DE102022114779A1

DE102022114779A1 - Rowing machine with sled construction and method for operating the rowing machine

Info

Publication number: DE102022114779A1
Application number: DE102022114779.7A
Authority: DE
Inventors: gleich Anmelder Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-06-13
Filing date: 2022-06-13
Publication date: 2023-12-14
Also published as: DE202022106176U1

Abstract

Die Erfindung betriffein Rudergerät (1) umfassend ein Gestell (10), einen Rollsitz (20), der auf dem Gestell (10) entlang einer Ruderhauptrichtung (2) verschiebbar gelagert ist, einen bewegbaren Rudergriff (30), eine mit dem Rudergriff (30) verbundene Bremsvorrichtung (40), eine Schlittenkonstruktion (50) für das Gestell (10), durch die das Gestell (10) entlang der Ruderhauptrichtung (2) verschiebbar gelagert ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Schlittenkonstruktion (50) eine Stellvorrichtung (70) zur Bereitstellung einer Stellkraft zugeordnet ist, durch die die Bewegung des Gestells (10) zur Nachbildung einer Bootsantriebskraft und einer Bootswiderstandskraft eines Ruderboots auf dem Wasser abgebremst oder beschleunigt werden kann. Des Weiteren betriff die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben des Rudergeräts (1).

The invention relates to a rowing machine (1) comprising a frame (10), a rolling seat (20) which is mounted on the frame (10) so as to be displaceable along a main rowing direction (2), a movable rowing handle (30), a rowing handle connected to the rowing handle (30 ) connected braking device (40), a carriage construction (50) for the frame (10), through which the frame (10) is mounted displaceably along the main rudder direction (2). The invention is characterized in that the carriage structure (50) is assigned an adjusting device (70) for providing an adjusting force, through which the movement of the frame (10) is braked or accelerated to simulate a boat propulsion force and a boat resistance force of a rowing boat on the water can. The invention further relates to a method for operating the rowing machine (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Rudergerät mit einem Gestell und einem Rollsitz, der auf dem Gestell entlang einer Ruderhauptrichtung verschiebbar gelagert ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben des Rudergeräts.The invention relates to a rowing machine with a frame and a rolling seat, which is mounted on the frame so as to be displaceable along a main rowing direction. The invention further relates to a method for operating the rowing machine.

Ein Rudergerät mit Gestell und verschiebbarem Rollsitz ist allgemein bekannt und beispielsweise in der DE 101 64 117 B4 offenbart. Das Gestell weist zwei Stützfüße auf, die fest auf einem Grund stehen. In einer ersten Phase eines Ruderzyklus (Durchzug) zieht die Trainingsperson beginnend von einer Anfangsposition an einem Rudergriff, der hier mit einem Seil mit einer Bremsvorrichtung verbunden ist. Die Bremsvorrichtung erzeugt einen gewissen Widerstand, der beim Ziehen des Rudergriffs überwunden werden muss. Die Trainingsperson rollt beim Durchzug auf dem Rollsitz nach hinten bzw. bei einem gedachten Ruderboot in Richtung des Bugs des Ruderboots. Nach dem Durchzug schließt sich im Ruderzyklus eine zweite Phase (Freilauf) an, bei dem die Trainingsperson mit dem Rollsitz wieder zurück in Richtung des Hecks des gedachten Ruderboots rollt und den Rudergriff wieder in die Anfangsposition führt. Danach beginnt der nächste Ruderzyklus mit den zwei Phasen Durchzug und Freilauf. Aufgrund des feststehenden Gestells der DE 101 64 117 B4 wird der Schwerpunkt der Trainingsperson beim Ruderzyklus in Hauptruderrichtung und dazu entgegengesetzt hin - und herbewegt.A rowing machine with a frame and a movable rolling seat is well known and, for example, in DE 101 64 117 B4 disclosed. The frame has two support feet that stand firmly on a base. In a first phase of a rowing cycle (pull-through), the training person, starting from an initial position, pulls on a rowing handle, which is here connected to a rope with a braking device. The braking device creates a certain resistance that must be overcome when pulling the oar handle. When pulling through, the training person rolls backwards on the rolling seat or, in the case of an imaginary rowing boat, towards the bow of the rowing boat. After the pull-through, a second phase (free running) follows in the rowing cycle, in which the training person rolls the rolling seat back towards the stern of the imaginary rowing boat and returns the rowing handle to the starting position. The next rowing cycle then begins with the two phases of pull-through and free-wheeling. Due to the fixed frame of the DE 101 64 117 B4 During the rowing cycle, the trainee's center of gravity is moved back and forth in the main rowing direction and in the opposite direction.

Zudem ist ein Rudergerät bekannt, bei dem das Gestell nicht feststeht, sondern durch eine Schlittenkonstruktion entlang der Ruderhauptrichtung verschieblich gelagert ist. Beim Rudern auf diesem Rudergerät bewegt sich das Gestell hin und her. Zwei leicht gespannte Gummiseile sorgen dafür, dass ein Schlitten der Schlittenkonstruktion beim Rudern nicht ungedämpft gegen Endanschläge für den Schlitten läuft. Nach Aussage eines Anbieters der Schlittenkonstruktion, der Concept2 Deutschland GmbH aus Hamburg (im Internet zu finden mit den Suchbegriffen „Concept2“ und „slide“), soll sich durch die Schlittenkonstruktion ein natürlicheres Rudergefühl einstellen. Im Wesentlichen verbleibt der Schwerpunkt der Trainingsperson bzw. der Schwerpunkt des Systems bestehend aus Gestell, Bremsvorrichtung und Trainingsperson, praktisch während des Ruderzyklus unverändert an der gleichen Stelle. Auch wenn diese Bewegung des Schwerpunkts der Trainingsperson dem Rudern auf dem Wasser näherkommt als beim Rudern eines Rudergeräts mit feststehendem Gestell, besteht ein Bedarf, das Rudergefühl auf einem Rudergerät dem wirklichen Rudergefühl in einem Boot auf dem Wasser weiter anzunähern. Der EP 3 291 891 B1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren für erhöhten Trainingsrealismus auf Rudermaschinen zu entnehmen, doch wird hier eine Schlittenkonstruktion zum Hin- und Herbewegen des Gestells nicht offenbart. Sowohl bei der Verwendung der Schlittenkonstruktion als auch bei der EP 3 291 891 B1 wird angestrebt, das Rudern auf einem Rudergerät dem eigentlichen Rudern auf dem Wasser möglichst gut anzupassen. Damit kann ein Rudergerät einen wichtigen Beitrag zum Training des Ruderers - neben dem unvermeidlichen Training auf dem Wasser - leisten.In addition, a rowing machine is known in which the frame is not fixed, but is mounted displaceably along the main rowing direction by a carriage construction. When rowing on this rowing machine, the frame moves back and forth. Two slightly tensioned rubber ropes ensure that a carriage of the carriage construction does not run undamped against the end stops for the carriage when rowing. According to a provider of the sled construction, Concept2 Deutschland GmbH from Hamburg (can be found on the Internet using the search terms “Concept2” and “slide”), the sled construction is intended to provide a more natural rowing feeling. Essentially, the center of gravity of the training person or the center of gravity of the system consisting of the frame, braking device and training person remains practically unchanged in the same place during the rowing cycle. Although this movement of the exerciser's center of gravity is closer to rowing on water than rowing a fixed frame rowing machine, there is a need to further approximate the feeling of rowing on a rowing machine to the actual feeling of rowing in a boat on water. The EP 3 291 891 B1 A device and method for increased training realism on rowing machines is shown, but a carriage structure for moving the frame back and forth is not disclosed here. Both when using the carriage construction and when EP 3 291 891 B1 The aim is to adapt rowing on a rowing machine as closely as possible to actual rowing on the water. A rowing machine can therefore make an important contribution to the rower's training - in addition to the inevitable training on the water.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Rudergerät bereitzustellen, durch das das wirkliche Rudern auf dem Wasser möglichst gut nachgebildet wird.The invention is therefore based on the object of providing a rowing machine which simulates real rowing on the water as closely as possible.

Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird mit der Merkmalskombination gemäß Anspruch 1 gelöst. Ausführungsbeispiele der Erfindung können den Unteransprüchen zu Anspruch 1 entnommen werden.The object on which the invention is based is achieved with the combination of features according to claim 1. Embodiments of the invention can be found in the subclaims to claim 1.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Schlittenkonstruktion eine Stellvorrichtung zur Bereitstellung einer Stellkraft zugeordnet ist, durch die die Bewegung des Gestells des Rudergeräts zur Nachbildung einer Bootsantriebskraft und einer Bootswiderstandskraft eines Ruderboots auf dem Waser beeinflusst wird. Durch die Stellkraft lässt sich somit die Bewegung des Gestells in Hauptruderrichtung gezielt abbremsen und/oder beschleunigen.According to the invention it is provided that the carriage construction is assigned an adjusting device for providing an adjusting force, through which the movement of the frame of the rowing machine is influenced to simulate a boat driving force and a boat resistance force of a rowing boat on the water. The positioning force allows the movement of the frame in the main rudder direction to be specifically braked and/or accelerated.

Der Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass die Bootsgeschwindigkeit eines Ruderboots auf dem Wasser - neben der Schwerpunktverlagerung des Ruderers oder der Rudermannschaft im Ruderboot (was in erster Linie durch das Vorrollen und Rückrollen des Rollsitzes bedingt ist) - von der Bootsantriebskraft und der Bootswiderstandskraft abhängt und dass die Bootsgeschwindigkeit zwar über den Ruderzyklus nicht konstant ist, aber die Bootsgeschwindigkeit am Anfang des Ruderzyklus der Bootsgeschwindigkeit am Ende des Ruderzyklus sind. Der Einfluss von Bootsantriebskraft und Bootswiderstandskraft auf die Bootsgeschwindigkeit wird erfindungsgemäß durch die auf das Gestell wirkende Stellkraft beim Rudergerät nachgebildet. Die Stellkraft stellt daher, wenn in einem Ausführungsbeispiel keine weiteren Faktoren berücksichtigt werden, die Resultierende aus Bootsantriebskraft und der Bootswiderstandskraft dar.The invention is based on the knowledge that the boat speed of a rowing boat on the water - in addition to the shift in the center of gravity of the rower or the rowing team in the rowing boat (which is primarily due to the forward and backward rolling of the rolling seat) - depends on the boat's propulsion force and the boat's resistance force and that although the boat speed is not constant over the rowing cycle, the boat speed at the beginning of the rowing cycle is the boat speed at the end of the rowing cycle. According to the invention, the influence of boat propulsion force and boat resistance force on the boat speed is simulated by the actuating force acting on the frame in the rowing machine. If no other factors are taken into account in an exemplary embodiment, the actuating force therefore represents the resultant of the boat propulsion force and the boat resistance force.

Die Bootsgeschwindigkeit unterliegt während eines Ruderzyklus starken Schwankungen und weicht entsprechend von einem Mittelwert der Bootsgeschwindigkeit ab. Der Mittelwert ändert sich von Ruderzyklus zu Ruderzyklus nicht, wenn mit konstanter Schlagzahl gerudert wird. Zumindest sind die Schwankungen des Mittelwerts benachbarter Ruderzyklen gegenüber den Geschwindigkeitsschwankungen innerhalb eines Ruderzyklus vernachlässigbar.The boat speed is subject to strong fluctuations during a rowing cycle and deviates accordingly from an average boat speed. The average does not change from rowing cycle to rowing cycle when rowing at a constant stroke rate. At least the fluctuations in the mean value of adjacent rowing cycles compared to the speed Fluctuations within a rowing cycle are negligible.

Die Bootsantriebskraft stellt die Kraft dar, die beim Durchzug beim Rudern auf dem Wasser durch die Skulls oder Riemen von dem Wasser auf den Bootskörper bzw. auf den Ruderer übertragen wird. Die Bootswiderstandskraft ist in erster Linie auf die Reibung zwischen der Außenhaut des Bootskörpers und dem Wasser zurückzuführen. In guter Näherung ist die Bootswiderstandskraft proportional zu dem Quadrat der Bootsgeschwindigkeit relativ zum (stillstehenden) Wasser bzw. - in Ruderhauptrichtung gesehen - zum Quadrat der Differenz der Bootsgeschwindigkeit zur Wassergeschwindigkeit.The boat propulsion force represents the force that is transferred from the water to the boat's hull or to the rower through the sculls or oars when rowing on the water. The boat's drag force is primarily due to the friction between the outer skin of the boat's hull and the water. As a good approximation, the boat resistance force is proportional to the square of the boat speed relative to the (still) water or - viewed in the main direction of the rudder - to the square of the difference between the boat speed and the water speed.

Während die Bootsantriebskraft in Ruderhauptrichtung wirkt und grundsätzlich zur Beschleunigung des Ruderboots beiträgt, wirkt die Bootswiderstandskraft entgegen der Ruderhauptrichtung und bremst das Ruderboot ab. Überlagert werden diese beiden Kräfte durch die Schwerpunktverlagerung des Ruderers bzw. der Rudermannschaft relativ zum Ruderboot. So führt eine Rückrollbewegung des Ruderers im Freilauf in Richtung des Hecks zu einer Beschleunigung des Ruderboots, welche die bremsende Wirkung der Reibung an der Bootsaußenwand während des Freilaufes abmindert oder möglicherweise übersteigt. Beim Durchzug, also in der Phase des Ruderzyklus, in dem aktiv das System bestehend aus Ruderboot und Ruderer angetrieben wird, steigt die Bootsgeschwindigkeit grundsätzlich an. Ein nicht unerheblicher Teil der Bootsantriebskraft wird beim Durchzug aber zum Aufbau einer „potentiellen Energie“ verwendet, da der Ruderer mit großer Beschleunigung bugwärts rollt. Diese potentielle Energie wird erst beim nachfolgenden Freilauf genutzt, da dann durch das entgegengesetzte Rückwärtsrollen des Ruderers die Bootsgeschwindigkeit ansteigt. Während des Durchzugs findet sich also nur ein Teil der Bootsantriebskraft in der Erhöhung der Bootsgeschwindigkeit wieder.While the boat's propulsion force acts in the main direction of the rudder and basically contributes to the acceleration of the rowing boat, the boat's resistance force acts in the opposite direction to the main direction of the rudder and slows down the rowing boat. These two forces are superimposed by the shift in the center of gravity of the rower or rowing team relative to the rowing boat. A backward rolling movement of the rower in the freewheel towards the stern leads to an acceleration of the rowing boat, which reduces or possibly exceeds the braking effect of the friction on the boat's outer wall during the freewheel. When pulling through, i.e. in the phase of the rowing cycle in which the system consisting of the rowing boat and the rower is actively driven, the boat speed generally increases. However, a not insignificant part of the boat's propulsion force is used to build up "potential energy" when pulling through, as the rower rolls forward with great acceleration. This potential energy is only used during the subsequent free run, as the boat speed then increases due to the rower rolling backwards in the opposite direction. During the passage, only part of the boat's propulsion force is found in increasing the boat's speed.

Die Schlittenkonstruktion kann einen feststehenden Rahmen und einen verschiebbaren Schlitten aufweisen, der zur Aufnahme eines Stützfußes des Gestells dient. Bei einem Rudergerät mit zwei Stützfüßen können zwei Schlittenkonstruktionen zum Einsatz kommen, jeweils eine Schlittenkonstruktion für einen Stützfuß.The carriage construction can have a fixed frame and a movable carriage which serves to accommodate a support leg of the frame. In a rowing machine with two support feet, two carriage constructions can be used, each with one carriage construction for one support foot.

Der Rahmen kann so ausgebildet sein, dass ein Gleitbereich des Schlittens in Ruderhauptrichtung gesehen wenigstens 80 cm oder wenigstens 100 cm lang ist. Versuche und Rechnungen haben ergeben, dass ein Gleitbereich mit einer Länge von 120 cm ausreicht, um bei dem erfindungsgemäßen Rudergerät ein Rudern auf dem Wasser mit gewöhnlichen Kräften und Beschleunigungen nachbilden zu können.The frame can be designed in such a way that a sliding area of the carriage is at least 80 cm or at least 100 cm long, viewed in the main direction of the rudder. Tests and calculations have shown that a sliding area with a length of 120 cm is sufficient to be able to simulate rowing on water with normal forces and accelerations using the rowing machine according to the invention.

Die Stellvorrichtung kann einen Antrieb aufweisen. In einem Ausführungsbeispiel ist der Antrieb eine E-Maschine, die während eines Ruderzyklus als Generator und als Motor arbeitet. Durch eine E-Maschine ist es somit möglich, eine Stellkraft bereitzustellen, die je nach Bedarf das Gestell abbremst (im Generatorbetrieb) oder antreibt (im Motorbetrieb). Die Stellvorrichtung kann Zugmittel aufweisen, durch die der vorzugsweise ortsfeste Antrieb mit dem Schlitten verbunden ist. Es ist auch möglich, dass der Antrieb an dem Schlittel angeordnet ist und sich damit mit dem Schlitten mitbewegt.The adjusting device can have a drive. In one embodiment, the drive is an electric machine that works as a generator and as a motor during a rowing cycle. An electric machine makes it possible to provide an actuating force that brakes the frame (in generator operation) or drives it (in motor operation) as required. The adjusting device can have traction means through which the preferably stationary drive is connected to the carriage. It is also possible for the drive to be arranged on the carriage and thus move with the carriage.

Die Stellvorrichtung kann eine Bremse aufweisen, die die Bewegung des Gestells in Hauptruderrichtung abbremst. Die Bremskraft der Bremse ist dabei einstellbar und variiert während eines Ruderzyklus.The adjusting device can have a brake that slows down the movement of the frame in the main rudder direction. The braking force of the brake is adjustable and varies during a rowing cycle.

Der Antrieb kann ein rotierendes Antriebrad aufweisen, das mit einer Rolle für das Zugmittel in Eingriff steht. Wenn sich das Antriebsrad dreht, zieht das Zugmittel an dem Schlitten und bewegt diesen entsprechend.The drive can have a rotating drive wheel which engages with a roller for the traction means. When the drive wheel rotates, the traction device pulls on the carriage and moves it accordingly.

In einem Ausführungsbeispiel weist das Zugmittel einen Obertrum und einen Untertrum auf, wobei vorzugsweise der Obertrum mit dem Schlitten verbunden ist. Der Obertrum erstreckt sich vorzugsweise zwischen zwei zueinander beabstandeten Umlenkrollen, von denen zumindest eine durch den Antrieb angetrieben ist. Durch den Obertrum und den Untertrum ist es möglich, den Schlitten in Richtung der angetriebenen Umlenkrolle zu ziehen oder auch über den Umweg der anderen Umlenkrolle von der angetriebenen Umlenkrolle weg zu ziehen.In one exemplary embodiment, the traction means has an upper run and a lower run, the upper run preferably being connected to the carriage. The upper run preferably extends between two mutually spaced deflection rollers, at least one of which is driven by the drive. Through the upper run and the lower run, it is possible to pull the carriage in the direction of the driven deflection roller or to pull it away from the driven deflection roller via the detour of the other deflection roller.

Die Stellvorrichtung ermittelt in einem Ausführungsbeispiel die Bootsantriebskraft in Abhängigkeit einer Betriebskenngröße der Bremsvorrichtung. Beispielsweise kann diese Betriebskenngröße eine Ruderarbeit sein, die während des Durchzugs in der Bremsvorrichtung anfällt bzw. geleistet wird. Es kann sich auch bei der Betriebskenngröße um einen Verlauf der Widerstandskraft handeln, die bei der Bewegung des Rudergriffs überwunden werden muss. Die Bootsantriebskraft kann dabei ebenfalls ein Verlauf darstellen, der vorzugsweise von einem Ruderwinkel oder von einer Ruderposition des Rudergriffs abhängt.In one exemplary embodiment, the adjusting device determines the boat driving force depending on an operating parameter of the braking device. For example, this operating parameter can be a rudder work that occurs or is performed in the braking device during the pull-through. The operating parameter can also be a progression of the resistance force that has to be overcome when the rowing handle is moved. The boat propulsion force can also represent a course that preferably depends on a rudder angle or on a rudder position of the rudder handle.

Aus einer der Betriebskenngrößen der Bremsvorrichtung kann alternativ oder zusätzlich die Bootswiderstandskraft abgeleitet werden. Beispielsweise können aus der während eines Ruderzyklus in der Bremsvorrichtung angefallenen Ruderarbeit ein Verlauf der Bootsgeschwindigkeit und damit ein Verlauf der Bootswiderstandskraft und modelliert werden.Alternatively or additionally, the boat resistance force can be derived from one of the operating parameters of the braking device. For example, a course of the boat speed and thus a course of the boat resistance force can be modeled from the rowing work incurred in the braking device during a rowing cycle.

Die Bootsantriebskraft kann innerhalb eines Ruderzyklus und auch innerhalb des Durchzugs des Ruderzyklus variieren, beispielsweise durch Verknüpfung einer SinusFunktion in Abhängigkeit des Ruderwinkels bzw. in Abhängigkeit der Position des Rudergriffs. Die Bootswiderstandskraft kann ebenfalls variieren, indem zur deren Festlegung beispielsweise das Quadrat der nicht-konstanten Bootsgeschwindigkeit zu Grunde gelegt wird.The boat propulsion force can vary within a rowing cycle and also within the passage of the rowing cycle, for example by linking a sine function depending on the rudder angle or depending on the position of the rudder handle. The boat resistance force can also vary, for example by using the square of the non-constant boat speed as a basis to determine it.

In einem Ausführungsbeispiel weist die Stellvorrichtung einen Sensor auf, der eine Relativgeschwindigkeit erfasst, mit der sich das Gestell relativ zum feststehenden Rahmen der Schlittenkonstruktion bewegt. Aus dieser Relativgeschwindigkeit und einer mittleren Bootsgeschwindigkeit kann ein Verlauf der (absoluten) Bootsgeschwindigkeit ermittelt werden. Daraus wiederum kann eine variable Bootswiderstandskraft ermittelt werden.In one exemplary embodiment, the adjusting device has a sensor that detects a relative speed at which the frame moves relative to the fixed frame of the carriage structure. From this relative speed and an average boat speed, a course of the (absolute) boat speed can be determined. From this, a variable boat resistance force can be determined.

Die Summe aus der Bootswiderstandskraft und der entgegengesetzten Bootsantriebskraft kann der Stellkraft entsprechen, mit der die Stellvorrichtung das Gestell relativ zur Schlittenkonstruktion bewegt. Bei Zugrundelegung eines Ruderzyklus, in dem über den ganzen Ruderzyklus gesehen das Ruderboot nicht beschleunigt oder abgebremst wird, heben sich das Intergral der Bootswiderstandskraft und das Integral der Bootsantriebskraft auf. Dies führt dazu, dass eine Anfangsposition des Gestells relativ zum feststehenden Rahmen der Schlittenkonstruktion am Anfang des Ruderzyklus einer Endposition des Gestells am Ende des Ruderzyklus entspricht. Entsprechend vollführt, bedingt durch die Überlagerung der Stellkraft und der Trägheitsmasse des sich hin- und herbewegenden Ruderers, das Gestell relativ zum Rahmen der Schlittenkonstruktion eine geschlossene zyklische Bewegung mit gleicher Anfangs- und Endposition.The sum of the boat resistance force and the opposing boat propulsion force can correspond to the actuating force with which the actuating device moves the frame relative to the carriage structure. Based on a rowing cycle in which the rowing boat is not accelerated or decelerated over the entire rowing cycle, the integral of the boat's resistance force and the integral of the boat's propulsion force cancel each other out. This results in an initial position of the frame relative to the fixed frame of the carriage construction at the beginning of the rowing cycle corresponding to an end position of the frame at the end of the rowing cycle. Accordingly, due to the superimposition of the actuating force and the inertial mass of the reciprocating rower, the frame performs a closed cyclic movement relative to the frame of the sled construction with the same initial and final position.

Die Stellkraft kann zudem eine zusätzliche Komponente aufweisen, die die Trägheitskraft eines fiktiven Bootsgewicht und/oder einer fiktiven Rudermannschaft berücksichtigt. So kann über die Stellkraft zusätzlich simuliert werden, dass die Trainingsperson auf dem Rudergerät in einem (virtuellen) Ruderboot mit mehreren Ruderern sitzt, die während eines Ruderzyklus hin und her rollen und somit deren Trägheitsmasse Einfluss auf die Bootsgeschwindigkeit bzw. auf die Geschwindigkeit hat, mit der das Gestell relativ zum feststehenden Rahmen der Schlittenkonstruktion bewegt wird. Somit kann auf dem Rudergerät das Rudern eines größeren Ruderboots mit mehreren Ruderern nachgebildet werden.The actuating force can also have an additional component that takes into account the inertial force of a fictitious boat weight and/or a fictitious rowing team. The actuating force can also be used to simulate that the training person is sitting on the rowing machine in a (virtual) rowing boat with several rowers who roll back and forth during a rowing cycle and thus their inertial mass has an influence on the boat speed or the speed which moves the frame relative to the fixed frame of the carriage construction. This means that rowing a larger rowing boat with several rowers can be replicated on the rowing machine.

In einem Ausführungsbeispiel weist die Stellvorrichtung eine Datenschnittstelle zum Einlesen von externen Daten auf, die bei der Berechnung der Stellkraft berücksichtigt werden können. Beispielsweise lassen sich somit Daten eines Ruderboots einlesen, die auf den während eines Ruderzyklus auftretenden Beschleunigungen basieren. Die daraus ableitbaren Kräfte können bei der Ermittlung der Stellkraft ermittelt werden, sodass auf dem erfindungsgemäßen Rudergerät ein Rudergefühl suggeriert wird, man sitze beispielsweise in einem Achter-Ruderboot. Rein theoretisch könnte die Stellvorrichtung auch die Beschleunigungen auf einen Steuermann nachbilden, der ohne Rollbewegung in einem Ruderboot sitzt.In one exemplary embodiment, the actuating device has a data interface for reading in external data, which can be taken into account when calculating the actuating force. For example, data from a rowing boat can be read in, which is based on the accelerations that occur during a rowing cycle. The forces that can be derived from this can be determined when determining the actuating force, so that a rowing feeling on the rowing machine according to the invention is suggested, for example, you are sitting in an eight-row rowing boat. In theory, the actuating device could also simulate the accelerations of a helmsman sitting in a rowing boat without any rolling movement.

Bevorzugt lassen sich die Daten online bzw. quasi online einlesen, so dass es möglich ist, über das Internet simultan mit einem anderen Ruderer in einem gemeinsamen, fiktiven Ruderboot zu rudern. Bei einem simultanen Ruderschlag erfolgt die mechanische Rückkopplung der Ruderer untereinander über die Stellkraft am Gestell des Rudergeräts. Somit ist es möglich, an verschiedenen Orten ein gemeinsames Rudergefühl zu erleben. Auch kann dadurch das Training erleichtert werden, da es bei der Abstimmung zwischen den einzelnen Ruderern nicht zwangsläufig notwendig ist, dass alle Ruderer zusammenkommen und im gleichen Ruderboot sitzen müssen. Die im Ruderboot gefühlte Rückkopplung zwischen den einzelnen Ruderern bzw. zwischen Ruderer und Ruderboots erfolgt durch die modellierte Stellkraft, mit der das Gestell des Rudergeräts bewegt wird. Auch wenn das gemeinsame Online-Rudern das gemeinsame Rudern auf dem Wasser und die dort gesammelten Erkenntnisse/Erlebnisse nicht vollständig ersetzen kann, so kann das Online-Rudern einen sinnvollen Beitrag zu einem effizienten Training leisten.The data can preferably be read online or virtually online, so that it is possible to row simultaneously over the Internet with another rower in a shared, fictitious rowing boat. During a simultaneous rowing stroke, the mechanical feedback between the rowers occurs via the actuating force on the frame of the rowing machine. This makes it possible to experience a shared rowing experience in different places. This can also make training easier, as it is not necessarily necessary for all rowers to come together and sit in the same rowing boat when it comes to coordination between the individual rowers. The feedback felt in the rowing boat between the individual rowers or between the rower and the rowing boat occurs through the modeled force with which the frame of the rowing machine is moved. Even if online rowing together cannot completely replace rowing together on the water and the knowledge/experiences gained there, online rowing can make a meaningful contribution to efficient training.

Ein Betrieb unter quasi-online-Bedingungen kann erfolgen, indem ein vorangegangener Ruderzyklus analysiert wird und daraus Werte abgeleitet werden, aus denen dann die Stellkraft für den nächsten Ruderzyklus ermittelt wird. Da sich bei einem gleichmäßigen Rudern die einzelnen Ruderzyklen nicht oder sehr gering voneinander unterscheiden, liefert der vorangegangene Ruderzyklus sehr exakte Werte.Operation under quasi-online conditions can be carried out by analyzing a previous rowing cycle and deriving values from which the actuating force for the next rowing cycle is then determined. Since the individual rowing cycles do not differ from each other or differ very little from each other when rowing uniformly, the previous rowing cycle provides very precise values.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung, die Bereitstellung eines Verfahrens zum Betreiben eines oben beschriebenen Rudergeräts, insbesondere eines Rudergeräts nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wird durch Anspruch 10 gelöst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Stellkraft so eingestellt wird, dass unter Berücksichtigung des Hin- und Herrollens des Ruderers die Geschwindigkeit, mit der sich das Gestell bewegt, eine Differenzgeschwindigkeit nachbildet, die der variablen Bootsgeschwindigkeit eines Ruderboots auf dem Wasser abzüglich einer mittleren Bootsgeschwindigkeit des Ruderboots entspricht. Der Ruderer auf dem Rudergerät ist somit den Beschleunigungen ausgesetzt, die auf ihn wirken, wenn er in einem Ruderboot auf dem Wasser rudern würde.A further object of the invention, the provision of a method for operating a rowing machine described above, in particular a rowing machine according to one of claims 1 to 9, is solved by claim 10. According to the invention it is provided that the actuating force is adjusted so that, taking into account the rolling back and forth of the rower, the speed at which the frame moves simulates a differential speed that is the variable boat speed of a rowing boat on the water minus an average boat speed of the rowing boat corresponds. The rower on the rowing machine is therefore exposed to the accelerations that occur would seem to him if he were rowing on the water in a rowing boat.

Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

1 ein erfindungsgemäßes Rudergerät;
2 von oben schematisch eine Schlittenkonstruktion für das Rudergerät der 1;
3 von der Seite die Schlittenkonstruktion der 2;
4 einen schematischen Verlauf der Bootsgeschwindigkeit über der Zeit während eines Ruderzyklus;
5 das Rudergerät der 1 in der Nähe des vorderen Umkehrpunktes; und
6 das Rudergerät der 1 in der Nähe des hinteren Umkehrpunktes.

The invention is explained in more detail using the exemplary embodiments shown in the drawing. Show it:

1 a rowing machine according to the invention;
2 From above schematically a sled construction for the rowing machine 1 ;
3 from the side the carriage construction 2 ;
4 a schematic progression of boat speed over time during a rowing cycle;
5 the rowing machine 1 near the front turning point; and
6 the rowing machine 1 near the rear turning point.

1 zeigt ein Rudergerät 1 mit einem Gestell 10, auf dem ein Roll- oder Rudersitz 20 in einer Ruderhauptrichtung 2 und dazu entgegengesetzt verschiebbar gelagert ist. Auf dem Rollsitz 20 sitzt eine Trainingsperson oder ein Ruderer 3, der mit seinen Händen einen Rudergriff 30 hält. Der Rudergriff 30 ist mit einem Seil 31 mit einer Bremsvorrichtung 40 verbunden. Die Bremsvorrichtung 40 erzeugt einen Widerstand, der beim Ziehen des Rudergriffs 30 in der Darstellung der 1 nach rechts (in Ruderhauptrichtung 2) überwunden werden muss. Mit anderen Worten fällt durch das Ziehen des Rudergriffs 30 in der Bremsvorrichtung 40 eine Ruderleistung bzw. eine Ruderarbeit an. Die Bremsvorrichtung 40 stellt somit eine Vorrichtung dar, die dazu dient, der Bewegung des Rudergriffs zumindest während des Durchzugs einen Widerstand entgegen zu stellen. 1 shows a rowing machine 1 with a frame 10, on which a rolling or rowing seat 20 is mounted in a main rowing direction 2 and displaceable in the opposite direction. A training person or a rower 3 sits on the rolling seat 20 and holds a rowing handle 30 with his hands. The rowing handle 30 is connected to a braking device 40 with a rope 31. The braking device 40 generates resistance when pulling the rudder handle 30 in the illustration 1 must be overcome to the right (in the main rudder direction 2). In other words, pulling the rudder handle 30 in the braking device 40 results in rowing power or rowing work. The braking device 40 thus represents a device which serves to provide resistance to the movement of the oar handle, at least during the pull-through.

Beim Ziehen des Rudergriffs 30 stützt sich der Ruderer 3 mit seinen Füßen an einem Stemmbrett 11 ab und rollt mit dem Rollsitz nach hinten (in der Darstellung der 1 nach rechts). Nachdem der Ruderer 3 einen hinteren Umkehrpunkt erreicht hat, rollt er mit dem Rollsitz 20 wieder zurück in Richtung des Stemmbretts 11, wobei das Seil 31 in der Bremsvorrichtung 40 aufgewickelt wird. Nach Erreichen eines vorderen Umkehrpunkts zieht der Ruderer 3 wieder an dem Rudergriff 30 und drückt sich dabei an dem Stemmbrett 11 ab. Danach erreicht er wieder die in der 1 dargestellte Position, so dass ein Ruderzyklus abgeschlossen ist. Der Beginn eines Ruderzyklus kann grundsätzlich beliebig gesetzt werden. Oft wird als Beginn eines Ruderzyklus der vordere Umkehrpunkt gesetzt, der beim Rudern auf dem Wasser mit dem Einsetzen der Ruder in das Wasser zusammenfällt (Wasserfassen). Die erste Phase des Ruderzyklus, bei der der Ruderer 3 an dem Handgriff 30 zieht, die mit dem vorderen Umkehrpunkt beginnt und mit dem hinteren Umkehrpunkt endet, wird als Durchzug bezeichnet. Die zweite Phase des Ruderzyklus (vom hinteren Umkehrpunkt zu dem vorderen Umkehrpunkt) wird als Freilauf bezeichnet.When pulling the rowing handle 30, the rower 3 supports himself with his feet on a stretcher 11 and rolls backwards with the rolling seat (in the illustration 1 To the right). After the rower 3 has reached a rear turning point, he rolls the rolling seat 20 back towards the stretcher 11, with the rope 31 being wound up in the braking device 40. After reaching a front reversal point, the rower 3 pulls the rowing handle 30 again and pushes himself off the stretcher 11. Then he reaches the in the again 1 position shown so that a rowing cycle is completed. The start of a rowing cycle can basically be set at any time. The beginning of a rowing cycle is often set at the front turning point, which, when rowing on water, coincides with the insertion of the oars into the water (grabbing the water). The first phase of the rowing cycle, in which the rower 3 pulls on the handle 30, which begins at the front reversal point and ends at the rear reversal point, is referred to as the pull-through. The second phase of the rowing cycle (from the rear reversal point to the front reversal point) is called freewheeling.

Das Gestell 10 weist eine Anzeige 12 auf. Der Ruderer 3 kann der Anzeige 12 unterschiedliche Daten entnehmen, beispielsweise die Schlagzahl (Anzahl der Ruderzyklen pro Minute), die geruderte Zeit, die Ruderleistung in Watt und/und ein berechneter (fiktiver) Wert für die geruderte Strecke.The frame 10 has a display 12. The rower 3 can see 12 different data from the display, for example the number of strokes (number of rowing cycles per minute), the time rowed, the rowing power in watts and/or a calculated (fictitious) value for the distance rowed.

Das Gestell 10 weist des Weiteren einen ersten Stützfuß 13 und einen zweiten Stützfuß 14 auf. Der erste Stützfuß 13 stützt sich an einem Schlitten 51 einer ersten Schlittenkonstruktion 50 ab. Die Schlittenkonstruktion 50 weist neben dem Schlitten 51 einen Rahmen 52 auf, auf dem bzw. in dem der Schlitten 51 verschieblich gelagert ist. Der Rahmen 52 steht fest auf einem Grund eines Trainingsraums, Ruderkeller oder dergleichen und ist gegenüber dem Gestell 10 des Rudergeräts 1 so ausgerichtet, dass der Rollsitz 20 und der Schlitten 51 in gleicher Richtung, nämlich entlang der Ruderhauptrichtung 2, verschieblich gelagert sind. Für den zweiten Stützfuß 14 ist eine weitere Schlittenkonstruktion 60 vorgesehen, die wie die Schlittenkonstruktion 50 einen feststehenden Rahmen 62 und einen verschiebbaren Schlitten 61 aufweist. Die weitere Schlittenkonstruktion 60 ist bezogen auf das Gestell 10 des Rudergeräts 1 und der Schlittenkonstruktion 50 ebenfalls so ausgerichtet, dass sich das Gestell 10 des Rudergeräts 1 in Hauptruderrichtung 2 verschieben lässt.The frame 10 further has a first support foot 13 and a second support foot 14. The first support foot 13 is supported on a carriage 51 of a first carriage construction 50. In addition to the carriage 51, the carriage construction 50 has a frame 52 on which or in which the carriage 51 is slidably mounted. The frame 52 stands firmly on the floor of a training room, rowing cellar or the like and is aligned relative to the frame 10 of the rowing machine 1 in such a way that the rolling seat 20 and the carriage 51 are mounted displaceably in the same direction, namely along the main rowing direction 2. A further carriage construction 60 is provided for the second support foot 14, which, like the carriage construction 50, has a fixed frame 62 and a displaceable carriage 61. The further carriage construction 60 is also aligned with respect to the frame 10 of the rowing machine 1 and the carriage structure 50 so that the frame 10 of the rowing machine 1 can be moved in the main rowing direction 2.

Der Schlittenkonstruktion 50 ist eine Stellvorrichtung 70 zugeordnet, die dazu dient, eine Stellkraft bereitzustellen, mit der die Bewegung des Schlittens 51 und somit die Bewegung des Gesamtsystems, welches aus Rudergerät 1 und Ruderer 3 besteht, beeinflusst werden kann. Der weiteren Schlittenkonstruktion 60 ist keine Stellvorrichtung zugeordnet. Der Schlitten 61 soll sich hier praktisch widerstandsfrei gegenüber dem feststehenden Rahmen 62 bewegen können.The carriage construction 50 is assigned an adjusting device 70, which serves to provide an actuating force with which the movement of the carriage 51 and thus the movement of the entire system, which consists of the rowing machine 1 and the rower 3, can be influenced. No adjusting device is assigned to the further carriage construction 60. The carriage 61 should be able to move here with practically no resistance compared to the fixed frame 62.

Die Stellvorrichtung 70 weist einen Motor 71 und eine Steuereinheit 72 auf. Die Steuereinheit 72 ist über Datenleitungen 73, 74 mit der Bremsvorrichtung 40 bzw. mit dem Motor 71 verbunden ist. Über die Datenleitung 74 empfängt die Steuereinheit Signale von der Bremsvorrichtung 40. So kann die Steuereinheit 72 Betriebskenngrößen der Bremsvorrichtung 40 (beispielsweise der zeitliche Verlauf der in der Bremsvorrichtung anfallenden Ruderleistung) empfangen und bei der Festlegung der Stellkraft berücksichtigen, mit der die Bewegung des ersten Stützfußes 13 in oder gegen Ruderhauptrichtung 2 beschleunigt oder abgebremst wird. Über eine Datenschnittstelle 75 können externe Daten 4 von der Stellvorrichtung 70 eingelesen werden. Beispielsweise können die externe Daten 4 über das Internet übermittelte Bewegungs- und Leistungsparameter eines anderen Ruderers umfassen, mit dem der Ruderer 3 virtuell gemeinsam rudern möchte. Die „mechanische“ Koppelung zwischen den Ruderern, welche lediglich über das Internet verbunden sind und daher sich an verschiedenen Orten befinden können, erfolgt dabei durch die Stellkraft, deren Höhe und deren Verlauf durch die Stellvorrichtung ermittelt wird.The adjusting device 70 has a motor 71 and a control unit 72. The control unit 72 is connected to the braking device 40 or to the motor 71 via data lines 73, 74. The control unit receives signals from the braking device 40 via the data line 74. The control unit 72 can thus receive operating parameters of the braking device 40 (for example the time course of the rudder power generated in the braking device) and take them into account when determining the actuating force with which the movement of the first support foot 13 is accelerated or braked in or against the main rudder direction 2. Over a Data interface 75, external data 4 can be read in from the adjusting device 70. For example, the external data 4 can include movement and performance parameters of another rower transmitted via the Internet with whom the rower 3 would like to virtually row together. The “mechanical” coupling between the rowers, who are only connected via the Internet and can therefore be in different locations, is achieved by the actuating force, the height and course of which is determined by the actuating device.

Die 2 und 3 zeigen schematisch verschiedene Ansichten der Schlittenkonstruktion 50 sowie Teile der Stellvorrichtung 70. Der rechteckige Rahmen 52 weist zwei Längsstreben 53 und zwei Querstreben 54 auf. Der Schlitten 51 lässt sich längs zu den Längsstreben 53 verschieben. Dazu weist der Schlitten 51 - schematisch dargestellt - Rollen oder Räder 55 auf.The 2 and 3 show schematically different views of the carriage construction 50 and parts of the adjusting device 70. The rectangular frame 52 has two longitudinal struts 53 and two cross struts 54. The carriage 51 can be moved lengthways to the longitudinal struts 53. For this purpose, the carriage 51 - shown schematically - has rollers or wheels 55.

Die Stellvorrichtung 70 weist neben dem als E-Maschine ausgebildeten Motor 71 ein bandförmiges, umlaufendes Zugmittel 76 auf. Ein Obertrum 77 des Zugmittels 76 ist zweigeteilt, wobei zwischen den beiden Teilen 77a, 77b des Obertrums 77 der Schlitten 51 angeordnet ist. Der Obertrum 77 erstreckt sich in Hauptruderrichtung 2 zwischen zwei Umlenkrollen 78, 79. Die Umlenkrolle 78 steht mit einem Antriebsrad 80 der E-Maschine 71 im Eingriff. Wenn sich das Antriebsrad 80 dreht, so dreht sich auch die Umlenkrolle 78. Ein Untertrum 81 des Zugmittels 76 erstreckt sich durchgehend zwischen den Umlenkrollen 78, 79.In addition to the motor 71 designed as an electric machine, the adjusting device 70 has a band-shaped, rotating traction device 76. An upper run 77 of the traction means 76 is divided into two, with the carriage 51 being arranged between the two parts 77a, 77b of the upper run 77. The upper strand 77 extends in the main rudder direction 2 between two deflection rollers 78, 79. The deflection roller 78 is in engagement with a drive wheel 80 of the electric machine 71. When the drive wheel 80 rotates, the deflection roller 78 also rotates. A lower strand 81 of the traction means 76 extends continuously between the deflection rollers 78, 79.

An einer Unterseite kann das Zugmittel 76 ein Profil aufweisen, das in ein entsprechend ausgebildetes Profil am Außenumfang der Umlenkrollen 78, 79 greift. Die Unterseite kann auch glatt sein, sodass nur ein Kraftschluss zwischen Zugmittel 76 und Umlenkrolle 78 gegeben ist. Entsprechend muss dann das Zugmittel 76 unter Spannung stehen, damit ein Drehmoment von der Rolle 78 auf das Zugmittel 76 übertragen werden kann.On one underside, the traction means 76 can have a profile that engages in a correspondingly designed profile on the outer circumference of the deflection rollers 78, 79. The underside can also be smooth, so that there is only a frictional connection between traction means 76 and deflection roller 78. Accordingly, the traction means 76 must then be under tension so that a torque can be transmitted from the roller 78 to the traction means 76.

Wenn sich das Antriebsrad 80 in der Darstellung der 3 im Uhrzeigersinn dreht (siehe Pfeil 82), dreht sich die Umlenkrolle 78 entgegengesetzt gegen den Uhrzeigersinn, wobei durch den Obertrum 77 der Schlitten 51 in Richtung der E-Maschine 71 gezogen wird. Um den Schlitten 51 in der Darstellung der 3 nach rechts zu bewegen, muss das Antriebszahnrad 80 sich gegen den Uhrzeigersinn drehen. Dabei wird dann insbesondere der Untertrum 81 auf Zug belastet.If the drive wheel 80 is in the representation of 3 rotates clockwise (see arrow 82), the deflection roller 78 rotates counterclockwise, with the upper run 77 pulling the carriage 51 in the direction of the electric machine 71. Around the carriage 51 in the representation of the 3 To move to the right, the drive gear 80 must rotate counterclockwise. The lower strand 81 in particular is then subjected to tension.

4 zeigt schematisch einen zeitlichen Verlauf der Bootsgeschwindigkeit V_B eines Ruderboots im Wasser während eines Ruderzyklus. Der Ruderzyklus beginnt hier mit dem Durchzug (Eintauschen der Ruder ins Wasser). Der Durchzug ist in 4 durch das römische Zeichen I gekennzeichnet. Dem Durchzug schließt sich der Freilauf II an. In die Bootsgeschwindigkeit V_B fließen dabei alle Faktoren ein, die Einfluss auf die Bootsgeschwindigkeit haben. Diese Faktoren sind die Bootsantriebskraft (also die Kraft, die aufgrund der Ruderarbeit des Ruderers auf das Boot wirkt), die Bootswiderstandskraft, die überwunden werden muss, damit sich das Ruderboot im Wasser bewegt, sowie die Trägheitsmasse von Boot und vom Ruderer bzw. das Hin- und Herrollen des Ruderers, der sich während des Ruderzyklus relativ zum Boot bewegt. Der Bootsgeschwindigkeit V_B kann eine mittlere Geschwindigkeit V_B,mittel zugeordnet werden. Man erkennt, dass die aktuelle Bootsgeschwindigkeit während eines Ruderzyklus um mehr als 20 % vom Mittelwert abweichen kann. 4 shows schematically a time course of the boat speed V _B of a rowing boat in the water during a rowing cycle. The rowing cycle begins here with the pull-through (exchanging the oars into the water). The passage is in 4 marked by the Roman symbol I. The passage is followed by the freewheel II. All factors that influence the boat speed are taken into account in the boat speed V _B. These factors are the boat propulsion force (i.e. the force that acts on the boat due to the rowing work of the rower), the boat resistance force that must be overcome in order for the rowing boat to move in the water, and the inertial mass of the boat and the rower or the forward direction - and rolling of the rower, who moves relative to the boat during the rowing cycle. An average speed V _B _{,mean can be assigned to the boat speed V B.} It can be seen that the current boat speed can deviate from the average by more than 20% during a rowing cycle.

Neben dem Verlauf der Bootsgeschwindigkeit V_B ist noch ein weiterer Verlauf V_AW eingezeichnet. Dieser Verlauf V_AW soll den Anteil der Bootsgeschwindigkeit darstellen, der lediglich auf die Bootsantriebskraft und die Bootswiderstandskraft zurückzuführen ist. Folglich ist ein Abstand V_R der beiden Verläufe V_B, V_AW mit dem Einfluss des Hin- und Herrollens des Ruderers auf die Bootsgeschwindigkeit V_B gleichzusetzen.In addition to the course of the boat speed V _B, another course V _AW is shown. This curve V _AW is intended to represent the proportion of the boat speed that can only be attributed to the boat's propulsion force and the boat's resistance force. Consequently, a distance V _R between the two curves V _B , V _AW can be equated with the influence of the rower's rolling back and forth on the boat speed V _B.

Während des Freilaufs II hängt der Geschwindigkeitsverlauf V_AW nur von der Bootwiderstandskraft ab, da sich dann die Ruder nicht im Wasser befinden und folglich keine Antriebskraft auf das Boot wirken kann. In dieser Phase II weist der Verlauf V_AW eine in etwa konstante Steigung kleiner null auf. Das heißt, dass die Bootswiderstandskraft in dieser Phase in etwa konstant ist und zu einer konstanten negativen Beschleunigung führt. Jedoch wird das Boot in dieser Phase nicht langsamer, sondern weist über den größten Bereich des Freilaufs II eine konstante Bootsgeschwindigkeit auf. Der Abfall der Bootsgeschwindigkeit bedingt durch die Bootswiderstandskraft wird hier ausgeglichen durch den das Boot beschleunigenden Effekt des Zurückrollens des Ruderers in Richtung HeckDuring freewheel II, the speed curve V _AW depends only on the boat's resistance force, since the oars are then not in the water and therefore no driving force can act on the boat. In this phase II, the curve V _AW has an approximately constant slope of less than zero. This means that the boat's resistance force is approximately constant in this phase and leads to a constant negative acceleration. However, the boat does not slow down in this phase, but rather has a constant boat speed over the largest area of freewheel II. The drop in boat speed caused by the boat's resistance force is compensated for by the boat-accelerating effect of the rower rolling back towards the stern

In der letzten Phase des Freilaufs wird die Rückrollbewegung abgebremst, in dem sich die Füße an dem Stemmbrett 11 abstützen. Diese auf das Stemmbrett 11 wirkende Kraft bremst das Boot stark ab. Zum Ende des Freilaufs II bzw. zum Beginn des Durchzugs I findet die Richtungsumkehr der Rollbewegung des Rollsitzes statt. Auch zu Beginn des Durchzugs I ist der Einfluss der Rollbewegung auf die Bootsgeschwindigkeit sehr groß, da der Ruderer nun in die Beinstreckung geht und entsprechend Druck auf das Stemmbrett 11 ausübt. In der ersten Phase des Durchzugs I halten sich die Bootswiderstandskraft und die Bootsantriebskraft die Waage. Entsprechend weist hier der Verlauf V_AW eine Steigung gleich null auf (die Beschleunigung bedingt durch die Bootsantriebskraft und die Bootswiderstandskraft ist hier gleich null). Erst wenn im Durchzug II die Ruderschaufeln einen richtigen Gegendruck verspüren, steigt der Geschwindigkeitsverlauf V_AW deutlich an, dh. in dieser Phase ist die Bootsantriebskraft deutlich größer als die Bootswiderstandskraft.In the last phase of the freewheel, the rolling back movement is braked by supporting the feet on the stretcher 11. This force acting on the stretcher 11 slows down the boat significantly. At the end of the freewheel II or at the beginning of the pull I, the direction of the rolling movement of the rolling seat is reversed. Even at the beginning of the stroke I, the influence of the rolling movement on the boat speed is very large, as the rower now extends his legs and exerts corresponding pressure on the stretcher 11. In the first phase of pull-through I, the boat's resistance force and the boat's propulsion force are balanced. Accordingly, the course here points to V _AW a slope equal to zero (the acceleration due to the boat's propulsion force and the boat's resistance force is here equal to zero). Only when the rudder blades feel the right counter pressure in pull II does the speed curve V _AW increase significantly, ie. In this phase, the boat's propulsion force is significantly greater than the boat's resistance force.

Erst am Ende des Durchzugs I erreicht die Bootsgeschwindigkeit V_B den Mittelwert V_B,mittel. Dieser Zeitpunkt ist in 4 mit P1 bezeichnet. Praktisch über den gesamten Freilauf II ist die Bootsgeschwindigkeit V_B größer als der Mittelwert V_B,mittel. Erst am Ende des Freilaufs II kurz vor Beginn des Durchlaufs I sinkt die Bootsgeschwindigkeit V_B wieder unterhalb dem Mittelwert V_B,mittel ab (siehe Punkt P2).Only at the end of the passage I does the boat speed V _B reach the mean value V _B,mean . This point in time is in 4 labeled P1. For practically the entire freewheel II, the boat speed V _B is greater than the average value V _B,mean . Only at the end of freewheel II, shortly before the start of run I, does the boat speed V _B fall below the mean value V _B,mean (see point P2).

Die in 4 dargestellten kinematischen Zusammenhänge werden beim erfindungsgemäßen Rudergerät durch die auf das Gestell wirkende Stellkraft abgebildet. Dabei soll die Stellkraft hier nur den Einfluss der Bootsantriebskraft und der Bootswiderstandskraft auf die „fiktive Bootsgeschwindigkeit“ des Rudergeräts widerspiegeln. Der Einfluss des Hin- und Herrollens des Ruderers auf die Bootsgeschwindigkeit beim Rudern auf dem Wasser kann mit dem Einfluss des Hin- und Herrollens des Ruderers auf dem Rudergerät in Bezug auf den feststehenden Rahmen der Schlittenkonstruktion gleichgesetzt werden und muss daher nicht durch die Stellkraft nachgebildet werden. Voraussetzung für eine Gleichsetzung ist, dass die Masse der beweglichen Teile des Rudergeräts (beim Ausführungsbeispiel der 1 wären diese das Gestell 10 mit Stemmbrett 11, die Bremsvorrichtung 40, die Anzeige 12, Stützfüße 13, 14 sowie die Schlitten 51 und 61) zumindest in etwa der Masse des nachzubildenden Ruderboots entspricht (der Rollsitz 20 wird gedanklich hier der Masse des Ruderers zugeordnet). Die Resultierende aus der Bootsantriebskraft und der Bootswiderstandskraft entspricht der Stellkraft, die - bei überlagerter Bewegung durch das Hin- und Herrollen des Ruderers - auf das Gestell 10 wirkt.In the 4 The kinematic relationships shown are represented in the rowing machine according to the invention by the actuating force acting on the frame. The actuating force here should only reflect the influence of the boat's propulsion force and the boat's resistance force on the "fictitious boat speed" of the rowing machine. The influence of the rower's rolling back and forth on the boat speed when rowing on water can be equated with the influence of the rower's rolling back and forth on the rowing machine in relation to the fixed frame of the carriage structure and therefore does not need to be replicated by the actuating force . The prerequisite for an equation is that the mass of the moving parts of the rowing machine (in the exemplary embodiment 1 These would be the frame 10 with stretcher 11, the braking device 40, the display 12, support feet 13, 14 and the carriages 51 and 61) at least approximately correspond to the mass of the rowing boat to be reproduced (the rolling seat 20 is mentally assigned to the mass of the rower) . The resultant of the boat propulsion force and the boat resistance force corresponds to the actuating force which - in the event of superimposed movement due to the rower rolling back and forth - acts on the frame 10.

Wenn beim erfindungsgemäßen Rudergerät der Freilauf II nachgebildet werden soll, so wird die Stellkraft mit der hier nur zu berücksichtigenden Bootswiderstandskraft (Bootsantriebskraft beim Freilauf II gleich null) gleichgesetzt, die beispielsweise -35 N betragen kann. Bei einem Gesamtgewicht von Ruderer und Ruderboot von 100 kg würde dies zu einer Verzögerung a von - 0,35 m/s² führen. Da die Bootswiderstandskraft das Ruderboot abbremst und entgegen der Fahrtrichtung des Ruderboots wirkt, wirkt auch beim erfindungsgemäßen Rudergerät 1 die Stellkraft in der Darstellung der 1 nach links, also entgegen der Hauptruderrichtung 2.If the freewheel II is to be replicated in the rowing machine according to the invention, the actuating force is equated with the boat resistance force that only needs to be taken into account here (boat driving force for the freewheel II is zero), which can be -35 N, for example. With a total weight of rower and rowing boat of 100 kg, this would lead to a deceleration a of - 0.35 m/s ² . Since the boat resistance force brakes the rowing boat and acts against the direction of travel of the rowing boat, the actuating force also acts in the rowing machine 1 according to the invention in the illustration 1 to the left, i.e. against the main rudder direction 2.

Beim Durchzug I weist die Geschwindigkeit V_AW hauptsächlich eine positive Steigung auf (siehe 4), was mit einer positiven Beschleunigung in Richtung der Fahrtrichtung des Ruderboots einhergeht. Bei unterstelltem Gesamtgewicht von wiederum 100 kg würde dies bei einer Stellkraft von 125 N zu einer Beschleunigung von a = 1,25 m/s² führen. Diese Stellkraft würde in Ruderhauptrichtung 2 (fiktive Fahrtrichtung des Rudergeräts) wirken, also in der Darstellung der 1 nach rechts. During pull-through I, the speed V _AW mainly has a positive slope (see 4 ), which is accompanied by a positive acceleration in the direction of travel of the rowing boat. Assuming a total weight of 100 kg, this would lead to an acceleration of a = 1.25 m/s ² with a force of 125 N. This actuating force would act in the main rowing direction 2 (fictitious direction of travel of the rowing machine), i.e. in the illustration 1 To the right.

5 soll die Position des Ruderers 3 darstellen, die mit dem Zeitpunkt P2 in 4 innerhalb des Ruderzyklus zeitlich zusammenfällt. Der Ruderer 3 befindet sich unmittelbar vor dem vorderen Umkehrpunkt, also unmittelbar vor dem Beginn des nächsten Durchzugs I. Der Schlitten 51 der Schlittenkonstruktion 50 soll sich hier in einer ersten Endposition befinden. In der Tat fällt in diesem Zeitpunkt P2 die Bootsgeschwindigkeit V_B unterhalb der mittleren Bootsgeschwindigkeit V_B,mittel, was zur Folge hat, dass nun der Schlitten 51 beginnt, sich entgegen der Hauptruderrichtung nach links in Richtung des Pfeils 56 zu bewegen. Dem Zeitpunkt P2 ging eine lange Phase der erhöhten Geschwindigkeit voraus, was zur Folge hatte, dass der Schlitten 51 in diese Endposition bewegt wurde. 5 is intended to represent the position of the rower 3, which corresponds to the time P2 in 4 coincides in time within the rowing cycle. The rower 3 is located immediately in front of the front reversal point, i.e. immediately before the start of the next stroke I. The carriage 51 of the carriage construction 50 should be in a first end position here. In fact, at this point in time P2, the boat speed V _B falls below the average boat speed V _B,mean , with the result that the carriage 51 now begins to move to the left in the direction of arrow 56, counter to the main rudder direction. The time P2 was preceded by a long phase of increased speed, which resulted in the carriage 51 being moved into this end position.

6 soll die Position des Ruderers 3 darstellen, die mit dem Zeitpunkt P1 in 4 innerhalb des Ruderzyklus zeitlich zusammenfällt. Der Ruderer 3 befindet sich unmittelbar vor dem hinteren Umkehrpunkt, also unmittelbar vor dem Beginn des Freilaufs II. Der Schlitten 51 der Schlittenkonstruktion 50 soll sich hier in einer zweiten Endposition befinden. In diesem Zeitpunkt P1 schneidet die aktuelle Bootsgeschwindigkeit V_B die mittlere Bootsgeschwindigkeit V_B,mittel und bleibt praktisch über den gesamten Freilauf II bis zum Zeitpunkt P2 oberhalb der mittleren Bootsgeschwindigkeit. Der Schlitten 51 bewegt sich entsprechend nun in Richtung des Pfeils 57 in der Darstellung der 6 nach links in die Hauptruderrichtung 2. 6 is intended to represent the position of the rower 3, which corresponds to the time P1 in 4 coincides in time within the rowing cycle. The rower 3 is located immediately in front of the rear reversal point, i.e. immediately before the start of the freewheel II. The carriage 51 of the carriage construction 50 should be in a second end position here. At this time P1, the current boat speed V _B intersects the average boat speed V _B,average and remains above the average boat speed practically throughout the entire freewheel II up to time P2. The carriage 51 now moves accordingly in the direction of the arrow 57 in the illustration 6 to the left in the main rudder direction 2.

Die Stellkraft für den Schlitten 51 bewirkt somit in Zusammenspiel mit den Trägheitsmassen von Ruderboot (Rudergerät) und Ruderer, dass sich der Schlitten mit einer Geschwindigkeit bewegt, die der Differenz der Bootsgeschwindigkeit V_B zu der mittleren Bootsgeschwindigkeit V_B,mittel entspricht. Diese Differenzgeschwindigkeit ist in den 4 bis 6 mit ΔV gekennzeichnet. Die Beschleunigungen, die der Ruderer auf dem Rudergerät dabei erfährt, entsprechen den Beschleunigungen beim wirklichen Rudern im Ruderboot auf dem Wasser.The actuating force for the carriage 51, in conjunction with the inertial masses of the rowing boat (rowing machine) and the rower, causes the carriage to move at a speed that corresponds to the difference between the boat speed V _B and the average boat speed V _B,mean . This difference in speed is in the 4 until 6 marked with ΔV. The accelerations that the rower experiences on the rowing machine correspond to the accelerations when actually rowing in a rowing boat on the water.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11: RudergerätRowing machine
22: RuderhauptrichtungRudder main direction
33: Ruderer / TrainingspersonRower/training person
44: Externe DatenExternal data
1010: Gestellframe
1111: StemmbrettStretcher
1212: AnzeigeAdvertisement
1313: erster Stützfußfirst support foot
1414: zweiter Stützfußsecond support foot
2020: Rollsitz / RudersitzRolling seat / rowing seat
3030: RudergriffRowing handle
3131: SeilRope
4040: BremsvorrichtungBraking device
5050: SchlittenkonstruktionSled construction
5151: SchlittenSleds
5252: RahmenFrame
5353: LängsstrebeLongitudinal strut
5454: QuerstrebeCross brace
5555: Rollerole
6060: weitere Schlittenkonstruktionfurther carriage construction
7070: StellvorrichtungAdjusting device
7171: Antrieb / MotorDrive / motor
7272: SteuereinheitControl unit
7373: DatenleitungData line
7474: DatenleitungData line
7575: DatenschnittstelleData interface
7676: Zugmitteltraction means
7777: Obertrum (77a erster Teil; 77b zweiter Teil)Upper strand (77a first part; 77b second part)
7878: Umlenkrollepulley
7979: Umlenkrollepulley
8080: Antriebsraddrive wheel
8181: Untertrumlower strand
8282: DrehrichtungDirection of rotation

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10164117 B4 [0002]DE 10164117 B4 [0002]
EP 3291891 B1 [0003]EP 3291891 B1 [0003]

Claims

Rudergerät (1) umfassend: a. ein Gestell (10), b. einen Rollsitz (20), der auf dem Gestell (10) entlang einer Ruderhauptrichtung (2) verschiebbar gelagert ist, c. einen bewegbaren Rudergriff (30), d. eine mit dem Rudergriff (30) verbundene Bremsvorrichtung (40), und e. eine Schlittenkonstruktion (50) für das Gestell (10), durch die das Gestell (10) entlang der Ruderhauptrichtung (2) verschiebbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlittenkonstruktion (50) eine Stellvorrichtung (70) zur Bereitstellung einer Stellkraft zugeordnet ist, durch die die Bewegung des Gestells (10) zur Nachbildung einer Bootsantriebskraft und einer Bootswiderstandskraft eines Ruderboots auf dem Wasser abgebremst oder beschleunigt werden kann.Rowing machine (1) comprising: a. a frame (10), b. a rolling seat (20), which is mounted on the frame (10) so that it can move along a main rudder direction (2), c. a movable rowing handle (30), d. a braking device (40) connected to the rudder handle (30), and e. a carriage construction (50) for the frame (10), through which the frame (10) is mounted displaceably along the main rudder direction (2), characterized in that the carriage structure (50) is assigned an adjusting device (70) for providing an actuating force, through which the movement of the frame (10) can be slowed down or accelerated to simulate a boat propulsion force and a boat resistance force of a rowing boat on the water.

Rudergerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlittenkonstruktion (50) einen feststehenden Rahmen (52) und einen verschiebbaren Schlitten (52) aufweist, der zur Aufnahme eines ersten Stützfußes (13) des Gestells dient.rowing machine (1). Claim 1 , characterized in that the carriage construction (50) has a fixed frame (52) and a displaceable carriage (52) which serves to accommodate a first support foot (13) of the frame.

Rudergerät (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellvorrichtung (70) einen Antrieb (71) und Zugmittel (76) aufweist, durch die der Antrieb (71) mit dem Schlitten (52) verbunden ist.rowing machine (1). Claim 2 , characterized in that the adjusting device (70) has a drive (71) and traction means (76) through which the drive (71) is connected to the carriage (52).

Rudergerät (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugmittel (76) einen Obertrum (77) und einen Untertrum (81) aufweisen.rowing machine (1). Claim 3 , characterized in that the traction means (76) have an upper run (77) and a lower run (81).

Rudergerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellvorrichtung (70) die Bootsantriebskraft und/oder die Bootswiderstandskraft in Abhängigkeit wenigstens einer Betriebskenngröße der Bremsvorrichtung (40) ermittelt.Rowing machine (1) according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that the adjusting device (70) determines the boat propulsion force and / or the boat resistance force as a function of at least one operating parameter of the braking device (40).

Rudergerät (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bootsantriebskraft und/oder die Bootswiderstandskraft innerhalb eines Ruderzyklus variiert.rowing machine (1). Claim 5 , characterized in that the boat propulsion force and/or the boat resistance force varies within a rowing cycle.

Rudergerät (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellvorrichtung (70) einen Sensor aufweist, der eine Relativgeschwindigkeit erfasst, mit der sich das Gestell relativ zum Rahmen der Schlittenkonstruktion bewegt.rowing machine (1). Claim 5 or 6 , characterized in that the adjusting device (70) has a sensor which detects a relative speed at which the frame moves relative to the frame of the carriage construction.

Rudergerät (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellkraft von einem Bootsgewicht und/oder einem Mannschaftsgewicht abhängt.Rowing machine (1) according to one of the Claims 5 until 7 , characterized in that the actuating force depends on a boat weight and/or a crew weight.

Rudergerät (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Datenschnittstelle (75) zum Einlesen von externen Daten (4) vorgesehen ist, die bei der Berechnung der Stellkraft berücksichtigt werden.Rowing machine (1) according to one of the Claims 5 until 8th , characterized in that a data interface (75) is provided for reading in external data (4), which are taken into account when calculating the actuating force.

Verfahren zum Betreiben eines Rudergeräts (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellkraft so eingestellt wird, dass unter Berücksichtigung des Hin- und Herrollens eines Rudereres, der auf dem Rollsitz (20) sitzt, eine Geschwindigkeit, mit der sich das Gestell bewegt, eine Differenzgeschwindigkeit nachbildet, die der variablen Bootsgeschwindigkeit eines Ruderboots auf dem Wasser abzüglich einer mittleren Bootsgeschwindigkeit des Ruderboots entspricht.Method for operating a rowing machine (1) according to one of Claims 1 until 9 , characterized in that the actuating force is adjusted so that, taking into account the rolling back and forth of a rower sitting on the rolling seat (20), a speed at which the frame moves simulates a differential speed that corresponds to the variable boat speed rowing boat on the water minus an average boat speed of the rowing boat.