DE202009016057U1 - Arrangement for generating electrical energy - Google Patents

Abstract

Anordnung zur Erzeugung elektrischer Energie, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Fitnessgerät die bei dessen bestimmungsgemäßen Gebrauch bewegten Geräteteile einen Stromgenerator (1, 6) antreiben.Arrangement for generating electrical energy, characterized in that in a fitness device, the device parts moved during its intended use drive a power generator (1, 6).

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erzeugung elektrischer Energie mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1.The The invention relates to an arrangement for generating electrical energy with the features of the protection claim 1.

Bekannt ist die Erzeugung elektrischer Energie durch Kernkraft, Windkraft, Wasserkraft, Erdwärme, Kernfusion und Solartechnik. Mittels Wind- und Wasserkraft, mittels eines Verbrennungsmotors oder mittels menschlicher Muskelkraft lässt sich über einen Stromgenerator elektrische Energie erzeugen. Für die letztgenannte Form der Energieumwandlung bekannt ist z. B. die sog. Dynamo-Taschenlampe. Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die bei Fitnesstrainigsgeräten von den Benutzern der Geräte durch Muskelkraft aufzubringende kinetische und/oder potentielle Energie, die bislang ungenutzt blieb, einer sinnvollen Verwendung zuzuführen.Known is the generation of electrical energy by nuclear power, wind power, Hydroelectric power, geothermal energy, Nuclear fusion and solar technology. By wind and water power, by means of an internal combustion engine or by means of human muscle power can be via a Electricity generator generate electrical energy. For the latter form of Energy conversion is known z. B. the so-called. Dynamo flashlight. Of the Invention was based on the task of fitness training devices of the users of the devices Muscle force applied kinetic and / or potential energy, which has so far been left unused to a meaningful use.

Das Fitnesstraining ist eine professionelle, meist jedoch freizeitsportliche Aktivität, die dazu dient, die Gesundheit und körperliche Leistungsfähigkeit zu erhalten oder zu verbessern. Damit unterscheidet sich Fitnesstraining auf der einen Seite von Leistungssport bzw. von ambitioniertem Freizeitsport, wo ein sportliches Ziel zu erreichen im Vordergrund steht, und auf der anderen Seite von Krankengymnastik und Rehamaßnahmen, bei denen es darum geht, gestörte Bewegungsfunktionen wieder herzustellen. Ein gutes Fitness-Studio bietet eine Vielzahl verschiedener Geräte. Neben Hantelbänken und Stationen für das Krafttraining finden sich meist Ergometer, Laufbänder, Crosstrainer, Indoorcycles, Rudergeräte sowie Kleingeräte für den Boxsport. Darüber hinaus haben sich beim Training vor allem Kurzhanteln, Seile und elastische Therabänder bewährt.The Fitness training is a professional, but mostly recreational sport Activity, which serves the health and physical performance to maintain or improve. This is different from fitness training on the one side of competitive sports and ambitious recreational sports, where a sporting goal is in the foreground and on the other side of physiotherapy and rehabilitation, which is disturbed To restore motion functions. A good gym offers a variety of different devices. In addition to weight benches and Stations for The strength training can be found mostly ergometer, treadmills, crosstrainer, Indoorcycles, rowing machines as well as small appliances for the Boxing. About that In addition to training dumbbells, ropes and elastic Therabänder proven.

Bei den Geräten, bei denen der Benutzer, wie bei der Hantelbank oder Multistation, Gewichte heben und senken oder, wie bei einem Rudergerät einen Bügel vor- und zurück verschieben oder, wie beim Indoorcycle, eine Scheibe in Drehung versetzen muss, setzt die vorliegende Erfindung an und erfolgt die Lösung der zugrundegelegenen Aufgabe entsprechend den Merkmalen des Schutzanspruchs 1.at the devices, where the user, as with the weight bench or multistation, Lift and lower weights or, as with a rowing machine, one Bow and back move or, as in the indoor cycle, a disc in rotation must set, the present invention starts and takes place the solution the underlying task according to the features of the protection claim. 1

Dabei kann die Rotationsbewegung einer Scheibe für den Antrieb des Rotors eines Stromgenerators verwendet werden. Auch kann der Rotor des Stromgenerators direkt durch den Benutzer des Geräts in Drehung versetzt werden. Die vor- und zurücklaufende translatorische Bewegung der zweiten Gerätegruppe (Rudergeräte, Elypsentrainer bzw. Crosstrainer, sowie jegliche Kraftgeräte) wird durch entsprechende Hebelsysteme oder Kurbeltriebe in eine Rotationsbewegung zum Antrieb des Generators, d. h. zur Erzeugung einer elektrischen Spannung, umgesetzt. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Übersetzung vorgesehen, die die durch das bewegte Geräteteil erzeugte Rotationsdrehzahl in eine am Stromgenerator anliegende höhere Drehzahl umsetzt. Oder es ist eine Untersetzung vorgesehen, die die durch das bewegte Geräteteil erzeugte Rotationsdrehzahl in eine am Stromgenerator anliegende niedrigere Drehzahl umsetzt. Zur Übersetzung/Untersetzung der Drehzahl kann ein Zahnradgetriebe, ein Reibradgetriebe oder ein Transmissionsgetriebe vorgesehen sein. Die durch den Stromgenerator erzeugte elektrische Energie wird über ein Steuerteil direkt an ein Netz abgegeben oder ist über ein Steuerteil und einen Laderegler in einer Batterie speicherbar. Das Steuerteil dient dazu, den abgenommenen Strom am Generator konstant zu halten. Der Laderegler transformiert den Strom auf 12 V bzw. 220/230 V und steuert die Verbraucher und den Ladevorgang der Batterie. Die gespeicherte elektrische Energie kann zur Versorgung verschiedenster elektrischer Geräte (12 V) und zur Einspeisung in das öffentliche Stromnetz genutzt werden. In zweckmäßiger Weise ist die Belastung des Benutzers des Fitnessgerätes teilweise oder vollständig durch die zum Antrieb des Stromgenerators aufzubringende Kraft einstellbar.there can the rotational movement of a disc for driving the rotor of a Power generator can be used. Also, the rotor of the power generator be rotated directly by the user of the device. The forward and backward translatory movement of the second group of equipment (rowing machines, Elympics trainers or crosstrainer, as well as any strength devices) is by appropriate Lever systems or crank mechanisms in a rotational movement to the drive of the generator, d. H. for generating an electrical voltage, implemented. In a further embodiment of the invention is a translation provided that the rotational speed generated by the moving device part converts in a voltage applied to the power generator higher speed. Or There is a reduction provided, which generated by the moving device part Rotational speed in a voltage applied to the power generator lower Speed converts. For translation / reduction The speed can be a gear transmission, a friction gear or a transmission gear can be provided. The through the power generator generated electrical energy is directly via a control unit made a network or is over a control part and a charge controller stored in a battery. The control part serves to keep the current taken off the generator constant to keep. The charge controller transforms the current to 12 V or 220/230 V and controls the consumers and the charging process of the battery. The stored electrical energy can supply a variety of electrical appliances (12 V) and used for feeding into the public electricity grid become. Conveniently the burden of the user of the fitness device partially or completely adjustable to be applied to drive the power generator force.

Die Erfindung soll an zwei Ausführungsbeispielen anhand der Figuren in den Zeichnungen erläutert werden. In den Zeichnungen zeigen:The Invention is intended to two embodiments will be explained with reference to the figures in the drawings. In the drawings demonstrate:

1: ein Fitnessgerät, bei dem die Rotation eines Geräteteils zur Stromerzeugung genutzt wird, 1 : a fitness device that uses the rotation of a piece of equipment to generate electricity,

2: ein Fitnessgerät, bei dem die translatorische Vor- und Rückbewegung in die Rotation eines Geräteteils umgesetzt und zur Stromerzeugung genutzt wird, 2 : a fitness device, in which the translatory forward and backward movement is converted into the rotation of a piece of equipment and used for power generation,

3: eine Prinzipanordnung zur Erzeugung elektrischer Energie, 3 : a principle arrangement for generating electrical energy,

4: eine praktische Ausführung der Anordnung am Fitnessgerät. 4 : a practical version of the arrangement on the fitness equipment.

Am Fitnessgerät gemäß 1 wird durch den Benutzer über Tretkurbeln direkt der Rotor eines elektrischen Generators 1 gedreht und damit eine elektrische Spannung erzeugt, die durch einen an der Statorwicklung angelegten Verbraucher einen elektrischen Strom fließen lässt. Die Drehzahl des Rotors kann durch ein zwischengeschaltetes Getriebe erhöht oder erniedrigt werden. Auf diese Weise lässt sich auch der Schwierigkeitsgrad der Tretbewegung einstellen. Bei dem Fitnessgerät gemäß 2 wird die translatorische Vor- und Zurückbewegung des Bügels 2 über eine Schubstange 3 auf einen Kurbeltrieb 4 übertragen und dort in eine Drehbewegung umgesetzt, so dass eine Welle 5 den Rotor eines Generators 6 antreiben kann. Auch hier ist mittels eines Zwischengetriebes der Schwierigkeitsgrad der Bewegung des Bügels 2 einstellbar. 3 zeigt ein Blockschaltbild des prizipiellen Aufbaus der erfindungsgemäßen Anordnung. Die durch den Stromgenerator 1, 6 erzeugte elektrische Energie wird über ein Steuerteil 7 direkt an ein Netz abgegeben oder ist, wie dargestellt, über ein Steuerteil 7 und einen Laderegler 8 in einer Batterie 9 speicherbar. Das Steuerteil 7 dient dazu, denn abgenommenen Strom am Generator 1, 6 konstant zu halten. Der Laderegler 8 transformiert den Strom auf 12 V bzw. 220/230 V und steuert die Verbraucher 10 und den Ladevorgang der Batterie. 9 Die gespeicherte elektrische Energie kann zur Versorgung verschiedenster elektrischer Geräte (12 V) und zur Einspeisung in das öffentliche Stromnetz genutzt werden. 4 zeigt ein Blockschaltbild einer praktischen Ausführung der erfindungsgemäßen Anordnung an einem Fitnessgerät. Hier gibt der Laderegler 8 seinen Strom an 12 V LED Lampen bzw. an eine 12 V Aufsteckdose ab.According to the fitness equipment 1 By the user via cranks directly becomes the rotor of an electric generator 1 rotated and thus generates an electrical voltage, which flows through a voltage applied to the stator winding consumer electrical current. The speed of the rotor can be increased or decreased by an intermediate gear. In this way you can also adjust the difficulty level of pedaling. In the fitness device according to 2 becomes the translatory back and forth movement of the temple 2 over a push rod 3 on a crank mechanism 4 transferred and converted there into a rotary motion, so that a wave 5 the rotor of a generator 6 can drive. Again, by means of an intermediate gear, the difficulty of Be movement of the stirrup 2 adjustable. 3 shows a block diagram of the prizipiellen structure of the inventive arrangement. The through the power generator 1 . 6 generated electrical energy is via a control part 7 delivered directly to a network or is, as shown, via a control section 7 and a charge controller 8th in a battery 9 storable. The control part 7 serves, because removed power at the generator 1 . 6 to keep constant. The charge controller 8th transforms the current to 12 V or 220/230 V and controls the consumers 10 and the charging process of the battery. 9 The stored electrical energy can be used to supply various types of electrical equipment (12 V) and to be fed into the public grid. 4 shows a block diagram of a practical embodiment of the inventive arrangement on a fitness device. Here is the charge controller 8th its power to 12 V LED lamps or to a 12 V socket.

Claims (13)

Anordnung zur Erzeugung elektrischer Energie, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Fitnessgerät die bei dessen bestimmungsgemäßen Gebrauch bewegten Geräteteile einen Stromgenerator (1, 6) antreiben.Arrangement for generating electrical energy, characterized in that in a fitness device the device parts moved during its intended use comprise a power generator ( 1 . 6 ). Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine bei bestimmungsgemäßem Gebrauch des Fitnessgeräts entstehende rotierende Bewegung des Geräteteils zum Antrieb mindestens eines Stromgenerators (1) dient.Arrangement according to Claim 1, characterized in that a rotating movement of the device part resulting from the intended use of the fitness device is intended to drive at least one current generator ( 1 ) serves. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das rotierende Geräteteil der Rotor des Stromgenerators (1) ist.Arrangement according to claim 2, characterized in that the rotating device part of the rotor of the power generator ( 1 ). Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die bei bestimmungsgemäßem Gebrauch des Fitnessgeräts entstehende translatorische Bewegung des Geräteteils zum Antrieb mindestens eines Stromgenerators (6) dient.Arrangement according to claim 1, characterized in that the intended use of the fitness device resulting translational movement of the device part for driving at least one power generator ( 6 ) serves. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kurbeltrieb (4) vorgesehen ist, der die translatorische Bewegung in eine rotatorische Bewegung umsetzt.Arrangement according to claim 4, characterized in that a crank mechanism ( 4 ) is provided, which converts the translational movement in a rotational movement. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Übersetzung vorgesehen ist, die die durch das bewegte Geräteteil erzeugte Rotationsdrehzahl in eine am Stromgenerator (1, 6) anliegende höhere Drehzahl umsetzt.Arrangement according to one of claims 2 to 5, characterized in that a translation is provided, which generates the rotational speed generated by the moving device part in one of the current generator ( 1 . 6 ) converts applied higher speed. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Untersetzung vorgesehen ist, die die durch das bewegte Geräteteil erzeugte Rotationsdrehzahl in eine am Stromgenerator (1, 6) anliegende niedrigere Drehzahl umsetzt.Arrangement according to one of claims 2 to 5, characterized in that a reduction is provided, which generates the rotational speed generated by the moving device part in one of the current generator ( 1 . 6 ) converts applied lower speed. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Übersetzung/Untersetzung der Drehzahl ein Zahnradgetriebe vorgesehen ist.Arrangement according to one of claims 6 or 7, characterized that for translation / reduction the speed is provided a gear transmission. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Übersetzung/Untersetzung der Drehzahl ein Reibradgetriebe vorgesehen ist.Arrangement according to one of claims 6 or 7, characterized that for translation / reduction the speed of a friction gear is provided. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Übersetzung/Untersetzung der Drehzahl ein Transmissionsgetriebe vorgesehen ist.Arrangement according to one of claims 6 or 7, characterized that for translation / reduction the rotational speed is provided a transmission gear. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Stromgenertor (1, 6) erzeugte elektrische Energie über ein Steuerteil (7) und einen Laderegler (8) in einer Batterie (9) speicherbar oder direkt an Verbraucher (10) abgebbar ist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that that from the Stromgenertor ( 1 . 6 ) generated electrical energy via a control part ( 7 ) and a charge controller ( 8th ) in a battery ( 9 ) storable or directly to consumers ( 10 ) is deliverable. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Belastung des Benutzers des Fitnessgeräts teilweise durch die zum Antrieb des Stromgenerators (1, 6) aufzubringende Kraft einstellbar ist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the load of the user of the fitness device partially by the for driving the power generator ( 1 . 6 ) applied force is adjustable. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Belastung des Benutzers des Fitnessgeräts vollständig durch die zum Antrieb des Stromgenerators (1, 6) aufzubringende Kraft einstellbar ist.Arrangement according to one of claims 1 to 11, characterized in that the load of the user of the fitness device completely by the for driving the power generator ( 1 . 6 ) applied force is adjustable.