DE3704918C2 - - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Trainingsgerät für das
Rudern oder Skullen, ein sogenanntes Ruderergometer.
Derartige Ruderergometer werden zum Training und zur gezielten
Muskelbildung von Sportlern oder auch für Gymnastikzwecke
eingesetzt.
Sie bestehen in der Regel aus einer Rahmenkonstruktion, auf der
ein vorzugsweise auf Schienen gleitender Sitz angeordnet ist und
die eine Abstützung für die Füße der trainierenden Person
aufweist. Mit einer geeigneten Mechanik verbundene Hebel oder
Züge erzeugen dabei gegen Bremsen beispielsweise durch einen
Gummizug einen Widerstand, der durch Arm- und Beinbetätigung
überwunden wird. Die Rückstellung kann weitgehend kräftefrei
erfolgen.
So beschreibt z. B. die DE-OS 19 02 232 ein Ergometer, bei welchem
mit Rudergriffen eine hydraulische Pumpe verbunden ist, die bei
Bewegung der Rudergriffe ein Medium durch einen einstellbaren
Druckbegrenzer fördert (a.a.O. S. 2, Abs. 3). Somit ist die
Durchflußmenge von der aufgebrachten Kraft, d. h. dem Pumpendruck
direkt abhähgig, die Durchzugsgeschwindigkeit der Rudergriffe ist
variabel.
Ebenso beschreibt die DE-OS 23 24 758 ein Trockenrudergerät mit
einem gegen einen hydraulischen Widerstand schwenkbaren Ruderarm,
bei dem während des Durchzuges der Widerstand im wesentlichen
konstant gehalten werden soll. Hierzu dient eine Kolben-Zylinder
anordnung mit einer einstellbaren Drosselstelle sowie ein Ruder
arm und Kolben verbindendes Getriebe mit konstantem Überset
zungsverhältnis.
Auch hier ändert sich die Durchzugsgeschwindigkeit in Abhähgig
keit von der aufgebrachten Kraft. Es soll "die Simulierung" eines
Ruderwiderstandes ähnlich dem beim Rudern im Wasser ermöglicht
werden (S. 3, Abs. 2).
In der DE-OS 2 12 426 ist ein weiteres derartiges Gerät beschrie
ben, das ebenfalls ein die "Verhältnisse im Wasser simulierendes
Training" ermöglicht (S. 3, 1. Abs.)
Ein isokinetisches Training oder ein exzentrisches Training ist
mit herkömmlichen Ruderergometern nicht durchführbar.
Beim isokinetischen Training finden die Bewegungsabläufe
unabhähgig von der aufgebrachten Kraft mit konstanter Geschwin
digkeit statt. Diese Art des Trainings ist nach sportmedizini
schen Erkenntnissen die in vielfacher Hinsicht effektivste, es
besteht daher ein großes Bedürfnis an Übungsgeräten, die einen
isokinetischen Bewegungsablauf ermöglichen.
Die vorliegende Erfindung will daher ein Trainingsgerät der
eingangs genannten Art schaffen, das die vorgenannte Aufgabe
löst. Dabei wird der Begriff "Ruderergometer" nicht auf die
reine Ruderbewegung einschränkend verstanden, sondern es sollen
alle vergleichbaren Bewegungsformen darunterfallen.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit einem Trainingsgerät für
das Rudern oder Skullen, bestehend aus einem Rahmen und darauf
angeordnetem Sitz, Stemmbrett und mit dem Rahmen verbundenen
Riemen oder Skulls, bei dem die Riemen oder Skulls an mit dem
Rahmen starr verbundenden Auslegern schwenkbar gelagert sind und
mit einem,in einem Zylinder beweglichen Kolben mechanisch
verbunden sind, wobei an den Zylinder ein Drosselventil
angeschlossen ist, und das Drosselventil ein an sich bekanntes
Stromregelventil ist.
Unter einem Stromregelventil wird vorzugsweise ein Drosselventil
mit einem Differenzdruckventil bzw. einer Druckwaage verstanden.
Dabei wird das Druckgefälle an der Drosselstelle konstant
gehalten, der Strom der Hydraulikflüssigkeit ist nahezu
unabhähgig vom Arbeitsdruck. Weiterhin sollen auch z. B. Ventile
mit elektischen Regelkreisen unter dem Begriff Stromregelventile
verstanden werden.
Mit der vorbeschriebenen Anordnung ist ein einwandfreies
isokinetisches Trainieren erstmals möglich. Dabei kann die vom
Kolben bewegte Flüssigkeit über das Stromregelventil in einen
Behälter gefördert werden, aus dem es dann bei der Rückführung
des Kolbens bzw. der Rückbewegung des Ruderers in den Zylinder
raum zurückgeführt werden kann. Sollen andere als Ruderbewegungs
abläufe trainiert werden, so sind entsprechende bekannte
mechanische Vorrichtungen mit entsprechenden Angriffsmöglichkei
ten für Arme oder Beine vorzusehen.
Das Rudertraining mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung
kann jedoch dem natürlichen Rudervorgang erheblich besser ange
paßt werden, wenn das Stromregelventil einen Nebenschluß mit
einem Rückschlagventil aufweist und diese über eine Leitung mit
einem Druckspeicher verbunden sind, wodurch der Kolben in durch
den Leitungsquerschnitt bestimmter Geschwindigkeit und mit ihm
Riemen oder Skull zurückbewegt oder in seiner Bewegung min
destens unterstützt wird.
Die Strömungsgeschwindigkeit der Hydraulikflüssigkeit kann in
vorteilhafter Weise auf die jeweiligen Bedürfnisse, d. h. auf
das Trainingsprogramm, eingestellt werden, wenn das
Stromregelventil mit einer verstellbaren Blende versehen ist.
Dabei können sämtliche Einstellwerte und an beliebigen Orten
dymamische Vorgänge durch Meßwertgeber abgegriffen und
datenmäßig verarbeitet werden, so daß eine ständige Kontrolle
bzw. ein Vergleich mit vorgegebenen Werten verzögerungsfrei
möglich ist.
Hierfür ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in besonderer
Weise geeignet und ausgelegt, wodurch sich ihr Einsatz im
Bereich des Spitzensports herleitet.
Die mechanische Übertragung der Ruderbewegung auf den Kolben
geschieht erfindungsgemäß in besonders einfacher und zuver
lässiger Weise dadurch, daß jeder Riemen oder Skull an einem
Zapfen schwenkbar gelagert ist und über ein Zahnrad mit einer
Zahnstange zusammenwirkt, die mit dem Kolben fest verbunden
ist.
Erfindungsgemäß ist es weiterhin möglich, das isokinetische
Training mit einem exzentrischen zu kombinieren, wodurch die
Trainingsart variiert und die Trainingsausbeute gesteigert werden
kann. Beide Trainingsweisen sind auf das Rudertraining in
besonders hohem Maße abgestimmt.
Hierzu wird vorgeschlagen, an die mit dem Zylinder verbundene
Leitung einen Hydraulikmotor anzuschließen und über diese den
Kolben mit vorgebbaren Drücken und Strömungsgeschwindigkeiten zu
beaufschlagen.
Unter Anwendung der letztgenannten Maßnahmen findet eine Umkehr
der Trainingsarbeit dahingehend statt, daß nunmehr die trainie
rende Person gegen die durch Riemen oder Skull ausgeübte Kraft
arbeiten muß. Dies kann grundsätzlich in beiden Bewegungsrich
tungen in einfacher Weise dadurch geschehen, daß wechselweise
Kolbenvorder- und Kolbenrückseite mit dem Hydraulikmotor
zusammenwirken.
Nach vorliegenden Erkenntnissen ist jedoch eine kraftfreie oder
durch den vorgenannten Druckspeicher auch kraftgestützte
Rückführung des Riemens oder der Skulls ausreichend.
Die gegen den Hydraulikmotor bewirkte exzentrische Trainingsar
beit kann dabei auch insbesondere isokinetisch erfolgen, wozu
lediglich das Zwischenschalten eines eigenen Stromregelventils
zwischen Motor und Kolben erforderlich ist, das ggfl. durch ein
eigenes, in Reihe geschaltetes Rückschlagventil abgesichert
sein kann.
Der Wechsel vom rein isokinetischen auf exzentrisches Training
kann durch einen Schieber vorgenommen werden, der einmal bei
Bewegungsumkehr von Riemen oder Skull die Zuleitung zum Kolben
mit dem Stromregelventil des rein isokinetischen Kreises bzw.
dem Druckspeicher und dem diesem zugeordneten Rückschlagventil
zuschaltet oder in einer zweiten Stellung diese mit dem Hy
draulikmotor bzw. dessen Kreislaufführung verbindet.
Dabei ist vorzugsweise der Hydraulikmotor stromaufwärts mit einem
Vorratsbehälter und stromabwärts über einen Schieber entweder mit
dem Zylinder des Ergometers oder über die Zuleitung zum
Druckspeicher und einen zwischengeschalteten Zweiwegehahn
wiederum mit dem Vorratsbehälter zusammenschließbar.
Der Hydraulikmotor ist vorzugsweise als Konstantförderpumpe
ausgelegt, um vor dem diesem zugeordneten Stromregelventil ein
konstantes Potential aufzubauen, wobei zwischen dem Stromregel
ventil und dem Motor ein mit dem Vorratsbehälter verbundenes
Druckhalteventil angeordnet ist.
Die vorliegende Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels
gemäß beiliegender Figuren näher erläutert.
Fig. 1 zeigt den Aufbau des Ruderergometers;
Fig. 2 zeigt die hydraulische Anordnung für isokinetisches
Training;
Fig. 3 zeigt die Kraftübertragung auf den Kolben;
Fig. 4 zeigt ein Stromregelventil;
Fig. 5 zeigt eine Kombination für isokinetisches und exzentri
sches Training.
Fig. 1 In dieser Figur ist der Aufbau eines Trainingsgerätes,
eines sogen. Ruderergometers gezeigt. An einem Rahmen 3 sind
Ausleger 2 befestigt, in denen Skulls 1 um Achsen (Zapfen 13)
schwenkbar gelagert sind, die die Kolben 5 antreiben. Die
Befestigung der Skulls 1 an den Achsen 13 kann dabei grundsätz
lich auch vertikal schwenkbar ausgestaltet sein, um das Ein
tauchen und Herausheben der Blätter aus dem Wasser zu imitie
ren. Die Achse (Zapfen 13) wirkt über eine Kraftübertragung
mechanisch, beispielsweise über Schubstangen, auf einen in
einem Zylinder 4 beweglichen Kolben 5. Kopfseitig ist ein
Stemmbrett 25 angeordnet; auf Schienen 26 gleitet ein (nicht
dargetellter) Sitz. Diese Anordnung ist den Verhältnissen in
einem Ruderboot nachgebildet.
Fig. 2 zeigt den oben erwähnten Zylinder 4, in dem der Kolben 5
beweglich untergebracht ist. Der Kolben 5 ist mit einer Zahn
stange 14 verbunden, die über ein Zahnrad 27 angetrieben wird.
Das Zahnrad 27 ist an dem genannten Zapfen 13 (Fig. 3) gela
gert, der mit den Riemen 1 verbunden ist und entsprechend der
Ruderbewegung Zahnstange 14 und Kolben 5 hin- und herbewegt. An
den Zylinder 4 ist über eine Leitung 7 ein Stromregelventil 6
angeschlossen, das über die Leitung 10 einen Druckspeicher 11
speist. Die Speisung erfolgt mit vorgegebenem, abgesehen von
den Umkehrpunkten gleichbleibenden Volumenstrom (V = const)
unabhängig von der auf Riemen oder Skull 1 ausgeübten Zugkraft.
In den Druckspeicher 11 gelangt so die dem Inhalt des Zylinders
5 entsprechende Menge an Hydraulikflüssigkeit und wird von
diesem (11) über das Rückschlagventil 9 im Nebenschluß 8 wieder
an den Zylinder 4 abgegeben.
Anstelle des Druckspeichers 11 kann grundsätzlich auch ein be
liebiges Vorratsgefäß treten, das aber dann die Rückstellung
der Skulls 1 nicht unterstützt.
Fig. 3 zeigt in Großdarstellung zum besseren Verständnis die
Kraftübertragung über den Zapfen 13 und das Zahnrad 27 auf die
Zahnstange 14, die über die Schraube 28 mit dem Kolben 15 starr
verbunden ist. Im rückwärtigen Fortsatz 29 ist die Zahnstange 14
gegengelagert, um dem Eingriff des Zahnrads 27 nicht ausweichen
zu können.
Der Zylinder 4 ist über die Bohrung 30 in der Kopfplatte 31 an
das hydraulische Leitungssystem anschließbar (Fig. 2, Fig. 5).
Fig. 4 zeigt ein erfindungsgemäß einsetzbares Stromregelventil
mit Differenzdruckfeder 32 und Ventilkolben 33. Die Pfeile deuten
die Strömungsrichtung bei Beaufschlagung des Stromregelventils
an, wobei die Strömung über die Blende 34 geführt ist, die mit
Hilfe des Handrades 35 den Durchsatz auf vorgebbare Werte
festlegt.
In dieses Ventil ist der Nebenschluß 8 mit dem
Rückschlagventil 9 zweckmäßigerweise integriert.
Fig. 5 zeigt die Kombination der isokinetischen Hydraulik nach
Fig. 2 in Kombination mit einer exzentrisch wirkenden und
zuschaltbaren Anordnung.
Claims (9)
1. Trainingsgerät für das Rudern oder Skullen, bestehend aus
einem Rahmen (3) und darauf angeordnetem Sitz, Stemm
brett (25) und mit dem Rahmen (3) verbundenen Riemen oder
Skulls (1), bei dem die Riemen oder Skulls (1) an mit dem
Rahmen (3) starr verbundenden Auslegern (2) schwenkbar
gelagert sind und mit einem, in einem Zylinder (4) bewegli
chen Kolben (5) mechanisch verbunden sind, wobei an den
Zylinder (4) ein Drosselventil angeschlossen ist, dadurch
gekennzeichnet, daß das Drosselventil ein an sich bekanntes
Stromregelventil (6) ist.
2. Ruderergometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Stromregelventil (6) einen Nebenschluß (8) mit einem
Rückschlagventil (9) aufweist und daß diese über eine Lei
tung (10) mit einem Druckspeicher (11) verbunden sind.
3. Ruderergometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß das Stromregelventil (6) mit einer verstellbaren
Blende (34) versehen ist.
4. Ruderergometer nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder Riemen oder Skull (1) an
einem Zapfen (13) schwenkbar gelagert ist und über ein Zahn
rad (27) mit einer Zahnstange (14) zusammenwirkt, die mit
dem Kolben (5) fest verbunden ist.
5. Ruderergometer nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß an die mit dem Zylinder (4) ver
bundene Leitung (7) ein Hydraulikmotor (15) anschließbar
ist.
6. Ruderergometer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen den Zylinder (4) und den Hydraulikmotor (15) ein
weiteres Stromregelventil (16) und ggf. ein weiteres Rück
schlagventil (17) in Reihe geschaltet sind.
7. Ruderergometer nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich
net, daß der Hydraulikmotor (15) über einen Schieber (18)
bei Bewegungsumkehr von Riemen oder Skull (1) zuschaltbar
ist.
8. Ruderergometer nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikmotor (15) über
eine Leitung (22) und über den Schieber (18) mit einer
Leitung (38) und über einen in dieser angeordneten Zwei
wegehahn (20) mit einem Vorratsbehälter (21) für Hydrau
likflüssigkeit verbindbar ist.
9. Ruderergometer nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikmotor (15) als Kon
stantförderpumpe ausgelegt ist und daß an die Verbindungs
leitung (22) zwischen dem Stromregelventil (16) und der
Pumpe (15) ein Druckhalteventil (23) in einer Abzweigung
(24) angeordnet ist, das ausgangsseitig an den Vorratsbe
hälter (21) angeschlossen ist.
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