DE10164117B4

DE10164117B4 - Ruderergometer

Info

Publication number: DE10164117B4
Application number: DE2001164117
Authority: DE
Inventors: Jonas Albiger
Original assignee: Albiger Jonas Dr
Current assignee: Albiger Jonas Dr
Priority date: 2001-12-24
Filing date: 2001-12-24
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2021-12-25
Also published as: DE10164117A1

Abstract

Ruderergometer (1) mit wenigstens einem Griff (2), der in Gebrauchslage des Ruderergometers (1) in einer horizontalen Bewegungsebene hin und her bewegbar ist und an einem Ende einer Kette (8) befestigt ist, die über wenigstens ein sich um eine horizontale Drehachse (10) drehendes Ritzel (9) geführt wird, wobei
– die Kette (8) zwischen Ritzel (9) und Griff (2) einen Abtaster (11) führt, der schwenkbar um die Drehachse (10) gelagert ist;
– die Längenänderung eines zwischen Ritzel und Griff sich erstreckenden Kettenstücks (13) und der Schwenkwinkel des Abtasters (11) gemessen wird;
– der vertikale Abstand des Griffs (2) von einem vorbestimmten Sollwert (16, 17) ermittelt und der ermittelte Abstand angezeigt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Ruderergometer mit wenigstens einem Griff, der in Gebrauchslage des Ruderergometers in einer im wesentlichen horizontalen Bewegungsrichtung hin und her bewegbar ist.

Ein Ruderergometer der oben genannten Art ist beispielsweise aus der DE 37 04 918 C2 bekannt. Das Ruderergometer besteht aus einer Rahmenkonstruktion und einem darauf angeordneten Sitz, einem Stemmbrett und aus mit der Rahmenkonstruktion verbundenen Skulls oder Riemen. Die Skulls oder der Riemen sind an Auslegern mit der Rahmenkonstruktion um eine vertikale Achse schwenkbar verbunden, so dass sich die Griffe der Skulls oder der Griff des Riemens in einer horizontalen Bewegungsebene bewegen lassen. Das Schwenken der Skulls oder des Riemens ist gegen ein Drehmoment möglich, so dass dabei Arbeit geleistet wird.

Es ist auch bekannt, dass der Griff des Ruderergometers nicht um eine Achse bewegbar ist, sondern entlang einer Achse. Dabei ist der Griff an einer Kette oder dergleichen befestigt, die sich im wesentlichen in Bewegungsrichtung erstreckt. Über ein Ritzel wird die Hin- und Herbewegung in eine rotatorische Bewegung umgewandelt. Wie auch bei dem Ruderergometer mit den Skulls oder dem Riemen, wird die durch die Bewegung geleistete Arbeit angezeigt.

Durch einen Ruderergometer der oben beschriebenen Art lässt sich die körperliche Fitness trainieren. Dabei kommt es im Gegensatz zum Rudern in einem Ruderboot auf dem Wasser nicht an, ob die Hin- und Herbewegung mit der richtigen Rudertechnik erfolgt.

So offenbart die DE-AS 1 197 361 einen Ruderergometer mit schwenkbaren Ruderholmen, die durch Schablonen geführt werden. Eine derartige Führung würde grundsätzlich auch bei einem Ruderergometer möglich sein, dessen Griff an einer Kette befestigt und dessen grundsätzlicher Aufbau oben beschrieben ist. Dies würde jedoch zu einer sehr großen Schablone führen, da sich diese über die ganze Länge der Hin- und Herbewegung erstrecken müsste.

Weiter ist aus der DE 198 46 982 C2 bekannt, an verschiedenen Stellen eines Ruderergometers Sensoren anzubringen. Beispielsweise kann an einem Rudersitz ein Sensor angebracht werden, um dessen Bewegung zu überwachen. Prinzipiell könnte ein Sensor auch an dem Griff angeordnet sein, jedoch ist die in der DE 198 46 982 C2 beschriebene Auswertung der Informationen des Sensors mit einem erheblichen Aufwand verbunden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen Ruderergometer mit einem Griff, der an einem Ende einer sich in Bewegungsrichtung des Griffs erstreckenden Kette befestigt ist, bereitzustellen, bei dem in einfacher Weise die Rudertechnik kontrolliert und verbessert werden kann.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß ist der Griff an einer Kette befestigt, die an wenigstens einem Ritzel umgelenkt wird. Das Ritzel dreht sich um eine horizonitale Drehachse. Die Kette zwischen Ritzel und Griff führt einen Abtaster, der schwenkbar um die Drehachse gelagert ist. Durch die Position des durch die Kette geführten Abtasters in Bezug auf das ortfeste Ritzel erhält man eine Information, in welchem Winkel, beispielsweise zur Horizontalen, das Kettenstück zwischen Ritzel und Griff von dem Ritzel wegläuft. Da die Kette beim Ruderergometer immer unter Spannung steht, verläuft die Kette zwischen Ritzel und Griff grundsätzlich entlang einer Geraden. Durch die Position des Abtasters liegt damit die Gerade fest, auf der sich der Griff befindet.

Der Schwenkwinkel des Abtasters wird gemessen. Auch ist es möglich, die Höhenverschiebung des Abtasters zu einem Bezugspunkt zu messen, die er durch die unterschiedliche Höhe des Griffs und somit auch der Kette erfährt. Als mögliche Messvorrichtung kommt ein ohmscher oder induktiver Wegaufnehmer zum Einsatz.

Des Weiteren wird die Längenänderung eines sich zwischen Ritzel und Griff erstreckenden Kettenstücks ermittelt. Dabei wird der Griff in einem definierten Abstand zum Ritzel, beispielsweise durch einen Halter fixiert. Davon ausgehend können durch das Zählen der Umdrehungen des Ritzels in der jeweiligen Drehrichtung die Abstandsänderung des Griffs zu dem Ritzel beziehungsweise zu dem Halter, in dem der Griff fixiert werden kann, ermittelt werden. Die Abstandsänderung ist dabei das Produkt aus der Anzahl der Umdrehungen des Ritzels und dem wirksamen Umfang des Ritzels. Das Zählen von Umdrehungen kann beispielsweise über Impulse erfolgen, die ein oder mehrere um die Drehachse rotierende Magnete an einen ortfesten Empfänger abgeben.

Durch die Positionserfassung des Abtasters und die Ermittlung der Längenänderung kann die Position des Griffs bestimmt werden. Somit ist es möglich, jeder Position in Richtung der Hin- und Herbewegung eine vertikale Höhe beziehungsweise Höhendifferenz zuzuordnen. Da auch jeder Position in Richtung der Hin- und Herbewegung ein Sollwert zugeordnet werden kann, kann in Abhängigkeit der Lage des Griffs in Richtung der Hin- und Herbewegung ein Abstand zwischen Sollwert und Istwert des Griffs ermittelt werden.

Beim Rudern in einem Ruderboot müssen sowohl beim sogenannten Hauptzug als auch beim sogenannten Zurückrollen die Skulls oder der Riemen in der richtigen Höhe gehalten werden. Wird beispielsweise der Griff eines Riemen beim Hauptzug zu hoch gehalten, taucht das Blatt des Riemens zu tief in das Wasser ein. Beim Zurückrollen besteht die Gefahr, dass der Griff zu hoch geführt wird, was zur unerwünschten Berührung des Blatts mit dem Wasser führen kann (sogenanntes Krebsfangen).

Durch die Ermittlung des vertikalen Abstands des Griffs zu einem vorbestimmten Sollwert und der Anzeige des Abstands erfährt eine auf dem Ruderergometer trainierende Person, ob der Griff in der richtigen Höhe gehalten wird. Der Sollwert orientiert sich dabei. an den Verhältnissen bei einem Ruderboot. Somit trainiert das erfindungsgemäße Ruderergometer nicht nur die körperliche Fitness, sondern ermöglicht die Kontrolle der Rudertechnik. Durch die Anzeige erfährt die Trainingsperson, ob sie den Griff in der richtigen Höhe führt.

Die Anzeige kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Oft weisen Ruderergometer ein Anzeigenfeld auf, auf dem die augenblickliche Leistung oder die bereits geleistete Arbeit zum Beispiel in Form der geruderten Distanz angezeigt werden. Auf diesem Display kann ein Feld vorgesehen werden, das den ermittelten Abstand vorzugsweise als Mittelwert mehrerer hintereinander ermittelter Augenblickswerte angibt. Der Abstand kann auch in Form von in einer Reihe angeordneter Leuchtdioden angezeigt werden, wobei mit steigendem Abstand eine weitere Leuchtdiode aufleuchtet. In einer einfachen Ausführungsform wird lediglich angezeigt, ob der Abstand über einen vorbestimmten Schwellenwert hinausgeht.

Durch die Anordnung Rollsitz und Ausleger im Ruderboot und die Lage des Ruderboots auf dem Wasser ist die richtige Höhe zum Hin- und Herbewegen der Skulls oder des Riemens festgelegt. Diese Verhältnisse können auf ein Ruderergometer übertragen werden und liefern so Sollwerte, bei denen das Rudern, übertragen auf die Verhältnisse in einem Ruderboot, möglichst effizient wäre. Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann der Sollwert für die „optimale Höhe" des Griffs in Abhängigkeit der Lage des Griffs in der Bewegungsebene und in Abhängigkeit der Bewegungsrichtung vorbestimmt werden. Somit kann beim Hauptzug ein anderer Sollwert bestimmt werden als beim Zurückrollen. Darüber hinaus ist es auch möglich, dass der Sollwert innerhalb des Hauptzugs und/oder beim Zurückrollen variiert, um beispielsweise die Eintauchphase beim wirklichen Rudern zu trainieren.

Vorzugsweise kann in Abhängigkeit des ermittelten Abstands vom Griff zum Sollwert, die Höhe eines Widerstands, der bei der Hin- und/oder Herbewegung überwunden werden muss, beeinflusst werden. Somit erhält die Trainingsperson unmittelbar über den Widerstand im Griff die Information, dass er nicht „sauber" rudert.

In der Regel werden bei Ruderergometer die Leistungs- und/oder Arbeitswerte ermittelt. Bei einer Ausführungsform der Erfindung werden die derart ermittelte Werte in Abhängigkeit des ermittelten Abstands korrigiert. Liegt beispielsweise der ermittelte Abstand in einem nicht tolerierbaren Bereich, werden die erzielten Leistungswerte oder Arbeitswerte mit einem Faktor kleiner Eins bewertet. Ein „sauberes" Rudern hingegen führt wie in einem Ruderboot zu einer nicht verminderten Wirkarbeit.

Bei Überschreitung des ermittelten Abstands über einen vorbestimmten Schwellenwert hinaus kann ein akustisches Signal erfolgen. Somit erhält die Trainingsperson die Information der nicht richtigen Griffhöhe über den akustischen Weg.

Vorzugsweise ist der schwenkbare Abtaster dämpfend gelagert, um möglichen Schwingungen der Kette und damit auch des von ihr geführten Abtasters zu kompensieren.

Der Abtaster kann an einer Feder befestigt sein, deren Federkraft dem Gewicht des Abtasters entgegenwirkt. Dadurch kann verhindert werden, dass der Abtaster durch sein Gewicht auf die Kette drückt und die Kette wenn auch nur geringfügig zwischen Ritzel und Griff umlenkt. Idealerweise weist die Feder ein Drehmoment um die Drehachse auf, das dem entgegengesetzten Drehmoment des Abtasters aufgrund seines Gewichts entspricht.

Der Abtaster kann Gleitstücke aufweisen, auf denen die Kette läuft. Zur besseren Führung der Kette kann ein Paar von voneinander beabstandeten Gleitstücken verwendet werden, von denen sich das erste Gleitstück unterhalb und das zweite Gleit stück oberhalb der dazwischen verlaufenden Kette befinden. Die Gleitstücke können aus verschleißfestem Kunststoff mit niedrigen Reibbeiwerten sein. Der Abtaster kann drehbar gelagerte Rollen umfassen, die mit der Kette im Eingriff stehen.

Vorzugsweise wird die Bewegungsrichtung des Griffs ermittelt. Dies kann wiederum über das Ritzel erfolgen, dessen Drehrichtung unmittelbar von der Bewegungsrichtung des Griffs abhängt.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Ruderergometer eine Datenverarbeitungseinheit auf. Sie verfügt über die notwendigen Schnittstellen, um Messwerte bezüglich der Längenänderung des Kettenstücks, des Schwenkwinkels des Abtasters und der Bewegungsrichtung einlesen zu können. Mit den digitalisierten Werten lässt sich über die gegebene Geometrie der vertikale Abstand des Griffs zu einem Sollwert berechnen. Der Sollwert ist dabei in der Datenverarbeitungseinheit speicherbar und kann in Abhängigkeit von der Lage des Griffs und der Bewegungsrichtung unterschiedlich hohe Werte annehmen.

Anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung beschrieben. Es zeigen:
1 ein erfindungsgemäßes Ruderergometer mit einer Trainingsperson;
2 das Ruderergometer, wobei die Trainingsperson sich in einer anderen Phase einer Hin- und Herbewegung befindet;
3 einen Abtaster mit Ritzel und Kette; und
4 mögliche Sollwerte für eine vertikale Höhe eines Griffs.
In 1 zeigt ein Ruderergometer 1, auf dem eine Trainingsperson sitzt und einen Griff 2 hält. Auf einer in Gebrauchslage des Ruderergometers 1 waagerechten Schiene 3 ist verschiebbar ein Sitz 4 angeordnet. Das Ruderergometer 1 umfasst des weiteren ein Stemmbrett 5, an dem sich die Trainingsperson mit den Füssen abdrücken kann, eine Bremsvorrichtung 6, durch die ein Widerstand einer im wesentlichen horizontalen Hin- und Herbewegung entgegengesetzt werden kann, und eine Anzeige 7, die die durch die Hin- und Herbewegung geleistete Arbeit beziehungsweise die augenblickliche Leistung anzeigt. Die Bremsvorrichtung 6 ist nur teilweise dargestellt.
Eine Kette 8 verbindet den Griff 2 mit der Bremsvorrichtung 6. Die Kette 8 wird an einem Ritzel 9 umgelenkt, das um eine horizontalen Drehachse 10 dreht. An der Drehachse 10 ist ein Abtaster 11 schwenkbar angeordnet. Des Abtaster 11 weist, wie in der 3 zu sehen, mehrere Gleitstücke 12 auf, zwischen denen die Kette 8 verläuft. Dadurch hängt der Schwenkwinkel des Abtasters 11 von dem Winkel ab, mit dem die Kette mit ihrem zum Griff 2 zugewandten Teil das Ritzel 9 verlässt. Durch die Erfassung des Schwenkwinkels des Abtasters, beispielsweise bezogen auf die Waagerechte, kann dadurch der Winkel eines Kettenstücks 13 ermittelt werden, welches sich zwischen Ritzel 9 und Griff 2 erstreckt.
Der Schwenkwinkel des Abtasters 11 wird beim Ausführungsbeispiel elektrisch gemessen. Der elektrische Messwert wird über eine geeignete Schnittstelle einem Computer geführt, der den Messwert weiter verarbeitet.
Eine Feder 14 sorgt dafür, dass das Gewicht des Abtasters 11 nicht auf die Kette 8 drückt. Die Feder 14 wird so ausgelegt, dass ihr Drehmoment um die Drehachse 10 gerade dem entgegengesetzten Drehmoment entspricht, das durch den Abtaster 11 um die Drehachse 10 erzeugt wird.
Da das Kettenstück 13 unter Zugspannung steht, verläuft es längs einer Geraden. Wenn die Länge des Kettenstücks 13 bekannt ist, also der Abstand zwischen Ritzel und Griff, kann mit Hilfe des Schwenkwinkels des Abtasters 11 der Höhenunterschied des Griffs 2 zum Ritzel 9 berechnet werden. Dadurch lässt sich die Höhendifferenz zu jedem Punkt des Ruderergome ters berechnen, der sich in vertikaler Richtung zu dem Ritzel 9 nicht ändert.
Der Griff 2 lässt sich in einen Haken 15 einhängen. Durch diese definierte Stellung des Griffs 2 wird eine Länge des Kettenstücks 13 festgelegt. Von dieser Länge ausgehend kann über die Anzahl der Drehungen des Ritzels 9 in die eine oder die andere Drehrichtung die augenblickliche Länge des Kettenstücks 13 zwischen Ritzel 9 und Griff 2 berechnet werden. Daher wird die Anzahl der Drehungen des Ritzels erfasst, nachdem der Griff 2 aus dem Haken 15 genommen wird. Die erfassten Werte werden über eine geeignete Schnittstelle dem Computer zugeführt. Da in dem Computer der Längenwert des Kettenstücks 13 gespeichert ist, der sich aus der Lage des Griffs 2 im Haken 15 ergibt, kann die augenblickliche Länge des Kettenstücks 13 berechnet werden. Die Längenänderung ist dabei proportional zu dem wirksamen Radius des Ritzels 9 und der Anzahl der Drehungen des Ritzels 9 in einer Drehrichtung.
2 zeigt den Ruderergometer 1, wobei sich die darauf sitzende Person in einer anderen Phase des Ruderzyklus befindet. In der in 2 gezeigten Position soll der Hauptzug beginnen, durch den beim Rudern in Ruderboot die Blätter der Skulls beziehungsweise das Blatt des Riemens durch das Wasser gezogen werden. 1 hingegen zeigt die Trainingsperson am Anfang der Phase des Zurückrollens, wodurch die Blätter (bzw. das Blatt) wieder in die Auslage gebracht werden (wird).
3 zeigt teilweise im Schnitt den Abtaster 11 mit zwei Paaren von Gleitstücken 12. Die Gleitstücke 12 eines Paares sind derart beabstandet, dass die Kette 8 mit einem kleinen Spiel zwischen den Gleitstücken 12 hin- und herlaufen kann. Der Abtaster ist schwenkbar um die Drehachse 10 gelagert, wobei die Schwenkposition von der Kette 8 abhängt.
4 zeigt den Ruderergometer 1 mit zwei Geraden, die zwei Sollwerte 16 und 17 darstellen sollen. Der Sollwert 16 korrespondiert mit einer Höhe 18 zur Schiene 3. Entsprechend korrespondiert der Sollwert 17 mit der Höhe 19. Der Sollwert 16 gilt für den Hauptzug, d. h. ausgehend von der Position 20 der Trainingsperson in Richtung des Pfeils 21. Der Sollwert 17 gilt für das Zurückrollen, also für die Bewegung aus der Position 22 in Richtung des Pfeils 23. Die Höhe 17 ist geringer als die Höhe 16, da beim Hauptzug im Ruderboot die Blätter im Wasser, beim Zurückrollen über der Wasseroberfläche geführt werden.
Die Sollwerte 16 und 17 sind hier als Geraden eingetragen. Sie können aber auch Kurven sein. D. h., die Sollwerte hängen nicht nur von der Bewegungsrichtung ab, sondern auch von der Position des Griffs in Hauptrichtung der Hin- und Herbewegung.
Wenn im Computer die Sollwerte eingegeben sind, kann der vertikale Abstand des Griffs 2 zum jeweiligen Sollwert berechnet werden. Der Anzeige 7 werden die berechneten und für die Anzeige aufbereiteten Daten zugeführt. Somit erfährt die Trainingsperson, ob und/oder in welchem Maße die Höhe des von ihm geführten Griffs von einem Sollwert abweicht.

1: Ruderergometer
2: Griff
3: Schiene
4: Sitz
5: Stemmbrett
6: Bremsvorrichtung
7: Anzeige
8: Kette
9: Ritzel
10: Drehachse
11: Abtaster
12: Gleitstück
13: Kettenstück
14: Feder
15: Haken
16: Sollwert
17: Sollwert
18: Höhe
19: Höhe
20: Position
21: Pfeil
22: Position
23: Pfeil

Claims

Ruderergometer (1) mit wenigstens einem Griff (2), der in Gebrauchslage des Ruderergometers (1) in einer horizontalen Bewegungsebene hin und her bewegbar ist und an einem Ende einer Kette (8) befestigt ist, die über wenigstens ein sich um eine horizontale Drehachse (10) drehendes Ritzel (9) geführt wird, wobei – die Kette (8) zwischen Ritzel (9) und Griff (2) einen Abtaster (11) führt, der schwenkbar um die Drehachse (10) gelagert ist; – die Längenänderung eines zwischen Ritzel und Griff sich erstreckenden Kettenstücks (13) und der Schwenkwinkel des Abtasters (11) gemessen wird; – der vertikale Abstand des Griffs (2) von einem vorbestimmten Sollwert (16, 17) ermittelt und der ermittelte Abstand angezeigt wird.
Ruderergometer (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert (16, 17) in Abhängigkeit der Lage des Griffs (2) in der horizontalen Bewegungsebene und in Abhängigkeit der Bewegungsrichtung vorbestimmbar ist.
Ruderergometer (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit des ermittelten Abstands die Höhe eines Widerstands, der der Hin- und/oder Herbewegung entgegensteht, beeinflussbar ist.
Ruderergometer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch die Hin- und Herbewegung ermittelter Leistungswert oder Arbeitswert in Abhängigkeit des ermittelten Abstands korrigierbar ist.
Ruderergometer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreitung des ermittelten Abstands des Griffs (2) vom Sollwert (16, 17) über einen vorbestimmten Schwellenwert hinaus ein akustisches Signal erfolgt.
Ruderergometer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtaster (11) dämpfend gelagert ist.
Ruderergometer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass einem Drehmoment des Gewichts des Abtasters um die Drehachse (10) ein Drehmoment einer Feder (14) zumindest teilweise entgegenwirkt.
Ruderergometer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtaster (11) Gleitstücke (12) aufweist, auf denen oder zwischen denen die Kette (8) gleitet.
Ruderergometer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsrichtung des Griffs (2) ermittelt wird.
Ruderergometer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Datenverarbeitungseinheit anhand der Lage des Griffs (2) in Richtung der Hin- und Herbewegung und anhand der Höhe des Griffs (2) den vertikalen Abstand des Griffs zu dem Sollwert (16, 17) ermittelt.