DE102016011912B4

DE102016011912B4 - Schwimmhilfe

Info

Publication number: DE102016011912B4
Application number: DE102016011912.8A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-10-05
Filing date: 2016-10-05
Publication date: 2019-05-23
Anticipated expiration: 2036-10-06
Also published as: DE102016011912A1

Abstract

Schwimmhilfe, die eine gesteigerte Antriebswirkung erzielt, weil ihr Antrieb über einen Hebel bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet,a) - dass der Drehpunkt dieses Hebels ca. mittig auf dem Drehpunktgestänge D liegt (Zeichnung S. 1), das sich seitlich außen am Unterschenkel befindet und zwischen Knöchel- und Kniegelenk an Fuß- und Schenkelplatte befestigt ist und von diesen in Position gehalten wird,b) - dass der Antriebshebel H geteilt ist in den kürzeren Kraft- und den längeren Lastarm,c) - dass der Kraftarm über die Oberschenkelzugstange OZ, mit der er drehbar verbunden ist, und deren anderes Ende drehbar an der Schenkelplatte befestigt ist, durch Beugen und Strecken des Beines um den Drehpunkt des Drehpunktgestänges D bewegt wird,d) - dass natürlich auch der Lastarm durch das Beugen und Strecken des Beines über die Oberschenkelzugstange OZ vor und zurück bewegt wird,e) - dass dadurch, dass der Ausschlag des Lastarmes mit seinem Antriebspunkt AP beim Strecken und Beugen des Beines von ca. der Hüfte aus bis in den Zehenbereich reichen kann (variabel, je nach Hebellänge und Lage der Drehpunkte) der potentielle Wert der Hebelwirkung für den Antrieb erkennbar wird, undf) - dass an diesem Antriebspunkt AP der „Wasserfasser“ WF, eine Art Behälter, (Zeichnung S. 3) beweglich befestigt ist.

Description

Stand der Technik
Aus den Druckschriften DE 12 87 985 A und US 1 792 605 A sind Schwimmhilfen mit Hebelsystem bereits bekannt. Aufgabe der Erfindung ist es, die komplizierten Ausgestaltungen dieser Schwimmhilfen zu vereinfachen und wirkungsvoller zu gestalten.
Beschreibung
Der Antrieb durch die Schwimmhilfe wird durch ein Hebelsystem bewirkt. S. 1, zeigt das rechte Bein eines Schwimmers, die Außenseite.
Ich beschreibe ein Funktionsmodell.
Vom Knöcheldrehpunkt bis zum Kniedrehpunkt reicht das Drehpunktgestänge D. Dessen Enden sind mit der Fußplatte FP und der Schenkelplatte SP, drehbar, verbunden und werden von diesen in Position gehalten. Fußplatte und Schenkelplatte sind an Fuß bzw. Schenkel befestigt (z.B. mit Klettbändern).
Im Mittelbereich des Drehpunktgestänges D ist drehbar der Haupthebel H befestigt. An dem Ende des Haupthebels H unter der Wade ist drehbar die Oberschenkel-Zugstange OZ befestigt, deren anderes Ende drehbar an der Schenkelplatte SP befestigt ist.
auf S. 2 der Zeichnungen zeigt das Bein des Schwimmers in angewinkeltem Zustand. In diesem Zustand befindet sich das freie Ende des Haupthebels H, ich nenne es Antriebspunkt AP , ungefähr über der Hüfte des Schwimmers. Beim Strecken des Beines in die Position der . 1, bewegt sich der Antriebspunk AP von der Hüfte bis in den Zehenbereich. Diese durch den Hebel bewirkte relativ weite Bewegungsstrecke des Antriebspunktes AP beim Strecken des Beines ist der Hauptvorteil dieser Schwimmhilfe.
Allerdings bewirkt auch eine noch so weite Bewegung des Antriebspunktes am Gestänge des Haupthebels H noch keinen Antrieb. Dazu ist es nötig, dass der Antriebspunkt am Gestänge des Haupthebels H beim Strecken des Beines einen Widerstand bekommt, an dem er sich abstoßen kann und so dem Schwimmer einen Antriebsimpuls gibt.
Dazu dient der „Wasserfasser“ WF, Zeichnung S. 3, . Hier als Beispiel im Funktionsmodell dargestellt ist eine Möglichkeit, die aus zwei rechteckigen Platten besteht, die an einer Seite durch ein Scharnier S verbunden sind. Die beiden Rechtecke sind bis zu einem variablen Winkel um 40° auseinanderklappbar. Die beiden entstehenden Dreiecke sind mit einer flexiblen Folie verschlossen, die den Klappwinkel begrenzt. Dieser Wasserfasser ist am Haupthebel H im Antriebspunk AP beweglich angebracht. Durch eine Verbindung, die einer Parallelogrammführung ähnelt, die durch die gestrichelte Linie angedeutet wird, kann der Wasserfasser WF beim Beugen und Strecken des Beines weitgehend in Antriebsrichtung, die der Schwimmrichtung de Schwimmers entspricht, gehalten werden. Beim Beugen des Beines wird der Wasserfasser WF zur Scharnierseite hin bewegt. Daher klappt er zusammen und bietet dem Wasser nur geringen Widerstand; beim Strecken klappt er auseinander, weil er sich mit Wasser füllt. An der Masse des erfassten Wassers stößt sich der Schwimmer ab. Der Antriebsimpuls entspricht der Formel I = m · c. I = Impuls, m = die vom Wasserfasser erfasste Masse des Wassers, gesteigert durch die Wasser-Masse die der Öffnung des Wasserfassers zusätzlich Widerstand leistet. Und c ist die Geschwindigkeit, mit der der Schwimmer beim Strecken des Beines den Wasserfasser wegdrückt.
Das Drehpunktgestänge D, wie auf der Zeichnung S. 1 dargestellt, wird beim Strecken und Beugen des Beines weder im Sinne von Dehnen noch Stauchen belastet, weil seine Enden laut Beschreibung ja bei den Drehpunkten der beiden Gelenke liegen. Wenn das Drehpunktgestänge aber im Drehpunktbereich des Haupthebels H zweigeteilt wird, wenn es außerdem etwas verlängert wird, kann man folgende Variante des Drehpunktgestänges erreichen:
Indem man dessen eines Ende im Ballenbereich, nahe den Zehen drehbar fixiert - die Zehen werden beim Beugen des Beines angezogen - und das andere Ende vom Kniegelenk weg, etwas versetzt zu Hüfte hin, drehbar fixiert, jeweils durch Befestigung an Fuß- und Schenkelplatte in Position gehalten, so kann sich die Form eines stumpfen Winkels ergeben, wie in Zeichnung S. 4 gezeigt.
Die Form des stumpfen Winkels, und zwar mit der Spitze zur Wade hin, muss auch bei ganz gestrecktem Bein erhalten bleiben, damit nicht beim Beugen des Beines der Winkel nach oben umklappt.
Durch diese gewinkelte Form des Drehpunktgestänges ergeben sich zwei Vorteile: 1.) Die Schwimmhilfe einer Größe ist dadurch für Schwimmer mit unterschiedlicher Beinlänge geeignet, wobei sich nur der Winkel verändert. 2.)Dadurch, dass der Drehpunkt des Drehpunktgestänges, wie in Abbildung S. 5 gezeigt, beim Beugen des Beines unter die Wade wandert, wird der Haupthebel H mit dem Wasserfasser WF aus der Peripherie mehr an die Seite des Schwimmers, an die Längslinie des Rumpfes gezogen. Die Kombination Schwimmer mit Schwimmhilfe wird dadurch strömungsgünstiger.
Da infolge der sich zum Knie hin verjüngenden Form des Oberschenkels die Möglichkeit, ja die Wahrscheinlichkeit besteht, dass sich die Schenkelplatte nebst Befestigungen zum Knie hin verschiebt, muss dies verhindert werden. Denn mit der Schenkelplatte verschieben sich auch die Drehpunkte von Drehpunktgestänge und Oberschenkelzugstange, wodurch die Funktion des Hebelantriebes gestört wird. Damit die Schenkelplatte konstant in ihrer vorgesehenen Position bleibt, besteht folgende Möglichkeit: Eine Wadenauflage WA (Zeichnung S. 6) reicht vom Fersenende der Fußplatte bis in den Bereich der Kniekehle und hat seitlich eine Verlängerung bis in den Bereich des Kniedrehpunktes. Von dort führt ein Abstandhalter AH , drehbar angebracht, zum körpernahen Ende der Schenkelplatte, dort ebenfalls drehbar angebracht. Dies hat den Vorteil, dass die Schenkelplatte im Kniebereich in gewissem Rahmen frei nach oben und unten beweglich bleibt und eine Größe der Schwimmhilfe für Schwimmer unterschiedlicher Beinlänge geeignet ist.
Bei solchen Modellen der Schwimmhilfe, bei denen infolge der Variationsmöglichkeiten von Hebellängen und Drehpunkten ein Auftreten auf dem Lande (z. B. Beim Verlassen des Wassers) nicht möglich wäre, weil der Haupthebel H den Wasserfasser WF bis unter den Fuß führt, ist u. a. Folgender Handgriff hilfreich: Der Drehpunkt der Oberschenkelzugstange an der Schenkelplatte wird verschiebbar gestaltet und wird zur Lösung des oben beschriebenen Problems an der Schenkelplatte in Richtung Knie verschoben. - Dieser Vorgang wird vorstellbar bei Betrachtung der Zeichnung S. 3.

Claims

Schwimmhilfe, die eine gesteigerte Antriebswirkung erzielt, weil ihr Antrieb über einen Hebel bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, a) - dass der Drehpunkt dieses Hebels ca. mittig auf dem Drehpunktgestänge D liegt (Zeichnung S. 1), das sich seitlich außen am Unterschenkel befindet und zwischen Knöchel- und Kniegelenk an Fuß- und Schenkelplatte befestigt ist und von diesen in Position gehalten wird, b) - dass der Antriebshebel H geteilt ist in den kürzeren Kraft- und den längeren Lastarm, c) - dass der Kraftarm über die Oberschenkelzugstange OZ, mit der er drehbar verbunden ist, und deren anderes Ende drehbar an der Schenkelplatte befestigt ist, durch Beugen und Strecken des Beines um den Drehpunkt des Drehpunktgestänges D bewegt wird, d) - dass natürlich auch der Lastarm durch das Beugen und Strecken des Beines über die Oberschenkelzugstange OZ vor und zurück bewegt wird, e) - dass dadurch, dass der Ausschlag des Lastarmes mit seinem Antriebspunkt AP beim Strecken und Beugen des Beines von ca. der Hüfte aus bis in den Zehenbereich reichen kann (variabel, je nach Hebellänge und Lage der Drehpunkte) der potentielle Wert der Hebelwirkung für den Antrieb erkennbar wird, und f) - dass an diesem Antriebspunkt AP der „Wasserfasser“ WF, eine Art Behälter, (Zeichnung S. 3) beweglich befestigt ist.
Schwimmhilfe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, a) - dass der Wasserfasser WF zusammenklappbar ist, da an einer Seite mit Scharnier versehen, und b) - so an dem Lastarm im Punkte AP drehbar befestigt ist, dass er beim Beugen des Beines, wenn er also mit Scharnier voran in Schwimmrichtung bewegt wird, zusammenklappt und so dem Wasser nur geringen Widerstand bietet, dass er aber beim Strecken des Beines, weil er dann mit der sich öffnenden Seite voranbewegt wird, sich aufspreizt und mit Wasser füllt, einer Masse, an der sich der Schwimmer abstößt, nach der Impuls-Formel I = m · c, und c) - dass die Lage des Wasserfassers WF in Schwimmrichtung weitgehend stabil bleiben muss und dass dies durch eine Verbindung bewirkt wird, die einer Parallelogrammführung ähnelt (In der Zeichnung S. 3 ist diese durch eine gestrichelte Linie angedeutet).
Schwimmhilfe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehpunktgestänge, das in Anspruch 1. a) noch vereinfachend als einteilig, starr und fix zwischen den Gelenken Knie und Knöchel angenommen wurde, variiert wird, dadurch, a) - dass es im Drehpunktbereich des Antriebshebels H drehbar zweigeteilt wird, b) - dass es etwas verlängert wird und die neuen Enden exzentrisch (bezogen auf die Drehpunkte der Gelenke) eins im Zehenbereich, das andere etwas zum Körper hin versetzt an der Zehen- bzw. der Schenkelplatte drehbar angebracht wird, so dass sich die Form eines stumpfen Winkels mit der Spitze nach unten ergibt (Zeichnung S. 4) und c) - dass sich daher beim Beugen des Beines das Drehpunktgestänge, um dem dabei erfolgenden Stauchen nachzugeben, mit dem Drehpunkt bis unter die Wade senkt (Zeichnung S. 5).
Schwimmhilfe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass, um ein Verrutschen der Schenkelplatte zum Knie hin, wodurch die Lage von Drehpunkten zueinander verfälscht würde, zu vermeiden, ist vorgesehen, a) - eine Wadenauflage WA (Zeichnung S. 6) vom Fersenende der Fußplatte bis in die Nähe der Kniekehle führt und dort eine Verlängerung bis in den Bereich des Kniedrehpunktes hat, und b) - dass dort ein Abstandhalter AH (Zeichnung S. 6) drehbar angebracht ist und bis zum körpernahen Ende der Schenkelplatte führt und dort ebenfalls drehbar angebracht ist.
Schwimmhilfe nach Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass um bei einer Variante der Schwimmhilfe, bei der infolge der Variationsmöglichkeiten der Drehpunkte und Hebellängen ein Wasserfasser bis unter die Fußsohle geführt würde, trotzdem ein Auftreten auf festem Boden zu ermöglichen, es genügt, den Drehpunkt der Oberschenkelzugstange OZ an der Schenkelplatte SP verschiebbar zu gestalten.