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Die Erfindung bezieht sich auf ein Ergometer mit einem Sattel, dessen Sattelauflagerpunktposition in Höhen- und Längsrichtung des Ergometers verstellbar ist, einem Lenker, dessen Lenkerposition in Höhen- und Längsrichtung des Ergometers verstellbar ist, einem Pedalteil, dessen Tretlagerwelle ergometerfest angeordnet ist, und einer Verstellvorrichtung, mittels der die Sattelauflagerpunktposition und die Lenkerposition einstellbar sind.
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Derartige Ergometer kommen in vielfältiger Weise zum Einsatz, sei es in privaten Räumen oder in Sportstudios, Trainingshallen od.dgl.
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Aufgrund unterschiedlicher ergonomischer Parameter der derartige Ergometer benutzenden Personen ist es häufig erforderlich bzw. angesagt, am Ergometer verstelltechnische Anpassungen vorzunehmen, um dieses an die ergonomischen Daten der Benutzerperson anzupassen. Hierdurch entsteht insbesondere bei solchen Ergometern, die von einer Vielzahl von Personen benutzt werden, ein nicht unbeträchtlicher Aufwand für die jeweilige korrekte Einstellung derselben.
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Ausgehend von dem vorstehend geschilderten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Ergometer derart weiterzubilden, dass es mit einem erheblich geringeren Aufwand quasi automatisch an individuelle anatomische Parameter einer Person anpassbar ist, die das Ergometer als nächste Person benutzen will.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Verstellvorrichtung des Ergometers eine Steuervorrichtung aufweist, mittels der entsprechend vorgegebenen Sollwerten für die Sattelauflagerpunktposition und die Lenkerposition die Verstellvorrichtung automatisch motorisch betreibbar ist, und dass die vorgegebenen Sollwerte für die Sattelauflagerpunktposition und die Lenkerposition in einer Recheneinheit aus mittels einer externen Geräteeinheit erfassten ergonomischen Daten einer Person individuell für diese Person errechenbar sind. Hierdurch ist es möglich, mittels der der eine Benutzung des Ergometers beabsichtigenden Person zugeordneten externen Geräteeinheit ergonomische Daten dieser Person an die Recheneinheit weiterzugeben. In der Recheneinheit werden aus den ergonomischen Daten der Person die Sattelauflagerpunktposition und die Lenkerposition, die für die betreffende Person optimal ist, errechnet. Diese Sattelauflagerpunktposition und Lenkerposition werden als Sollwerte Grundlage für den Betrieb der Verstellvorrichtung des Ergometers, mittels der entsprechend die Sattelauflagerpunktposition und die Lenkerposition des Ergometers optimal für die vorstehend erwähnte Person eingestellt wird. Das Ergometer ist nunmehr, d.h. nach der Einstellung der Sattelauflagerpunktposition und der Lenkerposition, in hervorragender Weise an die ergonomischen Parameter der die Benutzung des Ergometers beabsichtigenden Person angepasst.
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Eine noch weiter verbesserte Anpassung des Ergometers an die benutzende Person insbesondre hinsichtlich der Krafttransmissionseigenschaften ist erreichbar, wenn mittels der Verstellvorrichtung des Ergometers eine Kurbellänge des Pedalteils entsprechend einem in der Recheneinheit aus den mittels der externen Geräteeinheit erfassten ergonomischen Daten errechneten Sollwert verstellbar ist. Die Kurbellänge des Pedalteils kann hierdurch optimal an die Hebelverhältnisse der das Ergometer nutzenden Person angepasst werden.
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In besonders einfacher Weise ist das erfindungsgemäße Ergometer realisierbar, wenn die externe Geräteeinheit ein Smartphone ist. Sowohl die Recheneinheit, die für den Betrieb des erfindungsgemäßen Ergometers genutzt wird, als auch die Erfassung der ergonomischen Daten kann vorteilhaft als auf dem Smartphone installierbare App realisiert werden.
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Alternativ ist es möglich, die Recheneinheit als Bestandteil der ergometerseitigen Steuervorrichtung auszugestalten, wobei dann von der externen Geräteeinheit bzw. dem Smartphone die ergonomischen Daten der eine Benutzung des Ergometers beabsichtigenden Person an die Recheneinheit weitergeleitet werden.
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Eine beliebige Anpassung der Sattelauflagerpunktposition des Ergometers ist in technisch-konstruktiv wenig aufwändiger Weise erreichbar, wenn die Verstellvorrichtung einen ersten Verstelltrieb zur Verstellung der Sattelauflagerpunktposition in vertikaler Richtung des Ergometers und einen zweiten Verstelltrieb zur Verstellung der Sattelauflagerpunktposition in horizontaler Richtung des Ergometers aufweist.
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Hinsichtlich des an die beiden Verstelltriebe gestellten Anforderungsprofils ist es vorteilhaft, wenn der erste Verstelltrieb als Linearaktuator und der zweite Verstelltrieb als Rotationsaktuator ausgebildet ist.
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Entsprechend lässt sich eine beliebige Positionierung der Lenkerposition des erfindungsgemäßen Ergometers mit einem vergleichsweise geringen technisch-konstruktiven Aufwand erreichen, wenn die Verstellvorrichtung einen dritten Verstelltrieb zur Verstellung der Lenkerposition in vertikaler Richtung des Ergometers und einen vierten Verstelltrieb zur Verstellung der Lenkerposition in horizontaler Richtung des Ergometers aufweist. Hierdurch lässt sich die Lenkerposition mit einem vergleichsweise geringen Aufwand quasi beliebig einstellen.
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Auch hinsichtlich des dritten und vierten Verstelltriebs ist es zweckmäßig, den dritten Verstelltrieb als Linearaktuator und den vierten Verstelltrieb als Rotationsaktuator auszugestalten.
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Die Verstellung der Kurbellänge des Pedalteils des Ergometers ist mit einem vergleichsweise geringen technisch-konstruktiven Aufwand erreichbar, wenn die Verstellvorrichtung des Pedalteils einen Elektromotor aufweist, der an die Steuervorrichtung angeschlossen ist und mittels dem über ein Getriebe der Abstand zwischen einem Fußpedal des Pedalteils und der ergometerfesten Tretlagerwelle des Pedalteils verstellbar ist.
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Zweckmäßigerweise ist das Getriebe des dem Pedalteil zugeordneten Verstelltriebs selbsthemmend ausgestaltet, wobei eine Ausgestaltung als Harmonik-Drive-Getriebe oder als Schneckengetriebe zweckmäßigerweise vorgesehen sein kann.
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Zur Vereinfachung der Einstellung des Pedalteils des erfindungsgemäßen Ergometers ist es vorteilhaft, wenn die Verstellung beider Kurbelseiten des Pedalteils zeitsynchron und spiegelsymmetrisch realisiert werden kann.
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Eine optimale Einstellung des Ergometers an die ergonomischen Parameter der es benutzenden Person ist vorteilhaft erreichbar, wenn die externe Geräteeinheit als ergonomische Daten die Schrittlänge, die Rumpflänge, die Körperlänge, die Armlänge, die Unterschenkellänge, die Oberschenkellänge, die Fußlänge, die effektive Fußlänge, die Schulterbreite und/oder das Gewicht der das Ergometer nutzenden Person erfasst.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 eine Prinzipdarstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ergometers;
- 2 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform eines Pedalteils des in 1 gezeigten erfindungsgemäßen Ergometers;
- 3 eine Prinzipdarstellung des in 2 gezeigten Pedalteils in Seitenansicht, bei dem die Kurbellänge möglichst groß eingestellt ist; und
- 4 eine 3 entsprechende Darstellung des Pedalteils mit einer möglichst kleinen Kurbellänge.
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Eine in 1 prinzipiell dargestellte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ergometers 1 dient üblicherweise der sportlichen Ertüchtigung.
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Aus der in 1 gezeigten prinzipiellen Darstellung des Ergometers 1 geht hervor, dass dieses Ergometer 1 eine Sattelauflagerpunktposition 2 aufweist, an der ein in den Figuren nicht gezeigter Sattel fixierbar ist. Hierbei können unterschiedlichste Bauarten von Sätteln an der Sattelauflagerpunktposition 2 angebracht werden.
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Die Sattelauflagerpunktposition 2 bildet im Falle der dargestellten Ausführungsform des Ergometers 1 das obere Ende einer Teleskopstangenanordnung 3. Die Teleskopstangenanordnung 3 ist hinsichtlich ihrer Längserstreckung mittels eines ersten Verstelltriebs 4 verstellbar, der in 1 durch einen Pfeil prinzipiell gezeigt ist. Dieser erste Verstelltrieb 4 ist über eine in 1 gestrichelt gezeigte Verbindung an eine Verstellvorrichtung 5 des Ergometers 1 angeschlossen.
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Außerdem ist der Teleskopstangenanordnung 3 ein ebenfalls durch einen Pfeil angedeuteter zweiter Verstelltrieb 6 zugeordnet, der ebenfalls über eine in 1 gestrichelt gezeigte Verbindung an die Verstellvorrichtung 5 des Ergometers 1 angeschlossen ist. Mittels des zweiten Verstelltriebs 6 ist die Teleskopstangenanordnung 3 um eine Schwenkachse 7 schwenkbar.
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Durch den ersten Verstelltrieb 4 und den zweiten Verstelltrieb 6, die beide an die Verstellvorrichtung 5 des Ergometers 1 angeschlossen sind, kann die Sattelauflagerpunktposition 2 des Ergometers 1 sowohl in der x- als auch in der y-Richtung quasi jede beim Betrieb eines Ergometers sinnvolle Stellung einnehmen, wobei, wie sich aus 1 ergibt, die y-Richtung der Höhen- und die x-Richtung der Längsrichtung des Ergometers 1 entspricht.
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Zu dem in 1 prinzipiell dargestellten Ergometer 1 gehört eine weitere Teleskopstangenanordnung 8, an deren Oberende eine Lenkerposition 9 des Ergometers 1 angeordnet ist. Die der Lenkerposition 9 zugeordnete Teleskopstangenanordnung 8 hat einen dritten Verstelltrieb 10, der der Längenverstellung der dritten Teleskopstangenanordnung 8 dient und der mittels einer in 1 ebenfalls gestrichelt dargestellten Verbindung an die Verstellvorrichtung 5 des Ergometers 1 angeschlossen ist. An der Lenkerposition 9 wird ein Lenker des Ergometers 1 angebracht, wobei der Lenker unterschiedlichster Bauart sein kann.
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Des Weiteren gehört zu der weiteren Teleskopstangenanordnung 8 ein vierter Verstelltrieb 11, mittels dem die an ihrem in 1 oberen Ende die Lenkerposition 9 aufweisende weitere Teleskopstangenanordnung 8 um eine Schwenkachse 12 schwenkbar ist. Sowohl der dritte Verstelltrieb 10 als auch der vierte Verstelltrieb 11 sind in 1 durch Pfeile angedeutet und, wie bereits erwähnt, über eine in 1 gestrichelt gezeigte Verbindung an die Verstellvorrichtung 5 des Ergometers 1 angeschlossen.
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Mittels des dritten Verstelltriebs 10 und des vierten Verstelltriebs 11 kann die Lenkerposition 9 in ähnlicher Weise wie die Sattelauflagerpunktposition 2 quasi beliebig in Höhen- y und Längsrichtung x des Ergometers 1 angeordnet werden.
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Das Ergometer 1 weist des Weiteren einen Lagerbock 13 auf, an dem eine Tretlagerwelle 14 eines Pedalteils 15 des Ergometers 1 ergometerfest angeordnet ist.
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Im Falle der in 1 gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ergometers hat das Pedalteil 15 eine verstellbare Kurbellänge a, deren Verstellbarkeit im Folgenden noch anhand der 2 bis 4 erläutert wird. Die Kurbellänge a entspricht dem Abstand zwischen der ergometerfest am Lagerbock 13 vorgesehenen Tretlagerwelle 14 einerseits und einem Fußpedal 16 andererseits.
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Dem Pedalteil 15 ist ein in den 2 bis 4 näher erläuterter fünfter Verstelltrieb 17 zugeordnet, der ebenfalls mittels einer in 1 gestrichelt gezeigten Verbindung an die Verstellvorrichtung 5 des Ergometers 1 angeschlossen ist.
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Zu dem fünften Verstelltrieb 17 gehört ein Elektromotor 18 und ein Getriebe 19, mittels denen der Abstand zwischen der Tretlagerwelle 14 des Pedalteils 15 einerseits und einer Pedalaufnahme 20, in der die Fußpedale 16 des Pedalteils 15 gehaltert sind, andererseits verstellbar ist.
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In 3 ist das Pedalteil 15 mit einer großen Kurbellänge a gezeigt, wohingegen in 4 das Pedalteil 15 mit einer kleinen Kurbellänge a gezeigt ist. Zwischen diesen in 3 und 4 gezeigten Kurbellängen a ist die Kurbellänge des Pedalteils 15 quasi stufenlos mittels des Elektromotors sowie des Getriebes 19 verstellbar.
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Zu der Verstellvorrichtung 5 des Ergometers 1 gehört eine Steuervorrichtung 21, mittels der die Verstellvorrichtung 5 und damit der erste Verstelltrieb 4, der zweite Verstelltrieb 6, der dritte Verstelltrieb 10, der vierte Verstelltrieb 11 und der fünfte Verstelltrieb 17 steuerbar sind. Die Steuerung dieser Verstellvorrichtung 5 bzw. der dieser zugeordneten Verstelltriebe 4, 6, 10, 11, 17 erfolgt entsprechend vorgegebenen Sollwerten für die Sattelauflagerpunktposition 2 und die Lenkerposition 9 sowie die Kurbellänge a. Diese Sollwerte für die Sattelauflagerpunktposition 2, die Lenkerposition 9 und die Kurbellänge a werden in einer Recheneinheit 22 aus ergonomischen Daten einer Person individuell für diese Person errechnet, wobei die Übertragung in die Steuervorrichtung 21 bzw. deren Recheneinheit 22 mittels einer der jeweiligen Person zugeordneten externen Geräteeinheit 23 realisiert wird.
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Als externe Geräteeinheit 23 kann beispielsweise ein Smartphone vorgesehen sein, in dem die genannten ergonomischen Daten des Inhabers bzw. der Inhaberin des Smartphones abgespeichert sind. Sowohl zur Abspeicherung als auch zur Übertragung der Daten auf die Recheneinheit 22 kann auf der als Smartphone ausgebildeten externen Geräteeinheit 23 eine geeignete App installiert sein.
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Die Recheneinheit 22 ist in der in 1 gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ergometers Bestandteil der ergometerseitigen Steuervorrichtung 21.
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Der für die Längenveränderung der der Sattelauflagerpunktposition 2 zugeordneten Teleskopstangenanordnung 3 vorgesehene erste Verstelltrieb 4 und der für die Längenveränderung der der Lenkerposition 9 zugeordneten Teleskopstangenanordnung 8 zugeordnete dritte Verstelltrieb 10 sind in der in 1 gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ergometers als Linearaktuatoren ausgebildet.
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Der Schwenkung der der Sattelauflagerpunktposition 2 zugeordneten Teleskopstangenanordnung 3 um die Schwenkachse 7 zugeordnete zweite Verstelltrieb 6 sowie der der Schwenkung der der Lenkerposition 9 zugeordneten Teleskopstangenanordnung 8 um die Schwenkachse 12 zugeordnete vierte Verstelltrieb 11 sind bei der in 1 gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ergometers 1 als Rotationsaktuatoren ausgestaltet.
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Das Getriebe 19, mittels dem im Zusammenwirken mit dem Elektromotor 18 des fünften Verstelltriebs 17 die Kurbellänge a einstellbar ist, ist in der dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ergometers als Harmonik-Drive-Getriebe ausgebildet. Alternativ kann es auch als Schneckengetriebe ausgebildet werden.
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Entsprechend kann die Verstellung der Kurbellänge a an beiden Kurbelseiten des Pedalteils 15 zeitsynchron und spiegelsymmetrisch realisiert werden.
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Eine optimale Einstellung des Ergometers 1 an die es benutzende Person ist möglich, wenn als ergonomische Daten dieser Person die Schrittlänge, die Rumpflänge, die Körperlänge, die Armlänge, die Unterschenkellänge, die Oberschenkellänge, die Fußlänge, die effektive Fußlänge, die Schulterbreite und das Gewicht der das Ergometer 1 nutzenden Person erfasst werden.
