DE19515597C2 - Verfahren zur Energierückgewinnung an Trainingsgeräten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Energierückgewinnung an Trainingsgeräten, insbesondere an Fitneß- und Rehabilitationsgeräten.

Bei den bekannten Trainingsgeräten in Fitneß- und Rehabilitationseinrichtungen bleibt die durch Muskelkraft der Trainierenden freigewordene Energie weitestgehend ungenutzt. So ist nach dem DE-GM 85 20 774.8 ein Heimtrainer in Form einer stationär aufstellbaren fahrradähnlichen Vorrichtung bekannt, die einen zur Errechnung der Leistungswerte in Watt, Geschwindigkeit und Kilometer dienenden Computer und eine zum Ausdruck der errechneten Daten dienende Druckereinrichtung aufweist. Für die Energieversorgung des Computers und der Druckereinrichtung ist ein Akkumulator angeordnet, der von einem Dynamo gespeist wird. Der Dynamo wiederum wird durch die eingesetzte Körperkraft des Trainierenden angetrieben. Nachteilig an dieser Einrichtung ist jedoch die geringe Ausnutzung der durch Körperkraft erzeugten Energie für diese spezielle Anwendung und die unökologische Anwendung von Akkumulatoren.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein Verfahren anzugeben, mit dem die aufgebrachte Muskelenergie in speicherbare Nutzenergie umgewandelt werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1. Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens wird durch die Merkmale des Anspruches 2 beschrieben.

Nachfolgend soll das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. In der Zeichnung wird eine mögliche Kombination von Energiequellen aufgezeigt. Die von beispielsweise in einem Fitneßstudio vorhandenen Trainingsgeräten 2, 3, 4, 5 durch Muskelkraft der Trainierenden erzeugte elektrische Energie wird einem Spannungs-/Frequenzwandler 6 zugeleitet. Durch die Reihenschaltung der an den Trainingsgeräten 2, 3, 4, 5 angebrachten Energieerzeugungseinrichtungen wird immer die erzeugte Gesamtenergie durch den Spannungs/Frequenzwandler 6 in eine entsprechende elektrische Frequenz umgewandelt. Vorteilhafterweise wird die erzeugte Spannung derart gewandelt, daß durch sie an dem angeschlossenem Energiespeichersystem ein magnetisches Drehfeld erzeugt werden kann. Durch die nachgeordnete an sich bekannte Thyristorsteuerung wird je nach vorhandener Gesamtspannung der Energieerzeugungseinrichtungen entweder Energie dem Energiespeichersystem oder den vorhandenen Verbrauchereinrichtungen zugeleitet. Grundsätzlich werden die Verbrauchereinrichtungen von den vorhandenen öffentlichen Elektronetzanschluß 13 gespeist. Wird die durch die trainierenden Personen erzeugte elektrische Energie so hoch, daß sie zur Unterstützung der Energieversorgung der Verbrauchereinrichtungen geeignet ist, so schaltet die Thyristorsteuerung 7 die Spannungsversorgung analog auf die Verbrauchereinrichtungen. Durch die analoge Steuerung mittels der Thyristorsteuerung 7 wird die wechselnde Energiezuführung auf ein vorgegebenes Niveau ausgeglichen. Die durch die Energieerzeugungseinrichtungen erzeugte nicht benötigte Energie wird in dem Energiespeichersystem gespeichert. Als Energiespeichersystem kommt bei diesem Ausführungsbeispiel ein rotierender Massespeicher zur Anwendung. Der an sich international unter dem Namen "Fly-wheele" bekannte Massespeicher besitzt in dem Ausführungsbeispiel zu beiden Seiten der Achse ein Hochtemperatur-Supraleiter-Lager 8 und eine um den Grundkörper angebrachte drehmagnetfelderzeugende Magnetwicklung 9. Auf der Achse des Massespeichers ist die Massebaugruppe 10 angebracht. Die Achse des Massespeichers wird durch das erzeugte Drehmagnetfeld in Rotation versetzt. Um das magnetische Drehfeld auf die Achse des zur Speicherung der Energie dienenden Massespeichers einwirken lassen zu können, ist auf der Achse des Massespeichers ein mehrteiliger Permanentmagnet 11 angeordnet, der die zugeführte Energie in Rotationsenergie umwandelt. Gleichfalls ist die Energieübertragung auf die Permanentmagnete der Hochtemperatur-Supraleiter-Lager 8 technisch sinnvoll. Vor der Zuschaltung der im Energiespeichersystem gespeicherten Energie wird die durch die erreichte Drehzahl des Massespeichers kennzeichnende Energie bis zu einem Mindestbetrag gespeichert. Sie richtet sich nach dem vorgegebenen Zeitvolumen zur Gewährleistung der erforderlichen Energieversorgung für die angeschlossenen Energieverbrauchseinrichtungen 15, 16, 17, 18. Ist diese vorgegebene dem Mindestenergiebetrag entsprechende Drehzahl erreicht, erfolgt durch die Thyristorsteuerung 7 eine Umschaltung der Energieversorgung zu den Energieverbrauchseinrichtungen 15, 16, 17, 18. Parallel dazu wird die gewonnene in elektrische Energie gewandelte. Sonnenenergie der Sonnenbatterie 12 durch die Thyristorsteuerung 7 analog entweder dem Energiespeichersystem oder den Energieverbrauchseinrichtungen 15, 16, 17, 18 zugeleitet. Für eine Notstromversorgung bei einem Energieausfall der öffentlichen Energieversorgung wird die gespeicherte Mindestenergie zugeschaltet.

Die von den einzelnen Energieerzeugungseinrichtungen der Trainingsgeräte 2, 3, 4, 5 kommenden Energieanteile werden separat für jeden Trainierenden durch die Anzeigeeinrichtung 1 angezeigt. Diese Anzeigeeinrichtung 1 kann als Anzeigetafel und/oder als Monitor eines Computers ausgebildet sein. Durch das Computersystem werden diese Daten gespeichert und nach ausgewählten Auswertungskriterien ausgewertet.

Bei jedem Trainingsvorgang werden die aktuellen und ausgewerteten Daten dem jeweils Trainierenden angezeigt. Durch die reale Anzeige, Registrierung und Auswertung der durch den Trainierenden freigesetzten Energie ist eine objektive Leistungsbewertung bzw. - übersicht möglich.

Als Energieverbrauchseinrichtungen 15, 16, 17, 18 kommen die Warmwasseraufbereitungsanlage 15, die Klimaanlage 16, die Beleuchtungsanlage 17 und die Notstromversorgungseinrichtung 18 in Betracht. Über die an sich bekannte Thyristorsteuerung 14 werden je nach Gesamthöhe der gespeicherten Energie, der durch die Energieerzeugungseinrichtungen der Trainingsgeräte 2, 3, 4, 5 erzeugten Energie und der durch die Sonnenbatterie 12 freigesetzten Energie die Energieverbrauchseinrichtungen 15, 16, 17, 18 versorgt. Ist diese Gesamtenergie nicht ausreichend, so wird die erforderliche Restenergie über das öffentliche Energienetz zugeführt.

Bezugszeichen

1

Anzeigeeinrichtung

2

Trainingsgerät

3

Trainingsgerät

4

Trainingsgerät

5

Trainingsgerät

6

Spannungs-/Frequenzwandler

7

Thyristorsteuerung

8

Hochtemperatur-Supraleiter-Lager

9

Magnetwicklung

10

Massebaugruppe

11

Permanentmagnet

12

Sonnenbatterie

13

Elektronetzanschluß

14

Thyristorsteuerung

15

Warmwasseraufbereitungsanlage (Energieverbrauchseinrichtungen)

16

Klimaanlage (Energieverbrauchseinrichtungen)

17

Beleuchtungsanlage (Energieverbrauchseinrichtungen)

18

Notstromversorgungseinrichtung (Energieverbrauchseinrichtungen)

Claims (2)

1. Verfahren zur Energierückgewinnung an Trainingsgeräten, insbesondere an Fitness- und Rehabilitationsgeräten, wobei die am Trainingsgerät aufgebrachte Muskelenergie in elektrische Energie umgewandelt und einem Energiespeicher zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß

• 1. a.) der Energiespeicher ein Massespeicher ist,
• 2. b.) daß der Massespeicher aus einer Massebaugruppe (10), einer drehmagnetfelderzeugenden Magnetwicklung (9), einem mehrteiligen Permanentmagneten (11) und einem Hochtemperatur-Supraleiter-Lager (8) besteht,
• 3. c.) daß die elektrische Energie der Magnetwicklung (9) zugeführt wird, um die Massebaugruppe (10) in Rotation zu versetzen,
• 4. d.) daß die Rotationsenergie der Massebaugruppe (10) bei Bedarf angeschlossenen Energieverbrauchseinrichtungen (15, 16, 17, 18) zugeführt wird.

2. Verfahren zur Energierückgewinnung an Trainingsgeräten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nicht verbrauchte Rotationsenergie der Massebaugruppe (10) dem öffentlichen Energienetz zugeführt wird.