DE19927692C2 - Wasserumlaufkanal insbesondere zur Nutzung durch Pferde für den Rennsport - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft den Einsatz von strömendem Wasser für solche Anwendungsfälle wie veterinärmedizinische Betreuung, Training und Wiederherstellungstraining insbesondere von Sportpferden.

Gegenwärtig gibt es in Trainingszentren für Sportpferde unter anderem Möglichkeiten zum Schwimmen und Laufen der Pferde auf Laufbändern in ganz oder teilweise mit Wasser gefüllten Containern. Das Schwimmen dient in erster Linie der Lockerung und Entspannung. Die Bewegung im Wasser auf Laufbändern bei verschiedenen Wasserhöhen wird vor allem in der Rehabilitation zur Beschleunigung der Wiedererlangung der normalen Leistungsfähigkeit der Pferde angewendet.

Auch eine Nutzung durch andere Tiere für den Rennsport, wie Kamele ist vorteilhaft.

In GB 2 127 267 A wird ein therapeutisches Trainingsgerät für die Behandlung von Pferden beschrieben.

Es handelt sich dabei um ein langgestrecktes Wasserbecken mit stirnseitigem Zugang bzw. Ausgang über eine Rampe. In der Mittelsektion des Wasserbeckens, in der das Pferd während der Behandlung verbleibt, ist im Bodenbereich ein Transport-/Laufband angeordnet.

Durch die einstellbare Bewegungsgeschwindigkeit des Bandes wird das im Wasser stehende Pferd zum Lauftraining angehalten.

Es ist erfolgversprechend, die Erfahrungen der Sportmedizin und Trainingsmethodik des Hochleistungsbereiches des Menschen für die Weiterentwicklung des Trainings und der veterinärmedizinischen Betreuung der Sportpferde zu nutzen. Strömendes Wasser bietet die Möglichkeit einer beschleunigten Wiederherstellung nach belastenden Trainingseinheiten bzw.. Wettkämpfen, der Therapie nach Verletzungen und Krankheiten und bei der Talenterkennung und Talenteförderung durch die Objektivierung biomedizinischer Parameter.

Zur Durchführung von Übungen in strömendem Wasser werden Wasserumlaufkanäle für den Schwimm- bzw. Kanurennsport eingesetzt. Weitere Anwendungen für strömungsmechanische und hydroakustische Untersuchungen sind bekannt. Sie enthalten das eigentliche Wasserbecken (bzw. die Meßstrecke), Pumpen zum Antrieb der Strömung, Leiteinrichtungen zur Umlenkung und zum Vergleichmäßigen, Fangeinrichtungen zur Verhinderung des Eintrages von Körpern, Gegenständen und Umgebungsluft sowie Luftabsaugeinrichtungen.

Die Schwierigkeit bei der Realisierung von Wasserkanälen für Tiere besteht darin, daß es keine Lösung für den Ein- und Ausstieg der Tiere gibt. Erschwerend kommt hinzu, daß die Tiere nicht auf Kommandos zur Ausführung ungewohnter Aktionen reagieren und daß es schwer ist, die Pferde zu einem ungewohnten und stressarmen Schwimmen relativ zur feststehenden Beckenwand zu bewegen.

Daraus abgeleitet ist es Aufgabe der Erfindung, einen Kanal zur Nutzung durch Tiere, vorzugsweise Pferde für den Rennsport zu schaffen, der einerseits ein gefahrloses und stressarmes Ein- und Aussteigen und andererseits eine gleichmäßige Geschwindigkeitsverteilung der Wasserströmung im Becken ermöglicht. Dabei sollen bei der kleinstmöglichen Beckenbreite auf die Tiere keine solchen Querkräfte einwirken, die zu unerwarteten Reaktionen führen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst, die Unteransprüche zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Durch die Anordnung hinsichtlich ihrer Wasserdurchströmung verstellbarer Rampen für das Hinein- und Hinausgehen der Pferde wird es möglich, daß beim Hereinführen einerseits die Pumpen in stark gedrosselten Zustand laufen und andererseits die Rampen über verstellbare Elemente bzw. Klappen weitgehend verschlossen sind, so daß zu diesem Zeitpunkt im Schwimmbecken nur eine sehr kleine Strömungsgeschwindigkeit herrscht, s. Ansprüche 1-3. Ein schnelles Hochfahren der Pumpen und damit der Strömungsgeschwindigkeit des Wasserumlaufkanals ist wegen der Trägheit des Wassers ohne beträchtliche Wellenbildung nicht möglich. So kann das Tier langsam und ohne Scheu in das Wasser hineingehen.

Wegen der begrenzten Länge des Schwimmbeckens werden dann mit genau vorgegebener Geschwindigkeit die Rampen über die quer und/oder längs zur Rampenlängseinrichtung eingebauten verstellbaren Klappen so in ihren durchströmbaren Öffnungen verstellt, daß sie einen wesentlichen Teil der Strömungsquerschnitte freigeben und das Tier zu schwimmen beginnen kann. Jetzt wird automatisch die Geschwindigkeit so eingeregelt, daß das Tier sich etwa in Schwimmbeckenmitte aufhält.

Beim Schwimmen der Tiere im freien Gewässer ist quer zur Fortbewegungsrichtung meist ausreichend Platz vorhanden, so daß das Tier auf Wirbel und die damit zusammenhängenden Querkräfte intuitiv reagieren kann. Im Wasserumlaufkanal ist im Interesse möglichst kleinen Verbrauches von Elektroenergie die Beckenbreite klein gewählt. Um sicher zu sein, daß die Tiere durch Querkräfte infolge ungleichmäßiger Geschwindigkeitsverteilung nicht an die Wände gedrückt werden, scheuen oder sich verletzen, muß die Geschwindigkeit hinsichtlich Betrag und Richtung sehr gleichmäßig sein. Das und die Forderung nach möglichst kleinen Verlusten bei der Durchströmung der Rampen erfordert eine widerstandsarme Gestaltung aller Einbauten und die Unterbindung jeder Strömungsumlenkung durch die Rampen.

Haupterfordernis bei der konstruktiven Ausführung der Rampen ist es, daß bei voller Öffnung der verstellbaren Klappen der Strömungsquerschnitt durch die Rampen nur minimal eingeschränkt wird und somit eine möglichst gleichmäßige Geschwindigkeitsverteilung im Schwimmbecken bewirkt wird.

Nach Ablauf der Übungszeit für die Pferde werden die Klappen und damit die Öffnungen in den Rampen langsam geschlossen, die Geschwindigkeit verkleinert sich, das Tier bewegt sich bei gleichbleibender Schwimmbewegung zur Ausstiegsrampe und kann über diese aus dem Becken herauslaufen. Sowohl die Ein- wie die Ausstiegsrampe müssen so profiliert sein, daß die Tiere nicht abrutschen und sich auch nicht verletzen können.

Die verstellbaren Rampen sind außerdem Bestandteil des Sicherheitskonzeptes. Das besteht darin, daß für den Fall, daß das Tier scheut, aufhört zu schwimmen usw. - durch eine Lichtschranke gesteuert - die Durchströmungsquerschnitte in der Rampe schnell verschlossen werden. Dadurch wird, wenn auch mit Wellenbildung die Wasserbewegung und mit ihr das Abtreiben des Pferdes abgebremst, das Andrücken des Tieres an die Rampe durch das strömende Wasser entfällt und das Tier kann aus dem Wasserumlaufkanal herausgeführt werden.

Je nach Übungsprogramm und Größe der Pferde muß die Wasserhöhe über dem Boden verändert werden. Das wird gemäß Ansprüche 4 und 5 im Schwimmbecken dadurch erreicht, daß der Boden in der Höhe verstellt wird, was über Hydraulikzylinder, Zahnstangen oder ähnliche Vorrichtungen erfolgen kann. Die Länge der Rampen und des Bodens bleibt dabei erhalten. Der notwendige Längenausgleich geschieht über die verschiebbaren Plattformen. Es ist vorteilhaft, die Abströmrichtung von den Rampenelementen an die Wassertiefe so anzupassen, daß die Geschwindigkeit über die Wasserhöhe horizontal bleibt.

Eine weitere Lösung entsteht, wenn die verschiebbaren Plattformen entfallen und die Rampen oben fixiert werden und unten auf dem Hubboden abrollen. Bei dieser Lösung verringert sich die nutzbare Länge der Meßstrecke.

Die Bewegung im Wasser ist aus therapeutischen Gründen und wenn wie bei Galoppern eine gewisse Bodenberührung gewünscht wird dadurch noch wirkungsvoller, daß im Hubboden ein angetriebenes Laufband mit geregelter Geschwindigkeit gemäß Anspruch 6 angeordnet ist.

Damit im Fall des angehobenen Bodens mit oder ohne Laufband kein bedeutender Anteil des geförderten Wasserstromes den Kanal unterhalb des Bodens nutzlos passieren kann, wird gemäß Anspruch 7 der Querschnitt durch eine stabile und sich mit der Wasserhöhe über dem Boden verstellende Klappe verschlossen.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Patentansprüche verwiesen. Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen. In der zugehörigen Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Horizontalschnitt eines bevorzugten Ausführungsbeispieles des Wasserumlaufkanales,

Fig. 2 die Rampe in der oberen Darstellung in geschlossenem und unten in geöffnetem Zustand mit gerader und horizontaler Planke sowie speziellen Anschlägen,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch das Schwimmbecken, wobei der Hubboden links in einer hochgefahrenen und rechts in der tiefsten Position dargestellt ist,

Fig. 4 die Rampe in der oberen Darstellung in geschlossenem und unten in geöffnetem Zustand mit gerader und horizontaler Planke ohne extra Anschläge,

Fig. 5 zwei profilierte und gekrümmte Planken in der oberen Darstellung in geschlossenem und unten in geöffnetem Zustand mit horizontaler Drehachse und

Fig. 6 parallel zur Längsrichtung der Rampe angeordnete gerade Planken, in der oberen Darstellung in geschlossenem und unten in geöffnetem Zustand mit einer Drehachse in Längsrichtung.

Fig. 1 veranschaulicht den Grundaufbau eines Strömungskanals für Pferde. Die Tiere bewegen sich im Schwimmbecken 12, das von den verstellbaren Rampen 6, dem höhenverstellbaren Boden 7 mit Laufband und dem Wasserspiegel begrenzt wird. Die Wasserströmung mit der Strömungsrichtung 15 wird von der Pumpe 1 angetrieben. Die Strömungsgeschwindigkeit wird vorzugsweise über einen Frequenzumrichter geregelt. Zum Erreichen einer gleichmäßigen und verlustarmen Strömung dienen die Düse 2, die von rechteckigem auf kreisförmigen Querschnitt überleitet, der Diffusor 3 hinter der vom Motor 4 angetriebenen Pumpe 1, der wieder vom runden auf den rechteckigen Querschnitt überleitet und die vier beschaufelten Krümmer 5. Stromab von der Meßstrecke wird die Pferdemist-Auffangeinrichtung 9 angeordnet.

Die Luftabscheidung erfolgt mittels einer entsprechenden Vorrichtung 10 hinter dem Diffusor 3. Im Zusammenhang mit der Verstellung der Wassertiefe und der Neigung der Rampen 6 ist ein Längenausgleich erforderlich, der über die verschiebbaren Plattformen 8 erfolgt, vgl. auch Fig. 3.

In Fig. 2 ist die Rampe 6 in der oberen Darstellung in geschlossenem und unten in geöffnetem Zustand dargestellt. Die in die Seitenwände eingelassenen oder in den Strömungskanal hineinragenden Längsträger 18 der Rampe 6 tragen die verstellbaren Klappen 13, bestehend aus Drehachsen 23, Hebeln 20 und Planken 22. Auf den Hebeln 20 sind die Planken 22 befestigt, die durch Verstellung der Hebel 20 eine horizontale Lage einnehmen können. In dieser horizontalen Lage ist die größte Durchströmung der Rampen 6 gegeben.

Durch die Wahl des Materials für die Planken 22 ist gesichert, daß einerseits die Pferde nicht abrutschen können und andererseits die Planken 22 gut abdichten. Die Verstellung der Hebel 20 erfolgt über die von einem hydraulischen Zylinder angetriebene Schubstange 19. Spezielle Anschläge 21 sichern, daß sich die Rampe 6 definiert verschließen läßt. Das Öffnen und Schließen der Rampe 6 kann über den oder die hydraulischen Zylinder so geregelt werden, daß in Wechselwirkung mit der Drehzahlregelung der Pumpen 1 beim Hinein- und Hinausführen der Pferde in das bzw. aus dem Schwimmbecken sowie für den Aufenthalt darin eine zeitveränderliche optimale Wassergeschwindigkeit eingestellt werden kann.

Die Neigung der Rampe 6 beträgt zwischen 20° und 45°. Durch die Form der Planken 22 ist gesichert, daß die ankommende gleichmäßige Geschwindigkeitsverteilung der Wasserströmung nicht verschlechtert wird und die Verluste klein sind.

Die Rampen 6 sind zusammen mit dem Boden 7 höhenverstellbar ausgeführt, siehe Fig. 3. Dabei sind die Teile in hochgefahrenem Zustand mit a und im abgesenkten Zustand mit b gekennzeichnet. Die Höhenverstelleinrichtung 17 besteht aus Hydraulikzylindern, Zahnstangen oder ähnlichen Vorrichtungen für die Erzeugung der vertikalen Kräfte, wobei diese Vorrichtungen im Beckenboden eingelassen sind und den Hubboden 7 und die über Gelenke 24 befestigten Rampen 6a und 6b nach oben schieben. Gleichzeitig werden die verschiebbaren Plattformen 8 nach außen unter die obere Kanalbegrenzung geschoben. Beim Verstellen der Planken wird die aktuelle Neigung der Rampe 6 berücksichtigt.

Im Boden 7 ist bündig ein Laufband 11 untergebracht. Dieses wird gebremst, um die realen Relativbewegungen zwischen Pferd und Boden nachzubilden. Bei besonders hohen Anforderungen an die Zuströmung wird auf der Zuströmseite ein Gleichrichter 14 angeordnet.

Um zu verhindern, daß bei schwacher Neigung der Rampen 6 ein beträchtlicher Teil des Wasserstromes unterhalb des Bodens 7 nutzlos vorbei strömt, wird eine bewegliche und stabile Versperrung 16 über die gesamte Kanalbreite angeordnet. Diese ist an der Rampe 6 auf der Zuströmseite befestigt, kann teilweise perforiert sein und rollt auf dem Boden 7 ab.

Fig. 4 zeigt eine gegenüber Fig. 2 geänderte Ausführung der Rampe 6 bzw. der verstellbaren Klappen 13 mit gerader und horizontaler Planke 22, die sich durch den Fortfall des gesonderten Anschlages 21 auszeichnet.

Eine weitere Ausbildung der Planken 22 ist in Fig. 5 dargestellt. Durch die Wölbung der Planken 22 vermindert sich die Gefahr des Ausrutschens der Pferde. Außerdem entsteht durch die Abstimmung von Krümmungsradius und Teilung eine etwa horizontale Abströmung, die relativ unabhängig von der Neigung der Rampe 6 ist.

Eine weitere Ausführung der Rampe 6 und der verstellbaren Klappen 13 ist in Fig. 6 dargestellt. Der obere Teil zeigt eine Draufsicht auf die Rampe 6 mit geschlossenen Planken 22 und rechts und links liegenden Längsträgern 18. Darunter sind zwei Schnitte entlang der Schnittlinie A-B für die geschlossene und die geöffnete Rampe 6 zu sehen. Die hier gezeigte Längsanordnung der Planken 22 führt zu einer einfachen Verstelleinrichtung u. U. auf Kosten der Trittsicherheit.

Claims (8)

1. Wasserumlaufkanal insbesondere zur Nutzung durch Pferde für den Rennsport, dadurch gekennzeichnet, daß er mindestens eine Rampe (6) zum Hineingehen in den und Herausgehen aus dem Wasserkanal aufweist, deren Durchströmung und Position hinsichtlich Höhe und Schräge veränderlich ist.

2. Wasserumlaufkanal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rampen (6) verstellbare Klappen (13) aufweisen, die in Öffnungs- und Schließrichtung geschwenkt werden, um bei laufenden Pumpen (1) geregelt und schnell die Wassergeschwindigkeit im Schwimmbecken (12) zur Beibehaltung einer annähernd horizontalen Strömung bei möglichst kleinen Strömungsverlusten zu verändern.

3. Wasserumlaufkanal nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rampe (6) zwei in den Strömungskanal hineinragende Längsträger (18) besitzt und zwischen den Längsträgern (18) die verstellbaren Klappen (13) so angeordnet sind, daß sie um jeweils eine quer zu den Längsträgern (18) verlaufende Drehachse (23) in einem Winkelbereich von etwa 20 bis 45° schwenkbar sind,
und jede Klappe (13) mindestens einen Verstellhebel (20) mit aufliegender Planke (22) besitzt, wobei die Verstellhebel (20) mittels der Drehachse (23) in den Längsträgern (18) gelagert sind und mittels einer angetriebenen Schubstange (19) bewegt werden.

4. Wasserumlaufkanal nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rampen (6) und der Boden (7) höhenverstellbar ausgeführt und die Rampen (6) abknickbar oder mit veränderlicher Neigung ausgeführt sind.

5. Wasserumlaufkanal nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausführung der Höhenverstellbarkeit von Rampen (6) und Boden (7)

• a) der Boden (7) mit den beiden Rampen (6) und die beiden Rampen (6) mit den Plattformen (8) über Gelenkverbindungen (24) gekoppelt sind, wobei die Plattformen (8) zur Gewährleistung des Längenausgleichs horizontal verschiebbar angeordnet sind und
• b) unter dem Boden (7) die Höhenverstelleinrichtung (17) zur Erzeugung vertikaler Kräfte in den Beckenboden eingelassen ist.

6. Wasserumlaufkanal nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rampen (6) mit einem mechanisch angetriebenen und gebremsten Laufband (11) kombiniert sind.

7. Wasserumlaufkanal nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Laufbandes (11) eine stabile und bewegliche Versperrung (16) den unter dem Laufband befindlichen Kanal-Querschnitt verschließt.

8. Wasserumlaufkanal nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß stromab von der Meßstrecke eine Fangeinrichtung (9) angeordnet ist, die den Mist der Tiere abscheidet.