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Die Erfindung betrifft ein Trampolin.
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Derartige Trampoline weisen generell ein Sprungtuch auf, das mit Federn als elastischen Elementen an einer Rahmenkonstruktion gelagert ist. Die Federn sind typischerweise als Zugfedern ausgebildet. Dabei weisen diese Zugfedern nicht nur eine über den gesamten Bereich der Dehnung gleichbleibende Federkonstante sondern auch eine konstante Vorspannung auf. Die Vorspannkraft einer Zugfeder bestimmt sich dabei aus der maximalen Endkraft der Feder und beträgt typischerweise etwa 5% bis 15% der maximalen Endkraft.
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Bei bekannten Trampolinen, und zwar sowohl bei Wettkampf- als auch Freizeit-Trampolinen werden die Zugfedern applikationsspezifisch ausgewählt. Beispielsweise sind Wettkampf-Trampoline für Männer und Frauen mit unterschiedlichen Zugfedern ausgerüstet, um den unterschiedlichen Gewichten und wirkenden Kräften Rechnung zu tragen.
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Die applikationsspezifische Auswahl der Zugfedern führt zwar zu einer optimalen Anpassung an einzelne Anwendungsfälle. Jedoch ist dadurch auch das Spektrum der möglichen Anwendungen eines Trampolins deutlich eingeschränkt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Trampolin der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches bei möglichst einfachem Aufbau eine hohe Funktionalität aufweist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Das erfindungsgemäße Trampolin umfasst ein durch Federn an einer Rahmenkonstruktion befestigtes Sprungtuch. Die Federn sind als Zugfedern mit variabler Vorspannung ausgebildet.
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Durch die Verwendung von Zugfedern mit variablen Zugspannungen wird erreicht, dass das erfindungsgemäße Trampolin ohne konstruktive Anpassungen für eine Vielzahl unterschiedlicher Applikationen einsetzbar ist. Die Funktionalität des erfindungsgemäßen Trampolins ist dadurch signifikant erhöht. Weiterhin ist vorteilhaft, dass bei der Produktion des Trampolins die Anzahl an Varianten unterschiedlicher Zugfedern deutlich reduziert ist. Dadurch ist der Aufwand für die Lagerhaltung und Fertigungslogistik bei der Herstellung des Trampolins deutlich reduziert.
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Vorteilhaft werden die Charakteristiken der Zugfedern ausschließlich über die veränderliche Vorspannung vorgegeben, während die Federkonstanten der Zugfedern konstant sind.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Vorspannung bei geringen Dehnungen konstant und bei größeren Dehnungen erhöht. Besonders vorteilhaft ist die Vorspannung bis zu Dehnungen von maximal 50% der Maximaldehnung der Zugfeder konstant und nimmt bei größeren Dehnungen kontinuierlich zu, wobei insbesondere die Vorspannung bei Dehnungen dicht unter der Maximaldehnung der Zugfedern signifikant erhöht ist.
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Durch die Erhöhung der Vorspannung zu größeren Dehnungen hin, insbesondere durch eine signifikante Erhöhung der Vorspannung dicht unterhalb der maximalen Dehnung der Zugfedern sind die Widerstandskräfte, die der Benutzer des Trampolins überwinden muss, um auf dem Sprungtuch Sprünge durchzuführen, bei großen Dehnungen der Zugfedern gegenüber dem Bereich kleiner Dehnungen deutlich erhöht.
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Dies führt beispielsweise dazu, dass Trampoline sowohl im Wettkampf- als auch im Freizeitbereich als Unisex-Geräte gleichermaßen von Männern und Frauen oder auch allgemein von Personen unterschiedlicher Gewichtsklassen oder von Personen mit unterschiedlichem Trainingszustand oder unterschiedlicher Körperkraft genutzt werden können.
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Benutzt beispielsweise eine Person mit geringem Gewicht oder geringer Körperkraft, so werden bei Sprüngen der Person auf dem Sprungtuch die Zugfedern nicht sehr stark gedehnt, so dass die Zugfedern im Bereich kleiner Vorspannkraft genutzt werden. In diesem Bereich entwickelt das Trampolin für die Person die vollständige gewünschte Funktionalität. Benutzt dann eine Person mit höherem Gewicht das Trampolin, werden bei Sprüngen dieser Person auf dem Trampolin die Zugfedern stärker gedehnt. Die Zugfedern befinden sich dann in Bereichen größerer Dehnung wo die Vorspannung der Zugfedern erhöht ist. Durch diese erhöhte Vorspannung wird ein Überdehnen der Zugfedern verhindert, das heißt auch die Person mit höherem Gewicht oder höherer Körperkraft kann das Trampolin voll ausnutzen.
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Somit wird allein durch die von der Dehnung abhängige Vorspannung der Zugfeder ein universell einsetzbares Trampolin geschaffen. Dies wirkt sich besonders vorteilhaft beim Einsatz der Trampoline in Wettkämpfen aus, da nun ein und dasselbe Trampolin für Wettkämpfe von Männern, Frauen und Jugendlichen genutzt werden kann.
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Ein weiterer vorteilhafter Effekt der Erhöhung der Vorspannung mit zunehmender Dehnung besteht darin, dass die so ausgebildeten Zugfedern gegen einen vorzeitigen Federverschleiß geschützt sind, da die Zugfedern durch die erhöhte Vorspannung bei großen Dehnungen effizient gegen ein Überdehnen geschützt sind.
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Schließlich können durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Zugfedern auf einfache Weise Sicherheitsfunktionen realisiert werden. Wird beispielsweise ab einer bestimmten Dehnung der Zugfedern deren Vorspannung erhöht, kann dadurch die Leistungsfähigkeit des Trampolins gezielt limitiert werden. Damit ist eine Sicherheitsfunktion realisiert, die für den Einsatz des Trampolins als Spielplatzgerät wesentlich ist.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
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1: Schematische Darstellung eines Trampolins.
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2: Schnittdarstellung der Rahmenkonstruktion des Trampolins gemäß 1 mit darin eingespanntem Sprungtuch.
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3: Ausführungsbeispiel einer Zugfeder für das Trampolin gemäß 1.
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4: Federkraft in Abhängigkeit der Dehnung einer Zugfeder gemäß dem Stand der Technik.
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5: Vorspannung in Abhängigkeit der Dehnung einer erfindungsgemäßen Zugfeder.
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1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Trampolins 1, welches als wesentliche Komponenten eine Rahmenkonstruktion 2 und ein darin gelagertes Sprungtuch 3 aufweist.
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Die Rahmenkonstruktion 2 besteht im Wesentlichen aus einem rechteckigen Rahmen 4 und mit diesem verbundenen Standfüßen 5 zur Aufstellung auf einer Unterlage. Generell kann die Rahmenkonstruktion 2 dabei zusammenklappbar sein.
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In den Rahmen 4 der Rahmenkonstruktion 2 ist, wie aus 2 ersichtlich, das Sprungtuch 3 eingespannt. Hierzu werden entlang des gesamten Umfangs des Sprungtuchs 3 Federn 6 als elastische Elemente befestigt, die dann an der Innenseite des Rahmens 4 fixiert werden. Die Federn 6 sind vorteilhaft identisch ausgebildet.
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Wie aus 1 ersichtlich, sind die Federn 6 durch Abdeckungen 7 abgedeckt, um die Gefahr von Verletzungen durch Kontakt der das Trampolin 1 nutzenden Person mit den Federn 6 zu vermeiden.
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Die Federn 6 des erfindungsgemäßen Trampolins 1 sind als Zugfedern ausgebildet. Den prinzipiellen Aufbau einer solchen Feder 6 zeigt 3. Die dort gezeigte Zugfeder ist eine Schraubenzugfeder mit einer Anordnung von Wicklungen 6a sowie an den Enden der Wicklungen 6a angeordneten Haken 6b, mit welchen die Zugfedern am Rahmen 4 und am Sprungtuch 3 eingehängt werden kann.
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4 zeigt ein Kraft-Dehnungsdiagramm für eine aus dem Stand der Technik bekannte Zugfeder. Diese Zugfeder weist eine unveränderliche Federkonstante auf, so dass ein linearer Zusammenhang zwischen der Federkraft F und der Dehnung der Zugfeder gegeben ist. Weiterhin weist die Zugfeder eine konstante, von der Dehnung unabhängige Vorspannung V auf.
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Bei den erfindungsgemäßen Zugfedern ist zwar deren Federkonstante konstant, das heißt unabhängig von der Dehnung der Zugfedern. Jedoch variiert die Vorspannung der Zugfedern in Abhängigkeit der Dehnung.
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5 zeigt einen typischen Verlauf der Abhängigkeit der Vorspannung von der Dehnung der erfindungsgemäßen Zugfeder. Wie aus 5 ersichtlich, ist die Vorspannung im Bereich kleiner Dehnungen (im vorliegenden Fall bis zu 50% der Maximaldehnung der Zugfeder) konstant. Bei größeren Dehnungen nimmt die Vorspannung kontinuierlich zu bis zur Maximaldehnung der Zugfeder (bei 100%). Allgemein ist die Vorspannung so dimensioniert, dass diese bei kleinen Dehnungen geringere Werte als bei großen Dehnungen aufweist. Die Federkonstante der Zugfeder dagegen ist unabhängig von deren Dehnung.
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Prinzipiell kann die Vorspannung durch eine geeignete Materialauswahl der vorzugsweise aus metallischen Werkstoffen bestehenden Zugfeder vorgegeben werden. Besonders vorteilhaft wird eine variable, dehnungsabhängige Vorspannung der Zugfeder dadurch erhalten, dass die Zugfeder mehrere Abschnitte mit unterschiedlich ausgebildeten Wicklungen aufweist. Insbesondere kann der Wicklungsdrall der Wicklungen 6a innerhalb der einzelnen Abschnitte unterschiedlich ausgebildet sein.
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Durch die dehnungsabhängige Vorspannung der Zugfedern, wie beispielhaft in 5 dargestellt, kann ein mit derartigen Zugfedern ausgerüstetes Trampolin 1 universell eingesetzt werden.
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Insbesondere kann das Trampolin 1 von Personen mit stark unterschiedlichem Körpergewicht oder unterschiedlichen Körperkräften genutzt werden. Benutzt eine Person mit geringem Körpergewicht das Trampolin 1, so liegen die Dehnungen der Zugfedern bei kleinen Werten, insbesondere unter der 50%-Grenze in 5, so dass die Vorspannung der Zugfedern bei kleinen Werten liegen. Nutzt dagegen eine Person mit großem Gewicht das Trampolin 1, werden die Zugfedern stärker gedehnt. Dadurch befinden sich die Zugfedern im Bereich der erhöhten Vorspannung. Die erhöhte Vorspannung bewirkt einen höheren Widerstand gegen eine weitere Dehnung der Zugfedern, wodurch ein Überdehnen und damit ein vorzeitiger Verschleiß der Zugfedern vermieden wird. Das mit den erfindungsgemäßen Zugfedern ausgestaltete Trampolin 1 kann somit von Personen mit stark unterschiedlichem Körpergewicht gleichermaßen genutzt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Trampolin
- 2
- Rahmenkonstruktion
- 3
- Sprungtuch
- 4
- Rahmen
- 5
- Standfuß
- 6
- Feder
- 6a
- Wicklung
- 6b
- Haken
- 7
- Abdeckung
