DE202016105102U1

DE202016105102U1 - Vorrichtung zur Einstellung der Widerstandskraft bei Trainingsgeräten mit innenbelüftbarer Bremseinrichtung

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Publication number: DE202016105102U1
Application number: DE202016105102.9U
Authority: DE
Original assignee: Ergo-Fit & Co KG GmbH
Current assignee: Ergo-Fit & Co KG GmbH
Priority date: 2016-09-14
Filing date: 2016-09-14
Publication date: 2016-11-03
Anticipated expiration: 2026-09-15
Also published as: DE112017003674A5; WO2018050168A1

Abstract

Vorrichtung zur Einstellung der Widerstandskraft bei Trainingsgeräten, umfassend – ein Gehäuse (1, 44) zur Aufnahme einer drehbeweglichen Seiltrommel (30) und einer Bremseinrichtung (19, 20, 21), – ein mit der Bremseinrichtung (19, 20, 21) verbundener Griff (8) zur Einstellung der Bremskraft, – ein auf die Seiltrommel (30) aufrollbares Zugseil (35), – eine Spiralfeder (41) zum Rückzug des Zugseils (35), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung von einer Welle (33) angetriebene Flügel (31) zur Belüftung der Bremseinrichtung (19, 20, 21) umfasst.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine mit einer innenbelüfteten Bremseinrichtung ausgerüstete Vorrichtung zur Einstellung der Widerstandskraft bei Trainingsgeräten.
Für das Training und den Muskelaufbau sind eine Reihe von Trainingsgeräten bekannt, bei denen der Trainierende die jeweilige Kraft individuell entsprechend dem Belastungsgrad einstellen kann. So beschreibt beispielsweise die DD 270 863 A1 ein Rudergerät, bei dem eine Antriebswelle über einen Freilauf mit der Schwungmasse verbunden ist. Auf der Antriebswelle ist ein Zugseil aufgewickelt, das mit dem Ruderhebel verbunden ist und die Ruderbewegung auf den Kraftwiderstandserzeuger überträgt. Ferner ist eine Rückholvorrichtung vorgesehen, die über eine Drehfeder und Zugbänder die Antriebswelle nach Beendigung des Durchzugs wieder in die Ausgangslage zurückholt. Eine solche Rückholvorrichtung ist beispielsweise auch in der DD 217 993 A1 beschrieben. Das Bremsband ist bei dieser Lösung am Bremshebel befestigt. Beide Lösungen sehen allerdings keine Einrichtungen zur Wärmeabfuhr oder Kühlung der sich aufheizenden Bauteile vor.
Die DE 20 2010 003 344 U1 beschreibt eine Bremsvorrichtung eines Seiltrainingsgerätes, die eine Bremsscheibe und ein Bremsband umfasst, wobei das Bremsband um die Bremsscheibe läuft. Die Zugkraft des Benutzers kann stufenlos eingestellt werden, indem die Vorspannung des elastischen Bremsbandes stufenlos variiert. Die Bremse erwärmt sich bei Belastung.
Die DE 10 2012 110 051 A1 beschreibt eine Rückhaltevorrichtung für ein Trainingsgerät, bei dem die Einstellung der Bremskraft über eine Bremsscheibe erfolgt, die von einer unter Vorspannung gehaltenen Druckfeder mit der erforderlichen Bremskraft beaufschlagt wird. Zur Einstellung der Rückhaltekraft ist ein Schraubelement vorgesehen, durch das die Spannung der Schraubenfeder einstellbar ist. Wird keine Auszugskraft auf den Zugstrang ausgeübt, so sorgt eine in einer Vorwärtsrolle angeordnete Spiralfeder für einen automatischen Rückzug des Strangs unter Aufwicklung auf die Rolle. Auch hier kommt es bei Belastung zu einer Erwärmung der Bremsscheibe.
Nachteilig bei den Lösungen, bei denen Bremsscheiben zum Einsatz kommen, ist insbesondere die nicht unerhebliche Wärmeentwicklung bei Ausübung einer hohen Bremskraft, d. h. bei hoher Belastung. Die hohen Temperaturen führen zu Gehäuseüberhitzungen oder Materialveränderungen, die letztendlich zu Schäden am Trainingsgerät führen können. Die bisherigen mit einer Bremseinrichtung ausgerüsteten Trainingsgeräte sind entweder unzureichend oder gar nicht belüftet, so dass die von der Bremseinrichtung erzeugte Abwärme nicht oder nicht effizient abgeführt wird.
Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Einrichtung zur Einstellung der Widerstandskraft bei Trainingsgeräten bereitzustellen, bei der eine Überhitzung der Bremsscheibe vermieden wird.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Bevorzugte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen wieder.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine belüftete Bremseinrichtung, bei der die bei Kraftbeaufschlagung entstehende Abwärme effizient nach außen von der Bremseinrichtung abgeführt wird und eine Frischluftzufuhr von außen in das Gehäuseinnere erfolgt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst dazu zunächst ein Gehäuse, in dem eine über eine Welle drehbewegliche Seiltrommel für ein Zugseil und eine Bremseinrichtung zur Einstellung des Belastungsgrades integriert sind. Ein mit der Bremseinrichtung verbundener Griff sorgt für die Einstellung der erforderlichen Bremskraft, welche der Widerstandskraft für den Trainierenden entspricht. Das Zugseil des Trainingsgerätes wird auf die Seiltrommel aufgewickelt und von einer Spiralfeder bei nachlassender Kraftbeaufschlagung durch den Trainierenden zurückgezogen. Das Ende des Zugseiles ist, wie bei Seilzuggeräten bekannt, beispielsweise mit einem Gurt verbunden.
Zur Kühlung der Bremseinrichtung sind erfindungsgemäß um die Welle drehbewegliche Flügel vorgesehen. Die Flügel werden vorzugsweise durch ein Ziehen des Zugseils des Trainingsgerätes angetrieben. In einer ersten Variante sind die Flügel an einer um die Welle drehbeweglichen Scheibe angebracht. In einer weiteren Variante sind die Flügel direkt an der Seiltrommel ausgebildet, welche durch die Zugbewegung an dem Zugseil in Drehbewegung versetzt wird.
Vorzugsweise ist die Seiltrommel in der Nähe oder unmittelbar an der Bremseinrichtung eingebaut ist und mehrere entlang ihres Umfangs angeordnete Flügel zur Belüftung der Bremseinrichtung umfasst. Vorzugsweise sind die Flügel der Seiltrommel entlang eines Kreisradius am äußeren Umfang einer Stirnseite der Seiltrommel angeordnet. Die Anordnung der Flügel an einer um eine Welle drehbaren Scheibe oder der drehbeweglichen Seiltrommel kann jedoch in Varianten der Erfindung auch in unterschiedlich großen Kreisradien erfolgen. Die Anordnung der Flügel kann zudem entweder einreihig oder mehrreihig mit verschiedenen Kreisradien an der Welle, vorzugsweise an der Stirnseite der Seiltrommel, erfolgen. Auch eine freie oder versetzte Anordnung der Flügel an der Welle, vorzugsweise der Stirnseite der Seiltrommel, ist denkbar. In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Anordnung der Flügel entlang eines Kreisradius am äußersten Umfang der Seiltrommel mit parallel zueinander beabstandeten Flügeln. Durch das Ziehen des Zugseiles werden Seiltrommel und die damit verbundenen Flügel über die Welle um eine Drehachse gedreht, so dass es zu einer Luftkühlung der vor den Flügeln angeordneten Bremseinrichtung, vorzugsweise der darin verbauten Bremsscheibe, kommt. Die Strömungsflächen der Flügel sind dazu vorzugsweise radial nach innen zur Drehachse ausgerichtet, um den Luftstrom auf die Bremseinrichtung zu lenken.
In einer bevorzugten Variante sind zur Abwärmeausfuhr und/oder Frischluftzufuhr aus bzw. in das Gehäuse zusätzlich Belüftungsschlitze vorgesehen. Vorzugsweise sind am Gehäusevorderteil und/oder am Gehäusehinterteil oberseitige Belüftungsschlitze und stirnseitige Belüftungsschlitze ausgebildet. Die Abluft wird über die oberen Belüftungsschlitze des Gehäuses nach außen geführt, während die Frischluft über die stirnseitigen Belüftungsschlitze durch den Propellereffekt der sich drehenden Flügel der Seiltrommel angezogen wird.
In einer weiteren Variante ist vorgesehen, dass die Bremseinrichtung eine Bremsscheibe umfasst, die über zusätzliche Luftlöcher einer Montagescheibe und/oder Luftlöcher einer Druckplatte innenbelüftbar ist. Hierbei wird erhitzte Luft von der Bremsscheibe abgeführt und kühlere Luft von außen zugeführt. Vorzugsweise liegen die Luftlöcher der Montagescheibe und die der Druckplatte deckungsgleich übereinander. Vorzugsweise weisen die Luftlöcher gleiche Radien auf. Die Luftlöcher dieser Bauteile der Vorrichtung sorgen für eine Innenbelüftung der Bremsscheibe bei Beaufschlagung einer Bremskraft. Die Luftlöcher der Montagescheibe und/oder der Druckplatte für die Bremseinrichtung sind vorzugsweise entlang eines Kreisradius um die Drehachse angeordnet. Vorzugsweise sind die Luftlöcher kreisförmig um die Drehachse mit kleinem Kreisradius angeordnet. In einer Ausführungsvariante ist jedoch auch eine zufällige, symmetrische oder asymmetrische Verteilung der Luftlöcher an den Bauteilen zur Belüftung der Bremsscheibe möglich.
Die Beaufschlagung der Bremskraft erfolgt vorzugsweise über Federn, die zwischen der Druckplatte und einer Bremsbelagscheibe unter Vorspannung eingespannt sind. Die Bremsscheibe selbst befindet sich zwischen zwei Bremsbelagscheiben und umfasst mehrere Bremsspeichen. Die Montagescheibe, Druckplatte, Federn, Bremsbelagscheiben und Bremsscheibe sind über Bolzen miteinander verbunden. Mit dem an der Gehäusevorderseite ausgebildeten Griff wird die Bremskraft eingestellt, indem die Vorspannung der Feder vergrößert wird, so dass die beiden Bremsbelagscheiben gegen die Bremsscheibe gepresst werden. Vorzugsweise ist hierfür ein Gewindering mit einer Gleitbuchse vorgesehen, die mit einem Führungsstift ausgerüstet ist, der mit einer am Griff ausgebildeten Furche kooperiert und darin geführt wird. Jeweils ein Anschlagspunkt gibt die Maximal- und Minimalkraft für die Einstellung der Bremskraft vor.
Neben den in der Montagescheibe und der Druckplatte ausgebildeten Luftlöchern machen sich auch die am Gehäuse ausgebildeten Belüftungsschlitze vorteilhaft bei der Kühlung der Bremseinrichtung bemerkbar. An dem Gehäusevorderteil sind die stirnseitigen Belüftungsschlitze vorzugsweise an einem Aufsatz ausgebildet, der gegenüber der Oberfläche des Gehäuseteils nach außen gewölbt ist. Durch die Öffnung des Aufsatzes wird der Griff geführt, der von der Gehäusevorderseite zugänglich ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung bietet in ihren Varianten mehrere Möglichkeiten zur Kühlung der Bremsscheibe einer Bremseinrichtung, vermittelt zum einen durch die an der drehbeweglichen Welle ausgebildeten Flügel, die an der Montagescheibe und/oder Druckplatte für die Bremseinrichtung ausgebildeten Luftlöcher und letztendlich durch die am Gehäuse ausgebildeten Belüftungsschlitze. Diese Maßnahmen führen dazu, dass die Betriebstemperatur der Bremsscheibe gegenüber nicht gekühlten Lösungen signifikant reduziert werden konnte.
Die Erfindung wird in den nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert.
In 1 ist eine Explosionszeichnung einer Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt. Ausgehend von der Vorderseite (rechts) zur Gehäuserückseite (links) erkennt man zunächst einen Griff 8, mit dem die Widerstandskraft für das Trainingsgerät eingestellt wird. Die Außenseite des Griffs 8 wird von einer Abdeckung 9 abgedeckt. Der Griff 8 selbst wird über einen Adapter 7 mit einem Gewindering 12 verbunden, wofür am Gewindering 12 ein Eingriff 25 vorgesehen ist. Ferner ist am Gewindering 12 ein Führungsstift 27 ausgebildet, der in einer am Griff 8 ausgebildeten Furche 28 zur Einstellung der Bremskraft verläuft. Die Furchenenden markieren als Anschlagspunkte die einstellbare Maximal- bzw. Minimalkraft. Am Gehäusevorderteil 1 sieht man einen nach außen gewölbten Aufsatz 6, an dem umlaufend um die Drehachse stirnseitige Belüftungsschlitze 4 ausgebildet sind. An der Oberseite des Gehäusevorderteils 1 sind ebenfalls Belüftungsschlitze 2 ausgebildet. Frischluft wird als Kühlluft für die Kühlung der Bremsscheibe 20 über die stirnseitigen Belüftungsschlitze 4 in das Gehäuseinnere geführt, während die von der Bremsscheibe 20 produzierte Abwärme über die Belüftungsschlitze 2 aus dem Gehäuse 44 entweichen kann.
Das nächste Bauteil beschreibt die eigentliche Bremseinrichtung, wobei zunächst eine hinter dem Gewindering angeordnete Montagescheibe 10 vorgesehen ist, die an einem innen zur Drehachse liegenden Kreisradius umlaufende Luftlöcher 11 aufweist. Die Luftlöcher 11 dienen der Innenbelüftung der Bremsscheibe 20 (vgl. 2).
Das Zugseil 35 für das Trainingsgerät wird über ein Verbindungselement 36 und einen Karabiner 37 beispielsweise mit einem Gurt 38 verbunden. Das Aufwickeln des Zugseiles 35 erfolgt auf eine drehbewegliche Seiltrommel 30 über eine Trommelführung 34. Erfindungsgemäß ist nun bei dieser Variante vorgesehen, dass an einem äußeren Umfang der Seiltrommel 30 Flügel 31 angeordnet sind, die für die entsprechende Luftzufuhr bzw. Luftabfuhr der von der Bremsscheibe 20 entwickelten Wärme verantwortlich sind, wenn die Seiltrommel bei Belastung einer Drehbewegung ausgesetzt ist. In der gezeigten Variante sind die Flügel 31 einreihig am äußeren Umfang an der Seiltrommel 30 angeordnet. Die Strömungsfläche der Flügel 31 ist radial nach innen zur Welle 33 ausgerichtet, um die Luft zur Bremseinrichtung zu lenken. Im Inneren der Seiltrommel 31 erkennt man ferner noch einzelne Lamellenkammern 32.
In einer hier nicht gezeigte Variante können die Flügel 31 auch direkt oder indirekt von der Welle 33 angetrieben werden und statt an der Seiltrommel 30 an einem separaten Bauteil ausgebildet sein. Vorzugsweise handelt es sich bei diesem Bauteil um eine mit den Flügeln 31 ausgerüstete Scheibe, die über die Welle 33 bei einer Zugbewegung des Zugseils 35 in Drehbewegung versetzt wird und dadurch die Flügel 31 ebenfalls in Drehbewegung versetzt.
Der Rückzug des Zugseiles 35 erfolgt über eine Spiralfeder 41, die auf einer Rolle aufwickelbar ist. Begrenzt wird die Spiralfeder 41 von einer vorderen Scheibe 40 und einer hinteren Scheibe 42. Ferner erkennt man noch das Kugellager 43 und den Aufnahmebereich 45 für die Seiltrommel 30 am hinteren Gehäuseteil 44.
In 2 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bremseinrichtung genauer gezeigt. Ausgehend von der Durchgangsachse 24 ist zunächst der Gewindering 12 mit dessen herausragendem Führungsstift 27 zu erkennen. Nach einer Gleitbuchse 13 folgt die Montagescheibe 10, in der an einem Innenradius Luftlöcher 11 ausgebildet sind. Die Befestigung der Montagescheibe 10 erfolgt über Befestigungsschrauben 14. Die sich anschließende Druckplatte 15 weist ebenfalls Luftlöcher 16 auf, die zur Luftzirkulation deckungsgleich mit den Luftlöchern 11 der Montagescheibe 10 sind. Zu sehen sind auch die Federn 17 und der Bolzen 18, der die einzelnen Bauteile der Bremseinrichtung zusammenhält. Die Bremskraft der Bremsscheibe 20 ist über die Federn 17 beaufschlagbar, die zwischen der Druckplatte 15 und einer vorderen Bremsbelagscheibe 19 unter Vorspannung eingespannt sind. Die Bremsscheibe 20 umfasst ferner Bremsspeichen 26 und wird von den beiden Bremsbelagscheiben 20, 21 eingefasst. Über Verbindungsöffnungen 22 und Verbindungsmittel 23 werden die Bauteile montiert.
Die erfindungsgemäße Lösung umfasst mehrere Kühl- und Belüftungsmöglichkeiten für die Bremsscheibe 20 einer Bremseinrichtung 19, 20, 21. Zunächst sind hier die entlang der Welle 33, vorzugsweise entlang des Umfangs der Seiltrommel 30, angeordneten Flügel sowie die am Gehäusevorderteil 1 und/oder am Gehäusehinterteil 44 oberseitigen Belüftungsschlitze 2 und stirnseitigen Belüftungsschlitze 4 zu benennen. Die Bremseinrichtung umfasst die Montagescheibe 10 und Druckplatte 15, in der Luftlöcher 11, 16 deckungsgleich zur Innenbelüftung der Bremsscheibe 20 eingefasst sind.
Über eine oder mehrerer dieser Kühlmöglichkeiten wird eine effiziente Kühlung der Bremseinrichtung 19, 20, 21 bei Trainingsgeräten, beispielsweise Seilzuggeräten, Kraftgeräten, Rudergeräten, erreicht.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuse vorne
2: Belüftungsschlitze oben
3: Skala für Widerstand
4: Belüftungsschlitze vorne
5: Öffnung für Adapter 7
6: Aufsatz
7: Adapter
8: Griff
9: Abdeckung
10: Montagescheibe mit Luftlöcher 11
11: Luftlöcher Montagescheibe
12: Gewindering
13: Gleitbuchse
14: Befestigungsschrauben
15: Druckplatte
16: Luftlöcher Druckplatte
17: Feder
18: Bolzen
19: Bremsbelagscheibe vorne
20: Bremsscheibe innenbelüftet
21: Bremsbelagscheibe hinten
22: Verbindungsöffnungen
23: Verbindungsmittel
24: Durchgangsachse
25: Eingriff für Adapter 7
26: Bremsspeichen
27: Führungsstift
28: Furche für Führungsstift
30: Seiltrommel
31: Flügel
32: Lamellenkammern
33: Welle
34: Trommelführung für Zugseil
35: Zugseil
36: Verbindungselement
37: Karabiner
38: Gurt
40: Scheibe vorne
41: Spiralfeder
42: Scheibe hinten
43: Kugellager
44: Gehäuse hinten
45: Aufnahmebereich für Trommel 30

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DD 270863 A1 [0002]
DD 217993 A1 [0002]
DE 202010003344 U1 [0003]
DE 102012110051 A1 [0004]

Claims

Vorrichtung zur Einstellung der Widerstandskraft bei Trainingsgeräten, umfassend – ein Gehäuse (1, 44) zur Aufnahme einer drehbeweglichen Seiltrommel (30) und einer Bremseinrichtung (19, 20, 21), – ein mit der Bremseinrichtung (19, 20, 21) verbundener Griff (8) zur Einstellung der Bremskraft, – ein auf die Seiltrommel (30) aufrollbares Zugseil (35), – eine Spiralfeder (41) zum Rückzug des Zugseils (35), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung von einer Welle (33) angetriebene Flügel (31) zur Belüftung der Bremseinrichtung (19, 20, 21) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel (31) mit einem Kreisradius umfänglich um die Welle (33) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel (31) an einer über die Welle (33) drehbeweglichen Seiltrommel (30) angebracht sind.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel (31) an der Stirnseite der Seiltrommel (30) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsflächen der Flügel (31) radial nach innen zur Welle (33) ausgerichtet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel (31) der Seiltrommel (30) mit einem Kreisradius (30) einreihig an der Stirnseite der Seiltrommel angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel (31) der Seiltrommel (30) mit einem Kreisradius (30) mehrreihig an der Stirnseite der Seiltrommel (30) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Gehäusevorderteil (1) und/oder am Gehäusehinterteil (44) oberseitige Belüftungsschlitze (2) und stirnseitige Belüftungsschlitze (4) ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungsschlitze (4) am Gehäusevorderteil (1) an einem Aufsatz (6) umlaufend angeordnet sind, wobei der Aufsatz (6) eine zentrale Öffnung (5) für einen Adapter (7) aufweist, welcher mit dem Griff (8) und der Druckplatte (15) kooperiert.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (19, 20, 21) eine Bremsscheibe (20) umfasst, die über Luftlöcher (11) einer Montagescheibe (10) und/oder Luftlöcher (16) einer Druckplatte (15) innenbelüftbar ist, wobei die Luftlöcher (16) der Druckplatte (15) vorzugsweise deckungsgleich mit den Luftlöchern (11) der Montagescheibe (10) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremskraft der Bremsscheibe (20) über Federn (17) beaufschlagbar ist, die zwischen der Druckplatte (15) und einer Bremsbelagscheibe (19) unter Vorspannung eingespannt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Montagescheibe (10), Druckplatte (15), Federn (17), Bremsbelagscheiben (19, 21) und Bremsscheibe (20) über Bolzen (18) verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass an der Montagescheibe (10) eine Gleitbuchse (13) mit einem Führungsstift (27) vorgesehen ist, der mit einer Furche (28) des Griffs (8) kooperiert.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiralfeder (41) von einer vorderseitigen Scheibe (40) und einer hinterseitigen Scheibe (42) eingefasst ist.