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Feuerland - Werkstätten ernst Beilhack Geroldshausen über Würzburg
Trockenrudergerät 1? Die Erfindung betrifft ein Trockenrudergerät mit einem entgegen
dem von einer hydraulischen Vorrichtung aufgebrachten Widerstand schwenkbaren Ruderarm.
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Es sind Trockenrudergeräte für Trimm- oder Trainingszwecke bekannt,
mittels welchen der Rudervorgang simmuliert werden soll. Bei diesen Geräten werden
die Ruderarme des Gerätes während des Durchzuges eines Ruderschlages zu der das
Gerät bedienenden Person gegen einen Widerstand hingezogen und dann zur Beendigung
des Ruderschlages
gegen einen mehr oder weniger geringen Widerstand
wieder zurück - und von der das Gerät bedienenden Person weg bewegt. Die bekannten
Rudergeräte besitzen jedoch den Mangel, daß während des Durchzuges der Ruderbewegung
ein sich ändernder Widerstand entgegengesetzt wird. Bei Rudergeräten, bei welchen
der Widerstand durch Federkraft aufgebracht wird, steigt der Widerstand mit dem
Zusammendrücken der Feder von einem Anfangswert fortlaufend an. Bei Rudergeräten,
bei denen der Widerstand mittels einer hydraulischen Vorrichtung erzeugt wird, steigt
der Widerstand im Verlauf des Durchzuges von einem Anfangswert bis zu einem Höchstwert
an und fällt dann gegen Ende des Durchzuges wieder ab. Auch hier tritt der volle
Widerstand nur kurzzeitig auf.
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Durch die Erfindung sollen diese Mängel beseitigt werden. Insbesondere
soll durch die Erfindung bei einem Rudergerät von der eingangs genannten Art erreicht
werden, daß während des Durchzuges ein im wesentlichen konstanter Widerstand der
Ruderbewegung entgegenwirkt.
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Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die hydraulische
Einrichtung eine Kolben-Zylinder-Anordnung aufweist, deren Kolben und Zylinder von
dem Ruderarm bei dessen Durchzug- und Rückbewegung über ein Getriebe im
Sinne
einer Verkleinerung bzw. Vergrößerung des von ihnen eingeschlossenen Volumens relativ
zueinander bewegt werden, daß die Kolben-Zylinder-Anordnung eine vorzugsweise einstellbare
Drosselstelle aufweist, durch welche das Druckmittel bei der Durchzugbewegung des
Ruderarmes aus dem Zylinderraum ausströmen kann, daß die Kolben-Zylinder-Anordnung
ein Einlaßventil aufweist, durch welches bei der Rückbewegung des Ruderarmes Druckmittel
von einem Druckmittelvorrat in den Zylinderraum fließen kann, und daß das Getriebe
zwischen dem Ruderarm und der Kolben-Zylinder-Anordnun g mindestens während der
gesamten Durchzugbewegung des Ruderarmes ein im wesentlichen konstantes Übersetzungsverhältnis
besitzt.
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Hierdurch wird erreicht, daß zu Beginn des Durchzuges der der Ruderbewegung
entgegengesetzte Widerstand rasch auf seinen vollen Wert ansteigt, diesen Wert im
Verlauf des Durchzuges beibehält und erst am Ende des Durchzuges rasch auf Null
zurückgeht.
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Das Trockenrudergerät gemäß der Erfindung erlaubt also die Simmulierung
eines Ruderwiderstandes ähnlich dem beim Rudern im Wasser auftretenden Widerstand.
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Ein wesentliches Merkmal bildet hierfür das Getriebe zwischen dem
Ruderarm und der Kolben-Zylinder-Anordnung.
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Die Sicherstellung eines im wesentlichen konstanten Übersetzungsverhältnisses
des Getriebes zwischen seiner Antriebs- und Abtriebsseite erlaubt es, den Widerstand
während wenigstens des Durchzuges, vorzugsweise auch der Rückbewegung des Ruderarmes,
im wesentlichen konstant zu halten. Als Getriebe kann jede dieses im wesentlichen
konstante übersetzungsverhältnis gewährleistende Getriebe verwendet werden. Im Sinne
der Erfindung besitzt das Getriebe dann ein konstantes Übersetzungsverhältnis, wenn
die Änderung des von dem Kolben und dem Zylinder eingeschlossenen Volumens immer
proportional dem Schwenkwinkel des Ruderarmes bei dessen Verschwenkung ist. Der
Widerstand bei dem Durchzug wird durch das Strömen des Druckmittels durch die Drosselstelle
erreicht.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Getriebes besitzt der Kolben
oder der Zylinder an der dem Ruderarm zugekehrten Seite eine Zahnung, in die ein
Ritzel eingreift, das fest auf der Drehwelle des Ruderarmes sitzt.
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Wenn der Kolben mit der Zahnung versehen ist, ist der Zylinder feststehend
angeordnet und umgekehrt. Das konstante Übersetzungsverhältnis dieser Anordnung
ergibt sich dadurch, daß der Vorschub des Jeweils mit der Zahnung versehenen Teils
(Kolben oder Zylinder) proportional dem Schwenkwinkel des Ruderarms erfolgt. Diese
Ausführungsform
bietet insbesondere den Vorteil großer Einfachheit,
da nur sehr wenig Teile vorgesehen sein müssen.
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Nach einer anderen Ausführungsform ist als Getriebe ein Schraubengetriebe
vorgesehen. Dazu ist die Drehwelle des Ruderarms mit einem Schraubgewinde verbunden,
wobei der Kolben oder der Zylinder ein entsprechendes mit dem Schraubgewinde der
Drehwelle des Ruderarms entsprechendes und mit diesem in Eingriff stehendes Gewinde
aufweist, und daß das Gewinde tragende Teil der Kolben-Zylinder-Anordnung längsverschieblich
aber gegen Drehung gesichert gelagert ist. Bei dieser Ausführungsform wird die Verschiebung
des Kolbens im Zylinder oder umgekehrt durch Schwenkung des Ruderarmes dadurch erreicht,
daß jeweils mit dem Kolben oder dem Zylinder bzw. dem Ruderarm verbundene Gewinde
während des Durchzuges des Ruderarms so ineinander bzw. auseinander geschraubt werden,
daß eine Relativbewegung zwischen Kolben und Zylinder erzeugt wird, infolge welcher
das Druckmittel durch eine Drosselstelle strömt. Um ein Drehen des das Gewinde tragenden
Teils der Kolben-Zylinder-Anordnung während des Schwenkens des Ruderarms zu vermeiden,
muß das das Gewinde tragende Teil der Kolben-Zylinder-Anordnung längsverschieblich
aber gegen Drehung gesichert gelagert sein.
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Die Erfindung ist zwar auch für den Fall anwendbar, daß das Strömungsmittel
in den Zylinderraum der Kolben-Zylinder-Anordnung durch eine Drosselstelle zur Erzeugung
des Widerstands eingesaugt wird. Bevorzugt wird jedoch die Ausführungsform bei welcher
das Druckmittel während des Durchzugs aus dem Zylinderraum der Kolben-Zylinder-Anordnung
durch eine Drosselstelle ausströmt.
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Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind aus den Unteransprüchen
ersichtlich.
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Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung
anhand der beigefügten Zeichnung erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 ein Schema des neuen Trockenrudergeräts etwa am
Ende des Durchzugs.
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Fig. 2 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf die hydraulische
Einrichtung und Fig. 3 ein Diagramm des Widerstandsverlaufs während eines Durchzuges.
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Das Rudergerät nach Fig. 1 umfaßt in sonst bekannter Weise einen Rahmen
1 und ein Stemmbrett 2 und einen Rollsitz 3.
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Der Rahmen 1 trägt an einer Platte 4 zwei Auslegerarme 5, an deren
Ende ein Ruderkopf 6 mit dem schwenkbaren Ruderarm 7 und der hydraulischen Einrichtung
befestigt ist.
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Der Ruderkopf 6 umfaßt in einem Gehäuse 8 einen in diesem fest angeordneten
Führungszylinder 9 mit einem darin verschiebbar geführten Kolben 10. Der Kolben
10 hat an einer Seite eine Zahnung 11, in die ein Ritzel 12 eingreift, das fest
auf der Drehachse des Ruderarmes 7 sitzt. Der Kolben 10 hat eine mehrfach abgesetzte
Achsbohrung 13, die von einem Rückschlagventil 14 beherrscht ist. Der Kolben 10
ist durch eine Dichtung 15 in dem Zylinder 9 abgedichtet geführt. Der Zylinder 9
trägt an einem Stirnende 16 dicht eingesetzt ein Einstellventil 17, dessen Mantel
18 durch Bohrungen 19 mit einer das Druckmittel aufnehmenden Kammer 20 des Gehäuses
8 in Verbindung steht. An dem anderen Stirnende 21 hat der Zylinder 9 eine Bodenplatte
22 mit einem Durchtrittsloch 23 für das Druckmittel.
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Die Fig. 2 zeigt die Stellung der beweglichen Teile kurz nach Beginn
des Durchzugs des Ruderarmes 7. In der Grundstellung der Teile ist der Innenraum
des Gehäuses 8 einschließlich
des Zylinders 9 vollständig mit Druckmittel
gefüllt. Der Druck ist dabei in allen Räumen vollständig ausgeglichen.
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Mit Beginn des Durchzugs des Ruderarmes 7 wird das über dem Kolben
10 in dem Zylinder 9 befindliche Druckmittel durch das Anheben des Kolbens 10 in
diesem Raum des Zylinders 9 verdichtet. Das durch eine Feder 24 belastete Einstellventil
ist zunächst geschlossen. Auch das Rückschlagventil 14 ist durch eine Feder 25 in
der Schließlage gehalten. Das Einstellventil 17 hat einen Ventilkörper 25a, der
durch die Feder 24 auf seinem Sitz 26 in dem Ventilgehäuse 17 gehalten ist. Die
Feder 24 ist am Gegenende durch einen Stopfen 27 belastet, der durch einen Achsstift
28 mit einer Schraubkappe 29 gekuppelt ist.
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Der Stopfen 27 ist mit dem Gewinde 30 in der Bohrung des Ventilgehäuses
18 geführt. Der Schraubkappe 29 ist an dem Gehäuse 19 des Ventils eine Skala 31
zugeordnet. Durch Verstellen der Schraubkappe 29 gegen das Ventilgehäuse 18 kann
somit die Spannung der Feder 24 eingeregelt und an der Skala 31 abgelesen werden.
Mit dem Erreichen eines vorbestimmten Druckes des Druckmittels über dem Kolben 10
gibt das Ventil den Durchtritt des Druckmittels aus dem Druckraum 32 in die Kammer
20 durch die Bohrungen 19 frei.
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Wenn am Ende des Arbeitshubes des Ruderarmes 7 dessen Schwenkbewegung
umgekehrt wird, entsteht in dem Druckraum 32 über dem Kolben 10 ein Unterdruck.
Hierdurch gibt das Rücklaufventil 14 den Durchtritt des Druckmittels durch die Achsbohrung
13 des Kolbens 10 frei, da die elastische Manschette 33 unter dem Unterdruck in
dem Druckraum 32 nachgibt. Es erfolgt ein schlagartiger Ausgleich des am Ende des
Arbeitshubes des Ruderarmes 7 in den verschiedenen Kammern des Gehäuses 8 und des
Zylinders 9 vorhandenen Druckunterschiedes.
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Das Rücklaufventil 14 umfaßt neben der elastischen Manschette 33 noch
eine Ringscheibe 34, wobei die Feder 25 zwischen der Manschette 33 und der Ringscheibe
34 angeordnet ist.
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Das Diagramm nach der Fig. 3 zeigt, daß der Widerstand gegen die Durchzugsbewegung
des Ruderarmes 7 über den ganzen Durchzugsweg konstant ist und erst am Ende plötzlich
abfällt. Die neue Ausbildung führt somit zu einer wesentlich besseren Wiedergabe
der beim Rudern tatsächlich vorliegenden Kräfteverhältnisse. Das Durchtrittsloch
23 und die elastische Manschette 33 sind ausreichend groß bemessen, um einen schnellen
Ausgleich des Unterdrucks in dem Druckraum 32 zu sichern.
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- Patentansprüche -