DE2419956B2 - Auffangvorrichtung fuer einen frei fallenden koerper, z.b. fuer einen sportler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Auffangvorrichtung für einen frei fallenden Körper, z. B. für einen Sportler, mit einem Gestell, mit einer an zwei einander gegenüberliegenden Seiten an je einer Tragleiste gehaltene Materialbahn, mit gedämpften Federgliedern, die einerseits mit dem Gestell und andererseits mit der Tragleiste einer Seite der Materialbahn in Wirkverbindung stehen und die Materialbahn im Gestell gespannt halten, und mit einer Einrichtung zum Einstellen der Federspannung der gedämpften Federglieder.

Bei einer bekannten Auffangvorrichtung der genannten Art besteht das Gestell aus je einer Reihe von im Boden auf gegenüberliegenden Seiten der Materialbahn verankerten Pfosten, an denen die eine waagrecht verlaufende Verbindung zur Tragleiste der Materialbahn darstellenden Federglieder in wählbarer Höhe befestigbar sind. Diese bekannte Vorrichtung weist den Nachteil auf, daß eine gleichmäßige Verzögerung des auf die Materialbahn auftreffenden Sportlers nicht erreichbar ist, sondern vielmehr noch Schwingungen auftreten, welche mehr oder weniger lang weiterwirken und erst auf natürliche Weise abklingen. Auch die Dämpfungskräfte verlaufen trotz des bei jedem Federglied vorgesehenen Stoßdämpfers nicht in der gewünschten Richtung. Diese Nachteile der bekannten Vorrichtung sind die Folge der Einzelaufhängung der Tragleisten an den Pfosten über einzelne gedämpfte Federglieder, denn diese sind an den Tragleisten und je einem Pfosten eingehängt, wodurch eine freie Beweglichkeit der Federglieder nach allen Richtungen möglich ist. Das hat zur Folge, daß die Tragleiste bei Belastung der Materialbahn durch einen auftreffenden Sportler nicht in einer festglegten Richtung ausgelcnkt wird, sondern aufgrund der allseitigen Beweglichkeit nach unten wie auch zur Seite ausweichen kann, wodurch die Aufhängung in Schwingung gerät, so daß auch keine bestimmte Verzögerung bei einer festgelegten Federungs- und Stoßdämpferwirkung erreicht werden kann. Außerdem ist bei der bekannten Auffangvorrichtung, bei der die Materialbahn an jeder Seite mittels drei Federgliedern aufgehängt ist, die Eindringtiefe des auf die Materialbahn auftreffenden Sportlers sehr unterschiedlich, je nachdem, ob der Aufprall am Rand oder in der Mitte der Materialbahn erfolgt. Am Rand würde im wesentlichen nur das Federglied einer einzigen Aufhängung zur Wirkung kommen, in der Mitte wären jedoch mehrere Federglieder beteiligt, und die Eindringtiefe

b5 wäre nur ein Drittel so groß wie am Rand. Der auftreffende Sportler wird daher durch die bekannte Vorrichtung je nach der Auftreffstelle verschieden weich aufgefangen, und die Verzögerung ist in keinem

Fall kontrollierbar

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ₃esiand daher darin, eine Auffangvorrichtung der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, bei der eine vorbestimmte Richtung der Auslenkbewegungen und der Diimpfungskräfle erreicht ist und bei der die erforderliche Vorspannung der Materialbahn immer genau eingehalten wird, damit die Verzögerung des frei fallenden Körpers stets beim gleichen Pun':t der Federkennlinie beginnt.

Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe ist die Auffangvorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Tragleiste an zwei Sti-tzgiiedern befestigt ist, die um eine parallel zur Tragleiste verlaufende Schwenkachse schwenkbar am Gestell angeordnet sind und von denen jedes über je ein in schräger Ausrichtung zum Stützglied virlaufendes, am Gestell angelenktes gedämpftes Federglied gelenkig abgestützt ist.

Bei der erfindungsgemäßen Auffangvorrichtung bewegt sich beim Auftreffen eines Sportiers auf die Materialbahn die an den Enden der Stützglieder befestigte Tragleiste auf einem Kreisbogen mit dem Mittelpunkt auf der genannten Schwenkachse, wodurch eine vorbestimmte Richtung der Auslenkbewegung und der Dämpfungskräfte erreicht ist und die Entstehung von Schwingungen verhindert wird.

Die erfindungsgemäße Auffangvorrichtung ermöglicht ferner eine kombinierte Dämpfungs- und Spannvorrichtung, die ein besonders genaues Einhaken der erforderlichen Vorspannung der Materialbahn erlaubt. In bevorzugter Ausgestaltung sind nämlich die zwei gedämpften Federglieder mit ihrem unteren Ende an jeweils einem bezüglich der Schwenkachse der Stützglieder einwärts gerichteten Ausleger des Gestells abgestützt und mit ihrem oberen Ende jeweils am oberen Ende des Stützgliedes angelenkt, wobei die Einrichtung zum Einstellen der Federspannung der gedämpften Federglieder Mittel zum Bewegen der abgestützten unteren Enden der Federglieder nach außen in Richtung gegen die Schwenkachsen der Stützglieder aufweist und die Schwenkachsen der Stützglieder durch ein Torsionskräfte übertragendes Rohr verbunden sind.

In bevorzugter Ausgestaltung bestehen die Mittel zum Bewegen des abgestützten unteren Endes jedes gedämpften Federgliedes jeweils aus einem an dem starr ausgeführten Ausleger des Gestells geführten Gleitstück und entweder einer mit diesem Gleitstück zusammenwirkenden, mittels Handkurbel oder Elektromotor betätigbaren Schraubspindel oder einem das Gleitstück bewegenden Pneumatik- oder Hydraulikzylinder oder einer mittels Ratsche betätigbaren Zahnstange.

Die Mittel zum Bewegen des abgestützten unteren Endes jedes gedämpften Federgliedes können aber auch jeweils aus dem schwenkbeweglich gehaltenen Ausleger des Gestells und entweder einer mit dem Auslegerende zwecks Verschwenken desselben zusammenwirkenden, mittels Handkurbel oder Elektromotor ;_u, betätigbaren, schwenkbar gelagerten Schraubspindel oder einem Pneumatik- oder Hydraulikzylinder oder einem Seil- oder Gurtenzug bestehen. Mit diesen Mitteln wird demnach zur Einstellung der erforderlichen Vorspannung der Materialbahn das das Stützglied t,· jeweils abstützende und in schräger Ausrichtung /u diesem verlaufende gedämpfte Federglied steiler gestellt, wobei die Tragleiste bezüglich des Gestells

nach außen gedrückt und das Federglied starker gespannt wird.

Das Vorspannen einer zwischen vier schwenkbeweglich gelagerten Gestellbeinen ausgespannten Materialbahn durch einwärts gerichtetes Zusammenziehen der unteren Enden der Beine mit der Wirkung, daß die oberen Enden der Beine hebelartig auswürls gedrückt werden und dadurch die zwischen den oberen Beinenden ausgespannte Materiallahn stärker vorgespannt wird, ist zwar für sich von einer als Turnkatapult bezeichneten Vorrichtung bekannt. Mit diesem Turnkatapult soll aber, wie auch der Name sagt, gerade das Umgekehrte einer Dämpfung, nämlich eine besonders große Schleuderkraft erreicht werden. Die Wirkungsweise dieses Turnkatapultes ist denn auch ganz anders, da das gleichzeitige Spannen an vier Ecken der Vorrichtung nur mittels eines um sämtliche obere Beinenden herumgelegten und spannbaren Seils möglich ist, an dem die Materialbahn befestigt ist. Die Art dieser bekannten Konstruktion läßt es nicht zu, diese für einen anderen Verwendungszweck mit einer Dämpfungsvorrichtung auszustatten. Eine Dämpfungsvorrichtung kann nämlich wie beim Anmeldungsgegenstand nur an starren Tragleisten und den mit diesen verbundenen Stützgliedern wirksam werden.

Da im Gegensatz zu einem Turnkatapult bei der erfindungsgemäßen Auffangvorrichtung die Matenalbahn im wesentlichen unnachgiebig ist, diese aber zur Erhöhung des Komforts beim Auffangen des Sportlers etwas nachgiebig sein soll, ist in weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung die Materialbahn an den Tragleisten mittels längs derselben parallel nebeneinander angeordneter Federn gehalten, die bei Vergrößerung des Tragleistenabstandes vorspannbar sind. Diese Federn lassen es auch zu, daß an die Exaktheit der Verarbeitung der Materialbahn weniger hohe Anforderungen gestellt werden. .

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes anhand der Zeichnungen naher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine .schaubildliche Darstellung der Auffangvorrichiung,

F i g. 2 eine Seitenansicht der Längsseite der Vorrichtung, . ...

Fig. 3 ein Detail der Auffangvorrichtung in gröberem Maßstab mit der Spannvorrichtung in Seitenansicht, .

F i g. 4 bis 12 verschiedene Ausführungsformen tür die Betätigung der Spannvorrichtung durch Handbetrieb, Elektromotor, Hydraulik- oder Pneumatikzylinder, Zahnstange, Seilzug oder Gurtenzug,

Fig. 13 bis 15 verschiedene Ausführungsformen der zwischen Materialbahn und Tragleiste.! angeordneten

Federn.

Die transportable Auffangvorrichtung gemali I-1 g. weist ein Gestell 1 auf. das zum Aufstellen auf den· Boden bestimmt ist und aus zwei im wesentlicher U-förmigen Trägern 2 besteht, die durch fcstt Querverstrebungen 3 auf einer Seite und wegklappban Querverstrebungen 3;; auf der anderen Seite de Auffangvorrichtung sowie durch die an den Enden de Trager angeordneten Tragleistcn 4 miteinander verbun den sind. Längs der beiden Tragleiste!! 4 sind ir Abstand von etwa 10 cm Federn angeordnet, die a gegenüberliegenden Rändern einer Matenalbahn eingehängt sind, die dadurch zwischen den . rag,eiste

ausgespannt ist. .

Die bei Verwendung der Auffangvorrichtung Ii

Hochsprung oder Stabhochsprung auf den Grundrahmen übertragenen Kräfte sind in der Größenordnung von einigen Tonnen, weshalb die Träger 2 als Fachwerkkonstruktion ausgeführt sind. Jeder der im wesentlichen U-förmigen Träger besteht aus einem horizontalen Stegteil 10 und den unter einem stumpfen Winkel sich anschließenden, schräg aufwärts gerichteten Schenkeln 11, deren Enden durch die Tragleisten 4 verbunden sind.

Die Auffangvorrichtung besitzt ferner gedämpfte Federglieder, die die Materialbahn im Gestell gespannt halten, wobei die Spannung auf der Materialbahn etwa 600 kg betragen soll, welchen Wert zu erreichen auch eine Kraftverstärkung in Form einer Untersetzung erforderlich macht. Eine immer genau eingehaltene Vorspannung der Materialbahn ist notwendig, damit die Verzögerung des frei fallenden Körpers stets beim gleichen Punkt der Federkennlinie beginnt. Wenn beispielsweise beim Hochsprung der Schwerpunkt des Sportlers sich im Scheitelpunkt 2,40 m über dem Boden befindet und der Sportler ein Körergewicht von 75 kg besitzt und die Federkraft der längs der Materialbahn angeordneten Federn 600 kg beträgt, erzielt man bei bestimmten Qualitätsanforderungen an die Materialbahn und einer Eindringtiefe in diese von etwa 0,5 m eine Verzögerung des Körpers von 3 g (im Mittel) bei einer Vorspannung der Materialbahn von 600 kg, wobei in dieser eine um ein Drittel höhere dynamische Kraft auftritt.

Wie auch aus den F i g. 1 und 2 hervorgeht, besitzt das Gestell 1 auf der im Zeichnungsblatt rechten Seite an den Enden der beiden Träger 2 je ein in einer zu der Tragleiste senkrechten Ebene bewegliches Stützglied 20, das bei 21 an den Träger angelenkt ist, wobei die beiden Gelenke durch einen Torsionsstab 21a miteinander verbunden sind. An den oberen Enden dieser schwenkbeweglichen Stützglieder ist die Tragleiste 4 befestigt, und unterhalb dieser oberen Enden greift je ein gedämpftes Federglied 22 an den Stützgliedern an. Ein in Fig.3 in größerem Maßstab dargestelltes Federglied besteht aus einem mit seinem oberen Ende an dem Stützglied 20 angelenkten und mit einer Feder, beispielsweise Gasfeder oder Stahlfeder, kombinierten Stoßdämpfer 22, dessen unteres Ende an einem einwärts gerichteten Ausleger 23 des Gestells beweglich abgestützt ist und der zwischen Abstützpunkten zur Außenseite der Auffangvorrichtung schräg aufwärts gerichtet ist. Am unteren Ende des Stoßdämpfers 22 ist ein Gleitstück 24 angelcnkt, das auf dem Ausleger 23 in Pfeilrichtung mittels einer Schraubspindel 25, die durch eine Kurbel 26 gedreht wird, nach rechts bewegt wird, wodurch das Federglied 22 steiler gestellt wird und dessen Federspannung verändert wird, wobei die relativ zueinander beweglichen Teile, nämlich Zylinder und Kolbenstange des Stoßdämpfers, ineinander bewegt werden. Diese Bewegung macht gleichzeitig in einer einfachen Anzeigevorrichtung für die Betriebsbereitschaft der Auffangvorrichtung erkennbar, wann eine ausreichende Vorspannung erreicht ist. Zu diesem Zweck ist der Stoßdämpferzylinder mit verschiedenen Farbringen 27 und 28 markiert, und ein über den Zylinder gleitender Zeigering 29, der mittels eines Stabes 30 am Stützglied 20 oben befestigt ist, bewegt

ίο sich von einem roten Farbring 28 in den Bereich des sich anschließenden grünen Farbringes 27, in welcher Stellung erst die ausreichende Vorspannung erreicht ist. In den F i g. 4—12 sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Einrichtung zum Einstellen der Federspannung der gedämpften Federglieder in kleinerem Maßstab schematisch dargestellt. Bei der in F i g. 4 gleich wie in Fig.3 dargestellten Variante ist die Schraubspindel 25 mittels Handkurbel 26 angetrieben, während sie gemäß Fig.5 mittels Elektromotor 30 angetrieben ist. Gemäß Fi g. 6 ist das an einem starren Ausleger 23 geführte Gleitstück 24 mittels Pneumatikoder Hydraulikzylinder 31 bewegt und gemäß F i g. 7 mittels Zahnstange 32 und Ratsche 33. Statt auf dem Ausleger 23 kann das Gleitstück 24 auch direkt auf dem schrägen Teil 11 des Gestells 1 geführt sein.

Nach den Fig.8—12 weist die Einrichtung zum Einstellen der Federspannung der gedämpften Federglieder nicht einen starren, sondern einen schwenkbeweglich gehaltenen Ausleger 40 und eine am Gestell schwenkbar gelagerte Schraubspindel 41 auf, die gemäß F i g. 8 mittels Handkurbel 42 oder gemäß F i g. 9 mittels Elektromotor 43 betätigt wird. Gemäß F i g. 10 wirkt ein Pneumatik- oder Hydraulikzylinder 44 mit dem Ende des Auslegers 40 zusammen, wobei der Zylinder sein Druckmedium von einer Pumpe 45 mit zugehörigem Handhebel erhält. Gemäß Fig. 11 wirkt mit dem Ende des beweglichen Auslegers 40 ein Seilzug 46 zusammen, der als Flaschenzug arbeitet, oder gemäß Fig. 12 ein einfacher Gurtenzug 47.

Zwischen den Tragleisten 4 und der Materialbahn 6 sind in Abständen von etwa 10 cm die in F i g. 1,2 und 9 dargestellten Federn 5 vorgesehen, die gemäß Fi g. 13 Druckfedern 50 sein können, die mittels das eine Federende hintergreifenden und durch die Feder hindurch und über das andere Federende hinaus sich erstreckenden Bügeln 51 eine Zugkraft ergeben. Die Federn können auch gemäß F i g. 14 Zugfedern 22 sein, welche im Innern ein Kabel besitzen, das im zugfreien Zustand locker ist und erst nach einer bestimmten Zugkraft diese ungefedert weiterleitet. Möglich sind auch gemäß Fig. 15 Zugdämpfer, bei denen in einem Zylinder 53 enthaltener Schaumstoff 54 durch einen Kolben 55 zusammengedrückt wird.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Auffangvorrichtung für einen frei fallenden Körper, z. B. für einen Sportler, mit einem Gestell, mit einer an zwei einander gegen liegenden Seiten an je einer Tragleiste gehaliL-i.cn Materialbahn, mit gedämpften Federgliedern, die einerseits mit dem Gestell und andererseits mit der Tragleiste einer Seite der Materialbahn in Wirkverbindung stehen und die Materialbahn im Gestell gespannt halten, und mit einer Einrichtung zum Einstellen der Federspannung der gedämpften Federglieder, d a durch gekennzeichnet, daß die Tragleiste (4) an zwei Stützgliedern (20) befestigt ist, die um eine parallel zur Tragleiste (4) verlaufende Schwenkachse (21) schwenkbar am Gestell (1) angeordnet sind und von denen jedes über je ein in schräger Ausrichtung zum Stützglied (20) verlaufendes, am Gestell (1) angelenktes gedämpftes Federglied (22) gelenkig abgestützt ist.

2. Auffangvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei gedämpften Federglieder (22) mit ihrem unteren Ende an jeweils einem bezüglich der Schwenkachse (21) der Stützglieder (20) einwärts gerichteten Ausleger (23, 40) des Gestells (1) abgestützt sind und mit ihrem oberen Ende jeweils am oberen Ende des Stützgliedes (20) angelenkt sind, daß die Einrichtung zum Einstellen der Federspannung der gedämpften Federglieder (22) Mittel zum Bewegen der abgestützten unteren Enden der Federglieder (22) nach außen in Richtung gegen die Schwenkachsen (21) der Stützglieder (20) aufweist, und daß die Schwenkachsen (21) der Stülzglieder (20) durch ein Torsionskräfte übertragendes Rohr (21a,)verbunden sind.

3. Auffangvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Bewegen des abgestützten unteren Endes jedes gedämpften Federgliedes (22) jeweils aus einem an dem starr ausgeführten Ausleger (23) des Gestells (1) geführten Gleitstück (24) und entweder einer mit diesem zusammenwirkenden, mittels Handkurbel (26) oder Elektromotor (30) betätigbaren Schraubspindel (25) oder einem das Gleitstück bewegenden Pneumatikoder Hydraulikzylinder (31) oder einer mittels Ratsche (33) betätigbaren Zahnstange (32) bestehen.

4. Auffangvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Bewegen des abgestützten unteren Endes jedes gedämpften Federgliedes (22) jeweils aus dem schwenkbeweglich gehaltenen Ausleger (40) des Gestells (1) und entweder einer mit dem Auslegerende zwecks Verschwenken desselben zusammenwirkenden, mittels Handkurbel (42) oder Elektromotor (43) betätigbaren, schwenkbar gelagerten Schraubspindel (41) oder einem Pneumatik- oder Hydraulikzylinder (44,45) oder einem Seil- oder Gurtenzug (46,47) bestehen.

5. Auffangvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gedämpften Federglieder (22) mit einer Anzeigevorrichtung zur Kenntlichmachung der erreichten Vorspannung versehen sind, die aus an den beim Vorspannen sich relativ zueinander bewegenden Teilen des Feuergliedes (22) angebrachten Markierungen, z. B. in Form eines über unterschiedliche Farbbereiche (27, 28) sich bewegenden Anzeigeringes (29), besteht.

6. Auffangvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß die Materialbahn (6) an den Tragleisten (4) miuels längs derselben parallel nebeneinander angeordneter Federn gehalten ist, die bei Vergrößerung des Tragleistenabstandes vorspannbar sind.

7. Auffangvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn Zugfedern (52) oder Druckfedern (50) mit Angriff der Zugkräfte an den entgegengesetzten Federenden oder durch Zusammendrücken von in einem Zylinder (53) enthaltenem Schaumstoffmaterial (54) wirkende Zugdämpfer sind und daß die Federn eine Federwegbegrenzung aufweisen.