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Gymnastikgerät
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Die Erfindung betrifft ein Gymnastikgerät6 bestehend aus einem Gehäuse,
einer darin drehbar gelagerten, an ihrem einen Ende eine Schwunglllasse tragende
Welle, auf der ein Zugseil auf- und abspulbar ist, welches mit seinem einen Ende
an dem der Schwungmasse gegenüberliegenden Wellenende angreift, mit seinem anderen
Ende am Gehäuse befestigt ist und der Hauptteil des Seiles über eine, in einem vom
Gehäuse unaDhängigen Handgriff gelagerte umlenkrolle geführt ist.
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Bei einem derartigen Gymnastikgerät muß, bedingt durch die Trägheit
der Schwungmasse, ein Widerstand überwunden werden, um das auf die Wellen gespulte
Zugseil abwickeln zu können. Der gleiche Widerstand muß überwunden werden, wenn
beim darauffolgenden Aufwickeln des Zugseiles die Drehung der Schwungmasse abgebremst
werden soll.
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Ein Gymnastikgerät dieser Art ist in der Deutschen Patentschrift 22
10 249 näher beschrieben. Bei diesem Gerät ist das am Gehäuse befestigte Zugseilende
mit
einer federuden Aufhängung versehen. Dadurch soll ein harter, das Seilmaterial strapazierender
Umspulruck vermieden werden, wenn das durch Muskelkraft abges-ulte Seil nach Erreichen
des Untkehrpunktes wieder aufgespult wird.
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Außerdem, und das ist für die Lebensdauer des Gerätes ein ebenso wichtiger
Gesichtspunkt, soll dadurcn vermieden werden, das ein versehentlich losgelassener
Handgriff, der am Gehäuse bei vollständig aufgewickzltem Seil zum Anliegen kommt,
schlagartig abgebremst wird.
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Sofern das der Fall ist, führt der Aufprall des Handgriffs zu Gehäusebeschädigungen
und Seilrissen. Nun hat es sich durch Erfahrung gezeigt, d(ß die Anordnung einer
Aufhängefeder fr das am Gehäuse befestigte Seilende zumindest allein nicht immer
in der Lage ist, Beschädigungen der vorgenannten Art zu verhindern. Außerdem ist
zu berücksichtigen, daß Federn bei dauernder wechselnder Beanspruchung, wie dieses
beim Abfangen der kinetischen Energie der sich drehenden Schwungmasse mit Hilfe
der Muskelkraft der Fall ist, Ermüdung'erscheinungen zeigen.
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Aber auch bei völlig funktionsfähigen Federn kann ein versehentlich
vorzeitig losgelassener Handgriff durch eine sehr schnell rotierende Schwungscheibe
so gegen das aus beispielsweise Kunststoff bestehende Gehäuse gerissen werden, daß
sein Aufprall zu Gehäuse- oder Griffbeschädigungen führt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein Gerät der eingangs
genannten Art so auszubilden, daß ein zu starkes Aufschlagen des Handgriffs auf
das Gehäuse sicher vermieden wird. Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich dadurch
aus, daß die kinetische Energie der Schwungmasse durch eine Rutschkupplung auf die
Welle und damit auf das Zugseil übertragbar ist.
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Sobald während des Aufspulvorganges der Handgriff am Gehäuse zur Anlage
gelangt, entsteht im Zugseil durch die Trägheitskräfte der sich drehenden Schwungmasse
ein erheblicher Zug, der der Richtung der Bewegungsenergie der Schwungmasse entgegengesetzt
ist. Bei Überschreiten eines Grenzwertes rutscht die Schwungmasse durch, d. h.
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sie behält ihre Drehbewegung bei, während die Welle zum Stillstand
kommt. Die kinetische Energie der Schwungm.sse wird durch die Reibungskräfte zwischen
den Elementen der Rutschkupplung und der Schwungmasse abgebaut bis die Masse zum
Stillstand kommt. Die Große des Seilzugs entspricht nur noch den Reibkräfte zwischen
der Schwungmasse und den Kupplungselementen. Der Handgriff wird also beim Aufschlagen
auf seinen Sitz am Gehäuse weitgehend von der kinetischen Energie der Schwungmasse
entastet.
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Als Kupplungselemente zwischen der Schwungmasse und der Weile dient
wenigstens eine Premss(*heibe, die formschlüssig auf dr Welle belestigt st und mit
ihrer der Schwungmasse zugekehrten Seitenfläche an dieser unter Vorspannung anliegt.
Aus Symmetriegründen ist es von Vorteil, die Schwungmasse zwischen zwei Bremsscheiben
anzuordnen. Die Bremsscheiben haben vorzugsweise einen Führungsansatz, mit dem sie
in eine entsprechende Öffnung der Schwungscheibe greifen, so daß diese auf dem Führungsansatz
ruht. Zwischen. der zentralen Öffnung der Schwungscheibe und der WelSe bestetit
ein Spiel, das das freie Durchdrehen der Scheibe gegen die Welle ermöglicht. An
der der Schwungmasse anliegenden Seite sind die Bremsscheiben flächig vertieft,
so daß sie bei der Montage unter Kraftaufwand zur Erzeugung einer Vorspannung und
eines Preßsitzes durchgedrückt werden können. Der
Preßsitz führt
zu den genügend hohen Reibkräften, die vorhanden sein müssen, um erst bei Überwinden
eines Grenzwertes die Schwungmasse relativ zur Welle verdrehen zu können.
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Um das Zurückfedern einer durchgedrückten Bremsscheibe zu vermeiden,
dient vorzugsweise ein Haltering, der in eine Ringnut der Welle eingesetzt wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfinschematisch
dargestellt und erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 den Längsschnitt eines Gymnastikgerätes, Fig. 2
die Ansicht von unten auf das Gerät gemäß Fig. 1, Fig. 3 die Schwungmasse und die
Bremsscheiben in gesonderter Darstellun(, Fig. 4 einen Radialschnitt durch eine
Bremsscheibe, Fig. 5 die Ansicht auf die der Schwur.gmasse zugekehrte Seite der
Bremsscheibe gemäß Fig. 4.
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In einem aus zwei spiegelbildlich gleichen Teien, z. B.
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aus Kunststoff bestehenden zylindrischen Gehäuse 1, an dessen hinteren
Teil ein Griffbügel 2 angebracht ist, ist in Kugellagern 3 eine Welle 4 drehbar
gelagert an deren einem Ende einf aus zwei kreisförmigen Scheiben bestehende
Schwungmasse
5 befestigt ist. An dem der Schwungmasse 5 abgewandten Ende der Welle 4 ist ein
Seil 6 befestigt, das im Gehäusedeckel 7 angeordnete, mit Keramikdüsen 8 ausgekleidete
Durchgangsöffnungen 9a und 9b durchsetzt und mit seinem anderen Ende am Gehäuse
befestigt ist.
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Die Schwungmasse ; läuft dicht neben einer Stirnwand 10 des Gehäuses
um, die mit einem Langloch 11 versehen ist, damit bei völlig von der Welle 4 abgespultem
Seil 6 die Schwungmasse 5 in Umdrehung gesetzt werden kann. Ein om Gehause 1 unabh;jngiger
Handgriff 12 ist mit einer Umlenkrolle 14 versehen, über die dr nie tiere Teil des
Sei tes 6 geführt ist. Dif' Welle 4 ist in der Enden mit Bunde la und 4 b versehen,
wobei die Übergänge zwischen den Bunden und der Welle dL'; Kohlkehlen 1 5 ausgebildet
sind. Der Bund 4a ist im Querschnitt sechseckig und sichert die darauf angeordneten
Bremsscheiben16.
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Jede Bremsscheibe 16 ist mit einem Bund 17 versehen,-mit dem sie in
eine Zentralöffnung 18 einer Schwungscheibe greift. An der der Schwungmasse zugewandten
Seite ist jede Bremsscheibe mit einer flächigen Vertiefung 19 ausgeführt, so daß
die Bremsscheibe durch eine Kraft in Ricntung auf die Schwungmasse durchgedrückt
werden kann und in dieser Lage durch eine in eine ringnut 20 einsetzbare, nicht
dargestellte Sicherungsscheibe am Zurückfedern gehindert wird. Dadurch wird eine
Anpreßkraft zwischen der ra-.
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dial- außeren Ringläche 21 der Bremsscheibe 16 und der Schwungmasse
erzeugt. Die Reibkraft wird also nur zwischen der Ringfläche 21 und dem zugehörigen
Bereich der Schwungmasse 5 erzeugt und damit eine Kupplungkraft erzeugt.
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Die zentrale sechseckige Öffnung der Bremsscheibe 16 zur Aufnahme
des Sechskantbundes 4a der Welle 4 ist mit 22 bezeichnet.
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Im fertigmontierten Zustand wird a!so die Schwungmasse 5 von den beiden
Führungsansätzen 17 der Bremsscheiben 16 getragen und steht mit der Welle 4 nur
über die Bremsscheiben 16 in mittelbarer Verbindung.
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Bei umlaufender Schwungrnasse 5 wird das Seil 7 entgegen der am Handgriff
13 angreifenden Kraft auf die Welle 4 aufgespult. Zur Durchführung einer körperlichen
Übung, z. B. zum Trainieren der Arm- und Rückenmuskulatur, wird der Handgriff 13
mit der einen Hand und der Griffbügel 2 mit der anderen Hand erfaßt. Man versucht,
das Seil 6 gegen die Beschieunigungsträgheit der Schwungmasse 5 von der Welle abszuspulen,
wobei je nach der Größe der Schwungmasse und der Winkelgeschwindigkeit eine entsprechende
körperliche Kraft aufzuwenden ist Die Trägheilskrafte der Schwungsmasse sorgen für
deren Weiterdrehung, so daß im Anschluß un das völlige Abspulen des Seilvorrate;
der nächste Aufwickelvorgang Beginnt.
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Der Handgriff wird dadurch wieder an das Gehäuse herangezogen. Durch
eine von Hand aufgebrachte Zugkraft während des gesamten Aufspulvorganges kann die
kinetische Energie der Schwungmasse aufgefangen und diese dadurch zum Stillstand
gebracht werden. Wird jedoch der Griff lcsgelassen, kann die Schwungmasse ungehindert
weiterdrehen una den Handgriff an das Gehäuse ziehen, so daß in diesem Moment das
Seil durch die noch vorhandene kinetische Energie der Schwungmasse belastet wird,
sofern eine starre Verbindung zwischen der Welle und der Schwungmasse besteht.
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Der Einsatz der Bremsscheiben sorgt jedoch für eine Entrastung des
Zugseiles, da die Zugkräfte nur bis zur Höhe der Reibkräfte auftreten können. Die
Schwungscheibe kann nach Überschreiten eines Grenzwertes weiterdrehen bis eine kinetische
Energie durch die Reibkräfte xollständig abgebaut worden ist und die Scheibe zum
Stillstand kommt.
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