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Einrichtung zum Trockenschwimmen
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Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Trockenschwimmen
in einem durch Wände eingegrenzten Raum, der mit einer Schüttung von ballförmigen
Körpern gefüllt ist.
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Es ist bereits bekannt, zu Spielzwecken in einem durch Wände eingegrenzten
Raum Bälle anzuordnen, in die Kinder hineingesetzt werden, um deren Bewegungs- und
Spieltrieb gerecht zu werden. Solche Bälle bestehen in der Regel aus Kunststoffen
und sind vergleichsweise ausgesprochen leicht und elastisch.
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Eine Schwimmbewegung in solchen Haufwerken ist nicht möglich, weil
ein Körper (eine menschliche Gestalt) auch in einer Flüssigkeit nur dann schwimmt,
wenn sein spezifisches Gewicht (= Wichte) kleiner ist als das der Flüssigkeit. Die
Gestalt taucht in die Flüssigkeit nur so tief ein, daß die verdrängte Flüssigkeit
seinem Eigengewicht entspricht. Um schwimmen zu können, muß die Wichte des Haufwerkes,
nach der Lehre der Erfindung das Schüttgewicht eines Rotationskörper-Haufwerkes,
etwa bei 1,0 oder etwas darüber liegen, um das gefährliche Unterschneiden" nicht
eintreten zu lassen. Dieses vermittelt ein Gefühl des Ertrinkens, obwohl objektiv
ausreichend Luft zum Atmen verhanden wäre. Anzustreben ist deshalb vorab ein Schüttungsgewicht,
das in der Nähe des Gewichtes liegt, das einem gleichgroßen, mit Wasser gefüllten,
von Wänden eingegrenzten Raum entspricht, oder geringfügig darüber liegt.
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Unter dem Begriff "Wasser" wird in dieser Anmeldung die Spanne des
spezifischen Gewichtes verstanden, die von 1 bis 1,3 (letzteres im Toten Meer vorhanden)
gegeben ist.
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Unter dem Begriff "Schüttung" ist ein Haufwerk von Bällen oder ballähnlichen
Rotationskörpern zu verstehen? die in einem umgrenzten Raum angeordnet sind Die
Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, Schwimmbewegungen für Menschen, mit verbesserten
gestandheitlicnen Vorteilen im Vergleich zum Schwimmen im Wasser, zu ermöglichen,
ohne daß dabei das Medium Wasser zur Anwendung kommt. Das Medium Wasser erfordert
nämlich einen ganz erhehnlichen wirtschaftlichen Aufwand. Das gilt für private und
insbesondere für öffentliche Schwimmbäder, u.a., weil stehende Wässer schnell chemisch
"umschlagen".
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Deshalb sind teure Filteranlagen erforderlich. Diese müssen täglich
gewartet werden, wobei der Zusatz von Desinfektionsmitteln erforderlich ist. Hinzu
treten die Dichtungsschazierigkeiten, die das Medium Wasser nun einmal erfordert,
und weiter verbunden ist mit diesem Medium die Gefahr des Ertrinkens für Ungeübte
und Kinder. Das erfordert schon aufgrund der behördlichen Vorschriften in öffentlichen
Bädern eine ständige Fachaufsicht (Schwimmeister). Schließlich ist sowohl bei Freibädern
als auch bei Bädern in geschlossenen Räumen im überwiegenden Teil des Jahres das
aufwendige Aufheizen des Wassers erforderlich.
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Von der Erkenntnis aus, daß der hohe gesundheitliche Wert des Schwimmens
im Wasser eine gefahrlose gleichwertige oder bessere Trockenvariante erwünscht erscheinen
läßt, hat die Erfindung im Verfolg der Aufgabe eine Trockenvariante entwickelt,
welche den hohen Massagewert des Schwimmens erreicht und sogar bedeutend übertrifft.
Die Erfindung geht dabei
von einer Einrichtung zum Trockenschwimmen
in einem durch Wände eingegrenzten Raum, der mit einer Schüttung von ballförmigen
Körpern gefüllt ist, aus, und sie kennzeichnet sich dadurch, daß die Einzelkörper
einen Durchmesser aufweisen, der oberhalb der Weite der menschlichen Mund- oder
Nasenöffnung liegt, wobei das spezifische Gewicht des Einzelkörpers so bemessen
sein soll, daß ein Eindringen einer menschlichen Gestalt in die Schüttung dem Regelverhalten
eines solchen Körpers im Wasser gleich- oder nahekommt. Um dies zu erreichen, wird
der Einzelkörper in seinem spezifischen Gewicht so ausgelegt, daß die Packung der
Schüttung dem spezifischen Gewicht des Wassers nahekommt, gleicht, gegebenenfalls
dieses übersteigt.
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Der Einzelkörper selbst kann vorteilhaft als runder Hohlkörper oder
auch als länglicher Rotationskörper ausgebildet sein; er kann auch in sich massiv
sein. Es ist ferner mögich, von dem exakten Rotationskörper insofern abzuweichen,
als ein dem Rotationskörper nahekommender Vielflächner Verwendung findet.
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Kommen solche Körper als Hohlkörper zur Anwendung, so ist es vorteilhaft,
die Außenhülle hart und starr zu gestalten, um die Reibungsfläche der Körper innerhalb
der Schüttung (Packung) so klein wie mögich zu halten, es sei denn, daß man beispielsweise
für Trainingszwecke solche Körper länglich oder als Vielflächner ausbildet, die
eine höhere Arbeitsanstrengung erfordern, weil die Berührungsflächen der Körper
dann größer sind und die leichtere Verschiebung der Ballkörper nicht erreicht wird.
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Die günstigste Lösung im Hinblick auf die Bewegungserleichterung ist
die Ballform. Jede Abweichung von der idealen Ballform erhöht die Bewegungsarbeit,
weil aus der punktförmigen, reibungsarmen Bewegung eine Linie oder Fläche mit
entsprechend
höherem Reibungsgesa:atwert wird, denn man nimmt vereinfachend an, daß auch die
Moleküle von Flüssigkeiten mit leichtester Verschieblichkeit kugelähnliche Gestalt
haben.
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Es liegt im Rahmen der Erfindung, den an sich hohen Massageeffekt
der Schüttung durch den vielfachen Hantntakt der Körper mit der menschlichen Haut
therapeutisch dadurch zu steigern, daß der Raum bodenseitig mit Einlaßdüsen ausgerüstet
ist. Durch diese Düsen kann ein besonderer therapeutischer Zweck dadurch bewirkt
werden, daß die Mittel Hei Atmungstherapie (Inhalationstherapie) in den Schwlmmraurrm
in Nebelform eingedüst werden. Druch die gesteigerte Atmung bei dem erfindungsgemäßen
Trockenschwimmen werden diese Mittel in besonders intensiver Weise von den Atmungsorganen
aufgenommen.
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Man kann aber auch einfach warme Luft eindüsen. Das ist ein ungleich
wirtschaftlicheres Verfahren, um ein solches Bad ganzjährig nutzen zu können. Es
erlaubt auch, eine physiologisch ebenso zuträgliche wie subjektiv angenehme Temperatur
in kürzester Zeit herzustellen und in kurzen Intervallen die Temperatur, je nach
den individuellen Wünschen oder therapeutischen Vorstellungen, zu steigern oder
abklingen zu lassen (gesteigerter Saunaeffekt).
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Nach einer weiteren Erkenntnis der Erfindung kann man durch unterschiedliche
Gewichtigkeit der ballförmigen Körper die Schüttung dadurch absolut "schwimmsicher"
machen, daß die Körper innerhalb der Schüttung von oben nach unten an Wichte zunehmen.
So bildet sich nach einem besonderen Merkmal der Erfindung eine untere Sicherheitszone
aus. Ein ähnlicher Effekt wird erreicht, wenn von oben nach unten die Rotationskörperform
ballunähnlicher wird. Die Schichtung in Zonen der tieferen Lagen wird so zur Sicherheitszone,
die ein tieferes Eindringen der Schwimmgestalt gänzlich ausschließt.
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Uberraschend ergab sich bei der praktischen Anwendung, daß die erfindungsgemäße
Schichtung in der Schwimmpackung beim
Benutzen praktisch erhalten
bleibt. Bei einer solchen Anordnung der Ballkörper ist es auch möglich, die oberste
Lage aus vergleichsweise leichteren Körpern zu bilden, die dann als Prallzone, bei
heftigem Eindringen einer menschlichen Gestalt, wirksam puffernd wirkt.
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Die Figuren stellen Beispiele der Erfindung dar. Es zeigen: Fig. 1
einen massiven Ballkörper, mit Gleithaut versehen, Fig. 2 einen Ballkörper, der
aus einer harten Hülle und einem beschwerten Füllstoff besteht, Fig. 3 einen angenäherten
Rotationskörper, der als Vielflächner ausgebildet ist, Fig. 4 einen eckigen Körper,
der Rotationsform angenähert, Fig. 5 die Draufsicht auf die Fig. 4, Fig. 6 einen
kugeligen Körper mit Gleitschicht, Fig. 7 die Gesamteinrichtung der Erfindung mit
dem Haufwerk aus Rotationskörpern, Düsen zum Einsprühen von Therapienebel sowie
Membranboden zum tibertragen von Schwingungen auf die Schüttung, Fig. 8 ein Diagramm
zum Feststellen des Füllungsgrades eines Raumes als Funktion des Kugeldurchmessers,
Fig. 9 einen Schnitt durch einen Raum mit Einrichtung für die wellenförmige Bewegung
der Schüttung und
Fig. 10 den Schnitt durch Fig. 9 in der Normalen
zur Fig. 9 In den Fig. 1 und 2 sind zwei Beispiele eines Rotationskörpers 11 in
Ballform dargestellt, wobei deren Zusammensetzung aus verdichtetem oder beschwertem
Kunststoff bestehen kann.
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Es ist aber auch möglich, die Körper 11 gemäß den Fig. 1 bis 6 so
auszurüsten, daß in die harte Außenhiille eine beschwerende Innenfüllung 15, wie
in Fig. 2 dargestellt, eingebracht wird. Sind der Werkstoff des Körpers oder dessen
Außenhülle nicht gleitfreundlich, so kann erfindungsgemäß, entsprechend Fig. 1 und
6, eine Gleitschicht 18 mit günstigem Reibungsfaktor außenflächig angeordnet sein.
Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, die Außenhaut der Körper 11 mit einer Gleitflüssigkeit,
die auch hautbenetzende therapeutische Eigenschaften haben kann, auszurüsten.
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Die Gleitschicht kann auch auf dem Boden und den Wänden des Raumes
10 angeordnet sein. Für den Raum 10 genügt anstelle der aufwendigen, wasserdichten
und wasserdicht zu haltenden Wasserräume ein einfacher, von Platten eingegrenzter
Raum, der zudem eine vergleichsweise geringe Bauhöhe aufweist.
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Auch genügt die Anordnung eines feinmaschigen Gewebes als Umrandung.
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Da solche Einrichtungen auch in Räumen angewendet werden, die auch
von Feuer bedroht sein können, kann, falls die behördlichen Vorschriften dies erfordern,
entsprechend einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, eine brandhemmende Ausrüstung,
gemäß DIN 4102, für die Ballkörper vorgesehen sein. Da sich im Brandfall schädliche
Gase bilden, ist erfindungsgemäß eine solche Ausrüstung der Körper 11 vorgesehen,
die bei Uberschreiten einer vorbestimmten Temperatur einen brand- und gashemmenden
Schaum entwickelt.
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Man kann den therapeutischen Wert der Erfindung gemäß der Art des
Trockenschwimmens weiter dadurch erhöhen, daß die
Schüttung auf
einer Unterlage ruht, in die Düsen 20 eingebaut sind. Durch diese Düsen können erwärmte
Luft, Nebel, versetzt mit therapeutisch wirksamen Substanzen, aber auch Desinfektionsnebel,
in das Haufwerk eingebracht werden. So ist es auch möglich, auf diese einfache Weise
therapeutischen und hygienischen Gesichtspunkten Rechnung zu tragen. Die Außenseite
solcher Körper kann ferner fungizid, antibakteriell oder nach den neuesten Erkenntnissen
antiviral ausgebildet sein. Das Einblasen erwärmter Luft gestattet das Anpassen
des Trockenbades an Temperaturwuasche oder Temperaturvorschriften kurzfristig, während
das übliche Wasserbad hierzu Stunden erfordert und eine Rückkühlung sehr erheblichen
Aufwand erfordert.
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Nimmt man im Hinblick auf die Massagewirkung die Oberfläche der menschlichen
Haut mit etwa zwei m2 als Berechnungsgrundlage, wobei je cm2 3000 Fühlzellen anfallen,
so ergibt ein Vergleich mit der Tätigkeit der manuellen Massage eine überwältigend
höhere Massagewirkung durch die Erfindung, weil anstelle des Einhand- oder Beidhanddruckes
des Masseurs, bei einem Körperdurchmesser von 50 mm, die Multifunktion der Körper
11 mit etwa 800 Gleit- oder Druckpunkten tritt.
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In diesem Zusammenhang ist wesentlich die optimale Füllung des durch
Wände eingegrenzten Raumes 10. Je kleiner der Einzelkörper, umso höher die Anzahl
der Körper-Berührungspunkte.
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Die zulässige Grenze des Durchmessers der Einzelkörper liegt bei der
Gefahr des Einatmens der Körper 11. Je nach Einschätzung sind dies die Nasen- oder
die Mundöffnungen. Diese Grenze ist bei Abmessungen zwischen 50 und 60 mm erreicht.
Bei Bädern, die auch von Kindern genutzt werden, sind grundsätzlich die größeren
Dimensionen zu wählen, bei Erwachsenen die kleineren Bälle. Da Erwachsene kleinere
Bälle so wenig einatmen wie Wasser, liegt die Größe bei etwa 10 mm.
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Trägt man auf der Abzisse eines Koordinatensystems gemäß Fig. 8 das
Verhältnis von Kugeldurchmesser = d zu dem Würfel
A, der die Kugel
randständig beinhaltetg = 1000 ein, so ergibt sich aus dem Kurvenverlaufg daß bereits
bei 10 bis 1 der maximale Füllungsgrad von etwa 75% eintritt.
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Es ist aber auch möglich, wie erwähnt, die oberen Lagen der Körper
besonders leicht, in der Packung unterhal1s des Schüttgewichtes, zu machen. Es kann
dann schon genügen, eine Schicht von nur 30 mm Dicke oberhalb der schwereren Schichten
anzuordnen.
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Eine besonders leichte Trockenschwimmwei3e ergibt sich durch den Einbau
von Vibratoren 21, die dem Haufwerk 17 eine Bewegung vermitteln. Die eindringende
Gestalt braucht dann, im Verhältnis zum ruhenden Haufwerk, nicht mehr die Bewegung
der Körper 11 aus der Ruhe, vielmehr nur noch die Bewegung aus der Vibrationsbewegung
zu überYJinden.
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Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung ist es möglich, den Raum
10 mit einer Wellenbadeinrichtung zu versehen. Eine einfache Vorrichtung hierzu
ist in den Fig. 9 und 10 dargestellt.
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Die Vorrichtung 40 weist zwei Wellen 41 mit Exzenterscheiben 42 auf.
Uber den Scheiben k2 ist eine elastische Membrane 43 angeordnet, die vorteilhaft
seitlich eingespannt ist.
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Die Wellenbewegung der Schüttung ergibt sich dann bei jeder Umdrehung
der Wellen.
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Die Vorteile gegenüber den klassischen Schwimmanlagen in Wasser ergeben
sich aus dem nachfolgenden Vergleich: Wasserbad Bad gemäß Erfindung Abdichtproblem
entfällt Hoher Wärmeaufwand entfällt Wärmeverlust entfällt Verdunstung entfällt
Abkühlung entfällt Desinfektionsmittel enttJ len
Säure (ph-Korrektur)
entfällt Wasserverbrauch entfällt Wasserreinigung (Filter) entfällt Frostgefahr
entfällt
Bezugs ziffernverzeichnis 10 von Wänden eingegrenzter
Raum 11 Sammelbegriff für Einzelkörper 12 Hohlkörper 13 Massivkörper mit Gleithaut
14 Hülle für 12 oder 13 15 Innenfüllung (vergleichsweise beschwert) 16 Mehrflächner
17 Schüttung (Haufwerk) 18 Gleitschicht 19 Rotationskörper länglich 20 Einlaßdüsen
21 Vibratoren 3ß Polster 31 Luftgefüllte Kammer in 30 40 Wellenbodenvorrichtung
41 Wellen 42 Exzenterscheiben 43 Membrane