DE3704918C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Trainingsgerät für das Rudern oder Skullen, ein sogenanntes Ruderergometer.

Derartige Ruderergometer werden zum Training und zur gezielten Muskelbildung von Sportlern oder auch für Gymnastikzwecke eingesetzt.

Sie bestehen in der Regel aus einer Rahmenkonstruktion, auf der ein vorzugsweise auf Schienen gleitender Sitz angeordnet ist und die eine Abstützung für die Füße der trainierenden Person aufweist. Mit einer geeigneten Mechanik verbundene Hebel oder Züge erzeugen dabei gegen Bremsen beispielsweise durch einen Gummizug einen Widerstand, der durch Arm- und Beinbetätigung überwunden wird. Die Rückstellung kann weitgehend kräftefrei erfolgen.

So beschreibt z. B. die DE-OS 19 02 232 ein Ergometer, bei welchem mit Rudergriffen eine hydraulische Pumpe verbunden ist, die bei Bewegung der Rudergriffe ein Medium durch einen einstellbaren Druckbegrenzer fördert (a.a.O. S. 2, Abs. 3). Somit ist die Durchflußmenge von der aufgebrachten Kraft, d. h. dem Pumpendruck direkt abhähgig, die Durchzugsgeschwindigkeit der Rudergriffe ist variabel.

Ebenso beschreibt die DE-OS 23 24 758 ein Trockenrudergerät mit einem gegen einen hydraulischen Widerstand schwenkbaren Ruderarm, bei dem während des Durchzuges der Widerstand im wesentlichen konstant gehalten werden soll. Hierzu dient eine Kolben-Zylinder­ anordnung mit einer einstellbaren Drosselstelle sowie ein Ruder­ arm und Kolben verbindendes Getriebe mit konstantem Überset­ zungsverhältnis.

Auch hier ändert sich die Durchzugsgeschwindigkeit in Abhähgig­ keit von der aufgebrachten Kraft. Es soll "die Simulierung" eines Ruderwiderstandes ähnlich dem beim Rudern im Wasser ermöglicht werden (S. 3, Abs. 2).

In der DE-OS 2 12 426 ist ein weiteres derartiges Gerät beschrie­ ben, das ebenfalls ein die "Verhältnisse im Wasser simulierendes Training" ermöglicht (S. 3, 1. Abs.) Ein isokinetisches Training oder ein exzentrisches Training ist mit herkömmlichen Ruderergometern nicht durchführbar.

Beim isokinetischen Training finden die Bewegungsabläufe unabhähgig von der aufgebrachten Kraft mit konstanter Geschwin­ digkeit statt. Diese Art des Trainings ist nach sportmedizini­ schen Erkenntnissen die in vielfacher Hinsicht effektivste, es besteht daher ein großes Bedürfnis an Übungsgeräten, die einen isokinetischen Bewegungsablauf ermöglichen. Die vorliegende Erfindung will daher ein Trainingsgerät der eingangs genannten Art schaffen, das die vorgenannte Aufgabe löst. Dabei wird der Begriff "Ruderergometer" nicht auf die reine Ruderbewegung einschränkend verstanden, sondern es sollen alle vergleichbaren Bewegungsformen darunterfallen.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit einem Trainingsgerät für das Rudern oder Skullen, bestehend aus einem Rahmen und darauf angeordnetem Sitz, Stemmbrett und mit dem Rahmen verbundenen Riemen oder Skulls, bei dem die Riemen oder Skulls an mit dem Rahmen starr verbundenden Auslegern schwenkbar gelagert sind und mit einem,in einem Zylinder beweglichen Kolben mechanisch verbunden sind, wobei an den Zylinder ein Drosselventil angeschlossen ist, und das Drosselventil ein an sich bekanntes Stromregelventil ist.

Unter einem Stromregelventil wird vorzugsweise ein Drosselventil mit einem Differenzdruckventil bzw. einer Druckwaage verstanden. Dabei wird das Druckgefälle an der Drosselstelle konstant gehalten, der Strom der Hydraulikflüssigkeit ist nahezu unabhähgig vom Arbeitsdruck. Weiterhin sollen auch z. B. Ventile mit elektischen Regelkreisen unter dem Begriff Stromregelventile verstanden werden.

Mit der vorbeschriebenen Anordnung ist ein einwandfreies isokinetisches Trainieren erstmals möglich. Dabei kann die vom Kolben bewegte Flüssigkeit über das Stromregelventil in einen Behälter gefördert werden, aus dem es dann bei der Rückführung des Kolbens bzw. der Rückbewegung des Ruderers in den Zylinder­ raum zurückgeführt werden kann. Sollen andere als Ruderbewegungs­ abläufe trainiert werden, so sind entsprechende bekannte mechanische Vorrichtungen mit entsprechenden Angriffsmöglichkei­ ten für Arme oder Beine vorzusehen.

Das Rudertraining mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann jedoch dem natürlichen Rudervorgang erheblich besser ange­ paßt werden, wenn das Stromregelventil einen Nebenschluß mit einem Rückschlagventil aufweist und diese über eine Leitung mit einem Druckspeicher verbunden sind, wodurch der Kolben in durch den Leitungsquerschnitt bestimmter Geschwindigkeit und mit ihm Riemen oder Skull zurückbewegt oder in seiner Bewegung min­ destens unterstützt wird.

Die Strömungsgeschwindigkeit der Hydraulikflüssigkeit kann in vorteilhafter Weise auf die jeweiligen Bedürfnisse, d. h. auf das Trainingsprogramm, eingestellt werden, wenn das Stromregelventil mit einer verstellbaren Blende versehen ist.

Dabei können sämtliche Einstellwerte und an beliebigen Orten dymamische Vorgänge durch Meßwertgeber abgegriffen und datenmäßig verarbeitet werden, so daß eine ständige Kontrolle bzw. ein Vergleich mit vorgegebenen Werten verzögerungsfrei möglich ist.

Hierfür ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in besonderer Weise geeignet und ausgelegt, wodurch sich ihr Einsatz im Bereich des Spitzensports herleitet.

Die mechanische Übertragung der Ruderbewegung auf den Kolben geschieht erfindungsgemäß in besonders einfacher und zuver­ lässiger Weise dadurch, daß jeder Riemen oder Skull an einem Zapfen schwenkbar gelagert ist und über ein Zahnrad mit einer Zahnstange zusammenwirkt, die mit dem Kolben fest verbunden ist.

Erfindungsgemäß ist es weiterhin möglich, das isokinetische Training mit einem exzentrischen zu kombinieren, wodurch die Trainingsart variiert und die Trainingsausbeute gesteigert werden kann. Beide Trainingsweisen sind auf das Rudertraining in besonders hohem Maße abgestimmt.

Hierzu wird vorgeschlagen, an die mit dem Zylinder verbundene Leitung einen Hydraulikmotor anzuschließen und über diese den Kolben mit vorgebbaren Drücken und Strömungsgeschwindigkeiten zu beaufschlagen.

Unter Anwendung der letztgenannten Maßnahmen findet eine Umkehr der Trainingsarbeit dahingehend statt, daß nunmehr die trainie­ rende Person gegen die durch Riemen oder Skull ausgeübte Kraft arbeiten muß. Dies kann grundsätzlich in beiden Bewegungsrich­ tungen in einfacher Weise dadurch geschehen, daß wechselweise Kolbenvorder- und Kolbenrückseite mit dem Hydraulikmotor zusammenwirken.

Nach vorliegenden Erkenntnissen ist jedoch eine kraftfreie oder durch den vorgenannten Druckspeicher auch kraftgestützte Rückführung des Riemens oder der Skulls ausreichend.

Die gegen den Hydraulikmotor bewirkte exzentrische Trainingsar­ beit kann dabei auch insbesondere isokinetisch erfolgen, wozu lediglich das Zwischenschalten eines eigenen Stromregelventils zwischen Motor und Kolben erforderlich ist, das ggfl. durch ein eigenes, in Reihe geschaltetes Rückschlagventil abgesichert sein kann.

Der Wechsel vom rein isokinetischen auf exzentrisches Training kann durch einen Schieber vorgenommen werden, der einmal bei Bewegungsumkehr von Riemen oder Skull die Zuleitung zum Kolben mit dem Stromregelventil des rein isokinetischen Kreises bzw. dem Druckspeicher und dem diesem zugeordneten Rückschlagventil zuschaltet oder in einer zweiten Stellung diese mit dem Hy­ draulikmotor bzw. dessen Kreislaufführung verbindet.

Dabei ist vorzugsweise der Hydraulikmotor stromaufwärts mit einem Vorratsbehälter und stromabwärts über einen Schieber entweder mit dem Zylinder des Ergometers oder über die Zuleitung zum Druckspeicher und einen zwischengeschalteten Zweiwegehahn wiederum mit dem Vorratsbehälter zusammenschließbar.

Der Hydraulikmotor ist vorzugsweise als Konstantförderpumpe ausgelegt, um vor dem diesem zugeordneten Stromregelventil ein konstantes Potential aufzubauen, wobei zwischen dem Stromregel­ ventil und dem Motor ein mit dem Vorratsbehälter verbundenes Druckhalteventil angeordnet ist.

Die vorliegende Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels gemäß beiliegender Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt den Aufbau des Ruderergometers;

Fig. 2 zeigt die hydraulische Anordnung für isokinetisches Training;

Fig. 3 zeigt die Kraftübertragung auf den Kolben;

Fig. 4 zeigt ein Stromregelventil;

Fig. 5 zeigt eine Kombination für isokinetisches und exzentri­ sches Training.

Fig. 1 In dieser Figur ist der Aufbau eines Trainingsgerätes, eines sogen. Ruderergometers gezeigt. An einem Rahmen 3 sind Ausleger 2 befestigt, in denen Skulls 1 um Achsen (Zapfen 13) schwenkbar gelagert sind, die die Kolben 5 antreiben. Die Befestigung der Skulls 1 an den Achsen 13 kann dabei grundsätz­ lich auch vertikal schwenkbar ausgestaltet sein, um das Ein­ tauchen und Herausheben der Blätter aus dem Wasser zu imitie­ ren. Die Achse (Zapfen 13) wirkt über eine Kraftübertragung mechanisch, beispielsweise über Schubstangen, auf einen in einem Zylinder 4 beweglichen Kolben 5. Kopfseitig ist ein Stemmbrett 25 angeordnet; auf Schienen 26 gleitet ein (nicht dargetellter) Sitz. Diese Anordnung ist den Verhältnissen in einem Ruderboot nachgebildet.

Fig. 2 zeigt den oben erwähnten Zylinder 4, in dem der Kolben 5 beweglich untergebracht ist. Der Kolben 5 ist mit einer Zahn­ stange 14 verbunden, die über ein Zahnrad 27 angetrieben wird. Das Zahnrad 27 ist an dem genannten Zapfen 13 (Fig. 3) gela­ gert, der mit den Riemen 1 verbunden ist und entsprechend der Ruderbewegung Zahnstange 14 und Kolben 5 hin- und herbewegt. An den Zylinder 4 ist über eine Leitung 7 ein Stromregelventil 6 angeschlossen, das über die Leitung 10 einen Druckspeicher 11 speist. Die Speisung erfolgt mit vorgegebenem, abgesehen von den Umkehrpunkten gleichbleibenden Volumenstrom (V = const) unabhängig von der auf Riemen oder Skull 1 ausgeübten Zugkraft.

In den Druckspeicher 11 gelangt so die dem Inhalt des Zylinders 5 entsprechende Menge an Hydraulikflüssigkeit und wird von diesem (11) über das Rückschlagventil 9 im Nebenschluß 8 wieder an den Zylinder 4 abgegeben.

Anstelle des Druckspeichers 11 kann grundsätzlich auch ein be­ liebiges Vorratsgefäß treten, das aber dann die Rückstellung der Skulls 1 nicht unterstützt.

Fig. 3 zeigt in Großdarstellung zum besseren Verständnis die Kraftübertragung über den Zapfen 13 und das Zahnrad 27 auf die Zahnstange 14, die über die Schraube 28 mit dem Kolben 15 starr verbunden ist. Im rückwärtigen Fortsatz 29 ist die Zahnstange 14 gegengelagert, um dem Eingriff des Zahnrads 27 nicht ausweichen zu können.

Der Zylinder 4 ist über die Bohrung 30 in der Kopfplatte 31 an das hydraulische Leitungssystem anschließbar (Fig. 2, Fig. 5).

Fig. 4 zeigt ein erfindungsgemäß einsetzbares Stromregelventil mit Differenzdruckfeder 32 und Ventilkolben 33. Die Pfeile deuten die Strömungsrichtung bei Beaufschlagung des Stromregelventils an, wobei die Strömung über die Blende 34 geführt ist, die mit Hilfe des Handrades 35 den Durchsatz auf vorgebbare Werte festlegt.

In dieses Ventil ist der Nebenschluß 8 mit dem Rückschlagventil 9 zweckmäßigerweise integriert.

Fig. 5 zeigt die Kombination der isokinetischen Hydraulik nach Fig. 2 in Kombination mit einer exzentrisch wirkenden und zuschaltbaren Anordnung.

Claims (9)

1. Trainingsgerät für das Rudern oder Skullen, bestehend aus einem Rahmen (3) und darauf angeordnetem Sitz, Stemm­ brett (25) und mit dem Rahmen (3) verbundenen Riemen oder Skulls (1), bei dem die Riemen oder Skulls (1) an mit dem Rahmen (3) starr verbundenden Auslegern (2) schwenkbar gelagert sind und mit einem, in einem Zylinder (4) bewegli­ chen Kolben (5) mechanisch verbunden sind, wobei an den Zylinder (4) ein Drosselventil angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil ein an sich bekanntes Stromregelventil (6) ist.

2. Ruderergometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stromregelventil (6) einen Nebenschluß (8) mit einem Rückschlagventil (9) aufweist und daß diese über eine Lei­ tung (10) mit einem Druckspeicher (11) verbunden sind.

3. Ruderergometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das Stromregelventil (6) mit einer verstellbaren Blende (34) versehen ist.

4. Ruderergometer nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Riemen oder Skull (1) an einem Zapfen (13) schwenkbar gelagert ist und über ein Zahn­ rad (27) mit einer Zahnstange (14) zusammenwirkt, die mit dem Kolben (5) fest verbunden ist.

5. Ruderergometer nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an die mit dem Zylinder (4) ver­ bundene Leitung (7) ein Hydraulikmotor (15) anschließbar ist.

6. Ruderergometer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Zylinder (4) und den Hydraulikmotor (15) ein weiteres Stromregelventil (16) und ggf. ein weiteres Rück­ schlagventil (17) in Reihe geschaltet sind.

7. Ruderergometer nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich­ net, daß der Hydraulikmotor (15) über einen Schieber (18) bei Bewegungsumkehr von Riemen oder Skull (1) zuschaltbar ist.

8. Ruderergometer nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikmotor (15) über eine Leitung (22) und über den Schieber (18) mit einer Leitung (38) und über einen in dieser angeordneten Zwei­ wegehahn (20) mit einem Vorratsbehälter (21) für Hydrau­ likflüssigkeit verbindbar ist.

9. Ruderergometer nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikmotor (15) als Kon­ stantförderpumpe ausgelegt ist und daß an die Verbindungs­ leitung (22) zwischen dem Stromregelventil (16) und der Pumpe (15) ein Druckhalteventil (23) in einer Abzweigung (24) angeordnet ist, das ausgangsseitig an den Vorratsbe­ hälter (21) angeschlossen ist.