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Schwimmschuh Das Schwimmen gehört zu denjenigen Fortbewegungsarten
des Menschen, bei denen ein im Verhältnis zur Fortbewegungsgeschwindigkeit sehr
großer Aufwand an Muskelleistungen erfolgt, weil infolge der Ungeeignetheit des
Körperbaues für diese Bewegungsart ein .großer Teil dieses Aufwandes unfördernd
verbraucht werden muß. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung,
Schwimmschuh genannt, durch welche es ermöglicht wird, daß der Schwimmer unfördernde
Bewegungen ersparen und die aufgewendete Muskelleistung ganz zur Fortbewegung nutzbar
machen kann, die also bei gleicher Anstrengung eine höhere Geschwindigkeit oder
bei gleicher Geschwindigkeit eine geringere Anstrengung ermöglicht. Der relativ
höchste Wirkungsgrad einer menschlichen Fortbewegungsart wird beim Treppensteigen
erreicht, weil hier nur wenige unfördernde Muskelleistungen verbraucht werden, und
!dies, weil sie dem Bau des Körpers, insbesondere der Beine, gut angepaßt sind.
Nun könnte aber auch im Schwimmen fast dieselbe Bewegungsweise verwendet werden,
nur eben in horizontaler Richtung, wenn die Beine sich gegen einen ähnlichen Widerstand
stemmen könnten, wie ihn die Treppenstufen darstellen. Diesen Widerstand nun, den
das Wasser an sich nicht bietet, erzeugt die vorliegende Erfindung, und zwar dadurch,
daß an dem Fuß oder der Fußbekleidung eine Spannungsladung in Form eines gespannten,
federartig wirkenden Mittels, z. B. einer gespannten Feder (Gummiband, Kompressionsluft),
eine Triebvorrichtung (z. B. eine Wasserschraube) in Tätigkeit (z. B. in Rotation)
versetzt, wodurch ein Druck nach vorn erzeugt wird, und daß Mittel vorgesehen sind,
durch welche bei der Stoßbewegung der Beine diese Spannung immer wieder erzeugt
wird, z. B. die Feder immer wieder aufgezogen wird. Durch die Verwendung eines solchen
Relais wird erreicht, daß das sich abstemmende Bein einen schon vorhandenen, starken
Widerstand findet, ähnlich dem einer elastischen Treppenstufe, und infolgedessen
der Hauptteil der Stemmleistung sich sofort in Vorwärtstrieb des Oberkörpers umsetzt,
daß aber auch der nicht sogleich in Vorwärtstrieb, sondern bei Rückwärtsbewegung
des Fußes, des Unterschenkels und des Oberschenkels sich auswirkende Teil der Stemmarbeit
ebenfalls in Vorwärtsantrieb umgesetzt wird, abzüglich der unvermeidlichen Arbeitsverluste
bei der doppelten Energietransformation, indem durch diesen Rückwärtsstoß die vorhandene
Feder gespannt wird, und diese Spannungsladung vermittels des Triebwerkes, z. B.
der Wasserschraube, sich wieder in Fortbewegung umsetzt. Der Haupterfindungsgedanke,
nämlich die Verwendung eines Relais, hat eine für den erstrebten Zweck bedeutungsvolle
-\'Virkung: Zunächst wird dadurch vermieden, daß ein Teil des Schwimmstoßes, und
zwar der kräftigste Anfangsteil, lediglich zum Entstehenlassen des Widerstandes
dient, wie dies bei den schon bekannt gewordenen Schwimmschuhen
ohne
Relais der Fall sein muß. Ferner wird aber damit. etwas weit Wichtigeres erreicht,
nämlich das, daß der Schwimmstoß nicht mehr relativ zu den Wasserteilen nach rückwärts
gehen muß, sondern nur noch relativ zu dem Triebwerk, der Wasserschraube. Ist diese
in rascher Vorwärtsbewegung, so geht auch der Stoß des Fußes relativ zum Erdort
oder dem Wasser vorwärts und nicht rückwärts. Infolge des Zusammenwirkens aller
dieser Vorteile gestattet die vorliegende Erfindung das Erreichen einer hohen Schwimmgeschwindigkeit
rein durch Muskelarbeit. Bei diesem Schwimmen bewegen. sich (in der Rückenschwimmlage)
die Beine in kurzen und raschen Stößen; der Kopf und die Schultern werden durch
die rasche Bewegung (den hohen Wasserwiderstand) aus dem Wasser gehoben, oder die
Knie und der halbe Oberschenkel bleiben über Wasser, wodurch der starke Rückschlag
der großen Oberschenkelfläche vermindert wird. Es zeigt sich hierbei, daß der Aufwand,
an Muskelarbeit, wie er bei dem Schwimmen ohne Schwimmschuh erfolgt, hinreicht,
um eine weit höhere Geschwindigkeit zu erzielen, was ja schon aus dem Vergleich
eines Ruderers mit einem Schwimmer zu schließen ist, wobei jener die höhere Geschwindigkeiterreicht,
obwohl er die stärksten Muskeln, nämlich die der Beine, unbenutzt läßt.
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Um den Schwimmschuh nicht zu sehr zu belasten, wird die Relaiswirkung
im allgemeinen nur für kurze Zeitspannen ausreichend gewählt, so daß eine zwar starke,
aber kurze Feder (Gununiband oder ähnliche Mittel) ausreicht. Zum Spannen oder Aufziehen
werden die bekannten mechanischen Mittel, wie Federhaus mit Sperrad und Sperrkegel
an der Achse und Zahnrad mit Trieb am Haus, verwendet.
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Als Triebmechanismen können sowohl die an sich bekannten: blasebalgähnlichen
Meinbranpumpen als auch Wasserschrauben benutzt werden.
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Damit der Schwimmer den Schwimmschuh auch beim Gehen und Stehen an
den Füßen behalten kann, sind die Wasserschrauben oder Pumpen wie auch das Federrelais
in Sohle oder Absatz gebettet und zum Hinausklappen eingerichtet. Damit das Aus-
und Einklappen dieser Teile während des Schwimmens ohne Zuhilfenahme der Hände erfolgen
kann, sind gemäß der Erfindung Mittel vörgesehen, welche es ermöglichen, daß diese
Bewegungen durch Federn bewirkt werden, die @benfalls bei den Schwimmstößen aufgezogen
werden, und außerdlem Mittel, z. B. ein an :der Ferseninnenseite vorstehender Hebel,
durch welche die Auf- und Zuklappfedern ausgelöst werden, so daß ein einfaches Zusammen-'
schlagen oder -drücken der beiden Schwimmschuhe zur Auslösung der Auf- oder Zuklappwirkung
genügt. Der Schwimmschuh sieht daher zugeklappt einem Badeschuh gleich. Nach Beginn
des Schwimmens oder zu einem beliebigen sonstigen Zeitpunkte schlägt der Schwimmer
die Fersen zusaminen und veranlaßt hierdurch das nun selbsttätig erfolgende Hinausklappen
der Schwimmteile und den Beginn der Wasserschraubenrotation. Die nun erfolgenden
Schwimmstöße ziehen nun sowohl die Triebfeder als auch @die Auf- und Zuklappfeder
auf. Hierbei sind die verwendeten Federstärken und Hebellängen so bemessen, daß
ein Schwimmstoß nicht die rotierende Schraube nach rückwärts treibt, sondern die-
Feder aufzieht.
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Infolge der verschiedenen Möglichkeiten in der Wahl der Triebmechanismen,
der Relaismechanismen, der verschiedenen Bettung in Sohle oder Elbsatz und der Verbindungsteile
sind viele Ausführungsformen möglich.
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In Abb. i ist eine solche Ausführungsform in einem vereinfachten Aufrisse
dargestellt. Die als Triebmechanismus benutzte Wasserschraube a wird durch
die Aufziehfeder b
mittels eines zugleich übersetzenden Getriebes c angetrieben.
Die Feder b wird durch die Aufziehstangen d bei jedem Schwimmstoß aufgezogen mittels
der oben. angeführten bekannten Mittel. Diese Aufziehwirkung wird erzwungen durch
die Parallelführungsstange e,, durch welche in bekannter Weise die Parallelstellung
der Schraubenrotationsebene zur Bettungseben.e=Sohlenebene hergestellt wird, so
daß eben die Aufzugwirkung eintritt, und zwar bei jedem Stoß. Ist der Schwimmstoß
länger als der einschließlich der sonstigen Geschwindigkeitsdifferenzen bemessene
Abstand Sohle-Schraube, so tritt eben ein Hinausdrücken oder Nachziehen der Schraube
ein; deshalb wird die Verbindung Sohle-Schraube möglichst lang genommen. Die Bettung
der Wasserschraube im Schuhabsatz hat zur Voraussetzung, daß sie nicht größer ist
als dieser, und daß ein ebenfalls aufzuklappender Schuhabsatzdeckel vorhanden ist.
Der Auf-und Zuklappmechanismus, der ebenfalls im Absatz gebettet ist und dessen
Federn durch eine Schnur oder Stängchenverbindung mit dem Lagerrädchen f der Aufzieh-
und Führungsstangen verbunden sind, wird der Erfindung gemäß durch Druck auf den
Hebel g, der seitlich aus dem Fersenteil herausragt, ausgelöst. Die Auslösungsmechanismen
sind bekannter Art.
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Wenn die Relaisfeder b verhältnismäßig groß genommen werden muß, was
bei längerer Relaiswirkung und starkem Antrieb (für starke Männer) der Fall sein
kann, so kann
sie nicht unmittelbar auf das Schraubenlager gesetzt
werden, weil sie dort den Zustrom des Wassers abdecken würde. Sie wird alsdann gemäß
der Erfindung in den Absatz gebettet und eine Verbindung mit der Schraube, z. B.
mittels biegsamer Welle, hergestellt. Es entsteht dadurch eine Ausführungsform nach
Abb. z. Der Antrieb der Schraube erfolgt durch die biegsame Welle h. Auch hier kann
zwar Führung durch Parallelogrammstangen, wie in Abb. i, erfolgen. Diese Führung
ist jedoch nicht unbedingt notwendig, und in Abb. a ist eine Ausführungsform ohne
Parallelstangenführung dargestellt. Die Schraube a ist für die eingeklappte Stellung
(Stehstellung) in der Sohle gebettet. Dies gestattet, ihr einen größeren Radius
zu geben, macht aber andererseits ihre Zusammendrückbarkeit notwendig. (Hierzu wird
die Schraubenachse aus ineinanderschiebbaren Teilen gestaltet mit Federversteifung.)
Die Schraubenflügel werden als Gewebestücke oder ähnliche Stücke (mit glatter Außenfläche)
gestaltet, die auf zwei Ringen befestigt sind, nach Abb. 3. Auch bei dieser Ausführungsform
ist das Auf- und Zuklapprelais im Absatze gebettet.
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Auch bei Ausführungsform nach Abb. i kann gemäß der Erfindung die
Spannfeder b des Triebmechanismus im Absatz gebettet und mittels einer Welle mit
der Wasserschraube verbunden sein. Ebenso kann umgekehrt bei der Bettungsweise nach
Abb. z die Spannfeder unmittelbar am Schraubengestänge angebracht sein, wobei aber
dann Parallelogrammführung,dieses Gestänges unerläßlich W.