DE60319450T2

DE60319450T2 - Vorrichtung zum werfen von bällen für das sporttraining

Info

Publication number: DE60319450T2
Application number: DE60319450T
Authority: DE
Inventors: Alfredo Benetti
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-12-30
Filing date: 2003-12-30
Publication date: 2009-02-26
Anticipated expiration: 2023-12-31
Also published as: ATE387249T1; JP2007518432A; CN100536966C; PT1713550E; BR0318702A; CA2552374A1; CA2552374C; EP1713550B1; WO2005063344A1; JP4331166B2; EP1713550A1; DE60319450D1; CN1886179A; US7806112B2; US20070157915A1; AU2003300753B2; BRPI0318702B1; ES2302531T3; AU2003300753A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Werfen von Bällen für das Sporttraining vom Typ, wie er in dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 beschrieben ist. Die Vorrichtung ist insbesondere dazu bestimmt, zum Training von Fussballspielern benutzt zu werden, aber sie kann ebenfalls benutzt werden für jede Sport- oder Spielart, welche Bälle benutzt, wie zum Beispiel: Tennis, Volleyball, Amerikanischer Football, Rugby usw. Zusätzlich können die genannten Vorrichtungen auch einfach für unterhaltende Spiele verwendet werden.
Hier nachstehend wird jedoch der Einfachheit der Beschreibung wegen ausdrücklich nur auf Fussball Bezug genommen. Beim Training von Spielern ist es besonders wichtig, diesen eine Reihe von Schüssen zu liefern, welche, falls notwendig, in der Wurfgeschwindigkeit und im Höhenbogen wiederholbar sind.
Sobald der Bezugsball und die vertikale Ebene, in welcher die Bahn liegen soll, festgelegt sind, erkennen die Parameter des Höhenbogens und der Wurfgeschwindigkeit unmissverständlich die Geometrie der Bahn wie auch das Stundenbewegungsgesetz, was die unmittelbare Auswertung von bedeutenden Parameter erlaubt, wie Reichweite, Geschwindigkeit und Aufschlagwinkel, Flugzeit usw.
Im Fussball zum Beispiel sind die verwendeten Bälle solche, wie sie durch die heute gültigen Regeln vorgeschrieben sind, insbesondere müssen die heute als „SIZE 5 APPROVED FIFA" bezeichneten Fussbälle eine Masse zwischen 420 445 Gramm aufweisen und einen Umfang zwischen 68,5 und 69,5 cm haben.
Da die Passagen im Fussball 40–50 Meter erreichen und auch überschreiten können, wobei sie meistens zwischen 10 und 25 Meter betragen, mit Aufschlagwinkeln zwischen 20 und 50 Grad, ist es zum korrekten Trainieren von Spielern grundsätzlich wichtig, die Möglichkeit zur Simulierung ähnlicher Situationen zu haben. Folglich können die erforderlichen Wurfgeschwindigkeiten auch 40 m/s erreichen und betragen meistens zwischen 10 und 25 m/s.
Heuten werden während des Trainings die Würfe durch Trainer oder durch Mannschaftsmitglieder ausgeführt.
Folglich sind die Würfe oft unterschiedlich voneinander und auch nicht genau.
Es gibt heute mehrere bekannte Vorrichtungen, welche das Werfen von Bällen für sportliche Trainingszwecke erlauben, aber allgemein handelt es sich um Vorrichtungen zum Werfen von Tennisbällen oder Baseball-Bällen.
Es sollte bemerkt werden, dass unter den in den verschiede nen Sportarten verwendeten Bällen beachtliche Unterschiede bezüglich Grösse, Gewicht und Gewicht-/Volumenverhältnis vorhanden sind.
Die genannten Unterschiede machen es unmöglich, eine Vorrichtung zum Werfen von Tennisbällen auch zum Werfen von Fussbällen zu verwenden oder sie zu diesem Zweck anzupassen.
Unter den verschiedenen existierenden Vorrichtungen sind die interessantesten jene, die leicht zu transportieren sind, und welche leicht an jedem Punkt eingesetzt werden können, zum Beispiel auf einem Fussballfeld.
Beispiele von ähnlichen, leicht transportierbaren Vorrichtungen sind in den Patenten US 3 662 729 , GB 2 118 443 und US 4 774 928 beschrieben.
Insbesondere das Patent US 4 774 928 beschreibt eine Vorrichtung zum Werfen von Tennisbällen zu Trainingszwecken, enthaltend einen Behälter für unter Druck stehende Luft, ein Werfrohr, dessen Querschnitt im wesentlichen dem eines Tennisballs entspricht, und welches ein offenes Ende zum Werfen des Balles hat sowie ein Ende, das an den Behälter mit Hilfe einer schnell zu öffnenden Vorrichtung angeschlossen ist, welche ein schnelles Ausstossen der in dem Behälter enthaltenen Luft durch das Rohr erlaubt und dabei das Werfen des Balles bewirkt.
Es ist ebenfalls aus dem Patent US 4 951 644 ein pneumati sches Wurfgerät für abgemessene Gegenstände bekannt, welches ein Rohr enthält, ein Verschlusselement mit einem Vorratsbehälter für komprimiertes Gas und ein durch einen Druckluftkolben betätigtes Ventil zum Ablassen des Gases aus dem Behälter in das Rohr. Das Wurfgerät ist weiter mit einem Drosselventil versehen, um die Beschleunigung des geworfenen Gegenstandes automatisch zu begrenzen.
Schliesslich beschreibt US 5 647 338 ein Wurfgerät für Sportgegenstände, bestehend aus einem druckluftgetriebenen Fluidsteuerventil mit einem Richtkanal, um einen Ball oder ein Hockeypuck auf ein bestimmtes Ziel zu richten. Das Steuerventil ist an ein Druckgefäss angeschlossen, um einen Luftdruck vorzusehen. Das Auslassende des Fluidsteuerventils ist im Falle von Hockey an einen rechteckigen Richtkanal angeschlossen. Wenn das Fluidsteuerventil befähigt ist, wirft der freigegebene Druck den Hockeypuck aus dem Austrittsende des Richtkanals heraus.
Jedoch sind die bekannten Vorrichtungen nicht geeignet zum Werfen von Fussbällen in der vorgenannten Weise. Einerseits erlauben sie keinen wirkungsvollen Wurf eines Fussballs, welcher, verglichen mit Tennisbällen, ein vollkommen anderes Gewicht und anderen Durchmesser hat. Ausserdem sichern Vorrichtungen dieser Art einerseits nicht einen wiederholten Wurf des Balles, andererseits erlauben sie auch nicht das Regulieren der Wurfgeschwindigkeit (wenigstens nicht in einer leichten und präzisen Weise).
In dieser Situation ist die technische Aufgabe, welche die Grundlage fair die vorliegende Erfindung bildet, eine Vorrichtung zum Werfen von Bällen für das Sporttraining vorzusehen, die einfach, kompakt, transportierbar, wirkungsvoll in der Ausführung der Schüsse, wirtschaftlich und sicher im Betrieb ist, sowie in der Lage, den Ball mit Präzision, Wiederholbarkeit und Reguliermöglichkeit, mit dem notwendigen Impuls zum Erreichen der gewünschten Wurfgeschwindigkeit zu versehen.
Die spezifische technische Aufgabe und die erwähnten Zwecke werden realisiert durch eine Vorrichtung zum Werfen von Bällen für das Sporttraining, wie in den anhängenden Patentansprüchen festgelegt ist.
Weitere Eigenschaften und Vorteile gehen deutlicher aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung von einigen vorgezogenen, jedoch nicht auschliesslichen Ausführungen einer Vorrichtung zum Werfen von Bällen für das Sporttraining hervor, dargestellt in den beiliegenden Zeichnungen, in welchen:
1 teilweise im Schnitt eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Werfen von Bällen für das Sporttraining nach einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 zeigt ein vergrössertes Detail der Vorrichtung aus 1, mit einigen Teilen entfernt;
3 zeigt einen Teil der Vorrichtung aus 1 nach einer Schnittebene, gedreht um 45° um die mittlere Achse der Vorrichtung im Verhältnis zu der Schnittebene aus 1;
4 zeigt ein vergrössertes Detail der Vorrichtung aus 3;
5 zeigt eine schematische Ansicht, teilweise im Schnitt nach der Schnittebene aus 3, von einer zweiten Ausführung der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung;
6 zeigt teilweise und im Schnitt eine schematische Ansicht eines Details einer dritten Ausführung der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung;
7 zeigt teilweise und im Schnitt eine schematische Ansicht der Vorrichtung aus 6 in einem zweiten Betriebszustand;
8 zeigt teilweise und im Schnitt eine schematische Ansicht der Vorrichtung aus 6 in einem dritten Betriebszustand;
9 und 10 zeigen teilweise und im Schnitt eine schematische Ansicht von zwei Varianten eines vierten Beispiels, welches nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist;
11 zeigt teilweise und im Schnitt eine schematische Ansicht einer fünften Ausführung der vorliegenden Erfin dung;
12 zeigt teilweise und im Schnitt eine schematische Ansicht eines zusätzlichen Elementes, in der Lage, einer jeden der Ausführungen der vorliegenden Erfindung zugeordnet zu werden, die in den Abbildungen von 1 bis 11 gezeigt sind;
13 zeigt die Eigenschaften der Kurvenfamilie einer Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung.
Obwohl in den 1, 2 und 4 die abgedichteten Verbindungen zwischen den verschiedenen Teilen, welche die Struktur des im Schnitt gezeigten Teils der Vorrichtung bilden, in fetten Linien hervorgehoben sind, sind sie aus Gründen der Einfachheit in den anderen Abbildungen nicht hervorgehoben, in denen sie aber trotzdem als vorhanden berücksichtigt werden.
Unter Bezugnahme auf die vorgenannten Abbildungen ist mit der Nummer 1 insgesamt eine Vorrichtung zum Werfen von Bällen für das Sporttraining nach der vorliegenden Erfindung bezeichnet, welche einen Behälter 2 zur Aufnahme eines unter Druck stehenden gasförmigen Fluids (vorteilhafterweise Luft) enthält, ein Werfrohr 3, dessen Querschnitt im wesentlichen dem eines zu werfenden Balles 4 entspricht; eine Ablassleitung 5 des Fluids, betrieblich angeschlossen zwischen dem Behälter 2 und dem Werfrohr 3; und eine Schnellöffnungsvorrichtung 6 zum Ablassen auf einen Befehl hin des Fluids aus dem Behälter 2 an das Werfrohr 3 durch die Ablassleitung 5, um das Werfen des Balles 4 zu bewirken.
Bei anderen Ausführungsvarianten, die hier nicht gezeigt sind, kann die Ablassleitung 5 auch mit dem innersten Teil des Werfrohres 3 übereinstimmen, obwohl die Ablassleitung 5 vorzugsweise einen kleineren Querschnitt hat als das Werfrohr 3.
Das Werfrohr hat ein offenes Ende 7 zum Werfen des Balles 4 und im Inneren einen Sitz 8 zum Positionieren des Balles 4. Bei den gezeigten Ausführungen enthält die Schnellöffnungsvorrichtung 6 ein schnell öffnendes Hauptventil 9 und wenigstens ein Auslöseventil 11, welches die Aktivierung des Steuerventils 10 bestimmt.
Andere Ausführungen sehen die Verwendung nur des Hauptventils 9 vor, welches direkt durch den Benutzer ausgelöst werden kann, und die Verwendung eines schnell öffnenden Hauptventils 9, aktiviert direkt durch ein Auslöseventil.
Bei den gezeigten Ausführungen enthält das Hauptventil 9 einen ersten beweglichen Verschluss 12, ausgelöst mit Hilfe einer unter Druck setzbaren ersten Kammer 13, wobei der genannte Verschluss 12 sich in der geschlossenen Position befindet, wenn die erste Kammer 13 unter Druck steht, und in die geöffnete Position geht, wenn der Druck aus der ersten Kammer 13 abgelassen ist.
Das Steuerventil 10 bewirkt, wenn es geöffnet ist, das Ablas sen des Druckes in der ersten Kammer 13 in der nachstehend beschriebenen Weise.
Was das Steuerventil 10 betrifft, so enthält dieses, ähnlich wie das Hauptventil 9, einen zweiten beweglichen Verschluss 14, ausgelöst mit Hilfe einer zweiten unter Druck setzbaren Kammer 15. Der zweite Verschluss 14 befindet sich ebenfalls in der geschlossenen Position, wenn die zweite Kammer 15 unter Druck steht, und geht in die geöffnete Position, wenn der Druck aus der zweiten Kammer 15 abgelassen ist.
Wiederum bewirkt das Auslöseventil 11, wenn es geöffnet wird, das Ablassen des Druckes aus der zweiten Kammer 15. Nach den dargestellten Ausführungen sind zwei Auslöseventile 11 vorhanden, montiert parallel und in der Lage, unabhängig voneinander betätigt zu werden. Sie sind jeweils ein Magnetventil 16 und ein handbetriebenes Ventil 17, von welchen jedes in jedem Falle bei weniger kompletten Ausführungen auch allein vorhanden sein kann.
Vorteilhafterweise kann das aus einem Magnetventil 16 bestehende Auslöseventil mit Hilfe von elektrisch angeschlossenen Drucktasten 18 betätigt werden, wie auch mit Hilfe einer Fernsteuerung 19, welche es erlaubt, dass es ferngesteuert wird.
Bei der gezeigten Ausführung enthält die Vorrichtung 1 ebenfalls einen Kreis 20, um den Behälter 2 unter Druck zu setzen, welcher auch das Unterdrucksetzen der ersten und der zweiten Kammer 13, 15 bestimmt.
Er ist an ein System (nicht gezeigt) zum Zuführen eines unter Druck stehenden Fluids, typischerweise Druckluft (7–9 bar) angeschlossen, solches wie ein Kompressor oder eine Flasche, und zwar durch eine pneumatische Schnellverbindung.
Stromabwärts derselben sind aufeinanderfolgend ein Filter 22 für die eintretende Luft, ein Druckreduzierer 23 zum Sichern eines veränderbaren Ladedruckes (zum Beispiel 1,5–9 bar) und ein Zweiweg-Druckluftschalter 24 angeordnet, um alternativ das Laden von Hand (erster Weg 25) oder automatisch (zweiter Weg 26) der Werfvorrichtung 1 einzustellen.
Der erste Weg (von Hand) ist wiederum in einen dritten Weg 27 mit manuellem Ladeventil 28 und einen vierten Weg 29 mit elektromagnetischem Ladeventil 30 unterteilt. Die Anordnung des dritten und vierten Weges 27, 29 ist von strukturellem Gesichtspunkt her ähnlich wie die der beiden oben beschriebenen Auslöseventile 11 parallel, auf welche betreffend die Details Bezug genommen wird (auch die Aktivierung mit Hilfe von Drucktasten oder Fernsteuerung des elektromagnetischen Ventils 30 betreffend). Gleichermassen kann dann entweder das handbetriebene Ladeventil 28 allein oder das elektromagnetisch ausgelöste Ventil 30 allein entlang dem zweiten Weg 26 vorgesehen sein.
Der zweite Weg 26 (automatisches Laden) ist stromabwärts der beiden Ladeventile 28, 30 durch Umgehen von deren Steuerung wieder an den ersten Weg 25 angeschlossen.
An diesem Punkt hat die Ladeleitung 31, in welche sich der erste und der zweite Weg 25, 26 öffnen, eine erste Öffnung 32 in Verbindung mit dem Behälter 2, sowie eine zweite und eine dritte Öffnung 33, 34 mit kleinen Querschnitten, welche sich jeweils mit der vorgenannten ersten und zweiten Kammer 13, 15 verbinden.
Die Querschnitte der Öffnungen 32, 33, 34 sind so ausgelegt, dass sie im Moment des Ladevorgangs vor allem das aufeinanderfolgende Schliessen des zweiten Verschlusses 14 und des ersten Verschlusses 12 erlauben, und anschliessend das Laden, mit demselben durch den Druckreduzierer 23 festgelegten Druck, des gesamten Kreises (einschliesslich des Behälters 2, der zweiten Kammer 15 und der ersten Kammer 13).
An dem dargestellten Druckkreis 20 sind ebenfalls zwei Druckmesser 35 und ein Sicherheitsventil 36 vorgesehen.
Zusätzlich enthält die Vorrichtung 1 Drosselmittel 37, montiert in der Ablassleitung 5, um den Durchfluss des Fluids von dem Behälter 2 zu dem Werfrohr 3 zu steuern.
Die 1, 3 und 5 zeigen die neuesten Ausführungen der Drosselmittel 37, bei welchen es die Drosselmittel erlauben, den Durchfluss des Fluids von dem Behälter 2 zu dem Werfrohr 3 zu regulieren.
Sei es in der ersten (1 und 3) wie auch in der zweiten dargestellten Ausführung (5) enthalten die Drosselmittel 37 einen feststehenden Teil 38 und einen Teil 39, der im Verhältnis zu dem feststehenden Teil 38 beweglich ist, positioniert auf solche Weise, dass die Verschiebung des beweglichen Teils 39 im Verhältnis zu dem feststehenden Teil 38 eine Veränderung der effektiven Durchlassweite der Ablassleitung 5 an den Drosselmitteln 37 bewirkt.
Bei der ersten Ausführung ist der feststehende Teil 38 aus einem ringförmigen Sitz gebildet, welcher eine Verjüngung in der Ablassleitung 5 bewirkt, während der bewegliche Teil 39 aus einem Kolbenverschluss gebildet ist, beweglich koaxial zu dem vorgenannten ringförmigen Sitz, um die effektive Durchlassweite für das Fluid im Inneren der Ablassleitung 5 zu verändern.
Bei der zweiten Ausführung ist der feststehende Teil 38 ebenfalls aus einem ringförmigen Sitz gebildet, positioniert im Inneren der Ablassleitung 5, in welchem eine bewegliche Muffe gleiten kann. Insbesondere gleitet die äussere Wand 40 der Muffe dicht an dem ringförmigen Sitz.
Die genannte Muffe hat ebenfalls eine Verjüngung 41 entsprechend ihrem Einlassabschnitt für das Fluid, und einen oder mehrere Schlitze 42, angeordnet entsprechend dem ringförmigen Sitz und den Sitz übergreifend, welche den seitlichen Eintritt des Fluids in die Muffe stromaufwärts des fest stehenden Teils 38 erlauben.
Auf diese Weise, und durch das Verändern der Positionierung des beweglichen Teils 39, ist es möglich, die Durchlassweite für den Fluidstrom durch die Schlitze 42 zu verändern und somit die effektive Durchlassweite für den Fluidstrom durch die Drosselmittel 37.
Bei der dritten Ausführung, dargestellt in den Abbildungen von 6 bis 8, enthalten die Drosselmittel 37 eine oder mehrere austauschbare Ringmuttern 61, jede eine andere Drosselweite sichernd.
Insbesondere zeigen die beiliegenden Abbildungen drei unterschiedliche Ringmuttern 61, jede in der Lage, eine unterschiedliche Drosselung in der Ablassleitung 5 vorzusehen. Wie gezeigt, hat jede Ringmutter 61 ein unterschiedliches Profil, und unter den hier gezeigten ist die Ringmutter 61 der 6 diejenige, welche die kleinste Durchlassweite für den Fluidstrom bestimmt.
In dem vierten Beispiel, das nicht Teil der Erfindung bildet, gezeigt in den 9 und 10 in zwei Varianten, verändern die Drosselmittel 37 die Durchlassweite für das Fluid in dem Hauptventil 9, indem sie auf den Hub des ersten Verschlusses 12 wirken.
Eine erste Weise (9) der Veränderung des Hubes des ersten Verschlusses 12 besteht in der Veränderung der Endanschlagposition des Verschlusses 12 (zum Beispiel die Veränderung des Ankunftspunktes des ersten Verschlusses 12 bei der vollständigen Öffnung), wobei auf den Boden der ersten Kammer 13 gewirkt wird, oder indem dieser im Verhältnis zu dem Rest der ersten Kammer 13 axial verstellbar gemacht wird, oder indem er mit einem oder mehreren austauschbaren Einsätzen 62 versehen wird (jeder von einer anderen Dicke).
9 zeigt das Einsetzen eines Einsatzes 62 unterhalb des ersten Dämpfungselementes 50 (nachstehend im Detail beschrieben).
Eine zweite Weise der Veränderung des Hubes des ersten Verschlusses besteht dagegen aus dem Wechsel der Position des ersten Verschlusses 12, wenn das Hauptventil 9 geschlossen ist. In 10 ist dies erreicht durch die axiale Verstellung der Position des inneren Teils 63 der Ablassleitung 5, gegen deren Ende 64 verschliessend der erste Verschluss 12 drückt.
Die Vorrichtung 1 ist ebenfalls vorzugsweise mit Mitteln 43 zum Verändern der Position des Sitzes 8 für den zu werfenden Ball 4 im Verhältnis zu dem Werfrohr 3 versehen.
In den beiliegenden Abbildungen ist der Sitz 8 für den Ball 4 durch das an das Werfrohr 3 angeschlossene Ende 44 der Ablassleitung 5 gebildet, und er ist im Verhältnis zu dem Werfrohr 3 axial verstellbar.
Vorteilhafterweise ist es zum Verbessern der Kontrolle über die Leistung der Werfvorrichtung 1 für die Drosselmittel 37 und die Mittel 43 zum Verändern der Position des Sitzes 8 für den Ball 4 vorzuziehen, dass sie betrieblich miteinander auf solche Weise verbunden sind, dass die Position des Sitzes 8 je nach der Einstellung des Durchlaufs des Fluids von dem Behälter 2 zu dem Werfrohr 3 und umgekehrt verändert wird, alles nach einem bestimmten Verhältnis, das in der Auslegungsphase festzulegen ist.
In den in den Abbildungen von 1 bis 5 gezeigten Beispielen wird dies erreicht durch die starre Befestigung des Sitzes 8 für den zu werfenden Ball 4 an dem beweglichen Teil 39 der Einstellmittel, so dass die Verschiebung des beweglichen Teils 39 eine entsprechende Verschiebung des Sitzes 8 für den zu werfenden Ball 4 innerhalb des Werfrohres 3 bewirkt. In den in den Abbildungen von 6 bis 8 gezeigten Beispielen beschreibt jede austauschbare Ringmutter 61, zusätzlich zu einer voreingestellten Drosselung der Ablassleitung 5, auch eine andere Positionierung des Sitzes 8, spezifisch bezogen auf die entsprechende Drosselung.
Im Falle der vierten Ausführung dagegen sind die Mittel 43 zum Verändern der Position des Sitzes 8 für den Ball nicht direkt den Drosselmitteln 37 zugeordnet. Aus diesem Grunde wird es zweckmässig sein, die Mittel 43 zum Verändern der Position des Sitzes 8 einzustellen, und zwar jedes Mal, wenn die Einstellung der Drosselmittel 37 geändert wird.
Dank der Möglichkeit, die axiale Position des Sitzes 8 für den Ball zu regulieren, ist zwischen dem Sitz 8 und dem Ende entgegengesetzt von dem offenen Ende 7 des Werfrohres 3, wenn der Ball 4 sich in dem Sitz 8 befindet, eine dritte Kammer 45 erkennbar, in welcher sich das Fluid im Augenblick des Wurfes ausdehnen kann.
Vorteilhafterweise erfolgt das Einströmen des Fluids in das Werfrohr 3 in präziser Übereinstimmung mit dem Sitz 8 für den Ball 4, da der Ball 4 im wesentlichen den Auslass des Ablassleitung 5 verschliesst.
Wie in 12 gezeigt ist, kann die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung mit geeigneten Mitteln 67 zum Verbessern der Wurfgenauigkeit versehen werden.
Bei der in 12 gezeigten Ausführung sind die Mittel 67 zum Verbessern der Wurfgenauigkeit Mitteln 68 zur Geräuschreduzierung zugeordnet, die nachstehend im Detail beschrieben werden.
Bei dieser Ausführung sind die Mittel 67 zum Verbessern der Wurfgenauigkeit aus einem ringförmigen Element 69 gebildet, positioniert mit einem entsprechenden Abstand von dem offenen Ende 7 des Werfrohres 3.
Vorteilhafterweise hat das ringförmige Element 69 einen Innendurchmesser, der leicht grösser ist als der Durchmesser im Inneren des Werfrohres 3, und zwar auf solche Weise, dass beim Durchfliegen des Balles 4 zwischen dem Ball selbst und dem ringförmigen Element 69 ein kleiner Kanal 70 gebildet wird, so dass die Bewegung des Balles nicht durch Reibung oder anderen Einfluss verlangsamt wird.
Wie erwähnt, kann die Vorrichtung 1 nach der vorliegenden Erfindung auch mit Mitteln 68 zur Geräuschreduzierung versehen werden, so wie ein Schalldämpfer.
Ein Typ der genannten Geräuschreduziermittel 68 ist in 12 in Kombination mit dem ringförmigen Element 69 gezeigt. Allgemein jedoch muss auch kein Zusammenhang zwischen den Mitteln 67 zum Verbessern der Wurfgenauigkeit und den Geräuschreduziermitteln 68 bestehen.
Bei der gezeigten Ausführung sind die Geräuschreduziermittel 68 im wesentlichen aus einer ringförmigen Kammer 71 von entsprechendem Volumen gebildet, die koaxial an dem Werfrohr 3 montiert ist. Vorteilhafterweise ist die ringförmige Kammer 71 in abnehmbarer Weise montiert.
Die ringförmige Kammer 71 hat einen inneren Schlitz 72, eingearbeitet entsprechend zu dem offenen Ende 7 des Werfrohres 3, und eine Anzahl von seitlichen Schlitzen 73.
Die unter Druck stehende Luft, die aus dem Werfrohr 3 austritt, geht dann durch den inneren Schlitz 72 in die Kammer 71 und wird durch die seitlichen Schlitze 73 in die Atmosphäre abgelassen.
Die gesamte Durchlassweite ist nicht viel kleiner als die Weite des Werfrohres 3.
Vorteilhafterweise, obwohl diese Lösung nicht in den beiliegenden Abbildungen gezeigt ist, können die inneren Oberflächen der ringförmigen Kammer 71 und andere Teile der Vorrichtung mit schallabsorbierendem Material überzogen sein.
Obwohl hier nicht beschrieben, können spezifische Schalldämpfungsvorrichtungen auch für andere Geräuschquellen der Vorrichtung verwendet werden, insbesondere für das Geräusch des Entladens in die Atmosphäre aus der Kammer des Hauptverschlusses 12 und die Stosswellen, die aus der Öffnung des Elementes kommen, welches des Sitz 8 zur Positionierung des Balles beschreibt.
Letztere können eine Stosswelle in einer kardioiden Richtung erzeugen, verhältnismässig eng und konzentriert um die Wurfrichtung (Achse des Werfrohres 3). Sie sind hauptsächlich vorhanden bei hohen Ladedrücken und dem Betrieb der Werfvorrichtung ohne den Ball 4 in dem Werfrohr 3.
Vor der Beschreibung des Betriebes der Vorrichtung 1 nach der vorliegenden Erfindung muss eine detailliertere Analyse der Struktur der Schnellöffnungsvorrichtung 6 und des Druckkreises 20 vorgenommen werden, und zwar in der Form, in welcher sie in den beiliegenden Abbildungen dargestellt sind (s. insbesondere 2 und 4).
Wie gesagt, ist das Steuerventil 10 vom Konzept her ähnlich dem Hauptventil, hat jedoch kleinere Abmessungen. Obwohl hier ein bestimmter Typ von Schnellöffnungsventil (Schei benventil) beschrieben ist, können andere Typen von Schnellöffnungsventilen (Membrane usw.) verwendet werden, wenn sie die entsprechende Leistung erlauben.
In dem spezifischen Fall gleitet in dem Hauptventil der erste Scheibenverschluss 12 im Inneren eines zylindrischen Abschnittes 46 der ersten Kammer 13 und hat eine der ersten Kammer 13 zugewandte Wand 47, sowie eine äussere Wand 48, deren mittlerer Teil der Ablassleitung 5 zugewandt ist, und deren umlaufender ringförmiger Teil dagegen dem Fluidbehälter 2 zugewandt ist. Auf diese Weise, wenn die Scheibe sich in geschlossener Position befindet, drückt sie gegen die Ablassleitung 5 und die Dichtung ist gewährleistet durch einen Dichtungsring 49 (zum Beispiel aus nachgebendem Material wie Gummi), welcher den mittleren Teil von dem ringförmigen Teil trennt.
Entsprechend der Basiswand des zylindrischen Abschnittes 46 der ersten Kammer 13, zugewandt dem ersten Verschluss 12, ist auch ein erstes Dämpfungselement 50 positioniert, dessen Zweck es ist, den Aufschlag des ersten Verschlusses 12 auf die genannte Wand des zylindrischen Abschnittes 46 der ersten Kammer 13 im Augenblick des Öffnens des Hauptventils 9 zu milder.
Der zylindrische Abschnitt 46 der ersten Kammer 13 ist koaxial zu einem ringförmigen Abschnitt 51 der ersten Kammer 13 und steht mit diesem durch Verbindungsöffnungen 52 in Verbindung, erhalten in der Basiswand des zylindrischen Abschnittes 46.
Die genannten Öffnungen 52 sind sichtbar in den 3 und 4, welche einen Schnitt der Werfvorrichtung 1 zeigen, hergestellt mit einer um 45° um die mittlere Achse des Werfrohres 3 gedrehten Ebene im Verhältnis zu der Schnittebene der 1 und 2. In dem dargestellten Beispiel sind vier Verbindungsöffnungen 52 zwischen den beiden Abschnitten der ersten Kammer 13 vorhanden.
Die Verbindungsöffnungen 52 erstrecken sich ebenfalls durch das erste Dämpfungselement 50. Letzteres kann, um die Leistung zu verbessern, mit einem angehobenen Rand 53 rund um jede Verbindungsöffnung 53 versehen sein; dank der genannten Ränder 53 wird im Augenblick des Öffnens des Hauptventils 9 zwischen dem ersten Verschluss 12 und dem Dämpfungselement ein Luftkissen erzeugt, welches die Bewegung des ersten Verschlusses 12 bremst, wie hier nachstehend besser beschrieben wird.
Im Inneren und koaxial zu dem ringförmigen Abschnitt 51 der ersten Kammer 13 ist auch das Steuerventil 10 positioniert, dessen Struktur ähnlich ist wie die des Hauptventils 9.
Tatsächlich gleitet in dem Steuerventil 10 der zweite Scheibenverschluss 14 im Inneren einer zweiten zylindrischen Kammer 15 und hat eine innere Wand 54 zu der zweiten Kammer 15 hin ausgerichtet, sowie eine äussere Wand 55, deren mittlerer Teil einer Öffnung 56 zum Ablassen mit atmosphärischem Druck, und deren umlaufender ringförmiger Teil dem ringförmigen Abschnitt 51 der ersten Kammer 13 zugewandt ist. Auf diese Weise, wenn sich der zweite Verschluss 14 in der geschlossenen Position befindet, drück er auf die Auslassöffnung 56 und die Dichtung wird durch einen zweiten Dichtungsring 57 gewährleistet (zum Beispiel aus nachgebendem Material wie Gummi), welcher den mittleren Teil von dem ringförmigen Teil trennt.
Entsprechend der Basiswand der zweiten Kammer 15, welche dem zweiten Verschluss 14 zugewandt ist, ist auch in diesem Falle ein zweites Dämpfungselement 58 positioniert, dessen Zweck es ist, den Aufschlag des zweiten Verschlusses 14 gegen die genannte Wand der zylindrischen Kammer in dem Moment zu dämpfen, in dem das Steuerventil 10 geöffnet wird.
Die zweite Kammer 15 steht in Verbindung mit der dritten Öffnung der Ladeleitung 31, und zwar über einen Verbindungskanal 59, der durch ihre eigene Basiswand verläuft.
Der genannte Kanal erstreckt sich ebenfalls durch das zweite Dämpfungselement 58, welches ähnlich wie das erste mit einer angehobenen Kante (nicht gezeigt) rund um den Verbindungskanal 59 versehen sein kann, um zwischen dem zweiten Verschluss 14 und dem zweiten Dämpfungselement 58 in dem Moment ein Luftkissen zu erzeugen, in dem das Steuer ventil 10 geöffnet wird.
In den gezeigten Beispielen hat der Verbindungskanal 59, wie gesagt, zwei Verbindungszweige, jeweils zu der zweiten Kammer 15 und zu der Ladeleitung 31, und einen dritten Zweig, angeschlossen an das Auslöseventil (oder die Ventile) 11.
Schliesslich können, obwohl hier nicht ausdrücklich dargestellt oder beschrieben, der Vorrichtung 1 nach der vorliegenden Erfindung noch weitere Komponenten hinzugefügt werden, wie eine Trägerstruktur, welche es erlaubt, das Werfrohr 3 mit der gewünschten Neigung auszurichten (Höhenbogen), ein System zum automatischen Laden des zu werfenden Balles 4 und eine elektronische Steuereinheit, in der Lage, automatisch den Betrieb der Vorrichtung 1 zu verwalten, wobei das Ladesystem (Ladedruck), das Training, der Höhenbogen, der Wurfmoment usw. überwacht werden.
Was den Betrieb der Vorrichtung 1 nach der vorliegenden Erfindung betrifft, so erfolgt dieser in nachstehender Weise.
Im Augenblick des Öffnens des Auslöseventils 11 (von Hand oder elektromagnetisch) wird aus der zweiten Kammer 15 des Steuerventils 10 schnell der Druck durch den Verbindungskanal 59 abgelassen, was die Verschiebung des zweiten Verschlusses 14 in die geöffnete Position bewirkt. Folglich wird die erste Kammer 13 mit Hilfe der Auslassöffnung 56 mit dem Aussenbereich in Verbindung gebracht und der Druck wird schnell abgelassen, was wiederum das Verschieben des ersten Verschlusses 12 in die geöffnete Position bewirkt. Der Behälter 2 steht folglich in Verbindung mit dem Werfrohr 3, und es wird dabei ein plötzlicher Strom des Fluids aus dem Behälter 2 in die dritte Kammer 45 ausgelöst, die hinter dem zu werfenden Ball 4 positioniert ist, jedoch entsprechend reguliert durch die Drosselmittel 37.
Der Ball, welcher bis zu diesem Moment in seinem Sitz 8 gehalten wurde, beginnt mit seiner Beschleunigung, bestimmt durch den plötzlichen Strom des Fluids und durch die ständige Erhöhung des Druckes in dem Werfrohr 3.
Die Beschleunigung des Balles hängt von der Kraft ab, die aus den dynamischen Druckbelastungen entsteht, und bleibt solange bestehen, wie letztere ihre Wirkungen beibehalten. Somit, wenn die Mitte des Balles sich ausreichend über das Austrittsende des Werfrohres 3 hinaus bewegt hat (zum Beispiel um etwa ein Drittel des Ballradius), verschwinden diese Wirkungen und der Ball fliegt in seiner Bahn weiter, wobei er die gewünschte Wurfgeschwindigkeit erreicht hat. Von diesem Moment an unterliegt der Ball nur der Schwerkraft, dem Luftwiderstand und eventuell dem unerwünschten Auftreten von Wind. Die sich ergebende Bahn kann leicht als ein rein ballistisches Problem angesehen werden.
Die Situation ist leicht anders, wenn die Vorrichtung ebenfalls mit Mitteln 67 zur Verbesserung der Wurfgenauigkeit versehen ist, bestehend aus dem ringförmigen Element 69. Im Augenblick des Wurfes, nach dem Überwinden des offenen Endes 7 des Werfrohres 3, fliegt der Ball durch einen kurzen freien Abschnitt, wobei er die radiale Freigabe eines jeden restlichen Überdruckes in dem Werfrohr 3 erlaubt.
Anschliessend, beim Durchfliegen mit voller Geschwindigkeit durch das ringförmige Element 69, unterliegt der Ball den strömungsdynamischen Kräften, die in dem schmalen Kanal 70 zwischen dem Ball und dem ringförmigen Element 69 erzeugt werden. Die axialen Komponenten dieser Kräfte bewirken eine leichte Verlangsamung des Balles, während die radialen Komponenten eine effektive axiale Zentrierung desselben in der Flugrichtung festlegen. Folglich wird die Wurfgenauigkeit verbessert.
Der effektive Rohrlängenparameter L wird hier als der Abstand, gemessen an der Achse des Werfrohres 3, zwischen der Mitte des Balles und der Mitte der Austrittsweite des Werfrohres 3 festgelegt.
Um einen optimalen Betrieb der Vorrichtung 1 zu erhalten, sollte die effektive Rohrlänge L mit der Durchlassweite des Fluid im Zusammenhang stehen, die durch die Drosselmittel 37 bestimmt wird, zum Beispiel mit der Position des beweglichen Teils 39 im Verhältnis zu dem feststehenden Teil 38. Dies, weil übermässig lange Rohre vor dem Austritt des Balles eine schnelle Verlangsamung des Balles bewirken, wobei nur eine begrenzte Austrittsgeschwindigkeit möglich ist, welche die Drosselmittel 37, so wie sie eingestellt sind, erlauben.
Analysiert man mehr im Detail das Verhalten der Haupt- und Steuerventile im Augenblick des Öffnens, wobei sie sich strukturell ähnlich sind, so haben sie ein ähnliches Verhalten. Bezieht man sich folglich insbesondere auf das Hauptventil 9, kann die Folge der Wurfabläufe wie nachstehend spezifiziert werden.
Ein sehr schneller Druckablass aus der ersten Kammer 13, zurückzuführen auf die fast unverzügliche Verbindung des ringförmigen Abschnittes 51 derselben mit dem Aussenbereich, führt in einer ersten Phase zu null Schliesskraft des ersten Verschlusses 12, und dann, durch Umkehren der genannten Kräfte, zu der schnellen Öffnungsverschiebung desselben Verschlusses, zurückzuführen auf die Druckunterschiede zwischen der ersten Kammer 13 und dem Behälter 2 und zwischen der ersten Kammer 13 und der Ablassleitung 5, wie auch auf die gleichzeitige und progressive Impulsübertragung von dem Fluid an den ersten Verschluss 12 in der schnellen Bahnveränderung, welcher das Fluid selbst an dem Schliesssitz 60 des Hauptventils 9 unterliegt. In den ersten Phasen dieses Prozesses erhöht sich der Druck schnell auch in der gesamten Ablassleitung 5 durch eine Art von „Trägheitseinschluss", zurückzuführen auf das Vorhandensein des Balles, welcher zum Verschliessen des sich im Kontakt mit dem Ball befindlichen Austrittes der Ablassleitung 5 beiträgt. Die komplexe Dynamik dieses Phänomens fuhrt zur maximalen Beschleunigung und Öffnungsgeschwindigkeit des Verschlusses 12, wodurch es erlaubt ist, Öffnungszeitkonstante von 0,5–0,8 Millisekunden zu erreichen, auch mit einer Vorrichtung 1, die aus normalerweise verwendeten metallenen Materialien hergestellt ist, die zwar solide, aber nicht besonders leicht sind.
Die Verwendung von leichten und widerstandsfähigen Materialien, wie Titanlegierungen, würden in der Tat weitere Verbesserungen ermöglichen, insbesondere betreffend die beweglichen Teile der Vorrichtungen.
Die Verschlüsse erreichen die jeweiligen maximalen Verschiebungen ohne bedeutenden Rückprall oder andere negative Wirkungen durch das Auftreffen auf die Dämpfungselemente (vorteilhafterweise gebildet aus Scheiben aus nachgebendem Material wie Gummi), deren oben beschriebene, entsprechend ausgelegte Profile ein wirkungsvolles Dämpfen erlauben, auch mit Hilfe des Luftkissens, welches zwischen jedem Verschluss und dem entsprechenden Dämpfungselement gebildet ist, und zwar im Augenblick des Kontaktes des Verschlusses mit den angehobenen Rändern des Dämpfungselementes.
Die mechanischen Belastungen infolge des Aufschlags wer den dabei reduziert, wobei die Integrität der Verschlüsse erhalten bleibt und die Anwendung von geringen Massen für diese erlaubt ist, und wobei höhere Öffnungsgeschwindigkeiten erreicht werden.
Zurückkommend auf den Ablass des Fluids aus dem Behälter 2 in das Werfrohr 3, wird während des Strömungsübergangs der kritische Zustand normalerweise erreicht in der minimalen Durchlassweite der Bahn des Fluids, wobei ein erstes zu überwindendes Mach 1 bestimmt wird, mit metastabilen strömungsdynamischen Zuständen, unmittelbar gefolgt von einem Stoss durch Übergang im Unterschallbereich zu dem stabilen strömungsdynamischen Zustand.
Anfangs geschieht dies, wie gesagt, zuerst in der Nähe des Schliesssitzes 60 des Hauptventils 9, mit leicht geöffnetem Verschluss, der Ablassleitung 5 noch nicht ausreichend unter Druck stehend und dem Ball noch in etwa auf seinem Sitz 8 liegend.
Der kritische Zustand verlagert sich dann in die Nähe des Austritts der Auslassleitung 5, mit dem Verschluss ausreichend geöffnet, jedoch befindet sich der Ball aufgrund seiner Trägheit praktisch noch dicht an seiner Ausgangsposition.
Anschliessend, wenn sich der Ball von seinem Positionierer fort bewegt, verlagern sich die kritischen Zustände wieder zurück in die Nähe des Schliesssitzes 60 oder in die Nähe der minimalen Durchlassweite zwischen den Drosselmitteln 37, wenn die Weite dieses Durchlasses einen kleineren Oberflächenbereich hat als jene, die durch die augenblickliche Position des Verschlusses im Verhältnis zu dem Sitz 8 beschrieben ist.
Die besonderen Profile der dargestellten Verschlüsse bewahren das nachgebende Material der Dichtungsringe an den Schliesssitzen vor den dynamischen Belastungen durch die Stosswellen.
Die Abmessungen der ersten und der zweiten Kammer 13, 15 und die Parameter der beiden Verschlüsse (Gewicht, Abmessungen, Form und verwendete Materialien) müssen spezifisch während der Planungsphase festgelegt werden, um ausreichend kurze Öffnungszeiten für das Hauptventil 9 zu erhalten und die schnellstmögliche Beschleunigung des Balles während der Wurfphase zu erlauben.
Zusammenfassend sind die Hauptfaktoren, welche den Betrieb der Vorrichtung 1 in ihrer komplettesten Ausführung bestimmen, folgende:

– das Volumen des Behälters 2 für das unter Druck stehende Fluid;
– der Ladedruck des Behälters 2;
– die Öffnungsweite der Schnellöffnungsvorrichtung 6;
– die Öffnungsweite der Drosselmittel 37;
– das Volumen der dritten Kammer 45 hinter dem Ball;
– die effektive Rohrlänge.

Es konnte beobachtet werden, dass der Betrieb innerhalb von begrenzten Kombinationen dieser Faktoren einstellbar ist und optimiert wird.
Bei den bis hierher beschriebenen Ausführungen war es die Wahl bei der Auslegung, das Volumen des Behälters 2 und die Durchlassweite der Schnellöffnungsvorrichtung 6 an geeignete Werte zu binden und zu praktischen Einstellzwecken einen Zusammenhang zwischen der Öffnungsweite der Drosselmittel 37 und der effektiven Rohrlänge einzugeben, bestimmt durch die Position des Sitzes 8, auf welchem der Ball anfangs liegt.
Dieser Zusammenhang wird auf solche Weise erhalten, dass den zunehmenden Öffnungsweiten der Drosselmittel 37 geeignete zunehmende Rohrlängen entsprechen. Das Volumen der dritten Kammer 45 hinter dem Ball erweist sich somit als zusammenhängend, indem es abnehmende Werte annimmt.
Folglich wird auch die Wurfeinstellung vorteilhafterweise festgelegt, indem auf nur zwei Parameter eingewirkt wird: Ladedruck des Behälters 2 und effektive Rohrlänge.
13 zeigt die Eigenschaften der Kurvenfamilie der Wurfgeschwindigkeit, erreichbar als Funktion des Ladedruckes durch Parameter, die auf der effektiven Rohrlänge basieren.
Wie gezeigt ist, hat jede Kurve ein mittleres Segment, mit durchgehenden Linien, welches die Druckbereiche darstellt, bei welchen die Vorrichtung 1 in optimaler Weise arbeitet.
Sobald der Wurf ausgeführt ist, kann das System entweder von Hand oder automatisch geladen werden. In letzterem Falle ist die Vorrichtung innerhalb von 3–5 Sekunden von dem Wurf bereit für einen neuen Wurf.
Im Falle der fünften Ausführung dagegen, gezeigt in 11 (Variante der Ausführung aus 5), ist es auch möglich, einen zusätzlichen Parameter zu variieren: das Volumen des Behälters 2. Diese Lösung sichert eine grössere Vielseitigkeit der Vorrichtung insgesamt.
Der Behälter ist mit zwei Halbschalen 65 hergestellt, von welchen wenigstens eine im Verhältnis zu der anderen beweglich ist, um die Regulierung von dessen Volumen zu erlauben (die Abdichtung ist durch Dichtungen 66 gesichert).
Andere Ausführungen sind ebenfalls möglich, bei welchen zusätzlich zu der Regulierung des Volumens des Behälters 2 auch andere Parameter eingestellt werden können, wie zum Beispiel der Ladedruck des Behälters 2 und die effektive Rohrlänge L.
Wie gesagt, wenn auch bei Ladebeginn der gesamte Kreis im wesentlichen im direkten Kontakt mit dem atmosphärischen Druck ist, sichert eine entsprechende Dimensionierung der ersten, zweiten und dritten Öffnung 32, 33, 34 vor allem das Schliessen der beiden Verschlüsse 12, 14 und folglich die Unterdrucksetzung des gesamten Kreises.
Betreffend die Geräuschreduziermittel 68 muss schliesslich bemerkt werden, dass der restliche Überdruck in dem Werfrohr 3 verhältnismässig hoch sein kann, bei ausreichend hohen Ladedrücken des Behälters 2 und begrenzten effektiven Rohrlängen L. Folglich, wenn die Mitte des Balles das offene Ende 7 des Werfrohres 3 überwindet, wird das genannte offene Ende mit dem atmosphärischen Druck in Verbindung gebracht und jeder Überdruck wird schnell radial abgelassen, normalerweise gefolgt von einem teilweisen Rücksog mit Umkehr des Bewegungsfeldes des Fluids. Dieses Phänomen erzeugt das sogenannte „Mündungsgeräusch".
Unter Verwendung der Reduziermittel wird der Überdruck in die ringförmige Kammer 71 abgelassen, bevor er in die umgebende Atmosphäre austritt, und zwar durch die seitlichen Schlitze 73.
Die vorliegende Erfindung erreicht wichtige Vorteile.
Die Vorrichtung zum Werfen von Bällen für das Sporttraining nach der vorliegenden Erfindung ist kompakt, leicht und leicht zu transportieren.
Ausserdem ist die Vorrichtung sehr leistungsfähig in der Ausführung von Schüssen und in der Lage, dem Ball mit Präzision, Wiederholbarkeit und Reguliermöglichkeit den notwendigen Impuls zum Erreichen der erforderlichen Wurfgeschwindigkeit zu verleihen.
Die Vorrichtung hat den weiterem Vorteil, dass sie mit einer einfachen Druckluftquelle mit niedrigem Druck (7–9 bar) arbeitet, wie ein einfacher, handelsüblicher tragbarer Kompressor. Folglich ist die Vorrichtung auch sicher im Betrieb.
Ein zusätzlicher Vorteil ist, dass minimale Mengen an Fluid benutzt werden können, um den notwendigen Wurfimpuls zu erhalten.
Dank der Präzision und der Wiederholbarkeit des Wurfes und der Aufschlagparameter kann die Vorrichtung daher benutzt werden, um die technischen Fähigkeiten der Spieler zu verbessern (Stoppen, Schiessen, Kopfschuss usw.). Sie erlaubt es dem Sportler, dynamisch die Folge der besten biomechanischen Positionen einzunehmen und zu konsolidieren mit der sicheren Wiederholung der Bewegung, wobei erreicht wird, was als Ergebnis des motorischen Lernens bezeichnet werden kann.
Grundlegend wichtig ist die Möglichkeit des Wiederholens der Bewegung unter den gleichen Bedingungen in kontinuierlicher und beharrlicher Weise, auch mit der Möglichkeit für den Spieler, sich selbst in Aktion zu sehen, und zwar mit gleichzeitiger Verwendung von Aufzeichnungsmitteln (geschlossener Kreis von Videokameras und Videorecorder).
Es sollte ebenfalls bemerkt werden, dass die vorliegende Erfindung verhältnismässig leicht zu realisieren ist, und dass die mit der Realisierung der Erfindung zusammenhängenden Kosten und die Betriebskosten niedrig sind.
Die so ausgelegte Erfindung kann zahlreichen Änderungen und Varianten unterliegen, ohne dabei von dem Zweckbereich des erfinderischen Konzeptes abzuweichen, das diese kennzeichnet.
Alle Komponenten können durch technisch gleichwertige Elemente ersetzt werden, und praktisch auch alle verwendeten Materialien, wie auch die Formen und Abmessungen der verschiedenen Komponenten alle von den Anforderungen abhängen können.

Claims

Vorrichtung zum Werfen von Bällen für das Sporttraining, enthaltend: – einen Behälter (2) zur Aufnahme eines unter Druck stehenden gasförmigen Fluids; – ein Werfrohr (3), dessen Querschnitt im wesentlichen dem eines zu werfenden Balles (4) entspricht, wobei das genannte Rohr ein offenes Ende (7) zum Werfen des Balles (4) hat, sowie einen Sitz (8) zum Positionieren des Balles (4); – eine Ablassleitung (5) des Fluids, betrieblich angeschlossen zwischen dem genannten Behälter (2) und dem genannten Werfrohr (3); und – eine Schnellöffnungsvorrichtung (6) zum Ablassen auf einen Befehl hin des genannten Fluids aus dem genannten Behälter (2) an das genannte Werfrohr (3) durch die genannte Ablassleitung (5), um das Werfen des Balles (4) zu bewirken; und – Drosselmittel (37), montiert in der genannten Ablassleitung (5); dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Drosselmittel (37) geeignet sind, zum Verändern der effektiven Durchlassweite der Ablassleitung (5) reguliert zu werden, und dadurch, dass die genannte effektive Durchlassweite, die durch die Drosselmittel (37) festgelegt wird, während eines gesamten Wurfes dieselbe bleibt.
Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Drosselmittel (37) einen feststehenden Teil (38) und einen im Verhältnis zu dem feststehenden Teil (38) beweglichen Teil (39) enthalten, wobei das Verschieben des genannten beweglichen Teils (39) im Verhältnis zu dem genannten feststehenden Teil (38) eine Veränderung der effektiven Durchlassweise der Ablassleitung (5) entsprechend den Drosselmitteln (37) bestimmt.
Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte bewegliche Teil (39) aus einem Kolbenverschluss gebildet ist.
Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte bewegliche Teil (39) aus einer Muffe gebildet ist, deren äussere Wand (40) dicht an dem feststehenden Teil (38) gleitet, und welche eine Verjüngung (41) entsprechend ihrem eigenen Einlassabschnitt für das Fluid aufweist, sowie einen oder mehrere Schlitze (42), die sich über den feststehenden Teil erstrecken.
Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Drosselmittel (37) eine oder mehrere austauschbare Ringmuttern (61) enthalten, wobei jede Ringmutter (61) eine unterschiedliche Drosselung der Durchlassweite für das Fluid in der Ablassleitung (5) beschreibt.
Vorrichtung nach einem beliebigen der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Schnellöffnungsvorrichtung (6) wenigstens ein Hauptventil (9) mit Schnellöffnung enthält, welches das Ausströmen des Fluids aus dem Behälter (2) an die Ablassleitung (5) steuert.
Vorrichtung nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Schnellöffnungsvorrichtung (6) ausserdem wenigstens ein Auslöseventil (11) enthält, welches die Aktivierung des Hauptventils (9) bewirkt.
Vorrichtung nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Schnellöffnungsvorrichtung (6) ausserdem wenigstens ein Steuerventil (10) enthält, welches das Öffnen des Hauptventils (9) bewirkt und wiederum durch das Auslöseventil (11) gesteuert wird.
Vorrichtung nach Patentanspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Hauptventil (9) einen ersten beweglichen Verschluss (12) enthält, ausgelöst mit Hilfe einer unter Druck setzbaren ersten Kammer (13), wobei der genannte erste Verschluss (12) sich in der geschlossenen Position befindet, wenn die genannte erste Kammer (13) unter Druck steht, und in die geöffnete Position geht, wenn in der ersten Kammer (13) der Druck abgelassen ist, wobei das genannte Steuerventil (10), wenn es geöffnet ist, das Ablassen des Druckes in der ersten Kammer (13) bewirkt.
Vorrichtung nach Patentanspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Steuerventil (10) einen zweiten beweglichen Verschluss (14) enthält, ausgelöst mit Hilfe einer zweiten unter Druck setzbaren Kammer (15), wobei der genannte zweite Verschluss (14) sich in der geschlossenen Position befindet, wenn die genannte zweite Kammer (15) unter Druck steht, und in die geöffnete Position geht, wenn in der zweiten Kammer (15) der Druck abgelassen ist, wobei das genannte Auslöseventil (11), wenn es geöffnet ist, das Ablassen des Druckes in der zweiten Kammer (15) bewirkt.
Vorrichtung nach Patentanspruch 7, 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Auslöseventil (11) ein Magnetventil ist.
Vorrichtung nach Patentanspruch 7, 8, 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Auslöseventil (11) fernsteuerbar ist.
Vorrichtung nach Patentanspruch 7, 8, 9, 10 oder 1, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Auslöseventil (11) ein handbetriebenes Ventil ist.
Vorrichtung nach Patentanspruch 7, 8, 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei parallele Auslöse ventile (11) enthält, ein handbetriebenes Ventil und ein Magnetventil.
Vorrichtung nach einem beliebigen der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiter einen Kreis (20) enthält, um den Behälter (2) unter Druck zu setzen.
Vorrichtung nach Patentanspruch 9 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Druckkreis (20) ebenfalls die genannte erste Kammer (13) unter Druck setzt, wobei der Behälter (2) und die erste Kammer (13) in Strömungsverbindung miteinander stehen.
Vorrichtung nach Patentanspruch 10 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Druckkreis (20) ebenfalls die genannte zweite Kammer (15) unter Druck setzt, wobei der Behälter (2) und die zweite Kammer (15) in Strömungsverbindung miteinander stehen.
Vorrichtung nach Patentanspruch 15, 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Druckkreis (20) das automatische Wiederaufladen des Behälters (2) nach jedem Wurf erlaubt.
Vorrichtung nach einem beliebigen der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausserdem Mittel (43) zum Verändern der Position des genannten Sitzes (8) in dem genannten Werfrohr (3) für den zu werfenden Ball (4) enthält.
Vorrichtung nach Patentanspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Drosselmittel (37) und die genannten Mittel (43) zum Verändern der Position des Sitzes (8) für den Ball (4) betrieblich miteinander verbunden sind, um die Position des Sitzes (8) je nach der Einstellung des Durchlasses des Fluids von dem Behälter (2) zu dem Werfrohr (3) und umgekehrt zu verändern, je nach einem vorgegebenen Verhältnis.
Vorrichtung nach den Patentansprüchen 2 und 20, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Sitz (8) für den zu werfenden Ball (4) starr an den beweglichen Teil (39) der Einstellmittel angeschlossen ist, wobei das Verschieben des beweglichen Teils (39) ein entsprechendes Verschieben des Sitzes (8) für den zu werfenden Ball (4) innerhalb des Werfrohres (3) bewirkt.
Vorrichtung nach den Patentansprüchen 5 und 20, dadurch gekennzeichnet, dass jede austauschbare Ringmutter (61) ebenfalls eine andere Positionierung des Sitzes (8) für den Ball (4) innerhalb des Werfrohres (3) bestimmt.
Vorrichtung nach einem beliebigen der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Sitz (8) für den Ball (4) und dem Ende des Werfrohres (3) entgegengesetzt von dem offenen Ende (7), wenn der Ball (4) sich in dem Sitz (8) befindet, ebenfalls eine dritte Kammer (45) beschrieben wird, in welcher sich das Fluid im Augenblick des Werfens ausdehnt, und dadurch, dass die genannte Ablassleitung (5) an das Werfrohr (3) entsprechend zu dem Sitz (8) für den Ball (4) angeschlossen ist.
Vorrichtung nach einem beliebigen der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (2) ein veränderbares Volumen hat.
Vorrichtung nach einem beliebigen der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausserdem Mittel (67) zur Steigerung der Wurfgenauigkeit hat.
Vorrichtung nach Patentanspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Mittel (67) zur Steigerung der Wurfgenauigkeit aus einem ringförmigen Element (69) gebildet sind, positioniert in einem geeigneten Abstand von dem offenen Ende (7) des Werfrohres (3).
Vorrichtung nach Patentanspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmige Element (69) einen leicht grösseren Innendurchmesser hat als der Innendurchmesser des Werfrohres (3).
Vorrichtung nach einem beliebigen der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausserdem Reduziermittel (68) des Werfgeräusches hat.
Vorrichtung nach Patentanspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Geräuschreduziermittel (68) aus einer ringförmigen Kammer (71) von entsprechendem Volumen gebildet sind, montiert koaxial an dem Werfrohr (3) und einen internen Schlitz (72) aufweisend, erhalten entsprechend zu dem offenen Ende (7) des Werfrohres (3), sowie eine Anzahl von seitlichen Schlitzen (73).
Vorrichtung nach Patentanspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die vollständige Durchlassweite in der genannten ringförmigen Kammer (71) nicht viel kleiner ist als die Weite des Werfrohres (3).
Vorrichtung nach Patentanspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Oberfläche der ringförmigen Kammer (71) mit einem schallschluckenden Material überzogen ist.
Vorrichtung nach einem beliebigen der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Fluid Luft ist.
Vorrichtung nach einem beliebigen der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausserdem eine Trägerstruktur enthält, welche das Ausrichten des Werfrohres (3) erlaubt.
Vorrichtung nach einem beliebigen der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausserdem eine programmierbare elektronische Einheit enthält, welche den automatischen und ferngesteuerten Betrieb derselben ermöglichen kann.
Vorrichtung nach einem beliebigen der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassleitung (5) einen kleineren Querschnitt hat als das Werfrohr (3).