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Die Erfindung betrifft eine Kutsche zum Trainieren von Pferden, umfassend
wenigstens ein Rad, das durch die Bodenberührung dann in Umdrehung
versetzt wird, wenn die Kutsche fährt, und das an einer Achse montiert und
mit dieser drehfest verbunden ist, und das in Triebverbindung mit einer
Fluidpumpe steht, die einen Verdrehwiderstand auf das Rad ausübt, und
deren Gehäuse an der Kutsche befestigt ist.
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Eine Kutsche dieser Art ist in SE-A-402 948 beschrieben. Die Räder dieser
Kutsche sind von Achsen getragen, die ihrerseits in Gabeln des Chassis der
Kutsche gelagert sind. An der Kutsche sind Fluidpumpen vorgesehen. Diese
Fluidpumpen sind an die die Räder tragenden Achsen auf nicht erkennbare
Weise angeschlossen. Man kann jedoch annehmen, daß zum Anschließen der
die Räder tragenden Achsen der Fluidpumpen eine Art von Kupplung
vorgesehen ist. Diese Konstruktion weist zufolge der Achsanordnung
erhebliche Komplikationen auf; außerdem ist es vergleichsweise mühsam, das
Rad zu montieren bzw. zu demontieren.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kutsche mit einer vorteilhaften
Radaufhängung anzugeben.
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Diese Aufgabe wird durch die Erfindung dadurch gelöst, daß sich die
Achslagerung vom Gehäuse der Fluidpumpe nach außen erstreckt und die
axiale und radiale Lagerung des Rades relativ zur Fluidpumpe und damit zur
Kutsche übernimmt, und daß die Achslager, die somit in der Fluidpumpe
enthalten sind, auch als Radlager dienen.
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Weitere bevorzugte Merkmale in bezug auf Ventile und andere Einrichtungen
zum Kontrollieren des Widerstandes, der durch die Fluidpumpe gegenüber
der Verdrehung des Rades ausgeübt wird, sind in den abhängigen
Ansprüchen definiert.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Das Nachstehende gibt eine genauere Beschreibung eines
Ausführungsbeispieles der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte
Zeichnung.
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Fig. list eine Teischnittansicht eines Teiles des Trainingsgerätes, die
Aufhängung eines seiner Räder veranschaulichend.
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Fig. 2 ist ein Blockschaltbild der Flüssigkeitsschaltung gemäß der Erfindung.
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Fig. 3 ist ein Verdrahtungsschema der im Trainingsgerät enthaltenen
elektrischen Steuereinheit.
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Fig. 4 ist eine schematische Darstellung, die die Kontroll- und
Überwachungsmöglichkeiten der Vorrichtung veranschaulicht und, in ihrem
unteren Teil, ein Trainingsprogramm, das mittels des Gerätes durchgeführt
werden kann.
EINZELBESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Ein Teil des Trainingswagens list in Fig. 1 veranschaulicht. Der
Trainingswagen ist dazu bestimmt, von einem Pferd oder einem zu
trainierenden Tier gezogen zu werden. Der Wagen ist in der Praxis ein
Zweiräder, wenn in Fig. 1 auch nur ein Rad 2 gezeigt ist. Der Wagen umfaßt
ferner ein Chassis, das nur teilweise angedeutet ist. Das Chassis ist dazu
bestimmt, mit dem Pferd mittels Schäften oder dergleichen verbunden zu
werden, und es ist auf dem Chassis ein Sitz für den Fahrer vorgesehen. Die
spezielle Konstruktion des Wagens ist nicht entscheidend für das Konzept der
Erfindung; im Prinzip läßt sich jegliche Bauart eines Wagens oder Sitzkarrens
in Verbindung mit der Erfindung benutzen.
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Wird der Wagen gezogen, so wird Rad 2 durch Kontakt mit dem Boden in
Umlauf versetzt. Eine Flüssigkeitspumpe 4 ist an Rad 2 angeschlossen und
hierdurch antreibbar. Die Pumpe ist in der Praxis eine hydraulische Pumpe.
Das hydraulische Schema ist in Fig. 2 genauer dargestellt, und es ergibt sich
hieraus, daß zwei hydraulische Pumpen 4 vorgesehen sind, nämlich eine für
jedes Rad des Wagens.
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Ventile 5 sind auf der Druckseite der Pumpen angeordnet, um den von den
Flüssigkeitspumpen ausgeübten, dem Umlauf der Räder entgegenwirkenden
Widerstand zu kontrollieren. Die genannten Ventile umfassen ein
Druckbegrenzungsventil 6 vom automatisch arbeitenden Konstantdrucktypus,
d.h. ein Ventil, um einen im wesentlichen konstanten Druck auf der Druckseite
der Pumpen 4 beizubehalten, unabhängig, wenigstens innerhalb eines
gewissen Pumpendrehzahl bereiches, von der Betriebsdrehzahl und damit
vom Durchsatz durch die Pumpe. Wie man aus Fig. 2 erkennt, sind die
Pumpen 4 auf ihren Druckseiten mit Leitungen 7 versehen, die
zusammenlaufen und über einen gemeinsamen Leitungsabschnitt 8 in
leitender Verbindung mit dem Druckbegrenzungsventil 6 stehen. Es sei darauf
verwiesen, daß das genannte Ventil von einer an sich bekannten Bauart ist
und in zahlreichen anderen technischen Gebieten eingesetzt wird.
Die Saugseiten der Pumpen 4 kommunizieren auf herkömmliche Weise über
Leitungen 9 mit einem hydraulischen Ölbehäter 10, der an einer geeigneten
Stelle des Wagens angeordnet ist.
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Das Druckbegrenzungsventil 6 ist justierbar gestaltet bezüglich der Größe des
konstanten Druckes. Ein Manometer 11 ist auf der Druckseite der Pumpen 4
vorgesehen, um eine Information bezüglich des im hydraulischen Ölvolumen
zwischen den Pumpen 4 und dem Druckbegrenzungsventil 6 herrschenden
Druckes zu liefern. Manometer 11 ist am besten derart geeicht, daß die
Meßwerte, die abgelesen werden können, ein Bild von der Zugkraft geben,
die der Bremswiderstand der hydraulischen Pumpen in den Schäften des
Wagens oder einer anderen analogen Kupplungsvorrichtung zwischen Wagen
und Pferd liefern. Eine derartige Eichung macht es leichter für den Fahrer,
aufgrund seiner Erfahrung eine korrekte Re-Justierung des Ventiles 6
herzustellen, für das der gewünschte Widerstand gegen ein Verfahren des
Wagens und ein optimales Training erreicht werden.
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Ventil 5 umfaßt ein Ventieldeinstellelement 12 zum Entlassen des Druckes auf
der Druckseite der Rum pen 4. Das Ventilelement 12 besteht genauer gesagt
aus einem zweiten einstellbaren Ventil, das parallel zum
Druckbegrenzungsventil 6 geschaltet ist. Dieses Ventilelement zwingt in
geschlossenem Zustand das hydraulische Öl auf der Druckseite der Pumpen
4 dazu, durch Ventil 6 hindurchzuströmen und erlaubt es, daß das
hydraulische Öl in einem zweiten Offen-Zustand hindurchtritt, ohne daß es
durch das Druckbegrenzungsventil 6 hindurchtreten muß. Ventil 12 ist
demgemäß aus einem Zwei-Positionen-Ventil gebildet, das offen oder
geschlossen sein kann.
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Auf der stromabwärtigen Seite der Ventile 6 und 12 laufen von den Ventilen
ausgehende Leitungen zu einer gemeinsamen Leitung 13 zusammen, die
über ein Filter 14 hydraulisches Öl an Container 10 liefert. Ein
Rückschlagventil 15 ist in herkömmlicher Weise parallel zu Filter 14
angeordnet und dazu vorgesehen, dann zu öffnen, wenn Filter 14
beispielsweise aufgrund einer Verstopfung einen Widerstand gegenüber der
Strömung ausübt, der einen bestimmten Wert überschreitet. Die Ventile 6 und
12 sind vorzugsweise einem Ventilblock zugeordnet, der durch das Rechteck
angedeutet ist, wobei Kontrollelemente zum Justieren des konstanten
Druckniveaus des Druckbeschränkungsventiles 6 und zum Einstellen von
Ventil 12 zwischen seinen beiden Positionen von der Außenseite des
genannten Blockes her zugänglich sind. Bei der einfachsten Ausführungsform
sind diese Kontrollorgane derart gestaltet, daß sie von der Bedienungsperson
oder vom Fahrer von Hand betätigbar sind. Ventil 12 ist am besten von einer
solchen Konstruktion, daß es in einer Position verbleibt, auf welche es durch
manuelle Betätigung eingestellt wurde, bis das Ventil zum Umstellen zur
alternativen Position wieder betätigt wird.
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Die Anordnung des Zwei-Positionen-Ventils 12 hat den entscheidenden
Vorteil, daß die Bremskraft schnell und wirksam in dem Sinne eingestellt
werden kann, daß sie ein- bzw. ausgeschaltet werden kann ohne jegliche
Notwendigkeit, irgendeine Re-Justierung von Ventil 12 durchzuführen.
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Ein Beispiel eines möglichen Trainingsprogrammes ist in Figur 4 unten
dargestellt. Die Abszisse stellt die Zeit dar, während die Ordinate die
Bremskraft F darstellt. Es kann während einer ersten Zeitspanne t1
wünschenswert sein, eine relativ hohe Bremskraft beizubehalten, so daß das
Pferd demgemäß relativ hart arbeiten muß. Während dieser Zeitspanne ist
Ventil 12 in Fig. 2 demgemäß geschlossen, während Ventil 6 je nach seiner
Justierung die Bremskraft im wesentlichen konstant hält. Während einer
nachfolgenden Zeitspanne t2 wird die Bremskraft sodann völlig eliminiert, so
daß das Pferd eine Erholungsperiode bekommt. Ventil 12 in Fig. 2 ist somit
während dieser Zeitspanne offen, so daß die Strömung hydraulischen Öles,
erzeugt durch die Pumpen 4, zum Container 10 im wesentlichen ohne
Widerstand fließen kann. Dies bedeutet, daß der im System gemäß Fig. 2
ausgeübte Widerstand im wesentlichen lediglich durch die Reibungs- und
Strömungsverluste in den Pumpen und Leitungen gebildet wird. Hierauf
folgen weitere Zeitspannen t1, t2 usw. Das beschriebene Trainingsprogramm
erbringt somit ein wirksames, sogenanntes Intervaltraining, das mit einem
minimalen Risiko für das Pferd ausgeführt werden kann, da das Pferd das
Training nicht bei Maximaldrehzahl auszuüben hat.
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Um das Trainingsprogramm, das im unteren Teil von Fig. 4 veranschaulicht
ist, mit einer von Hand kontrollierbaren Ausführungsform des Gerätes gemäß
der Erfindung auszuführen, muß der Fahrer Ventil 12 demgemäß zwischen
dessen beiden Positionen mit gewünschten Intervallen betätigen.
Verzögerungen im System führen zu etwas abfallenden Flanken der Kurve in
Fig. 4 ohne besondere Maßnahmen. Der Übergang zwischen den
Arbeitsperioden mit großer Bremskraft und den Erholungsperioden wird somit
sanft.
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Gemäß der Erfindung ist es jedoch zu bevorzugen, eine Kontrolleinheit zu
schaffen, die für ein gewünschtes Trainingsprogramm programmierbar ist, so
daß der Fahrer demgemäß keinerlei Justieroperationen während des
eigentlichen Trainingsprogrammes auszuführen braucht, vorausgesetzt, daß
das Training in normaler Weise abläuft. Es ist natürlich möglich, daß der
Fahrer eingreift, falls sich herausstellt, daß das Pferd entweder nicht in der
Lage ist, das in Rede stehende Trainingsprogramm zu bewältigen oder eine
wesentlich größere Kapazität als die erwartete hat. Im ersten Fall kann der
Fahrer den Druckwert, definiert durch Ventil 6, durch dessen Justierung
verringern und damit die Bremskraft verringern, und im zweiten Fall kann er
durch Justierung von Ventil 6 die Bremskraft steigern.
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Die Steuereinheit gemäß Figur 3 weist elektrische Ausgangseiter 16,17 für
Steuersignale auf. Diese Leiter sind an Ventil 12 angeschlossen, so daß bei
an die Leiter 16 und 17 angelegter Spannung Ventil 12 eine seiner zwei
Positionen einnimmt, während in Abwesenheit einer Spannung an den Leitern
16 und 17 das Ventil seine zweite Position einnimmt. Die Vorrichtung kann
beispielsweise derart gestaltet sein, daß Ventil 12 normalerweise in offener
Position ist, zufolge einer Feder, die schematisch in Fig. 2 angedeutet ist. Ist
jedoch ein Betätigungsglied Ventil 12 zugeordnet, so erhält dieses über die
Leiter 16 und 17 von Fig. 3 Spannung, das Betätigungsglied von Ventil 12
betätigt dieses, so daß es in seine zweite Position gelangt, in welcher das
Ventil den Hydraulikölstrom absperrt. Man beachte, daß Ventil 12 natürlich
auch von solcher Bauart sein kann, daß es von Hand vom Fahrer, jedoch
gleichzeitig mittels der Steuerschaltung gemäß Fig. 3 betätigbar ist.
Die Steuereinheit gemäß Fig. 3 erhält Spannung von einer Batterie 18; sie
weist einen entsprechenden Hauptschalter 19 auf. Die Steuereinheit umfaßt
ein Zeitschaltwerk 20, 21, um die Zeitspanne des gesamten
Trainingsprogrammes sowie die Dauer aufeinanderfolgender Zeitspannen t1
und t2 mit oder ohne Bremskraftanwendung festzulegen. Die Steuereinheit
weist einen Startschalter 22 auf, dessen Betätigung durch den Fahrer das
Trainingsprogramm einleitet. Zeitverzögerungsglied 20 ist derart gestaltet, daß
es ein Justierelement zum Justieren der Zeitspanne des Trainingsprogrammes
aufweist. Betätigt der Fahrer den Schalter 22, so wird demgemäß das
Zeitregulierglied 20 in Betrieb gesetzt; es unterbindet sodann mittels Schalters
23 die Stromzufuhr zum Zeitregulierglied 21, was den Charakter eines
Pausen-Lauf-Zeitschaltwerkes hat. Zeitregulierglied 21 arbeitet weiterhin
derart, daß es bei Anlegen einer Spannung den Schalter 24 betätigt, so daß
an den Leitern 16 und 17 Spannung herrscht und Ventil 12 demgemäß derart
eingestellt wird, daß Bremskraft aufgebracht wird. Auch ist das
Zeitregulierglied 21 justierbar, was die Pausenzeit und die Laufzeit anbetrifft,
d.h. justierbar bezüglich t1 und t2 (Fig. 4). Ist die eingestellte Zeit t1
abgelaufen, so schaltet Element 21 mittels des Schalters 24 den Strom über
die Leiter 16 und 17 ein, so daß eine Pausenperiode t2 eingeleitet wird, und
Ventil 12 wird sodann umgeschaltet, um eine Strömung von Hydrauliköl
durchzulassen. Auf diese Weise sorgt Element 21 für ein alternierendes
Einschalten bzw. Abschalten des Stromes über die Leiter 16 und 17, bis das
Trainingsprogramm nach Ablauf der festgesetzten Zeitspanne durch Element
21 unterbrochen wird, wodurch die Stromzufuhr zu Element 21 über Schalter
23 abgestellt wird. Schalter 24 von Element 21 unterbricht sodann die Zufuhr
über die Leiter 16 und 17.
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Die in Verbindung mit Figur 3 beschriebene Steuereinheit hat den
entscheidenden Vorteil, daß ein erfahrener Pferdetrainer im voraus die
Trainingsprogramme, die auszuführen sind, aufstellen kann, und daß weniger
erfahrenes Hilfspersonal sodann die praktische Arbeit mit dem Pferd während
des Trainingsprogrammes und während dessen Ausführung durch die
Steuereinheit gemäß Fig. 3 durchführen kann.
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In diesem Zusammenhang sei darauf verwiesen, daß es natürlich auch
möglich wäre, statt der in Fig. 3 beschriebenen Bauart einer Steuereinheit
einen Computer zu verwenden, der mit einer großen Anzahl verschiedener
Trainingsprogramme programmiert werden könnte, von denen eines jeweils
ausgewählt werden könnte.
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Im oberen Teil von Fig. 4 ist eine mögliche Bauart einer Schalttafel 25 gezeigt.
Die Schalttafel befindet sich am Wagen, so daß sie für den Fahrer bequem
zugänglich ist. Ein erstes Steuerelement 26 könnte dem Zweck dienen, die
Justierung der Dauer t1 zu ermöglichen. Ein zweites Steuerelement 27 könnte
der Justierung der Dauer t2 dienen. Steuerelement 28 könnte derart gestaltet
sein, daß es die Justierung der Bremskraft während der Zeitdauer t1
ermöglicht, d.h. die Justierung des konstanten Druckwertes von Ventil 6.
Schließlich könnte Steuerelement 29 dazu dienen, die Zeitjustierung der
Zeitspanne eines gesamten Trainingsprogrammes zu justieren, d.h. der
Laufzeit von Element 20. Im übrigen kann die Schalttafel Schalter 22
enthalten, so wie in Fig. 3 dargestellt, mit welchem das Trainingsprogramm
eingeleitet bzw. unterbrochen wird. Ein weiteres Kontrollelement 30 könnte für
manuelle Justierung des Ventiles 12 zwischen seinen Positionen angeordnet
sein. Kontrollelement 30 könnte derart gestaltet sein, daß es in direkten
mechanischen Kontakt mit Ventil 12 oder alternativ elektrisch indirekt mit dem
Ventil verbunden ist.
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Weiterhin ist es zu bevorzugen, daß Schalttafel 25 einen Indikator 31 umfaßt,
der einem Impulssensor zugeordnet ist, der seinerseits am Pferd angeordnet
und demgemäß dazu geeignet ist, den Impuls für die gegebene Zeit
anzuzeigen. Ein weiterer Indikator 32 könnte vorgesehen sein, um die
Geschwindigkeit des Wagens zu zeigen. Weiterhin kann das Gerät gemäß der
Erfindung eine Registriervorrichtung nach Art eines Druckers oder einen
elektronischen Speicher aufweisen oder Bestandteil hiervon sein, um für das
Trainingsprogramm relevante Informationen zu speichern. Die
Belastungsbedingungen, die mit Hilfe von Fig. 4 veranschaulicht sind, sowie
der Puls des Pferdes, der eine Anzeige für die Belastung ist, befinden sich
sodann vorrangig im Blickfeld.
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Die Anwendung des Konstantdruckventiles 6 hat den Vorteil, daß die
Bremskraft im wesentlichen dieselbe ist, unabhängig von der Geschwindigkeit
des Wagens und unabhängig davon, ob die hydraulischen Pumpen 4 mehr
oder weniger verschlissen sind. Es ist ohne irgendwelche Folgen für die
tatsächliche Bremskraft, ob die Temperatur und demgemäß die Viskosität des
hydraulischen Öles während der Durchführung des Trainingsprogrammes
schwankt aufgrund von Erwärmung oder Reibung; das Konstantdruckventil 6
kompensiert derartige Schwankungen automatisch.
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Aus Fig. 1 geht hervor, daß Rad 2 auf einer Welle 33 gelagert ist, die von
Pumpe 4 absteht, und daß es mit der Welle drehfest verbunden ist, während
Gehäuse 34 der Pumpe am Wagen 1 befestigt ist, d.h. mittels einer
Schraubverbindung, die durch eine Platte, wie durch Teil 35 des Chassis 3
des Wagens, hindurchgeführt ist. Die vorstehende Welle 33 der Pumpe 4
dient somit als axiale und radiale Lagerung des Rades 2 relativ zur Pumpe
und damit relativ zum Wagen. Welle 33, die von der Pumpe mit einem Ende
vorsteht, erlaubt ein sehr einfaches Montieren von Rad 2. Rad 2 umfaßt
genauer gesagt eine Nabe 36, die auf Welle 33 aufgeschraubt und hieran
drehfest mittels eines Keiles 37 oder dergleichen befestigt sein kann. Der
innere Hohlraum in Nabe 36 weist Teile auf, die zwei verschiedene
Durchmesser haben. Eine Unterlegscheibe 38 liegt an einer Schulter an, die
dem Übergang zwischen den beiden Teilen angeformt ist, und eine Schraube
39 ist durch die Unterlegscheibe hindurchgeführt, liegt mit ihrem Kopf auf der
Unterlegscheibe auf und ist mit der Gewindewelle mittels eines
Innengewindes im äußeren Ende von Welle 33 verbunden. Somit wird Nabe
36 gegen einen Anschlag 40 von Welle 33 durch die Schraube 39 und die
Unterlegscheibe 38 gedrückt. Aus der Beschreibung ergibt sich, daß Rad 2,
dessen Reifen in Fig. 1 nicht dargestellt ist, über Speichen 41 mit der Nabe
36 verbunden ist und rasch und leicht von Welle 33 abmontiert werden kann,
und daß Pumpe 4 selbst als Träger des Rades 2 relativ zum Chassis des
Wagensdient.
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Die Pumpe 4 bei dieser Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist dazu vorgesehen,
auf starre Weise an einem starren Chassisteil des Wagens befestigt zu
werden. Es wäre natürlich auch möglich, die Pumpe 4 an einem solchen
Wagenteil zu befestigen, der elastisch beweglich an das Wagenchassis
angeschlossen ist, so daß auf diese Weise eine elastische Radaufhängung
erhalten würde. Der genannte Wagenteil könnte beispielsweise nach Art eines
Hebels gestaltet sein, der in einer Vertikalebene elastisch schwenkbar ist.
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Es versteht sich, daß zahlreiche Abwandlungen der beschriebenen
Konstruktion möglich sind, ohne das Konzept der Erfindung zu verlassen.