EP0140871A1

EP0140871A1 - Kraftsportgerät

Info

Publication number: EP0140871A1
Application number: EP84890166A
Authority: EP
Inventors: Matthias Schnaitl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-10-06
Filing date: 1984-09-10
Publication date: 1985-05-08
Also published as: CA1222883A; ZA847842B; ATE30851T1; ATA354283A; EP0140871B1; US4603859A; BR8405007A; AT381454B; DE3467507D1

Abstract

Bei diesem Kraftsportgerät ist ein Stützgestell (2), ein mit einer Handhabe (9, 10) versehenes, gegen eine Rückhaltekraft ausziehbares Zugglied (12-16, 19, 24-26) und eine Messeinrichtung (21, 28-32) für die an der Handhabe aufgewendete Zugkraft vorgesehen. Zur Erzielung einer genauen Messung und einer an die jeweilige Sportart genau angepassten oder anpassbaren Zugkraft-Weg-Charakteristik wird zur Bestimmung der Zugkraft eine elektronische Kraftmesseinrichtung (21, 28 bis 32), die einen Messfühler (20) aufweist, mit zugehöriger digitaler Anzeigevorrichtung (6) vorgesehen, der Messfühler (20) ist mit der Handhabe (9, 10) über das Zugglied (12-16, 19, 24-26) verbunden und das Zugglied ist der Länge nach gegen einen Widerstand nach einer bestimmten Charakteristik ausziehbar.

Description

Die Erfindung betrifft ein neues Kraftsportgerät mit einem Stützgestell, einem mit einer Handhabe versehenen, gegen eine Rückhaltekraft ausziehbaren Zugglied und einer Meßeinrichtung für die aufgewendete Zugkraft.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein Kraftsportgerät, das sich als Trainings- und Wettkampfgerät für bestimmte Kraftsportarten, vor allem Wettkämpfe mit folkloristischem Einschlag eignet.
Aus der DE-OS 15 78 648 ist ein Trainingsgerät bekannt, das eine dem Gewichtheben ähnliche körperliche Betätigung ermöglichen soll. Bei diesem Gerät kann ein Seil, das durch eine Reibungsbremse gebremst wird, aus einem Haltegestell herausgezogen werden. Die auf das Seil ausgeübte Bremskraft ist nach einer Skala einstellbar. Eine exakte Bestimmung der tatsächlich aufgebrachten Zugkraft ist nicht möglich.
Aus der DE-OS 14 78 056 ist ein Gerät zum Muskeltraining bekannt, bei dem ein Teil von Hand aus entlang einer durch eine Schienenführung bestimmten Bahn bewegt werden muß, wobei die Geschwindigkeit, mit der der Teil bewegt werden kann, nach einer Skala einstellbar ist. Es ist ein motorischer Antrieb vorgesehen, der seinerseits auf den Teil wirkt, wobei sich am Teil die aufgewendete Muskelkraft und die motorisch aufgewendete Kraft überlagern. Auf einer Anzeige wird die Differenz zwischen der auf den Teil wirkenden Gesamtkraft und der meßbaren Motorkraft angezeigt. Ein wettkampfmäßiger Einsatz des Kraftsportgerätes ist nicht möglich.
Es gibt Geräte zum Muskeltraining, insbesondere zum Training der Hand- und Armmuskeln in der Grundform einer Drehfeder, deren beide aus einem Gehäuse herausgeführte Endschenkel erfaßt und aufeinander zu bewegt werden müssen. Der eine Schenkel der Drehfeder ist am Gehäuse festgelegt und der andere Schenkel bildet gleichzeitig einen entlang einer Gehäuseskala verstellbaren Zeiger, so daß die im Sinne des Zusammendrückens auf die beiden Federschenkel ausgeübte Kraft grob angezeigt werden kann. Es ist aber keine objektive Kraftmessung und auch keine Erfassung des exakten Maximalwertes einer aufgebrachten Kraft möglich.
Alle bekannten Kraftsportgeräte der gegenständlichen Art dienen, wie erwähnt, vorwiegend dem Training und sind nur sehr näherungsweise an den Kraftaufwand-Bewegungsablauf bei einer einzigen, tatsächlichen Sportart anpaßbar. Bei dem erwähnten Gerät zum Stemmtraining wird die zu überwindende Kraft konstant gehalten und der Weg um den das Seil ausgezogen werden muß ist durch die Körpergröße des jeweils Übenden bestimmt. Bei den anderen Geräten ist praktisch die vorgenommene Verstellung eines Teiles oder die dem Teil dabei erteilte Geschwindigkeit das Maß für die aufgewendete Kraft. Die Nachahmung jedes üblichen Kraftsportes erfordert ein ganz bestimmtes auf diesen Kraftsport abgestelltes Gerät mit eigener Meßeinrichtung, die mit Ausnahme des Stemm-Trainingsgerätes meist wegabhängig arbeitet und nicht genügend exakt ist.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines neuen Kraftsportgerätes, das bei prinzipiell gleichbleibendem Aufbau an die Bewegungs- und Kraftverläufe bei der Ausübung verschiedenster Sportarten angepaßt werden kann und mit dem genaue Messungen der von Wettkämpfern erbrachten Leistungen unter gleichen Bedingungen möglich sind.
Das erfindungsgemäße Kraftsportgerät ist dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der Zugkraft eine elektronische Kraftmeßeinrichtung mit zugehöriger, digitaler Anzeigevorrichtung vorgesehen ist, die einen Meßfühler aufweist, daß der Meßfühler mit der Handhabe über das Zugglied verbunden ist und daß das Zugglied der Länge nach gegen einen Widerstand nach einer bestimmten Charakteristik ausziehbar ist.
Die verwendeten elektronischen Kraftmeßeinrichtungen haben einen meist relativ kleinen Meßweg. Trotzdem kann bei dem erfindungsgemäßen Kraftsportgerät ein an den Kraft-Wegverlauf bei der Ausübung einer bestimmten Kraftsportart genau angepaßter Betätigungsverlauf über die Charakteristik des ausziehbaren Zuggliedes eingestellt werden, wobei die tatsächlich aufgewendete Kraft objektiv an der Kraftmeßeinrichtung gemessen wird.
Ein spezielles Anwendungsgebiet des erfindungsgemäßen Gerätes liegt bei der als "Fingerhakeln" bekannten Kraftsportart, die einen folkloristischen Einschlag aufweist. Bei einem tatsächlichen Wettkampf sitzen die beiden Wettkämpfer einander auf Schemeln an einem stabilen Tisch gegenüber, haken die Mittelfinger der einen Hand unmittelbar ineinander oder in eine gemeinsame kurze Lederschlaufe, den sogenannten Zugriemen, ein und haben die Aufgabe, die Hand des Gegners bis über eine vorbestimmte Marke, meist den eigenen Tischrand zu ziehen. Bei einem erfindungsgemäßen Sportgerät kann dieser Wettkampf in der Weise nachgeahmt werden, daß die dann meist als Zughaken ausgebildete Handhabe an einem mit dem Stützgestell verbundenen Tisch entsprechend dem Mittelfinger des sonstigen einen Wettkämpfers angeordnet werden, wobei nun nur ein Wettkämpfer, allenfalls über einen Zugriemen, an diesem Haken zieht und die aufgebrachte Zugkraft gemessen und angezeigt wird. Die Ausziehweite des Zuggliedes und der Widerstand, den das Zugglied dem Ausziehen entgegensetzt, können an die tatsächlichen Verhältnisse angepaßt sein. Als elektronische Meßeinrichtung können Kraftmeßdosen mit Dehnungsmeßstreifen oder piezoelektrischen Fühlern Verwendung finden.
Nach einer Weiterbildung sind die Kraftmeßeinrichtung und der Meßfühler in einem Gehäuse untergebracht, aus dem das Zugglied seitlich zur Handhabe herausgeführt ist und das Gehäuse ist am Stützgestell um eine quer zur Ausziehrichtung des Zughakens verlaufende Achse schwenkbar gelagert. Bei einem für das Fingerhakeln bestimmten Sportgerät ist das Gehäuse zumindest um einige Grade um eine horizontale, parallel zur Tischoberfläche verlaufende Achse auf- und niederschwenkbar, um zu erreichen, daß bei verschieden hoher Handhaltung und bei verschiedenen Handgrößen die tatsächliche Zugkraft und nicht nur eine Komponente dieser Kraft gemessen wird. Wenn man auch einen seitlichen Versatz der Zughand zulassen will, kann man das Gehäuse auch um eine Hochachse schwenkbar lagern, so daß sich Zughaken und Zugglied exakt in die jeweilige Zugrichtung einstellen.
Das Zugglied kann eine als mechanische oder pneumatische Feder ausgebildete Zugfeder oder eine Federnkombination enthalten, deren Charakteristik gegebenenfalls einstellbar ist. Nach einer Weiterbildung ist eine wenigstens die Rückstellbewegung des Zuggliedes bei der Entlastung, vorzugsweise aber auch die Geschwindigkeit der möglichen Ausziehbewegung bremsende Dämpfeinrichtung vorgesehen. Diese Maßnahme hat den Sinn, eine bessere Anpassung an die bei den meisten Sportarten tatsächlich herrschenden Wettkampfbedingungen zu erzielen und auch die Verletzungsgefahr für den Wettkämpfer durch ein nach völliger oder teilweiser Freigabe der Handhabe zurückschnellendes Zugglied bzw. die Handhabe selbst zu verringern. Neben einfachen Bremsen, die innerhalb des Zuggliedes zur Wirkung kommen, kommen als Dämpfungseinrichtung hydraulische oder pneumatische Dämpfer mit in einem Zylinder angeordneten Kolben in Frage, bei dem die beiden Zylinderräume wenigstens bei der Rückstellbewegung nur über eine Öffnung mit kleinem Durchtrittsquerschnitt verbunden sind.
Bei einem für das Fingerhakeln bestimmten Kraftsportgerät kann die Handhabe am Stützgestell erhöht über einem Tisch angebracht sein. Dabei sind Stützgestell und Tisch auf einer gemeinsamen, vor dem Tisch noch eine Stellfläche aufweisenden Stützplatte montiert. Auf diese Stützplatte kann vor dem Tisch ein Schemel gestellt werden. Die erwähnte Ausführung ermöglicht die Aufstellung des Gerätes an beliebiger Stelle, ohne daß für das Stützgestell eine Bodenverankerung notwendig wird. Die vom Wettkämpfer aufgebrachten Kräfte heben sich bezüglich der Stützplatte gegenseitig auf.
Die Kraftmeßeinrichtung kann mit einer löschbaren Maximalwertanzeigevorrichtung für den jeweiligen Meßvorgang oder auch mit einem Maximalwertspeicher versehen sein, dessen Inhalt auf die Anzeigevorrichtung abrufbar ist, so daß dann auf der Anzeige die höchste, jeweils von einem Wettkämpfer aufgebrachte Zuggkraft aufscheint. Die Anzeige kann stehen bleiben. Für die Löschung sieht man dann eine eigene Löschtaste oder ein Zeitglied vor, das die Anzeige nach Verstreichen einer bestimmten Zeit löscht. Mann kann auch eine Logikschaltung verwenden, die die alte Anzeige jeweils löscht, wenn nach Absinken der Zugkraft unter einen vorbestimmten Wert, die Zugkraft über einen vorbestimmten Wert ansteigt.
Die Auswertungseinheit der Kraftmeßeinrichtung kann für die Einhaltung anderer Wettkampf- und Trainingsprogramme erweitert werden. Nach einer Möglichkeit sieht man ein Zeitglied vor, das die Dauer der Einhaltung einer bestimmten, wählbaren oder voreingestellten Zugkraft an der Handhabe mißt, wobei die Zeitdauer zusätzlich zur tatsächlich aufgebrachten Zugkraft angezeigt wird. Man kann auch die Dauer der Einhaltung der maximalen Zugkraft messen und anzeigen. Es können auch Speichereinheiten vorgesehen werden, die den jeweiligen Rekord am Gerät festhalten, der dann auf einer eigenen Anzeige angezeigt wird oder auf die bestehende Anzeige abgerufen wird. Für die aufgebrachte Zugkraft können sowohl Ziffernanzeigen als auch, dann meist auf Bildschirmen, graphische Anzeigen oder Bildanzeigen, die durch einen Bildcomputer gesteuert werden, der seinerseits von der Meßeinrichtung beeinflußt ist, vorgesehen werden.
Bei entsprechender Adaptierung, insbesondere des Zuggliedes bzw. der Charakteristik des Zuggliedes, kann das erfindungsgemäße Kraftsportgerät auch für andere _Kraftsportarten eingesetzt werden. Für das "Armdrücken" kann man am Tisch einen Schwenkhebel lagern, der die Hand des Gegners darstellen soll und der mit dem Zugglied in Verbindung steht. Bei vertikaler Anordnung des Zuggliedes kann man mit dem Gerät das Gewicht- oder das sogenannte Steineheben simulieren.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht. Es zeigt

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Gerät schematisiert in Seitenansicht,
Fig. 2 als Detail eine mögliche Art der Abringung der Handhabe und des Zuggliedes an der Meßdose,
Fig. 3 in einer der Fig. 2 entsprechenden Darstellungsweise eine andere Ausführung des Zuggliedes und
Fig. 4 ein Prinzipblockschaltschema des elektronischen Teiles des erfindungsgemäßen Gerätes.

Nach Fig. 1 ist das Gerät für das "Fingerhakeln " bestimmt. Dementsprechend ist ein Fingerhaklertisch 1 vorgesehen, der neben einem Stützgestell 2 auf einer Stützplatte 3 montiert ist, die vor dem Tisch 1 Platz zum losen Aufstellen eines Schemels 4 bietet. Auf diesem Schemel 4 nimmt ein Wettkämpfer Platz. Das Stützgestell 2 befindet sich an der gegenüberliegenden Seite des Tisches 1, es trägt erhöht über der Tischplatte 5 eine elektronische Anzeigevorrichtung 6, die mit ihrem Anzeigefeld zur freien Tischseite weist.
Oberhalb der Tischplatte ist am Stützgestell 2 um eine horizontale Querachse 7 ein Gehäuse 8 schwenkbar gelagert, aus dem ein eine Handhabe darstellender Zughaken 9 herausgeführt ist. Der Wettkämpfer hängt einen Zugriemen 10 in den Zughaken 9 ein und hakt seinen Mittelfinger in diesen Zugriemen 10. Die vom Wettkämpfer aufgebrachte Zugkraft wird elektronisch erfaßt und auf der Anzeige 6 angezeigt. Der Wettkämpfer kann mit seinem Mittelfinger etwas höher oder tiefer am Zugriemen 10 angreifen als dies der Lage des Hakens 9 in Fig. 1 entspricht. Das Gehäuse 8 wird um die Achse 7 schwenken, so daß sich eine im Gehäuse 8 in einer Buchse 11 geführte Führungsstange 12 des Zughakens 9 jeweils in die Richtung des aufgewendeten Zuges einstellt.
Nach Fig. 2 ist die Führungsstange 12 über eine Zugfeder 13 und ein bei entspannter Zugfeder schlaffes Drahtseil 14, das über eine weitere Feder 15 in einer Buchse 16 abgestützt ist, mit dieser Buchse 16 verbunden. Die Buchse 16 ist durch eine eine Bohrung 17 in einem Stützrahmen 18 durchsetzende Schraube 19 mit einem Endstück 20 einer Kraftmeßdose 21 verbunden, die ihrerseits mit einem weiteren Endstück 22 innerhalb des Gehäuses 9 an einem Stützrahmen 23 abgestützt ist. Die Kraftmeßdose 21 erzeugt abhängig von der auf das Endstück 20 wirkenden Kraft veränderliche elektrische Größen, die elektronisch ausgewertet werden können. Insbesondere enthält die Kraftmeßdose Widerstands-Dehnungsmeßstreifen die dann in einer Meßbrückenschaltung liegen, oder Piezoelemente.
Bei der Ausführung nach Fig. 3 sind an Stelle des Seiles 14 und der Feder 15 nach Fig. 2 zwischen der Führungsstange 12 und der Buchse 16 innerhalb der Feder 13 die Verstellgeschwindigkeit in beiden Richtungen begrenzende Dämpfungseinrichtungen angebracht. Beim Ausführungsbeispiel ist ein mit einem hydraulischen Mittel gefüllter Zylinder 24 vorgesehen, der mit der Buchse 16 verbunden ist. Aus dem Zylinder 24 ist abgedichtet eine mit der Führungsstange 10 verbundene Kolbenstange 25 herausgeführt, die einen im Zylinder 24 verstellbare Kolben 26 trägt, der eine einen im Verhältnis zum Zylinderquerschnitt kleinen Querschnitt aufweisende Durchtrittsöffnung 27 besitzt. Die Verstellgeschwindigkeit des Kolbens 26 und damit die Ausziehgeschwindigkeit des Hakens 7 wird,ebenso wie das Zusammenziehen der vorher gespannten Feder 13 nach Freigabe des Hakens durch den Dämpfer 24 bis 27 gebremst. Man könnte auch eine etwas größere Öffnung 27 mit einer sich bei der Rückstellbewegung schließenden, eine kleinere Durchtrittsöffnung aufweisenden Klappe od. dgl. vorsehen, um für das Ausziehen und Zurückziehen verschiedene Dämpfungswerte zu erhalten.
Wie Fig. 4 zeigt, liegt der elektronische Ausgang der Kraftmeßdose 21 an einem Meßverstärker 28, dem ein Analog-Digitalwandler 29 nachgeordnet ist. Dieser legt einen dem jeweiligen absoluten Meßwert entsprechenden Digitalwert auf einen Mikroprozessor 30, der über eine Anzeige-Steuereinrichtung 31 und einen Decoder-Treiber 32 die elektronische Anzeigeeinrichtung 6 steuert, so daß dort die auf den Haken 9 wirkende Zugkraft bzw. die bei einem Versuch auftretende maximale Zugkraft angezeigt wird.

Claims

1. Kraftsportgerät mit einem Stützgestell (2), einem mit einer Handhabe (9, 10) versehenen,gegen eine Rückhaltekraft ausziehbaren Zugglied (12 - 16, 19, 24 - 26) und einer Meßeinrichtung (6, 21, 28 - 32) für die aufgewendete Zugkraft, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der Zugkraft eine elektronische Kraftmeßeinrichtung (21, 28 - 32) mit zugehöriger, digitaler Anzeigevorrichtung (6) vorgesehen ist, die einen Meßfühler (20) aufweist, daß der Meßfühler (20) mit der Handhabe (9) über das Zugglied (12 - 16, 19, 24 - 26) verbunden ist und daß das Zugglied der Länge nach gegen einen Widerstand nach einer bestimmten Charakteristik ausziehbar ist.

2. Kraftsportgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftmeßeinrichtung (21, 28 - 32) und der Meßfühler (20) in einem Gehäuse (8) untergebracht sind, aus dem das Zugglied (12) seitlich zur Handhabe (9, 10) herausgeführt ist und daß das Gehäuse (8) am Stützgestell (2) um eine quer zur Ausziehrichtung des Zuggliedes verlaufende Achse (7) schwenkbar gelagert ist.

3. Kraftsportgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugglied (12 - 16, 19, 24 - 26) eine Zugfeder (13) aufweist.

4. Kraftsportgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine wenigstens die Rückstellbewegung des Zuggliedes (12 - 16, 19) bei der Entlastung bremsende Dämpfungseinrichtung (24 bis 27) vorgesehen ist.

5. Kraftsportgerät nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung als hydraulischer oder pneumatischer Dämpfer mit in einem Zylinder (24) angeordnetem Kolben (26) ausgebildet ist, bei dem die beiden Zylinderräume wenigstens bei der Rückstellbewegung nur über eine Öffnung (27) mit kleinem Durchtrittsquerschnitt verbunden sind.

6. Kraftsportgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Handhabe (9, 10) am Stützgestell (2) erhöht über einem Tisch (1) angebracht ist.

7. Sportgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Stützgestell (2) und Tisch (1) auf einer gemeinsamen, vor dem Tisch noch eine Stellfläche aufweisenden Stützplatte (3) montiert sind.

8. Sportgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftmeßeinrichtung (21, 28 bis 32) mit einer löschbaren Maximalwertanzeigevorrichtung (6) versehen ist.

9. Kraftsportgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftmeßeinrichtung (21, 28 - 32) mit einem Maximalwertspeicher versehen ist, dessen Inhalt auf die Anzeigevorrichtung (6) abrufbar ist.