EP3638382B1

EP3638382B1 - Trainingsgerät

Info

Publication number: EP3638382B1
Application number: EP18737139.8A
Authority: EP
Inventors: Adolf WAMSER; Dusan Adamovic; Aram LEMMERER
Original assignee: Biorower Handelsagentur GmbH
Current assignee: Biorower Handelsagentur GmbH
Priority date: 2017-06-12
Filing date: 2018-06-12
Publication date: 2021-07-28
Anticipated expiration: 2038-06-12
Also published as: AT520045B1; US11298584B2; AT520045A1; WO2018227224A1; EP3638382A1; US20210283460A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Trainingsgerät zur Simulation von Rudertraining gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von Trainingsgeräten zur Simulation von Rudertraining bekannt, die jeweils einen auf einer Führung hin und her bzw. vor und zurück bewegbaren Rollsitz aufweisen. Derartige Trainingsgeräte, auch Rudergeräte oder Ruderergometer genannt, weisen weiters ein sogenanntes Stemmbrett auf, auf dem die Füße des Benutzers aufgelegt werden können, das zumeist an einem Ende der Führung des Rollsitzes angeordnet ist. Zur Einbringung der Armkraft auf das Ruderergometer wird meist ein Griff mit zwei Griffflächen verwendet, der an einem Seil angeordnet ist, wobei bei Einbringung der Zugkräfte an dem Griff das Seil aus dem Ruderergometer herausgezogen wird und so ein Bremsmechanismus beispielsweise eine Magnetbremse oder ein Turbinenrad, das sich in Wasser dreht, betätigt wird und so die Leistung des Ruderers abgeführt wird. Ein derartiges Rudergerät ist beispielsweise aus der US 8192332 A1 [2010; BAKER DAVID GARDNER; et. al] bekannt.
Aus dem Stand der Technik sind Rudergeräte beispielweise aus der WO 97/22389 A1 (PAPE LESLIE) vom 26. Juni 1997 oder der US 2010/240494 A1 (MEDINA R R) vom 23. September 2010 bekannt, die einen Rahmen und Rollsitz aufweisen. Weiters umfassen diese Rudergeräte auch zwei voneinander unabhängig drehbare Griffe, die jeweils auf einer Dollenwelle drehbar gelagert sind und einen Antriebsmechanismus mit dem jede Dollenwelle kraftübertragend verbunden ist.
Nachteil der aus dem Stand der Technik bekannten Ruderergometer ist es, dass der Widerstand der Bremsvorrichtungen meist nicht das authentische Rudern auf Wasser simulieren kann und vor allem die eingeschränkte Bewegung der Griffe, die meist für die linke und rechte Hand aneinander verbunden sind, die unabhängige Bewegung der Ruder bei einem Ruderboot nur ungenügend simulieren kann. Ein weiterer Nachteil der aus dem Stand der Technik bekannten Ruderergometer ist, dass eine authentische Ruderbewegung nicht ausgeführt werden kann, wodurch der Benutzer immer nur einen ungenügenden Trainingseffekt auf einem Ergometer erreicht und der Schlagablauf auf einem Ruderboot nicht richtig erlernt oder verfälscht wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Rudergerät bzw. Ruderergometer bereit zu stellen, das einerseits eine unabhängige Krafteinbringung der beiden Arme bzw. Hände des Benutzers auf die Bremsvorrichtung erlaubt und weiters den Widerstand von Rudern im Wasser möglichst authentisch wiedergibt.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausführungsformen des Trainingsgeräts werden durch die Merkmale der abhängigen Ansprüche näher definiert.
Durch die unabhängig voneinander bewegbaren Griffe wird der Bewegungsablauf eines Ruderers realistisch simuliert, da sich der Ruderer wie in einem Ruderboot bewegen kann. Weiters wird durch das spezielle Kraftübertragungssystem des Antriebsmechanismus der Widerstand des Wassers an den Griffen realistisch simuliert und der hydrodynamische Widerstand der Ruder in Wasser besonders vorteilhaft nachgeahmt. Weiters wird durch die unabhängig drehbaren Griffe die Koordination der linken und rechten Hand des Ruderers besser trainiert, wodurch ein erhöhter Trainingseffekt und eine höhere Leistungsverbesserung in einem Ruderboot erreicht wird.
Weiters wird vorteilhaft bereitgestellt, indem an der Dollenwelle, insbesondere jeweils an dem den Griffen gegenüberliegenden Ende der Dollenwelle, jeweils ein Hebel angeordnet ist, der mit den Griffen um die Achse der jeweiligen Dollenwelle verschwenkbar ist, wobei jeweils an dem Hebel ein Zugelement, insbesondere eine Zugstange, angeordnet ist mit dem die Drehbewegung von den Griffen auf den Antriebmechanismus übertragbar ist. Durch die Kraftübertragung von den Griffen über die Dollenwelle an den Antriebsmechanismus mittels eines Hebels und dem Zugelement wird vorteilhaft die Rückführung der Griffe unabhängig voneinander verbessert, wobei im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Seilzugelementen keine weiteren Elemente zur Rückführung der Zugelemente erforderlich ist.
Eine vorteilhafte Einleitung der Kräfte bzw. der Leistung von den Dollenwellen und den Zugelementen in den Antriebsmechanismus wird erreicht, indem jeweils an dem der Dollenwelle gegenüberliegenden Ende des jeweiligen Zugelements eine Zuggabel angeordnet ist, wobei mittels der Zuggabel Leistung von den Griffen an den Antriebsmechanismus übertragbar ist.
Eine besonders kompakte Bauweise des Trainingsgeräts wird erreicht, indem die Zuggabeln derart in zwei parallel in einem Abstand übereinander angeordneten Ebenen angeordnet sind, dass die Schwenkbewegung der Zuggabeln in einer projizierenden Ebene einander überschneiden ohne dass sich die Zuggabeln berühren. Durch die Überschneidung der Schwenkbewegungen der Zuggabeln in unterschiedlichen Ebenen können die Abstände der Zuggabeln in seitlicher bzw. in Richtung der Dollenwellen reduziert werden und so eine platzsparende und besonders kompakte Ausbildung des Trainingsgeräts erreicht werden.
Eine vorteilhafte Ausbildung des Trainingsgeräts wird bereitgestellt, indem der Antriebsmechanismus zumindest ein Kraftübertragungselement, insbesondere einen Kettentrieb oder einen Riementrieb oder ein Zahnradpaar, aufweist, wobei das Kraftübertragungselement zwischen einer der Dollenwellen und der Bremsvorrichtung derart angeordnet ist, sodass die unterschiedlichen Drehrichtungen der Dollenwellen in eine gemeinsame Drehrichtung umlenkbar sind. So kann die Leistung der unabhängig voneinander drehbaren Griffe einfach an eine einzige Bremsvorrichtung übertragen werden. Da bei der Ruderbewegung die beiden Griffe in Richtung der Brust des Benutzers gezogen werden, entsteht an den beiden Dollenwellen eine Drehbewegung, die jeweils gegenläufig zu der der anderen Dollenwelle ist. Diese Drehbewegung kann durch die Ausbildung des Antriebsmechanismus mit einem Kraftübertragungselementes in eine gemeinsame Drehrichtung umgelenkt werden, wodurch die Leistung der einzelnen Griffe addiert bzw. vereinigt oder summiert wird und dann gemeinsam an die Bremsvorrichtung abgegeben werden kann, wobei jedoch die unabhängige Drehbarkeit der Griffe erhalten bleibt.
Um die Kraft bzw. Leistung des Benutzers vorteilhaft und direkt und mit geringem Spiel an dem Antriebsmechanismus weiterleiten zu können, kann vorgesehen sein, dass der Antriebsmechanismus einen ersten Kettentrieb oder ersten Riementrieb oder erstes Zahnradpaar aufweist, mit dem die Drehbewegung der ersten Dollenwelle an einen ersten Freilauf übertragbar ist,

wobei die Drehbewegung der zweiten Dollenwelle über einen zweiten Kettentrieb oder zweiten Riementrieb oder ein zweites Zahnradpaar an einen zweiten Freilauf übertragbar ist,
wobei der erste Freilauf eine erste Zwischenwelle und der zweite Freilauf eine zweite Zwischenwelle umfasst, und wobei die Drehbewegung der zweiten Zwischenwelle mittels eines Zwischenkettentriebes oder eines Zwischenzahnradpaares oder Zwischenriementriebes an die erste Zwischenwelle übertragbar ist, sodass die Leistung oder Kraft die an den Griffen eingebracht wird an der ersten Zwischenwelle addiert werden kann, und wobei über die erste Zwischenwelle die addierte Leistung, insbesondere über einen weiteren Kettentrieb oder weiteren Riementrieb oder ein weiteres Zahnradpaar, an die Bremsvorrichtung abgebbar ist.

Ein noch authentischeres Rudergefühl wird ermöglicht, indem die Griffe länglich zylinderförmig ausgebildet sind, wobei vorzugsweise die Griffe in ihrer Achse verdrehbar sind und wobei die Griffe einen Anschlag aufweisen mit der die Verdrehung in der Zylinderachse der Griffe begrenzbar ist. Die Verdrehung der Griffe in ihrer Achse ermöglicht eine weitere authentischere Bewegungsabfolge des Ruderers bzw. des Benutzers des Trainingsgerätes, da insbesondere in der Endphase des Ruderschlages das Aufkippen bzw. Eindrehen der Handgelenke und Ruder bzw. Griffe erfolgen kann.
Ein direktes Feedback kann dem Benutzer einfach gegeben werden, indem in die Griffe eine Kraftmessvorrichtung integriert ist, mit der die Kraftübertragung über die Griffe an den Antriebsmechanismus messbar ist, wobei die Kraftmessvorrichtung insbesondere eine Anzahl von Dehnmessstreifen umfasst mit denen die Biegeverformung der Griffe messbar ist.
Eine auf- und ab- Bewegung der Griffe ähnlich einem Ruder kann einfach bereitgestellt werden, indem die Griffe in einer Achse normal zur Achse der Dollenwelle, insbesondere an einem Ende der jeweiligen Dollenwelle, verschwenkbar gelagert sind.
Eine vorteilhafte Ausbildung des Trainingsgeräts wird bereitgestellt, indem die Bremsvorrichtung ein Lüfterrad, Magnet- oder Wirbelstrombremse oder als ein einen elektrischen Strom erzeugendes Element umfasst.
Bei der Ausbildung der Bremsvorrichtung mit einem Lüfterrad kann der hydrodynamische Widerstand des Wassers einfach durch einen aerodynamischen Widerstand nachgebildet werden, was ein authentisches Rudergefühl beim Benutzer hinterlässt. Die Ausbildung mittels Magnet- oder Wirbelstrombremse oder als elektrisches stromerzeugendes Element erlaubt es den Widerstand bzw. die Bremsleistung variabel zu gestalten wodurch unterschiedliche Trainingsszenarien nachgebildet werden können. Ebenso kann mittels eines stromerzeugenden Elements elektrischer Strom durch die Leistung des Ruderers generiert werden, der wiederum zum Betreiben der Elektronik oder anderer elektrischer Geräte genutzt werden kann.
Vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass an dem Rahmen zwei Ausleger angeordnet sind, wobei die Dollenwellen jeweils in einem der Ausleger gelagert sind.
Um die Eigenschaften eines Ruderboots im Wasser noch besser simulieren zu können, kann vorgesehen sein, dass die Kraftmessvorrichtung derart ausgebildet ist, dass die an den Griffen aufgebrachte Kraft und/oder Lage der Griffe, insbesondere um ihre Achse, einer Auswerteelektronik zugeführt wird und dass der Widerstand der Bremsvorrichtung abhängig von der an den Griffen aufgebrachten Kraft und/oder der Lage der Griffe, insbesondere um ihre Achse, einstellbar ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform wird bereitgestellt, indem die Dollenwellen jeweils an einem Ende eine Dolle aufweisen, an denen jeweils die Griffe gelagert sind.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.
Die Erfindung ist im Folgenden anhand von besonders vorteilhaften, aber nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielhaft beschrieben:
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trainingsgerätes in isometrischer Ansicht, Fig. 2 zeigt eine Detailansicht des Antriebsmechanismus in isometrischer Ansicht, Fig. 3 zeigt eine Detailansicht eines Griffes und eines Teils einer Dollenwelle, Fig. 4 zeigt eine Explosionsansicht einer Ausführungsform des Antriebsmechanismus, Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht des Antriebsmechanismus gemäß Fig. 4, Fig. 6 zeigt eine Draufsicht des Antriebsmechanismus gemäß Fig. 4 und 5, Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform des Antriebsmechanismus mit einer Magnetbremse, und Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform des Antriebsmechanismus mit einem stromerzeugenden Element.
In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Trainingsgerät 10 zur Simulation von Rudertraining in einer isometrischen Ansicht dargestellt. Das Trainingsgerät 10 umfasst zwei Griffe 7a, 7b, die jeweils in zwei Dollenwellen 3a, 3b drehbar gelagert sind. Die Griffe 7a, 7b sind jeweils an einem Ende mit der jeweiligen Dollenwelle 3a, 3b zusätzlich in einer Achse normal zur Achse der Dollenwelle 3a, 3b verschwenkbar gelagert. Das Trainingsgerät 10 weist weiters einen Rahmen 5 auf, auf dem eine Führung 2 angeordnet ist. Auf der Führung 2 ist ein Rollsitz 1 befestigt, der vor und zurück entlang der Achse der Führung 2 linear auf dieser bewegbar ist. Im Bereich des einen Ende der Führung 2 ist ein Stemmbrett 8 angeordnet, an dem der Benutzer die Füße ablegen kann bzw. beim Ruderschlag die Füße dagegen stemmt bzw. diese abstützt. Bei der Ruderbewegung sitzt der Benutzer bzw. Ruderer auf dem Rollsitz 1, stützt die Füße auf dem Stemmbrett 8 ab und fasst mit beiden Händen die Griffe 7a, 7b. Bei einem Ruderzug werden dann die Griffe 7a, 7b von einer Position mit gestreckten Armen und gebeugten Knien in Richtung Brust gezogen und gleichzeitig die Beine des Benutzers gestreckt, wodurch der Rollsitz 1 zurück also von dem Stemmbrett 8 wegrollt und die Griffe 7a, 7b in der Richtung der Rückwärtsbewegung des Rollsitzes 1 verdreht bzw. verschwenkt werden. Bei Verdrehen bzw. Verschwenken der Griffe 7a, 7b wird die jeweilige Dollenachse 3a, 3b ebenso verdreht, wobei die beiden Dollenachsen aufgrund der Anordnung der Griffe 7a, 7b in unterschiedlichen Drehrichtungen, also eine im Uhrzeigersinn und die andere im Gegenuhrzeigersinn, verdreht werden. An dem Rahmen 5 sind jeweils zwei Ausleger 16a, 16b angeordnet, die sich seitlich parallel zur Aufstandsfläche des Rahmens 5 normal zum Verlauf der Führung 2 erstrecken. Die Dollenwellen 3a, 3b sind in diesen Auslegern 16a, 16b gelagert, wodurch die Dollenwellen 3a, 3b jeweils auf einer Seite der Führung 2 in einem Abstand normal zur Bewegungsrichtung der Führung und normal zur Aufstandsfläche des Rahmens 5 angeordnet sind. Durch die Anordnung der Dollenwellen 3a, 3b in einem Abstand zur Führung 2 wird die Mechanik eines Ruderbootes imitiert, das üblicherweise auch Ausleger aufweist, an dem die Ruder drehbar angeordnet sind.
Die Dollenwellen 3a, 3b weisen an den den Griffen 7a, 7b gegenüberliegenden Enden jeweils einen Hebel 12a, 12b auf, der mit den Griffen 7a, 7b um die Achse der jeweiligen Dollenwelle 3a, 3b verschwenkbar bzw. verdrehbar ist. An dem Ende des Hebels 12a, 12b ist jeweils ein Zugelement, bei dieser Ausführungsform eine Zugstange 13a, 13b, angeordnet, das die Kraft bzw. Leistung, die an den Griffen 7a, 7b durch den Ruderer eingeleitet wird, an den Antriebsmechanismus 4 überträgt. Der Antriebsmechanismus 4 weist weiters eine Bremsvorrichtung 6 auf, an der die Leistung bzw. Kraft, die an den Griffen 7a, 7b durch den Benutzer an das Trainingsgerät 10 abgegeben wird, aus dem Antriebsmechanismus 4 abgeführt wird und so ein Widerstand, Drehmoment oder ein Kraftaufwand von dem Benutzer aufzubringen ist, um die Griffe 7a, 7b um die Achse der Dollenwellen 3a, 3b zu verschwenken. Während des Trainings durch einen Ruderer wird bei jedem Schlag, also bei jeder Verdrehung der Griffe 7a, 7b der Rollsitz 1 zurückgerollt, also vom Stemmbrett 8 entfernt und die Griffe 7a, 7b in Rollrichtung des Rollsitzes 1 verdreht. Die an den Griffen 7a, 7b eingeleitete Kraft wird über die Dollenwellen 3a, 3b und das Zugelement bzw. bei dieser Ausführungsform die Zugstangen 13a, 13b an den Antriebsmechanismus 4 weitergegeben, wobei dieser die Leistung bzw. Kraft dann an die Bremsvorrichtung 6 abgibt. Der Antriebsmechanismus 4 weist weiters einen Freilauf 11 auf, der zwischen der Dollenwelle und der Bremsvorrichtung 6 angeordnet ist. Durch den Freilauf 11 ist es möglich, die Griffe 7a, 7b unabhängig voneinander um die jeweilige Dollenwelle 3a, 3b zu verschwenken, wobei bei Verdrehung der Griffe 7a, 7b in eine erste Richtung um die Achse der jeweiligen Dollenwelle 3a, 3b, also in Richtung der Rückwärtsbewegung des Rollensitzes 1, der Freilauf 11 die Kraftübertragung bzw. Leistungsübertragung an die Bremsvorrichtung 6 zulässt und bei Betätigung der Griffe 7a, 7b in einer der ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung um die Achse der jeweiligen Dollenwellen 3a, 3b, also in Richtung der Vorwärtsbewegung des Rollsitzes 1, der Freilauf 11 die Bewegung freigibt und so die Griffe 7a, 7b ohne Kraftaufwand bzw. ohne, dass Leistung an die Bremsvorrichtung 6 zu- oder abgeführt wird, rückführbar sind.
In Fig. 2 ist eine Detailansicht eines Antriebsmechanismus 4 einer bevorzugten Ausführungsform des Trainingsgerätes 10 dargestellt. Wie zu Fig. 1 erläutert, wird die Kraft über die Griffe 7a, 7b über jeweils eine Zugstange 13a, 13b an den Antriebsmechanismus 4 weitergegeben. Der Antriebsmechanismus 4 weist bei dieser Ausführungsform für jede Zugstange 13a, 13b eine Zuggabel 18a, 18b auf, die an dem den Hebeln 12a, 12b gegenüberliegenden Ende der Zugstangen 13a, 13b mit der jeweiligen Zugstange 17a, 17b verbunden sind und an dem anderen Ende jeweils an einer Welle 17a, 17b verdrehbar gelagert sind. Der Antriebsmechanismus 4 umfasst weiters einen ersten Kettentrieb 14a, der mit der Zwischenwelle 17a verbunden ist, sodass bei Betätigung der Zuggabel 18b bzw. Verdrehung der Zuggabel 18b durch die Zugstange 13a der Kettentrieb 14a verdreht bzw. verschwenkt wird. An dem zweiten Ende des Kettentriebes 14a ist eine erste Zwischenwelle 15a angeordnet, auf der ein erster Freilauf 11a befestigt ist. Die zweite Zuggabel 18b ist mit einem zweiten Kettentrieb 14b verbunden, der die Drehbewegung der Zuggabel 18b an einen zweiten Freilauf 11b überträgt. Der zweite Freilauf 11b weist eine zweite Zwischenwelle 15b auf, das mittels eines Zwischenzahnradpaares bestehend aus zwei Zahnrädern 19a, 19b mit der ersten Zwischenwelle 15a verbunden ist. Wird nun Kraft bzw. Leistung an den Griffen 7a, 7b über die Dollenwellen 3a, 3b und die Zugstangen 13a, 13b an den Antriebsmechanismus 4 abgegeben, wird durch die Anordnung des ersten Kettentriebes 14a mit dem zweiten Kettentrieb 14b und dem Zwischenzahnradpaar die Leistung aus der zweiten Zwischenwelle 15b auf die erste Zwischenwelle 15a übertragen und somit die Leistung der beiden Griffe 7a, 7b addiert bzw. summiert, also die Kraft, das Drehmoment und die Leistung der Zwischenwelle 15a um die Kraft, das Drehmoment und die Leistung der zweiten Zwischenwelle 15b erhöht. Werden sodann die Griffe 7a, 7b entgegen der Rückwärtsbewegung des Rollsitzes 1 wieder zurückgeführt, erlauben der erste Freilauf 11a und der zweite Freilauf 11b eine kraftlose bzw. leistungslose Rückstellung, wodurch ein erneutes Ausholen der Ruderbewegung kraftlos erlaubt wird. An der ersten Zwischenwelle 15b ist wieder ein Kettenrad eines weiteren Kettentriebes 27 angeordnet, mit dem die addierte bzw. summierte Leistung der Griffe 7a, 7b bzw. der Zwischenwelle 15a an eine Bremsvorrichtung 6 abgegeben bzw. auf diese übertragen wird. Die Bremsvorrichtung 6 der Fig. 2 umfasst einen Riementrieb 61 und ein Lüfterrad 23, das mit dem Riementrieb 61 kraftübertragend verbunden ist. Der Riementrieb 61 ist mit dem weiteren Kettentrieb 27 verbunden, wodurch die Leistung bzw. Kraft aus dem weiteren Kettentrieb 27 bzw. der ersten Zwischenwelle 15a auf das Lüfterrad 23 übertragen wird und dieses in Drehung versetzt wird. Durch dessen aerodynamischen Widerstand des Lüfterrades 23 wird eine Bremswirkung bzw. Leistung aus dem Antriebsmechanismus 4 abführt und so ein Trainingswiderstand erzeugt. Optional kann das Lüfterrad 23 auch in einem Gehäuse angeordnet sein, sodass der aerodynamische Widerstand des Lüfterrades 23 je nach Ausbildung des Lüfterrades 23 und des Gehäuses variiert bzw. eingestellt werden kann. Das Gehäuse kann beispielsweise eine definierten Verlauf der dem Lüfterrad 23 zugewandten Wandung oder Leitschaufeln aufweisen, um den aerodynamische Charakteristik des Lüfterrades 23 zu beeinflussen.
In Fig. 4 ist eine Explosionsansicht des Antriebsmechanismus 4 gemäß Fig. 2 mit Ansicht auf den ersten Kettentrieb 14a dargestellt. Durch die Anordnung der ersten Zwischenwelle 15a mit der zweiten Zwischenwelle 15b und der Verbindung der ersten Zwischenwelle 15a mit der zweiten Zwischenwelle 15b über ein Zwischenzahnradpaar werden die unterschiedlichen Drehrichtungen der ersten Zwischenwelle 15a und der zweiten Zwischenwelle 15b in eine gemeinsame Drehrichtung an der ersten Zwischenwelle 15a umgewandelt. Die an der ersten Zwischenwelle 15a kombinierte bzw. addierte Leistung wird über den weiteren Kettentrieb 27 an die Bremsvorrichtung 6 des Trainingsgerätes 10 abgegeben. Somit wird die Leistung bzw. Kraft, die an den Griffen 7a, 7b von dem Benutzer an die Dollenwellen 3a, 3b übertragen wird, über die jeweiligen Zugstangen 13a, 13b und den ersten Kettentrieb 14a und den zweiten Kettentrieb 14b gemeinsam über den ersten Freilauf 11a und den zweiten Freilauf 11b an die erste Zwischenwelle 15a und damit an die Bremsvorrichtung 6 übertragen. Der erste Freilauf 11a und der zweite Freilauf 11b erlauben dabei bei Rückführung der Griffe 7a, 7b entgegen der Rückwärtsbewegung des Rollsitzes 1 die kraftlose bzw. leistungslose Rückstellung der Griffe 7a, 7b, womit die Drehbewegung des Lüfterrades 23 erhalten bleibt. Je nach Schlagzahl, also je nach Anzahl und Geschwindigkeit der Krafteinleitung an den Griffen 7a, 7b wird ein erhöhter bzw. geringerer aerodynamischer Widerstand des Lüfterrades 23 bzw. Widerstands- und Leistungsaufnahme der Bremsvorrichtung 6 erzielt.
Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform des Trainingsgerätes 10 mit Ansicht auf den zweiten Kettentrieb 14b und das Lüfterrad 23. Die erste Zuggabel 18a ist in einer Ebene parallel zur Ebene der zweiten Zuggabel 18b in einem Abstand über der zweiten Zuggabel 18b angeordnet, sodass die Schenkbewegungen der Zuggabeln 18a, 18b in einer projizierenden Ebene einander überschneiden, ohne dass die Zuggabeln 18a, 18b einander berühren. Die Zuggabeln 18a, 18b und damit der erste Kettentrieb 14a, 14b sind somit übereinander in zwei parallelen in einem Abstand zueinander angeordneten Ebenen angeordnet und erlauben eine platzsparende Ausbildung des Antriebsmechanismus 4. Die beiden Zuggabeln 18a, 18b bzw. der erste Kettentrieb 14a und der zweite Kettentrieb 14b sind in Richtung der Achsen der Wellen 17a, 17b (Fig. 6) in einem Abstand, also versetzt, angeordnet, wobei diese symmetrisch in einem Abstand um die Symmetrieachse der Antriebseinrichtung 4 bzw. die Mittelachse der Führung 2 angeordnet sind.
Optional kann der Antriebsmechanismus 4, auch wie in Fig. 5 und 6 dargestellt, Kettenspanner 31 für den ersten Kettentrieb 14a, den zweiten Kettentrieb 14b und/oder den weiteren Kettentrieb 27 aufweisen.
Optional kann die Bremsvorrichtung 6, auch wie in Fig. 7 dargestellt, eine Magnet- oder Wirbelstrombremse 24 umfassen, die eine Bremswirkung bzw. Leistungsaufnahme aus der Antriebsvorrichtung 4 ermöglicht. Durch die Ausbildung einer Magnet- oder Wirbelstrombremse 24 ist es möglich, den Widerstand innerhalb der Bremsvorrichtung 4 variabel zu gestalten und je nach Anforderungen an den Benutzer einzustellen.
Die Bremsvorrichtung 6 kann optional wie in Fig. 8 gezeigt auch als elektrischen Strom erzeugendes Element 25 ausgebildet sein. Das Strom erzeugendes Element 25 umfasst eine Kupferscheibe 40 auf der elektrische Spulen 41 angebracht sind. Die Kupferscheibe 40 ist mit einer an einem Gehäuse fest verbundenen Metallscheibe 42 abgedeckt. Durch die Drehung der Kupferscheibe 40 wird Strom in den Spulen 41 erzeugt und der Widerstand der Bremsvorrichtung 6 kann je nach Spuleneinstellung mittels einer Steuerung durch einem Mikrocontroller variabel eingestellt werden. Die Menge des den Spulen 41 zugeführten Stromes und des dadurch erzeugten elektromagnetischen Energiefeldes bestimmt sodann die Höhe des Widerstands der Bremsvorrichtung 6 und damit die Menge des Stromes, welcher durch das Rudern erzeugt wird.
Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Bremsvorrichtung 6 ein anderes aus dem Stand der Technik bekanntes elektrischen Strom erzeugendes Element 25, wie etwa einen Generator, umfasst, das die der Bremsvorrichtung 6 zugeführten Leistung des Ruderers bzw. Benutzers in elektrischen Strom umwandelt. Der erzeugte Strom, kann dann für den Betrieb des Trainingsgerätes 10 verwendet werden und der Widerstand der Bremsvorrichtung 6 je nach Schlagzahl, Kraft an den Griffen 7a, 7b und Lage der Griffe 7a, 7b verändert werden.
Optional kann vorgesehen sein, dass das Stemmbrett 8 entlang des Rahmens 5 beispielsweise mittels eines Spannmechanismus befestigt ist, wodurch die Distanz des Stemmbretts 8 zur Führung 2 bzw. zum Rollsitz 1 an den Benutzer angepasst werden kann.
In Fig. 3 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines der Griffe 7a, 7b dargestellt. Der Griff 7a weist eine zylinderförmig längliche Ausbildung auf. Der Griff 7a ist zweiteilig ausgebildet, wobei das erste Teil 71 hohl ausgebildet ist und in eine gegengleich ausgebildete zweite Griffaufnahme 72 eingebracht ist. Das erste Teil 71 des Griffs 7a ist in der Griffaufnahme 72 entlang der Achse des ersten Teils 71 verdrehbar, wodurch eine Drehbewegung des Ruders um die eigene Achse im Wasser simuliert werden kann. Der Griff 7a weist weiters einen Anschlag 21 auf, der als entlang eines Radius verlaufenden Langloches 22 ausgebildet ist. In dem Langloch 22 läuft ein Fortsatz oder eine Schraube 73, die an dem ersten Teil 71 des Griffs 7a verbunden ist, der bei Verdrehung des ersten Teils 71 entlang dessen Achse in dem Langloch 22 entlang gleitet. Aufgrund der Dimensionierung des Langloches 22 mit dem Fortsatz oder der Schraube 73 wird die Drehbewegung entlang der Achse des ersten Teils 71 begrenzt.
Alternativ können die Dollenwellen 3a, 3b, wie beispielhaft für einen Griff 7a in Fig. 3 dargestellt, an einem ihrer Enden eine Dolle 30a, 30b aufweisen, an denen die Griffe 7a, 7b verkippbar gelagert sind. Die Verkippung bzw. Lagerung der Griffe 7a, 7b erfolgt dabei in einer Achse, die normal zur Drehachse der Dollenwellen 3a, 3b steht, wodurch die Griffe 7a, 7b in Bezug auf den Rollsitz 1 bzw. den Benutzer des Trainingsgerätes 10 nach oben und unten gekippt bzw. verschwenkt werden können.
Optional kann vorgesehen sein, dass das Trainingsgerät 10 eine Kraftmessvorrichtung umfasst, wobei diese vorzugsweise in die Griffe 7a, 7b integriert ist. Mit der Kraftmessvorrichtung kann die Kraftübertragung der an den Griffen 7a, 7b an den Antriebsmechanismus 4 abgegebenen Kraft bzw. Leistung gemessen werden, wobei die Kraftmessvorrichtung vorzugsweise durch eine Anzahl von Dehnmessstreifen, die an den Griffen 7a, 7b angeordnet sind, ausgebildet sein kann. Weiters kann optional vorgesehen sein dass der Winkel der Verdrehung der Griffe 7a, 7b um ihre Achse, beispielsweise mittels eines Winklegebers messbar ist und einer Auswerteelektronik zugeführt wird. Durch die Anordnung der Dehnmessstreifen an den Griffen 7a, 7b kann insbesondere die Biegeverformung der Griffe 7a, 7b gemessen werden und so die Krafteinleitung an den Griffen 7a, 7b jeweils getrennt voneinander erfasst werden und beispielsweise unterschiedliche Ruderbewegungen der einzelnen Arme an den Benutzer des Trainingsgerätes 10 rückgeführt bzw. gemeldet werden.
Weiters kann optional vorgesehen sein, dass die durch die Kraftmessvorrichtung erfasste Kraft, die durch den Benutzer an den Griffen 7a, 7b aufgebracht wird und/oder die Lage der Griffe, um die jeweiligen Dollenwellen 3a, 3b und/oder die Lage der Griffe 7a, 7b um ihre Achse an die Auswerteelektronik weitergegeben werden. Mittels der Auswerteelektronik kann dann der Widerstand der Bremsvorrichtung 6 an die gemessenen Parameter angepasst werden. So kann beispielsweise der erhöhte hydrodynamische Widerstand des Wassers bei erhöhter Bootsgeschwindigkeit oder Schlagzahl angepasst werden und so ein noch realistischer Widerstand in der Bremsvorrichtung 6 simuliert werden.
Wird auf das Ruder Kraft ausgeübt näherungsweise definiert werden: $Fruder = k 2 * {(|vruder| - vboot)}^{\land} 2$
wobei Fruder die Kraft an den Rudern, vruder die Geschwindigkeit des Ruders in Wasser und vboot die Geschwindigkeit eines Bootes in Wasser ist. Das heißt die nötige Kraft an den Rudern steigt quadratisch mit der Differenzengeschwindigkeit zwischen Ruder bzw. Ruderblatt und Ruderboot, wobei der Faktor k2 den Widerstand des Ruder berücksichtigt. So kann mittels der Gleichung (1) der Widerstand an der Bremsvorrichtung 6 jeweils an die durch den Benutzer zugeführte Kraft angepasst werden und der Widerstand des Ruders im Wasser bei höheren Bootsgeschwindigkeiten besser simuliert werden.
Unter Einwirkung der Kraft an den Rudern ändert dich die Bootsgeschwindigkeit : $d (vboot (/ dt = - k 1 * {vboot}^{\land} 2 + k 3 * Fruder$
wobei der Wert k1 den cw-Wert des Boots im Wasser bzw den Widerstand der Luft und des Wassers berücksichtigt und der zweite Term, k3 * Fruder, die Beschleunigung des Bootes auf Basis der Ruderkraft berücksichtigt.
Da bei Rückführung der Griffe 7a, 7b in die Ausgangslage durch den Freilauf 11 bzw. die Freiläufe 11a, 11b keine Kraft an den Griffen 7a, 7b aufgebraucht wird, wird die Geschwindigkeit des Bootes reduziert bzw. diese verzögert, da der zweite Term der Gleichung (2) in dieser Phase null ist. Werden die Gleichung (1) und (2) in der Auswerteeinheit berücksichtigt, kann die erforderliche Kraft an den Griffen 7a, 7b bzw. die Leistung, die die Bremsvorrichtung abführt, daran angepasst werden und ein noch realistischeres Bootsgefühl mit dem Trainingsgerät 10 simuliert werden.
Alternativ zu den beschriebenen Kettentrieben 14a, 14b, 27 können auch andere Kraftübertragungselemente beispielsweise Riementriebe oder Zahnradpaare oder andere aus dem Stand der Technik bekannte Getriebe vorgesehen sein.
Optimal können aus dem Stand der Technik bekannte andere Bremsvorrichtungen 6 für die Leistungsentnahme aus der Antriebsvorrichtung 4 vorgesehen sein, wobei diese beispielsweise Schwungscheiben, mechanische Bremsen oder anderes umfassen können.

Claims

Trainingsgerät (10) zur Simulation von Rudertraining umfassend eine auf einem Rahmen (5) angeordnete Führung (2),
- einen Rollsitz (1) der auf der Führung (2) linear vor und zurück bewegbar ist,

- ein Stemmbrett (8), das im Bereich eines Endes der Führung (2) angeordnet ist,

- zwei voneinander unabhängig drehbare Griffe (7a, 7b), die jeweils auf einer Dollenwelle (3a, 3b) drehbar gelagert sind, wobei die Dollenwellen (3a, 3b) jeweils auf einer Seite der Führung (2) in einem Abstand, insbesondere normal zur Bewegungsrichtung der Führung (2) und/oder der Aufstandsfläche des Rahmens (5), zur Führung (2) angeordnet sind und

- einen Antriebsmechanismus (4) mit dem jede Dollenwelle (3a, 3b) kraftübertragend verbunden ist,
wobei der Antriebmechanismus (4) ein Getriebe und eine Bremsvorrichtung (6) aufweist, wobei der Antriebsmechanismus (4) derart ausgebildet ist, dass bei Krafteinleitung an den Griffen (7a, 7b) Leistung über den Antriebsmechanismus (4) an die Bremsvorrichtung (6) abgebbar ist,
wobei der Antriebsmechanismus (4) zumindest einen Freilauf (11) aufweist, wobei der Freilauf (11) derart zwischen den Dollenwellen (3a, 3b) und der Bremsvorrichtung (6) angeordnet ist, dass die Griffe (7a,7b) unabhängig voneinander um die jeweilige Dollenwelle (3a, 3b) verschwenkbar sind und bei Betätigung der Griffe (7a, 7b) in einer ersten Richtung um die Achse der jeweiligen Dollenwellen (3a, 3b) Leistung an die Bremsvorrichtung (6) abführbar ist und bei Betätigung der Griffe (7a, 7b) in einer der ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung um die Achse der jeweiligen Dollenwellen (3a, 3b) die Griffe (7a, 7b) rückführbar sind ohne, dass an die Bremsvorrichtung (6) Leistung zu- oder abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet,
dass an der Dollenwelle, insbesondere jeweils an dem den Griffen (7a, 7b) gegenüberliegenden Ende der Dollenwelle (3a, 3b), jeweils ein Hebel (12a, 12b) angeordnet ist, der mit den Griffen (7a, 7b) um die Achse der jeweiligen Dollenwelle (3a, 3b) verschwenkbar ist, wobei jeweils an dem Hebel (12a, 12b) ein Zugelement, insbesondere eine Zugstange (13a, 13b), angeordnet ist mit dem die Drehbewegung von den Griffen (7a, 7b) auf den Antriebmechanismus (4) übertragbar ist, und
dass jeweils an dem der Dollenwelle (3a, 3b) gegenüberliegenden Ende des jeweiligen Zugelements eine Zuggabel (18a, 18b) angeordnet ist, wobei mittels der Zuggabel (18a, 18b) Leistung von den Griffen (7a, 7b) an den Antriebsmechanismus (4) übertragbar ist.
Trainingsgerät (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuggabeln (18a, 18b) derart in zwei parallel in einem Abstand übereinander angeordneten Ebenen angeordnet sind, dass die Schwenkbewegung der Zuggabeln (13a, 13b) in einer projizierenden Ebene einander überschneiden ohne dass sich die Zuggabeln (13a, 13b) berühren.
Trainingsgerät (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmechanismus (4) zumindest ein Kraftübertragungselement, insbesondere einen Kettentrieb (14) oder einen Riementrieb oder ein Zahnradpaar, aufweist, wobei das Kraftübertragungselement zwischen einer der Dollenwellen (3a, 3b) und der Bremsvorrichtung (6) derart angeordnet ist, sodass die unterschiedlichen Drehrichtungen der Dollenwellen (3a, 3b) in eine gemeinsame Drehrichtung umlenkbar sind.
Trainingsgerät (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmechanismus (4) einen ersten Kettentrieb (14a) oder ersten Riementrieb oder erstes Zahnradpaar aufweist, mit dem die Drehbewegung der ersten Dollenwelle (3a) an einen ersten Freilauf (11a) übertragbar ist,
- wobei die Drehbewegung der zweiten Dollenwelle (3b) über einen zweiten Kettentrieb (14b) oder zweiten Riementrieb oder ein zweites Zahnradpaar an einen zweiten Freilauf (11b) übertragbar ist,

- wobei der erste Freilauf (11a) eine erste Zwischenwelle (15a) und der zweite Freilauf (11b) eine zweite Zwischenwelle (15b) umfasst, und wobei die Drehbewegung der zweiten Zwischenwelle (15b) mittels eines Zwischenkettentriebes oder eines Zwischenzahnradpaares oder Zwischenriementriebes an die erste Zwischenwelle (15a) übertragbar ist, sodass die Leistung oder Kraft die an den Griffen (7a, 7b) eingebracht wird an der ersten Zwischenwelle (15a) addiert werden kann, und wobei über die erste Zwischenwelle (15a) die addierte Leistung, insbesondere über einen weiteren Kettentrieb (27) oder weiteren Riementrieb oder ein weiteres Zahnradpaar, an die Bremsvorrichtung (6) abgebbar ist.
Trainingsgerät (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Griffe (7a, 7b) länglich zylinderförmig ausgebildet sind, wobei vorzugsweise die Griffe (7a, 7b) in ihrer Achse verdrehbar sind und wobei die Griffe einen Anschlag (21) aufweisen mit der die Verdrehung in der Zylinderachse der Griffe (7a, 7b) begrenzbar ist.
Trainingsgerät (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die Griffe (7a, 7b) eine Kraftmessvorrichtung integriert ist, mit der die Kraftübertragung über die Griffe (7a, 7b) an den Antriebsmechanismus (4) und/oder der Winkel der Verdrehung der Griffe (7a,7b) um ihre Achse messbar ist, wobei die Kraftmessvorrichtung insbesondere eine Anzahl von Dehnmessstreifen umfasst mit denen die Biegeverformung der Griffe (7a, 7b) messbar ist.
Trainingsgerät (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Griffe (7a, 7b) in einer Achse normal zur Achse der Dollenwelle (3a, 3b), insbesondere an einem Ende der jeweiligen Dollenwelle (3a, 3b), verschwenkbar gelagert sind.
Trainingsgerät (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung (6) ein Lüfterrad (23), Magnet- oder Wirbelstrombremse (24) oder als ein einen elektrischen Strom erzeugendes Element (25) umfasst.
Trainingsgerät (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Rahmen (5) zwei Ausleger (16a, 16b) angeordnet sind, wobei die Dollenwellen (3a, 3b) jeweils in einem der Ausleger (16a, 16b) gelagert sind.
Trainingsgerät (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dollenwellen (3a, 3b) jeweils an einem Ende eine Dolle (30) aufweisen, an denen jeweils die Griffe (7a, 7b) gelagert sind.
Trainingsgerät (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftmessvorrichtung derart ausgebildet ist, dass die an den Griffen (7a, 7b) aufgebrachte Kraft und/oder Lage der Griffe (7a, 7b), insbesondere um ihre Achse, einer Auswerteelektronik zugeführt wird und dass der Widerstand der Bremsvorrichtung (6) abhängig von der an den Griffen (7a, 7b) aufgebrachten Kraft und/oder der Lage der Griffe (7a, 7b), insbesondere um ihre Achse, einstellbar ist.