Rudertrainingsgerät
Die Erfindung betrifft ein Rudertrainingsgerät und insbesondere ein Rudertrainingsgerät, welches die natürlichen Kraft- und Bewegungsabläufe, die beim Rudern mit einem Boot auf dem Wasser auftreten, nachbildet.
Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Rudertrainingsgeräten be- kannt. Grundsätzlich können Rudertrainingsgeräte in zwei Gruppen eingeteilt werden:
Mit einer ersten Gruppe der Rudertrainingsgeräte können Kraft- und Ausdauer trainiert werden, wobei die Kraft- und Bewegungsabläufe nur teil- weise mit dem Rudern in einem Boot auf Wasser vergleichbar sind. Ein Ruderergometer aus dieser Gruppe ist in dem Dokument DE OS 37 04 918 beschrieben. Durch eine Zylinder-Hydraulik-Anordnung wird ein sogenanntes isokinetisches Training möglich, bei dem die Bewegungsabläufe unabhängig von der aufgebrachten Kraft mit konstanter Geschwindigkeit ablau- fen sollen. In der DE-OS 1902232 wird vorgeschlagen, daß mit den Rudergriffen je eine hydraulische oder pneumatische Pumpe verbunden ist, die bei der Bewegung der Rudergriffe ein Medium durch einen einstellbaren Druckbegrenzer fördert. Um die aufgebrachte Leistung für eine bestimmte Schlagzahl ablesen zu können, ist ein Durchflußmengenzähler zwischen dem Druckbegrenzer und einem Vorratsgefäß eingebaut. Weitere Ruderergometer aus dieser Gruppe sind in den Dokumenten US 4,884,800; EP 0376403; US 5,707,322; US 4,047,715 beschrieben.
Die zweite Gruppe der Rudertrainingsgeräte dient speziell zum Erlernen der Rudertechnik und soll daher die natürlichen Kraft- und Bewegungsabläufe beim Rudern mit einem Boot auf dem Wasser möglichst genau nachbilden. Eine Lösung dieser Aufgabe wird mit einem Ruderergometer angestrebt, das in dem Dokument US 4,743,01 1 beschriebenen ist. Die beim Rudern mit einem Boot auf dem Wasser auftretenden typischen Bewegungs- und Kraftverläufe werden im wesentlichen mit mechanischen Elementen nachgebildet. Zur Simulation des Wasserwiderstandes beim Durchziehen des Ruders ist ein Windrad mit veränderbarem Widerstand vorgesehen. Die beim Durchziehen auftretenden unterschiedlich großen Kräfte werden durch Abrollsegmente bewirkt.
Dieses Ruderergometer hat jedoch eine Reihe von Nachteilen: Auf Grund der gewählten Konstruktion und insbesondere durch die seitwärts weit ausladenden Abrollsegmente ist das Ruderergometer im Betriebszustand sehr sperrig. Diese bewegten Teile bilden zudem eine Gefahrenquelle für andere Personen. Ein weiterer und besonders schwerwiegender Nachteil sind die Einstellbeschränkungen. Wenn z. B. ein anderer Bootstyp trainiert werden soll, müssen auch die sperrigen Abrollsegmente gewechselt wer- den oder aber verstellt werden, was jedoch bei dieser Erfindung nicht möglich ist. Die Einstellbarkeit des Windrades ist ebenfalls relativ ungenau, so daß dieser Konstruktionstyp zur möglichst realitätsnahen Simulation des Ruderns auf dem Wasser nur beschränkt einsetzbar ist.
Als Verbesserung wird daher in der DD 212426 vorgeschlagen, an Stelle des Windrades und der mechanischen Abrollsegmente ein Schwungrad und eine Hydraulikanordnung mit einem Drosselventil einzusetzen, wobei das Drosselventil in Abhängigkeit von der Drehzahl des Schwungrades gesteuert wird.
Es ist demzufolge die Aufgabe der Erfindung, ein Rudertrainingsgerät bereitzustellen, das die vorstehend genannten Nachteile überwindet. Insbe-
sondere soll ein Rudertrainingsgerät mit kompakter Bauform und guten Justiermöglichkeiten geschaffen werden, um unterschiedlichste Kraft- und Bewegungsabläufe noch bequemer und präziser einstellen zu können.
Diese Aufgabe wird mit einem Rudertrainingsgerät nach Anspruch 1 gelöst.
Das Rudertrainingsgerät weist eine Rollsitzschiene mit einem darauf verschiebbaren Rollsitz auf. Am unteren Ende ist eine vorzugsweise verstell- bare Abstützvorrichtung zum Abstützen der Füße befestigt. Die Rollsitzschiene ist mit einer Rahmenkonstruktion verbunden, an der ein Ruder an einem Dollpunkt drehbar angeordnet ist, so daß das Ruder von einer auf dem Rollsitz sitzenden Übungsperson so gehalten und geführt werden kann, wie es der natürlichen Bewegungsergonomie des Ruderns in einem Boot auf dem Wasser entspricht.
Das Ruder ist über eine mechanische erste Kopplung oder mit einer hydraulischen Kopplung mit einem Masseschwungrad verbunden, das einen Freilauf aufweist.
Unter der mechanischen ersten Kopplung ist jede Konstruktion zu verstehen, die geeignet ist, die mechanische Ruderbewegung so umzuformen, daß das Masseschwungrad angetrieben wird. Ebenso ist unter der hydraulischen ersten Kopplung jede Konstruktion zu verstehen, die geeignet ist, eine durch die Ruderbewegung erzeugte Hydraulikströmung in einem Hydraulikkreis so umzuformen, daß das Masseschwungrad angetrieben wird.
Unter Freilauf ist sowohl ein mechanischer Freilauf als Baugruppe zu verstehen als auch eine systembedingte Freilaufeigenschaft, die bei einem Hydraulikmotor, der zum Antrieb des Masseschwungrades benutzt wird, systemimmanent sein kann.
Beim Rudern wird das Masseschwungrad mittels der mechanischen oder der hydraulischen Kopplung in Drehung versetzt. Die dadurch erzeugte Gegenkraft bildet näherungsweise die kinetischen Trägheitseigenschaften eines anfahrenden Bootes ab.
Wenn nicht mehr gerudert wird, läuft das Masseschwungrad auf Grund des Freilauf oder der systembedingten Freilaufeigenschaft weiter und bildet näherungsweise die kinetischen Trägheitseigenschaften eines fahrenden Bootes ab.
An der Rahmenkonstruktion ist weiterhin eine Flüssigkeitsverdrängungs- vorrichtung mit einem Flüssigkeitsverdrängungselement angeordnet, die in einen Hydraulik-Kreis eingebunden ist, wobei das Gehäuse der Flüssig- keitsverdrängungsvorrichtung an der Rahmenkonstruktion und das Flüssig- keitsverdrangungselement über eine mechanische zweite Kopplung mit dem Ruder verbunden ist. Beim Rudern wird das Flüssigkeitsverdrängungs- element bei jeder Ruderbewegung bewegt. Die Bewegung des Flüssig- keitsverdrängungselements bewirkt, daß die Hydraulikflüssigkeit in dem Hydraulik-Kreis durch eine Drosselanordnung hindurch bewegt wird. Die Drosselanordnung weist wenigstens eine verstellbare Drossel auf, deren Durchströmöffnung mittels eines Durchflußstellelements veränderbar ist.
Grundsätzlich kann der Fachmann jede ihm geeignet erscheinende Flüssig- keitsverdrängungsvorrichtung auswählen, die ein Flüssigkeitsverdrän- gungselement zum Transport von Hydraulikflüssigkeit aufweist.
Das Ruder ist über eine dritte Kopplung, die eine Horizontalwinkel- Erfassungsvorrichtung zur Erfassung der horizontalen Winkellage des Ruders aufweist, mit dem Durchflußstellelement der Drosselanordnung ver- bunden. Somit wird die Drosselanordnung in Abhängigkeit vom Horizontalwinkel des Ruders gesteuert. Der Horizontalwinkel wird auch als Ruder-
winkel bezeichnet, d. h. es ist der Winkel, den das Ruder bei der Vor- und Zurückbewegung überstreicht.
Nach Anspruch 2 ist die Flüssigkeitsverdrängungsvorrichtung eine Kolben- Zylinder-Anordnung, wobei der Zylinder das Gehäuse und der Kolben das Flüssigkeitsverdrängungselement bildet. Bei dieser Ausführungsform wird die Hydraulikflüssigkeit in dem Hydraulikkreis hin und her bewegt. Diese Ausführungsform der Flüssigkeitsverdrängungsvorrichtung ist besonders zweckmäßig, da hydraulische Kolben-Zylinder-Anordnungen sehr robust und kostengünstig sind.
Nach Anspruch 3 ist die dritte Kopplung eine mechanische Kopplung und die Drosselanordnung ist mechanisch ansteuerbar. Dem Fachmann ist klar, daß es zur mechanischen Übertragung einer Winkeländerung eine Vielzahl von konstruktiven Lösungen gibt, wie z. B. Nocken- oder Kurvenscheiben, die nicht im Detail beschrieben werden müssen. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist die Robustheit und Einfachheit der Konstruktion. Die Nockenoder Kurvenscheiben können auch auswechselbar sein.
Nach Anspruch 4 ist die dritte Kopplung als elektrische Kopplung ausgebildet, wobei die Drosselanordnung elektrisch ansteuerbar ist, d. h. das Betätigungselement der verstellbaren Drossel wird elektromechanisch betätigt. Dem Fachmann ist klar, daß es zur elektrischen Übertragung einer mechanischen Winkeländerung eine Vielzahl von Winkelsensoren mit elektri- schem Ausgangssignal gibt. Über herkömmliche Datenleitungen werden die Signale der Winkelsensoren an die elektromechanische Betätigungsvorrichtung des Stellelementes geleitet. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist die mechanische Trennung zwischen dem Abgriff des Ruderwinkels und dem Stellelement. Dadurch wird die Konstruktion leichter und ggf. auch kostengünstiger. Der Hauptvorteil ist jedoch die höhere Genauigkeit der Winkelerfassung und die feinfühligere Steuerung der Ruderkraft.
Nach Anspruch 5 ist an dem Ruder eine vierte Kopplung vorgesehen, wobei über eine Vertikalwinkel-Erfassungsvorrichtung die vertikale Winkellage des Ruders, d. h. die Eintauchtiefe des Ruders, erfaßt und als Stellgröße für die Verstellung eines Durchflußstellelements der Drosselanordnung dient. Mit dieser Ausführungsform wird erstmalig auch der Eintauchwinkel des Ruders bei der Simulation berücksichtigt.
Nach Anspruch 6 ist zum Erfassen des Eintauchwinkels eine mechanische Kopplung vorgesehen, wobei die Drosselanordnung mechanisch ansteuer- bar ist. Dem Fachmann ist klar, daß es zur mechanischen Übertragung einer Winkeländerung eine Vielzahl von konstruktiven Lösungen gibt, wie z. B. Nocken- oder Kurvenscheiben, die nicht im Detail beschrieben werden müssen. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist die Robustheit und Einfachheit der Konstruktion. Die Nocken- oder Kurvenscheiben können auch auswechselbar sein.
Nach Anspruch 7 ist zum Erfassen des Eintauchwinkels eine elektrische Kopplung vorgesehen, wobei die Drosselanordnung elektrisch ansteuerbar ist. Dem Fachmann ist klar, daß es zur elektrischen Übertragung einer me- chanischen Winkeländerung eine Vielzahl von Winkelsensoren mit elektrischem Ausgangssignal gibt. Über herkömmliche Datenleitungen werden die Signale der Winkelsensoren an die elektromechanische Betätigungsvorrichtung des Stellelementes geleitet. Auch hier ist der Vorteil die mechanische Trennung zwischen dem Abgriff des Ruderwinkels und dem Stellele- ment. Dadurch wird die Konstruktion leichter und ggf. auch kostengünstiger. Der Hauptvorteil ist jedoch auch hier die höhere Genauigkeit der Winkelerfassung und die feinfühligere Steuerung der Ruderkraft.
Nach Anspruch 8 ist eine Masseschwungrad-Drehzahl-Erfassungsvor- richtung vorgesehen, die über eine fünfte Kopplung mit dem Durchflußstellelement einer in dem Hydraulik-Kreis eingebundenen Drosselanordnung verbunden ist, um den Durchsatz der Hydraulikflüssigkeit in Abhängigkeit
von der Drehzahl des Schwungrades zu drosseln. Diese Ausführungsform ermöglicht ein noch genaueres Einstellen und Abbilden des Trägheitsverhalten des Bootes.
Nach Anspruch 9 ist die fünfte Kopplung eine mechanische Kopplung und die Drosselanordnung mechanisch ansteuerbar. Dazu kann der Fachmann verschiedene Lösungen auswählen. Vorzugsweise kann ein durch Fliehkraft geregeltes Stellelement eingesetzt werden.
Nach Anspruch 10 ist die fünfte Kopplung eine elektrische Kopplung und die Drosselanordnung elektrische ansteuerbar. Die Umsetzung eines elektrischen Drehzahlsignals in ein Steuersignal zum Ansteuern einer elektrisch ansteuerbaren Drossel kann als dem Fachmann bekannt vorausgesetzt werden und muß daher auch nicht näher erläutert werden.
Nach Anspruch 1 1 ist eine ein elektrisches Ausgangssignal erzeugende Rollsitz-Erfassungsvorrichtung zum Erfassen der Lage des sich bewegenden Rollsitzes entlang der Rollsitzschiene vorgesehen, wobei das Ausgangssignal auf das Durchflußstellelement einer in dem Hydraulik-Kreis eingebundenen elektrisch ansteuerbaren Drosselanordnung geleitet wird, um den Durchsatz der Hydraulikflüssigkeit in Abhängigkeit von der Position, der Geschwindigkeit und/der Beschleunigung des Rollsitzes zu drosseln. Diese Ausführungsform ermöglicht ein noch genaueres Einstellen des Trägheitsverhalten des Bootes.
Nach Anspruch 12 ist eine ein elektrisches Kraftmeßsignal erzeugende Ru- derdrehwinkelmeßvorrichtung zum Erfassen der Ruderdrehung um die eigene Längsachse vorgesehen, wobei das Ruderdrehwinkelsignal als Stellgröße für die Verstellung eines Durchflußstellelements der Drosselanord- nung dient. Mit dieser Anordnung kann erstmalig der Einfluß der Ruderdrehung um die Ruderlängsachse simuliert werden.
Es ist für den Fachmann klar, daß alle elektrischen Meßsignale in einer zentralen Steuer- und Regelelektronik erfaßt werden, mit der die jeweiligen Drosseln angesteuert werden. Die Meßsignale können auch drahtlos übertragen werden.
Nach Anspruch 13 weist die Drosselanordnung wenigstens eine einstellbare Grundlastdrossel auf. Mit der Grundlastdrossel kann ein kinetischer Bewegungswiderstand voreingestellt werden. Die Grundlastdrossel wird vorzugsweise bei mechanisch gesteuerten Ausführungsformen der Erfindung eingesetzt.
Nach Anspruch 14 sind zwei Ruder mit je einer Flüssigkeitsverdrängungs- vorrichtung, wie z. B. einer Zylinder-Kolben-Anordnung und einem gemeinsamen Masseschwungrad mit je einer Freilaufanordnung vorgesehen. Mit dieser Anordnung ist die Möglichkeit geschaffen, das Fahrverhalten eines Ruderbootes mit zwei Ruder zu simulieren. Es ist klar, daß diese Anordnung auch für Boote mit mehr als zwei Ruder gilt.
Nach Anspruch 1 5 sind zwei Ruder mit je einem Freilaufgesperre vorgese- hen. Beim Ziehen der Ruder wird die Ruderkraft auf eine gemeinsame Flüs- sigkeitsverdrängungsvorrichtung übertragen. Diese Flüssigkeitsverdrän- gungsvorrichtung kann ein Flügelrad aufweisen, das in einem mit Flüssigkeit gefüllten Behälter durch die Ruderkraft gedreht wird. Gleichzeitig wird die Ruderkraft auch auf ein gemeinsames Masseschwungrad mit Freilauf übertragen. Beim Rückführen der Ruder entgegengesetzt zu der Ziehrichtung wirkt das Freilaufgesperre, so daß die Ruder nahezu kraftfrei zurückgeführt werden können.
Nach Anspruch 16 weist das Masseschwungrad ein einstellbares Massen- tragheitsmoment auf, d. h. durch Aufbringen oder Verschieben von
Massen kann das Massenträgheitsmoment des Masseschwungrades vor der Benutzung des Rudertrainingsgerätes auf ein gewünschtes Massen-
tragheitsmoment eingestellt werden. Damit kann z. B. ein bestimmter Bootstyp simuliert werden.
Nach Anspruch 17 weist das Masseschwungrad ein drehzahlabhängiges Massenträgheitsmoment auf. Derartige Systeme mit Massen, die sich unter dem Einfluß der Fliehkraft gegen die Gravitationskraft oder gegen eine Federkraft bewegen, sind aus dem Stand der Technik z. B. als Fliehkraftregler bekannt und bedürfen daher keiner näheren Erläuterung.
Nach Anspruch 1 8 dient die durch die Fliehkraft bewirkte Verschiebung der Massen als Stellgröße zum Stellen der Drossel. Wenn z. B. ein Fliehkraftstellelement eingesetzt wird, bei dem durch die Fliehkraft die Schwungradmassen gegen eine Federkraft verschoben werden, wird dieser Verschiebeweg als Stellgröße für die Drossel verwendet.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit schematischen Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten
Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer dritten
Ausführungsform der Erfindung. Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer vierten
Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung einer fünften
Ausführungsform der Erfindung. Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung einer sechsten Ausführungsform der Erfindung.
Die Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine erste Ausführungsform des Rudertrainingsgerätes mit zwei Rudern 1 und 2, die an zwei Dollpunkten 3 und 4 so angeordnet sind, daß sie von einer Person wie zwei Ruder eines Ruderbootes bewegt werden können. Die Person sitzt auf ei- nem Rollsitz 5 einer Rollsitzschiene, wobei sich der Rollsitz 5 beim Rudern auf der Rollsitzschiene in den Pfeilrichtungen hin- und her bewegt. An den Dollpunkten 3 und 4 ist je eine mechanische erste Kopplung 6 und 7 vorgesehen, die ein gemeinsames Schwungrad 8 über je einen Freilaufantrieb 9 und 10 antreiben. Wenn die Ruder 1 und 2 in Zugrichtung bewegt wer- den, wird mittels einer Antriebskette, die über eine Zahnradanordnung läuft, das Schwungrad 8 in Bewegung versetzt. Wenn die Ruder 1 und 2 zurück geführt werden, läuft das Schwungrad 8 auf Grund der Freilaufantriebe 9 und 10 weiter. Das Schwungrad 8 simuliert somit die Massenträgheit eines natürlichen Bootes, das bei mehrfachen Ruderbewegungen zunehmend an Fahrt gewinnt.
An den Dollpunkten 3 und 4 ist weiterhin je eine zweite Kopplung 1 1 und 12 vorgesehen, die jeweils einen Kolben 13 und 14 in Zylindern 1 5 und 16 zwischen zwei Endstellungen hin und her bewegen. Auch diese Kopplung kann als Kettenantrieb ausgeführt sein. Eine starre Kopplung über Gestänge ist ebenfalls möglich. Die Zylinder 15 und 16 sind in je einen Hydraulikkreis 17 und 18 eingebunden, so daß bei Ruderbewegungen die Hydraulikflüssigkeit hin- und zurück strömt. Die Zylinder-Kolben-Anordnung bildet somit eine Flüssigkeitsverdrängungsvorrichtung und der Kolben ist das Fiüssigkeitsverdrängungselement, welches das durch das Wasser gezogene Ruderblatt simuliert.
Zur Nachbildung des natürlichen Kraft- und Bewegungsverlaufs beim Rudern müssen die Zugreaktionskräfte, die beim Durchziehen des Ruders durch Wasser entstehen, erheblich größer sein als die Kräfte beim Zurückführen des Ruders in die Ausgangsposition. Diese Eigenschaft wird mittels je einer ansteuerbaren verstellbaren Drossel 19 und 20 in den Hydraulik-
kreisen 17 und 18 bewirkt. Die Ansteuerung der Drosseln 19 und 20 erfolgt über ein Durchflußstellelement 21 und 22. Im in diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Betätigung der Durchflußstellelemente 21 und 22 mechanisch durch eine mechanische dritte Kopplung 23 und 24 zwischen den Dollpunkten 3 und 4 und den Durchflußstellelementen 21 und 22. Diese mechanische Kopplung wird vorzugsweise ebenfalls durch eine Kette oder starre Gestänge realisiert. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine Kurvenscheibe gedreht, die auf das als Stößel ausgebildete Durchflußstellelement 21 und 22 wirkt. Somit wird in Abhängigkeit von der Win- kelstellung des Ruders beim Ziehen die Drossel mehr oder weniger geöffnet. Durch die vorbestimmte Form der Kurvenscheibe wird der erwünschte Winkel-Kraft- Verlauf eingestellt.
Wenn die Ruder 1 , 2 in Pfeilrichtung „Zug" bewegt werden, pressen die Kolben 13, 14 die Hydraulikflüssigkeit durch die Drosseln 19, 20, wodurch die für den jeweiligen Ruderwinkel typische Gegenkraft erzeugt wird. Wenn die Ruder wieder zurückgeholt werden, soll der dazu notwendige Kraftaufwand gering sein. Dazu ist für jeden Hydraulikkreis ein Überströmkanal mit einem Rückschlagventil 25 und 26 vorgesehen, dessen Wirkung unmittelbar aus der Zeichnung ableitbar ist.
Zum Ausgleich von Volumenunterschieden, die bei der Verdrängung der Hydraulikflüssigkeit durch die Kolbenstangen auftreten, sind Druckausgleichsbehälter 27 und 28 vorgesehen, die über eine elastische Membrane und einem eingeschlossenen Gasvolumen einen vorbestimmten Mindestdruck aufrecht erhalten.
Beide Hydraulikkreise sind über eine Verbindungsleitung 29 miteinander verbunden. Wenn in dem linken Zylinder 1 5 durch ein kräftigeres Ziehen am Ruder 1 in der vorderen Zylinderkammer ein größerer Druck als in dem rechten Zylinder 16 aufgebaut wird, erfolgt über die Verbindungsleitung 29 ein Druckausgleich mit der hinteren Zylinderkammer des rechten Zylinders,
so daß sich das rechte Ruder 2 leichter durchziehen läßt. Dieser Effekt tritt auch beim Rudern mit einem Boot auf. Mittels eines Absperrventils 30 kann die Größe dieses Effektes eingestellt werden.
Die Fig. 2 zeigt in einer schematischen Darstellung eine zweite Ausführungsform des Rudertrainingsgerätes. Gegenüber der ersten Ausführungsform der Erfindung, bei der lediglich der horizontale Ruderwinkel als Stellgröße für die Betätigung der Durchflußstellelemente verwendet wurde, wird bei dieser Ausführungsform zusätzlich der vertikale Ruderwinkel, d. h. der Eintauchwinkel als Stellgröße verwendet. Die dafür vorgesehene Drosselanordnung 31 und 32 weist daher zwei weitere Durchflußstellelemente 33 und 34 auf, die über eine vierte mechanische Koppelvorrichtung 35 und 36 mit den Dollpunkten 3 und 4 in mechanischer Wirkverbindung stehen. Die Koppelvorrichtung 35 und 36 kann wiederum als Kette in Verbin- düng mit einer Kurvenscheibe ausgebildet sein.
Die Fig. 3 zeigt in einer schematischen Darstellung einer dritten Ausführungsform des Rudertrainingsgerätes. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird zusätzlich die Drehzahl des Schwungrades 8 über einen Drehzahlsensor 37 elektrisch erfaßt und über eine fünfte Koppelvorrichtung 38 und 39 auf eine elektrisch ansteuerbare Drosselanordnung 40 und 41 übertragen. Mit dieser Anordnung kann das natürliche Fahrverhalten eines Ruderbootes noch genauer simuliert werden. Es ist klar, daß dazu eine elektronische Anpassung in Verbindung mit analogen oder digitalen Adap- terschaltungen erforderlich ist, die dem Fachmann jedoch geläufig sind und daher nicht näher erläutert werden.
Die Fig. 4 zeigt in einer schematischen Darstellung einer vierten Ausführungsform des Rudertrainingsgerätes. Bei dieser Ausführungsform der Er- findung werden zusätzlich die Lage und die Bewegung des Sitzes 5 erfaßt. Die dazu erforderliche Sensorik in Verbindung mit der dazu passenden Auswerteelektronik werden vom Fachmann analog zur dritten Ausfüh-
rungsform ausgewählt. Mit dieser Anordnung kann das natürliche Fahrverhalten eines Ruderbootes noch genauer simuliert werden.
Die Fig. 5 zeigt in einer schematischen Darstellung einer fünften Ausfüh- rungsform des Rudertrainingsgerätes. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung erfolgt lediglich der Antrieb des Schwungrades 8 und der Kolben 13 und 14 über mechanische Kopplungen. Die Erfassung verschiedener Meßgrößen und die Ansteuerung der Drosselanordnungen erfolgt ausschließlich elektrisch. An den Dollpunkten 3 und 4 sind Sensoren zur Mes- sung der Ruderkräfte, zur Messung des horizontalen und vertikalen Ruderwinkels und zur Messung der Ruderdrehung um die eigene Achse vorgesehen. Mittels Wegmeßsensoren 43, 44 und 42 wird der Kolbenweg und der Weg des Sitzes erfaßt. Alle Meßsignale werden in einer einen Rechner aufweisenden programmierbaren Auswerte- und Steuerelektronik verarbei- tet. Im Speicher des Rechners sind Datentafeln gespeichert, die spezifischen Parameter verschiedener Bootstypen enthalten. Es ist klar, daß die in der Fig. 5 dargestellten Drosseln 45 und 46 lediglich eine schematische Darstellung unterschiedlichster möglicher Drosselanordnungen ist. Der Fachmann für hydraulische Steuer- und Regeltechnik kann je nach Erfor- dernis die zweckmäßigsten Drosselanordnungen- und Kombinationen in Verbindung mit den verschiedenen Sensoren wählen, ohne selbst schöpferisch tätig werden zu müssen.
Alle Komponenten sind in eine Rahmenkonstruktion integriert, deren kon- krete Ausgestaltung dem Fachmann überlassen bleibt und daher nicht näher erläutert werden muß.
Es ist mit dieser Ausführungsform der Erfindung somit erstmalig möglich, unterschiedlichste Bootseigenschaften und auch das Fahrverhalten des Bootes bei unterschiedlichem Wind- und Wellengang zu simulieren.
Die Fig. 6 zeigt in einer schematischen Darstellung eine sechsten Ausführungsform des Rudertrainingsgerätes mit zwei Rudern 1 und 2, die an zwei Dollpunkten 3 und 4 so angeordnet sind, daß sie von einer Person wie zwei Ruder eines Ruderbootes bewegt werden können. Die Person sitzt auf einem Rollsitz 5 einer Rollsitzschiene, wobei sich der Rollsitz 5 beim Rudern auf der Rollsitzschiene hin- und her bewegt.
Im Gegensatz zu den vorhergehenden Ausführungsformen, bei denen mittels einer mechanischen Kopplung das Schwungrad angetrieben wurde, wird bei dieser Ausführungsform das Schwungrad durch Hydraulikmotore angetrieben. Diese Ausführungsform hat gegenüber der mechanischen Lösung den Vorteil, daß die Übersetzung bei geringer Baugröße höher gewählt werden kann. Somit wird eine höhere Geschwindigkeit des Schwungrades ermöglicht, was wiederum eine Absenkung der Masse er- möglicht.
An den Dollpunkten 3 und 4 ist je eine zweite Kopplung 1 1 und 12 vorgesehen, die jeweils einen Kolben 13 und 14 in Zylindern 1 5 und 16 zwischen zwei Endstellungen hin und her bewegen. Diese Kopplung kann als Kettenantrieb ausgeführt sein. Eine starre Kopplung über Gestänge ist ebenfalls möglich. Die Zylinder 15 und 16 sind in je einen Hydraulikkreis 17 und 1 8 eingebunden, so daß bei Ruderbewegungen die Hydraulikflüssigkeit hin- und zurück strömt. Die Zylinder-Kolben-Anordnung bildet somit eine Flüssigkeitsverdrängungsvorrichtung und der Kolben ist das Flüssig- keitsverdrangungselement.
Zur Nachbildung des natürlichen Kraft- und Bewegungsverlaufs beim Rudern müssen die Zugreaktionskräfte, die beim Durchziehen des Ruders durch Wasser entstehen, erheblich größer sein als die Kräfte beim Zurück- führen des Ruders in die Ausgangsposition. Diese Eigenschaft wird mittels je einer ansteuerbaren verstellbaren Drossel 19 und 20 in den Hydraulikkreisen 17 und 18 bewirkt. Die Ansteuerung der Drosseln 19 und 20 er-
folgt über ein Durchflußstellelement 21 und 22. Im in diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Betätigung der Durchflußstelielemente 21 und 22 mechanisch durch eine mechanische dritte Kopplung 23 und 24 zwischen den Dollpunkten 3 und 4 und den Durchflußstellelementen 21 und 22. Die- se mechanische Kopplung wird vorzugsweise ebenfalls durch eine Kette oder starre Gestänge realisiert. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine Kurvenscheibe gedreht, die auf das als Stößel ausgebildete Durchflußstellelement 21 und 22 wirkt. Somit wird in Abhängigkeit von der Winkelstellung des Ruders beim Ziehen die Drossel mehr oder weniger geöff- net. Durch die vorbestimmte Form der Kurvenscheibe wird der erwünschte Winkel-Kraft- Verlauf eingestellt.
Wenn die Ruder 1 , 2 in Pfeilrichtung „Zug" bewegt werden, pressen die Kolben 13, 14 die Hydraulikflüssigkeit durch die Drosseln 19, 20, wodurch die für den jeweiligen Ruderwinkel typische Gegenkraft erzeugt wird. Gleichzeitig strömt die Hydraulikflüssigkeit durch die Hydraulikmotore 47, 48 und treiben das Schwungrad 8 an.
Wenn die Ruder wieder zurückgeholt werden, soll der dazu notwendige Kraftaufwand gering sein. Dazu ist für jeden Hydraulikkreis ein Überströmkanal mit einem Rückschlagventil 48 und 49 vorgesehen, dessen Wirkung unmittelbar aus der Zeichnung ableitbar ist. Somit wird auch verhindert, daß beim Rückströmen die Hydraulikflüssigkeit durch die Hydraulikmotore 47, 48 gedrängt wird. Zum Ausgleich von Volumenunterschieden ist der Druckausgleichsbehälter 27 vorgesehen, der über eine elastische Membrane und einem eingeschlossenen Gasvolumen einen vorbestimmten Mindestdruck aufrecht erhält.