WO2005097267A1 - Pneumatic jumping device - Google Patents

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WO2005097267A1
WO2005097267A1 PCT/EP2005/002972 EP2005002972W WO2005097267A1 WO 2005097267 A1 WO2005097267 A1 WO 2005097267A1 EP 2005002972 W EP2005002972 W EP 2005002972W WO 2005097267 A1 WO2005097267 A1 WO 2005097267A1
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WO
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jumping
piston
cylinder
jumping device
footrests
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PCT/EP2005/002972
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Dieter Hurnik
Original Assignee
Dieter Hurnik
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A63B21/00058Mechanical means for varying the resistance
    • A63B21/00069Setting or adjusting the resistance level; Compensating for a preload prior to use, e.g. changing length of resistance or adjusting a valve
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    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A63B21/008Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices using hydraulic or pneumatic force-resisters
    • A63B21/0085Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices using hydraulic or pneumatic force-resisters using pneumatic force-resisters
    • A63B21/0087Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices using hydraulic or pneumatic force-resisters using pneumatic force-resisters of the piston-cylinder type
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    • A63B2208/00Characteristics or parameters related to the user or player
    • A63B2208/12Characteristics or parameters related to the user or player specially adapted for children

Definitions

  • Stepping stones and trampolines are known as stationary jumping devices.
  • Devices according to Fig. 1.1 (compression spring) and 1.2 (rubber ball) were developed for playful, sporty locomotion in the form of jumps.
  • Pneumatic jumping devices are also known from the patent literature, which take into account the requirement that the body's center of gravity should be on the longitudinal axis of the device by lateral arrangement of the footrests and handlebars on the cylinder (US 2003/0017917 AI, WO 99/61111) ,
  • the position of the athlete specified on the basis of the footrest and handlebar arrangement provides an optimal center of gravity for mastering the device (on the cylinder's longitudinal axis).
  • a compensation piston in the piston rod ensures jerk-free jumps.
  • the footrests are equipped with devices for fixing the feet. 5.
  • a foot that can be moved in all directions ensures a "full" support in the event of an inclined jump or sloping ground. Furthermore, the mounting of the foot ensures that the forces are brought into the jumping device without torque and thus protects the guide elements.
  • a replaceable sole of the plate base allows a quick adjustment to any surface.
  • Flange / piston combinations designed as pneumatic dampers prevent or minimize noise and wear.
  • the device can be quickly adjusted to other body weights by simply adjusting the outlet pressures.
  • points 1 - 4 extend the previous use as a pure "hopping" device to a gymnastics application (as with a trampoline: somersault, screw, etc.) and enable locomotion in the form of large jumps.
  • the other technical features described above ensure low-wear operation (long service life of sealing and guide elements), quick and easy adaptation to different users (weight, size), to different surfaces (no prepared course required) and low-noise operation.
  • the technical concept and the application-oriented design of the jumping device enable it to be used as a sophisticated sports device, which due to its ergonomic design can also be mastered by the average athlete.
  • FIG. 2.1 and 2.2 show: - Fig. 2.1 Principle of the pneumatic jumping device - Fig. 2.2 Pneumatic jumping device
  • the technical element on which the sports equipment is based is the gas pressure spring. It essentially consists of a cylinder 1 with a piston / piston rod unit 2, 3 sliding therein. A box enclosing the cylinder 1 carries the footrests 6 and the handlebars 7. The piston rod 3 protruding telescopically from the cylinder 1 is supported at the lower end a ball joint 9 on a plate base 8.
  • the athlete standing on the footrests causes the device to oscillate up and down by means of periodic hopping movements, and when the pressures in the cylinder chambers are set correctly, it lifts off the ground the first time it is moved up.
  • the cylinder unit :
  • the cylinder unit consists of cylinder 1.1, cylinder cover 1.2 and guide bush 1.6.
  • the cylinder chamber is sealed from the outside by the cover and
  • the guide bush has a support ring 1.7 in its lower annular groove, and there is also one in the flange area
  • Drain plug 1.10 arranged.
  • the cylinder cover and guide bush are with the
  • the piston / piston rod unit The piston / piston rod unit:
  • the main components are piston 2.1, piston rod 2.4, rod head 2.6,
  • the piston is screwed onto the piston rod by means of a fine thread and secured.
  • a support ring 2.2 is located in the upper annular groove of the piston, and an O-ring 2.3 is arranged in the lower one.
  • the support rings 2.2 in the piston and 1.7 in the guide bush ensure the guidance of the piston rod unit in the cylinder.
  • the rod head 2.9 is shrunk into the lower end of the piston rod.
  • the rod head is designed as a joint ball, in the lower area of which a valve 2.11 sunk under the ball contour is arranged axially.
  • the plate foot 2.15 is articulated to the joint ball by means of the two socket ring halves 2.12 and the fastening screws 2.14.
  • the plate base has an exchangeable sole ring 2.16 on its sole.
  • the swivel range of the ball joint is covered by a rubber sleeve 2.10.
  • the rubber sleeve protects the ball joint from dirt and acts as a reset device for the plate foot.
  • the attachment to the end of the piston rod and to the base of the plate is made using clamp bands (not shown in Fig. 2.2).
  • the opening in pan 2.13 for reaching valve 2.11 can be closed by a cover (not shown).
  • a free-floating compensation piston 2.5 is arranged in the piston rod.
  • the support rings 2.6 and 2.7 which take over its leadership, in the second ring groove from above an O-ring 2.8 for sealing.
  • the carrier box 3.1 is a light-weight sheet metal box (saving weight by punching out) which encloses the pneumatic cylinder and is supported on the cylinder flanges.
  • the footrest supports 3.3 are screwed to the support box.
  • the footrests 3.4 are rotatably supported on the footrest axles 3.12 by means of footrest bearings 3.5.
  • the angle of rotation of the footrests is limited by stops, and the footrests are returned to the normal position by springs (stops and reset mechanism not shown in Fig. 2.2).
  • shoe lock 3.6 which works in conjunction with the correspondingly designed shoe soles on the principle of a bayonet lock.
  • the handlebars 3.2 are attached to the footrest support by means of a handlebar attachment 3.8 and the height can be adjusted.
  • a step-up bracket 3.7 is provided on a footrest support. The function of the device is as follows:
  • the device represents a mass-Z-spring system in unity with the athlete, the resilient mass being the sum of the masses of the athlete, cylinder and carrier box unit.
  • the sports equipment with the ascended athlete is in the stretched position, the compensation piston 2.5 is in its upper position, i.e. it touches the piston 2.1.
  • Applying an impulse to the footrests by means of a jumping movement compresses the gas in the cylinder (compression space, see Fig. 2.1).
  • the device During the subsequent expansion, the device returns to its stretched position and lifts off the ground.
  • the compensation piston must touch the piston 2.1 when the device is in the extended position, which is ensured by a slight overpressure in the space under the compensation piston in relation to the compression space.
  • the compensation piston is moved downward when the pressure below it is exceeded, in order to be pushed up again during the expansion.
  • an impulse is emitted in the direction of movement of the system, which due to its mass design corresponds approximately to the impulse of the piston rod unit and largely compensates for it.
  • these component pairs are designed as pneumatic damping units (see 1.2 / 2.1 and 2.1 / 2.5).
  • a defined air volume is locked in when the cylinder space is inflated by means of a drain plug.
  • the jumping device is reduced to the smallest dimensions (110 cm x 65 cm x 26 cm), i.e. the handlebars have been removed and the piston / piston rod assembly is fully inserted into the cylinder.
  • the pressure to be set in the compression room depends on the weight of the athlete. It should be so large that compression does not yet occur due to the weight, ie the device remains in the stretched position with the ascended athlete. With a weight of the athlete of, for example, 82 kg and the resilient mass of the jumping device of approx. 8 kg, the absolute pressure to be set in the compression space is 1.45 kp / cm 2 . To ensure that the compensation piston 2.5 is in contact with the piston 2.1, the pressure in the space under the compensation piston should be approx. 10% above the overpressure in the compression chamber, which in this example corresponds to an absolute pressure of 1.5 kp / cm. 2.1 Filling the piston rod space under the compensation piston
  • the drain plug 1.3 is opened. After removing the protective cover from the opening of pan 2.13, the adapter of the air pump hose is plugged onto valve 2.11. After reaching the target pressure of 1.5 kp / cm 2 (absolute), the hose is removed and the opening in the pamper is closed with the protective cover. The compensation piston is now on the piston 2.1.
  • the drain plug 1.3 is closed, the drain plug 1.10 is opened. After plugging the adapter of the air pump hose onto the valve 1.4, the compression space is inflated. The piston rod 2.5 slides out of the cylinder 1.1, and air escapes from the annular space under the piston 2.1 via the loosened drain plug 1.10. When the piston rod is extended so far that the distance between the underside of the piston 2.1 and the cylinder-side surface of the guide bush 1.6 is still approx. 20 mm (determine by measuring the extension length of the piston rod), the drain plug 1.10 is closed. Inflation is now continued until the target pressure of 1.45 kp / cm (absolute) is reached, for example. After removing the hose, the jumping device is ready for use.
  • the application of the device is varied.
  • jumping heights can be achieved that enable a sporty game with gravitation.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
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Abstract

The invention relates to a pneumatic jumping device. Conventional jumping devices lack jumping height and ease of use. The invention avoids said problems and provides diverse improvements. The invention is based on the principle of the gas pressure spring (fig. 2.1). The embodiment of the stroke and swept volume permits a large jumping height. A compensation piston (4), the arrangement of the footrests (6) and handgrips (7), a universally-jointed baseplate (8) and the embodiment of the piston surface as pneumatic buffer improve ease of use, application spectrum and safety. The invention converts the jumping device from a children's toy into a sophisticated sports device for broad application (locomotion: hopping, jumping; gymnastic: somersaults, twists, etc.).

Description

Pneumatisches Sprunggerät Pneumatic jump device
Als stationäre Sprunggeräte sind Sprungbrett und Trampolin bekannt. Für eine spielerisch-sportliche Fortbewegung in Form von Sprüngen wurden Geräte entsprechend Abb. 1.1 (Druckfeder) und 1.2 (Gummiball) entwickelt. Auch sind aus der Patentliteratur pneumatische Sprunggeräte bekannt, die der Erfordernis, dass sich der Körperschwerpunkt des Sportlers auf der Längsachse des Gerätes befinden sollte, durch seitliche Anordnung der Fußrasten und Griffholme am Zylinder Rechnung tragen (US 2003/0017917 AI, WO 99/61111).Stepping stones and trampolines are known as stationary jumping devices. Devices according to Fig. 1.1 (compression spring) and 1.2 (rubber ball) were developed for playful, sporty locomotion in the form of jumps. Pneumatic jumping devices are also known from the patent literature, which take into account the requirement that the body's center of gravity should be on the longitudinal axis of the device by lateral arrangement of the footrests and handlebars on the cylinder (US 2003/0017917 AI, WO 99/61111) ,
Sowohl Gummiball- als auch Druckfedervariante haben aufgrund geringer Sprunghöhe und -weite und wegen ihrer problematischen Handhabbarkeit keine Verbreitung im Freizeitsport gefunden; sie sind als Kinderspielgerät im Handel. Den bisherigen pneumatischen Sprunggeräten blieb ein Erfolg versagt, weil die technischen und anwendungsbezogenen Erfordernisse als Gesamtheit zu wenig Beachtung fanden.Both rubber ball and compression spring versions have not found widespread use in leisure sports due to their low jump height and width and because of their problematic handling; they are on the market as children's play equipment. The previous pneumatic jumping devices failed because the technical and application-related requirements as a whole received too little attention.
Diese Erfindung (Abb. 2.1 und 2.2) ist das Ergebnis einer gesamtheitlichen Behandlung der Zielsetzungen (einfache Handhabbarkeit, individuelle Anpassbarkeit an Nutzer, individuelle Anpassbarkeit an Untergrund, verschleißarmer Betrieb) und daraus resultierender technischer Anforderungen und stellt in dem nachfolgend beschriebenen Sprunggerät deren ingenieurmäßige Problemlösungen wie folgt dar:This invention (Fig. 2.1 and 2.2) is the result of a holistic treatment of the objectives (easy handling, individual adaptability to users, individual adaptability to the subsurface, low-wear operation) and the resulting technical requirements, and in the jump device described below presents their engineering problem solutions such as follows:
1. Die Bemessung von Hub und Hubraum auf Basis der Gasdynamik und das Einstellen eines entsprechenden Ausgangsdruckes im Kompressionsraum lässt eine große Sprunghöhe zu.1. The dimensioning of stroke and cubic capacity based on the gas dynamics and the setting of a corresponding outlet pressure in the compression space allow a large jump height.
2. Durch die aufgrund der Fußrasten- und Griffholmanordnung vorgegebene Position des Sportlers wird eine optimale Schwerpunktlage zur Beherrschung des Gerätes erreicht (auf Zylinderlängsachse).2. The position of the athlete specified on the basis of the footrest and handlebar arrangement provides an optimal center of gravity for mastering the device (on the cylinder's longitudinal axis).
3. Ein Kompensationskolben in der Kolbenstange stellt ruckfreie Sprünge sicher.3. A compensation piston in the piston rod ensures jerk-free jumps.
4. Die Fußrasten sind mit Vorrichtungen zum Fixieren der Füße ausgerüstet. 5. Ein nach allen Richtungen beweglicher Fuß sichert ein „sattes" Aufliegen bei schrägem Aufsprung bzw. schrägem Untergrund. Des weiteren sichert die Lagerung des Fußes die momentenfreie Einbringung der Kräfte in das Sprunggerät und damit Schonung der Führungselemente.4. The footrests are equipped with devices for fixing the feet. 5. A foot that can be moved in all directions ensures a "full" support in the event of an inclined jump or sloping ground. Furthermore, the mounting of the foot ensures that the forces are brought into the jumping device without torque and thus protects the guide elements.
6. Eine auswechselbare Sohle des Tellerfußes lässt eine schnelle Anpassung an jeden Untergrund zu.6. A replaceable sole of the plate base allows a quick adjustment to any surface.
7. Als pneumatisch wirkende Dämpfer ausgeführte Flansch-/Kolbenpaarungen verhindern bzw. minimieren Geräusch und Verschleiß.7. Flange / piston combinations designed as pneumatic dampers prevent or minimize noise and wear.
8. Durch einfaches Einstellen der Ausgangsdrücke ist das Gerät schnell auf andere Körpergewichte einstellbar.8. The device can be quickly adjusted to other body weights by simply adjusting the outlet pressures.
Die unter den Punkten 1 - 4 dargestellten technischen Merkmale erweitern die bisherige Nutzung als reines „Hüpf'-Gerät auch auf eine turnerische Anwendung (wie bei Trampolin: Salto, Schraube usw.) und ermöglichen eine Fortbewegung in Form von großen Sprüngen.The technical features shown under points 1 - 4 extend the previous use as a pure "hopping" device to a gymnastics application (as with a trampoline: somersault, screw, etc.) and enable locomotion in the form of large jumps.
Die anderen oben beschriebenen technischen Merkmale gewährleisten einen verschleißarmen Betrieb (lange Lebensdauer von Dicht- und Führungselementen), schnelle und einfache Anpassung an unterschiedliche Nutzer (Gewicht, Größe), an unterschiedliche Untergründe (kein vorbereiteter Parcours erforderlich) und einen geräuscharmen Betrieb.The other technical features described above ensure low-wear operation (long service life of sealing and guide elements), quick and easy adaptation to different users (weight, size), to different surfaces (no prepared course required) and low-noise operation.
Die bei bisher beschriebenen und gebauten Sprunggeräten vorhandenen Mängel und Unzulänglichkeiten sind somit weitgehend ausgeräumt.The shortcomings and shortcomings present in the jumping devices described and built so far have thus largely been eliminated.
Das technische Konzept und die anwendungsorientierte Ausführung des Sprunggerätes ermöglichen seinen Gebrauch als anspruchsvolles Sportgerät, das auch aufgrund seiner ergonomischen Gestaltung vom Durchschnittssportler zu beherrschen ist.The technical concept and the application-oriented design of the jumping device enable it to be used as a sophisticated sports device, which due to its ergonomic design can also be mastered by the average athlete.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Abbildungen 2.1 und 2.2 erläutert. Es zeigen: - Abb. 2.1 Prinzip des pneumatischen Sprunggerätes - Abb. 2.2 Pneumatisches Sprunggerät Das technische Element, auf dem das Sportgerät basiert, ist die Gasdruckfeder. So besteht es im Wesentlichen aus einem Zylinder 1 mit darin gleitender Kolben-/ Kolbenstangeneinheit 2, 3. Ein den Zylinder 1 umschließender Kasten trägt die Fußrasten 6 und die Griffholme 7. Die teleskopartig aus dem Zylinder 1 ragende Kolbenstange 3 stützt sich am unteren Ende über ein Kugelgelenk 9 auf einem Tellerfuß 8 ab.An embodiment of the invention is explained with reference to Figures 2.1 and 2.2. They show: - Fig. 2.1 Principle of the pneumatic jumping device - Fig. 2.2 Pneumatic jumping device The technical element on which the sports equipment is based is the gas pressure spring. It essentially consists of a cylinder 1 with a piston / piston rod unit 2, 3 sliding therein. A box enclosing the cylinder 1 carries the footrests 6 and the handlebars 7. The piston rod 3 protruding telescopically from the cylinder 1 is supported at the lower end a ball joint 9 on a plate base 8.
Der auf den Fußrasten stehende Sportler versetzt das Gerät durch periodische Hüpfbewegungen in Auf- und Abschwingungen, wobei es bei richtig eingestellten Drücken in den Zylinderräumen schon bei der ersten Aufbewegung vom Untergrund abhebt.The athlete standing on the footrests causes the device to oscillate up and down by means of periodic hopping movements, and when the pressures in the cylinder chambers are set correctly, it lifts off the ground the first time it is moved up.
In Abb. 2.2 sind die Einzelkomponenten dargestellt.The individual components are shown in Fig.2.2.
Die Zylindereinheit:The cylinder unit:
Die Zylindereinheit besteht aus Zylinder 1.1, aus Zylinderdeckel 1.2 und Führungs- buchse 1.6.The cylinder unit consists of cylinder 1.1, cylinder cover 1.2 and guide bush 1.6.
Die Abdichtung des Zylinderraumes nach außen hin erfolgt durch die in Deckel undThe cylinder chamber is sealed from the outside by the cover and
Buchse angeordneten O-Ringe 1.5, 1.8 und 1.9. Am Zylinderdeckel befinden sich des weiteren eine Ablassschraube 1.3 und ein Ventil 1.4. Die Führungsbuchse besitzt in ihrer unteren Ringnut einen Stützring 1.7, und im Flanschenbereich ist ebenfalls eineBush arranged O-rings 1.5, 1.8 and 1.9. There is also a drain plug 1.3 and a valve 1.4 on the cylinder cover. The guide bush has a support ring 1.7 in its lower annular groove, and there is also one in the flange area
Ablassschraube 1.10 angeordnet. Zylinderdeckel und Führungsbuchse sind mit denDrain plug 1.10 arranged. The cylinder cover and guide bush are with the
Zylinderflanschen 1.11 verschraubt.Bolted cylinder flanges 1.11.
Die Kolben-/Kolbenstangeneinheit:The piston / piston rod unit:
Die Hauptbauelemente sind Kolben 2.1, Kolbenstange 2.4, Stangenkopf 2.6,The main components are piston 2.1, piston rod 2.4, rod head 2.6,
Kompensationskolben 2.5 und Tellerfuß 2.15.Compensation piston 2.5 and plate foot 2.15.
Der Kolben ist mittels Feingewinde auf die Kolbenstange aufgeschraubt und ge-si- chert.The piston is screwed onto the piston rod by means of a fine thread and secured.
In der oberen Ringnut des Kolbens befindet sich ein Stützring 2.2, in der unteren ist ein O-Ring 2.3 angeordnet.A support ring 2.2 is located in the upper annular groove of the piston, and an O-ring 2.3 is arranged in the lower one.
Die Stützringe 2.2 im Kolben und 1.7 in der Führungsbuchse sorgen für die Führung der Kolbenstangeneinheit im Zylinder. In das untere Ende der Kolbenstange ist der Stangenkopf 2.9 eingeschrumpft. Der Stangenkopf ist als Gelenkkugel ausgeführt, in deren unterem Bereich ein unter die Kugelkontur versenktes Ventil 2.11 axial angeordnet ist.The support rings 2.2 in the piston and 1.7 in the guide bush ensure the guidance of the piston rod unit in the cylinder. The rod head 2.9 is shrunk into the lower end of the piston rod. The rod head is designed as a joint ball, in the lower area of which a valve 2.11 sunk under the ball contour is arranged axially.
An die Gelenkkugel ist mittels der beiden Pfannenringhälften 2.12 und der Befestigungsschrauben 2.14 der Tellerfuß 2.15 angelenkt. Der Tellerfuß besitzt an seiner Sohle einen austauschbaren Sohlenring 2.16.The plate foot 2.15 is articulated to the joint ball by means of the two socket ring halves 2.12 and the fastening screws 2.14. The plate base has an exchangeable sole ring 2.16 on its sole.
Der Schwenkbereich des Kugelgelenkes ist durch eine Gummimanschette 2.10 überdeckt. Die Gummimanschette schützt das Kugelgelenk vor Verschmutzung und wirkt als Rückstelleinrichtung für den Tellerfuß. Die Befestigung am Kolbenstangenende und am Tellerfuß erfolgt durch Schellenbänder (in Abb. 2.2 nicht dargestellt). Die zum Erreichen des Ventils 2.11 in der Pfanne 2.13 befindliche Öffnung lässt sich durch einen Deckel verschließen (nicht dargestellt).The swivel range of the ball joint is covered by a rubber sleeve 2.10. The rubber sleeve protects the ball joint from dirt and acts as a reset device for the plate foot. The attachment to the end of the piston rod and to the base of the plate is made using clamp bands (not shown in Fig. 2.2). The opening in pan 2.13 for reaching valve 2.11 can be closed by a cover (not shown).
In der Kolbenstange ist ein frei fliegender Kompensationskolben 2.5 angeordnet. In seiner oberen und unteren Ringnut befinden sich die Stützringe 2.6 und 2.7, die seine Führung übernehmen, in der 2. Ringnut von oben ein O-Ring 2.8 für die Abdichtung.A free-floating compensation piston 2.5 is arranged in the piston rod. In its upper and lower ring groove are the support rings 2.6 and 2.7, which take over its leadership, in the second ring groove from above an O-ring 2.8 for sealing.
Trägerkasteneinheit:Support cassette unit:
Der Trägerkasten 3.1 ist ein Blechkasten in Leichtbauweise (Gewichtsersparnis durch Ausstanzungen), der den Pneumatikzylinder umschließt und sich auf den Zylinderflanschen abstützt.The carrier box 3.1 is a light-weight sheet metal box (saving weight by punching out) which encloses the pneumatic cylinder and is supported on the cylinder flanges.
Die Fußrastenträger 3.3 sind mit dem Trägerkasten verschraubt. Die Fußrasten 3.4 sind mittels Fußrastenlager 3.5 drehbar auf den Fußrastenachsen 3.12 gelagert. Der Drehwinkel der Fußrasten ist durch Anschläge begrenzt, und die Rückstellung der Fußrasten in die Normalposition erfolgt durch Federn (Anschläge und Rückstellmechanismus in Abb. 2.2 nicht dargestellt).The footrest supports 3.3 are screwed to the support box. The footrests 3.4 are rotatably supported on the footrest axles 3.12 by means of footrest bearings 3.5. The angle of rotation of the footrests is limited by stops, and the footrests are returned to the normal position by springs (stops and reset mechanism not shown in Fig. 2.2).
Zur Fixierung der Füße auf den Fußrasten sind diese mit einer Schuhverriegelung 3.6 versehen, die in Verbindung mit den entsprechend ausgeführten Schuhsohlen nach dem Prinzip eines Bajonettverschlusses funktioniert.To fix the feet on the footrests, they are provided with a shoe lock 3.6, which works in conjunction with the correspondingly designed shoe soles on the principle of a bayonet lock.
Die Griffholme 3.2 sind mittels Holmbefestigung 3.8 an dem Fußrastenträger befestigt und können in der Höhe verstellt werden. Zur Erleichterung des Aufstieges auf das Sportgerät ist an einem Fußrastenträger ein Aufsteigbügel 3.7 vorgesehen. Die Funktion des Gerätes ist wie folgt:The handlebars 3.2 are attached to the footrest support by means of a handlebar attachment 3.8 and the height can be adjusted. To make it easier to climb onto the sports equipment, a step-up bracket 3.7 is provided on a footrest support. The function of the device is as follows:
Das Gerät stellt in Einheit mit dem Sportler im physikalischen Sinn ein Masse-ZFeder- system dar, wobei die federnde Masse die Summe der Massen von Sportler, Zylinder und Trägerkasteneinheit ist.In physical terms, the device represents a mass-Z-spring system in unity with the athlete, the resilient mass being the sum of the masses of the athlete, cylinder and carrier box unit.
Bei entsprechend eingestellten Drücken in den einzelnen Zylinderräumen befindet sich das Sportgerät mit aufgestiegenem Sportler in der Gestrecktlage, der Kompensationskolben 2.5 befindet sich in seiner oberen Position, d.h. er berührt den Kolben 2.1. Das Aufbringen eines Impulses auf die Fußrasten durch eine Sprungbewegung komprimiert das Gas im Zylinder (Kompressionsraum, siehe Abb. 2.1). Bei der darauf folgenden Expansion erreicht das Gerät wieder seine Gestrecktlage und hebt vom Boden ab.With correspondingly set pressures in the individual cylinder rooms, the sports equipment with the ascended athlete is in the stretched position, the compensation piston 2.5 is in its upper position, i.e. it touches the piston 2.1. Applying an impulse to the footrests by means of a jumping movement compresses the gas in the cylinder (compression space, see Fig. 2.1). During the subsequent expansion, the device returns to its stretched position and lifts off the ground.
Durch Wiederholen dieses Vorganges summiert sich die durch die Impulse eingebrachte Energie, was zu immer höheren Sprüngen führt. Die theoretisch mögliche Sprunghöhe ist limitiert durch den Wirkungsgrad der Umsetzung Ekin/Ekompr /Ekin im Sprunggerät und durch die Reibungsverluste.Repeating this process adds up the energy introduced by the impulses, which leads to ever higher jumps. The theoretically possible jump height is limited by the efficiency of the implementation E kin / E kompr / E kin in the jump device and by the friction losses.
Bei Erreichen der Gestrecktlage, d.h. im Moment des Abhebens des Gerätes vom Boden, wird von der ruhenden Masse der Kolben-/Kolbenstangeneinheit ein der Bewegungsrichtung des Systems entgegengesetzter Impuls aufgebracht. Der in der Kolbenstange frei bewegliche Kompensationskolben 2.5 soll den durch die ruhende Masse verursachten Gegenimpuls weitgehend aufheben. Hierfür ist die exakte Einstellung des erforderlichen Druckes unterhalb des Kompensationskolbens maßgeblich.When reaching the stretched position, i.e. at the moment the device is lifted off the ground, an impulse opposite to the direction of movement of the system is applied by the resting mass of the piston / piston rod unit. The compensation piston 2.5, which is freely movable in the piston rod, is intended to largely cancel out the counter-pulse caused by the static mass. The exact setting of the required pressure below the compensation piston is decisive for this.
Wie oben bereits erwähnt, muss der Kompensationskolben bei Gestrecktlage des Gerätes den Kolben 2.1 berühren, was durch einen geringen Überdruck im Raum unter dem Kompensationskolben gegenüber dem Kompressionsraum sichergestellt wird. Bei der Kompression des Gases im Kompressionsraum infolge der Hüpfbewegung wird der Kompensationskolben bei Überschreiten des Druckes unter ihm nach unten bewegt, um bei der Expansion wieder nach oben gedrückt zu werden. Im Moment seiner Berührung mit Kolben 2.1 wird ein Impuls in Bewegungsrichtung des Systems abgegeben, der aufgrund seiner Masseauslegung in etwa dem Impuls der Kolbenstangeneinheit entspricht und diesen weitgehend kompensiert. Um metallische Berührung von Kolbenflächen und Flanschen zu vermeiden, sind diese Bauteilpaare als pneumatische Dämpfungseinheiten ausgeführt (siehe 1.2 / 2.1 und 2.1 / 2.5). Im Fall Unterseite Kolben 2.1 und Zylinders eitiger Fläche der Führungsbuchse 1.6 wird beim Aufpumpen des Zylinderraumes mittels Ablassschraube ein definiertes Luftvolumen eingesperrt.As already mentioned above, the compensation piston must touch the piston 2.1 when the device is in the extended position, which is ensured by a slight overpressure in the space under the compensation piston in relation to the compression space. When the gas is compressed in the compression space as a result of the bouncing movement, the compensation piston is moved downward when the pressure below it is exceeded, in order to be pushed up again during the expansion. At the moment of its contact with piston 2.1, an impulse is emitted in the direction of movement of the system, which due to its mass design corresponds approximately to the impulse of the piston rod unit and largely compensates for it. In order to avoid metallic contact between piston surfaces and flanges, these component pairs are designed as pneumatic damping units (see 1.2 / 2.1 and 2.1 / 2.5). In the case of the underside of the piston 2.1 and the cylinder-side surface of the guide bush 1.6, a defined air volume is locked in when the cylinder space is inflated by means of a drain plug.
Für den Transport ist das Sprunggerät auf kleinste Abmessungen reduziert (110 cm x 65 cm x 26 cm), d.h. die Griffholme sind demontiert, und die Kolben-/Kolbenstan- geneinheit ist komplett in den Zylinder eingeschoben.For transport, the jumping device is reduced to the smallest dimensions (110 cm x 65 cm x 26 cm), i.e. the handlebars have been removed and the piston / piston rod assembly is fully inserted into the cylinder.
Beim Aufbau empfiehlt es sich, nachfolgend dargestellte Reihenfolge einzuhalten; im Bezug auf die Befüllung der Gasräume ist die Reihenfolge zwingend.When assembling, it is advisable to follow the sequence shown below; the order of filling the gas spaces is mandatory.
1. Montage der Griffholme und Einstellen der Höhe1. Assemble the handlebars and adjust the height
2. Druckbeaufschlagung der einzelnen Zylinderräume2. Pressurization of the individual cylinder rooms
Für das Füllen des Sprunggerätes können alle nicht aggressiven, ungiftigen und nicht brennbaren Gase verwendet werden (Vorschriften beachten). Das Füllen mit Luft ist die einfachste Möglichkeit, da außer Luftpumpe und Manometer mit Einstellmöglichkeit keine weiteren Gerätschaften erforderlich sind.All non-aggressive, non-toxic and non-flammable gases can be used to fill the jumping device (observe regulations). Filling with air is the easiest option, since apart from the air pump and pressure gauge with adjustment option, no other equipment is required.
Der im Kompressionsraum einzustellende Druck ist vom Gewicht des Sportlers abhängig. Er soll so groß sein, dass eine Kompression aufgrund der Gewichtskraft gerade noch nicht eintritt, d.h. das Gerät mit aufgestiegenem Sportler in Gestrecktlage bleibt. Bei einem Gewicht des Sportlers von z.B. 82 kg und der federnden Masse des Sprunggerätes von ca. 8 kg ist der im Kompressionsraum einzustellende absolute Druck 1,45 kp/cm2. Der Druck im Raum unter dem Kompensationskolben soll zur Sicherstellung, dass der Kompensationskolben 2.5 am Kolben 2.1 anliegt, ca. 10% über dem Überdruck im Kompressionsraum liegen, was in diesem Beispiel einem Absolutddruck von 1,5 kp/cm entspricht. 2.1 Füllen des Kolbenstangenraumes unter dem KompensationskolbenThe pressure to be set in the compression room depends on the weight of the athlete. It should be so large that compression does not yet occur due to the weight, ie the device remains in the stretched position with the ascended athlete. With a weight of the athlete of, for example, 82 kg and the resilient mass of the jumping device of approx. 8 kg, the absolute pressure to be set in the compression space is 1.45 kp / cm 2 . To ensure that the compensation piston 2.5 is in contact with the piston 2.1, the pressure in the space under the compensation piston should be approx. 10% above the overpressure in the compression chamber, which in this example corresponds to an absolute pressure of 1.5 kp / cm. 2.1 Filling the piston rod space under the compensation piston
Die Ablassschraube 1.3 wird geöffnet. Nach Abnehmen des Schutzdeckels der Öffnung der Pfanne 2.13 wird der Adapter des Luftpumpenschlauches auf das Ventil 2.11 gesteckt. Nach Erreichen des Solldrucks von 1,5 kp/cm2 (absolut) wird der Schlauch entfernt und die Öffnung in der Pfam e mit dem Schutzdeckel verschlossen. Der Kompensationskolben liegt nun am Kolben 2.1 an.The drain plug 1.3 is opened. After removing the protective cover from the opening of pan 2.13, the adapter of the air pump hose is plugged onto valve 2.11. After reaching the target pressure of 1.5 kp / cm 2 (absolute), the hose is removed and the opening in the pamper is closed with the protective cover. The compensation piston is now on the piston 2.1.
2.2 Füllen des Kompressionsraumes2.2 Filling the compression space
Die Ablassschraube 1.3 wird geschlossen, die Ablassschraube 1.10 geöffnet. Nach Aufstecken des Adapters des Luftpumpenschlauches auf das Ventil 1.4 wird der Kompressionsraum aufgepumpt. Dabei gleitet die Kolbenstange 2.5 aus dem Zylinder 1.1, und aus dem Ringraum unter dem Kolben 2.1 entweicht Luft über die gelockerte Ablassschraube 1.10. Wenn die Kolbenstange so weit ausgefahren ist, dass der Abstand Unterseite des Kolbens 2.1 und zylinderseitige Fläche der Führungsbuchse 1.6 noch ca. 20 mm beträgt (durch Messen der Ausfahrlänge der Kolbenstange feststellen), wird die Ablassschraube 1.10 geschlossen. Nun wird das Aufpumpen fort- gesetzt, bis der Solldruck von beispielsweise 1,45 kp/cm (absolut) erreicht ist. Nach Abnehmen des Schlauches ist das Sprunggerät einsatzbereit.The drain plug 1.3 is closed, the drain plug 1.10 is opened. After plugging the adapter of the air pump hose onto the valve 1.4, the compression space is inflated. The piston rod 2.5 slides out of the cylinder 1.1, and air escapes from the annular space under the piston 2.1 via the loosened drain plug 1.10. When the piston rod is extended so far that the distance between the underside of the piston 2.1 and the cylinder-side surface of the guide bush 1.6 is still approx. 20 mm (determine by measuring the extension length of the piston rod), the drain plug 1.10 is closed. Inflation is now continued until the target pressure of 1.45 kp / cm (absolute) is reached, for example. After removing the hose, the jumping device is ready for use.
Die Anwendung des Gerätes ist vielfältig.The application of the device is varied.
Wie bei Trampolin und Sprungbrett lassen sich durch Addition der vom Sportler aufgebrachten Energie Sprunghöhen erreichen, die ein sportliches Spiel mit der Gravitation ermöglichen.As with trampolines and diving boards, by adding the energy exerted by the athlete, jumping heights can be achieved that enable a sporty game with gravitation.
Durch die Mobilität des Sprunggerätes lässt sich neben der turnerischen Anwendung (Salto, Schraube usw.) wie beim Trampolin eine Fortbewegung in Form von Sprüngen entwickeln.Due to the mobility of the jumping device, in addition to the gymnastics application (somersault, screw etc.) as with the trampoline, locomotion in the form of jumps can be developed.
Die Erfahrung mit anderen Funsportgeräten (BMX-Rad, Mountain-Bike, Scate- Board, Inlinescater, Ski usw.) haben gezeigt, dass sich nach der Markteinführung der Geräte selbständig einzelne Anwendungs- und Nutzungsrichtungen entwickeln. Das erfindungsgemäße Sprunggerät mit seinen umfangreichen Neuerungen stellt eine wesentliche Erweiterung des Funsportes dar. Experience with other fun sports equipment (BMX bike, mountain bike, scate board, inline scater, ski, etc.) has shown that after the devices are launched on the market, individual application and usage directions develop independently. The jumping device according to the invention with its extensive innovations represents a significant expansion of fun sports.

Claims

Patentansprüche claims
1. Sprunggerät (Abb. 2.1 und 2.2) für eine sportliche Betätigung, bei dem als Energiewandler ein in einen Zylinder,(l; 1) eingesperrtes Gaspolster dient, und Griffholme (7; 3.2) an den jeweiligen Außenseiten von Standflächen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Standflächen der Fußrasten (6; 3.4) ca. 40 cm unterhalb des oberen Zylinderdeckels (1.2) des Zylinders (1; 1) befinden und daß in diesem Zylinder eine Kolbenstange (3; 2.4) und in dieser ein Kompensationskolben (4; 2.5) angeordnet ist.1. Jumping device (Fig. 2.1 and 2.2) for a sporty activity, in which a gas cushion locked in a cylinder, (l; 1) serves as an energy converter, and handlebars (7; 3.2) are arranged on the respective outer sides of standing surfaces characterized in that the footprints (6; 3.4) are approximately 40 cm below the upper cylinder cover (1.2) of the cylinder (1; 1) and that in this cylinder there is a piston rod (3; 2.4) and a compensation piston ( 4; 2.5) is arranged.
2. Sprunggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zusammengehörigen Kolben- und Flanschflächen (1.2/2.1, 1.6/2.1 und 2.1/2.5) als pneumatische Puffer ausgebildet sind.2. Jumping device according to claim 1, characterized in that the associated piston and flange surfaces (1.2 / 2.1, 1.6 / 2.1 and 2.1 / 2.5) are designed as pneumatic buffers.
3. Sprunggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kolbenstange (3; 2.4) über einen nach allen Richtungen gelenkig gelagerten Tellerfuß (8; 2.15) auf dem Untergrund abstützt.3. Jumping device according to one of the preceding claims, characterized in that the piston rod (3; 2.4) is supported on the base via a plate foot (8; 2.15) which is articulated in all directions.
4. Sprunggerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Tellerfuß (8; 2.15) an seiner Unterseite einen austauschbaren Sohlenring (2.16) besitzt.4. Jumping device according to claim 3, characterized in that the plate foot (8; 2.15) has a replaceable sole ring (2.16) on its underside.
5. Sprunggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fußrasten (6; 3.4) mit einer Fußfixierung (3.6) ausgerüstet sind. Sprunggerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fußrasten (6;3.4) in einem einstellbaren Winkelbereich drehbar gelagert sind und durch einen Mechanismus in die Null-Position zurückgestellt werden. 5. Jumping device according to one of the preceding claims, characterized in that the footrests (6; 3.4) are equipped with a foot fixation (3.6). Jumping device according to claim 5, characterized in that the footrests (6; 3.4) are rotatably mounted in an adjustable angular range and are reset to the zero position by a mechanism.
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