WO2016005584A1 - Dynamosystem für trecking-aktivitäten - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a dynamo system according to claim 1.
  • Comparable dynamo systems are used in human trekking activities, such as hiking or mountaineering typically to direct electrical small consumers such as bulbs to power or recharge electricity storage, especially batteries of portable devices such as mobile phones, navigation devices or notebooks.
  • a Dy ⁇ namowelle is driven by means of a pull rope and induces a voltage in the dynamo coil.
  • the object is achieved by the dynamo system according to claim 1.
  • the dynamo system according to the invention is characterized in particular ⁇ sondere by the fact that a second traction cable to at ⁇ drive the dynamo shaft of Switzerlandseildynamos is provided, wherein both lift cords are independently betae ⁇ tigbar, that is, the actuation or movement of a traction cable is of the other pulling cables entkop ⁇ pelbar and vice versa. This makes it possible that while ⁇ is pulled on the one pull rope, the other pull rope is not operated and vice versa.
  • a Dynamohaltekar for attaching the Switzerlandseildyna ⁇ mos to a person or on a portable on the back of the holder, eg in the form of a backpack and arranged on the traction ropes Seilhalte ⁇ means for attaching the traction cables are provided on people.
  • the Switzerlandseildynamo dynamo system according to the invention can be connected by means of Dynamohaltesch so with the Kör ⁇ per person and the traction cables can By means of the rope holding means such as attached to the arms or legs of the human body that, inter alia, natural walking, walking and running movements with opposite movements of the legs or opposite oscillations of the arms for a starting ⁇ changing operation of the traction cables and thus for a continuous Drive the Buchseildynamos can be used. This allows continuous power generation without disturbing the person during the trekking activities.
  • the resistance of the dynamo wave to be overcome for actuating the traction ropes makes a quite desirable contribution to the body training of the person.
  • the dynamo system according to the invention can thus be used in conjunction with trekking activities in the manner of a compact, stream
  • Rope holding means are attachable to the legs of the person. Particularly suitable is the outside of the jerk ⁇ sacks, which is opposite to the intended for the concern on the back ⁇ NEN side. Due to this arrangement of the Buchseildynamos a greater distance of the
  • the Switzerlandseildynamo also be attached to one of the legs or more preferably each Switzerlandseildyna ⁇ mo on both legs of the person and the rope holding means on the arms or hands of the person.
  • This arrangement is particularly advantageous when the traction cables are to be actuated by pendulum movements of the arms or by a person lying on his back. You can charge GPS devices, satellite phones etc. At the same time, this arrangement allows a particularly effective training of the arm muscles.
  • the cable retention means comprise loops or straps, which are particularly flexible adaptable to different body dimensions and body parts.
  • the traction ⁇ dynamo can also be a holder, for example made of plastic, for a tether fastened thereto
  • a traction cable coil, a freewheel device and a return spring are provided.
  • the said Kom ⁇ components are present in duplicate and each associated with a traction cable.
  • Each cable reel is connected by means of the freewheel device coupled to the dynamo shaft and rotatable against the return spring with unwinding pull rope.
  • the traction cable can be rewound onto the traction cable reel by means of the freewheel device.
  • the return spring for example a spiral spring, can generate a restoring force, which counteracts a tensile force resulting from actuation of the traction cables.
  • an automatic coupling or decoupling of dynamo shaft and traction cable coil can be particularly advantageous, so that the driving tensile force and the opposite tensile force of the return spring from ⁇ change.
  • a particularly advantageous embodiment in this case is that the return spring is axially offset to the traction cable coil mounted on the dynamo shaft.
  • the traction cable coil sits on a freewheel on the Dy ⁇ namowelle, such that the traction cable coil with the Dyna ⁇ mowing wave in the pulling direction of the traction cable is coupled coupled and decoupled against the pulling direction.
  • the dynamo wave can advantageously be mounted on a stationary hollow shaft via a ball bearing.
  • electronic components and possibly also a Pufferakkumulator the dynamo system can be installed to save space.
  • the Switzerlandseildynamo have a power supplied by him USB interface, wel ⁇ che usual small electrical consumers or power storage for the power supply can be connected. Also, current outputs different form and with other initial values may be provided as part of the respective performance of the Switzerlandseildy ⁇ namos depending on requirements and needs.
  • an iron or metal yoke with at least one magnet fixed to the dynamo wave and is rotatable relative to a fixed dynamo coil is particularly advantageous as a flywheel.
  • the iron yoke and the at least one magnet thereby form the rotor of the Buchseildynamos, the iron ⁇ inference is particularly advantageous as a flywheel.
  • the stationary dynamo coil thus forms the stator of the Buchseildynamos.
  • FIG. 1 is a schematic, view of an embodiment of the invention ⁇ Piels Dynamosys tems, which is attached to a backpack worn by a man on his back,
  • FIG. 2 shows the dynamo system according to FIG. 1 in a side view
  • Fig. 3 is a schematic side view of egg ⁇ nes alternative dynamo system
  • Fig. 6 the dynamo system according to Fig. 4 in a rear view, wherein the Switzerlandseildynamo is attached to a jerk ⁇ sack, and
  • FIG. 7 shows the dynamo system according to FIG. 6 in a side view.
  • FIG. 1 and 2 show schematically an embodiment of the dynamo system 1 according to the invention for Trecking- activities of man, which is attached to a holder in the form of a backpack 2 of a standing in Fig. 1 and in Fig. 2 migrating person 3.
  • the person 3 carries the backpack 2 via two shoulder straps 4 running around the shoulders and a waist belt 5 on his back.
  • the dynamo system 1 comprises a visible in FIGS. 4 to 7 and mostly anything written ⁇ genes in FIGS. 1 to 3 in a housing capsule K Werseildynamo 6 with two independently operable lift cords 7, for example made of nylon for driving the Dynamowelle 8 of the Switzerlandseildynamos 6.
  • operating means such as cranks, may be provided for their rotation, by which they can be driven alternatively to the tension cables 7.
  • the directions of movement of the lift cords 7 are indicated by dashed double arrows, wherein each of the leading in the direction of the thigh of the person 3 direction of the arrow represents the direction of operation of the respective traction cable 7 and the leading away from the top ⁇ legs of the person 3 direction of the arrow represents the direction of action of a restoring force generated by serving as a return spring coil spring 14 (see Fig. 5a) of the Switzerlandseildynamos 6 is generated.
  • a bracket 10 of the Wernerdynamos 6 in the embodiment according to Fig. Secured to the backpack 2 1 and 2 and that in the lower region of which facing away from the back front 11 by means of the free ends of the lift cords 7 permanently attached knee straps 12, which serve as cable holding means, the Switzerlandsei ⁇ le 7 are attached to the thighs of the person 3, in each case in the knee area in order to use the leg movements particularly effective for the operation of the traction ropes 7.
  • Dynamo according to the alternative system of Fig. 3 is a preferably made of plastic support 10 of the Switzerlandseildynamos 6 by means of also serving as Dyna ⁇ mohaltestoff tether 9 to the thigh no person 3 attached, in the knee area of the thighs.
  • the loops 13 may be formed in particular in the form of the knee straps 12 according to the first embodiment.
  • the directions of movement of the lift cords 7 are displayed with gestrichel ⁇ th double arrows, wherein each leading into Rich ⁇ processing of the forearm of the person 3 direction of the arrow represents the direction of operation of the respective traction cable 7 and the leading away from the forearm of the person direction of the arrow represents the direction of action of a restoring force which is generated by serving as a return spring coil spring 14 (see Fig. 5a) of the Switzerlandseildynamos 6.
  • FIG. 4 and 5a, 5b, 5c show details of the in most of Fig. 1 to 3 in a housing capsule K ⁇ built traction dynamo 6.
  • the provided on both sides of the housing capsule K traction cables 7 are each a traction cable 15, a freewheel device 16 and a return spring 14, z. B. assigned in the form of a coil spring.
  • the dynamo shaft 8 is mounted on a stationary hollow shaft 27 via a ball bearing 22.
  • the traction cable 15 is coupled via the freewheel 16 with the Dyna ⁇ mowelle 8 in the pulling direction of the pull cable 7 and connected decoupled against the pulling direction.
  • the return spring 14 is anchored to the housing capsule K and connected to the Switzerlandseilspule 15.
  • the traction cable coil 15 is coupled to the dynamo shaft 8 via the freewheel device 16.
  • the traction cable 7 is tensioned by means of the laterally of the traction cable 15 on the Dynamowelle 8 angeord ⁇ Neten return spring 14 which is supported relative to the housing capsule K.
  • FIGS. 5b and 5c show two embodiments of the Buchseilspule 15, a (Fig. 5b) with strip-shaped train ⁇ rope 7, another (Fig. 5c) 7 with schnurförmigem train ⁇ rope According to Fig. 5c increases the angular acceleration in accordance with the decreasing Coil diameter with the extension length, so that a largely smooth Be ⁇ drive the dynamo is possible.
  • the USB interface 17 can be supplied with direct current, which is generated by means of a rectifier, not shown, from the alternating current which can be generated in the traction dynamo 6.
  • the USB interface 17 provides a Output power of about 2.5 W to 5 W at a voltage of 5V and a current of about 0.5 A to 1 A. They can not shown electrical consumer ⁇ cher, such as smartphones, especially for charging their power storage on suitable Cable or directly be ⁇ closed.
  • the dynamo shaft 8 is supported via a ball bearing 22 on a fixed hollow shaft 27, the electronic components are not shown in their attachments ⁇ ren and ei ⁇ NEN buffer accumulator (Li-ion battery) for
  • Operation of the dynamo 1 can record.
  • An umlau ⁇ fender, ie 360 ° around the dynamo wave 8 around extending iron yoke 19 with permanent magnets 25 is rotatably connected to the dynamo wave 8.
  • the iron yoke 19 Upon rotation of the dynamo-wave 8, therefore, the iron yoke 19 also rotates with permanent magnets 25, relative to a fixed Polklauen- with steel cages 18 provided stator coil 20, in which the electrical voltage is induced.
  • FIG. 6 and 7 show the dynamo system 1 according to FIG. 4 with traction dynamo 6 largely surrounded by the housing capsule K.
  • the holder 10 connected in one piece with the housing capsule K has slots 23 through which the holding belt 9 is guided alternately.
  • the tether 9 is further bound laterally around the backpack 2 around and is so firmly against him and si ⁇ chert the firm connection of Huaweiseildynamos 6 with the backpack 2.
  • the connecting elements 24 of the traction cables. 7 serve the detachable connection with the knee straps 12 shown in FIGS. 1 and 2 and are identical to the hand loops 13 shown in Fig. 3.
  • the releasable connecting elements 24 form safety connections between the tethers 12 and loops 13 and the traction cables 7, the aforementioned components when an allowable load is exceeded, eg when blocking the dynamo system 1 are separated from each other. Because ⁇ by an impending fall of the wandering person 3 can be prevented.
  • FIGS. 1 and 2 or 4 to 7 a preferred operating mode of the dynamo system 1 represented by FIGS. 1 and 2 or 4 to 7 will be explained in more detail.
  • the legs move in opposite directions to each other and the traction cables 7 are alternately betä ⁇ taken. If one leg moves forward and pulls on its pull rope, the other leg moves backwards and does not pull on its pull rope, but the latter is wound up automatically, and vice versa.
  • Traction cable 15 in the drive direction of the dynamo shaft 8 rotates. If a tensile force acts on a traction cable 7 which is greater than the restoring force, then its traction cable spool 15 is set in rotary motion in the drive direction of rotation and the traction cable 7 is unwound from its traction cable spool 15.
  • the non-rotatably connected by means of a freewheel device 16 with the traction cable coil 15 Dynamowelle 8 is because ⁇ driven in driving direction, so that the iron yoke 19 and the magnets 25 rotate relative to the stator coil 20 with Klauenpol sheet cages 18 and in the stator coil 20, a voltage is induced ,
  • the return spring 14 is tensioned by the unwinding of the pull cable 7 from the tension cable coil 15.
  • the pulling force acting on the traction cable 7 generally assumes the value "zero" and is thus smaller than the restoring force, so that the freewheel device 16 decouples the traction cable spool 15 from the dynamo shaft 8.
  • the return spring 14 expands and In this case, the traction cable spool 15 is rotated counter to the drive rotational direction, whereby the traction cable 7 is wound onto the traction cable spool 15.
  • the freewheel device 16 also decouples the traction cable spool 15 from the dynamo shaft 8.

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Abstract

Dynamosystem (1) für Trecking-Aktivitäten des Menschen (3) welches einen Zugseildynamo (6) mit zwei unabhängig voneinander betätigbaren Zugseilen (7) zum Antrieb der Dynamowelle (8) des Zugseildynamos (6), ein Dynamohaltemittel zur Befestigung des Zugseildynamos (6) an einem Menschen (3) oder an einer auf dem Rücken des Menschen (3) tragbaren Halterung (2) und an den Zugseilen (7) vorgesehene Seilhaltemittel (12, 13, 24) zur Befestigung der Zugseile (7) am Menschen (3) umfasst.

Description

Dynamosystem für Trecking-Aktivitäten
Die Erfindung betrifft ein Dynamosystem nach Anspruch 1.
Vergleichbare Dynamosysteme dienen bei Trecking- Aktivitäten des Menschen, z.B. Wandern oder Bergsteigen typischerweise dazu, elektrische Kleinverbraucher wie etwa Leuchtmittel direkt mit Strom zu versorgen oder Stromspeicher, insbesondere Akkumulatoren von tragbaren Geräten wie Mobiltelefonen, Navigationsgeräten oder Notebooks aufzuladen. Dazu wird üblicherweise eine Dy¬ namowelle mittels eines Zugseils angetrieben und in der Dynamospule eine Spannung induziert.
Aus DE 299 20 007 Ul ist ein Zugseildynamo bekannt, an dessen Zugseil ein- oder mehrmalig von Hand gezogen werden soll, so dass kurzeitig Strom erzeugt wird, der zur Aufladung von Handys oder Laptops genutzt werden kann. Nach DE 10 2009 011 005 AI ist ein an einem Rucksack angeordneter Zugseildynamo, zur Erzeugung von Energie für eine Leuchtquelle oder zum Aufladen eines Energiespeichers vorgesehen. Nachteilig ist dabei, dass nur sehr kurzzeitig während des Ziehens am Zugseil Strom erzeugt werden kann. Die Handbetätigung des Zugseils stört den natürlichen Bewegungsablauf typischer Trecking-Aktivitäten und dient überdies kaum der körperlichen Ertüchtigung. Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein demgegenüber verbessertes Dynamosystem bereitzustellen, welches eine effizientere Stromerzeugung ermöglicht, eine bes¬ sere Integration der Zugseilbetätigung in den natürlichen Bewegungsablauf bei Trecking-Aktivitäten
ermöglicht und somit als mobiles Trainingsgerät genutzt werden kann.
Die Aufgabe wird gelöst durch das Dynamosystem nach Anspruch 1.
Das erfindungsgemäße Dynamosystem zeichnet sich insbe¬ sondere dadurch aus, dass ein zweites Zugseil zum An¬ trieb der Dynamowelle des Zugseildynamos vorgesehen ist, wobei beide Zugseile unabhängig voneinander betä¬ tigbar sind, das heißt die Betätigung bzw. Bewegung des einen Zugseils ist von der des anderen Zugseils entkop¬ pelbar und umgekehrt. Damit wird ermöglicht, dass wäh¬ rend an dem einem Zugseil gezogen wird, das andere Zugseil nicht betätigt wird und umgekehrt. Dazu sind ein Dynamohaltemittel zur Befestigung des Zugseildyna¬ mos an einem Menschen oder an einer auf dem Rücken des Menschen tragbaren Halterung, z.B. auch in Form eines Rucksacks sowie an den Zugseilen angeordnete Seilhalte¬ mittel zur Befestigung der Zugseile am Menschen vorgesehen .
Der Zugseildynamo des erfindungsgemäßen Dynamosystems kann mittels der Dynamohaltemittel derart mit dem Kör¬ per der Person verbunden werden und die Zugseile können mittels der Seilhaltemittel derart z.B. an den Armen oder Beinen des menschlichen Körpers befestigt werden, dass u.a. natürliche Geh-, Wander- und Laufbewegungen mit gegensinnigen Bewegungsabläufen der Beine bzw. entgegengesetzte Pendelbewegungen der Arme für eine ab¬ wechselnde Betätigung der Zugseile und damit für einen kontinuierlichen Antrieb des Zugseildynamos genutzt werden können. Ermöglicht wird dadurch eine kontinuierliche Stromerzeugung ohne störende Beeinträchtigung während der Trecking-Aktivitäten der Person. Der zur Betätigung der Zugseile zu überwindende Widerstand der Dynamowelle leistet dabei einen durchaus erwünschten Beitrag zum Körpertraining der Person. Das erfindungsgemäße Dynamosystem kann somit in Verbindung mit Trecking-Aktivitäten in Art eines kompakten, Strom
erzeugenden Fitnessgeräts eingesetzt werden.
Gemäß einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dynamosystems ist vorgesehen, dass der Zugseildyna¬ mo an der Außenseite eines Rucksacks und die
Seilhaltemittel an den Beinen des Menschen befestigbar sind. Besonders eignet sich die Außenseite des Ruck¬ sacks, welche der für das Anliegen am Rücken vorgesehe¬ nen Seite entgegengesetzt ist. Durch diese Anordnung des Zugseildynamos kann ein größerer Abstand des
Zugseildynamos vom Rücken des Rucksackträgers im Sinne einer Auskragung geschaffen werden. Durch diese Auskragung wird vermieden, dass die Zugseile an Körperteilen auf der Rückseite des Trägers schleifen. Weiterhin ermöglicht die Auskragung eine besonders vorteilhafte Führung der Zugseile dahingehend, dass die Beinbewegun¬ gen für die Betätigung der Zugseile besonders wirkungs¬ voll genutzt werden können.
Alternativ kann der Zugseildynamo auch an einem der Beine oder besonders bevorzugt jeweils ein Zugseildyna¬ mo an beiden Beinen der Person und die Seilhaltemittel an den Armen oder Händen der Person befestigt werden. Diese Anordnung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Zugseile durch Pendelbewegungen der Arme oder von einer auf dem Rücken liegenden Person betätigt werden sollen. Dabei können GPS-Geräte, Satellitentelefone etc. aufgeladen werden. Gleichzeitig ermöglicht diese Anordnung ein besonders effektives Trainieren der Armmuskulatur .
Bevorzugt umfassen die Seilhaltemittel Schlaufen oder Gurte, welche besonders flexibel an unterschiedliche Körpermaße und Körperteile anpassbar sind. Der Zugseil¬ dynamo kann weiterhin eine Halterung, z.B. aus Kunststoff, für einen daran befestigbaren Haltegurt
aufweisen, womit der Zugseildynamo besonders flexibel an unterschiedlichen Körperteilen und Halterungen, insbesondere Gepäckstücken, befestigt werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind eine Zugseilspule, eine Freilaufeinrichtung und eine Rückstellfeder vorgesehen. Besonders bevorzugt sind die genannten Kom¬ ponenten zweifach vorhanden und jeweils einem Zugseil zugeordnet. Jede Zugseilspule ist mittels der Freilauf- einrichtung mit der Dynamowelle koppelbar und gegen die Rückstellfeder mit sich abwickelndem Zugseil drehbar. Das Zugseil ist mittels der Freilaufeinrichtung wieder auf die Zugseilspule aufwickelbar.
Die Rückstellfeder, z.B. eine Spiralfeder, kann eine Rückstellkraft erzeugen, welche einer durch Betätigen der Zugseile entstehenden Zugkraft entgegenwirkt. In Abhängigkeit davon, welche der beiden genannten Kräfte überwiegt, kann besonders vorteilhaft eine automatische Kopplung bzw. Entkopplung von Dynamowelle und Zugseilspule erfolgen, so dass sich die antreibende Zugkraft und die entgegengesetzte Zugkraft der Rückholfeder ab¬ wechseln .
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform besteht hierbei darin, dass die Rückstellfeder zur Zugseilspule axial versetzt auf der Dynamowelle gelagert ist. Dabei sitzt die Zugseilspule über einen Freilauf auf der Dy¬ namowelle, derart, dass die Zugseilspule mit der Dyna¬ mowelle in Zugrichtung des Zugseils koppelbar und gegen die Zugrichtung entkoppelbar verbunden ist.
Ist die Zugkraft in einem Zugseil größer als die Rück¬ stellkraft, dann wird die zugehörige Zugseilspule mit¬ tels der Freilaufeinrichtung mit der Dynamowelle gekoppelt und letztere angetrieben, wobei sich das Zug¬ seil von seiner Zugseilspule abwickelt. Ist die Rückstellkraft in einem Zugseil größer als die Zugkraft, dann wird die zugehörige Zugseilspule mittels der Freilaufeinrichtung von der Dynamowelle entkoppelt, und das Zugseil wird entgegen der Antriebsrichtung der Dynamowelle auf seine Zugseilspule aufgewickelt.
Weiterhin kann die Dynamowelle vorteilhaft über ein Kugellager auf einer feststehenden Hohlwelle gelagert sein. In deren Hohlraum können Elektronikkomponenten und ggf. auch ein Pufferakkumulator des Dynamosystems raumsparend verbaut werden.
Zweckmäßig kann der Zugseildynamo eine von ihm mit Strom versorgbare USB-Schnittstelle aufweisen, an wel¬ che übliche elektrische Kleinverbraucher oder Stromspeicher für die Stromversorgung angeschlossen werden können. Auch Stromausgänge anderer Form und mit anderen Ausgangswerten können je nach Anforderung und Bedarf im Rahmen der jeweiligen Leistungsfähigkeit des Zugseildy¬ namos vorgesehen sein.
Besonders vorteilhaft ist weiterhin vorgesehen, dass ein Eisen- bzw. Metallrückschluss mit wenigstens einem Magneten fest an der Dynamowelle angeordnet und relativ zu einer feststehenden Dynamospule verdrehbar ist. Der Eisenrückschluss und der wenigstens eine Magnet bilden dabei den Rotor des Zugseildynamos, wobei der Eisen¬ rückschluss besonders vorteilhaft als Schwungscheibe dient. Die feststehende Dynamospule bildet somit den Stator des Zugseildynamos. Ohne darauf beschränkt zu sein kann der Rotor über innenliegende Permanentmagnete mit der Dynamowelle verbunden sein und relativ zur feststehenden Dynamospule, welche mit Klauenpol- Blechkäfigen versehen ist, verdrehbar sein, um eine besonders effiziente Stromerzeugung zu ermöglichen.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele des erfin¬ dungsgemäßen Dynamosystems anhand der Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt
Fig. 1 eine schematische, Ansicht eines Ausführungs¬ piels des erfindungsgemäßen Dynamosys tems, welches an einem von einem Menschen auf dem Rücken getragenen Rucksack befest ist,
Fig. 2 das Dynamosystem nach Fig. 1 in einer Seiten- ansicht ,
Fig. 3 eine schematische, seitliche Darstellung e i ¬ nes alternativen Dynamosystems, wobei der
Zugseildynamo an beiden Beinen und die Seil- haltemittel jeweils an einem Unterarm eines
Menschen befestigt sind,
Fig. 4 eine vergrößerte schematische Explosionsdar¬ stellung des Zugseildynamos des Dynamosystems nach Fig. 1, Fig. 5a den Zugseildynamo nach Fig. 4 in einer Seitenansicht (ohne Seitenwand der Gehäusekap¬ sel) ,
Fig. 5b die gesonderte Darstellung einer Zugseilspule mit bandförmigem Zugseil,
Fig. 5c die gesonderte Darstellung einer Zugseilspule mit schnürtörmigem Zugseil,
Fig. 6 das Dynamosystem nach Fig. 4 in einer Rückansicht, wobei der Zugseildynamo an einem Ruck¬ sack befestigt ist, und
Fig. 7 das Dynamosystem nach Fig. 6 in einer Seitenansicht .
Fig. 1 und 2 zeigen schematisch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Dynamosystems 1 für Trecking- Aktivitäten des Menschen, welches an einer Halterung in Form eines Rucksacks 2 einer in Fig. 1 stehenden und in Fig. 2 wandernden Person 3 befestigt ist.
Die Person 3 trägt den Rucksack 2 über zwei um die Schultern verlaufende Schulterriemen 4 und einen Bauchgurt 5 auf seinem Rücken. Das Dynamosystem 1 umfasst einen in den Fig. 4 bis 7 sichtbaren und in den Fig. 1 bis 3 größtenteils unter einer Gehäusekapsel K verbor¬ genen Zugseildynamo 6 mit zwei unabhängig voneinander betätigbaren Zugseilen 7 z.B. aus Nylon zum Antrieb der Dynamowelle 8 des Zugseildynamos 6. Zusätzlich können an der Dynamowelle 8 nicht dargestellte Bedienmittel, z.B. Kurbeln, zu ihrer Drehung vorgesehen sein, durch welche sie alternativ zu den Zugseilen 7 angetrieben werden kann. Die Bewegungsrichtungen der Zugseile 7 sind mit gestrichelten Doppelpfeilen angezeigt, wobei jeweils die in Richtung des Oberschenkels der Person 3 führende Pfeilrichtung die Betätigungsrichtung des jeweiligen Zugseils 7 darstellt und die von dem Ober¬ schenkel der Person 3 wegführende Pfeilrichtung die Wirkungsrichtung einer Rückstellkraft darstellt, welche durch eine als Rückstellfeder dienende Spiralfeder 14 (siehe Fig. 5a) des Zugseildynamos 6 erzeugt wird.
Mittels eines als Dynamohaltemittel dienenden Halte¬ gurts 9 ist eine Halterung 10 des Zugseildynamos 6 in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 an dem Rucksack 2 befestigt und zwar im unteren Bereich von dessen dem Rücken abgewandter Vorderseite 11. Mittels an den freien Enden der Zugseile 7 fest angebrachter Kniegurte 12, welche als Seilhaltemittel dienen, sind die Zugsei¬ le 7 an den Oberschenkeln der Person 3 befestigt, und zwar jeweils im Kniebereich, um die Beinbewegungen besonders wirkungsvoll für die Betätigung der Zugseile 7 nutzen zu können.
Gemäß dem alternativen Dynamosystem nach Fig. 3 ist eine bevorzugt aus Kunststoff bestehende Halterung 10 des Zugseildynamos 6 mittels eines ebenfalls als Dyna¬ mohaltemittel dienenden Haltegurts 9 an den Oberschen- kein der Person 3 befestigt, und zwar im Kniebereich der Oberschenkel. Mittels an den freien Enden der
Zugseile 7 fest angebrachter Schlaufen 13, welche als Seilhaltemittel dienen, sind die Zugseile 7 an den Un¬ terarmen oder den Händen der Person 3 befestigt, um die Armbewegungen besonders wirkungsvoll für die Betätigung der Zugseile 7 nutzen zu können. Die Schlaufen 13 können dabei insbesondere auch in Form der Kniegurte 12 gemäß der ersten Ausführungsform ausgebildet sein. Die Bewegungsrichtungen der Zugseile 7 sind mit gestrichel¬ ten Doppelpfeilen angezeigt, wobei jeweils die in Rich¬ tung des Unterarms der Person 3 führende Pfeilrichtung die Betätigungsrichtung des jeweiligen Zugseils 7 darstellt und die von dem Unterarm der Person wegführende Pfeilrichtung die Wirkungsrichtung einer Rückstellkraft darstellt, welche durch eine als Rückstellfeder dienende Spiralfeder 14 (siehe Fig. 5a) des Zugseildynamos 6 erzeugt wird.
Fig. 4 und 5a, 5b, 5c zeigen nähere Einzelheiten des in Fig. 1 bis 3 größtenteils in einer Gehäusekapsel K ein¬ gebauten Zugseildynamos 6. Den auf beiden Seiten der Gehäusekapsel K vorgesehenen Zugseilen 7 sind jeweils eine Zugseilspule 15, eine Freilaufeinrichtung 16 und eine Rückstellfeder 14, z. B. in Form einer Spiralfeder zugeordnet. Die Dynamowelle 8 ist über ein Kugellager 22 auf einer feststehenden Hohlwelle 27 gelagert. Die Zugseilspule 15 ist über den Freilauf 16 mit der Dyna¬ mowelle 8 in Zugrichtung des Zugseils 7 koppelbar und gegen die Zugrichtung entkoppelbar verbunden. Die Rückstellfeder 14 ist an der Gehäusekapsel K verankert und mit der Zugseilspule 15 verbunden. Die Zugseilspule 15 ist mit der Dynamowelle 8 über die Freilaufeinrichtung 16 gekoppelt. Das Zugseil 7 wird mittels der seitlich von der Zugseilspule 15 auf der Dynamowelle 8 angeord¬ neten Rückstellfeder 14, welche gegenüber der Gehäusekapsel K abgestützt ist, gespannt.
Die Fig. 5b und 5c zeigen zwei Ausführungsformen der Zugseilspule 15, eine (Fig. 5b) mit bandförmigem Zug¬ seil 7, eine weitere (Fig. 5c) mit schnurförmigem Zug¬ seil 7. Gemäß Fig. 5c wächst die Winkelbeschleunigung entsprechend dem abnehmenden Spulendurchmesser mit der Auszuglänge an, so dass ein weitgehend ruckfreier Be¬ trieb des Dynamos ermöglicht wird.
Zum Schutz der Zugseile 7 vor Beschädigungen laufen diese abschnittsweise in Rohrführungen 21. Letztere verhindern ein Aufscheuern des Rucksacks 2 und das Eindringen von Feuchtigkeit, Staub und Schmutz in die Ge¬ häusekapsel K des Zugseildynamos 6. Außerdem sind nach Anlegen des Rucksacks 2 an den Enden der Zugseile 7 angebrachte Verbindungselemente 24 (Fig. 6) gut er¬ reichbar und können mit den Kniegurten 12 verbunden werden .
Eine von dem Zugseildynamo 6 mit Strom versorgbare und von außen zugängliche USB-Schnittstelle 17 ist im Be¬ reich der Gehäusekapsel K angeordnet. Die USB- Schnittstelle 17 ist mit Gleichstrom versorgbar, welcher mittels eines nicht dargestellten Gleichrichters aus dem in dem Zugseildynamo 6 erzeugbaren Wechselstrom erzeugt wird. Die USB-Schnittstelle 17 liefert eine Ausgangsleistung von ca. 2,5 W bis 5 W bei einer Spannung von 5V und einer Stromstärke von ca. 0,5 A bis 1 A. An sie können nicht gezeigte elektrische Verbrau¬ cher, z.B. Smartphones, insbesondere zur Ladung ihres Stromspeichers über passende Kabel oder direkt ange¬ schlossen werden.
Die Dynamowelle 8 ist über ein Kugellager 22 auf einer feststehenden Hohlwelle 27 gelagert, die in ihrem Inne¬ ren nicht dargestellte Elektronikkomponenten sowie ei¬ nen Pufferakkumulator (Li-Ionen-Akkumulator) zum
Betrieb des Dynamosystems 1 aufnehmen kann. Ein umlau¬ fender, d.h. sich um 360° um die Dynamowelle 8 herum erstreckender Eisenrückschluss 19 mit Permanentmagneten 25 ist drehfest mit der Dynamowelle 8 verbunden. Bei Drehung der Dynamowelle 8 dreht sich daher auch der Eisenrückschluss 19 mit Permanentmagneten 25, und zwar relativ zu einer feststehenden mit Polklauen- Blechkäfigen 18 versehenen Statorspule 20, in welcher die elektrische Spannung induziert wird.
Fig. 6 und 7 zeigen das Dynamosystem 1 nach Fig. 4 mit größtenteils von der Gehäusekapsel K umschlossenem Zugseildynamo 6. Die einteilig mit der Gehäusekapsel K verbundene Halterung 10 weist Schlitze 23 auf, durch welche der Haltegurt 9 wechselseitig geführt ist. Der Haltegurt 9 ist weiterhin seitlich um den Rucksack 2 herum gebunden und liegt derart fest an ihm an und si¬ chert die feste Verbindung des Zugseildynamos 6 mit dem Rucksack 2. Die Verbindungselemente 24 der Zugseile 7 dienen der lösbaren Verbindung mit den in Fig. 1 und 2 dargestellten Kniegurten 12 und sind identisch mit den in Fig. 3 dargestellten Handschlaufen 13. Die lösbaren Verbindungselemente 24 bilden Sicherheitsverbindungen zwischen den Haltegurten 12 bzw. Schlaufen 13 und den Zugseilen 7, wobei vorgenannte Komponenten bei Überschreiten einer zulässigen Last, z.B. beim Blockieren des Dynamosystems 1 voneinander getrennt werden. Da¬ durch kann ein drohender Sturz der wandernden Person 3 verhindert werden.
Im Folgenden wird eine bevorzugte Betriebsart des durch Fig. 1 und 2 bzw. 4 bis 7 dargestellten Dynamosystems 1 näher erläutert. Beim Wandern, Bergsteigen, Gehen oder Laufen der Person 3 bewegen sich die Beine gegenläufig zueinander und die Zugseile 7 werden abwechselnd betä¬ tigt. Wird das eine Bein vorwärts bewegt und zieht an seinem Zugseil, bewegt sich das andere Bein rückwärts und zieht nicht an seinem Zugseil, sondern Letzteres wird automatisch aufgewickelt, und umgekehrt.
Durch das Ziehen an einem Zugseil 7 während der Vorwärtsbewegung des Beins erzeugt es eine entsprechende Zugkraft. Gegen die Zugkraft wirkt eine durch die Rück¬ stellfeder 14 erzeugte Rückstellkraft. Die Rückstellfe¬ der 14 ist dazu mit der Zugseilspule 15 derart
koppelbar, dass sie gespannt wird, wenn sich die
Zugseilspule 15 in Antriebsdrehrichtung der Dynamowelle 8 (im Folgenden: Antriebsdrehrichtung) dreht. Wirkt eine Zugkraft auf ein Zugseil 7, die größer ist als die Rückstellkraft, so wird dessen Zugseilspule 15 in Antriebsdrehrichtung in Drehbewegung versetzt und das Zugseil 7 von seiner Zugseilspule 15 abgewickelt. Die mittels einer Freilaufeinrichtung 16 drehfest mit der Zugseilspule 15 verbundene Dynamowelle 8 wird da¬ durch in Antriebsdrehrichtung angetrieben, sodass die der Eisenrückschluss 19 und die Magnete 25 sich relativ zur Statorspule 20 mit Klauenpol-Blechkäfigen 18 drehen und in der Statorspule 20 eine Spannung induziert wird. Die Rückstellfeder 14 wird durch das Abwickeln des Zugseils 7 von der Zugseilspule 15 gespannt.
Bei der Rückwärtsbewegung des Beins nimmt die auf das Zugseil 7 wirkende Zugkraft in der Regel den Wert „null" an und ist damit kleiner als die Rückstellkraft, so dass die Freilaufeinrichtung 16 die Zugseilspule 15 von der Dynamowelle 8 entkoppelt. Die Rückstellfeder 14 entspannt sich und verdreht dabei die Zugseilspule 15 entgegen der Antriebsdrehrichtung, wodurch das Zugseil 7 auf die Zugseilspule 15 aufgewickelt wird. In dem Fall, dass die Zugkraft gleich der Rückstellkraft ist, entkoppelt die Freilaufeinrichtung 16 ebenfalls die Zugseilspule 15 von der Dynamowelle 8. Dies ist dann der Fall, wenn die Rückstellfeder 14 entspannt ist, keine Zugkraft auf das Zugseil 7 einwirkt und Letzteres mit maximaler Windungszahl auf die Zugseilspule 15 auf¬ gewickelt ist. Durch gleichmäßige Beinbewegungen der Person 3 und wenn man eine entsprechend zügige AufWickelbewegung der Zugseile 7 des Zugseildynamos 6 voraussetzt, kann somit die Dynamowelle 8 kontinuierlich angetrieben und durch das Dynamosystem 1 unterbrechungsfrei Strom erzeugt werden .

Claims

Ansprüche
1. Dynamosystem (1) für Trecking-Aktivitäten des
Menschen (3) umfassend:
einen Zugseildynamo (6) mit zwei unabhängig voneinander betätigbaren Zugseilen (7) zum Antrieb der Dynamowelle (8) des Zugseildynamos (6), ein Dynamohaltemittel zur Befestigung des
Zugseildynamos (6) an einem Menschen (3) oder an einer auf dem Rücken des Menschen (3) tragbaren Halterung (2) und
an den Zugseilen (7) vorgesehene Seilhaltemittel (12, 13, 24) zur Befestigung der Zugseile (7) am Menschen (3) .
2. Dynamosystem (1) nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die Halterung ein Rucksack (2) ist und die Seilhaltemittel (12) zur
Befestigung an den Beinen des Menschen (3) geeignet ausgebildet sind.
3. Dynamosystem (1) nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Seilhaltemittel Schlaufen (13) oder Gurte (12) umfassen .
4. Dynamosystem (1) nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der
Zugseildynamo (6) eine Halterung (10) für einen daran befestigbaren Haltegurt (9) aufweist. Dynamosystem (1) nach einem der vorstehenden
Ansprüche, mit einer Zugseilspule (15), einer Freilaufeinrichtung (16) und einer Rückstellfeder (14), dadurch gekennzeichnet, dass
die Zugseilspule (15) mittels der
Freilaufeinrichtung (16) mit der Dynamowelle (8) koppelbar und mit Abwickeln des Zugseils (7) gegen die Rückstellfeder (14) drehbar ist und
dass das Zugseil (7) mittels der
Freilaufeinrichtung (16) und der Rückstellfeder (14) auf die Zugseilspule (15) aufwickelbar ist.
Dynamosystem (1) nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Dynamowelle (8) über ein Kugellager (22) auf einer Hohlwelle (27) gelagert ist.
Dynamosystem (1) nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der
Zugseildynamo (6) eine von ihm mit Strom
versorgbare USB-Schnittstelle (17) aufweist.
Dynamosystem (1) nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein
Eisenrückschluss (19) mit wenigstens einem
Magneten (25) fest mit der Dynamowelle (8) verbunden und relativ zu einer feststehenden
Dynamospule (20) verdrehbar ist.
9. Dynamosystem (1) nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, dass ein umlaufender,
innenliegende Permanentmagnete (25) aufweisender Eisenrückschluss (19) mit der Dynamowelle (8) verbunden und relativ zu einer feststehenden, Klauenpol-Blechkäfige (18) aufweisenden
Dynamospule (20) verdrehbar ist.
10. Dynamosystem (1) nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet,
dass die Rückstellfeder (14) zur Zugseilspule (15) axial versetzt auf der Dynamowelle (8) angeordnet ist .
11. Dynamosystem (1) nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet,
dass die Rückstellfeder um den Freilauf (16) auf der Dynamowelle (8) angeordnet ist.
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