DE10242384B3

DE10242384B3 - Rowing exercise machine

Info

Publication number: DE10242384B3
Application number: DE2002142384
Authority: DE
Inventors: Dirk Winterhoff
Original assignee: WINROW GmbH
Current assignee: WINROW GmbH
Priority date: 2002-09-12
Filing date: 2002-09-12
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2022-09-13
Also published as: AU2003273734A1; EP1542775A1; WO2004026412A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Rudertrainingsgerät mit nachfolgenden Merkmalen: eine Rollsitzschiene mit einem Rollsitz 5, ein Ruder 1, 2, welches an einem Dollpunkt 3, 4 drehbar angeordnet ist, ein Masseschwungrad 8 mit einem Freilauf 9, 10, eine Flüssigkeitsverdrängungsvorrichtung 13, 15; 14, 16 mit einem Flüssigkeitsverdrängungselement 13, 14, wobei die Flüssigkeitsverdrängungsvorrichtung in einem Hydraulik-Kreis 17, 18 eingebunden ist, in welchem durch die Bewegung des Flüssigkeitsverdrängungselements 13, 14 Hydraulikflüssigkeit bewegt wird, wobei das Ruder 1, 2 über eine mechanische erste Kopplung 6, 7 mit dem Masseschwungrad 8 verbunden ist, das Ruder 1, 2 über eine mechanische zweite Kopplung 11, 12 mit dem Flüssigkeitsverdrängungselement 13, 14 verbunden ist und das Ruder 1, 2 über eine dritte Kopplung 23, 24, die eine Horizontalwinkel-Erfassungsvorrichtung zum Erfassen der horizontalen Winkellage des Ruders aufweist, mit dem Durchflußstellelement 21, 22 einer in dem Hydraulik-Kreis eingebundenen Drosselanordnung 19, 20 verbunden ist, um den Durchsatz der Hydraulikflüssigkeit in Abhängigkeit von der horizontalen Winkelstellung des Ruders 1, 2 zu drosseln.The invention relates to a rowing training device with the following features: a rolling seat rail with a rolling seat 5, a rudder 1, 2 which is rotatably arranged at a punch point 3, 4, a mass flywheel 8 with a freewheel 9, 10, a liquid displacement device 13, 15; 14, 16 with a liquid displacement element 13, 14, the liquid displacement device being integrated in a hydraulic circuit 17, 18, in which hydraulic fluid is moved by the movement of the liquid displacement element 13, 14, the rudder 1, 2 via a mechanical first coupling 6 , 7 is connected to the mass flywheel 8, the rudder 1, 2 via a mechanical second coupling 11, 12 is connected to the liquid displacement element 13, 14 and the rudder 1, 2 via a third coupling 23, 24, which is a horizontal angle detection device for Detecting the horizontal angular position of the rudder is connected to the flow control element 21, 22 of a throttle arrangement 19, 20 integrated in the hydraulic circuit in order to throttle the throughput of the hydraulic fluid as a function of the horizontal angular position of the rudder 1, 2.

Description

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.The invention relates to a rowing machine and in particular a rowing machine, which is the natural Force and movement sequences, which occurs when rowing with a boat on the water.

Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Rudertrainingsgeräten bekannt. Grundsätzlich können Rudertrainingsgeräte in zwei Gruppen eingeteilt werden:One is from the prior art Variety of rowing machines known. Basically, rowing machines can be divided into two Groups can be divided:

Mit einer ersten Gruppe der Rudertrainingsgeräte können Kraft- und Ausdauer trainiert werden, wobei die Kraft- und Bewegungsabläufe nur teilweise 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 ablaufen 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.Strength and endurance can be trained with a first group of rowing training devices, whereby the strength and movement sequences are only partially comparable to rowing in a boat on water. A rowing ergometer from this group is in the document DE OS 37 04 918 described. A cylinder-hydraulic arrangement enables so-called isokinetic training, in which the movement sequences should run at a constant speed regardless of the force applied. In the DE-OS 1902232 It is proposed that a hydraulic or pneumatic pump is connected to the rudder handles, which promotes a medium through an adjustable pressure limiter when the rudder handles move. In order to be able to read the applied power for a certain number of strokes, a flow meter is installed between the pressure limiter and a storage vessel. Other rowing ergometers from this group are in the documents US 4,884,800 ; EP 0376403 ; US 5,707,322 ; US 4,047,715 described.

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 4,743,011 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.The second group of rowing training devices is used specifically to learn rowing technique and should therefore replicate the natural power and movement sequences when rowing with a boat on the water as accurately as possible. A solution to this problem is sought with a rowing ergometer, which is described in the document US 4,743,011 is described. The typical movements and forces that occur when rowing with a boat on the water are essentially simulated with mechanical elements. A wind turbine with variable resistance is provided to simulate the water resistance when pulling the rudder. The differently large forces that occur when pulling through are caused by rolling segments.

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 werden 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.However, this rowing ergometer has a number of disadvantages: due to the chosen construction and in particular through the sideways the rudder ergometer is in the operating state very bulky. These moving parts are also a source of danger for other people. Another and particularly serious disadvantage is the setting restrictions. If z. B. another boat type should be trained, too the bulky rolling segments are changed or adjusted become, which however is not possible with this invention. The adjustability the wind turbine is also relatively imprecise, so that this Construction type to the greatest possible extent realistic Simulation of rowing on the water is of limited use.

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.As an improvement in the DD 212426 proposed to use a flywheel and a hydraulic arrangement with a throttle valve instead of the wind turbine and the mechanical rolling segments, the throttle valve being controlled as a function of the speed of the flywheel.

Es ist demzufolge die Aufgabe der Erfindung, ein Rudertrainingsgerät bereitzustellen, das die vorstehend genannten Nachteile überwindet. Insbesondere soll ein Rudertrainingsgerät mit kompakter Bauform und guten Justiermöglichkeiten geschaffen werden, um unterschiedlichste Kraft- und Bewegungsabläufe noch bequemer und präziser einstellen zu können.It is therefore the job of Invention, a rowing machine to provide, which overcomes the disadvantages mentioned above. In particular, a rowing machine with a compact design and good adjustment options be created to have a wide variety of power and movement sequences more convenient and precise to be able to adjust.

Diese Aufgabe wird mit einem Rudertrainingsgerät nach Anspruch 1 gelöst.This task is with a rowing machine according to claim 1 solved.

Das Rudertrainingsgerät weist eine Rollsitzschiene mit einem darauf verschiebbaren Rollsitz auf. Am unteren Ende ist eine vorzugsweise verstellbare Abstützvorrichtung zum Abstützen der Füße befestigt. Die Rollsitz schiene 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.The rowing machine shows a rolling seat rail with a sliding sliding seat on it. At the lower end is a preferably adjustable support device to support of the feet attached. The wheel seat rail is connected to a frame construction, on which a rudder is rotatably arranged at a doll's point, so that the rudder held by an exercise person sitting on the wheelchair and guided can be like the natural Ergonomic movement corresponds to rowing in a boat on the water.

Das Ruder ist über eine mechanische erste Kopplung mit einem Masseschwungrad verbunden, das einen Freilauf aufweist. Beim Rudern wird das Masseschwungrad in Drehung versetzt oder mittels des Freilaufs in Drehung gehalten. Wenn sich das Schwungrad dreht, bildet es näherungsweise die kinetischen Trägheitseigenschaften eines fahrenden Bootes ab.The rudder is via a mechanical first coupling connected to a mass flywheel that has a freewheel. When rowing, the mass flywheel is rotated or by means of the Freewheel kept rotating. When the flywheel turns, forms it approximately the kinetic inertia properties of a moving boat.

An der Rahmenkonstruktion ist weiterhin eine Flüssigkeitsverdrängungsvorrichtung mit einem Flüssigkeitsverdrängungselement angeordnet, die in einen Hydraulik-Kreis eingebunden ist, wobei das Gehäuse der Flüssigkeitsverdrängungsvorrichtung an der Rahmenkonstruktion und das Flüssigkeitsverdrängungselement über eine mechanische zweite Kopplung mit dem Ruder verbunden ist. Beim Rudern wird das Flüssigkeitsverdrängungselement bei jeder Ruderbewegung bewegt. Die Bewegung des Flüssigkeitsverdrängungselements 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.Furthermore, a liquid displacement device with a liquid displacement element is arranged on the frame construction, which is integrated into a hydraulic circuit, the housing of the liquid displacement device on the frame construction and the liquid displacement element being connected to the rudder via a mechanical second coupling. During rowing, the liquid displacement element is moved with every rowing movement. The movement of the fluid displacement element causes the hydraulic fluid in the hydraulic circuit to be moved through a throttle arrangement. The throttle arrangement has at least one adjustable throttle, the throughflow opening of which is by means of a through flow control element is changeable.

Das Ruder ist über eine dritte Kopplung, die eine Horizontalwinkel-Erfassungsvorrichtung zur Erfassung der horizontalen Winkellage des Ruders aufweist, mit dem Durchflußstellelement der Drosselanordnung verbunden. Somit wird die Drosselanordnung in Abhängigkeit vom Horizontalwinkel des Ruders gesteuert.The rudder is via a third coupling, the one Horizontal angle detection device for detecting the horizontal angular position of the rudder, with the flow control element connected to the throttle assembly. Thus, the throttle arrangement dependent on controlled by the horizontal angle of the rudder.

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.According to claim 2, the liquid displacement device a piston-cylinder arrangement, wherein the cylinder the housing and the piston the liquid displacement element forms. In this embodiment becomes the hydraulic fluid moved back and forth in the hydraulic circuit.

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.According to claim 3, the third coupling a mechanical coupling and the throttle arrangement is mechanical controllable. It is clear to the person skilled in the art that it is for mechanical transmission an angle change a variety of constructive solutions, such as B. cam or cams that do not need to be described in detail. The Advantage of this embodiment is the robustness and simplicity of the construction.

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 elektrischem 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 Seichter und ggf. auch kostengünstiger. Der Hauptvorteil ist jedoch die höhere Genauigkeit der Winkelerfassung und die feinfühligere Steuerung der Ruderkraft.According to claim 4, the third coupling formed as an electrical coupling, the throttle arrangement is electrically controllable, d. H. the actuator of the adjustable The throttle is actuated electromechanically. It is clear to the expert that that it for electrical transmission a mechanical change in angle a variety of angle sensors with electrical output signal gives. about conventional Data lines are the signals from the angle sensors to the electromechanical actuator of the control element. The advantage of this embodiment is the mechanical separation between the tapping of the rudder angle and the control element. This will make the construction more smooth and possibly also cheaper. The main advantage, however, is the higher accuracy of the angle detection and the more sensitive Control of rowing power.

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.According to claim 5 is at the helm a fourth coupling is provided, using a vertical angle detection device the vertical angle of the rudder, d. H. the immersion depth of the Ruders, grasped and as a manipulated variable for the adjustment a flow control element serves the throttle arrangement. With this embodiment, for the first time too the plunge angle of the rudder is taken into account in the simulation.

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.According to claim 6 is for detection of the immersion angle, a mechanical coupling is provided, wherein the throttle arrangement is mechanically controllable. The specialist is clear that it for mechanical transmission an angle change a variety of constructive solutions, such as B. cam or cams that do not need to be described in detail. The Advantage of this embodiment is the robustness and simplicity of the construction.

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 mechanischen 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 Stellelement. 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.According to claim 7 is for detection of the immersion angle, an electrical coupling is provided, wherein the throttle arrangement can be controlled electrically. The specialist is clear that it for electrical transmission a mechanical change in angle Variety of angle sensors with an electrical output signal. Over conventional Data lines are the signals from the angle sensors to the electromechanical actuator of the control element. Here too the advantage is mechanical Separation between the tapping of the rudder angle and the control element. This makes the construction lighter and possibly less expensive. However, the main advantage here is the higher accuracy of the angle detection and the more sensitive Control of rowing power.

Nach Anspruch 8 ist eine Masseschwungrad-Drehzahl-Erfassungsvorrichtung 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 des Trägheitsverhalten des Bootes.According to claim 8 is a mass flywheel speed detection device provided that about a fifth Coupling with the flow control element a throttle arrangement integrated in the hydraulic circuit is dependent on the throughput of the hydraulic fluid throttle from the speed of the flywheel. This embodiment allows an even more precise adjustment of the inertia behavior of the boat.

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.According to claim 9 is the fifth coupling a mechanical coupling and the throttle arrangement can be controlled mechanically. The expert can select different solutions for this. Preferably one control element controlled by centrifugal force can be used.

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 bekannt vorausgesetzt werden.According to claim 10, the fifth coupling is one electrical coupling and the throttle arrangement electrically controllable. The conversion of an electrical speed signal into a control signal for driving an electrically controllable choke can be known as be assumed.

Nach Anspruch 11 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 Lage und der Geschwindigkeit des Rollsitzes zu drosseln. Diese Ausführungsform ermöglicht ein noch genaueres Einstellen des Trägheitsverhalten des Bootes.According to claim 11 is an electrical output signal generating roll seat detection device for detecting the position the moving rolling seat is provided along the rolling seat rail, the output signal to the flow control element one in the Hydraulic circuit integrated electrically controllable throttle arrangement directed is dependent on the throughput of the hydraulic fluid throttling on the position and speed of the rolling seat. This embodiment allows an even more precise adjustment of the inertia behavior of the boat.

Nach Anspruch 12 ist eine ein elektrisches Kraftmeßsignal erzeugende Ruderdrehwinkelmeßvorrichtung zum Erfassen der Ruderdrehung um die eigene Längsachse vorgesehen, wobei das Ruderdrehwinkelsignal als Stellgröße für die Verstellung eines Durchflußstellelements der Drosselanordnung dient. Mit dieser Anordnung kann erstmalig der Einfluß der Ruderdrehung um die Ruderlängsachse simuliert werden.According to claim 12 is an electrical force measurement signal generating rudder rotation angle measuring device provided for detecting the rudder rotation about its own longitudinal axis, wherein the rudder angle signal as a manipulated variable for the adjustment of a flow control element serves the throttle arrangement. With this arrangement, for the first time the influence of Rudder rotation around the rudder longitudinal axis can be simulated.

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.It is clear to the person skilled in the art that all electrical measurement signals in a central control and re Gel electronics are detected with which the respective chokes are controlled. The measurement signals can also be transmitted wirelessly.

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.According to claim 13, the throttle arrangement at least one adjustable base throttle. With the base load throttle a kinetic resistance to movement can be preset. The base load throttle is preferably used with mechanically controlled embodiments used the invention.

Nach Anspruch 14 sind zwei Ruder mit je einer Flüssigkeitsverdrängungsvorrichtung, 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.According to claim 14 are two oars each with a liquid displacement device, such as B. a cylinder-piston arrangement and a common Mass flywheel provided with one freewheel arrangement each. With this Arrangement is the possibility created the driving behavior of a rowboat with two oars too simulate. It is clear that this Arrangement also for Boats with more than two oars are considered.

Nach Anspruch 15 sind zwei Ruder mit je einem Freilaufgesperre vorgesehen. Beim Ziehen der Ruder wird die Ruderkraft auf eine gemeinsame Flüssigkeitsverdrängungsvorrichtung übertragen. Diese Flüssigkeitsverdrängungsvorrichtung 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.According to claim 15 are two oars provided with a one-way clutch. When pulling the oars the rudder force is transferred to a common fluid displacement device. This liquid displacement device can be an impeller have that in one with liquid filled container is rotated by the rudder force. At the same time, the rowing power also transferred to a common mass flywheel with freewheel. At the Return the Rudder opposite to the direction of pull acts the freewheel lock, so that the oars can be returned almost without force can.

Nach Anspruch 16 weist das Masseschwungrad ein einstellbares Massenträgheitsmoment auf, d. h. durch Aufbringen oder Verschieben von Massen kann das Massenträgheitsmoment des Masseschwungrades vor der Benutzung des Rudertrainingsgerätes auf ein gewünschtes Massenträgheitsmoment eingestellt werden. Damit kann z. B. ein bestimmter Bootstyp simuliert werden.According to claim 16, the mass flywheel an adjustable moment of inertia on, d. H. by applying or moving masses that can Moment of inertia the mass flywheel before using the rowing machine a desired one Moment of inertia can be set. So z. B. simulates a certain type of boat become.

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.According to claim 17, the mass flywheel a speed-dependent Moment of inertia on. Such systems with masses that are under the influence of centrifugal force against the force of gravity or against a spring force from the prior art z. B. known as a centrifugal governor need therefore no further explanation.

Nach Anspruch 18 dient die durch die Fliehkraft bewirkte Verschiebung der Massen als Stellgröße zum Stellen der Drossel. Wenn z. B. ein Flieh kraftstellelement eingesetzt wird, bei dem durch die Fliehkraft die Schwungradmassen gegen eine Federkraft verschoben werden, wird dieser Verschiebeweg als Stellgröße für die Drossel verwendet.According to claim 18 is used by the centrifugal force caused the masses to shift as a manipulated variable for positioning the throttle. If e.g. B. a centrifugal force control element is used, in which the flywheel masses are displaced against a spring force by centrifugal force this displacement is used as a manipulated variable for the throttle.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit schematischen Zeichnungen näher erläutert.The invention will follow Hand of working examples explained in more detail in connection with schematic drawings.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der Erfindung. 1 shows a schematic representation of a first embodiment of the invention.

2 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. 2 shows a schematic representation of a second embodiment of the invention.

3 zeigt eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform der Erfindung. 3 shows a schematic representation of a third embodiment of the invention.

4 zeigt eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform der Erfindung. 4 shows a schematic representation of a fourth embodiment of the invention.

5 zeigt eine schematische Darstellung einer fünften Ausführungsform der Erfindung. 5 shows a schematic representation of a fifth embodiment of the invention.

Die 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 einem 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 werden, 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 Massen trägheit eines natürlichen Bootes, das bei mehrfachen Ruderbewegungen zunehmend an Fahrt gewinnt.The 1 shows a schematic representation of a first embodiment of the rowing training device with two oars 1 and 2 that at two doll points 3 and 4 are arranged so that one person can move them like two oars on a rowboat. The person sits on a wheelchair 5 a rolling seat rail, the rolling seat 5 moved back and forth in the direction of the arrows when rowing on the roller seat rail. At the doll points 3 and 4 is a mechanical first coupling 6 and 7 provided a common flywheel 8th each with a freewheel drive 9 and 10 drive. If the oars 1 and 2 are moved in the direction of pull, the flywheel is by means of a drive chain that runs over a gear arrangement 8th set in motion. If the oars 1 and 2 the flywheel is running 8th due to the freewheel drives 9 and 10 further. The flywheel 8th thus simulates the inertia of a natural boat, which is gaining momentum with multiple rowing movements.

An den Dollpunkten 3 und 4 ist weiterhin je eine zweite Kopplung 11 und 12 vorgesehen, die jeweils einen Kolben 13 und 14 in Zylindern 15 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 Flüssigkeitsverdrängungselement, welches das durch das Wasser gezogene Ruderblatt simuliert.At the doll points 3 and 4 is still a second coupling 11 and 12, each having a piston 13 and 14 in cylinders 15 and 16 move back and forth between two end positions. This coupling can also be designed as a chain drive. Rigid coupling via linkage is also possible. The cylinders 15 and 16 are in one hydraulic circuit each 17 and 18 integrated so that the hydraulic fluid flows back and forth during rudder movements. The cylinder-piston arrangement thus forms a liquid displacement device and the piston is the liquid displacement element which simulates the rudder blade pulled by the water.

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 Hydraulikkreisen 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 Winkelstellung des Ruders beim Ziehen die Drossel mehr oder weniger geöffnet. Durch die vorbestimmte Form der Kurvenscheibe wird der erwünschte Winkel-Kraft-Verlauf eingestellt.To simulate the natural course of force and movement during rowing, the pull reaction forces that arise when the rudder is pulled through water must be considerably greater than the forces when the rudder is returned to the starting position. This property is controlled by means of a controllable adjustable throttle 19 and 20 in the hydraulic circuits 17 and 18 causes. The control of the chokes 19 and 20 takes place via a flow control element 21 and 22 , In this embodiment, the flow control elements are actuated 21 and 22 mechanically through a mechanical third coupling 23 and 24 between the doll points 3 and 4 and the flow control elements th 21 and 22 , This mechanical coupling is preferably also implemented by a chain or rigid linkage. In the present exemplary embodiment, a cam disk is rotated onto the flow control element designed as a tappet 21 and 22 acts. Depending on the angular position of the rudder, the throttle is opened more or less when pulling. The desired angle-force curve is set by the predetermined shape of the cam.

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.If the oars 1 . 2 the pistons are pressed in the direction of the arrow "train" 13 . 14 the hydraulic fluid through the throttles 19 . 20 , which creates the typical counterforce for the respective rudder angle. When the rudders are brought back, the effort required should be low. There is an overflow channel with a check valve for each hydraulic circuit 25 and 26 provided, the effect of which can be derived directly from the drawing.

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.Pressure equalization tanks are used to compensate for volume differences that occur when the hydraulic fluid is displaced by the piston rods 27 and 28 provided that maintain a predetermined minimum pressure via an elastic membrane and an enclosed gas volume.

Beide Hydraulikkreise sind über eine Verbindungsleitung 29 miteinander verbunden. Wenn in dem linken Zylinder 15 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.Both hydraulic circuits are via a connecting line 29 connected with each other. If in the left cylinder 15 by pulling the rudder harder 1 a greater pressure in the front cylinder chamber than in the right cylinder 16 is established, takes place via the connecting line 29 a pressure equalization with the rear cylinder chamber of the right cylinder, so that the right rudder 2 lets pull through easier. This effect also occurs when rowing with a boat. With a shut-off valve 30 the size of this effect can be adjusted.

Die 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 ste hen. Die Koppelvorrichtung 35 und 36 kann wiederum als Kette in Verbindung mit einer Kurvenscheibe ausgebildet sein.The 2 shows a schematic representation of a second embodiment of the rowing training device. Compared to the first embodiment of the invention, in which only the horizontal rudder angle was used as a manipulated variable for actuating the flow control elements, the vertical rudder angle, ie the plunge angle, is additionally used as a manipulated variable in this embodiment. The intended throttle arrangement 31 and 32 therefore has two further flow control elements 33 and 34 on that via a fourth mechanical coupling device 35 and 36 with the doll points 3 and 4 have a mechanical operative connection. The coupling device 35 and 36 can in turn be designed as a chain in connection with a cam.

Die 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 Adapterschaltungen erforderlich ist, die dem Fachmann jedoch geläufig sind und daher nicht näher erläutert werden.The 3 shows a schematic representation of a third embodiment of the rowing training device. In this embodiment of the invention, the speed of the flywheel is additionally 8th via a speed sensor 37 electrically detected and via a fifth coupling device 38 and 39 to an electrically controllable throttle arrangement 40 and 41 transfer. With this arrangement, the natural driving behavior of a rowing boat can be simulated even more precisely. It is clear that this requires an electronic adaptation in connection with analog or digital adapter circuits, which, however, are familiar to the person skilled in the art and are therefore not explained in more detail.

Die 4 zeigt in einer schematischen Darstellung einer vierten Ausführungsform des Rudertrainingsgerätes. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung 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 Ausführungsform ausgewählt. Mit dieser Anordnung kann das natürliche Fahrverhalten eines Ruderbootes noch genauer simuliert werden.The 4 shows a schematic representation of a fourth embodiment of the rowing training device. In this embodiment of the invention, the position and movement of the seat are additionally 5 detected. The sensors required for this, in conjunction with the matching evaluation electronics, are selected by a person skilled in the art analogously to the third embodiment. With this arrangement, the natural driving behavior of a rowing boat can be simulated even more precisely.

Die 5 zeigt in einer schematischen Darstellung einer fünften Ausführungsform 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 Messung 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 verarbeitet. Im Speicher des Rechners sind Datentafeln gespeichert, die spezifischen Parameter verschiedener Bootstypen enthalten. Es ist klar, daß die in der 5 dargestellten Drosseln 45 und 46 lediglich eine schematische Darstellung unterschiedlichster möglicher Drosselanordnungen ist. Der Fachmann für hydraulische Steuer- und Regeltechnik kann je nach Erfordernis die zweckmäßigsten Drosselanordnungen- und Kombinationen in Verbindung mit den verschiedenen Sensoren wählen, ohne selbst schöpferisch tätig werden zu müssen.The 5 shows in a schematic representation of a fifth embodiment of the rowing training device. In this embodiment of the invention, only the flywheel is driven 8th and the piston 13 and 14 via mechanical couplings. The acquisition of various measured variables and the control of the throttle arrangements is carried out exclusively electrically. At the doll points 3 and 4 sensors are provided to measure the rudder forces, to measure the horizontal and vertical rudder angle and to measure the rudder rotation around its own axis. Using displacement sensors 43 . 44 and 42 the piston travel and the travel of the seat are recorded. All measurement signals are processed in a programmable evaluation and control electronics having a computer. Data tables containing specific parameters of various types of boats are stored in the computer's memory. It is clear that those in the 5 illustrated chokes 45 and 46 is only a schematic representation of a wide variety of possible throttle arrangements. The specialist in hydraulic control technology can choose the most appropriate throttle arrangements and combinations in connection with the various sensors, depending on the requirements, without having to be creative.

Alle Komponenten sind in eine Rahmenkonstruktion integriert, deren konkrete Ausgestaltung dem Fachmann überlassen bleibt und daher nicht näher erläutert werden muß.All components are in a frame construction integrated, the specific design of which is left to the specialist remains and therefore not closer explained must become.

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.It is with this embodiment the invention is therefore possible for the first time, different boat characteristics and also the driving behavior to simulate the boat in different winds and waves.

Claims

Rowing machine with the following features: - a rolling seat rail with a rolling seat ( 5 ) and with a support device for the feet, - an oar ( 1 . 2 ), which at one doll point ( 3 . 4 ) is rotatably arranged, the doll point ( 3 . 4 ) via - a frame construction is connected to the rolling seat rail, - a mass flywheel ( 8th ) with a freewheel ( 9 . 101 , which is connected to the frame structure, - a liquid displacement device arranged on the frame structure ( 13 . 15 ; 14 . 16 ) with a liquid displacement element ( 13 . 14 ), the liquid displacement device in a hydraulic circuit ( 17 . 18 ) is integrated, in which the movement of the liquid displacement element ( 13 . 14 ) Hydraulic fluid is moved, whereby - the rudder ( 1 . 2 ) via a mechanical first coupling ( 6 7) with the mass flywheel ( 8th ) is connected in order to set or keep it rotating when rowing, - the rudder ( 1 . 2 ) via a mechanical second coupling ( 11 . 12 ) with the liquid displacement element ( 13 . 14 ) is connected and - the rudder ( 1 . 2 ) via a third coupling ( 23 . 24 ), which has a horizontal angle detection device for detecting the horizontal angular position of the rudder, with the flow control element ( 21 . 22 ) a throttle arrangement integrated in the hydraulic circuit ( 19 . 20 ) is connected to the throughput of the hydraulic fluid as a function of the horizontal angular position of the rudder ( 1 . 2 ) to throttle.

Rowing exercise machine according to claim 1, characterized in that the liquid displacement device is a piston-cylinder arrangement and the liquid displacement element is the piston moved between two end positions.

Rowing exercise machine according to claim 1 or 2, characterized in that the third Coupling is a mechanical coupling and the throttle arrangement is mechanically controllable.

Rowing exercise machine according to claim 1 or 2, characterized in that the third Coupling is an electrical coupling and the throttle arrangement is electrically controllable.

Rudder training device according to one of the preceding claims, characterized in that the rudder is connected via a fourth coupling ( 35 . 36 ), which has a vertical angle detection device for detecting the vertical angular position of the rudder, is connected to the flow control element of a throttle arrangement integrated in the hydraulic circuit in order to throttle the throughput of the hydraulic fluid as a function of the vertical angular position of the rudder.

Rowing exercise machine according to claim 5, characterized in that the fourth coupling is a mechanical Coupling is and the throttle arrangement can be controlled mechanically.

Rowing exercise machine according to claim 5, characterized in that the fourth coupling is an electrical Coupling is and the throttle arrangement is electrically controllable.

Rowing training device according to one of the preceding claims, characterized in that a flywheel speed detection device ( 37 ) is provided, which is connected via a fifth coupling ( 38 . 39 ) is connected to the flow control element of a throttle arrangement integrated in the hydraulic circuit in order to throttle the throughput of the hydraulic fluid as a function of the speed of the flywheel.

Rowing exercise machine according to claim 8, characterized in that the fifth coupling is a mechanical Coupling is and the throttle arrangement can be controlled mechanically.

Rowing machine according to claim 8, characterized characterized that the fifth Coupling is an electrical coupling and the throttle arrangement is electrical is controllable.

A rowing training device according to one of the preceding claims, characterized in that a roll seat detection device generating an electrical output signal ( 42 ) for detecting the position of the moving wheelchair ( 5 ) is provided along the roller seat rail, the output signal being passed to the flow control element of an electrically controllable throttle arrangement integrated in the hydraulic circuit in order to throttle the throughput of the hydraulic fluid as a function of the position and the speed of the roller seat.

Rowing machine according to one of the preceding Expectations, characterized in that the an an electrical measurement signal generating rudder rotation angle measuring device is provided for detecting the rudder rotation around its own axis.

Rowing machine according to one of the preceding Expectations, characterized in that the Throttle arrangement has at least one adjustable base load throttle.

Rowing machine according to one of the preceding Expectations, characterized in that two Rudder, each with a liquid displacement device, each a freewheel arrangement and a common mass flywheel are provided.

Rowing machine according to claims 1 and 3 to 13, characterized in that two rudders each have a freewheel mechanism have a common liquid displacement device and a common mass flywheel are provided.

Rowing machine according to one of the preceding Expectations, characterized in that the Mass flywheel has an adjustable mass moment of inertia.

Rowing machine according to one of the preceding Expectations, characterized in that the Mass flywheel is a speed-dependent mass moment of inertia having.

Rowing machine according to claim 17, characterized characterized that the Mass flywheel has a centrifugal force control element with movable masses and a speed-dependent Displacement of the masses serves as a manipulated variable for the throttle.