KOMPONENTEN UND SOFTWARE SPORTWISSENSCHAFT UNTERSUCHT DEN SPEERWURF SICHER TRAINIEREN MIT INDUSTRIESTOSSDÄMPFERN Auch Sportwissenschaftler nutzen hydraulische Maschinenelemente in ihren Konstruktionen. Vor allem, wenn die Schnellkraft an bestimmten Trainingsgeräten analysiert wird. Da hierbei in den Endlagen hohe Kräfte walten können, setzt das Institut für Sportwissenschaften der Universität Tübingen auf einstellbare Industriestoßdämpfer zum Schutz von Mensch und Maschine. FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG Robert Timmerberg, Fachjournalist, plus2 GmbH, Düsseldorf Seit über 180 Jahren ist das Tübinger Sportinstitut eine feste Größe in der deutschen Hochschullandschaft. Mittlerweile forschen und lehren mehr als 50 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zu verschiedenen Schwerpunktthemen in den Bereichen Leistung, Gesundheit und Bildung. Das Spektrum reicht dabei von der Talentförderung und dem Design von Sportwettbewerben bis zur Schulbildung und der individualisierten Gesundheitsförderung. Den Arbeitsbereich III mit den Schwerpunkten Biomechanik, Bewegungs- und Trainingswissenschaft leitet Professor Dr. Veit Wank. Sein Team beschäftigt sich unter anderem mit der Analyse und der Optimierung von sportlichen Bewegungsabläufen. In der trainingswissenschaftlichen Forschung steht die Diagnose von Kraftfähigkeiten in Individualsportarten im Vordergrund. Zudem werden Talente aus Kadern von Leichtathletikverbänden und Mannschaften leistungsdiagnostisch betreut. BEWEGUNGSTECHNIK UND SCHNELLKRÄFTE BEIM „GERADEN WURF“ Dafür werden am Institut seit Jahren verschiedene Trainingsgeräte entwickelt. Das sogenannte „Trainings- und Testgerät für den Schlagwurf“ wurde vornehmlich für den Speerwurf und Handball konstruiert. Während im Handball der Schlagwurf die Grundtechnik für alle Würfe ist, wird in der Leichtathletik der Begriff „gerader Wurf“ als Synonym und als Basis des Speerwerfens verwendet. In beiden Fällen bauen die Werfenden für den maximalen Beschleunigungsweg eine Bogenspannung auf. Durch den aktiven Einsatz und den damit verbundenen Schub des hinteren Druckbeines in der Abwurfphase wird die wurfarmseitige Hüfte nach vorn gebracht, wodurch der Oberkörper vorgespannt wird. Dieser Prozess und die nacheinander eingesetzte Schulter, Ellen- 30 O+P Fluidtechnik 2024/10 www.oup-fluidtechnik.de
KOMPONENTEN UND SOFTWARE 01 Bei den Messungen am Test- und Trainingsgerät entstehen durch die Wurfbewegungen wieder und wieder hohe Massenkräfte, die durch Industriestoßdämpfer rückprallfrei abgebaut werden DAS TESTGERÄT WURDE ZUR ÜBERPRÜFUNG VON SCHNELL- KRAFTWERTEN ENTWICKELT bogen und Wurfhand optimieren die Beschleunigung des Wurfgerätes. Mit dieser Technik wird die Endgeschwindigkeit des Wurfgeräts respektive Wurfschlittens maximiert. Anhand der simultanen Betrachtung von Bewegungsposen und Positionen der Probanden im Video und den zeitlich dazu gehörenden Werten von Schlittenposition, Schlittengeschwindigkeit und Beschleunigung lassen sich die Bewegungstechnik und auch die physischen Fähigkeiten beurteilen, insbesondere die Schnellkräfte der Werfenden. Das Trainingsgerät kommt in Tübingen primär zu Testzwecken zum Einsatz. Dabei überprüfen Professor Wank und sein Team, wie es um die Schnellkraftwerte bestellt ist. Der Sportwissenschaftler erläutert: „Bei Sportlerinnen und Sportlern mit längerer Kaderzugehörigkeit lässt sich so auch überprüfen, ob die Trainingsinhalte der vergangenen Wochen und Monate richtig gewählt waren. Weil bei den Messungen am Test- und Trainingsgerät durch die Wurfbewegungen wieder und wieder hohe Massenkräfte entstehen, benötigen wir für das Abbremsen in den oberen und unteren Endlagen geeignete Dämpfungslösungen, die eine dauerhafte Nutzung der Anlage und gleichzeitig einen größtmöglichen Schutz unserer Probanden ermöglichen.“ 02 Aufgrund der in den Messungen für den Schlagwurf zu bewegenden Schlittengesamtgewichte respektive Beschleunigungsgeschwindigkeiten kommen einstellbare Stoßdämpfertypen zum Einsatz FLEXIBEL EINSETZBARE DÄMPFER FÜR DIE SCHIEFE EBENE Wank hat bereits bei einem Test- und Trainingsgerät für Messungen von Leistungen der Oberschenkelmuskulatur gute Erfahrungen mit Lösungen der ACE Stoßdämpfer GmbH gemacht. Nun wandte er sich während der Konstruktionsphase des Trainingsund Testgeräts für den Schlagwurf wieder an die Dämpfungsspezialisten aus Langenfeld. „Bei der abgewandelten Beinpresse für isometrische und dynamische Beinstreckbewegungen hatte ich mich über das Internet und den Katalog schlau gemacht. Dort sind in der Endlage Massen von 25 kg bis 200 kg, die mit Geschwindigkeiten von je circa 3 m/s bis 5 m/s beschleunigt werden, bei Auffahrgeschwindigkeiten von circa 0,5 m/s abzubremsen“, berichtet Wank. „Auch wenn der seinerzeit von uns ermittelte Dämpfer des Typs MA64150 diesen Bereich rein technisch nicht schafft, funktioniert die Verzögerung empirisch gut. Im Fall der Dämpfung der Kräfte beim Schlagwurf habe ich mich zusätzlich noch telefonisch beim Kundendienst von ACE rückversichert.“ Der Aufbau dieser Testmaschine besteht im Wesentlichen aus einer mittels Linearschienen konstruierten geneigten Ebene mit einem linear geführten Lastschlitten. An diesen kann wahlweise ein Speergriff oder ein Wurfball montiert werden. Ziel ist es, den Schlitten entweder aus dem Stand oder mit einer Auftaktbewegung entlang der Ebene wie bei einem Wettkampfwurf maximal zu beschleunigen. Die Strecke, die der Schlitten dabei zurücklegt, ist 4,5 m lang. Kurz vor dem höchsten Punkt der Konstruktion sowie beim Zurückfahren in die Startposition wird der beschleunigte und dann die schiefe Ebene wieder herunterschnellende Schlitten jeweils von einem Industriestoßdämpfer abgebremst. Das Besondere an der Konstruktion in Tübingen: die Ebene kann den speziellen Anforderungen der einzelnen Sportlerinnen und Sportlern entsprechend zwischen Winkeln von 0 Grad und 35 Grad stufenlos eingestellt werden. So wird beispielsweise beim Handball ein flacher Wurfwinkel benötigt, während im Speerwurf bis zu 35 Grad für Bestwerte ermittelt werden. 03 Einstellbare Magnum-Dämpfer finden vor allem Gebrauch in der Automatisierungstechnik, integriert in Linearschlitten oder Schwenkeinheiten, aber auch in den Endlagen von Portalen Im Vergleich mit anderen Lösungen wie Stahlfedern oder Gummidämpfern sind die verwendeten Komponenten von ACE deutlich hochwertiger und langlebiger. Eine Erfahrung, die der Sportwissenschaftler im Interview teilt: „Wie beim Abbremsen der Beinstreckbewegungen arbeiten die einstellbaren Dämpfer beim Verzögern der Wurfbewegungen ebenfalls gut. An unserer Konstruktion haben wir einen zweiten Dämpfer für den Rücklauf des Lastschlittens verbaut. Der ist zwar leicht überdimensioniert, aber zunächst probierte Billiglösungen mit einer Art Türstopper haben nicht funktioniert, daher die größere Investition. Diese ist zwar für unser Budget erheblich, aber so solide, dass ich das auch in Anbetracht von Sicherheitsaspekten und Verantwortung gegenüber den Probanden investiert habe. Wie sich zeigt, war das eine gute Entscheidung. Wir haben nur wenig an den Einstellungen getestet und die Komponenten funktionieren seitdem ohne großen Aufwand und ohne Probleme. Allerdings werden die www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2024/10 31
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