Idrettsforskere bruker også hydrauliske maskinelementer i sine konstruksjoner. Spesielt når de analyserer hastighetskraften på visse treningsapparater. Ettersom det kan oppstå store krefter i endeposisjonene, er instituttet for idrettsvitenskap ved universitetet i Tübingen avhengig av justerbare industrielle støtdempere for å beskytte menneske og maskin.


I over 180 år har idrettsinstituttet i Tübingen vært en fast bestanddel av det tyske universitetslandskapet. Mer enn 50 forskere forsker og underviser i dag på ulike nøkkelområder innen prestasjon, helse og utdanning. Spekteret spenner fra talentutvikling og utforming av idrettskonkurranser til skoleutdanning og individualisert helsefremmende arbeid. Avdeling III, som fokuserer på biomekanikk, bevegelse og treningsvitenskap, ledes av professor Dr. Veit Wank. Teamet hans arbeider blant annet med analyse og optimalisering av sportslige bevegelsessekvenser. Innenfor treningsvitenskapelig forskning ligger fokuset på diagnostisering av styrkeegenskaper i individuelle idretter. I tillegg får talentfulle utøvere fra friidrettsforbundets tropper og lag støtte til prestasjonsdiagnostikk.



Testapparat for vurdering av bevegelsesteknikk og hastighetskrefter

Instituttet har i en årrekke utviklet ulike treningsapparater for dette formålet. Det såkalte "trenings- og testapparatet for støtkast" ble først og fremst utviklet for spydkast og håndball. Støtkastet er kanskje ikke så kjent lenger, men mange deltakere i nasjonale ungdomslandskamper har allerede hatt støtballen i hendene. I håndball er slagkastet grunnteknikken for alle kast, og i friidrett brukes begrepet "rett kast" som synonym og grunnlag for spydkast. I begge tilfeller bygger utøverne opp en buespenning for maksimal akselerasjonsdistanse. Gjennom aktiv bruk og tilhørende skyv av det bakre trykkbeinet i kastfasen føres hoften på kastarmsiden fremover, noe som spenner overkroppen. Denne prosessen og den bevisste sekvensielle bruken av skulder, albue og kastehånd optimaliserer akselerasjonen av kasteredskapet. Denne bevegelsesteknikken maksimerer den endelige hastigheten til kasteredskapet, dvs. ballen eller spydet, eller i dette tilfellet kastesleden. Den samtidige observasjonen av bevegelsesposisjoner og kasternes posisjoner i videoen og de tilsvarende verdiene for sledeposisjon, sledehastighet og akselerasjon gjør det enkelt å vurdere bevegelsesteknikken og de fysiske evnene, spesielt kasterens hastighet. Det tilsvarende treningsapparatet brukes først og fremst i Tübingen til testformål. Professor Wank og teamet hans bruker det til å kontrollere verdiene for hurtighet og styrke. Idrettsforskeren forklarer: "For utøvere som har vært i troppen i lang tid, gir dette oss også mulighet til å kontrollere om treningsinnholdet de siste ukene og månedene har vært riktig. Fordi målingene på test- og treningsapparatet genererer høye treghetskrefter igjen og igjen på grunn av kastbevegelsene, trenger vi egnede dempingsløsninger for bremsing i øvre og nedre endeposisjon som gjør at systemet kan brukes i lang tid og samtidig gir størst mulig beskyttelse for testpersonene våre."


Konstruktøren velger fleksible dempere til skråplan

Etter at professor Wank allerede hadde gode erfaringer med løsninger fra ACE Stoßdämpfer GmbH for et test- og treningsapparat for måling av lårmuskulaturens ytelse, henvendte han seg til spesialistene på dempingsløsninger av alle slag fra Langenfeld i designfasen av trenings- og testapparatet for slagkast. "Jeg undersøkte den modifiserte benpressen for isometriske og dynamiske benstrekkbevegelser på internett og i ACE-katalogen. I sluttposisjonen må masser på 25 kg til 200 kg, som akselereres med en hastighet på ca. 3 til 5 meter i sekundet, bremses ved en nedslagshastighet på ca. 0,5 meter i sekundet. Selv om MA64150-demperen som vi testet den gangen, teknisk sett ikke klarer dette området, fungerer retardasjonen erfaringsmessig godt. Når det gjelder dempingen av kreftene under slagkastet, ringte jeg også til ACEs kundeservice for å få dette bekreftet", forteller professor Wank. Testmaskinens oppbygning består i hovedsak av et skråplan konstruert av lineære skinner med en lineært styrt lastvogn. På denne kan det monteres enten et spydhåndtak eller en kasteball. Målet er å maksimere akselerasjonen til sleden, enten fra en stående posisjon eller med en innledende bevegelse langs planet, som i et konkurransekast. Kjelken skal tilbakelegge en strekning på 4,5 meter. Like før det høyeste punktet i konstruksjonen nås, og når kjelken returnerer til utgangsposisjonen, bremses den opp av en industriell støtdemper, før den slynges nedover det skråplanet igjen. Det spesielle med konstruksjonen i Tübingen er at planet kan justeres trinnløst mellom 0 grader og 35 grader, slik at det kan tilpasses de spesifikke kravene til den enkelte utøveren. For eksempel kreves det en flat kastevinkel for håndball, mens det kreves opptil 35 grader for spydkast. Sammenlignet med andre løsninger som stålfjærer eller gummidempere, er komponentene som ACE bruker, av betydelig høyere kvalitet og mer holdbare. En erfaring som idrettsforskeren deler i intervjuet: "I likhet med retardasjonen av benstrekkerbevegelsene fungerer de justerbare demperne også godt ved retardasjon av kastbevegelsene. I vår design har vi installert en ekstra demper for returbevegelsen til lastvognen. Denne er litt overdimensjonert, men innledningsvis prøvde vi billige løsninger med en slags dørstopper som ikke fungerte, og derfor ble det en større investering. Selv om dette er betydelig for vårt budsjett, er det så solid at jeg investerte i det med tanke på sikkerhetsaspekter og ansvar overfor testpersonene. Det viser seg at det var en god beslutning. Vi har bare testet innstillingene litt, og komponentene har fungert uten større anstrengelser eller problemer siden da. Demperne brukes imidlertid ikke så ofte etter bransjestandard, ettersom testapparatene bare brukes til studier, noe som skjer rundt to til tre ganger i året i perioder på én til tre uker."


Dempere permanent stabile, lineære skinner ikke til å begynne med

De industrielle støtdemperne som brukes i Tübingen, er en del av ACEs MAGNUM-serie. Siden markedslanseringen i 2000 har denne blitt sett på som referanseklassen for mellomstore industrielle støtdempere. Disse hydrauliske maskinelementene absorberer kreftene fra bevegelige masser over hele slaglengden på kortest mulig tid og omdanner den kinetiske energien til varme, som slippes ut i omgivelsene. De er konstruert for kontinuerlig bruk i industrien, og brukerne drar nytte av robusthet og lang levetid takket være en sofistikert tetningspakke, herdede føringslagre og et integrert fast anslag. Kompakte størrelser og større masseområder sammenlignet med tidligere løsninger gir konstruktørene større spillerom når det gjelder spjeldstørrelse og utnyttelse av maskinens ytelse. Et spesielt trekk ved denne serien er at den kan leveres med selvjusterende eller justerbare typer med M33-, M45- og M64-gjenger. Professor Wank og teamet hans i Tübingen benytter seg også av justeringsmulighetene på forsiden og undersiden på MA4575EUM-demperne som ble brukt til kastanalysene. På grunn av den totale sledevekten som skal flyttes mellom 1,7 kg og maksimalt 25 kg og akselerasjonshastigheter på opptil 13 meter per sekund i målingene på trenings- og testapparatet for støtkast, var det kun justerbare typer som ble vurdert. Sportsforskeren og designeren sier i ettertid: "Jeg stolte på instinktene mine når det gjaldt de mulige justeringsverdiene på ACE-støtdemperne, og til slutt hadde jeg nok et godt håndlag med prøving og feiling. Uansett er vi fornøyd med løsningen. Vi hadde aldri noen problemer med demperne, de var et helt annet sted. Med kastingstestenheten måtte vi bytte ut de opprinnelig installerte og ikke akkurat billige lineære skinnene med en veldig dyr versjon etter bare ett forsøk. Med de første skinnene kom kulene ut av lagrene. De taklet rett og slett ikke de høye hastighetene under anslagsanalysen. De nye har fungert siden da, selv om vi hovedsakelig bruker belastninger på 1,7 til 5 kilo i analysene våre, slik at alt fortsatt kan betraktes under begrepet høyhastighetskraft."

Høy energiabsorpsjon og integrert støybeskyttelse

I tillegg til tetningsteknologien med membranreservoar er det den solide kroppen uten holdering som er ansvarlig for stabiliteten til de beskrevne støtdemperne, som forhindrer lekkasjer og absorberer over 50 prosent mer energi enn andre støtdemperdesign. Det faktum at MAGNUM-typene har en enda mer kompakt konstruksjon enn tidligere ACE-modeller, viser seg å være en fordel, spesielt for stadig mindre maskiner innen automatisering. Med en slaglengde på 73,9 millimeter egner disse demperne seg til å bremse effektive masser i området mellom 70 kg og opptil 15 000 kg, og energiabsorpsjonen for rebound-fri og lineær retardasjon per slag når en verdi på opptil 1 300 Newtonmeter. I industrielle applikasjoner kan verdier på 146 000 newtonmeter per time oppnås ved kontinuerlig drift, og denne verdien kan økes ytterligere med en oljetank for varmespredning av væskene, og nesten dobles ved bruk av en oljekrets. Et bredt utvalg av tilbehør og tilkoblingsdeler sikrer enkel integrering i eksisterende konstruksjoner og et bredt spekter av mulige bruksområder. For eksempel brukes alle MAGNUM-ene som er installert av professor Wank i Tübingen, med spesielle slaghoder laget av polyuretan. Dette fører til støyreduksjoner på opptil 7 desibel under de intensive benstrekk- og kastetestene, og i kombinasjon med dempingsegenskapene som er skånsomme for menneske og maskin, kan det beskrives som en stor suksess, i likhet med den generelle designen. Professor Wank oppsummerer: "I analysene våre er det tidskarakteristikken for vognens kjøring, vognens hastighet og akselerasjon som er relevant. Vi er ikke interessert i retardasjonsprosessen når det gjelder ytelsesdiagnostikk; den må bare fungere, det vil si at energien må forsvinne uten å forårsake skade på enheten." Dette har fungert bra så langt.


Forutsigbar kvalitet: ACEs industrielle støtdempere av typen MAGNUM

Hemmeligheten bak suksessen til disse industristøtdemperne ligger skjult på innsiden. Enten de er selvjusterende eller justerbare, og enten de er laget av stål eller rustfritt stål, er komponentene i denne serien utstyrt med toppmoderne dempingsteknologi. De er utstyrt med et herdet føringslager og et integrert fast anslag, og imponerer med sin lange levetid selv i de vanskeligste miljøer. En viktig fordel for konstruktører er den høye energiabsorpsjonen i en kompakt design, og de er tilgjengelige med gjenger i størrelsene M33, M45 og M64 samt med et bredt utvalg av tilkoblingsdeler og tilbehør, avhengig av versjon.