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 .