antriebstechnik 6/2017

STEUERN UND AUTOMATISIEREN
tung geht oder ob an den Übungseinheiten
etwas geändert werden muss“, erklärt
Prof. Wank. Zum Vermessen der Wurftechnik
werden pro Athlet drei Versuche durchgeführt
– zu Trainingszwecken natürlich
mehr Würfe. Die Messung dient beim Training
lediglich dem allgemeinen Feedback
nach dem Wurf und zur Motivation der explosiven
Kraftentfaltung.
Die Messergebnisse zeigen deutlich, ob
der Athlet die Technik beherrscht und in
welchem Trainingszustand er sich befindet.
Es lassen sich u. a. Wurfverzögerungen, der
Beginn der Hauptbeschleunigungsphase
sowie die maximale Speer- bzw. Ballgeschwindigkeit
ablesen. „Dabei repräsentiert
die Messung genau das, was der Athlet
macht – zweifelsfrei ohne Interpretationsspielraum“,
so Wank. Überdies nutzen die
Sportler die Anlage auch zum Trainieren
von Wurftechniken und die Forscher zu
wissenschaftlichen Untersuchungen in Bezug
auf die Wirksamkeit neuer Trainingsmethoden
zur Wurfkraftentwicklung.
Präzise und zuverlässige
Positionserfassung
Für die Messung der Schlittenposition wählten
Wank und sein Team den magnetostriktiven
absoluten Wegaufnehmer MK4
mit freiem Positionsgeber von Gefran. „Wir
setzen diesen Sensor auch in anderen
Analysetools ein und haben bisher nur
gute Erfahrungen damit
gemacht“, erklärt Prof.
Wank. Im Vorfeld galt
es lediglich zu klären,
ob der Sensor die geforderte
Maximalgeschwindigkeit
von etwa
15 m/s leisten kann und
ob er auch bei einer
Länge von 3 m die erforderliche
Positioniergenauigkeit
von 1 mm
erreicht. In beiden Fällen
erfüllte der MK4
die Anforderungen problemlos.
Mit einem Linearitätsfehler
von unter
± 0,01 % und einer
Wiederholgenauigkeit
von einem hundertstel
Millimeter garantiert er eine absolut präzise
und zuverlässige Erfassung der Schlittenposition.
Dazu nutzen Sensoren wie
der MK4 das magnetomechanische Phänomen
der Magnetostriktion. Hierzu wird
in ein ferromagnetisches Messelement –
den Wellenleiter – ein Stromimpuls geschickt,
der ein Magnetfeld erzeugt, das
beim Zusammentreffen mit dem magnetischen
Längsfeld des Positionsmagneten
einen Torsionsimpuls bewirkt. Dieser
Der Aufwand anderer
Messmethoden wäre
unvergleichlich größer gewesen
Prof. Dr. Veit Wank, Leiter des Instituts
für Sportwissenschaften,
Universität Tübingen
Da der Sensor als Standardprodukt ohne applikationsspezifische
Anpassungen preisgünstig ist, gab es keine
wirkliche Alternative zu ihm. Zudem ist er verschleißfrei
und langlebig, da sich zwischen dem Positionsgeber
und der Führungsschiene ein drei Millimeter breiter
Luftspalt befindet und der Wegaufnehmer berührungslos
arbeitet.
läuft als Körperschallwelle mit konstanter
Ultraschallgeschwindigkeit zu den
beiden Enden des Wellenleiters und wird
dort in einen elektrischen Impuls umgewandelt.
Aus der Laufzeit der Körperschallwelle
lässt sich exakt die Position
bestimmen, die in marktüblichen Signalen
ausgegeben wird.
01 02
01 Der Sportler im Trainingsgerät
„wirft“ den Schlitten die schräge Ebene
hinauf
02 Der magnetostriktive MK4-Sensor
sitzt auf der Führungsschiene und
codiert die Position des Schlittens
während der Wurfbewegung durch ein
analoges Spannungssignal
03
03 Der magnetostriktive Sensor MK4
ist in Längen von 500 bis 4 000 mm
verfügbar
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