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Dienstag, 15. März 2011

KETTLER Fitnesscenter CLASSIC - Schrägbank-Modifikation

Vorwort

Vor ein paar Wochen bekam ich ein KETTLER Fitnesscenter CLASSIC (siehe Abb. 1) von Freunden geschenkt. Die Trainingsstation wurde wie ich hörte nie richtig genutzt.

Abb. 1: KETTLER Fitnesscenter CLASSIC

"Multi-Trainingsgeräte" haben in der Regel den Nachteil, dass sie nicht an die Qualität guter Einzelgeräte herankommen. Die unterschiedlichen Übungsmöglichkeiten stellen irgendwie immer gewissermaßen eine Kompromisslösung dar:
Die Belastbarkeit von Einzelgeräte wir normalerweise nicht erreicht. Einstellungen können nicht so flexibel vorgenommen werden. Trainingsgerät-Bestandteile die für eine bestimmte Übung benötigt werden, stören unter Umständen den Übungsablauf bei einer anderen Übung ...

Der Vorteil von solchen "Multi-Trainingsgeräten" ist in einer kompakten Bauform und in vielfältigen Übungsmöglichkeiten bezogen auf den Platzbedarf und den Preis zu sehen.

Für mich persönlich gilt hier eigentlich:
"Einem geschenkten Gaul schaut man nicht ins Maul." ;-)

Analyse

Ich zähle dennoch kurz ein paar Punkte auf, die mich an dem Gerät im Originalzustand im Hinblick auf die Schrägbank stören:

Der Seilzug lässt sich im Originalzustand nicht auf dem Boden, bzw. ohne die angebaute Schrägbank verwenden, weil die Bank mit der Trainingsstation verschraubt ist (siehe Abb. 1).

Die Langhantelauflage ist eigentlich nutzlos, wenn man Schrägbankdrücken bzw. Schulterdrücken mit weit hochgestellter Rückenlehne ausführen will. Bei einer Einzelgerät-Kombination von einer Schrägbank zusammen mit einer Langhantelauflage könnte man die Position der Schrägbank zur Langhantelauflage flexibler verändern.

In waagrechter Bankposition oder mit leicht aufgestellter Rückenlehne ist das Bankdrücken noch relativ gut durchführbar (siehe Abb. 2 (a) und (b)). Je weiter die Rückenlehne jedoch aufgestellt wird, desto schlechter ist das Gewicht von der Auflage zu heben (siehe Abb. 2 (c)). Bei maximal aufgestellter Rückenlehne ist ein sinnvolles Training quasi unmöglich (siehe Abb. 2 (d)).

Abb. 2:
Original-Schrägbank mit Langhantelauflage mit unterschiedlich weit aufgestellter Rückenlehne

Als Lösungsansatz für die oben aufgeführte Problematik - zumindest in Teilbereichen - bietet sich das Entfernen der Schägbank von der Trainingsstation an. Hierbei würde man aber auch die zusätzlichen Möglichkeiten verlieren, die die original Schrägbank des Trainings-Centers bietet. Beispielsweise die Bizeps-Curl Armauflage (siehe Abb. 3 (a)) oder die Vorrichtung für das Beintraining (siehe Abb. 3 (b)).

Abb. 3: Trainingsstation mit angebauten Features an der Schrägbank

Da ich bereits über eine FINNLO Schrägbank verfüge, kann ich diese gewissermaßen als Ersatz oder Ergänzung zur an der Trainingsstation befindlichen Schrägbank verwenden. Wenn man die FINNLO Schrägbank mit dem Kopfteil an die Kettler Trainingsstation stellt (die Gestelle der beiden Geräte berühren sich), treten beim Aufstellen der Rückenlehne aber nahezu identische Probleme auf, wie bei der Original-Schrägbank. Mit 0° bis 20° Rückenlehnen-Neigung kann man Bankdrückübungen gut durchführen (siehe Abb. 4 (a) und (b)). Spätestens ab einer Neigung von 40° dürfte es problematisch mit einem vernünftigen Bankdrück-Training werden (siehe Abb. 4 (c)). Mit größeren Neigung (60° und 80°) kommt man kaum, bzw. gar nicht mehr an die Langhantelstange (siehe Abb. 4 (d) und (e)).

Abb. 4: Das Kopfende der FINNLO Schrägbank steht an Kettler Trainingsstation

Wenn man mit nahezu aufrechter Rückenlehne Schulterdrücken durchführen möchte, bietet sich die Lösung an, die Schrägbank mit dem Fußende an die Trainingsstation zu stellen. Mit einem Winkel der Rückenlehne von 80° (siehe Abb. 5 (a)) lässt sich das Schulterdrücken ziemlich gut durchführen. Bei einem Winkel gleich 60° (siehe Abb. 5 (b)) oder geringer (siehe Abb. 5 (c) bis (e)) ist die Langhantelauflage kaum bis überhaupt nicht mehr zu verwenden.

Abb. 5: Das Fußende der FINNLO Schrägbank steht an Kettler Trainingsstation

Planung

Um in den Genuss der genannten Vorteile zu kommen habe ich mich dazu entschieden eine Lösung zu suchen, mit der man die Schrägbank des KETTLER Fitnesscenter relativ schnell und einfach ohne Werkzeug vom Rest der Trainingsstation entfernen und wieder anbringen kann.

In Abb. 6 sieht man die Schrägbank-Befestigung im Original, verschraubt mit einer Gewindestange, Scheiben und selbstsichernden Hutmuttern.

Abb. 6: Original Schrägbank-Befestigung mit Gewindestange, Scheibe und Hutmutter

Zur Umsetzung der neuen Halterung baue ich einen Haltestiftmechanismus, ähnlich dem zur Höhenverstellung der Langhantelauflage (siehe Abb. 7, roter Kreis).

Abb. 7: Höhenverstellbare Langhantelauflage
Der rote Kreis kennzeichnet den Bügel mit dem die Höhe der Langhantelauflage eingestellt werden kann

Dieser Mechanismus wird die Original-Halterung (aus Abb. 6) ersetzen. Der Entwurf des neuen Schrägbank-Haltebügels ist in Abb. 8 zu sehen.

Abb. 8: Entwurf Schrägbank-Haltebügel

Die Vierkantrohre an denen die Schgägbank befestigt ist, weisen einen Quadratischen Querschnitt von 40 mm x 40 mm auf. Die Bohrung, durch die Vierkantrohre über die die Schrägbank an den Vierkantrohren befestigt ist, hat einen Durchmesser von 8,5 mm und ist mittig gesetzt. Der Innendurchmesser des Rohres, das an der Schrägbank zur Führung der Gewindestange verschweißt ist, hat einen Durchmesser von 8,2 mm. Das bedeutet, ein Befestigungsstift mit einem Durchmesser von 8 mm kann verwendet werden.

Der hintere Bügel, der ein Herausrutschen des Haltestiftes verhindert, wird in einem Winkel gebogen, so dass er waagrecht am Vierkantrohr anliegt. Das heißt der Träger-Stift muss etwa 16 mm "Platz" für die eine Hälfte des Vierkantrohres frei lassen:
(Die Differenz aus der Breite des Vierkantrohres und dem Durchmesser des Haltestiftes geteilt durch 2, da die Bohrung mittig im Vierkantrohr gesetzt ist:)
(40 mm - 8 mm) / 2 = 16 mm

Die übrigen Maße sind so gewählt, dass genügend Maßtoleranz besteht und nach Möglichkeit nur gerade Stücke des Stahlbügels an dem Vierkantrohr aufliegen. Die Biege-Radien habe ich auf 4 mm festgelegt. Ein geringerer Radius würde die Stabilität des Metalls übermäßig beeinträchtigen.

Anmerkung:
Der Biege-Radius sollte nie geringer als die Hälfte der Stärke des Querschnitts des zu biegenden Materials sein:
8 mm / 2 = 4 mm

Um die notwendige Länge des zu verwendenden Rundstahls zu ermitteln, ist die Länge der Neutrale Faser des Biegeteils zu berechnen.

Längenberchnung:
Gerader Anteil:
 16 mm +  250 mm + 40 mm + 40 mm + 36 mm = 382 mm
 (Anmerkung: Die 36 mm stimmen nicht mit der Skizze in Abb. 8 überein.)

Kreisbogen-Anteil:
 3/4 * d * Pi = 3/4 * 16 mm * 3,14 = ca. 38 mm
 (d = 2 * [Biegeradius] + 2 * [Hälfte Durchmesser Rundstahl])
 (d = 2 * 4 mm + 2 * 1/2 * 8 mm = 16 mm)

Summe:
 [Gerader Anteil] + [Kreisbogen-Anteil] + [Sicherheits-Reserve] =
 382 mm + 38 mm + 10 mm = 430 mm
(Da ich sichergehen wollte, dass der Sicherungsstift nach den Biegevorgängen nicht zu kurz ist, habe ich insgesamt 10 mm als Sicherheits-Reserve aufgeschlagen.)

Fertigung

Als Ausgangsmaterial für den Haltebügel verwende ich einen Rundstahl mit einem Durchmesser von 8 mm - wie bereits erwähnt (siehe Abb. 9).

Abb. 9: Rohmaterial Schrägbank-Haltebügel

Um einen Biegeradius von 4 mm zu erreichen, spannt man das Halbzeug zusammen mit einem Abschnitt des 8 mm durchmessenden Rundstahls in einen Schraubstock. (Ich erspare mir auf diese Weise die Herstellung eines entsprechenden Biegekerns mit einem Radius von 4 mm.) Gebogen wird mit Hammerschlägen auf ein Holzstück, das kurz oberhalb der Biegestelle angesetzt wird (siehe Abb. 10). (Es wird immer in Richtung der feststehenden Schraubstockbacke gebogen.)

Abb. 10: Das prinzipielle Vorgehen beim Biegevorgang

Auf diese Weise enthält der Haltebügel nach und nach seine Gestalt: In Abb. 11 sieht man das Werkstück nach dem ersten (a), zweiten (b) und dritten (c) Biegevorgang.

Abb. 11: Das Werkstück mit einer (a) zwei (b) und drei (c) Biegestellen

Der dritte Biegevorgang (Ergebnis siehe Abb. 11 (c)) legt fest, in welchem Winkel der Rückhaltebügel am Vierkant-Stahlrohr anliegt. In Abb. 12 ist zu sehen, dass das Werkstück so gebogen wurde, dass es im rechten Winkel zu einem 16 mm breiten Zwischenraum verläuft. Die 16 mm breite Schablone wurde zum Einrichten des Stahlteils im Schraubstock vor dem dritten Biegevorgang verwendet.

Abb. 12: Werkstück mit der 16 mm breiten Schablone

Anschließend kann das Werkstück - falls notwendig - mit Schleifpapier bearbeitet werden, um die Materialoberfläche zu säubern.

Ergebnis

In Abb. 13 wurde die Gewindestange entfernt. Statt dessen wird die Schrägbank vom entfernbaren Haltebügel gehalten.

Abb. 13: Modifizierte Schrägbank-Lagerung mit entfernbarem Haltebügel

Die Schrägbank kann weiterhin zur Platzersparnis nach oben geklappt werden, wenn nicht trainiert wird (siehe Abb. 14).

Abb. 14: Schrägbank nach oben geklappt

Beim Herunterklappen der Schrägbank verdreht sich der Haltebügel (siehe Abb. 15).

Abb. 15: Haltebügel in entsichertem Zustand

In dieser Haltebügel-Stellung kann er herausgezogen werden um die Schrägbank vom Trainingscenter zu entfernen. In dieser Position erfüllt der Rückhaltebügel aber seine arretierende Funktion nicht mehr. Um ein unbeabsichtigtes Herausgleiten des Stiftes zu verhindern, sollte daher vor einer Schrägbankbenutzung darauf geachtet werden, dass der Rückaltebügel wieder nach unten gedrückt und um das Vierkant-Rohr der Trainingsstation gelegt wird (wie in Abb. 13 zu sehen ist).

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