Workout in virtuellen Welten mit gebogenen Linearführungen

LINEARTECHNIK

Details: Veröffentlicht: 27.06.2016; Zuletzt aktualisiert: 25.01.2024; Zugriffe: 12256

Die Icaros GmbH bringt ein neuartiges Sportgerät auf den Markt. Mit dem Apparat gelang der Firma die Kombination von Fitnessgerät und Virtual-Reality-Flugsimulator. Wer hineinsteigt, kann wie Ikarus aus der Antike den Traum vom Fliegen erleben. Doch im Gegensatz zum Namensgeber und griechischen Mythos gingen die Entwickler bei der Wahl der passenden Komponenten keine Kompromisse ein und wählten für die Lineartechnik die robusten Bogenführungen der „Curviline“ von Rollon aus.

Rollon Icaros

Inhalt

Der Traum vom Fliegen
Präzise Lineartechnik für gleichmäßigen Flug
- Maßgeschneidert und exakt nach Vorgabe
- Weiche Bewegungen bei schnellen Lastwechseln
Die Idee einer Diplomarbeit
- Test mit dem Sportgerät Prototyp

Der Traum vom Fliegen

Ganz dem Vorbild aus der griechischen Mythologie folgend, gleitet Johannes Scholl über einen schmalen Fluss, vorbei an einem spektakulären Bergmassiv. Dann, kurz vor einer Wolkenfront, verlagert er sein Gewicht und geht in den Sturzflug über. Doch im Gegensatz zum übermütigen Ikarus, der der Sonne zu nahekam, endet das Abenteuer des Industriedesigners nicht im Meer. Flügel benötigt er dafür auch nicht, sondern lediglich eine Virtual-Reality-Brille – und sein Fitnessgerät Icaros.

Scholl ist der kreative Kopf hinter dem Leichtmetallrahmen, der auf einen massiven Ständer montiert und entlang seiner Querachse bis zu 50 Grad frei schwenkbar ist. Eine zentrale Rolle beim virtuellen Flug spielt die eingebaute Lineartechnik von der Rollon GmbH. Und das nicht ohne Grund: Schon eine leichte Muskelspannung reicht und die Sensoren des in alle Richtungen beweglichen Gestells übertragen die neue Körperlage in die Flugsimulation.

Präzise Lineartechnik für gleichmäßigen Flug

Fitnessgerät und Simulator in einem: Bei Icaros sorgt die eingebaute Lineartechnik von Rollon selbst bei schnellen Lastwechseln für eine reibungsarme und weiche Bewegung. Für den Traum vom Fliegen haben Johannes Scholl und sein Kollege, Hyve-Vorstand Michael Schmidt, zwei Achsen kombiniert und damit ein Fitnessgerät für Workouts in virtuellen Welten konzipiert.„Icaros erlaubt es dem Nutzer, dynamisch verschiedene Positionen in Rollachse und Kippachse einzunehmen“, erläutert Johannes Scholl das Prinzip, das sich dahinter verbirgt.

Kurven wie die Rollachse von Icaros sind eine individuelle Angelegenheit. „Selbst bei schnellen Lastwechseln und Schwerpunktverlagerungen muss eine reibungsarme und weiche Bewegung gewährleistet sein“, fügt Michael Schmidt hinzu.

Auf Empfehlung des involvierten Anlagenbauers Novega wandten sich die beiden für die Ausgestaltung der Rollachse an die Rollon Gruppe, einen führenden Komplettanbieter und Systemlieferanten für Lineartechnik. In Düsseldorf, dem Sitz der deutschen Niederlassung, empfahlen ihm die Spezialisten die Curviline Bogenführungen mit Radiallagern.

Das System ist elektrolytisch verzinkt und setzt sich aus der Schiene sowie einem oder mehreren Läufern zusammen. Curviline eignet sich für Anwendungen, bei denen sowohl geradlinige als auch gebogene Bewegungen erforderlich sind – wie es bei dem Fitnessgerät der Fall ist.

Normalerweise kommen die Bogenführungen im industriellen Umfeld und beim Bau von Schiffen sowie Schienenfahrzeugen zum Einsatz. Entsprechend robust sind sie ausgeführt, um den Schutz vor Korrosion nach ISO 2081 zu gewährleisten. Sie eignen sich für Maschineneinhausungen, Türsysteme oder Verpackungsstationen. In letzteren gewährleisten sie den gleichmäßigen Lauf gerundeter Sicherheitstüren. 60 bis 90 kg bringt eine solche Echtglasscheibe auf die Waage – eine Gewichtsklasse, wie sie auch für Sportler auf Icaros typisch ist.

Maßgeschneidert und exakt nach Vorgabe

Die vielseitig einsetzbare Curviline verbindet geradlinige und gebogene Teilstücke in einer Schiene und ist damit ideal für alle nichtlinearen Spezialbewegungen. Für Icaros realisierte der Lineartechnikspezialist die Schiene mit dem gewünschten Radius in der benötigten Länge, maßgeschneidert und exakt nach Vorgabe. Die Flexibilität des Herstellers ist für das Produkt „ein echtes Plus in der Zusammenarbeit“, wie man bei Icaros betont.

Nicht nur in punkto Robustheit und Laufruhe überzeugt die Curviline. Die Bogenführungen sind in verschiedenen Versionen mit konstanten und variablen Radien in den Schienenbreiten 16,5 und 23 mm verfügbar. Eine einzelne Schiene kann sowohl gebogene als auch gerade Teilstücke umfassen. Abhängig vom Anwendungsfall gewährleisten die stahlverzinkten Schienen Verfahrwege von über 3000 mm und die Läufer Geschwindigkeiten bis 1,5 m/s.

Vier paarweise angeordnete Rollen halten die Vorspannung über die gesamte Schienenlänge. Für einen gleichmäßigen Lauf bei kompliziertem Schienenverlauf sorgen die bewegliche Rollenaufnahmen und der paarweise Einsatz von konzentrischen und exzentrischen Rollenzapfen. Das Einstellen des Läuferkorpus erfolgt durch einfaches Verstellen der Rollenzapfen – spielfrei oder mit Vorspannung auf die Schiene.

Weiche Bewegungen bei schnellen Lastwechseln

Die einbaufertigen Bogenführungen gibt es in den Schienenbreiten 16,5 und 23 mm. Zusammen mit der Kippachse bildet die Curviline-Bogenführung das Herzstück von Icaros. Es ermöglicht dem Sportler, sich in zwei Achsen frei zu bewegen. Das Prinzip hinter einer erfolgreichen Flug-Performance: Während Unterarme und Schienbeine auf dem Stahlgestell aufliegen, gilt es durch geschicktes Balancieren das Gleichgewicht zu halten.

Der Bogen mit dem Radiallager in Bauchhöhe lässt zu, dass sich der komplette Rahmen durch eine Verlagerung des Schwerpunkts nach rechts oder links neigt. Dank der präzisen Bewegungsübertragung entscheiden während des Trainings nur wenige Zentimeter über die Lage im Flugsimulator.

Sind Hüfte und Oberkörper zu weit vorne, kippt der Sportler mit dem Kopf Richtung Boden. Eine nach hinten gerichtete Hüfte bewirkt das Gegenteil. Eine Beugung nach rechts neigt das Gerät in selbige Richtung. Dementsprechend ist eine Rolle nach links mit einer Gewichtsverlagerung nach links möglich.

Igus Linearführung als leise, wartungsfreie Alternative

Johannes Scholl: „Alle Neigungswinkel werden von in einem Controller integrierten Sensoren erfasst, der mit Tasten ausgestattet ist, während die dafür eigens entwickelte Spielumgebung auf einem Virtual Reality Headset dargestellt wird. Auf diese Weise interagiert der Nutzer mit seinem ganzen Körper mit der virtuellen Welt.“

Die Idee einer Diplomarbeit

Abhängig vom Anwendungsfall gewährleisten die stahlverzinkten Schienen Verfahrwege von über 3000 mm und die Läufer Geschwindigkeiten bis 1,5 m/s. Angefangen hat alles im Jahr 2011 mit einer Idee für Scholls Diplomarbeit. Michael Schmidt, sein damaliger Chef und nun Kollege, versprach ihm nach erfolgreicher Diplomarbeit: „Wenn du bei Hyve als Designer anfängst, führen wir das Projekt gemeinsam zur Marktreife“, erinnert sich Scholl.

Aus der Idee ist ein Start-up mit serienreifem Modell geworden. Seit 2015 arbeiten die beiden Münchner als Geschäftsführer der Icaros GmbH mit ihrem Team aus Programmierern und Designern daran, den Flug durch virtuelle Welten zu realisieren.

„Icaros soll das klassische Fitnesstraining revolutionieren. Wir haben uns zum Ziel gesetzt, Workout und Gaming auf neue Weise zu verschmelzen, um Spieler und Sportler gleichermaßen zu begeistern und zu motivieren“, meint Michael Schmidt. Entsprechend hoch sind die Anforderungen an die mechanischen Komponenten. „Mit Curviline von Rollon haben wir Linearführungen im Einsatz, die unsere Anforderungen an Präzision, Lebensdauer und Robustheit erfüllen. Sie sorgen bei der Lage des Spielers für die richtige Balance – und das, ohne dass große Kräfte zur Positionsveränderung benötigt werden“, wie die beiden Geschäftsführer abschließend unisono hervorheben. Und der Erfolg gibt ihnen Recht: Von den ersten 50 Exemplare sind bereits fast alle verkauft.