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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur körperlichen Ertüchtigung von Personen. Eine solche Vorrichtung ist ausgestattet mit: - einem Gehäuse, das eine erste Kammer bildet, in der eine mit den Beinen betätigbare
Arbeitseinrichtung angeordnet ist; - einer Öffnung in dem Gehäuse, die dazu vorgesehen ist, den Körper der Person zu um- schliessen; - einer Dichtmanschette zur Abdichtung des Gehäuses im Bereich der Öffnung gegenüber dem Körper der Person; - einer Vakuumpumpe zur Erzeugung eines Unterdrucks in dem Gehäuse
Aus der EP 0 906 774 A des Anmelders ist eine solche Vorrichtung bekannt, mit der verschiedene Ubungen durchgeführt werden können und Therapiekonzepte verwirklicht werden können.
Der Unterdruck, der während der Betätigung des Gerätes auf die untere Körperhälfte der Person einwirkt, hat eine stimulierende Wirkung, wobei insbesondere die Durchblutung der Haut gefördert wird Daher kann beispielsweise ein gezielter Abbau des Fettgewebes insbesondere erreicht werden. Durch Einstellung des Unterdrucks, gegebenenfalls auch eines zeitweise angewendeten Überdrucks, der Belastung der Person durch das Arbeitsgerät und durch die Klimatisierung der Kammer kann die Therapiewirkung an die jeweiligen Bedürfnisse angepasst werden.
Obgleich das bekannte Arbeitsgerät gute Ergebnisse liefert und bei einer Vielzahl von Indikationen anwendbar ist, hat sich dennoch das Bedürfnis nach einer noch selektiveren Anwendungsmöglichkeit entwickelt.
Im übrigen ist aus der US 5,133,339 A ein Trainingsgerät bekannt, das besonders für den Einsatz im schwerelosen Raum bestimmt ist. Da der Anpressdruck der Person auf das hier vorgeschlagene Laufband durch den im Gerät eingestellten Unterdruck bestimmt ist, sind insbesondere im Bereich niedriger spezifischer Belastungen enge Grenzen gesetzt.
Die US 5,356,361 A zeigt eine faltbare Unterdruckkammer für den schwerelosen Raum, bei der der Unterdruck durch die Versuchsperson erzeugt wird. Weiters ist aus der US 5,398,678 A eine Überdruckkammer für die Anwendung in Gebieten mit verringertem Luftdruck bekannt. Mit solchen Vorrichtungen ist eine Therapie mit den oben beschriebenen Zielen jedoch nicht erreichbar.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben beschriebene Vorrichtung so weiterzubilden, dass eine möglichst weitgehende Anpassung an speziell ausgearbeitete Therapiekonzepte oder Übungsprogramme ermöglicht wird.
Erfindungsgemäss ist im Bereich der Öffnung mindestens eine weitere Kammer vorgesehen, die durch eine weitere Dichtmanschette gegenüber der Person abgedichtet ist und deren Innendruck unabhängig von dem Innendruck in der ersten Kammer einstellbar ist
Es hat sich herausgestellt, dass der Unterdruck in der Kammer sowohl eine lokale als auch eine systemische Wirkung auf die Person ausübt, die die Arbeitseinrichtung in der Vorrichtung betreibt. Das Ausmass der systemischen Wirkung ist jedoch im Bereich der Extremitäten unterschiedlich zu dem im Bereich des Körperstammes, und überdies sind die lokalen Verhältnisse, wie etwa der Aufbau des Fettgewebes, unterschiedlich. Durch die Einstellung unterschiedlicher Druckniveaus kann dieser Tatsache in optimaler Weise Rechnung getragen werden.
Besonders günstig ist dabei, dass die Druckverhältnisse während der Dauer einer Übungseinheit einen unterschiedlichen zeitlichen Verlauf haben können, so dass mehrere Parameter unabhängig voneinander optimiert werden können.
In einer besonders begünstigten Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Dichtmanschette zur Abdichtung im Bereich der Hüfte der Person ausgebildet ist, während die zweite Dichtmanschette zur Abdichtung im Bereich des Brustkorbs der Person ausgebildet ist.
Die zweite Dichtmanschette wird dabei im Allgemeinen bis in den Bereich unterhalb der Achseln der Person hochgezogen sein. Dadurch kann der Bauchbereich und ein grosser Teil des Brustkorbs separat beeinflusst werden
Besonders günstig ist es, wenn die Arbeitseinnchtung als Zimmerfahrrad ausgebildet ist und dass in der ersten Kammer ein Sitz vorgesehen ist. Dadurch wird die Kraft, die durch den Unterdruck auf die Person einwirkt, im Wesentlichen von dem Sitz aufgenommen, so dass auch ein Betrieb mit geringer Belastung bei grossem Unterdruck möglich ist. Alternativ dazu kann die Arbeitseinrichtung auch als Laufband, Treppensteiggerät oder dgl. ausgebildet sein, um ein stehendes, sitzendes oder liegendes Training zu ermöglichen.
Für ein spezielles Bauchtraining kann eine
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Sitzrutsche vorgesehen sein, die eine Bewegung des Beckens in verschiedene Richtungen ermöglicht.
In einer weiteren begünstigen Ausführungsvanante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Arbeitseinrichtung durch einen Elektromotor angetrieben ist und durch Krafteinwirkung der Person gebremst wird Auf diese Weise ist auch ein passiver Betrieb möglich, bei dem eine besonders genaue Einstellung der Belastung der Person durchgeführt werden kann.
Ein weitere Verbreiterung des Anwendungsbereiches der Vorrichtung kann dadurch erzielt werden, dass in mindestens einer Kammer Magnetspulen vorgesehen sind, um ein Magnetfeld im Bereich der Person zu erzeugen. Auf diese Weise können Magnetfelder zur Unterstützung der therapeutischen Wirkung herangezogen werden. In diesem Zusammenhang ist besonders bevorzugt, wenn die Magnetspulen den Bauch der Person umschliessen. Das Magnetfeld kann dabei optimal zum Körper ausgerichtet werden. Eine zusätzliche Verbesserung der Wirkung kann erzielt werden, wenn die Magnetspulen die Beine der Person umschliessen. Gegebenenfalls können Magnetfelder auch auf andere Weise erzeugt werden.
Ein weitere Verbreiterung des therapeutischen Anwendungsbereichs kann ferner dadurch erreicht werden, dass in mindestens einer Kammer Lichtquellen zur Bestrahlung der Person vorgesehen sind. Dazu können beispielsweise über Lichtleiter Strahlen unterschiedlicher Wellenlängen, einschliesslich Infrarot und Ultraviolett, eingespeist werden. Die Bestrahlung kann gezielt auf vorbestimmte Körperareale gerichtet werden.
Eine wesentliche Beeinflussung kann weiters dadurch erreicht werden, dass eine Klimatisierungseinrichtung zur Einstellung der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit vorgesehen ist. Die Selektivität der Anwendung wird dadurch erhöht, dass die Klimatisierungseinrichtung dazu ausgebildet ist, die erste Kammer und die weitere Kammer unabhängig voneinander zu klimatisieren.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist eine erste Vakuumpumpe zur Evakuierung der ersten Kammer und eine zweite Vakuumpumpe zur Evakuierung der weiteren Kammer vorgesehen Auf diese Weise wird eine grösstmögliche Unabhängigkeit bei der Steuerung des Unterdrucks erreicht
Eine kostengünstige Variante der Erfindung kann dadurch realisiert werden, dass eine einzige Vakuumpumpe über ein erstes Druckregelungsventil mit der ersten Kammer und über ein zweites Druckregelungsventil mit der weiteren Kammer verbunden ist.
In der Folge wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsvariante näher erläutert. Es zeigen schematisch die Fig. 1 eine axonometrische Ansicht der erfindungsgemässen Vorrichtung, die Fig. 2 eine teilweise aufgerissene Darstellung, die Fig. 3 die Vorrichtung mit einer Einstiegshilfe, die Fig. 4 eine Skizze zur Bedienung der Vorrichtung und die Fig. 5 und 6 zeigen zwei alternative Schaltungsdiagramme zur Ausführung der Erfindung.
Die Vorrichtung der Fig. 1 besteht aus einem Gehäuse 1, das eine erste Kammer 2 umschliesst, in der ein Sitz 3 auf einer Verstellschiene 4 angeordnet ist. Weiters ist in der Kammer 2 eine Arbeitseinrichtung in der Form eines Zimmerfahrrades 5 angeordnet, das über einen Elektromotor 6 antreibbar ist. Luftdicht verschliessbare Bedienungsöffnungen 11 ermöglichen es beispielsweise, die Beine einer Person, die bewegungsbehindert ist, von aussen an den Pedalen des Zimmerfahrrades 5 zu befestigen.
An die Kammer 2 ist ein Kasten 7 angeschlossen, der eine im Detail nicht dargestellte Vakuumpumpe und eine Steuerungseinrichtung zur Ansteuerung der zusätzlichen Funktionen, die in der Folge beschrieben werden, enthält.
Über eine Öffnung 8 kann aus der Kammer 2 Luft abgesaugt werden, um einen Unterdruck zu erzeugen Eine weitere Öffnung 9 dient zur Klimatisierung, d. h. insbesondere zur Kühlung der Kammer 2 und zur Einstellung der Luftfeuchtigkeit.
Lichtquellen 10 dienen zur Bestrahlung der Beine der die Vorrichtung benutzenden Person.
Magnetspulen 12 sind dazu ausgebildet ein therapeutisch vorteilhaftes Magnetfeld im Bereich der Beine der Person aufzubauen
Eine Einstiegstür 13, die nach unten hin öffnet, ermöglicht einen leichten Zugang zu der Vornchtung Aus der Fig. 3 ist ersichtlich, dass es mit einer Einstiegshilfe in der Form eines Krans 14 möglich ist, eine mit 15angedeutete Person in die Vorrichtung hineinzuheben.
Erfindungswesentlich ist die oberhalb der ersten Kammer 2 angeordnete weitere Kammer 16, die durch einen zylindrischen Fortsatz 17 gebildet wird. Im Bereich des Überganges des Gehäuses
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1 zum Fortsatz 17 ist eine Öffnung 18 ausgebildet, die eine Dichtmanschette 19 aufweist, durch die die Kammer 2 gegenüber der Person 15 im Hüftbereich abgedichtet wird Die Dichtmanschette 19 kann in der Form eines Höschens mit zwei Öffnungen für die Beine der Person ausgebildet sein.
Eine weitere Dichtmanschette 20 dient zur Abdichtung der weiteren Kammer 16 gegenüber dem Körper im oberen Bereich des Brustkorbes. Eine weitere Magnetspule 21 ist vorgesehen um im Brustbereich ein Magnetfeld zu erzeugen. Die weitere Kammer 16 ist nicht nur getrennt von der ersten Kammer 2 mit Unterdruck beaufschlagbar, sondern auch getrennt klimatisierbar und besitzt eigene Lichtquellen.
Griffe 22 dienen zur Abstützung der Person und zur Aufnahme einer Anzeigeeinheit 23.
In der Fig. 4 ist eine Hilfsperson 24 dargestellt, die durch die Bedienungsöffnungen 11die Beine der Person 15 an der Arbeitseinrichtung 5 befestigt.
Bei der Ausführungsvariante von Fig. 5 führt aus der ersten Kammer 2 eine erste Leitung 30 und aus der weiteren Kammer 16 eine zweite Leitung 31 zu einem ersten bzw. zweiten Druckregelungsventil 32,33. An der stromabwärtigen Seite der Druckregelungsventile 32,33 ist eine Vakuumpumpe 34 angeordnet, um die Kammern 2 und 16 zu evakuieren. Eine Steuerungseinrichtung 35 steuert die Druckregelungsventile 32,33 und die Vakuumpumpe 34. Auf diese Weise kann in den Kammern 2 und 16 der jeweils gewünschte Druck eingestellt werden.
Die Ausführungsvariante von Fig. 6 unterscheidet sich von der von Fig. 5 dadurch, dass für jede Kammer 2 und 16 eine eigene Vakuumpumpe 34a und 34b vorgesehen ist, die von der Steuerungseinrichtung 35 getrennt ansteuerbar sind.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, ein gezielteres Training und eine den Eigenschaften der jeweiligen Person besser angepasste Therapie zu verwirklichen.
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The invention relates to a device for physical exercise of people. Such a device is equipped with: - a housing which forms a first chamber in which one can be operated with the legs
Working device is arranged; an opening in the housing which is intended to enclose the body of the person; - A sealing sleeve for sealing the housing in the area of the opening against the body of the person; - A vacuum pump for generating a vacuum in the housing
Such a device is known from the applicant's EP 0 906 774 A, with which various exercises can be carried out and therapy concepts can be implemented.
The negative pressure which acts on the lower half of the person's body during the operation of the device has a stimulating effect, in particular promoting the blood circulation in the skin. For example, a targeted breakdown of the adipose tissue can be achieved in particular. The therapeutic effect can be adapted to the respective needs by setting the negative pressure, possibly also a temporary excess pressure, the load on the person by the working device and by the air conditioning of the chamber.
Although the known work tool delivers good results and can be used in a large number of indications, the need for an even more selective application possibility has nevertheless developed.
For the rest, from US 5,133,339 A a training device is known which is particularly intended for use in weightless space. Since the contact pressure of the person on the treadmill proposed here is determined by the negative pressure set in the device, narrow limits are set in particular in the area of low specific loads.
No. 5,356,361 A shows a foldable vacuum chamber for the weightless room, in which the vacuum is generated by the test subject. Furthermore, an overpressure chamber for use in areas with reduced air pressure is known from US Pat. No. 5,398,678 A. Therapy with the goals described above cannot be achieved with such devices.
The object of the present invention is to develop the device described above in such a way that the greatest possible adaptation to specially developed therapy concepts or exercise programs is made possible.
According to the invention, at least one further chamber is provided in the region of the opening, which is sealed off from the person by a further sealing sleeve and whose internal pressure can be set independently of the internal pressure in the first chamber
It has been found that the negative pressure in the chamber has both a local and a systemic effect on the person who operates the working device in the device. However, the extent of the systemic effect in the area of the extremities is different from that in the area of the trunk, and moreover the local conditions, such as the structure of the adipose tissue, are different. This fact can be optimally taken into account by setting different pressure levels.
It is particularly favorable that the pressure conditions can have a different time profile during the duration of an exercise unit, so that several parameters can be optimized independently of one another.
In a particularly advantageous embodiment variant of the invention, it is provided that the first sealing sleeve is designed for sealing in the area of the person's hip, while the second sealing sleeve is designed for sealing in the area of the person's chest.
The second sealing sleeve will generally be pulled up to the area below the person's armpits. This means that the abdominal area and a large part of the chest can be influenced separately
It is particularly expedient if the work device is designed as a room bike and that a seat is provided in the first chamber. As a result, the force that acts on the person due to the negative pressure is essentially absorbed by the seat, so that operation with a low load and a large negative pressure is also possible. As an alternative to this, the working device can also be designed as a treadmill, stair climbing device or the like in order to enable standing, sitting or lying training.
For a special abdominal training one can
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Seat slide can be provided, which allows movement of the pelvis in different directions.
In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the working device is driven by an electric motor and is braked by the force of the person. In this way, passive operation is also possible, in which the person's load can be adjusted particularly precisely.
A further broadening of the area of application of the device can be achieved in that magnetic coils are provided in at least one chamber in order to generate a magnetic field in the area of the person. In this way, magnetic fields can be used to support the therapeutic effect. In this context, it is particularly preferred if the magnetic coils enclose the person's stomach. The magnetic field can be optimally aligned to the body. An additional improvement in the effect can be achieved if the magnetic coils enclose the person's legs. If necessary, magnetic fields can also be generated in other ways.
A further broadening of the therapeutic field of application can also be achieved by providing light sources for irradiating the person in at least one chamber. For this purpose, rays of different wavelengths, including infrared and ultraviolet, can be fed in, for example, via light guides. The radiation can be targeted to predetermined areas of the body.
A significant influence can also be achieved in that an air conditioning device is provided for setting the temperature and the air humidity. The selectivity of the application is increased in that the air-conditioning device is designed to air-condition the first chamber and the further chamber independently of one another.
In a preferred embodiment variant, a first vacuum pump for evacuating the first chamber and a second vacuum pump for evacuating the further chamber are provided. In this way, the greatest possible independence in controlling the negative pressure is achieved
An inexpensive variant of the invention can be realized in that a single vacuum pump is connected to the first chamber via a first pressure control valve and to the further chamber via a second pressure control valve.
The invention is explained in more detail below on the basis of the embodiment variant shown in the figures. 1 schematically shows an axonometric view of the device according to the invention, FIG. 2 shows a partially broken view, FIG. 3 shows the device with an access aid, FIG. 4 shows a sketch for operating the device and FIGS. 5 and 6 show two alternative circuit diagrams for carrying out the invention.
1 consists of a housing 1, which encloses a first chamber 2, in which a seat 3 is arranged on an adjusting rail 4. Furthermore, a working device in the form of a room bicycle 5 is arranged in the chamber 2, which can be driven by an electric motor 6. Air-tight lockable operating openings 11 make it possible, for example, to fasten the legs of a person who is restricted in movement to the pedals of the indoor bicycle 5 from the outside.
A box 7 is connected to the chamber 2, which contains a vacuum pump (not shown in detail) and a control device for controlling the additional functions which are described below.
Air can be sucked out of the chamber 2 via an opening 8 in order to generate a negative pressure. A further opening 9 serves for air conditioning, i. H. especially for cooling the chamber 2 and for adjusting the air humidity.
Light sources 10 serve to irradiate the legs of the person using the device.
Magnetic coils 12 are designed to build up a therapeutically advantageous magnetic field in the region of the person's legs
An entry door 13, which opens downwards, enables easy access to the device. From FIG. 3 it can be seen that with an entry aid in the form of a crane 14 it is possible to lift a person indicated by 15 into the device.
Essential to the invention is the further chamber 16 arranged above the first chamber 2, which is formed by a cylindrical extension 17. In the area of the transition of the housing
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1 to the extension 17, an opening 18 is formed, which has a sealing collar 19, through which the chamber 2 is sealed off from the person 15 in the hip region. The sealing collar 19 can be designed in the form of a pant with two openings for the legs of the person.
A further sealing sleeve 20 serves to seal the further chamber 16 from the body in the upper region of the chest. Another magnetic coil 21 is provided to generate a magnetic field in the chest area. The further chamber 16 can not only be subjected to negative pressure separately from the first chamber 2, but can also be air-conditioned separately and has its own light sources.
Handles 22 serve to support the person and to accommodate a display unit 23.
4 shows an auxiliary person 24, who fastens the legs of the person 15 to the working device 5 through the operating openings 11.
In the embodiment variant of FIG. 5, a first line 30 leads from the first chamber 2 and a second line 31 leads from the further chamber 16 to a first or second pressure control valve 32, 33. A vacuum pump 34 is arranged on the downstream side of the pressure control valves 32, 33 in order to evacuate the chambers 2 and 16. A control device 35 controls the pressure control valves 32, 33 and the vacuum pump 34. In this way, the desired pressure can be set in the chambers 2 and 16.
The embodiment of FIG. 6 differs from that of FIG. 5 in that a separate vacuum pump 34a and 34b is provided for each chamber 2 and 16, which can be controlled separately by the control device 35.
The present invention makes it possible to implement a more targeted training and a therapy which is better adapted to the properties of the respective person.