DE10119464A1

DE10119464A1 - Krafttrainingsgerät zum Trainieren der Beinmuskulatur mit einem anpassbaren Lastarm

Info

Publication number: DE10119464A1
Application number: DE10119464A
Authority: DE
Inventors: Heiko Fiebig
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-04-12
Filing date: 2001-04-12
Publication date: 2003-05-22

Abstract

Bei dem Krafttrainingsgerät sitzt der Trainierende (13) auf einem Sitz (2) und hebt durch eine Drehbewegung der Beine (18, 19, 20) um das Kniegelenk (17) ein Trainingsgewicht an. Zur Übertragung der Bewegung dient ein Lastarm (4), der drehbar am Rahmen (1) des Kraftsportgerätes angeordnet, mit Gewichten belastet ist und eine Beinrolle (7) aufweist, die in der Längsrichtung des Lastarms (4) verstellbar ist. DOLLAR A Die Verbindung der Beinrolle (7) zum Lastarm (4) ist durch einen Führungswagen (14) gebildet, der auf einer Profilschiene (15) in der Längsrichtung des Lastarms (4) während des Trainings permanent verschiebbar angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Krafttrainingsgerät zum Trainieren der Beinmuskulatur, z. B. Kniestrecker mit einem verstellbaren Lastarm zum Anpassen an unterschiedliche Gliedmaßenlängen.

Stand der Technik

Bekannt sind Krafttrainingsgeräte zum Trainieren der Beinmuskulatur, bei dem in Sitzhaltung eines Sportlers mittels einer Kreisbewegung des Unterschenkels um das Kniegelenk ein Gewicht angehoben wird. Zur Übertragung der Bewegung dient ein Lastarm, der drehbar am Rahmen des Kraftsportgerätes angeordnet ist. Der Lastarm ist über eine Mitnehmerscheibe mit Gewichten belastet und weist an seinem unteren Ende eine Beinrolle auf, die in Längsrichtung des Lastarms entsprechend den Körperabmaßen des Trainierenden in bestimmten Positionen vor dem Trainingsvorgang fest einstellbar ist.
Die feste Einstellung der Beinrolle erfolgt durch Rastbolzen, Steckbolzen oder Feststellschraube.
Der Nachteil dieser Geräte besteht darin, dass die einmal eingestellte Position der Beinrolle während des Trainingsvorganges konstant bleibt.
Da die Kreisbahn, auf der sich beim Trainieren der Unterschenkel mit dem Fuß bewegt, durch unterschiedlichen Radius und Lage des Mittelpunktes nicht mit der Kreisbahn des Lastarms übereinstimmt, resultiert daraus, dass neben einem umständlichen Verstellmechanismus die Fußrolle auf dem Schienbein reibt, was bei längerem Training recht schmerzhaft sein kann.
Fluchtungsfehler der Mittelpunkte der Kreisbahnen führen auch zu schädlichen Belastungen des Sportlers, wie z. B. Stauchungen und Streckungen der Kniegelenke.
Der vielleicht naheliegende Gedanke, dass ein Weglassen des Rastbolzens, Steckbolzens oder der Feststellschraube einen permanenten Längenausgleich auch während des Trainingsvorganges schafft, funktioniert nicht, weil es dabei innerhalb dieser Systeme zum Verkanten oder Überlasten der Verstelleinrichtung kommt.
Auch die Anwendung einer Linearkugelbuchsen- oder Gleitbuchsenführung löst das Problem nicht zufriedenstellend.
Bei der Linearkugelbuchsenführung werden die Linearkugellager überlastet, oder die Abmessungen der Verstelleinrichtung werden zu groß. Durch die Vergrößerung der Abmessungen erhöht sich die Masse der Verstelleinrichtung und somit auch die Masse des Gegengewichtes zur Kompensation der Verstelleinrichtung. Das führt zu einer Erhöhung des Trägheitsmomentes, welches sich negativ auf den Trainingsvorgang auswirkt. Auch eine Vergrößerung des Abstandes des Gegengewichtes vom Drehpunkt des Lastarmes und die damit erreichte Reduzierung der Masse für das Gegengewichtes führt zu einem noch größeren Trägheitsmoment, da sich dieses mit dem Abstand der Masse von ihrem Drehpunkt quadratisch erhöht.
Bei der Gleitbuchsenführung kommt es während des Trainingsvorganges durch die hohen Querkräfte und Momente zu einem Verkanten der Verstelleinrichtung.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Krafttrainingsgerät zum Trainieren der Beinmuskulatur ein einfaches Anpassen der Beinrolle an die Körperabmaße des Trainierenden zu schaffen und Abweichungen in der Kongruenz der Kreisbahn des Unterschenkels zu der Kreisbahn des Lastarms während der Trainingsbewegung auszugleichen.
Die Aufgabe wird mit den erfindungsgemäßen Merkmalen des 1. Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Das Krafttrainingsgerät zum Trainieren der Beinmuskulatur besteht in bekannter Weise aus einem Rahmengestell mit einer Sitzanordnung, bestehend aus Sitzfläche und Rückenlehne, und einem seitlich vor der Sitzanordnung angeordneten Lastarm, der drehbar gelagert, über eine Mitnehmerscheibe im Drehpunkt mit Gewichten belastet ist und an seinem unteren Ende eine Beinrolle trägt.
Die Beinrolle ist senkrecht zum Lastarm in einer Waagerechten vor dem Trainierenden in Fußhöhe angeordnet.
Beim Training hebt der Trainierende mittels der Beinrolle das Trainingsgewicht an. Dabei bewegen sich die Füße und Unterschenkel auf einer Kreisbahn, während sich der Lastarm mit der Beinrolle auf einer Kreisbahn mit veränderbaren Radius bewegt.
Die Verbindung der Beinrolle zum Lastarm erfolgt erfindungsgemäß über einen Führungswagen, der auf einer Präzisionsprofilschiene in Lastarmlängsrichtung verschiebbar angeordnet ist.
Derartige schienengeführte Profil- oder Führungswagen, insbesondere mit Wälzkörperumlauf, laufen reibungsarm und können hohe Querkräfte und Momente aufnehmen.
Die Beinrolle ist senkrecht zum Lastarm ausgerichtet und kann mit dem Führungswagen fest oder auch drehbar verbunden sein. Durch die Präzisionsprofilschienenführung als lineares Bewegungssystem werden drei Aufgaben erfüllt:

1. stufenloses Selbsteinstellen einer optimalen Trainingsposition.
2. Ausgleich von Fluchtungsfehlern zwischen dem Drehpunkt des Lastarmes und dem Drehpunkt des zu trainierenden Körperteils.
3. stufenloses Anpassen an unterschiedliche Gliedmaßenlängen.

Das stufenlose Einstellen einer optimalen Trainingsposition und der Ausgleich von Fluchtungsfehlern ermöglicht ein besonders gelenkschonendes Trainieren. Gleichzeitig wird ein schmerzhaftes Abrollen der Beinrolle auf dem Fußspann und dem Schienbein vermieden.

Beispiele

An Hand von Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Krafttrainingsgerätes mit einem drehbar gelagerten Lastarm und einem darauf angeordneten linearen Bewegungssystem näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Krafttrainingsgerät als Kniestrecker mit einem einstellbaren Lastarm nach dem Stand der Technik,
Fig. 2 das Krafttrainingsgerät mit dem erfindungsgemäßen Lastarm und einem darauf angeordneten Bewegungssystem in Trainingsposition,
Fig. 3 das Krafttrainingsgerät nach Fig. 2 in einer Ansicht von vorn und
Fig. 4 Darstellung der Bewegungsabläufe beim Trainieren mit dem erfindungsgemäßen Kraftsportgerät.
In Fig. 1 ist schematisch ein Krafttrainingsgerät in der Anwendung als Kniestrecker nach dem Stand der Technik in einer Ansicht von vorn und von der Seite dargestellt.
Auf einem Rahmengestell 1 ist der Sitz 2 mit der Rückenlehne 3 angeordnet. Seitlich am Rahmengestell 1 ist ein Lastarm 4 um ein Drehgelenk 5 schwenkbar gelagert. Zur Verbesserung der Übersichtlichkeit der Zeichnung ist die Verbindung des Drehgelenks 5 zum Rahmengestell 1 nicht dargestellt.
Über eine Führungsschiene 6 als verlängertes Teil des Lastarms 4 ist eine Beinrolle 7 mit ihrer Achse 8 stufenlos verstellbar befestigt. Mittels einer Verstellschraube 9 und einem Handhebel 10 wird die Achse 8 der Fußrolle 7 nach jedem Verstellvorgang fixiert und bleibt während des gesamten Trainingsvorganges in dieser Position erhalten.
Beim Bewegen der Beinrolle 7 aus der Zeichnungsebene heraus wird der Lastarm 4 über eine Mitnehmerscheibe 11 gegen ein Trainingsgewicht (nicht dargestellt) bewegt. Die Verbindung der Mitnehmerscheibe 11 zu den Trainingsgewichten erfolgt beispielsweise über ein Gurtband.
Zur Kompensation des Gewichts von Führungsschiene 6 und Fußrolle 7 dient ein Ausgleichsgewicht 12.
Das Krafttrainingsgerät mit dem erfindungsgemäßen Lastarm 4 und einem darauf angeordneten Bewegungssystem zeigt analog zu Fig. 1 die Zeichnung nach Fig. 2 in einer Ansicht von der Seite.
Auf einem Rahmengestell 1 ist der Sitz 2 mit der Rückenlehne 3 angeordnet. Zur Verdeutlichung des Trainingsablaufes ist auf dem Kraftsportgerät eine Trainingsperson 13 schematisch sitzend dargestellt.
Seitlich am Rahmengestell 1 ist ein Lastarm 4 mit einer Beinrolle 7 um ein Drehgelenk 5 schwenkbar gelagert. Zur Verbesserung der Übersichtlichkeit der Zeichnung ist die Verbindung des Drehgelenks 5 zum Rahmengestell 1 nicht dargestellt.
Die Beinrolle 7 ist senkrecht zum Lastarm 4 in einer Waagerechten vor dem Trainierenden 13 in Höhe der Füße 18 und der Fußgelenke 20 angeordnet
In Fig. 2 ist die Beinrolle 7 über einen Führungswagen 14 auf dem Lastarms 4 verschiebbar angeordnet. Der Führungswagen 14 fährt auf einer Präzisionsprofilschiene 15 reibungsarm auf den Lastarm 4 hin und her. Die Beinrolle 7 ist fest oder auch drehbar mit ihrer Achse 8 mit dem Führungswagen 14 verbunden.
Der Sportler 13 sitzt mit seinem Gesäß und dem Oberschenkel 16 derart auf dem Sitz 2, dass das Kniegelenk 17 ungefähr in Höhe des Drehpunktes 5 des Lastarms 4 positioniert ist. Mit dem Fuß 18 wird die Beinrolle 7 in Trainingsposition angehoben und in einer Lage zwischen Fuß 18, Fußgelenk 20 und Unterschenkel 19 gehalten.
Bei Bewegung des Fußes 18 mit der Beinrolle 7 in Pfeilrichtung 21 wird der Lastarm 4 über eine Mitnehmerscheibe 11 gegen ein Trainingsgewicht (nicht dargestellt) bewegt. Die Verbindung der Mitnehmerscheibe 11 zu den Trainingsgewichten erfolgt beispielsweise über ein Gurtband.
Da der Unterschenkel 19 nicht genau parallel zum Lastarm 4 ausgerichtet ist und der Drehkreis um das Kniegelenk 17 nicht kongruent zum Drehkreis der Beinrolle 7 um das Drehgelenk 5 ausgerichtet ist, kommt es zu Fluchtungsfehlern. Diese Fluchtungsfehler werden durch ein Verschieben des Führungswagens 14 auf der längst des Lastarmes 4 angeordneten Profilschiene 15 ausgeglichen (deutlicher dargestellt in Fig. 4).
Zur Kompensation des Gewichts von Führungswagen 14, Profilschiene 15 und Beinrolle 7 dient ein Ausgleichsgewicht 12.
Der Ablauf der Übung ergibt sich mit der Anordnung nach der Erfindung gemäß Fig. 2 wie folgt:
Der Sportler 13 begibt sich in die Ausgangsstellung für die Übung, indem er sich auf den Sitz 2 setzt. Gegebenfalls rückt er Sitz 2 und Rückenlehne 3 in eine für ihn optimale Lage. Mit seinen Füßen 18 drückt er gegen die Beinrolle 7 und verschiebt diese in eine, entsprechend seiner Gliedmaßenlänge günstige Trainingsposition.
Danach beginnt das Training, indem der Trainierende 13 die Beinrolle 7 zusammen mit dem Lastarm 4 auf einer Kreisbahn 21 mit einem veränderbaren Radius r₁ (dargestellt in Fig. 4) nach oben drückt.
Die Nichtübereinstimmung der Kreisbahn r₁ des Lastarms 4 mit der Beinrolle 7 und der Kreisbahn r₂ der Füße 18 um das Kniegelenk 17 wird durch eine Verschiebung des Führungswagens 14 auf dem Lastarm 4 ausgeglichen. (Dargestellt in Fig. 4)
Fig. 3 zeigt das gleiche Kraftsportgerät nach Fig. 2, jedoch ohne den Sportler 13.
Der Führungswagens 14, der die Beinrolle 7 trägt, fährt beim Trainieren reibungsarm auf der Profilschiene 15, die längst des Lastarms 4 angeordnet ist.
Die Darstellung der Bewegungsabläufe beim Trainieren gemäß der Anordnung nach Fig. 2 ist in Fig. 4 verdeutlicht.
Der Lastarm 4 ist um das Drehgelenk 5 drehbar angeordnet und bewegt sich mit der Beinrolle 7 auf einer ersten Kreisbahn r₁ in die Position 4'. Der Unterschenkel 19 wird beim Trainingsvorgang über das Kniegelenk 17, welches durch den Sitz 2 in einer Stützposition gehalten ist, auf einer zweiten Kreisbahn r₂ in die Position 19' geschwenkt.
Durch den Fluchtungsabstand a zwischen dem Drehgelenk 5 des Lastarms 4 und dem Kniegelenk 17 und den Abstand b des Fußgelenkes 20 zum Achse 8 der Beinrolle 7 verschiebt sich der Führungswagen 14 auf dem Lastarm 4 um den Weg c in die Position 7' und 14'. Bezugszeichenliste 1 Rahmengestell
2 Sitz
3 Rückenlehne
4, 4' Lastarm
5 Drehgelenk Lastarm
6 Führungsschiene
7, 7' Beinrolle
8 Achse der Fußrolle
9 Verstellschraube
10 Handhebel
11 Mitnehmerscheibe für Trainingsgewichte
12 Ausgleichsgewicht
13 Trainingsperson
14, 14' Führungswagen
15 Profilschiene
16 Oberschenkel
17 Kniegelenk
18 Fuß
19, 19' Unterschenkel
20 Fußgelenk
21 Kreisbewegung beim Training

Claims

1. Krafttrainingsgerät zum Trainieren der Beinmuskulatur, bei dem von einem auf einem Sitz (2) sitzenden Trainierenden (13) mittels einer Bewegung des Beines (18, 19) um das Kniegelenk (17) ein Gewicht angehoben wird, und zur Übertragung der Bewegung ein Lastarm (4, 4') dient, der drehbar am Rahmen (1) des Kraftsportgerätes angeordnet, mit Gewichten belastet ist und eine Beinrolle (7, 7') aufweist, die senkrecht zum Lastarm (4, 4') und waagerecht vor dem Trainierenden (13) in Höhe der Füße (18) angeordnet und die Verbindung der Beinrolle (7, 7') zum Lastarm (4, 4') vor Beginn des Trainings in der Längsrichtung des Lastarms (4, 4') einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der Beinrolle (7, 7') zum Lastarm (4, 4') durch einen Führungswagen (14, 14') gebildet ist, der auf einer Profilschiene (15) in der Längsrichtung des Lastarms (4, 4') während des Trainings permanent verschiebbar angeordnet ist.

2. Krafttrainingsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungswagen (14, 14') ein Linearwälzlager besitzt.

3. Krafttrainingsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungswagen (14, 14') mit einem Wälzkörperumlauf ausgerüstet ist.

4. Krafttrainingsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungswagen (14, 14') entlang einer Keilwellenführung geführt ist.

5. Krafttrainingsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungswagen (14, 14') entlang einer Nutwellenführung geführt ist.

6. Krafttrainingsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lastarm (4, 4') einseitig am Rahmen (1) des Krafttrainingsgerätes neben dem Sitz (2) angeordnet ist.

7. Krafttrainingsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lastarm (4, 4') beidseitig am Rahmen (1) des Krafttrainingsgerätes neben dem Sitz (2) angeordnet ist.

8. Krafttrainingsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sitzanordnung (2, 3) relativ zum Lastarm (4, 4') in der Höhe und im Abstand zur Beinrolle (7, 7') verstellbar ist.

9. Krafttrainingsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beinrolle (7, 7') fest auf dem Führungswagen (14, 14') angeordnet ist.

10. Krafttrainingsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beinrolle (7, 7') drehbar auf dem Führungswagen (14, 14') angeordnet ist.