DE102005051674A1

DE102005051674A1 - Trainingsgerät

Info

Publication number: DE102005051674A1
Application number: DE102005051674A
Authority: DE
Inventors: Dieter Miehlich
Original assignee: Individual
Current assignee: Milon Industries GmbH
Priority date: 2005-10-28
Filing date: 2005-10-28
Publication date: 2007-05-03
Also published as: PL1803489T3; ES2308637T3; ATE395109T1; EP1803489B1; EP1803489A1; DE502006000765D1

Abstract

Es wird ein Trainingsgerät vorgeschlagen, insbesondere für Muskeltraining, mit einer Gegenleistungserzeugungseinrichtung, die einen Elektromotor (1) mit einem Ausgang (3) aufweist, der mit wenigstens einem dem Trainierenden dargebotenen Übungsorgan (7) zusammenwirkt, und wobei dem Elektromotor eine Regeleinrichtung vorgeordnet ist. DOLLAR A Das Trainingsgerät zeichnet sich dadurch aus, dass das Übungssorgan eine Seilzuganordnung (7) mit zwei Greifmöglichkeiten bzw. Einhängeeinrichtungen (8) für den Trainierenden aufweist, über die eine entweder mit einem oder beiden Armen bzw. Beinen aufgebrachte Zugleistung auf den Ausgang (3) des Elektromotors (1) übertragbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Trainingsgerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei derartigen Trainingsgeräten wird die Gegenkraft nicht über Gewichte bereitgestellt, sondern über einen Elektromotor eine entgegen der vom Trainierenden aufgebrachten Leistung gerichtete Gegenleistung. Im Allgemeinen wird dabei der Motor über eine Motorregelung so eingestellt, dass die abgegebene Leistung einer durch ein Trainingsprogramm vorgegebenen Sollleistung entspricht. Bei derartigen Trainingsgeräten lässt sich die Motorleistung und/oder -drehzahl so regeln, dass die Belastung des Trainierenden in der konzentrischen und der exzentrischen Bewegungsphase gleich hoch oder – gemäß eines vorgegebenen Trainingsprogramms – unterschiedlich hoch ist.

Beispiele derartiger Trainingsgeräte finden sich in der eigenen Patentanmeldung DE 10 2004 033 074, der EP 08 53961B1 , sowie der FR 2 709 067A1 .

Vorteilhaft sind derartige Geräte insbesondere beim Einsatz in Rehabilitationseinrichtungen und im Behindertensport. Denn dort ist es oftmals so, dass die Patienten zwar oft eine Bewegung nicht mehr aktiv mit hoher Kraft ausführen können, aber andererseits eine gleich hohe Haltekraft oft noch problemlos aufbringen können. Die Motorregelung derartiger Trainingsgeräte kann dabei dementsprechend so eingestellt werden, dass in der konzentrischen bzw. aktiven Phase nur eine geringe Gegenkraft zu überwinden ist, in der exzentrischen bzw. Rückbewegungsphase dagegen eine größere. Dabei können bestimmte Einstellungen auf einer Chipkarte abgelegt werden, die über einen entsprechenden Kartenleser der Motorregelung zur Verfügung stehen.

Bisherige Trainingsgeräten dieser Art weisen eine im wesentlichen durch das an die Motorwelle gekoppelte, mehr oder weniger starre Übungsorgan vorgegebene Bewegungsführung der vom Trainierenden auszuführenden Bewegung auf, die bei bestimmten Übungen durchaus erwünscht ist. Gerade im Rehabilitationsbereich ist es jedoch oft auch wünschenswert, mit freien, d.h. ungeführten, nicht durch das Gerät starr vorgegebene Bewegungen zu trainieren, da es dabei oft darauf ankommt, bestimmte Bewegungsfähigkeiten an sich zu trainieren und nicht bestimmte Muskelgruppen. Freie Bewegungen können dabei vom Trainierenden je nach eigenen Fähigkeiten so ausgeführt werden, dass der Einsatz funktionseingeschränkter Muskelgruppen durch den Einsatz anderer Muskelgruppen ersetzt wird.

Weiterhin bekannt sind klassische Zugapparate, die herkömmlich in einem Rahmen vertikal geführte Gewichtsplatten aufweisen, die vom Trainierenden über einen oder zwei Seilzüge nach oben gezogen werden können. Der bzw. die Seilzüge sind einenends mit den Gewichten oder einem Schlitten, in dem die Gewichte aufgenommen sind, verbunden und über an einem oberseitigen Querrahmenelement gelagerte Umlenkrollen so umgelenkt, dass das andere Seilende für den Trainierenden greifbar ist. Der bzw. die Seilzüge können dort einarmig oder beidarmig betätigt werden, je nach gewünschter Trainingsübung.

Nachteilig bei Zugapparaten dieser Gattung ist es jedoch, dass in der Zugphase das tatsächliche Zuggewicht, nämlich das Gewicht der Gewichtsplatten plus die Reibungskraft aller Reibstellen, größer ist als in der Rückzugphase, in der das tatsächliche Zuggewicht dem Gewicht der Gewichtsplatten abzüglich der Reibkraft aller Reibstellen entspricht. Denn aufgrund der niedrigeren Belastungen des Trainierenden in der exzentrischen bzw. Rückzugphase als in der konzentrischen bzw. Zugphase lässt sich die gewünschte Trainingsbelastung nicht über den gesamten Zyklus konstant halten.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Trainingsgerät so weiterzubilden, dass auch beim Ausführen von freien Bewegungen ein optimales Trainingsergebnis erzielt werden kann.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß ist dazu das Trainingsgerät als Zugapparat zum Aufbringen einer Zugleistung ausgebildet. Dazu ist eine Seilzuganordnung mit zwei Greifmöglichkeiten bzw. Einhängeinrichtungen für den Trainierenden vorgesehen, die mit dem Ausgang des Elektromotors verbunden ist und über die die Zugleistung des Trainierenden entweder mit einem oder beiden Armen bzw. Beinen auf den Ausgang des Elektromotors aufbringbar ist.

Dadurch, dass einerseits als Übungsorgan eine Seilzuganordnung und andererseits als Gegenleistungserzeugungseinrichtung ein geregelter Elektromotor zur Anwendung kommen gelingt es, dass mit dem erfindungsgemäßen Trainingsgerät freie Bewegungen trainiert werden können und andererseits aber die abgeforderte Leistung bzw. die vom Motor abgegebene Gegenleistung auch während der Zugbewegung variabel vorgegeben werden kann. Damit ist das gängige Vorurteil überwunden, dass motorgetriebene Trainingsgeräte nur mit starren Übungsorganen und damit geführten Bewegungen betrieben werden können.

Als Elektromotor kann dabei ein Linearmotor dienen, wobei die Seilzuganordnung an einem durch den Linearmotor angetriebenen Schlitten angreifen kann. Bevorzugt ist jedoch ein Motor mit rotierender Ausgangs- bzw. Motorwelle, beispielsweise ein Drehstrommotor.

Die Seilzuganordnung kann dabei beispielsweise an einer in Zugrichtung geführten Zahnstange angreifen, welche mit einem auf der Motorwelle angeordneten Zahnrad in Eingriff steht. Ebenfalls denkbar wäre ein ein auf der Motorwelle aufwickelbares Seil bzw. eine auf der Motorwelle aufwickelbare Kette sein, die anderenends mit der Seilzuganordnung verbunden ist.

Als besonders geeignet hat sich jedoch ein mit der Seilzuganordnung verbundenes Endlosglied erwiesen, welches um die Motorwelle und eine davon beabstandete Umkehrwelle geschlungen ist, insbesondere mit einem Umschlingungswinkel von etwa 180°. Mit dem Endllosglied bzw. -band kann ein reibungsarmer Ablauf auf der Motorwelle gewährleistet werden. Auch bei aufzuwickelnden Kraftübertragungsgliedern auftretende Wickelfehler (z.B. unbekannte Wicklungslängen und -Steigungen), und ein daraus resultierender Fehlbetrieb, wie z.B. Fehlregelung des Motors aufgrund von Längenunterschieden zwischen einer erfasster Zuglängenkoordinate und dem tatsächlichen Punkt in der Zugbewegung, können damit zuverlässig verhindert werden. Der Abstand zwischen Motorwelle und Umkehrwelle gibt somit den maximalen Weg vor, den ein Punkt auf dem Endlosglied translatorisch verschoben werden kann und damit – über die Aufhängung der Seilzuganordnung an dem Endllosglied bzw. -band – die maximale Länge der mit dem Trainingsgerät ausführbaren Zugbewegung.

Wenn die Seilzuganordnung ferner so angeordnet ist, dass auch die Wirkrichtung der über die Seilzuganordnung auf das Endlosglied aufgebrachten Zugleistung der Bewegungsrichtung des Endlosglieds entspricht, wird die vom Trainierenden aufgebrachte Leistung wird somit bis auf geringe Reibungsverluste auf das Endlosband verlustfrei und damit auf die Motorwelle übertragen, ohne das Querkraftkomponenten an dem Rahmen des Trainingsgeräts eingeleitet werden. Es kommt somit weder zu einem Verklemmen noch zu einer unerwünschten Belastung des Apparats in Querrichtung zur gewünschten Wirkrichtung. Die vom Trainierenden aufzubringende Leistung entspricht somit immer der vom Motor abgegebenen Leistung, ohne dass zusätzliche Gegenkräfte aufgrund von Effekten wie z.B. Biegemomente oder Verklemmen bzw. ohnnötige Reibung überwunden werden müssen, die durch eine nicht in der gewünschten Wirkrichtung oder nicht an dem gewünschten Punkt erfolgende Krafteinleitung hervorgerufen werden können.

Dabei kann ein einziges Endlosglied vorgesehen sein, an dem die Umlenkrolle befestigt ist, so dass sich an der Motorwelle ein zentraler Krafteinleitungspunkt ergibt. Dabei ist die Lagerung der Motorwelle vorteilhaft so aufgebaut, dass dieser möglichst nah an einem der Lager liegt, um Biegemomente in der Motorwelle gering zu halten.

Als Endlosglied kann dabei beispielsweise ein Keilriemen dienen, der über entsprechend auf der Motorwelle und der Umkehrwelle angeordnete Riemenscheiben in kraftschlüssigem Wirkzusammenhang mit der Motorwelle steht. Bevorzugt ist jedoch eine formschlüssige und damit schlupffreie Verbindung, wobei sich als Endlosglied insbesondere Ketten, Zahnriemen, und vorzugsweise Zahnflachriemen, sowie Rippenbänder als geeignet erwiesen haben, die mit entsprechenden, auf der Motor- und der Umkehrwelle angeordneten Gegenelementen wie z.B. Zahnrädern oder entsprechenden Riemenscheiben in Eingriff stehen.

Wenn sich das einzelne Endlosglied quer zur Bewegungsrichtung über eine gewisse Breite erstreckt, beispielsweise ein breiter Zahnflachriemen kann damit eine Führung der Bewegung der Aufhängung der Seilzuganordnung an dem Endlosglied in der gewünschten Richtung sichergestellt werden, so dass keine zusätzlichen Führungen, etwa über einen in Führungsschienen geführten Schlitten nötig sind, wenn auch eine Ausführungsform der Erfindung mit einem an dem Endlosglied befestigten Schlitten denkbar ist, der in einer Führungsschiene bzw. auf einer Führungsstange läuft, an dem die Seilzuganordnung angreift. Vorteilhaft im Sinne einer guten Führung ist jedoch ein Aufbau mit zwei in Motorwellenrichtung beabstandeten, parallelen Endlosgliedern, an denen die Seilzuganordnung angreift.

Bevorzugt ist es dabei, wenn die Seilzuganordnung zwischen den beiden Endlosgliedern an einem an beiden Endlosgliedern befestigten Schlitten angreift bzw. aufgehängt ist, vorzugsweise im wesentlichen mittig. Auf diese Weise kommt es zu einer gleichmäßigen Aufteilung der Belastung auf beide Endlosbänder.

Bei dieser vorteilhaften Ausführungsform ergibt sich eine Vierpunktbelastung an der Motorwelle, wobei die Krafteinleitung über die beiden Endlosbänder jeweils lagernah vollzogen werden kann, so dass nicht nur Biegemomente auf die Motorwelle gering gehalten werden können, sondern auch die Belastung der einzelnen Lager verringert werden kann. Besonders bevorzugt ist die Umlenkrolle dabei in der Mitte zwischen den Endlosgliedern angebracht, so dass sich die aufgebrachte Zugkraft gleichmäßig auf beide Endlosglieder verteilt.

Je nach den örtlichen Gegebenheiten am Aufstellungsort und dem gewünschtem Einsatzzweck, beispielsweise als Rudergerät oder als Zugportal zum Ausführen von vertikal gerichteten Zügen zum Bauchmuskeltraining oder als Butterfly-Station zum Training der Brustmuskeln kann der Zugapparat dabei einen unterschiedlichen Rahmenaufbau und damit das bzw. die Endlosglied(er) eine unterschiedliche Lage und Bewegungsrichtung aufweisen.

Zum Einstellen der maximal möglichen Zuglänge können dabei Anschläge vorgesehen sein, an denen beispielsweise der Schlitten anstößt, wenn die gewünschten Umkehrpunkte erreicht sind. Die Anschläge können verstellbar oder motorisch beweglich sein. Es wäre ebenfalls denkbar, den im Falle eines Zugportals unteren Anschlag, auf dem der Schlitten bei Erreichen des unteren Umkehrpunkts zu liegen kommt als Antrieb zu nutzen, um den Schlitten anzuheben, wenn der Trainierende laut Trainingsprogramm lediglich seine Haltekraft bei den Rückzugbewegungen einsetzen darf, jedoch kein aktives Ziehen ausführen soll.

Vorteilhaft ist es ferner, wenn die Seilzuganordnung über eine zwischengeschaltete, variable Leistungsaufteilvorrichtung angreift, die dazu eingerichtet ist, die vom Motor abgegebene Leistung je nach Zuglänge und/oder Geschwindigkeit der vom Trainierenden links und rechts ausgeführten Züge auf den linken und den rechten Arm bzw. das linke und das rechte Bein aufteilt.

Somit kann eine in Querrichtung wirkende Resultierende ausgeglichen werden, wenn der Trainierende den beiden Greifmöglichkeiten jeweils mit unterschiedlich hoher Leistung, d.h. mit unterschiedlich hoher Geschwindigkeit oder Zuglänge zieht. Vorteilhaft gelingt es damit nicht nur, dass die Zugeigenschaften in der konzentrischen und der exzentrischen Phase je nach Wunsch bzw. Trainingsprogramm regelbar sind, sondern es wird auch dann ein beidarmiges Training ermöglicht, wenn ein Trainierender einseitig nur noch geringe Bewegungsradien hat oder nur noch über eine geringe aktive Zugkraft verfügt, auf der anderen Körperseite aber noch voll einsatzfähig ist.

Vorteilhaft weist die Ausgleichseinrichtung dabei eine drehbewegliche Umlenkrolle auf, über die ein Seilzug vorzugsweise mit einem Umschlingungswinkel von 180° geschlungen ist, wobei die Umlenkrolle zugkraftübertragend aber drehbeweglich mit dem bzw. den Endlosglied(ern) verbunden ist bzw. in Wirkzusammenhang steht und den Seilzug in zwei vom Trainierenden – beispielsweise an entsprechenden Handgriffen oder -schlaufen – ergreifbare Seilzugstränge aufteilt.

Bei beidarmiger Betätigung des Zugapparats wirkt die Umlenkrolle dabei einerseits als eine Art „Differential", mit dem sichergestellt wird, dass die vom Trainierenden aufgebrachten Zugleistungen unabhängig von ihren Querrichtung wirkenden Resultierenden stets in Wirkrichtung und an dem gewünschten Krafteinleitungspunkt übertragen werden. Andererseits kann die Anordnung auch als ein Signalgeber für den Trainierenden dienen, dass er nicht mit beiden Armen gleichmäßig zieht. Denn die drehbeweglich aufgehängte Umlenkrolle dreht sich bei unterschiedlich hohen Zugleistungen so lange, bis der Trainierende den Längenunterschied der beiden Seilstränge bemerkt und gegensteuert, indem er an dem kürzer werdenden Seilstrang stärker zieht und/oder den Zug auf den länger werdenden Seilstrang verringert.

Bei einarmiger Betätigung des Zugapparats wird dagegen entweder einer der Seilzugstränge einfach nur festgehalten, während am anderen gezogen wird, oder einer der Seilzugstränge wird fest mit einem Fixpunkt verbunden, beispielsweise am Rahmen des Zugapparats, wofür vorteilhaft eine stationär angeordnete Feststelleinrichtung vorgesehen ist, beispielsweise eine Seilbremse. bei dieser Art der Betätigung dient die Umlenkrolle als lose Rolle eines Flaschenzugs, so dass die vom Trainierenden aufzubringende Kraft aufgrund der losen Rolle des Seilzugs in. etwa der Hälfte der im Falle einer beidhändigen Betätigung aufzubringenden Kraft entspricht.

Alternativ dazu können auch mehrere drehbewegliche Umlenkrollen vorgesehen sein, die mit der Motorwelle verbunden sind, so dass sich zumindest für die einarmige Betätigung eine Flaschenzuganordnung mit Untersetzung ergibt, wobei der Seilzug zwischen zwei Umlenkrollen über eine Gegenhalterolle geführt sein kann.

In einer vorteilhafte Weiterbildung ist ferner eine Zusatzumkehrwelle vorgesehen, die auf der gegenüberliegenden Seite des Schlittens wie die Umkehrwelle angeordnet ist, wobei einer der beiden Seilzugstränge entlang der Ablaufrichtung des Endlosglieds zur Zusatzumkehrwelle geführt ist und diese vorzugsweise rollengelagert umschlingt und von dort aus zu der Feststelleinrichtung auf der für den Trainierenden passenden Höhe zurückgeführt ist, zu der auch der andere Seilzugstrang von der Umkehrwelle aus kommend geführt ist. Die Feststelleinrichtung kann dann. als verschiebbar, insbesondere höhenverstellbar angeordneter Anschlag für Griffe an den Seilzugenden ausgebildet sein, wobei bei einhändigem Seilzug der Griff am anderen Seilende unabhängig von der eingestellten Höhe der Feststelleinrichtung immer am Anschlag anliegt. Vorzugsweise ist die Feststelleinrichtung dabei motorisch verfahrbar, wobei die Höhe der Feststelleinrichtung wie auch die Leistungabgabe des Elektromotors der Gegenleistungserzeugungseinrichtung entsprechend den auf einer Chipkarte abgespeicherten und von einem entsprechenden Kartenleser erfassten Vorgaben eingestellt werden kann.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen betreffen die Regelung des Elektromotors der Gegenleistungserzeugungseinrichtung und sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche. Dabei versteht es sich von selbst, dass die Merkmale der Ansprüche, soweit es sinnvoll ist, beliebig kombinierbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Im Folgenden werden einzelne bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die angefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematisierte Schnittansicht eines Zugapparats gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in Normalebene zur Motorwelle;
2 den in 1 gezeigten Zugapparat in Frontansicht; und
3 eine teilweise ausgeschnittene, der 2 entsprechende Ansicht eines Zugapparats gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung mit zwei Umlenkrollen.
Zunächst wird Bezug genommen auf die 1 und 2.
Der dort gezeigte Zugapparat weist dabei eine Bodenplatte 2 auf, auf der ein Drehstrommotor 1 stationär angeordnet ist. Der Drehstrommotor 1 hat eine Ausgangswelle 3, die an ihrem dem Motor 1 abgewandten Ende über ein Lager 4 an der Bodenplatte 2 abgestützt ist. Mit 28 ist ferner ein Inkrementalgeber bezeichnet, mit dem die Winkelsegmente, um die sich die Motorwelle 3 gedreht hat, gezählt werden, um als Eingangsgröße für die Regelung des Motors 1 zu dienen. Die Regelung des Motors 1 kann dabei auf fachnotorisch bekannte Weise erfolgen. Insbesondere geeignet ist eine Regelung des Motors, wie sie in der eigenen Anmeldung DE 10 2004 033 074 beschrieben worden ist, welche hiermit ausdrücklich einbezogen wird.
Der in den Figuren gezeigte Zugapparat kann beispielsweise als Zugportal mit einem portalförmigen Rahmenaufbau ausgebildet sein, der von der Bodenplatte 2, nicht dargestellten Seitenrahmenträgern und der darin abgestützten Umkehrwelle 13 gebildet wird, welche parallel zur Motorwelle 3 und vertikal dazu nach oben verschoben angeordnet ist. Es wäre jedoch auch denkbar, die Umkehrwelle 13 oder unten stehend näher beschriebene Anschäge 15, 16 direkt an einer Gebäudedecke oder -wand zu befestigen.
Die Motorwelle 3 und die Umkehrwelle 13 sind über zwei parallel zueinander angeordnete Zahnflachriemen 11, 12 miteinander verbunden, wobei die zum Formschluss mit den Zahnriemen 11, 12 auf der Motorwelle 3 vorgesehenen Riemenscheiben 18, 19 und die gegenüberliegenden, auf der Umkehrwelle vorgesehenen Riemenscheiben 21, 22 (und damit die Zahnriemen 11, 12) in Motorwellenrichtung soweit voneinander beabstandet sind, dass sich eine gute Führung der Bewegung in Ablaufrichtung der Zahnriemen ergibt und die Krafteinleitung in die Motorwelle 3 nahe den Axialenden der Motorwelle 3 erfolgt, also nahe Lagerung der Motorwelle 3 im Lager 4 bzw. Motor 1, so dass die Biegemomentenbelastung der Motorwelle 3 minimiert wird.
An den beiden Zahnriemen 11, 12 ist jeweils mit einem seiner Axialenden ein Schlitten 9 befestigt, an dem mittig eine Umlenkrolle 5 drehbar so aufgehängt ist, dass eine Zugkraft auf die beiden von der Umlenkrolle ausgehenden Seilzugstränge des um die Umlenkrolle geschlungenen Seils in die gleiche Richtung wirkt, wie die beiden Zahnriemen 11, 12 ablaufen (also bei der dargestellten Ausführungsform vertikal). Dies gilt jedenfalls in dem Abschnitt zwischen der Umlenkrolle 5 und auf der Umkehrwelle 13 angeordneten Seilrollen 24, 25, an denen der Seilzug 7 bzw. die beiden Seilzugstränge, um etwa 90° umgelenkt werden, um an einer weiteren, an einem Vorbau des nicht dargestellten Rahmengerüsts aufgehängten, Seilrolle 29 um weitere nahezu 90° nach unten umgelenkt zu werden, so dass der Trainierende einen oder zwei Griffe 8 an den Enden der Seilzugstränge ergreifen kann, um von oben nach unten gerichtete Zugbewegungen auszuführen.
Um die möglichen Zugbewegungen auf eine für den Trainingserfolg vernünftige Zuglänge zu begrenzen bzw. um den Zugapparat gegen Beschädigungen zu schützen, ist ferner ein oberer Anschlag 15 und ein unterer Anschlag 16 vorgesehen, die beispielsweise an dem nicht dargestellten Rahmengerüst befestigt sein können, zwischen denen der Schlitten 9 entlang einer vertikalen Bahn beweglich ist. Denkbar, aber aufgrund der guten Führungseigenschaften der Zahnriemen nicht erforderlich wäre dabei auch eine zusätzliche Führung des Schlittens in vertikaler Richtung, beispielsweise entlang vertikal gerichteter Führungsstangen, auf denen der Schlitten über entsprechende Aufnahmeöffnungen entlang gleitet.
Führt der Trainierende mit dem Zugapparat gemäß der dargestellten Ausführungsform einen Beidarmzug aus, so wird die von beiden Armen ausgehende Leistung über die beiden Seilzugstränge auf die Umlenkrolle 5 und damit auf den Schlitten 9 eingeleitet, von wo aus sie über die beiden Zahnflachriemen 11, 12 an den durch die Riemenscheiben 18, 19 definierten Krafteinleitungspunkten auf die Motorwelle 3 übertragen werden, welche wiederum gemäß der vorgegebenen Regelung bzw. gemäß des vorgegebenen Trainingsprogramms vom Motor 1 mit einem gegengerichteten Drehmoment beaufschlagt wird.
Dadurch, dass die Krafteinleitung an lagernahen Punkten erfolgt, kann die Motorwelle 3 einen relativ leichten Aufbau und damit einen geringen Durchmesser aufweisen, so dass aufgrund des geringen Hebels schon mit kleinen Motordrehmomenten dem Trainierenden eine hohe Zugkraft abgefordert werden kann und ein nachgeschaltetes Getriebe nicht erforderlich ist.
Soll dagegen eine einarmige Zugübung ausgeführt werden, so stellt der Trainierende einen der Seilstränge über eine nicht dargestellte Seilbremse fest, bzw. verbindet ihn mit dem Rahmengerüst und führt über den Handgriff 8 am anderen Seilstrang den einarmigen Zug aus. Dabei wirkt die Umlenkrolle 5 wie eine kräftehalbierende, lose Rolle eines Flaschenzugs, wobei jedoch auch in diesem Fall die Krafteinleitung über die Umlenkrolle 5 rein vertikal gerichtet und mittig auf den Schlitten 9 erfolgt. Die aufzubringende Kraft entspricht dabei im Wesentlichen der halben Kraft, die bei einem beidarmigen Zug aufzubringen wäre, bei dem die Umlenkrolle 5 nicht als lose Rolle eines Flaschenzugs wirkt, sondern als eine Art Differential, das bei größerer Zugleistung bzw. -länge zu einem Abwickeln des Seilzugs 7 in diese Richtung führt.
3 zeigt schließlich eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zugapparats, bei dem über zwei Umlenkrollen 5, 6 anstatt der einen Umlenkrolle 5 eine Untersetzung für den einarmigen Zug gebildet wird. Dazu läuft der Seilzug ausgehend von dem einen Handgriff 8 über die Seilrolle 24 zur ersten Umlenkrolle 5, von dort aus wieder zurück zu einer weiteren Seilrolle 26 auf der Umkehrwelle 13, um von dort wiederum zurück zu einer weiteren, auf dem Schlitten 9 angeordneten Umlenkrolle 6, von der aus das andere Seilzugende über die Seilrolle 25 umgelenkt zum Trainierenden hin geführt ist.
Selbstverständlich sind Abweichungen von den gezeigten Varianten möglich, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen.
So wären auch mehr als zwei Untersetzungsstufen denkbar. Ebenso wäre es denkbar, wenn anstatt der in der in 3 gezeigten Ausführungsform vorgesehenen mittigen Rolle 26 und einem durchgehenden Seilzug 7 zwei getrennte Seilzüge vorzgesehen sind, deren eines Ende jeweils fest mit der Umkehrwelle verbunden ist, so dass die Untersetzung auch bei beidarmigem Zug bewirkt wird, da die Umlenkrollen 5, 6 jeweils als lose Rollen in einem Flaschenzug wirken.

Claims

Trainingsgerät, insbesondere für Muskeltraining, mit einer Gegenleistungserzeugungseinrichtung, die einen Elektromotor (1) mit einem Ausgang (3) aufweist, der mit wenigstens einem dem Trainierenden dargebotenen Übungsorgan (7) zusammenwirkt, und wobei dem Elektromotor eine Regeleinrichtung vorgeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Übungsorgan eine Seilzuganordnung (7) mit zwei Greifmöglichkeiten bzw. Einhängeinrichtungen (8) für den Trainierenden aufweist, über die eine entweder mit einem oder beiden Armen bzw. Beinen aufgebrachte Zugleistung auf den Ausgang (3) des Elektromotors (1) übertragbar ist.
Trainingsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor als Drehstrommotor (1) ausgebildet ist und sein Ausgang als Motorwelle (3), wobei zumindest ein mit der Seilzuganordnung (7) verbundenes Endlosglied (11, 12) vorgesehen ist, welches die Motorwelle (3) und eine davon mindestens um eine Länge einer maximal möglichen Zugbewegung beabstandete, drehbar angeordnete Umkehrwelle (13) umschlingt.
Trainingsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Endlosglied (11, 12) formschlüssig mit der Motorwelle (3) und vorzugsweise der Umkehrwelle (13) in Eingriff steht.
Trainingsgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Seilzuganordnung (7) so angeordnet ist, dass die Wirkrichtung der über die Seilzuganordnung (7) aufgebrachten Zugleistung zumindest in einem zwischen Motorwelle (3) und Umkehrwelle (13) liegenden, zumindest der Länge der maximal möglichen Zugbewegung entsprechenden Bereich einer Ablaufrichtung des Endlosglieds (11, 12) zwischen Motorwelle (3) und Umkehrwelle (13) entspricht.
Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit der Seilzuganordnung (7) zugleistungsübertragend verbundener Schlitten (9) vorgesehen ist, der an dem Endlosglied (11, 12) befestigt ist und im Ansprechen auf eine über die die Seilzuganordnung (7) aufgebrachte Zugleistung zusammen mit dem Endlosglied (11, 12) entlang der Endlosglied-Ablaufrichtung verfahrbar ist.
Trainingsgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwei in Motorwellenrichtung axial beabstandete, parallele Endlosglieder (11, 12) vorgesehen sind und die Seilzuganordnung (7) über den Schlitten (9) mit den beiden Endlosgliedern (11, 12) in Zusammenwirkung steht, wobei der Angriffspunkt der Seilzuganordnung (7) zwischen denen Endlosgliedern (11, 12) vorzugsweise zumindest im wesentlichen mittig vorgesehen ist.
Trainingsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein den Beginn der Zugbewegung definierender, vorzugsweise unterer Anschlag (16) und ein das Ende der maximal möglichen Zugbewegung definierender, vorzugsweise oberer Anschlag (15) vorgesehen sind, die vorzugsweise verstellbar und/oder für den Schlitten (9) vorgesehen sind.
Trainingsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seilzuganordnung (7) über eine zwischengeschaltete, variable Leistungsaufteileinrichtung (5; 5, 6) angebunden ist, die dazu eingerichtet ist, die vom Motor (1) abgegebene Gegenleistung je nach Zuglänge und/oder Geschwindigkeit der vom Trainierenden links und rechts ausgeführten Züge auf den linken und den rechten Arm bzw. das linke und das rechte Bein aufzuteilen.
Trainingsgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsaufteileinrichtung (5; 5, 6) zumindest eine drehbeweglich angeordnete Umlenkrolle (5; 5, 6) aufweist, über die zumindest ein die Seilzuganordnung bildender Seilzug (7) so geschlungen ist, dass sie den Seilzug (7) in die zwei vom Trainierenden greifbare Seilzugstränge teilt, wobei die Umlenkrolle (5) insbesondere auf dem Endlosglied (11, 12) bzw. dem Schlitten (9) angeordnet ist und wobei der Umschlingungswinkel vorzugsweise nahezu 180° beträgt.
Trainingsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest für einen der Seilzugstränge eine Feststelleinrichtung vorgesehen ist, insbesondere eine Seilbremse oder ein Anschlag.
Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Umkehrwelle (13) zumindest eine Gegenumlenkrolle (24, 25) pro Seilstrang angeordnet ist, über die der Seilzug (7) der Seilzuganordnung geschlungen ist.
Trainingsgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zusatzumkehrwelle vorgesehen ist, die auf der gegenüberliegenden Seite des Schlittens (9) wie die Umkehrwelle (13) angeordnet ist, wobei einer der beiden Seilzugstränge entlang der Ablaufrichtung des Endlosglieds (11, 12) zur Zusatzumkehrwelle geführt ist und diese vorzugsweise rollengelagert umschlingt und von dort aus zu der Feststelleinrichtung geführt ist, zu der auch der andere Seilzugstrang von der Umkehrwelle (13) aus kommend geführt ist.
Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststelleinrichtung als verschiebbar, insbesondere höhenverstellbar angeordneter Anschlag für Griffe an den Seilzugenden ausgebildet ist und vorzugsweise motorisch verfahrbar ist.
Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Endlosglied (11, 12) als Kette ausgebildet ist.
Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Endlosglied (11, 12) als Zahnriemen (11, 12), vorzugsweise Zahnflachriemen (11, 12) ausgebildet ist.
Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Endlosglied (11, 12) als Rippenband ausgebildet ist.
Trainingsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Elektromotor (1) ein Frequenzumrichter zugeordnet ist, mittels dessen die Frequenz und die Stärke des dem Elektromotor zugeführten Drehstroms einstellbar sind.
Trainingsgerät nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung dem Frequenzumrichter vorgeordnet ist.
Trainingsgerät nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung in Aufbau und Zusammenwirken mit dem Motor und dem Frequenzumrichter der eigener Patentanmeldung DE 10 2004 033 074 entspricht.