-
Die
Erfindung geht aus von einem Trainingsgerät zum Muskeltraining mit einem
Gestell und einem oder mehreren länglichen Griffen zur Betätigung mit
der Hand, wobei die Griffe um ihre eigene Längsachse drehbar an dem Gestell
gelagert sind.
-
Derartige
Trainingsgeräte
werden zur Stärkung
der Muskulatur der Hand, des Unterarmes, des Oberarmes und der Schultern
eingesetzt.
-
Aus
dem Stand der Technik der
US 5,941,799
A ist ein Trainingsgerät
für die
Hand, das Handgelenk und den Unterarm bekannt. Dieses besteht aus
zwei länglichen
Griffen für
die Hände
und einem Rohr, welches die beiden Griffe miteinander verbindet.
Dabei können
die Griffe gegenüber
dem Rohr gedreht werden. Durch die Drehbewegung wird eine in dem
Rohr angeordnete Schraubenfeder ausgelenkt. Als nachteilig erweist
sich hierbei, dass die Kraft, welche zum Drehen der Griffe aufgebracht
werden muss, nicht sehr groß und
nicht einstellbar ist.
-
Aus
der
DE 91 08 978 U1 ist
ein Rehabilitations- und Fitnessgerät für Rollstuhlfahrer bekannt, welches
aus einem Rahmen, einer drehbar gelagerten Welle, einer verstellbaren
Belastungseinrichtung an der Welle und einem Spannbügel zum
Befestigen des Geräts
an einer Tischplatte besteht. Als nachteilig erweist sich hierbei,
dass der Trainingsbereich hinsichtlich der einstellbaren Kraft und
die Trainingsmöglichkeiten
hinsichtlich der Position der Person relativ zum Trainingsgerät eingeschränkt ist.
-
Aus
der
US 6,117,093 A ist
ein tragbares Trainingsgerät
für Hand
und Handgelenk mit einem Gehäuse,
einer drehbaren Welle mit einem Griff, einer magnetischen Bremse
an der Welle und einem Spannbügel
zum Befestigen des Geräts
an einer Tischplatte bekannt. Als nachteilig erweist sich auch hierbei,
dass die Trainingsmöglichkeiten
eingeschränkt
sind. Der Benutzer kann jeweils nur eine Hand trainieren. Außerdem ist
ein Training nur im Sitzen und nicht im Stehen möglich.
-
Die Erfindung
und ihre Vorteile
-
Demgegenüber hat
das erfindungsgemäße Trainingsgerät mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 den Vorteil, dass die Welle über ein
Getriebe mit einem Dämpfungs-
oder Rückstellelement
verbunden ist. Welle, Getriebe und Dämpfungs- oder Rückstellelement
sind dabei an einem Gestell angeordnet. Die Dämpfungscharakteristik oder
die Rückstellungskraft des
Dämpfungs-
oder Rückstellelements
ist dabei einstellbar. Zum Drehen der Welle um ihre eigene Achse
muss mit der Hand die eingestellte Kraft oder Dämpfung überwunden werden. Dabei wird
die Muskulatur der Hand und des Arms trainiert. Aufgrund der räumlichen
Trennung zwischen Welle und Dämpfungs-
oder Rückstellelement
sind die Trainingsmöglichkeiten
und Trainingsbereiche vielseitiger. Die Welle ist von vorne und
von der Seite frei zugänglich und
kann in ihrer Höhe
verändert
werden. Die Position des Dämpfungs-
oder Rückstellelements verändert sich
dabei nicht. Außerdem
behindert das Dämpfungs-
oder Rückstellelement
die Zugänglichkeit
zur Welle nicht. Das Dämpfungs-
oder Rückstellelement kann
je nach Einsatzbereich beispielsweise aus einem oder mehreren Gewichten
oder aus einem doppelt wirkenden Hydraulikzylinder bestehen. Während bei
mehreren Gewichten die für
die Auslenkung der Welle notwendige Kraft nur in diskreten Schritten
einstellbar ist, kann bei einem Hydraulikzylinder über ein Ventil
oder eine Drossel die Kraft zur Auslenkung des Kolbens stetig geändert werden.
Da die Welle und das Dämpfungs-
oder Rückstellelement
räumlich voneinander
getrennt sind, kann das Dämpfungs- oder Rückstellelement
für einen
großen
Kraftbereich ausgelegt sein. Das Training und die Anordnung des Trainingsgeräts wird
dadurch nicht beeinträchtigt.
-
Die
von Hand ausgelöste
Rotation der Welle wird durch ein Getriebe auf das Dämpfungs-
oder Rückstellelement übertragen.
Eine Übersetzung
ist dabei möglich
jedoch nicht notwendig. Durch das Getriebe wird die räumliche
Distanz zwischen Welle und Dämpfungs-
oder Rückstellelement überbrückt, gegebenenfalls
die Drehrichtung geändert
und/oder die Rotationsbewegung der Welle in eine Translationsbewegung
des Dämpfungs-
oder Rückstellelements übertragen.
Letzteres ist insbesondere zum Anheben von Gewichten oder zum Auslenken
eines Hydraulikzylinders notwendig. Als Getriebe eignen sich beispielsweise
Zugmittelgetriebe mit Seilzügen,
Ketten, Riemen, Rädergetriebe,
Schraubengetriebe oder eine Kombination daraus.
-
Um
das Betätigen
der Welle mit einer oder zwei Händen
zu erleichtern, sind an der Welle ein oder mehrere Griffe vorgesehen.
Diese können
entweder aus einem Teil der Welle bestehen, deren Oberfläche oder
Form in diesem Bereich speziell ausgelegt ist um die Griffigkeit
zu erhöhen,
oder aus zusätzlichen
Griffen, die an der Welle befestigt sind. So eignet sich beispielsweise
eine aufgeraute, geriffelte oder mit Noppen oder sonstigen Profilen
oder Strukturen versehene Oberfläche
und eine ergonomische Form. Als zusätzliche Griffe eignen sich
beispielsweise Kunststoff- oder Gummigriffe, die auf die Welle aufgesteckt
oder mittels Vulkanisation auf die Welle aufgebracht werden können. Die
Oberfläche und
Form der Griffe verhindert, dass die Hände eines Benutzers beim Betätigen der
Griffe abrutschen können.
-
Das
Trainingsgerät
kann sowohl zum Muskelaufbau als auch zur Krankengymnastik und zur Rehabilitation
eingesetzt werden. In allen genannten Bereichen ist es wesentlich,
dass die bei der Betätigung
der Griffe durch die Hand und den Arm ausgeübte Kraft am Trainingsgerät einstellbar
ist. Das Trainingsgerät
dient zur Stärkung
von Muskelgruppen, die mit anderen bekannten Arm-Trainingsgeräten nicht trainiert werden
können.
-
Die
Welle ist so gelagert und mit dem Dämpfungs- oder Rückstellelement
verbunden, dass sie um ihre Achse in beide Richtungen gedreht werden kann.
Dies ermöglicht
das Training unterschiedlicher Muskelgruppen.
-
Das
Gestell kann beispielsweise aus einer Boden- und einer Kopfplatte
sowie mehreren Stützen bestehen.
Als Stützen
können
zum Beispiel Rohre oder Profile vorgesehen sein. Das Gestell kann
eine Verkleidung aufweisen, damit in das Dämpfungs- oder Rückstellelement
oder das Getriebe nicht eingegriffen werden kann. Das Gestell wird
entweder auf den Boden oder einen Sockel gestellt oder an einer Wand
oder einer Decke befestigt. Aufgrund des stabilen Aufbaus ist das
Trainingsgerät
in beiden Fällen sicher
gegen ein Verkippen angeordnet. Wird das Trainingsgerät auf dem
Boden aufgestellt, sind keine zusätzlichen Befestigungen notwendig.
-
Nach
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Welle in ihrem mittleren
Bereich drehbar gelagert. Die beiden Enden sind mit Griffen ausgestattet
oder als Griffe ausgebildet und ragen frei zugänglich über die Lagerung hinaus. Eine
das Trainingsgerät
benutzende Person kann die beiden Griffe mit der rechten und linken
Hand umfassen.
-
Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind weitere
Griffe senkrecht zu den beiden horizontalen Griffen vorgesehen.
Dabei kann ein Griff einen vertikalen Verlauf haben, während der
andere Griff horizontal angeordnet ist. Die unterschiedlich angeordneten
Griffe ermöglichen
es einem Benutzer, unterschiedliche Muskelgruppen zu trainieren
und dabei unter verschiedenen Möglichkeiten
eine bevorzugte auszuwählen.
Die zusätzlichen Griffe
können über ein
Getriebe mit der Welle oder deren Getriebe verbunden sein. Außerdem kann
der vertikale Griff über
eine Gelenk an der Welle angeordnet sein, so dass der Winkel zwischen
dem zusätzlichen
Griff und der Welle einstellbar ist. In diesem Fall ist das Training
an dem zusätzlichen
Griff unter verschiedenen Winkeln möglich.
-
Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist an
dem freien Ende eines Griffes eine Kugel, eine Scheibe oder eine
kugelförmige Verdickung
vorgesehen. Darüber
hinaus sind sonstige ergonomisch geformte Griffe oder Griffteile
möglich.
Anstelle des länglichen
Teils des Griffes kann der Benutzer zum Auslenken der Welle die
Kugel umfassen. Dadurch wird die Anzahl der Trainingsmöglichkeiten
zusätzlich
erhöht.
-
Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind als
Dämpfungs-
oder Rückstellelement
ein Hydraulikzylinder, eine Hydraulikpumpe, ein Gasdruckzylinder
oder ein oder mehrere Gewichte vorgesehen. Auch ein magnetisch wirkendes
Dämpfungselement
ist möglich.
Die Kombination aus einem Gewicht und einer Feder ist in der Zeichnung
dargestellt und in der zugehörigen
Zeichnungsbeschreibung erläutert.
Der Hydraulikzylinder und der Gasdruckzylinder sind in bevorzugter
Weise doppeltwirkend. Die doppeltwirkenden Zylinder haben den Vorteil,
dass sie eine Dämpfung
in beide Richtungen bewirken. Das Getriebe sorgt dafür, dass
die Drehbewegung der Welle zu einer Auslenkung des Dämpfungs-
oder Rückstellelement
entlang einer Geraden führt.
Die zur Auslenkung der Welle und des Kolbens notwendigen Kraft wird
durch eine Drossel am Hydraulikzylinder eingestellt.
-
Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die
Welle des Trainingsgeräts höhenverstellbar.
Damit kann sie in ihrer Höhe
an die Körpergröße des Benutzers
angepasst werden. Außerdem
kann der Benutzer wählen,
ob er sitzend oder stehend trainieren möchte. Vorteilhafterweise ist die
Welle an einer Konsole gelagert, die an dem Gestell verschiebbar
geführt
und feststellbar angeordnet ist. Das Antriebsglied des Getriebes
ist ebenfalls an der Konsole angeordnet. Es wird zur Höhenverstellung
von den weiteren Teilen des Getriebes entkoppelt und nach dem Einstellen
der gewünschten
Position wieder mit dem übrigen
Getriebe gekoppelt. Darüber
hinaus kann das Antriebsglied des Getriebes auch mit dem übrigen Getriebe
verkoppelt bleiben. Beim Einstellen der Höhe der Welle wird in diesem Fall
die Welle mitgedreht. Dies ergibt aus dem in der Zeichnung dargestellten
dritten Ausführungsbeispiel. Das
Dämpfungs-
oder Rückstellelement
verändert seine
Position bei der Höhenverstellung
der Welle nicht. Die Höhenverstellung
kann somit ohne großen Kraftaufwand
durchgeführt
werden.
-
Weitere
Vorteile und vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung sind der
nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen zu entnehmen.
-
Zeichnung
-
In
der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Trainingsgeräts dargestellt. Es
zeigen:
-
1 erstes
Ausführungsbeispiel
eines Trainingsgeräts
in perspektivischer Darstellung,
-
2 Seitenansicht
des Trainingsgeräts
gemäß 1,
teilweise im Schnitt,
-
3 zweites
Ausführungsbeispiel
eines Trainingsgeräts
in perspektivischer Ansicht,
-
4 Seitenansicht
des Trainingsgeräts
gemäß 3,
-
5 drittes
Ausführungsbeispiel
eines Trainingsgeräts
in einer Seitenansicht,
-
6 Schema
des Hydraulikzylinders des Trainingsgeräts gemäß 5.
-
Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
-
In
den 1 und 2 ist ein Trainingsgerät mit einem
Gestell 1, zwei länglichen
Griffen 2, einem Rückstellelement
aus einer Kombination aus einem Gewicht 3 und Federn 4 und
einem Zugmittelgetriebe aus mehreren Umlenkrollen 5a, 5b, 5c, 5d und
einen Seilzug 6 dargestellt. Das Gestell 1 besteht
aus einer Bodenplatte 7, einer Kopfplatte 8 und
drei vertikalen Rohren 9. Die beiden Griffe sind Teil einer
durchgehenden Welle 10. Diese ist in den beiden Lagern 11 um
ihre Längsachse
drehbar gelagert. Die Lager 11 sind über eine Befestigungskonsole 12 an
den Rohren 9 des Gestells 1 befestigt. In der
Mitte 13 der Welle ist der Seilzug 6 befestigt.
Zur Befestigung kann der Seilzug mit seinem einen Ende durch eine
radiale Bohrung in der Welle hindurchgeführt und verknotet sein. Außerdem kann
das Ende des Seilzugs beweglich an einer zusätzlichen, koaxial an der Welle
angeordneten Scheibe befestigt sein. Letzteres ist in der Zeichnung
nicht dargestellt. Diese Art der Befestigung des Seilzugs an der
Welle hat gegenüber
der zuerst genannten den Vorteil, dass das Seil an der Welle keine
oder allenfalls eine geringe Abnutzung erfährt. Der Seilzug 6 ist
durch die Umlenkrollen 5a, 5b, 5c und 5d geführt und
mit dem Gewicht 3 verbunden. Zur Dämpfung sind die Umlenkrolle 5c und
das Gewicht 3 über
Federn 14 und 4 gefedert. Das Gewicht 3 besteht
aus einer Vielzahl einzelner Gewichts-Elemente 15. Durch
einen Stift 16 kann eine Anzahl von Gewichts-Elementen
miteinander verbunden werden, um das gewünschte Trainings-Gewicht einzustellen.
-
An
den nach außen
weisenden Enden der Griffe 2 sind Kugeln 17 angeordnet.
Diese sind fest mit dem Griffen verbunden. Zum Trainieren können die
Hände wahlweise
an einem Griff 2 oder einer Kugel 17 angesetzt
werden.
-
In
der Ausgangsstellung des Trainingsgeräts ist der Seilzug 6 nicht
auf die Welle 10 aufgewickelt. Der Benutzer wählt seine
Trainingsrichtung und dreht die Welle 10 mit Hilfe der
Griffe 2 um einen vorgegebenen Winkel in diese gewünschte Richtung.
Ist der Seilzug 6 am Anfang nicht gespannt, muss der Benutzer
solange nur eine durch die Reibung der Welle im Lager bedingte Kraft
aufwenden, bis der Seilzug gespannt ist. Sobald der Seilzug 6 gespannt
ist, beginnt das Training durch Drehen der Griffe 2 in
die Trainingsrichtung und zurück.
Beim Drehen der Griffe 2 in die Trainingsrichtung wird
das eingestellte Trainings-Gewicht angehoben. Die Kraft, die beim
Drehen aufgebracht werden muss, entspricht daher unter Vernachlässigung
von Reibungskräften
der Gewichtskraft des Trainings-Gewichts.
-
Zum
Beenden des Trainings oder zum Ändern
der Trainingsrichtung dreht der Benutzer die Welle 10 mit
Hilfe der Griffe 2 zurück
in die Ausgangsstellung, in der der Seilzug nicht auf die Welle 10 aufgewickelt
ist. Anschließend
kann das Training beendet oder in die entgegengesetzte Richtung
fortgesetzt werden. Letzteres entspricht dem oben beschriebenen
Training in die zuerst genannte Trainingsrichtung.
-
In
den 3 und 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel
eines Trainingsgeräts
dargestellt. Es unterscheidet sich dadurch von dem ersten Ausführungsbeispiel,
dass auf die Umlenkrollen 5b und 5c sowie auf
die Feder 14 verzichtet wurde. Der Seilzug 6 wird
direkt von der ersten Umlenkrolle 5a zu der an der Kopfplatte 8 befestigten
Umlenkrolle 5d geführt.
Darüber
hinaus stimmen die beiden Ausführungsbeispiele
in den wesentlichen Elementen überein
und sind daher mit denselben Bezugsziffern versehen.
-
In
den 5 und 6 ist ein drittes Ausführungsbeispiel
eines Trainingsgeräts
dargestellt. Im Unterschied zu beiden ersten Ausführungsbeispielen ist
bei diesem Trainingsgerät
die Höhe
der Welle 10 über
der Bodenplatte einstellbar. Darüber
hinaus ist als Dämpfungs-
oder Rückstellelement
ein doppelt wirkender Hydraulikzylinder 18 vorgesehen.
An der Welle 10 ist zusätzlich
zu den beiden in den 1 und 3 der ersten
beiden Ausführungsbeispiele dargestellten
Griffen 2 ein vertikal nach oben weisender Griff 25 angeordnet.
Eine Drehung dieses dritten Griffs wird über ein in der Zeichnung nicht
dargestelltes Getriebe auf die Welle 10 übertragen.
Zur Höhenverstellung
ist die Konsole 19 der Welle 10 verschiebbar an
den Rohren 9 geführt.
Zur Fixierung der gewünschten
Höhe sind
in der Konsole und den Rohren Löcher
und zusätzliche
Stifte zum Einstecken in die Löcher
vorgesehen. Andere Einrichtungen zur Höhenverstellung wie beispielsweise
Klemm- oder Spannvorrichtungen oder ein Kurbelantrieb sind ebenfalls
möglich.
Die verschiebbare Führung,
die Löcher
und die Stifte sind in der Zeichnung nicht dargestellt. Die Rotation
der Welle 10 wird durch zwei Zahnräder 20 und 21 auf
eine Zahnstange 22 übertragen.
Die beiden Zahnräder 20 und 21 sind
mit der Konsole verbunden. Die Zahnstange 22 ist mit dem Kolben 23 des
Hydraulikzylinders 18 verbunden. Die Kraft, die zum Auslenken
des Kolbens 23 des Hydraulikzylinders 18 und damit
zum Drehen der Welle 10 notwendig ist, kann an der Drossel 24 eingestellt werden.
Zur Höhenverstellung
wird Konsole entlang dem Gestell nach oben oder unten bewegt, bis
die gewünschte
Position erreicht ist. Dabei rollt das Zahnrad 21 auf der
Zahnstange 22 ab. Die Rotation wird über das Zahnrad 20 auf
die Welle 10 übertragen.
Die Welle dreht sich daher bei der Höhenverstellung mit. Da in diesem
Fall der Kolben 23 nicht ausgelenkt wird, erfolgt die Drehung
der Welle 10 nahezu kraftlos. Darüber hinaus ist außerdem möglich das Zahnrad 21 während der
Höhenverstellung
von der Zahnstange 22 zu entkoppeln. Nach dem Einstellen der
Höhe der
Welle 10 wird das Zahnrad 21 wieder mit der Zahnstange 22 verkoppelt.
In jedem Fall greift das Zahnrad 21 nach der Höhenverstellung
an einer anderen Position in die Zahnstange ein als vor der Höhenverstellung.
Der Bereich, innerhalb dessen die Höhe verändert werden kann, wird durch
die Länge der
Zahnstange 22 vorgegeben.
-
6 zeigt
ein Schema für
die Beschaltung des Hydraulikzylinders. Der Hydraulikzylinder ist über zwei
Anschlüsse,
die in der Zeichnung mit A und B gekennzeichnet sind, mit einer
Flüssigkeitsleitung 26 verbunden.
In der Flüssigkeitsleitung
sind die Drossel 24, ein Flüssigkeitsbehälter 27 mit
einem Sperrventil 28 und einem Filter 29 vorgesehen.
Die Drossel 24 kann über
ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Betätigungselement von Hand eingestellt werden.
Die Hydraulikflüssigkeit
strömt
beim Hub des Kolbens 23 aus demjenigen Teil des Hydraulikzylinders,
aus dem sie verdrängt
wird, über
die Flüssigkeitsleitung
und die Drossel in den anderen Teil des Hydraulikzylinders. Durch
Verändern
des Drosselspaltes der Drossel 24 wird die Kraft variiert,
die beim Auslenken des Kolbens zum Verdrängen der Flüssigkeit notwendig ist. Über den
Flüssigkeitsbehälter kann
bei Bedarf zusätzliche
Hydraulikflüssigkeit
zugeführt
werden.
-
Anstelle
eines doppelt wirkenden Hydraulikzylinders kann auch ein doppelt
wirkender Pneumatikzylinder vorgesehen sein. Dieser arbeitet nach demselben
Prinzip.
-
Sämtliche
Merkmale der Erfindung können sowohl
einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich
sein.
-
- 1
- Gestell
- 2
- Griff
- 3
- Gewicht
- 4
- Feder
- 5a,
b, c, d
- Umlenkrollen
- 6
- Seilzug
- 7
- Bodenplatte
- 8
- Kopfplatte
- 9
- Rohr
- 10
- Welle
- 11
- Lager
- 12
- Befestigungskonsole
- 13
- Mitte
der Welle
- 14
- Feder
- 15
- Gewichts-Element
- 16
- Stift
- 17
- Kugel
- 18
- Doppelt
wirkender Hydraulikzylinder
- 19
- Konsole
- 20
- Zahnrad
- 21
- Zahnrad
- 22
- Zahnstange
- 23
- Kolben
- 24
- Drossel
- 25
- Griff
- 26
- Flüssigkeitsleitung
- 27
- Flüssigkeitsbehälter
- 28
- Sperrventil
- 29
- Filter