DE102006003731A1

DE102006003731A1 - Motorgetriebene Einstell-Vorrichtung für eine automatisierte Gewichtsvorgabe bei Muskeltrainingsgeräten

Info

Publication number: DE102006003731A1
Application number: DE102006003731A
Authority: DE
Inventors: Lajos Nagy; Imre Fehete
Original assignee: MKB HUNGARIA KFT
Current assignee: MKB HUNGARIA KFT
Priority date: 2006-01-26
Filing date: 2006-01-26
Publication date: 2007-08-02
Anticipated expiration: 2026-01-27
Also published as: DE102006003731B4

Abstract

Bei einer Einstell-Vorrichtung (100) für ein Muskeltrainingsgerät mit einer mit einer Mehrzahl von Gewichtseinheiten (110) belastbaren Aktionsstange (120), die bezüglich eines Rahmens (115) des Muskeltrainingsgerätes im Wesentlichen vertikal reziprozierbar verschiebbar angeordnet ist, wobei eine vorgebbare Anzahl aus einer Mehrzahl von übereinander auf einer Stützfläche (130) platzierten Gewichtseinheiten (110) zur Bildung eines einheitlichen Trainings-Gewichtsblocks mittels einer Fixiereinrichtung (140) lösbar an der Aktionsstange (120) fixierbar ist, ist eine Automatisierbarkeit dadurch gegeben, dass die Gewichtseinheiten (110) mit einer im Wesentlichen parallel zur Aktionsstange (120) ausgerichteten durchgehenden Gewindebohrung (111) versehen sind, und die Fixiereinrichtung (140) von einer mit einem Innengewinde (141) und einem Außengewinde (142) versehenen Laufmutter (140) gebildet ist, deren Außengewinde (142) an die Gewindebohrung (111) angepasst ist, und der deren Innengewinde (141) mit dem Außengewinde (151) einer Spindel (150) kämmt, wobei die Laufmutter (140) zwei oder mehr Bohrungen (143) zur drehbaren Lagerung je einer Antriebsstange (160) aufweist, und wobei die Antriebsstangen (160) mit einem gemeinsamen rotierbaren Kupplungselement (161) verbunden und um eine zentrale Achse der Spindel (150) drehbar gelagert sind, um eine Position der Laufmutter (140) entlang der Spindel (150) vorzugeben.

Description

Die Erfindung betrifft Einstell-Vorrichtung für ein Muskeltrainingsgerät mit einer mit einer Mehrzahl von Gewichtseinheiten belastbaren Aktionsstange, die bezüglich eines Rahmens des Muskeltrainingsgerätes im wesentlichen vertikal reziprozierbar verschiebbar angeordnet ist, wobei eine vorgebbare Anzahl aus einer Mehrzahl von übereinander auf einer Stützfläche platzierten Gewichtseinheiten zur Bildung eines einheitlichen Trainings-Gewichtsblocks mittels einer Fixiereinrichtung lösbar an der Aktionsstange fixierbar ist.

Vorrichtungen der eingangs genannten Art werden im Stand der Technik verwendet, um bei Muskeltrainingsgeräten unterschiedliche Trainingsmodalitäten mit unterschiedlichen Gewichts- bzw. Krafteinstellungen zu realisieren. Die bekannten Vorrichtungen weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie für eine gesteuert vorgebbare Automatisierung nicht geeignet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Einstell-Vorrichtung zu schaffen, mittels derer eine computergesteuerte Voreinstellung des Trainingsgewichtes für eine Mehrzahl unterschiedlicher Personen mit jeweils personenbezogenen unterschiedlichen Trainingsprogrammen auf robuste und effektive Weise realisierbar ist.

Für eine Vorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Gewichtseinheiten mit einer im wesentlichen parallel zur Aktionsstange ausgerichteten durchgehenden Gewindebohrung versehen sind, und die Fixiereinrichtung von einer mit einem Innengewinde und einem Außengewinde versehenen Laufmutter gebildet ist, deren Außengewinde an die Gewindebohrung angepasst ist, und der deren Innengewinde mit dem Außengewinde einer Spindel kämmt, wobei die Laufmutter zwei oder mehr Bohrungen zur drehbaren Lagerungen je einer Antriebsstange aufweist, und wobei die Antriebstangen mit einem gemeinsamen rotierbaren Kupplungselement verbunden und um eine zentrale Achse der Spindel drehbar gelagert sind, um eine Position der Laufmutter entlang der Spindel vorzugeben. Insbesondere ist dabei die Gewindebohrung des Gesamtblockes als einheitliches, durchlaufendes Gewinde ausgebildet.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird durch die Merkmalskombination, dass die Gewichtseinheiten mit einer im wesentlichen parallel zur Aktionsstange ausgerichteten durchgehenden Gewindebohrung versehen sind, und die Fixiereinrichtung von einer mit einem Innengewinde und einem Außengewinde versehenen Laufmutter gebildet ist, deren Außengewinde an die Gewindebohrung angepasst ist, und der deren Innengewinde mit dem Außengewinde einer Spindel kämmt, wobei die Laufmutter zwei oder mehr Bohrungen zur drehbaren Lagerungen je einer Antriebsstange aufweist, und wobei die Antriebstangen mit einem gemeinsamen rotierbaren Kupplungselement verbunden und um eine zentrale Achse der Spindel drehbar gelagert sind, erreicht, dass mittels der Spindel eine definiert vorgebbare Vertikalverschiebung der Laufmutter innerhalb der Gewindebohrung ermöglicht ist und über das Zusammenwirken der Laufmutter mit dem Gewinde der sich über alle Gewichtseinheiten erstreckenden Gewindebohrung eine Kraftkopplung der Laufmutter mit einer beliebigen der Gewichtseinheiten ermöglicht ist.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die übereinander auf der Stützfläche platzierten Gewichtseinheiten mittels mindestens eines auf ein oberstes Gewichtselement wirkenden Riegelelementes als einheitlicher Gesamtblock lösbar fixierbar sind. Vorzugsweise sind dabei zwei Riegelelemente vorgesehen, die jeweils eine Führungsstange aufweisen, deren jeweils eines Ende mit einem Riegelhaken versehen ist, der zum Zweck einer lösbaren Fixierung der Gewichtseinheiten als Gesamtblock jeweils mit einem im Bereich einer oberen Gewichtseinheit vorgesehenen Riegelbolzen zusammenwirkt.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Steigung des Außengewindes der Laufmutter so bemessen ist, dass eine gravitationsbedingte Eigenbewegung der Laufmutter ausgeschlossen ist und die Laufmutter in einer eingebrachten Position verharrt. Die Steigung des Außengewindes der Laufmutter ist dabei vorzugsweise bemessen, um eine Fixierung einer eingestellten Position der Laufmutter durch Vorgabe einer Rotationsposition des Kupplungselementes sicherzustellen.

Das Außengewinde der Laufmutter sowie die Gewindebohrung der Gewichtseinheiten sind bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorzugsweise ein-gängig ausgebildet, und das Innengewinde der Laufmutter und das Außengewinde der Spindel sind vorzugsweise zwei-gängig ausgebildet.

Gemäß einer wichtigen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass das Außengewinde der Laufmutter und das Innengewinde der Gewindebohrung der Gewichtseinheiten so bemessen sind, dass die Laufmutter berührungsfrei entlang dem Innengewinde bewegbar ist. Dadurch wird zum einen aufgrund des Fehlens von Reibung eine sehr genaue Positionierung der Laufmutter erreicht, und zum anderen ist dadurch eine weitere Geräuschentwicklung ausgeschlossen.

Das Kupplungselement weist vorzugsweise ein oder mehr Griffelemente auf, die mit entsprechenden Griffelementen einer ersten Antriebseinheit zusammenwirken, um das Kupplungselement lösbar mit der ersten Antriebseinheit zu koppeln. Ein entsprechendes Koppeln findet dabei bei einem Absenken der Geschichtseinheiten statt, und ein Entkoppeln findet bei einem Anheben der Gewichtseinheiten statt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die erste Antriebseinheit einen elektrischen Motor enthält, der über eine vorgebbare Anzahl elektrischer Spannungs-Pulse vorherbestimmter Dauer so antreibbar ist, dass eine vorgebbare Arretierung der Laufmutter in diskretisierten Positionen entlang der Spindel ermöglicht ist. Die Stützfläche der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann in diesem Zusammenhang an einem vertikal reziprozierbar verschiebbaren Stützlager zum zeitweiligen Absenken der unfixierten Gewichtseinheiten um eine vorherbestimmte Distanz vorgesehen sein.

Um eine Automatisierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu betreiben, ist des weiteren vorzugsweise eine zweite Antriebseinheit vorgesehen, um die Gewichtseinheiten aus einer Grundposition, in der die Gewichtselemente einen einheitlichen Gesamtblock bilden, reziprozierbar in eine Arbeitsposition zu fördern, in der diejenige Gewichtseinheit, in deren Gewindebohrung die Laufmutter durch vorherbestimmte Rotation des Kupplungselementes platziert ist, samt aller oberhalb dieser Gewichtseinheit befindlichen Gewichtseinheiten um die vorherbestimmte Distanz abgesenkt ist. Dabei ist in abgesenktem Zustand der Stützfläche ein minimaler Abstand der Unterfläche der untersten an der Aktionsstange fixierten Gewichtseinheit zur Oberfläche der obersten der auf der Stützfläche des Stützlagers gelagerten unfixierten Gewichtseinheit entsprechend der vorherbestimmten Distanz gegeben.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird im Folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt ist. Darin zeigen:
1 eine erste bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Ansicht von vorne;
2 die in 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Detailansicht von schräg oben;
3 die in 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Detailansicht von schräg vorne.
Die in den 1 bis 3 dargestellte erfindungsgemäße Einstell-Vorrichtung 100 ist für ein Muskeltrainingsgerät vorgesehen, dessen das für unterschiedliche Trainingszwecke mit unterschiedlichen Gewichtsbelastungen einstellbar ist. Zum Zweck des Auswählens eines aus einer vorgebbaren Anzahl von Einzelgewichten 110 zusammengesetzten Gesamtgewichtes ist eine Aktionsstange 120 mit einer Mehrzahl von Gewichtseinheiten 110 belastbar, die bezüglich eines Rahmens 115 des Muskeltrainingsgerätes im wesentlichen vertikal reziprozierbar verschiebbar angeordnet ist, wobei eine vorgebbare Anzahl aus einer Mehrzahl von übereinander auf einer Stützfläche 130 platzierten Gewichtseinheiten 110 zur Bildung eines einheitlichen Trainings-Gewichtsblocks mittels einer Fixiereinrichtung 140 lösbar an der Aktionsstange 120 fixierbar ist. Erfindungswesentlich sind die Gewichtseinheiten 110 mit einer im wesentlichen parallel zur Aktionsstange 120 ausgerichteten durchgehenden Gewindebohrung 111 versehen, wobei die Fixiereinrichtung 140 von einer mit einem Innengewinde 141 und einem Außengewinde 142 versehenen Laufmutter 140 gebildet ist, deren Außengewinde 142 an die Gewindebohrung 111 angepasst ist, und der deren Innengewinde 141 mit dem Außengewinde 151 einer Spindel 150 kämmt.
Die Laufmutter 140 weist zwei oder mehr Bohrungen 143 zur drehbaren Lagerungen je einer Antriebsstange 160 auf, und die Antriebstangen 160 sind mit einem gemeinsamen rotierbaren Kupplungselement 161 verbunden und um eine zentrale Achse der Spindel 150 drehbar gelagert, um eine Position der Laufmutter 140 entlang der Spindel 150 vorzugeben. Die Gewindebohrung 111 des Gesamtblockes ist als einheitliches, durchlaufendes Gewinde ausgebildet.
Die Stützfläche 130 ist an einem vertikal reziprozierbar verschiebbaren Stützlager 131 zum zeitweiligen Absenken der unfixierten Gewichtseinheiten 110 um eine vorherbestimmte Distanz vorgesehen. Die übereinander auf der Stützfläche 130 platzierten Gewichtseinheiten 110 sind mittels zweier auf ein oberstes Gewichtselement 110' wirkende Riegelelemente 180 als einheitlicher Gesamtblock lösbar fixierbar. Die beiden Riegelelemente 180 weisen jeweils eine Führungsstange 181 auf, deren jeweils eines Ende mit einem Riegelhaken 182 versehen ist, der zum Zweck einer lösbaren Fixierung der Gewichtseinheiten 110 als Gesamtblock jeweils mit einem im Bereich einer oberen Gewichtseinheit 110' vorgesehenen Riegelbolzen 183 zusammenwirkt.
Die Steigung des Außengewindes 142 der Laufmutter 140 ist so bemessen, dass eine gravitationsbedingte Eigenbewegung der Laufmutter 140 ausgeschlossen ist, und um eine Fixierung einer eingestellten Position der Laufmutter 140 durch Vorgabe einer Rotationsposition des Kupplungselementes 161 sicherzustellen.
Das Außengewinde 142 der Laufmutter 140 sowie die Gewindebohrung 111 der Gewichtseinheiten 110 sind dabei ein-gängig ausgebildet, und das Innengewinde 141 der Laufmutter 140 und das Außengewinde 151 der Spindel 150 sind dabei zwei-gängig ausgebildet. Das Außengewinde 142 der Laufmutter 140 und das Innengewinde der Gewindebohrung 111 der Gewichtseinheiten 110 sind so bemessen, dass die Laufmutter 140 berührungsfrei entlang dem Innengewinde bewegbar ist.
In der dargestellten Ausführungsform weist das Kupplungselement 161 zwei Griffelemente 162 auf, die mit entsprechenden Griffelementen 210 einer ersten Antriebseinheit 200 zusammenwirken, um das Kupplungselement 161 lösbar mit der ersten Antriebseinheit 200 zu koppeln. Die erste Antriebseinheit 200 enthält einen elektrischen Motor, der über eine vorgebbare Anzahl elektrischer Spannungs-Pulse vorherbestimmter Dauer so antreibbar ist, dass eine vorgebbare Arretierung der Laufmutter 140 in diskretisierten Positionen entlang der Spindel 150 ermöglicht ist.
Eine zweite Antriebseinheit 300 ist vorgesehen, um die Gewichtseinheiten 110 aus einer Grundposition, in der die Gewichtselemente 110 einen einheitlichen Gesamtblock bilden, reziprozierbar in eine Arbeitsposition zu fördern, in der diejenige Gewichtseinheit 110, in deren Gewindebohrung 111 die Laufmutter 140 durch vorherbestimmte Rotation des Kupplungselementes 161 platziert ist, samt aller oberhalb dieser Gewichtseinheit 110 befindlichen Gewichtseinheiten 110 um die vorherbestimmte Distanz abgesenkt ist. In abgesenktem Zustand der Stützfläche 130 ist ein minimaler Abstand der Unterfläche der untersten an der Aktionsstange 120 fixierten Gewichtseinheit 110 zur Oberfläche der obersten der auf der Stützfläche 130 des Stützlagers 131 gelagerten unfixierten Gewichtseinheit 110 entsprechend der vorherbestimmten Distanz gegeben.
Das oben erläuterte Ausführungsbeispiel der Erfindung dient lediglich dem Zweck eines besseren Verständnisses der durch die Ansprüche definierten erfindungsgemäßen Lehre, die als solche durch das Ausführungsbeispiel nicht eingeschränkt ist.

Claims

Einstell-Vorrichtung (100) für ein Muskeltrainingsgerät mit einer mit einer Mehrzahl von Gewichtseinheiten (110) belastbaren Aktionsstange (120), die bezüglich eines Rahmens (115) des Muskeltrainingsgerätes im wesentlichen vertikal reziprozierbar verschiebbar angeordnet ist, wobei eine vorgebbare Anzahl aus einer Mehrzahl von übereinander auf einer Stützfläche (130) platzierten Gewichtseinheiten (110) zur Bildung eines einheitlichen Trainings-Gewichtsblocks mittels einer Fixiereinrichtung (140) lösbar an der Aktionsstange (120) fixierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichtseinheiten (110) mit einer im wesentlichen parallel zur Aktionsstange (120) ausgerichteten durchgehenden Gewindebohrung (111) versehen sind, und die Fixiereinrichtung (140) von einer mit einem Innengewinde (141) und einem Außengewinde (142) versehenen Laufmutter (140) gebildet ist, deren Außengewinde (142) an die Gewindebohrung (111) angepasst ist, und der deren Innengewinde (141) mit dem Außengewinde (151) einer Spindel (150) kämmt, wobei die Laufmutter (140) zwei oder mehr Bohrungen (143) zur drehbaren Lagerungen je einer Antriebsstange (160) aufweist, und wobei die Antriebstangen (160) mit einem gemeinsamen rotierbaren Kupplungselement (161) verbunden und um eine zentrale Achse der Spindel (150) drehbar gelagert sind, um eine Position der Laufmutter (140) entlang der Spindel (150) vorzugeben.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die übereinander auf der Stützfläche (130) platzierten Gewichtseinheiten (110) mittels mindestens eines auf ein oberstes Gewichtselement (110') wirkenden Riegelelementes (180) als einheitlicher Gesamtblock lösbar fixierbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Riegelelemente (180) vorgesehen sind, die jeweils eine Führungsstange (181) aufweisen, deren jeweils eines Ende mit einem Riegelhaken (182) versehen ist, der zum Zweck einer lösbaren Fixierung der Gewichtseinheiten (110) als Gesamtblock jeweils mit einem im Bereich einer oberen Gewichtseinheit (110') vorgesehenen Riegelbolzen (183) zusammenwirkt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindebohrung (111) des Gesamtblockes als einheitliches, durchlaufendes Gewinde ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steigung des Außengewindes (142) der Laufmutter (140) so bemessen ist, dass eine gravitationsbedingte Eigenbewegung der Laufmutter (140) ausgeschlossen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steigung des Außengewindes (142) der Laufmutter (140) bemessen ist, um eine Fixierung einer eingestellten Position der Laufmutter (140) durch Vorgabe einer Rotationsposition des Kupplungselementes (161) sicherzustellen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengewinde (142) der Laufmutter (140) sowie die Gewindebohrung (111) der Gewichtseinheiten (110) ein-gängig ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Innengewinde (141) der Laufmutter (140) und das Außengewinde (151) der Spindel (150) zwei-gängig ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengewinde (142) der Laufmutter (140) und das Innengewinde der Gewindebohrung (111) der Gewichtseinheiten (110) so bemessen sind, dass die Laufmutter (140) berührungsfrei entlang dem Innengewinde bewegbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungselement (161) ein oder mehr Griffelemente (162) aufweist, die mit entsprechenden Griffelementen (210) einer ersten Antriebseinheit (200) zusammenwirken, um das Kupplungselement (161) lösbar mit der ersten Antriebseinheit (200) zu koppeln.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antriebseinheit (200) einen elektrischen Motor enthält, der über eine vorgebbare Anzahl elektrischer Spannungs-Pulse vorherbestimmter Dauer so antreibbar ist, dass eine vorgebbare Arretierung der Laufmutter (140) in diskretisierten Positionen entlang der Spindel (150) ermöglicht ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfläche (130) an einem vertikal reziprozierbar verschiebbaren Stützlager (131) zum zeitweiligen Absenken der unfixierten Gewichtseinheiten (110) um eine vorherbestimmte Distanz vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Antriebseinheit (300) vorgesehen ist, um die Gewichtseinheiten (110) aus einer Grundposition, in der die Gewichtselemente (110) einen einheitlichen Gesamtblock bilden, reziprozierbar in eine Arbeitsposition zu fördern, in der diejenige Gewichtseinheit (110), in deren Gewindebohrung (111) die Laufmutter (140) durch vorherbestimmte Rotation des Kupplungselementes (161) platziert ist, samt aller oberhalb dieser Gewichtseinheit (110) befindlichen Gewichtseinheiten (110) um die vorherbestimmte Distanz abgesenkt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass in abgesenktem Zustand der Stützfläche (130) ein minimaler Abstand der Unterfläche der untersten an der Aktionsstange (120) fixierten Gewichtseinheit (110) zur Oberfläche der obersten der auf der Stützfläche (130) des Stützlagers (131) gelagerten unfixierten Gewichtseinheit (110) entsprechend der vorherbestimmten Distanz gegeben ist.