DE102007007989A1

DE102007007989A1 - Ellipsentrainer für das zusätzliche Training der Abdominalmuskulatur

Info

Publication number: DE102007007989A1
Application number: DE200710007989
Authority: DE
Inventors: Maik Schnitzer; Benjamin Franzke; Rico Dietzmeyer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-02-17
Filing date: 2007-02-17
Publication date: 2008-08-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Trainingsgerät, nämlich einen Ellipsen- oder Crosstrainer für das zusätzliche Training der Abdominalmuskulatur, mit dem ein Benutzer neben Beinen, Po, Arm- und Brustmuskulator auch die Bauchmuskulatur trainieren kann. Grundlage des Trainingeffektes ist das reflexartige Anspannen der Bauchmuskulatur beim Neigen des Oberkörpers nach hinten. Solch ein zyklisches An- und Entspannen erzeugt die erfindungsgemäße Einrichtung dadurch, dass ein traditioneller Ellipsentrainer auf einem gebogenen Untergestell montiert wird. Durch eine zusätzliche Integration eines Planetengetriebes, das durch die Rotation der Pedalstangenkurbel während des Trainings angetrieben wird, ist eine periodische Verlagerung des Schwerpunktes des Gesamtsystems möglich. Dazu wird eine erhebliche Zusatzmasse an dem Steg positioniert, der die Planetenräder führt. Insbesondere bei Bewegung dieser Zusatzmasse nach hinten wippt der Ellipsentrainer mit dem Trainierenden nach hinten, so dass eine kurzzeitige Kontraktion der Abdominalmuskulatur erzeugt wird, die beim anschließenden Wippen nach vorn wieder gelöst wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Trainingsgerät, nämlich einen Ellipsen- oder Crosstrainer für das zusätzliche Training der Abdominalmuskulatur, mit dem ein Benutzer neben Beinen, Po, Arm- und Brustmuskulatur auch die Bauchmuskulatur trainieren kann. Die Beanspruchung der Abdominalmuskulatur erfolgt dabei über die Neigung der Körperachse bzw. die Verlagerung des Körperschwerpunktes des Benutzers relativ zu den Auflagepunkten der Füße. Eine Neigung der Körperachse des Benutzers erfolgt über Neigung des Gerätes oder von Teilen der Apparatur.
Derartige Trainingsgeräte, wie sie beispielsweise aus DE 201 00 276 U1 , DE 202 006 015 716 U1 oder DE 000 010 135 442 B4 bekannt sind, eignen sich dazu, den Bewegungsablauf einer Laufbewegung nachzuahmen, wobei über dieses Training vorwiegend die Muskulatur von Beinen, Po, Armen und Brust trainiert wird.
Der aus dem konstruktiven Aufbau resultierende Bewegungsablauf vernachlässigt also das Training einer traditionellen Problemzone – der Bauchmuskulatur. Ein umfassenderes Fitnesstraining setzt daher die Durchführung anschließender isolierter Bauchübungen voraus. Solche Isolationsübungen dienen jedoch aus Gründen der Stoffwechselphysiologie nicht dem Fettabbau, sondern eher dem Muskelaufbau.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Ellipsentrainer so zu erweitern, dass ein Benutzer parallel Beine, Po, Arm- und Brustmuskulatur und die Abdominalmuskulatur trainiert.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Beanspruchung der Abdominalmuskulatur über die zyklische Neigung der Körperachse nach hinten bzw. die Verlagerung des Körperschwerpunktes des Benutzers erreicht wird.
Eine Möglichkeit, die Neigung der Körperachse und die Verlagerung des Körperschwerpunktes relativ zu den Auflagen der Füße zu realisieren, besteht in einer zusätzlichen Hubbewegung von Teilen des Gesamtsystems oder einer Wippbewegung.
Eine Hubbewegung des Gerätes kann zum einen durch Kreisscheibensysteme und Planetensätze und zum anderen durch hydraulische oder pneumatische Systeme erzielt werden.
Kreisscheibensysteme und Planetenradsätze transformieren eine Rotation in eine lineare Hin- und Herbewegung. Die nötige Energie für die gewünschte Zusatzbewegung wird vorzugsweise über die Nutzung der durch den Trainierenden zugeführten Rotationsenergie der Pedalstangenkurbelwelle bereitgestellt. Dazu werden zwei zusätzliche Hubstangenkurbeln, die durch eine Welle verbunden sind, installiert. Die Übertragung der Drehbewegung der Pedalstangenkurbelwelle auf die Hubstangenkurbelwelle erfolgt über ein Getriebe. Möglichkeiten wären Ketten-, Keilriemen- oder Zahnradgetriebe oder ähnliche kraftübertragende Systeme. Die Drehbewegung der Pedalstangenkurbelwelle wird über benannte Getriebe nun auf die Hubstangenkurbelwelle übertragen. Da diese mit den bereits erwähnten Hubstangenkurbeln fest verbunden ist, kommt es zur Rotation dieser Kurbeln beziehungsweise Kreisscheiben. Nun übertragen die Hubstangenkurbeln ihre Bewegung auf die mit ihnen gelenkig verbundenen Hubstangen, die sie ähnlich den Pedalstangen in eine senkrechte, elliptische Hubbewegung umwandeln, da die Hubstangen am anderen Ende gelenkig mit einem zusätzlich angebrachten Gestellrahmen verbunden sind. Daraus ergibt sich die Neigung des Gerätes. Alternativ könnte man die Kreisscheiben durch ein Planetengetriebe ersetzen, dessen langsameres Rotieren der Planetenräder oder dessen Bewegung des Hohlrades zur Steuerung der Hubstangen genutzt wird. Konstruierbar ist auch ein technisches System, das dem Prinzip des Rotationskolbenmotors von Felix Wankel folgt.
Die Hubbewegung von Teilen des innovativen Ellipsentrainers kann auch über hydraulische oder pneumatische Systeme erzeugt werden. Der technische Aufbau setzt dabei den Einsatz von mindestens zwei an Ecken des Gestellrahmens befestigten Zylindern voraus. Dies ermöglicht nun, das Gerät an verschiedenen Stellen unterschiedlich stark, zu heben, um eine Verlagerung des Körperschwerpunktes zu ermöglichen. Durch den Einsatz beliebiger Programme zur Mikrokontrollersteuerung können die Pneumatik- oder Hydraulikzylinder zyklisch oder zufällig und in beliebiger Stärke angesteuert werden. Der Vorteil dieser Variante besteht in der Möglichkeit, bei Bedarf auch seitliche Neigungen des Gerätes zu erzeugen.
Die Verlagerung des Körperschwerpunktes kann auch über eine Wippbewegung ermöglicht werden. Dafür wird das gesamte Gerät auf einen drehbar gelagerten zweiseitigen Hebel montiert. Um die erwünschte Bewegung zu erzeugen, wird hier nun der Schwerpunkt des Gesamtsystems verschoben. Durch die Verlagerung einer Teilmasse in Erstreckungsrichtung der Pedalstangen entsteht ein zusätzliches Drehmoment, wodurch der Ellipsentrainer samt Benutzer aus dem Gleichgewicht gerät.
Eine Möglichkeit, die Verlagerung des Körperschwerpunktes über eine Wippbewegung zu erzeugen besteht darin, über das Hohlrad eines zentralen Planetengetriebes mit fixen Planetenradachsen oder über eine Kreisscheibe ein zusätzliches Zahnrad anzutreiben, das als Exzenter für eine Masseverschiebung über Schubstangen sorgt. Es wird also eines der unter [0008] beschriebenen exzentrischen Systeme horizontal angeordnet. Es führt nun keine Hubbewegung mehr aus, sondern bewegt ein Massestück auf einer horizontalen Bahn. Folglich kommt es auch hier zur Verlagerung des Schwerpunktes und zur daraus resultierenden Kippbewegung.
In einer alternativen Ausführungsform wird eine der Pedalstangen nach hinten verlängert, so dass sie über ihre Verbindung mit der Kreisscheibe oder mit dem Planetengetriebe hinausreicht. An dem verlängerten Ende wird nun ein Massestück befestigt, dessen Hin- und Herbewegung den Schwerpunkt des Gesamtsystems zyklisch verlagert.
Die weitere Variante basiert auf einem Planetengetriebe, dessen Sonnenrad an Stelle der Pedalstangenkurbel installiert wird. Die Pedalstangen werden am Hohlrad gelenkig befestigt und treiben das Getriebe über die Bewegung des Benutzers an. Das Sonnenrad ist in diesem Falle fixiert. Verwendet man nun umlaufende Planetenräder mit stark unterschiedlicher Masse, kommt es zu einem Wandern des Schwerpunktes und dadurch zum Wippen des Ellipsentrainers. Über das Verhältnis der Durchmesser von Sonnen- und Planetenrad kann das Verhältnis von Schritt- und Kippfrequenz variiert werden.
Nicht zuletzt wegen der unterschiedliche Toleranz Trainierender gegenüber dauerhaften Wippbewegungen während des Gehens kann die Belastungsintensität für das Bauchtraining individuell eingestellt werden. Dazu muss die Veränderung der Entfernung von der Welle zur gelenkigen Verbindung mit der Hubstange ermöglicht werden. Hierfür wird vorzugsweise ein Splint beziehungsweise ein Bolzen, der über eine Feder in Bohrungen in der Kreisscheibe schnappt, verwendet. Diese Bohrungen befinden sich dabei auf unterschiedlichen Radien, wobei mit zunehmendem Abstand zum Rotationszentrum die Hubintensität wächst. Man kann also verschiedene Stufen der Hubintensität vorgeben. Dadurch kann die Hub- bzw. Kippintensität innerhalb eines Intervalls sukzessive variiert werden, wodurch der Trainingseffekt für die Abdominalmuskulatur individuell optimiert werden kann. Für die Ausführungsformen aus den Punkten [0011], [0012] und [0013] kann man dies über die Variation des Angriffspunktes am Massestück erreichen. Je weiter sich das Massestück infolge des Abstandes vom Ruheschwerpunkt wegbewegt, desto größer ist der resultierende Hub.
Nachfolgend wird der erfindungsgemäße Ellipsentrainer anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles in Verbindung mit einer Zeichnung näher dargestellt.
1 zeigt eine Seitenansicht des Ellipsentrainers
Das in der Zeichnung 1 dargestellte Trainingsgerät umfasst einen Grundkörper 1, der im Wesentlichen als Gehäuse ausgebildet ist und der auf einer entlang der Längsrichtung angeordneten Wippe 2 montiert ist.
Von dem Grundkörper 1 erstreckt sich nach oben eine Tragsäule 3 mit einer quer zu deren Längserstreckung angeordneten, im Wesentlichen horizontal verlaufenden Traverse 4, an der die Pedalhebel 5a und 5b mit Handgriffen an ihrer Oberseite gelenkig angebracht sind.
Das untere Ende der Pedalhebel 5a, 5b ist gelenkig mit dem vorderen Ende der Pedalstangen 6a und 6b verbunden, auf welchen Pedale 7 angebracht sind, um die auf ihnen stehenden Füße eines Trainierenden aufzunehmen.
Das hintere Ende der Pedalstangen 6a und 6b ist jeweils gelenkig und exzentrisch mit einer Kreisscheibe 8 verbunden, die über eine gemeinsame Achse das Sonnenrad des Planetengetriebes treibt.
Das Planetengetriebe besteht darüber hinaus aus beispielsweise drei Planetenrädern 9a, 9b, 9c und einem festen Hohlrad, das mit dem Grundkörper 1 verbunden ist. Um das getriebene Sonnenrad rotieren in gleicher Richtung die Planetenräder 9a, 9b, 9c und der Steg 10 gemeinsam. Der Steg 10 verbindet die Planetenräder in festem Achsabstand und trägt eine Zusatzmasse 11 auf einer radial verschiebbaren Achse 12.
Weil die Planetenräder in dem fixierten Hohlrad rotieren, ändert sich die Lage des Masseschwerpunktes, wodurch das Gerät zu wippen beginnt. Gestaltet man die Zusatzmasse 11 z. B. über einen Servomotor auf der Achse 12 radial verschiebbar, ergeben sich variable Wippamplituden.
Die implizierte Wippbewegung verursacht eine Neigung des Gerätes, die unter Fortsetzung des Bewegungsablaufes verläuft und die Neigung der Körperachse und die Verlagerung des Körperschwerpunktes des Benutzers erzeugt. Dadurch wird eine zyklische Anspannung der Bauchmuskulatur des mit dem Gesamtsystem nach hinten kippenden Trainierenden hervorgerufen.
Die von Ellipsentrainern bzw. Ergometern bekannte Wirbelstrombremse 13 wird in üblicher Weise von der Kreisscheibe 8 über Zahnriemen oder dergleichen angetrieben.
Alle genannten Versionen des Trainingsgerätes setzen einen Geräteneukauf voraus. Alternativ bietet sich ein Nachrüstsystem an. Diese Vorrichtung besteht zunächst aus einem Untergestell, auf dem die vorderen Füße des konventionellen Ellipsentrainers befestigt werden. Im Gestell ist ein Hubbewegungen erzeugendes System, wie es unter [0008] beschrieben wurde, untergebracht. Das Gestell besteht aus einem Ober- und einem Unterteil, die gelenkig miteinander verbunden sind. In einer bevorzugten Ausführungsform könnten die Hubstangenkurbeln mit Welle im vorderen Bereich mit dem Gestelloberteil verbunden werden. Die Hubstangen sind dann an einem Ende mit den Hubstangenkurbeln und am anderen Ende mit dem Gestellunterteil gelenkig verbunden. Da für die Aufrüstvorrichtung nicht die Drehbewegung der Pedalstangenkurbelwelle genutzt werden kann, muss diese Bewegung über einen Elektromotor erzeugt werden. Dieser Elektromotor versetzt nun die Hubstangenkurbeln in eine Drehbewegung, durch die das Gestelloberteil eine Hubbewegung durchführt. Somit wird der Ellipsentrainer in eine Schräglage versetzt, die wie beim den oben beschriebenen Ausführungsformen eine Neigung der Körperachse zur Folge hat.

1: Pedalstangenkurbel
2: Obergestell
3: Pedalstange
4: Pedal
5: Gehäuse
6: Kurbel (fest mit Hohlrad verbunden)
7: Hohlrad
8: Tellmasse
9: Planetenrad
10: gebogenes Untergestell (Wippe)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 20100276 U1 [0002]
- DE 202006015716 U1 [0002]
- DE 000010135442 B4 [0002]

Claims

Ellipsentrainer für das zusätzliche Fitnesstraining der Abdominalmuskulatur gekennzeichnet dadurch, dass ein Training der Abdominalmuskulatur über die Verlagerung des Körperschwerpunktes erfolgt.
Ellipsentrainer für das zusätzliche Fitnesstraining der Abdominalmuskulatur entsprechend Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass eine Verlagerung des Körperschwerpunktes durch die Neigung des Gerätes erfolgt.
Einrichtung entsprechend Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Neigung des Gerätes über Hubbewegungen erzeugende Systeme erfolgt.
Einrichtung entsprechend Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass das Hubbewegungen erzeugende System ein exzentrisches System ist.
Einrichtung entsprechend Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass das exzentrische System über Hubstangen mit dem Stützfuß verbunden ist.
Einrichtung entsprechend Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Hubstangen am anderen Ende gelenkig mit Hubstangenkurbeln verbunden sind.
Einrichtung entsprechend Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Hubstangenkurbeln fest mit einer Hubstangenkurbelwelle verbunden sind.
Einrichtung entsprechend Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Hubstangen am anderen Ende gelenkig mit dem Hohlrad oder den Planetenrädern eines Planetengetriebes gelenkig verbunden sind.
Einrichtung entsprechend einem der Ansprüche 4 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass das exzentrische System front- oder heckgelagert sein kann.
Einrichtung entsprechend Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass das Hubbewegung erzeugende System ein hydraulisches oder pneumatisches System sein kann.
Einrichtung entsprechend Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, dass die Hubbewegung durch eine beliebige Anzahl von Zylindern erfolgt.
Einrichtung entsprechend Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinder das Gerät oder Teile davon an verschiedenen Stellen unterschiedlich stark in beliebiger Reihenfolge, die durchaus willkürlich oder zufällig, aber auch periodisch sein kann, heben und senken.
Einrichtung entsprechend Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Neigung des Gerätes über Wippbewegungen erzeugende Systeme erfolgt.
Einrichtung entsprechend Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, dass auf einem gebogenen Untergestell befestigt ist.
Einrichtung entsprechend Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, dass das Wippbewegungen erzeugende System ein System mit labilem Gleichgewicht ist.
Einrichtung entsprechend Anspruch 15 dadurch gekennzeichnet, dass das System mit labilem Gleichgewicht eine zusätzlich montierte Masse beinhaltet.
Einrichtung entsprechend Anspruch 16 dadurch gekennzeichnet, dass durch Verlagerung der Zusatzmasse die Wippbewegung erfolgt.
Einrichtung entsprechend Anspruch 16 dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzmasse durch eine Planetengetriebe bewegt wird.
Einrichtung entsprechend Anspruch 17 dadurch gekennzeichnet, dass das Planetengetriebe Planetenräder mit unsymmetrischer Masseverteilung aufweist.
Einrichtung entsprechend Anspruch 18 dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzmasse über eine Achse mit dem Steg verbunden ist, der die Planetenräder führt.
Einrichtung entsprechend Anspruch 18 dadurch gekennzeichnet, dass der Trainierende über den Bewegungsablauf das Sonnenrad treibt.
Einrichtung entsprechend Anspruch 16 dadurch gekennzeichnet, dass eine individuelle Anpassung der Hubintensität durch Verschiebung der Zusatzmasse auf ihrer Achse radial erfolgt.
Einrichtung entsprechend Anspruch 17 dadurch gekennzeichnet, dass die Verlagerung der Zusatzmasse unter Nutzung eines horizontalen Exzenters erfolgt.
Einrichtung entsprechend der Ansprüche 7 und 23 dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb der Exzenterkurbelwellen unter Nutzung der Drehbewegung des Planetengetriebes oder der Pedalstangenkurbelwelle über die Verwendung eines Zahnriemens oder ähnlichen kraft- und bewegungsübertragenden Systemen erfolgt.
Einrichtung entsprechend Anspruch 23 dadurch gekennzeichnet, dass die Verlagerung der Zusatzmasse über eine Hin- und Herbewegung in einer Schiene erfolgt.
Einrichtung entsprechend Anspruch 16 dadurch gekennzeichnet, dass die Verlagerung der Zusatzmasse unter Nutzung einer verlängerten Pedalstange erfolgt.
Einrichtung entsprechend Anspruch 26 dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzmasse am äußeren Ende einer Pedalstange angebracht wird.
Einrichtung entsprechend Anspruch 27 dadurch gekennzeichnet, dass durch Drehbewegung der Pedalstangenkurbel über die Pedalstangen die Position der Zusatzmasse verschoben und so das Gerät geneigt wird.
Einrichtung entsprechend einem der Ansprüche 1 bis 28 dadurch gekennzeichnet, dass die Verlagerung des Körperschwerpunktes über die Neigung der Körperachse nach hinten erfolgt.
Einrichtung entsprechend Anspruch 29 dadurch gekennzeichnet, dass die Neigung der Körperachse ohne Beugung der Wirbelsäule erfolgen kann.
Einrichtung entsprechend Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Intensität der Hubbewegung individuell angepasst werden kann.
Einrichtung entsprechend Anspruch 31 dadurch gekennzeichnet, dass die Abstände zwischen den Angriffspunkten der Hubstangen an den Hubstangenkurbeln und der Hubstangenkurbelwelle einstellbar sind.