DE102008004057A1

DE102008004057A1 - Trainingsgerät mit Standplatte und Antrieb

Info

Publication number: DE102008004057A1
Application number: DE102008004057A
Authority: DE
Original assignee: BERNDSEN KLAUS JUERGEN; Berndsen Klaus-Juergen Dr
Current assignee: BERNDSEN KLAUS JUERGEN; Berndsen Klaus-Juergen Dr
Priority date: 2008-01-12
Filing date: 2008-01-12
Publication date: 2009-07-23

Abstract

Ein Trainingsgerät (1) mit mindestens einer bewegbaren Standplatte (2) und einem Antrieb (3) ist mit wenigstens einem dämpfenden Zwischenglied (7) zwischen Antrieb (3) und Standplatte (2) ausgestattet. Um einem Nutzer eine möglichst schonende Nutzung bei einfachem und sicherem Aufbau des Trainingsgeräts (1) zu ermöglichen, umfasst das dämpfende Zwischenglied (7) ein kompressibles fluides Medium.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Trainingsgerät mit mindestens einer bewegbaren Standplatte und einem Antrieb und mit wenigstens einem dämpfenden Zwischenglied zwischen Antrieb und Standplatte.
Bei derartigen Trainingsgeräten stellt sich ein Nutzer mit seinen Füßen auf die eine Standplatte oder zwei getrennte Standplatten, die ihrerseits über einen üblicherweise elektromotorischen Antrieb, beispielsweise in vertikaler Richtung auf und ab, bewegt und/oder jeweils um eine horizontale Achse verschwenkt werden. Somit kann durch die auf den Nutzer übertragenen Vibrationen z. B. eine Muskelstärkung bzw. ein Muskelaufbau erreicht werden. Ebenso kann ein solches Trainingsgerät zu therapeutischen Zwecken oder in Rehabilitationsmaßnahmen eingesetzt werden.
Aus der EP 0 929 284 B1 ist ein Gerät zur Stimulation von Muskeln des Bewegungsapparats bekannt, das über eine Wippe verfügt, die ihrerseits starr mit einem Antriebsmotor verbunden ist, so dass es insbesondere in den Scheitelpunkten der Wippbewegung zu hohen Beschleunigungskräften und dementsprechend starken Belastungen des Bewegungsapparats des Nutzers kommt.
Um bei der mechanischen Bewegung einer Standplatte, insbesondere in vertikaler Richtung, eine Dämpfung bei der Abwärtsbewegung zu erreichen, ist es aus der US 1 709 410 bekannt, dass der Standplatte eine Feder zugeordnet ist, die bei der Abwärtsbewegung der Standplatte die auftretenden Beschleunigungsspitzen reduziert.
Weiter offenbart die DE 20 2006 006 828 U1 ein Trainingsgerät, bei dem zwischen einer Wippe und einem elektromotorischen Antrieb eine elastische Verbindung, vorzugsweise in Form einer metallischen Blattfeder, angeordnet ist, um eine gedämpfte Bewegung der Wippe bzw. einer Standplatte zu erhalten.
Schließlich ist aus der WO 2007/035 976 A2 ein derartiges Trainingsgerät bekannt, bei dem eine Standplatte über kolbenlose pneumatische Stellglieder bewegt wird, also völlig ohne mechanischen Antrieb. Eine weitergehende Dämpfung einer Standplattenbewegung ist hier nicht offenbart.
Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich für die vorliegende Erfindung die Aufgabe, ein Trainingsgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Bewegungen einer oder zweier Standplatten bei einfachem Aufbau des Trainingsgeräts gedämpft ausführbar sind, um eine möglichst geringe Belastung auf den Nutzer auszuüben, ohne die gewünschte Trainings- oder Rehabilitationsfunktion zu vermindern.
Die Lösung der Aufgabe gelingt erfindungsgemäß mit einem Trainingsgerät der eingangs genannten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das dämpfende Zwischenglied ein kompressibles fluides Medium umfasst.
Bei einem derart ausgebildeten Trainingsgerät erfolgt der Antrieb der Standplatte in an sich bekannter Weise über einen mechanischen Antrieb. Allerdings ist in der Wirkverbindung zwischen Antrieb und Standplatte oder Standplatten ein dämpfendes Zwischenglied angeordnet, das seinerseits ein kompressibles fluides Medium umfasst. Durch die Zwischenschaltung des kompressiblen fluiden Mediums können insbesondere in den Scheitelpunkten der übertragenen Bewegungen, z. B. einer Auf- und Ab-Bewegung, die Beschleunigungsspitzen, die sich als harte Schläge oder Erschütterungen der Standplatte äußern, reduziert und minimiert werden. Hierdurch werden Nutzer des Trainingsgeräts vor schädlichen Belastungen geschützt.
Im Rahmen der Erfindung kann die Ausgestaltung des dämpfenden Zwischenglieds vom Fachmann in unterschiedlicher Weise gewählt werden, bevorzugt jedoch wie im Folgenden beschrieben.
Ein derart ausgebildetes Trainingsgerät ist für unterschiedliche Anwendungen geeignet, beispielsweise für einen Muskelaufbau, um unter anderem eine erhöhte Schnellkraft für sportliche Zwecke zu erreichen. Weiterhin wird durch die Nutzung des Trainingsgeräts die kapillare Durchblutung angeregt, ohne das Herz-Kreislauf-System des Nutzers zu stark zu belasten. Vorteilhaft wird bei Nutzung des Trainingsgeräts durch die intermittierende Druckbeanspruchung die Knochendichte des Skeletts erhöht, um unter anderem Osteoporose zu behandeln bzw. vorzubeugen. In gleicher Weise kann eine Anregung des Verdauungsprozesses und der Darmaktivitäten mit dem Trainingsgerät erreicht werden. Darüber hinaus wirkt das Benutzen des Trainingsgeräts Ödemen und Thrombosegefahren entgegen. Es kommt zu einer Verbesserung der Lymphzirkulation und der Venenaktivität und es werden Gelenke, Sehnen und Bindege websstrukturen gefestigt. Ebenso können spezielle Arten von Potenzstörungen behoben werden. Durch das Nutzen des Trainingsgeräts wird eine Köperspannung des Nutzers aufgebaut, die Rücken- und sonstigen Schmerzen entgegenwirkt. Durch die Vibrationen oder Bewegungen der Standplatte oder -platten wird trotz der Dämpfung eine hohe Trainingsintensität erreicht, so dass schon ein Training von einigen Minuten täglich messbare Erfolge ergibt. Es versteht sich, dass ein solches Trainingsgerät nicht nur zu Trainingszwecken eingesetzt werden kann, sondern auch im Gesundheitswesen und zur Rehabilitation.
Bevorzug ist das fluide Medium ein Gas oder ein Gasgemisch. Beispielsweise kann normale Umgebungsluft eingesetzt werden, wobei diese Luft über einen im Folgenden beschriebenen Kompressor angesaugt und verdichtet werden kann. Ebenso können speziell hierfür geeignete Gase eingesetzt werden, wie beispielsweise Kohlendioxid. Es versteht sich, dass das Trainingsgerät und sein dämpfendes Zwischenglied mit entsprechenden starren oder flexiblen Rohrleitungen, Ventilen und dergleichen ausgestattet sind, um mit Hilfe des fluiden Mediums die dämpfende Wirkung zu ermöglichen.
Zweckmäßig ist das fluide Medium in einem volumenveränderbaren Raum angeordnet. Dieser mit dem fluiden Medium gefüllte Raum wird an einer Eingangsseite von dem Antrieb beaufschlagt, um den Druck im Raum periodisch zu verändern. Ausgangsseitig wirkt der volumenveränderbare Raum durch den sich verändernden Druck mittelbar oder unmittelbar auf die Standplatte ein und versetzt diese in eine periodische Bewegung.
Das Trainingsgerät verfügt entweder nur über eine einzige Standplatte, auf die sich der Nutzer mit beiden Füßen gleichzeitig stellt, oder über zwei Standplatten, d. h. für jeden Fuß eine eigene. Dabei können Form und Größe des dämpfenden Zwischenglieds an die Größe der Standplatten bzw. der einzigen Standplatte angepasst sein. Verfügt das Trainingsgerät lediglich über eine einzige Standplatte, so können ein einziges oder auch zwei dämpfende Zwischenglieder vorgesehen sein, um eine ausreichende Dämpfung zu erhalten. Bei zwei Standplatten ist zweckmäßig jeder Standplatte ein eigenes dämpfendes Zwischenglied zugeordnet.
Sind zwei Standplatten vorhanden, so können diese entweder alternierend, d. h. gegensinnig, eine Auf- und Ab-Bewegung ausführend, oder gleichläufig angetrieben werden, wobei zwischen diesen beiden Betriebsarten auch eine Umschaltung erfolgen kann, um unterschiedliche Trainingsreize zu erhalten.
Zur Erreichung unterschiedlicher Dämpfungen ist ein Druck, unter dem das fluide Medium steht, variabel einstellbar. Steht das fluide Medium nur unter geringem Druck, wird eine relativ starke Dämpfung erhalten; bei hohem Druck wird die Bewegung des Antriebs nur gering gedämpft oder praktisch ungedämpft auf die Standplatte übertragen.
Zur Einstellung des Drucks kann ein Füllventil am volumenveränderbaren Raum dienen, über das entweder aus einem Vorratsbehälter fluides Medium in den Raum nachgefüllt oder aus dem Raum abgelassen werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann ein Druckerzeuger, beispielsweise ein Luftkompressor, vorgesehen sein, um den Druck zu variieren.
Weiter ist vorzugsweise ein Drucksensor an dem/jedem vo lumenveränderbaren Raum vorgesehen, um den Druck individuell einstellen zu können oder um im Lauf eines Trainings die Trainingsbelastungen variieren zu können. Hierdurch besteht z. B. die Möglichkeit, dass der Druck im volumenveränderbaren Raum abhängig vom Körpergewicht eines Nutzers eingestellt werden kann, um das Trainingsgerät an unterschiedlich schwere Nutzer anzupassen. Hierzu dient vorzugsweise eine elektronische Steuerung, die über Gewichtssensoren das Gewicht des Nutzers erfasst und den Druck, vorzugsweise entsprechend gespeicherten Vorgaben oder gegebenenfalls nach Vorgaben des Nutzers, einstellt, um eine passende und gewünschte Dämpfung zu erhalten.
Ebenso ist es möglich, dass im Verlauf eines Trainings die Größe der Dämpfung variiert wird, vorzugsweise ebenfalls über eine elektronische Steuerung, um sich ändernde Trainingsanforderungen zu erzielen. Dabei kann vom Nutzer auch ein gewünschtes Trainingsprogramm mit sich zeitlich verändernden Dämpfungen und/oder mit Änderungen der Bewegungen der Standplatte(n) vorgegeben werden.
Die Standplatte oder die Standplatten können in ihrer Grundstellung entweder horizontal ausgerichtet sein oder um eine im Wesentlichen horizontale Achse nach vorne oder hinten geneigt ausgerichtet sein; mit der zweiten Ausgestaltung können z. B. therapeutisch zweckmäßige Relativstellungen von Beinen und Füßen eines Nutzers vorgegeben werden.
Die Standplatte oder -platten können entweder eine vertikale Auf- und Ab-Bewegung, vorzugsweise gegenläufig, ausführen oder um eine im Wesentlichen horizontale Achse, vorzugsweise ebenfalls gegenläufig, zur Seite und/oder nach vorne und hinten geneigt werden. Ebenso können die Standplatten in einer horizontalen Ebene mit gedämpften Vibrationen beaufschlagt werden. Eine Überlagerung verschiedener Bewegungsarten ist ebenfalls möglich, wobei in diesem Fall jeder Bewegungsrichtung vorzugsweise ein eigenes dämpfendes Zwischenglied zugeordnet ist.
Zum Übertragen der Bewegung des Antriebes auf die Standplatte oder -platten ist dem Antrieb z. B. ein Exzenter zugeordnet, der mit mindestens einem Kolben gekoppelt ist, der in dem volumenveränderbaren Raum hin und her bewegbar ist, so dass der Druck des kompressiblen fluiden Mediums in diesem Raum variiert. Zur weiteren Bewegungsübertragung an die Standplatte oder -platten kann an dem volumenveränderbaren Raum ausgangsseitig ebenfalls ein Kolben angeordnet sein, der durch den variablen Druck im Raum ausgelenkt wird. Anstelle eines oder beider Kolben können auch eine oder zwei elastisch-flexible Membranen eingesetzt werden, die die gleiche Funktion haben.
In einfacher Weise ist der Antrieb des Trainingsgeräts in Form eines Elektromotors ausgebildet, der vorzugsweise seine Drehbewegung über einen oder mehrere Exzenter beispielsweise an einen oder mehrere bewegliche Kolben oder eine oder mehrere bewegliche Membranen überträgt.
Ebenfalls zur Erzielung unterschiedlicher Trainingsreize können die Standplatten mit variablen Frequenzen angetrieben werden, wobei eine Frequenz von bis zu 30 Hz aus physiologischen Gründen bevorzugt ist. Ebenso kann auch die Größe der Auslenkungen, d. h. die Amplitude der Bewegungen oder Vibrationen der Standplatte variiert werden; dabei sind insbesondere Bewegungsamplituden bis zu einigen mm physiologisch zweckmäßig.
Weiter kann das Trainingsgerät mit einem Haltebügel ausgestattet sein kann, um dem Nutzer das aufrechte Stehen auf dem Trainingsgerät bzw. dessen Standplatten zu erleichtern, indem er den Haltebügel mit den Händen ergreift.
Außerdem kann das Trainingsgerät mit einer programmierbaren Steuerung ausgestattet sein, um die Eingabe und den automatischen Ablauf eines gewünschten, vorzugsweise individuell zugeschnittenen Trainingsprogramms zu ermöglichen.
Schließlich kann an dem Trainingsgerät ein Abstandshalter für die Knie des Nutzers vorgesehen sein, der vorzugsweise abnehmbar und/oder in seiner Anordnung verstellbar ist, um eine Beinfehlstellung des Nutzers zu vermeiden oder zu korrigieren. Durch den Abstandshalter wird dem Nutzer eine bestimmte Beinhaltung vorgegeben. Dieser Abstandshalter kann beispielsweise an einem nach oben ragenden Bügel des Trainingsgeräts lösbar befestigt sein.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Trainingsgeräts anhand einer Zeichnung erläutert.
Dabei zeigen:
1 ein Trainingsgerät in perspektivischer Ansicht,
2 einen Antrieb einer der Standplatten des Trainingsgeräts aus 1 in Vorderansicht,
3 den Antrieb aus 2 in Seitenansicht und
4 den Antrieb und die Standplatte aus 2 in Draufsicht.
In 1 ist ein Trainingsgerät 1 mit zwei bewegbaren Standplatten 2 und einem Antrieb 3 in Form eines Elektro motors dargestellt. Die Standplatten 2 können hier in vertikaler Richtung nach oben und unten bewegt werden. Damit ein Nutzer des Trainingsgeräts 1 leichter das Gleichgewicht halten kann, ist ein Haltebügel 4 vorgesehen, an dem er sich mit seinen Händen festhalten kann. An dem Bügel 4 ist auch eine elektronische Steuerung 5 angeordnet, über die beispielsweise ein gewünschtes oder vorgegebenes Trainingsprogramm mit variablen Bewegungsformen, -geschwindigkeiten, -frequenzen, -amplituden oder Dämpfungen abgerufen werden kann. Ebenso kann auf einem Display der Steuerung 5 das momentan absolvierte Training mit einem oder mehreren der vorgenannten Parameter dargestellt werden.
Den unteren Teil des Trainingsgeräts 1 bildet eine Grundplatte 15, über der die Standplatten 2 angeordnet sind und an der der Antrieb 3 und der Haltebügel 4 befestigt sind. Unterseitig besitzt die Grundplatte 15 elastische Füße 16, die einer rutschsicheren und schwingungsentkoppelten Aufstellung des Trainingsgeräts 1 dienen.
In 2 ist ein prinzipieller Aufbau der Bewegungsübertragung vom Antrieb 3 auf die eine Standplatte 2 des Trainingsgeräts 1 in Vorderansicht dargestellt. Dabei ist die Standplatte 2 über einen Übertragungsbalken 6 mit einem dämpfenden Zwischenglied 7 wirkverbunden. Das dämpfende Zwischenglied 7 besteht im Wesentlichen aus einem volumenveränderbaren Raum 8. Im Raum 8 ist ein fluides Medium, beispielsweise Luft oder Kohlendioxyd, untergebracht, um eine Bewegung des Antriebs 3 gedämpft auf die Standplatte 2 zu übertragen. Dies erfolgt dadurch, dass, wie in 3 dargestellt, der Antrieb 3, vorzugsweise ein Elektromotor, über einen Exzenter 9 seine Drehbewegung in eine lineare Hin- und Her-Bewegung umwandelt, wie durch den Doppelpfeil in 3 angedeutet. Über einen Kolben 10a wird eine erste den Raum 8 begrenzende Membran 11a hin und her bewegt, um derart den Druck im Raum 8 periodisch zu verändern. Das fluide Medium im Raum 8 überträgt diese periodische Druckveränderung über eine weitere Membran 11b an einen weiteren Kolben 10b, der seinerseits auf den Übertragungsbalken 6 oder unmittelbar auf die Standplatte 2 einwirkt, wie durch den Doppelpfeil in 3 verdeutlicht.
Vorzugsweise ist an dem Raum 8 ein Drucksensor 12 angeordnet, um den herrschenden Druck im Raum 8 überwachen zu können.
Der Draufsicht in der 4 ist zu entnehmen, dass der Raum 8 über eine Druckleitung 13 entweder mit einem Kompressor 14 oder mit einem unter Druck stehenden Vorratsbehälter für das fluide Medium in Verbindung steht, um den Druck im Raum 8 und damit das Maß der Dämpfung in gewünschter Weise einstellen zu können.
Dabei sind der Raum 8 sowie alle weiteren Komponenten des dämpfenden Zwischenglieds 7 in Abhängigkeit vom gewählten fluiden Medium in geeigneter Weise abgedichtet und druckfest ausgeführt; aus Sicherheitsgründen nötige Absperrungen und Sicherheitsventile sind selbstverständlich vorgesehen.

Sind, wie in 1 gezeigt, mehrere Standplatten 2 vorhanden, kann jeder Standplatte 2 ein eigenes dämpfendes Zwischenglied 7 zugeordnet sein. Bei nur einer einzigen Standplatten 2 kann dieser ein einzelnes dämpfendes Zwischenglied 7 zugeordnet sein; alternativ sind auch hier zwei dämpfende Zwischenglieder 7, z. B. je eines für jede Bewegungsrichtung, möglich. Bezugszeichenliste:

Zeichen	Bezeichnung
1	Trainingsgerät
2	Standplatte
3	Antrieb
4	Haltebügel
5	Steuerung
6	Übertragungsbalken
7	dämpfendes Zwischenglied
8	Raum
9	Exzenter
10a, 10b	Kolben
11a, 11b	Membranen
12	Drucksensor
13	Druckleitung
14	Kompressor
15	Grundplatte
16	Füße

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 0929284 B1 [0003]
- US 1709410 [0004]
- DE 202006006828 U1 [0005]
- WO 2007/035976 A2 [0006]

Claims

Trainingsgerät (1) mit mindestens einer bewegbaren Standplatte (2) und einem Antrieb (3) und mit wenigstens einem dämpfenden Zwischenglied (7) zwischen Antrieb (2) und Standplatte (3), dadurch gekennzeichnet, dass das dämpfende Zwischenglied (7) ein kompressibles fluides Medium umfasst.
Trainingsgerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das fluide Medium ein Gas oder ein Gasgemisch ist.
Trainingsgerät (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das fluide Medium in einem volumenveränderbaren Raum angeordnet ist.
Trainingsgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Standplatten (2) nebeneinander für jeweils einen Fuß eines Nutzers des Trainingsgerätes (1) vorgesehen sind.
Trainingsgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das fluide Medium mit einem variablen Druck beaufschlagbar ist.
Trainingsgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der volumenveränderbare Raum über eine Druckleitung (13) mit einem Vorratsbehälter und/oder einem Druckerzeuger (14) in Verbindung steht.
Trainingsgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drucksensor (12) an dem/jedem volumenveränderbaren Raum vorgesehen ist.
Trainingsgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Standplatte(n) (2) in einer Grundposition horizontal oder um eine horizontale Querachse nach vorne oder hinten geneigt angeordnet ist/sind.
Trainingsgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Standplatte (2) in vertikaler und/oder horizontaler Richtung bewegbar ist.
Trainingsgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Standplatte (2) um mindestens eine horizontale Achse seitwärts und/oder nach vorne und hinten neigbar ist.
Trainingsgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Übertragung einer Bewegung vom Antrieb (3) zur Standplatte (2) wenigstens ein Kolben (10a, 10b) und/oder wenigstens eine Membran (11a, 11b) vorgesehen ist.
Trainingsgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druck des fluiden Mediums in Abhängigkeit vom Gewicht eines Nutzers des Trainingsgerätes (1) variabel einstellbar ist.
Trainingsgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke der Dämpfung des dämpfenden Zwischenglieds (7) veränderbar einstellbar ist.
Trainingsgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (3) einen Elektromotor, insbesondere mit mindestens einem Exzenter (9), umfasst.
Trainingsgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewegung der Standplatte (2) in ihrer Frequenz veränderbar ist, insbesondere bis zu 30 Hz einstellbar ist.
Trainingsgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass es mit einer programmierbaren Steuerung (5) ausgestattet ist.
Trainingsgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Haltebügel (4) für den Nutzer vorgesehen ist.
Trainingsgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstandshalter für die Knie des Nutzers vorgesehen ist.