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Die Erfindung betrifft eine Vibrationshantel, bei der der Hantelgriff in Schwingungen versetzt werden kann und zwar so, dass die Schwingung vornehmlich in nur einer definierten Raumrichtung wirkt.
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Hanteln werden allgemein zum Training des menschlichen Bewegungsapparates eingesetzt, dabei vornehmlich zum Muskelauf- bzw. Wiederaufbau, zum Konditionstraining oder auch in der Gymnastik. Bei den Einhandhanteln unterscheidet man zwischen Kurzhanteln die an den Enden des Hantelgriffes scheiben- oder kugelartige Gewichte tragen und Kugelhanteln, die aus einem gebogenen Hantelgriff und einer daran befestigten Kugel bestehen. Klassische Kurz- oder Kugelhanteln sind als statische Trainingsgeräte ausgeführt, bei denen der Trainingseffekt auf der Bewegung des Hantelgewichtes entgegen dem Erdschwerefeld und/oder der Eigenträgheit der Hantel beruht.
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Daneben gibt es in der Gruppe der Vibrationstrainingsgeräte Vibrationshanteln, die als Kurzhanteln ausgeführt sind und bei denen dem statischen Hantelgewicht eine Schwingungsbelastung überlagert wird. Der positive Trainingseffekt von Vibrationstrainingsgeräten wurde bereits in verschiedenen Studien nachgewiesen.
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Die
US 850 938 und die
DE 195 32 254 C1 beschreiben eine Vibrationshantel in Form einer Kurzhantel, bei der dem statischen Hantelgewicht eine Schwingungsbelastung überlagert wird, indem die gesamte Hantel oder auch nur vornehmlich der Hantelgriff in Schwingungen versetzt wird. Die Schwingungen werden dabei mit Hilfe eines Motors erzeugt, der beispielsweise in den Hantelgriff eingebaut ist und eine unwuchtige Masse in schnelle Rotation versetzt. Dabei ist der Hantelgriff als Rohr ausgebildet, in dem die Drehachse gelagert ist, auf der die unwuchtigen Massen angebracht sind. Dadurch, dass folglich die unwuchtigen Massen immer im gleichen Umlaufsinn um eine Achse parallel zum Hantelgriff rotieren, wird der Hantelgriff in Schwingungen versetzt, die gleichzeitig in jeder beliebigen Raumrichtung senkrecht zur Achse des Hantelgriffes wirken. Dies führt u. a. zu den im Folgenden beschriebenen Nachteilen bzw. Problemen.
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Die Schwingung in undefinierter Raumrichtung, insb. abweichend zur Raumrichtung der Gewichtskraft, welche auch aus dem Training mit klassischen statischen Hanteln vertraut ist, löst beim Trainierenden Unbehagen aus.
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Dadurch, dass die Schwingung keine definierte Raumrichtung hat, kann ein gezieltes Training gewisser Muskelgruppen – wie dies ansonsten mit klassischen statischen Hanteln möglich ist – nicht erfolgen. Vielmehr werden in jedem Fall mindestens sämtliche Muskeln, die senkrecht zum Hantelgriff wirken, beansprucht. Dies führt zum einen zum ungewollten Training und/oder zur ungewollten Ermüdung von anderen als den zu trainierenden Muskeln. Zum anderen birgt dies Verletzungsrisiken z. B. im Rahmen von Muskelwiederaufbau- oder Rehabilitationsmaßnahmen, bei denen bestimmte Muskelgruppen oder Partien des Bewegungs- oder Knochenapparates explizit vom Training ausgenommen werden müssen.
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Weiterhin erfordert das Training mit einer solchen Vibrationshantel ohne definierte Schwingungsrichtung vom Trainierenden a priori ein generelles Koordinations- und Stabilisierungsvermögen bzgl. aller von der Schwingung angesprochener Schwingungsrichtungen. Dieses ist aber bei Beginn oder bei Steigerung des Trainings sowie bei Verletzungen oder nach deren Heilung typischerweise nicht in allen Raumrichtungen gegeben und muss erst schrittweise aufgebaut werden.
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An dieser Stelle soll angemerkt werden, dass als Raumrichtung in der vorliegenden Schrift die nicht vorzeichenbehaftete Orientierung entlang einer Raumachse bezeichnet wird.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, obige Probleme zu beseitigen und zusätzliche Vorteile zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Demnach ist die erfindungsgemäße Vibrationshantel dadurch gekennzeichnet, dass der Hantelgriff vornehmlich in nur einer Raumrichtung in Schwingung versetzt wird, wobei die gerichtete Schwingung durch in gleicher Phase aber im jeweils zueinander entgegengesetzten Umlaufsinn rotierende unwuchtige jeweils möglichst gleich große Massen erzeugt wird.
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Durch die Erfindung werden die zuvor erläuterten Probleme beseitigt, und es ergeben sich zusätzlich die im Folgenden beschriebenen vorteilhaften Wirkungen bzw. Neuerungen.
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Durch die vorliegende Erfindung werden die insgesamt auf den Körper wirkenden Schwingungen auf das zum Erzielen eines positiven Trainingseffektes nötige Minimum, nämlich die Schwingung in der gewünschten Trainingsrichtung, reduziert. Unerwünschte Nebenwirkungen der Schwingung bleiben somit aus,
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Dadurch wird auch der für die Schwingungserzeugung nötige Energieaufwand auf ein Minimum reduziert. Dies ist insb. bei Betrieb mit Batterien oder Akkumulatoren von großer Bedeutung.
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Weiterhin können durch die definierte Schwingungsrichtung gezielt bestimmte, den Bewegungsablauf koordinierende Nerven stimuliert werden.
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Durch die gezielte Erzeugung einer definierten Schwingungsrichtung ergeben sich außerdem neue Trainingsmöglichkeiten. So kann die Hantel z. B. so gehalten werden, dass die Schwingung während des Trainings senkrecht zur Gewichtskraft wirkt und damit von dieser entkoppelt ist.
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Werden bei erfindungsgemäßer Ausführung der Vibrationshantel die Achsen auf denen die unwuchtigen Massen rotieren so angeordnet, dass sie weitestgehend parallel zur Achse des Hantelgriffes sind, ergibt sich eine besonders robuste und gleichzeitig einfache Bauweise der Hantel und zusätzlich kann die äußerliche Form der Hantel so gestaltet werden, dass sie im wesentlichen derjenigen von klassischen Hanteln entspricht.
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Schließlich ergeben sich bei erfindungsgemäßer Ausführung der Vibrationshantel als Kugelhantel (im Folgenden auch als Klotzhantel bezeichnet) die zusätzlichen Vorteile einer besonders einfachen Bauweise und der Möglichkeit, sowohl wesentlich höhere Gewichte als auch größere Schwingungskräfte zu realisieren.
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Bevorzugte Merkmale und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:
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1: in perspektivischer, teilweise geschnittener Darstellung eine erfindungsgemäße Vibrationshantel in einer Ausführung als Kurzhantel (1). Sie besteht aus einem rohrförmigen Hantelgriff (3) und an den Enden des Hantelgriffes fest angebrachten Gehäusen (10), die über eine sie umgebende schwingungsdämpfende Schicht (11) schwingungstechnisch von den Gewichten (12) entkoppelt sind. Weiterhin ist in die dargestellte Hantel eine erfindungsgemäße Schwingungserzeugungseinrichtung (4–9) eingebaut, die im Folgenden erläutert wird.
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2: ebenfalls in perspektivischer, teilweise geschnittener Darstellung eine erfindungsgemäße Vibrationshantel in einer Ausführung als Kugel- bzw. Klotzhantel (2). Sie besteht aus einem Hantelgriff (3), dessen beide Enden fest mit dem selben Gehäuse (10) verbunden sind, das über eine es umgebende schwingungsdämpfende Schicht (11) schwingungstechnisch von den Gewichten (12) entkoppelt ist. Weiterhin ist in das Gehäuse (10) der dargestellten Hantel eine erfindungsgemäße Schwingungserzeugungseinrichtung (4–9) eingebaut, die im Folgenden erläutert wird.
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Die Erfindung schafft eine Vibrationshantel, bestehend aus einem in Schwingung versetzbaren Hantelgriff (3), der ein oder mehrere Gewichte (12) trägt, wobei der Hantelgriff (3) vornehmlich nur in einer Raumrichtung (Z-Z) in Schwingung versetzt wird, so, dass auf die trainierende Person nur eine aus der Schwingung resultierende Kraft in vornehmlich dieser Raumrichtung (Z-Z) wirkt.
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Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hantel wird die gerichtete Schwingung (Z-Z) und die daraus resultierende Kraft durch in gleicher Phase aber im jeweils zueinander entgegengesetzten Umlaufsinn rotierende unwuchtige jeweils möglichst gleich große Massen (7, 8) erzeugt, wobei die unwuchtigen Massen (7, 8) jeweils um Achsen rotieren die nicht senkrecht zur Achse des Hantelgriffes angeordnet sind, das heißt zwischen den Rotationsachsen der unwuchtigen Massen und der Hantelachse kann jeder beliebige Winkel zwischen 0 Grad und 360 Grad einschließlich 0 Grad und 360 Grad vorliegen außer 90 Grad und 270 Grad. Es kann also zwischen den Rotationsachsen der unwuchtigen Massen und der Hantelachse jeder Winkel zwischen 0 Grad und 90 Grad, zwischen 90 Grad und 180 Grad, zwischen 180 Grad und 270 Grad und zwischen 270 Grad und 360 Grad, insbesondere einschließlich ungefähr 0 Grad, ungefähr 45 Grad, ungefähr 135 Grad, ungefähr 180 Grad, ungefähr 225 Grad, ungefähr 315 Grad und ungefähr 360 Grad vorliegen. Dabei müssen die zugeordneten Rotationsachsen der jeweils gegenläufigen unwuchtigen Massen nicht notwendigerweise parallel angeordnet sein. Bei einer vorzugsweisen Anordnung der Rotationsachsen der unwuchtigen Massen werden diese, wie in 1 und 2 dargestellt, jeweils möglichst parallel (ungefähr 0 Grad) zur Achse des Hantelgriffes angeordnet. Die unwuchtigen Massen (7, 8) werden so angetrieben, dass sich die Schwingungskomponenten (Z-Z) in einer Richtung senkrecht zur Achse des Hantelgriffes aufaddieren und sich in allen anderen Richtungen möglichst aufheben.
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Bei einer alternativen, nicht bildlich dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hantel wird die gerichtete Schwingung und die daraus resultierende Kraft durch in gleicher Phase aber im jeweils zueinander entgegengesetzten Umlaufsinn rotierende unwuchtige jeweils möglichst gleich große Massen erzeugt, wobei die unwuchtigen Massen jeweils um Achsen rotieren die weitestgehend senkrecht zur Achse des Hantelgriffes angeordnet sind. Senkrecht bedeutet hierbei, dass zwischen den Rotationsachsen der unwuchtigen Massen und der Hantelachse ein Winkel von ungefähr 90 Grad oder ungefähr 270 Grad anliegt. Die unwuchtigen Massen werden so angetrieben, dass sich die Schwingungskomponenten in einer Richtung senkrecht zur Achse des Hantelgriffes aufaddieren und sich in allen anderen Richtungen möglichst aufheben.
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Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hantel werden die unwuchtigen Massen (7, 8) von einem einzelnen Motor (4) über Zahnradgetriebe (6), die Motorwelle (5) und weitere Wellen (9), auf denen die Unwuchten angebracht sind, angetrieben. Dabei werden die Unwuchten so angetrieben, dass sie jeweils in entgegengesetztem Umlaufsinn rotieren. Außerdem wird der Motor über eine nicht bildlich dargestellte elektrische Anschlussleitung von außen oder durch ebenfalls nicht bildlich dargestellte, in die Hantel eingebaute, Batterien oder Akkumulatoren mit elektrischer Energie versorgt.
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Bei einer alternativen, nicht bildlich dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hantel sind in die Hantel separate gleichphasig geregelte aber jeweils im zueinander entgegengesetzten Umlaufsinn rotierende Motoren eingebaut, deren Rotoren unwuchtig sind. Zusätzlich können die Wellenenden der Motoren mit weiteren unwuchtigen Massen drehverbunden sein. Dabei werden die Motoren über eine elektrische Anschlussleitung von außen oder durch in die Hantel eingebaute Batterien oder Akkumulatoren mit elektrischer Energie versorgt.
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Bei einer weiteren alternativen, nicht bildlich dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hantel sind in die Hantel separate gleichphasig geregelte Motoren eingebaut, die über Wellen und Zahnradgetriebe unwuchtige Massen so antreiben, dass sie jeweils in entgegengesetztem Umlaufsinn rotieren. Auch hier werden die Motoren über eine elektrische Anschlussleitung von außen oder durch in die Hantel eingebaute Batterien oder Akkumulatoren mit elektrischer Energie versorgt.
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Bei einer möglichen, nicht bildlich dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hantel sind die Wellen, auf denen die unwuchtigen Massen angebracht sind, im rohrförmigen Hantelgriff selbst gelagert.
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Bei einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hantel sind die Wellen (9), auf denen die unwuchtigen Massen (7, 8) angebracht sind, bei Ausführung als Kugel- oder Klotzhantel (2) in einem steifen Gehäuse (10) oder bei Ausführung als Kurzhantel (1) in zwei steifen Gehäusen (10) gelagert, wobei jedes Gehäuse (10) fest mit mindestens einem Ende des Hantelgriffes (3) verbunden ist.
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Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hantel ist ein Motor (4) im rohrförmigen Hantelgriff (3) fest eingebaut. Alternativ können auch mehrere Motoren im Hantelgriff eingebaut sein.
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Bei einer alternativen, nicht bildlich dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hantel ist der Motor in einem fest mit dem Hantelgriff verbundenen Gehäuse eingebaut. Alternativ können auch mehrere Motoren in einem oder mehreren fest mit dem Hantelgriff verbundenen Gehäusen eingebaut sein.
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Bei einer möglichen, nicht bildlich dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hantel sind die Wellen, auf denen die unwuchtigen Massen angebracht sind, beziehungsweise die Motoren deren Rotoren unwuchtig und/oder mit unwuchtigen Massen (7, 8) drehverbunden sind, so angeordnet, dass sämtliche Unwuchten oder zumindest Gruppen von Unwuchten um möglichst jeweils die gleiche Rotationsachse rotieren. Dies kann dadurch erzielt werden, dass die Wellen und/oder unwuchtigen Motorrotoren parallel zur Achse des Hantelgriffes hintereinander und/oder ineinander angeordnet sind.
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Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hantel sind auf die mit dem Hantelgriff (3) fest verbundenen Gehäuse (10) Gewichte (12) aufgesetzt. Zusammen mit dem Hantelgriff (3), dem Gehäuse (10) und der Schwingungserzeugungseinrichtung (4–9) bilden die Gewichte (12) das Grundgewicht der Vibrationshantel (1) oder (2).
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Bei einer alternativen, nicht bildlich dargestellten, Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hantel sind die Gewichte auf den Hantelgriff aufgesetzt.
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Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hantel sind die Gewichte mittels einer schwingungsdämpfenden Schicht (11), die das jeweilige Gehäuse (10) ganz oder teilweise umgibt, schwingungsmäßig vom Gehäuse (10) und damit auch vom Hantelgriff (3) entkoppelt. Die Gewichte (12) sind dann auf dieser Schicht (11) angebracht. Dadurch kann der Hantelgriff (3) in Schwingung versetzt werden, ohne dass die Gewichte (12) zur Schwingung angeregt werden. Dies hat den Vorteil, dass die Hantel (1, 2) stabiler in der Hand des Trainierenden liegt, und dass der Energieverbrauch, der zum Erzeugen der Schwingung nötig ist, minimiert wird.
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Bei einer alternativen, nicht bildlich dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hantel sind die Gewichte schwingungsmäßig von Hantelgriff entkoppelt durch eine ihn ganz oder teilweise umgebende schwingungsdämpfende Schicht. Die Gewichte sind dann auf dieser Schicht angebracht.
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Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hantel können auf jedes der Gewichte (12) nicht bildlich dargestellte Zusatzgewichte aufgesetzt werden. Damit lässt sich das Gewicht der Hantel (1, 2) wie bei klassischen statischen Hanteln erhöhen, Eine mögliche Ausführungsform der Vibrationshantel ist die Ausbildung als Kurzhantel (1).
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Eine alternative Ausführungsform der Vibrationshantel ist die Ausbildung als Kugel- oder Klotzhantel (2), bei der das Gehäuse (10) fest mit einem oder mit beiden Enden des Hantelgriffes (3) verbunden ist.
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Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hantel sind die Gehäuse (10) und/oder die Gewichte (12) so geformt oder auch gekennzeichnet, dass die Schwingungsrichtung (Z-Z) und die Raumrichtung der daraus resultierenden auf den Hantelgriff (3) wirkenden Kraft der Hantel von außen angesehen werden kann.
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Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hantel besteht der Hantelgriff aus einem äußeren Griffrohr (13), welches einen inneren Griff (3) umfangsmäßig umschließt und gegenüber diesem umfangsmäßig frei rotierend aber axial unverschieblich gelagert ist. Zusätzlich liegt der Gesamtschwerpunkt resultierend aus der Schwingungserzeugungsvorrichtung (4–9), sowie den Gehäusen (10) und Gewichten (12) in radialer Richtung außerhalb des Rotationszentrums des äußeren Griffrohres (13). Dadurch kann während des Trainings, d. h. unabhängig von der Rotation des Hantelgriffes um dessen Achse, zu jeder Zeit die Raumrichtung der Schwingung in Bezug auf die Schwerkraft eingestellt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 850938 [0004]
- DE 19532254 C1 [0004]
