DE102017004045A1

DE102017004045A1 - Trainingsvorrichtung

Info

Publication number: DE102017004045A1
Application number: DE102017004045.1A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-04-26
Filing date: 2017-04-26
Publication date: 2018-10-31

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Trainingsvorrichtung, welche sich bei bestimmungsgemäßer Benutzung nicht im Raum bewegt und eine Handkurbel, eine Fußkurbel und ein Bremssystem zur Bremsung der Bewegung der Handkurbel und der Fußkurbel umfasst.

Description

Die Erfindung betrifft eine Trainingsvorrichtung zum Trainieren der Muskulatur.
Ergometer oder Heimtrainer sind für medizinische Untersuchungen, im Bereich des Muskelaufbaus und zum Erhalt der Fitness im Rahmen von Fitnessstudios und im privaten Bereich seit langer Zeit bekannt. Es gibt diesbezüglich viele unterschiedliche Arten von Trainingsvorrichtungen, die auf mannigfaltigen Techniken basieren, z.B. Rudermaschinen, Crosstrainer oder Fahrradtrainer.
Den meisten Ergometern gemein ist, dass eine Bewegung des Benutzers in Wärme umgesetzt wird. Dazu wird sich oftmals der Reibung bedient. Beispielsweise wird eine Schwungscheibe in Drehung versetzt und diese Drehung gebremst, z.B. durch Bremselemente oder durch Verwirbeln einer Flüssigkeit mittels entsprechend geformter Schwungscheiben in einem Wassertank.
Eine besondere Art von Ergometern, z.B. Fahrradtrainer, basiert auf dem Prinzip, dass die Energie durch einen Benutzer mittels Kurbeln an eine Schwungscheibe übertragen wird. Wie bei einem Fahrrad werden durch Fußtritte Kurbeln mit Pedalen bewegt und durch diese Bewegung die Schwungscheibe direkt oder über eine Kraftübertragung, z.B. eine Kette, einen Riemen oder ein Getriebe, angetrieben.
Nachteil dieser Vorrichtungen ist, dass nur eine Muskelgruppe zu einer Zeit trainiert werden kann. Ein kombiniertes Training von Arm- und Beinmuskulatur, z.B. wie bei einem Crosstrainer, ist mit kurbelbasierten Ergometern nicht möglich. Jedoch ermöglicht die typische Bewegung auf einem kurbelbasierten Ergometer eine Art des Trainings, das auf einem Crosstrainer nicht möglich ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und eine Trainingsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, mittels der ein Benutzer in der Lage ist, ein kombiniertes Training von Arm- und Beinmuskulatur mit Kurbeln vorzunehmen.
Diese Aufgabe wird durch eine Trainingsvorrichtung gemäß den Ansprüchen gelöst.
Die erfindungsgemäße Trainingsvorrichtung umfasst eine Handkurbel, eine Fußkurbel und ein Bremssystem zur Bremsung der Bewegung der Handkurbel und der Fußkurbel.
Die erfindungsgemäße Trainingsvorrichtung kann auch als „Ergometer“ oder als „Heimtrainer“ bezeichnet werden. Die Handkurbel ist selbstverständlich so angebracht, dass sie von einem Benutzer mit der Hand betätigt werden kann, während der Benutzer die Fußkurbel mit dem Fuß betätigt. Die bestimmungsgemäße Betätigung einer Kurbel ist die Drehung um ihre Kurbelachse.
Eine Trainingsvorrichtung im Sinne der Erfindung bewegt sich bei Betätigung einer oder beider Kurbeln selbstverständlich nicht. Das heißt, sie ist wie alle Ergometer theoretisch zwar verschiebbar bzw. transportierbar, aber sie ist so gestaltet, dass sie sich bei einer bestimmungsgemäßen Benutzung nicht im Raum bewegt.
Die Bewegungen von Hand- und Fußkurbel sind bevorzugt miteinander gekoppelt, so dass die Bewegung einer der Kurbeln auch auf die andere Kurbel wirkt. Dies dient einem synchronen Bewegungsablauf während des Trainings an der Trainingsvorrichtung.
Bei einer bevorzugten Kopplung sind die Kurbelachsen beider Kurbeln jeweils mit einem Elektromotor verbunden, so dass die Welle des Elektromotors durch die Kurbelwelle gedreht wird bzw. diese antreibt. Die beiden Elektromotoren sind wiederum miteinander elektrisch verbunden, so dass ein Strom, der in einem der Elektromotoren durch Drehung seiner Welle induziert wird, den anderen Elektromotor antreibt.
Das Bremssystem ist erfindungsgemäß zur Bremsung der Bewegung der Handkurbel und der Fußkurbel ausgestaltet. Es kann vorzugsweise für jede der Kurbeln ein Bremselement umfassen, das jede Kurbel unabhängig zu der anderen bremst.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Bremssystem ein Bremselement, das sowohl Hand- als auch Fußkurbel gemeinsam bremst.
Bevorzugt ist die Stärke des Widerstandes, den das Bremssystem der Drehung der Kurbeln entgegensetzt, einstellbar. Dies hat den Vorteil, dass einem Benutzer ein unterschiedlich starkes bzw. intensives Training ermöglicht wird.
Bevorzugt umfasst die Trainingsvorrichtung ein Schwungelement, insbesondere eine Schwungscheibe, welches von einer Kurbel oder von beiden Kurbeln angetrieben wird. Die Kraftübertragung kann dabei insbesondere über Ketten, Riemen, Achsen oder ein Getriebe erfolgen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird das Schwungelement von einem Elektromotor bewegt, welcher seine Energie von der Bewegung mindestens einer der Kurbeln erhält. Dazu ist eine diesbezügliche Kurbelachse mit einem elektrischen Generator, z.B. einem Dynamo oder einem Elektromotor, dermaßen gekoppelt, dass bei der Drehung der betreffenden Kurbel mittels des Generators ein Strom erzeugt wird. Der Generator wiederum ist elektrisch mit dem Elektromotor des Schwungelements verbunden, so dass der erzeugte Strom den Elektromotor antreibt. Es kann dabei eine der Kurbeln das Schwungelement rein mechanisch antreiben und die andere Kurbel rein elektrisch, es können aber auch beide Kurbeln das Schwungelement rein elektrisch antreiben. Der Vorteil ist, dass über eine elektrische Steuerung das Kräfteverhältnis der beiden Kurbeln auf einfache Weise gesteuert werden kann, z.B. über einen regelbaren Widerstand zwischen Generator und Elektromotor. Bevorzugt ist auch, dass eine Kurbel das Schwungelement sowohl elektrisch als auch mechanisch antreibt. Auf den elektrischen Teil der Antriebsenergie kann dann die oben beschriebene Steuerung wirken.
Als ein Bremselement kann ein Bremsklotz, ein Bremsriemen oder eine Flüssigkeitsbremsung, bei der sich das Schwungelement in einer Flüssigkeitsumgebung bewegt und durch Reibung mittels Reibelementen die Flüssigkeit verwirbelt, eingesetzt werden.
Ein bevorzugtes Bremselement wirkt auf magnetische oder elektromagnetische Weise. Dazu umfasst die Trainingsvorrichtung vorzugsweise einen Permanentmagneten oder einen Elektromagneten, dessen magnetisches bzw. elektromagnetisches Feld auf das Schwungelement, z.B. die Schwungscheibe, wirkt und in diesem Wirbelströme induziert. Eine Schwungscheibe würde also in diesem bevorzugten Fall als Wirbelstrombremse wirken.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Trainingsvorrichtung eine Haltestruktur, an der beide Kurbeln, insbesondere zusammen mit einem Schwungelement, und das Bremssystem angebracht sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Trainingsvorrichtung einen Sitz, auf dem ein Benutzer während der Betätigung der Kurbeln sitzen kann. Der Sitz ist bevorzugt verstellbar ausgestaltet, insbesondere mit einer horizontalen Verstellung und/oder einer vertikalen Verstellung. Eine horizontale Verstellung, mit der sich der horizontale Abstand zu der Fußkurbel einstellen lässt, ist vorteilhaft, um das Gerät für mehrere Benutzer mit unterschiedlichen Beinlängen optimal einstellen zu können. Eine vertikale Verstellung, mit der sich die Sitzhöhe über dem Boden und damit auch der Abstand zu der Handkurbel einstellen lässt, ist vorteilhaft, um das Gerät für mehrere Benutzer mit unterschiedlichen Körpergrößen bzw. Armlängen optimal einstellen zu können.
Der Sitz und die Haltestruktur sind bevorzugt auf einer gemeinsamen Basisstruktur, z.B. einer Bodenplatte, montiert. Dabei ist die Haltestruktur bevorzugt ebenfalls verstellbar ausgestaltet, insbesondere indem sich der Winkel der Haltestruktur zur Basisstruktur verändern lässt. Damit kann ein Benutzer, insbesondere bei Vorhandensein eines verstellbaren Sitzes, die beiden Kurbeln optimal für seine Bedürfnisse relativ zu seinem Körper anordnen.
Die Basisstruktur umfasst vorzugsweise Standfüße. Die Standfüße sind bevorzugt höhenverstellbar ausgestaltet. Dies hat den Vorteil, dass die Höhe der Basisstruktur bzw. ihr Stand auf einem (unebenen) Bodenareal optimiert werden kann.
Beispiele für bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Trainingsvorrichtung sind in den Abbildungen dargestellt. Die Darstellungen sind jeweils schematisch.

1 zeigt eine bevorzugte Trainingsvorrichtung.
2 zeigt ein Detail einer bevorzugten Trainingsvorrichtung.

Die in 1 dargestellte Trainingsvorrichtung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Das Training an diesem Gerät wird mittels der Handkurbel 1, die mit den Händen betrieben wird, und der Fußkurbel 2, die mit den Füßen betrieben wird, durchgeführt.
In dieser Darstellung wirken sowohl die Handkurbel 1 als auch die Fußkurbel 2 auf eine Schwungscheibe 3 und versetzen diese bei Betätigung der Kurbeln in eine Drehbewegung. Selbstverständlich ist es möglich, dass die Handkurbel 1 auch auf eine eigene Schwungscheibe wirken könnte und ihre Bewegung unabhängig von der Bewegung der Fußkurbel 2 wäre.
Die Kurbeln und die Schwungscheibe sind an einer gemeinsamen Haltestruktur 4 montiert, die auf einer Bodenplatte 6 befestigt ist. Im Grunde ist die Bodenplatte 6 nicht unbedingt notwendig, jedoch vereint sie alle Elemente der Trainingsvorrichtung, so dass die Trainingsvorrichtung für ein perfektes Arrangement im Raum einfach verschoben werden kann. Die Bodenplatte ist auf vier Standfüßen 7 gelagert, die insbesondere höhenverstellbar sein können.
Ein Benutzer der Trainingsvorrichtung lässt sich auf dem Sitz 4 nieder und stellt diesen Sitz 4 vorzugsweise optimal für seine Körpermaße ein. Dazu ist der Sitz 4 bevorzugt höhenverstellbar und lässt sich insbesondere auch in seinem Abstand zu den Kurbeln horizontal auf der Bodenplatte 6 verstellen. Es ist besonders bevorzugt, dass sich auch die Neigung der Haltestruktur 4 verändern lässt, um das Gerät für alle Arm- und Beinlängen optimal anzupassen.
Nun betätigt der Benutzer die Fußkurbel 2, um seine Beinmuskulatur zu trainieren und die Handkurbel 1, um seine Armmuskulatur zu trainieren. Da dies gleichzeitig geschehen kann, bietet die Trainingsvorrichtung einen kombinierten Trainingseffekt sowohl für den Unterkörper als auch für den Oberkörper.
Um ein unterschiedlich starkes Training zu ermöglichen, ist der Widerstand, den das Gerät über die gebremste Schwungscheibe 3 dem Benutzer entgegensetzt, bevorzugt einstellbar.
2 zeigt die oben beschriebene Anordnung der Kurbeln 1, 2 und der Schwungscheibe 3 in der Haltestruktur 4 noch einmal in einer Ansicht von vorne ohne Sitz und Bodenplatte.
Bezugszeichenliste

1: Handkurbel
2: Fußkurbel
3: Schwungscheibe
4: Haltestruktur
5: Sitz
6: Bodenplatte
7: Standfuß

Claims

Trainingsvorrichtung, welche sich bei bestimmungsgemäßer Benutzung nicht im Raum bewegt, umfassend eine Handkurbel, eine Fußkurbel und ein Bremssystem zur Bremsung der Bewegung der Handkurbel und der Fußkurbel.
Trainingsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremssystem für jede der Kurbeln ein Bremselement umfasst, das jede Kurbel unabhängig zu der anderen bremst.
Trainingsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungen von Hand- und Fußkurbel miteinander gekoppelt sind, so dass die Bewegung einer der Kurbeln auch auf die andere Kurbel wirkt, wobei vorzugsweise die Kurbelachsen beider Kurbeln jeweils mit einem Elektromotor verbunden sind, so dass die Welle des Elektromotors durch die Kurbelwelle gedreht wird, wobei die beiden Elektromotoren miteinander elektrisch verbunden sind, so dass ein Strom, der in einem der Elektromotoren durch Drehung seiner Welle induziert wird, den anderen Elektromotor antreibt.
Trainingsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer bevorzugten Ausführungsform das Bremssystem ein Bremselement umfasst, das sowohl Hand- als auch Fußkurbel gemeinsam bremst.
Trainingsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke des Widerstandes, den das Bremssystem der Drehung der Kurbeln entgegensetzt, einstellbar ist.
Trainingsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Schwungelement umfasst, insbesondere eine Schwungscheibe, das von einer Kurbel oder von beiden Kurbeln angetrieben wird, wobei die Kraftübertragung insbesondere über Ketten, Riemen, Achsen oder ein Getriebe erfolgt.
Trainingsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwungelement von einem Elektromotor bewegt wird, welcher seine Energie von der Bewegung mindestens einer der Kurbeln erhält, wobei die Kurbelachse mindestens einer der Kurbeln mit einem elektrischen Generator und dieser mit dem Elektromotor des Schwungelements dermaßen gekoppelt ist, dass bei der Drehung der betreffenden Kurbel mittels des Generators ein Strom erzeugt wird, welcher den Elektromotor antreibt.
Trainingsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremselement auf magnetische oder elektromagnetische Weise wirkt, wobei die Trainingsvorrichtung dazu vorzugsweise einen Permanentmagneten oder einen Elektromagneten umfasst, dessen magnetisches und/oder elektromagnetisches Feld auf das Schwungelement wirkt und in diesem Wirbelströme induziert.
Trainingsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Haltestruktur umfasst, an der beide Kurbeln, insbesondere zusammen mit einem Schwungelement, und das Bremssystem angebracht sind, und/oder dass sie einen Sitz umfasst, der verstellbar ausgestaltet ist, insbesondere mit einer horizontalen Verstellung und/oder einer vertikalen Verstellung.
Trainingsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Sitz und die Haltestruktur auf einer gemeinsamen Basisstruktur montiert sind, wobei die Haltestruktur bevorzugt relativ zum Sitz verstellbar ausgestaltet ist, insbesondere indem sich der Winkel der Haltestruktur zur Basisstruktur verändern lässt, und wobei die Basisstruktur vorzugsweise mit höhenverstellbaren Standfüßen ausgestattet ist.