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Die Erfindung betrifft gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ein Trainingsgerät zum Trainieren von Muskeln mit beweglichen Gewichtselementen, die über eine Transmission mit einem beweglichen Griffelement gekoppelt und zwischen einer angehobenen und einer abgesenkten Stellung geführt sind.
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Es bekannt, dass die durch die Muskeln zu überwindenden Kräfte mit Hilfe von Gewichtelemente, z.B. Gewichtsplatten erzeugt werden, deren Anzahl und Gewicht angepasst werden kann. So können beispielsweise die Platten in größerer Anzahl gestapelt werden, so dass dann vom Trainierenden der ganze Stapel unter entsprechend erhöhter Kraft angehoben werden muss. Die Kinematik des Griffelements ist an die zu trainierenden Muskeln angepasst, wobei das Griffelement in der Regel über Seile, die über Umlenkrollen geführt sind, mit den beweglichen Elementen gekoppelt ist.
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Es ist bekannt, dass eine stärkere Hypertrophie-Antwort erreicht wird, wenn am Ende der Muskelkontraktion die Spannung gehalten werden kann, oder bei der Dehnbewegung (Absenken des Plattenstapels) eine höhere Spannung erzeugt werden kann (exzentrisches Training). Der Muskelaufbau und das Kraftniveau steigen.
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Bei einfachen Trainingsgeräten wird mittels einer Schwinge und einem Seil eine ausgewählte Gewichtsplattenzahl angehoben wird. Bei anderen Konstruktionen wird das Seil (Riemen) durch ein Hebelsystem ersetzt. Diese Geräte ermöglichen zwar das Halten des Gewichts am Ende der Muskelkontraktionsphase, allerdings muss der Benutzer auf dem gesamten Rückweg eine Gegenkraft aufbringen. Ein Loslassen bewirkt ein Zurückschlagen der Schwinge und kann zu Verletzungen führen. Problematisch ist dies bei Reha-Anwendungen, falls am Ende der Kontraktionsphase die Kräfte des Benutzers nachlassen. Offene Seile können auch eine Gefahr darstellen und es muss sichergestellt sein, dass keine Finger in die bewegten Teile gelangen können.
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Weiterhin sind Trainingsmaschinen bekannt, die mit Ölbremsen arbeiten, siehe z.B. die
DE 202011104336U1 . Bei diesen Maschinen werden über eingebaute Drosselventile die Widerstandskräfte für die Vor- und Rückbewegung eingestellt (konzentrisches Training). Das System arbeitet geschwindigkeitsabhängig. Eine Haltekraft am Ende der Muskelkontraktion kann nicht aufgebaut werden. Dies hat aber insbesondere bei Reha-Anwendungen den Vorteil, dass ein Zurückschlagen des Griffelements z.B. beim Abrutschen vom Griffelement konzeptbedingt gar nicht erst auftreten kann.
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In der Praxis sind auch Maschinen bekannt, die in der Absenkphase die Kraft für den Benutzer erhöhen können. In der
EP 2316538 B1 ist eine Maschine beschrieben, die in der Absenkphase den Gewichtsplattenstapel aus einer schrägen Position in die Senkrechte schwenkt. Andere Systeme arbeiten mit einer Hydraulikeinheit, die über eine Pumpe zusätzlich mit Druck beaufschlagt wird (
DE 102010049250 A1 ), oder die Belastung wird elektromotorisch erzeugt (
EP 0853961 A1 ) und kann in den einzelnen Phasen verändert werden. Diese Lösungen haben den Nachteil, dass sie einen sehr hohen Aufwand erfordern und einen zum Teil erheblichen Energieverbrauch aufweisen.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Trainingsgerät zu schaffen, das eine Haltekraft ermöglicht, und die Nachteile mechanischer Kraftübertragungen vermeidet.
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Die Hauptmerkmale der Erfindung sind im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegeben. Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis x.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Transmission durch ein Hydrauliksystem gebildet ist, das eine erste Zylinder-/Kolbeneinheit, die dem Griffelement zugeordnet ist, eine zweite Zylinder-/Kolbeneinheit, die den beweglichen Gewichtselementen zugeordnet ist, Hydraulikfluidleitungen, die die beiden Zylinder-/Kolbeneinheiten verbinden, und wenigstens ein hydraulisches Dämpfungselement aufweist, das die Strömungsgeschwindigkeit zwischen den beiden Zylinder-/Kolbeneinheit wenigstens in der Absenkrichtung der Gewichtselemente reduziert.
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Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass mit den Gewichtselementen die Last für das Training einfach einstellbar bleibt, während die Nachteile rein mechanischer Kraftübertragungen vermieden werden. Insbesondere ermöglicht die hydraulische Kraftübertragung den Verzicht auf bewegte Teile, ohne das motivierende Element der sich bewegenden Gewichtselemente wegzulassen. Die Dämpfung der Rückbewegung verhindert, dass bei einem Abrutschen oder plötzlichen Loslassen des Griffelements dieses unter der Last der Gewichtselemente plötzlich zurückschlagen kann. Im einfachsten Fall lässt sich eine gezielte Dämpfung durch die Wahl der Querschnitte der Hydraulikleitungen und/oder von Verbindungselementen erreichen. Vorzugsweise ist aber vorgesehen, dass das hydraulische Dämpfungselement durch eine gesonderte Drossel ausgebildet ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Drossel ein Bypass parallelgeschaltet ist, der in der Heberichtung der Gewichtselemente einen vergrößerten Strömungsquerschnitt zur Verfügung stellt.
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Dies hat den Vorteil, dass die Bewegung in der Heberichtung nicht oder nur wenig gedämpft wird, was insbesondere bei Schnellkrafttraining oft gewünscht ist.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Zylinder-/Kolbeinheit des Griffelements auf beiden Seiten des Kolbens hydraulische Kammern aufweist, die wechselweise zum Anheben der Gewichtselemente schaltbar sind.
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Durch diese Maßnahme, die ggf. mit einem Ausgleichstank arbeitet, in welchen verdrängtes Volumen an Hydrauliköl strömen kann, besteht die Möglichkeit, die Belastungsrichtung umzukehren, um die Muskeln unterschiedlich belasten zu können.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Drosselquerschnitt des wenigstens einen hydraulischen Dämpfungselements verstellbar ist. Hierdurch kann die Dämpfungswirkung verstellt werden, um einen hohen oder niedrigen Einfluss auf Dämpfungskraft in der Richtung zu haben, in der sie wirksam ist. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die wenigstens eine Drossel mit einem elektrischen oder mechanischen Stellantrieb zur Verstellung des Drosselquerschnittes versehen ist.
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In einer noch weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass neben den beweglichen Gewichten ein Hydraulikfluidkreislauf mit einem Ausgleichstank vorgesehen ist, wobei in einem ersten Schaltzustand eines Umschaltventils die als doppeltwirkender Zylinder ausgebildete Zylinder-/Kolbeneinheit des Griffelements bei einer Betätigung des Griffelementes das Hydraulikfluid in dem Hydraulikkreislauf über eine Drosselstelle zirkulieren lässt. Bei dieser Ausführungsform können verschiedene Belastungszustände eingestellt werden, von der reinen Gewichtsbelastung bis hin zu einer rein hydraulisch dämpfenden Belastung. Auf diese Weise kann das Trainingsgerät universell eingesetzt werden.
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Um das Trainingsgerät auf die verschiedenen Anforderungen einzustellen, ist beispielsweise vorgesehen, dass ein erstes Umschaltventil, das eine erste der beiden Kammern des doppeltwirkenden Zylinders wahlweise mit der zweiten Zylinder-/Kolbeneinheit oder dem Hydraulikkreislauf, und/oder ein zweites Umschaltventil vorgesehen ist, das die zweite der beiden Kammern wahlweise mit der zweiten Zylinder-/Kolbeneinheit oder dem Hydraulikkreislauf verbindet, wobei die Umschaltventile mechanisch, elektromotorisch oder elektromagnetisch verstellbar sein können.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die wirksamen Kolbenflächen der ersten und/oder zweiten Zylinder-/Kolbeneinheiten zwischen der Anhebephase und der Absenkphase der Gewichtselemente verstellbar sind.
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Durch diese Maßnahme können die Belastungen zwischen der Zug- und der Druckbewegung am Grifflelement angepasst werden, so dass eine stärkere Hypertrophie-Antwort erreicht wird, weil am Ende der Muskelkontraktion die Spannung gehalten werden kann, oder bei der Dehnbewegung (Absenken des Plattenstapels) sogar eine höhere Spannung erzeugt werden kann (exzentrisches Training). Der Muskelaufbau und das Kraftniveau steigen. Diesem Umstand kann mit den veränderbaren Wirkflächen der Kolben Rechnung getragen werden.
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Die Verstellbarkeit des Kraftniveaus wird bevorzugt in der Weise umgesetzt, dass die wirksamen Kolbenflächen der verstellbaren Zylinder-/Kolbeneinheiten durch zwei oder mehr Einzelzylinder gebildet sind, die wahlweise zu- oder abschaltbar sind.
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Dadurch ergibt sich ein einfach zu schaltender hydraulischer Schaltungsaufbau, wobei die Einzelzylinder derart ausgebildet sein können, dass sie mit den darin beweglichen Kolben parallel nebeneinander oder fluchtend mit einer durch eine gemeinsame Kolbenstange verbundenen Kolben angeordnet sind.
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Die Steuerung kann in einfacher Weise derart erfolgen, dass ein Steuerventil vorgesehen ist, das die Kolbenfläche der zweiten Zylinder-/Kolbeneinheit verkleinert und/oder die Kolbenfläche der ersten Kolben-/Zylindereinheit vergrößert. Bei mehreren Einzelkolben, die einen Teil der Gesamtfläche bilden, werden entsprechend diese vollständig ab- bzw. zugeschaltet.
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Die hydraulische Schaltung ist in einer weiter bevorzugten Ausführungsform derart ausgebildet, dass eine abgeschaltete wirksame Kolbenfläche der zweiten Kolben-/Zylindereinheit das Hydraulikfluid in einen Ausgleichstank pumpt und die erste Zylinder-/Kolbeneinheit bei der Rückbewegung des Griffelements in die Ausgangsstellung auf einem Reststück des Weges über ein Rückschlagventil das von der abgeschalteten wirksamen Kolbenfläche verdrängte Hydraulikfluid aus dem Ausgleichstank saugt.
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Um eine Auslösung der Umschaltung der wirksamen Flächen durch den Benutzer selbst während der Trainierens selbst veranlassen zu können, ist in einer noch weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Auslösung des Steuerventils durch einen Bewegungssensor erfolgt, der eine sich ergebende Endstellung der Gewichtselemente, des Griffelements oder der mit ihm verbundenen Zylinder-/Kolbeneinheit bei einer Umkehrung der Bewegungsrichtung erfasst.
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Durch diese Ausbildung ergibt sich auch der Vorteil, dass jeder Nutzer den Weg, über den er die Kraft aufwenden will, selbst bestimmen kann und nicht das Griffelement erst bis zu einer bestimmten Stelle bewegen muss, um die Flächenumschaltung auszulösen.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen:
- 1 ein Schaltbild einer hydraulischen Trainingsmaschine nach dem Stand der Technik;
- 2 eine vereinfachte Ansicht eines erfindungsgemäßen Trainingsgeräts;
- 3 ein Hydraulikschema des Trainingsgeräts nach 2;
- 4 ein Hydraulikschema einer erweiterten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trainingsgeräts mit zusätzlichem Hydraulikkreislauf;
- 5 eine vereinfachte, schematisierte Ansicht eines erfindungsgemäßen Trainingsgerätes mit schaltbaren hydraulischen Wirkflächen;
- 6 ein Hydraulikschema des Trainingsgerätes nach 5;
- 7 eine schematische Darstellung einer alternativen Zylinder-/Kolbeneinheit mit schaltbaren Wirkflächen;
- 8 ein Hydraulikschema einer erweiterten Ausführungsform eines Trainingsgeräts mit zusätzlichem Hydraulikkreislauf.
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In 1 ist ein Hydraulikschema eines hydraulischen Trainingsgerätes 500 gezeigt, das aus dem Stand der Technik bekannt ist. Die Widerstandkraft an einem hier nicht gezeigten Griffelement, das über eine Kolbenstange 510 auf einen doppeltwirkenden Kolben 512 wirkt, der in einem Zylindervolumen 514 beweglich angeordnet ist, das er in zwei Kammern 516, 517 unterteilt, wird nicht durch Gewichtselemente bestimmt sondern durch den Strömungswiderstand im Bereich von zwei Drosseln 518, 519, die in Hydraulikleitungen 520 zwischengeschaltet sind. Die beiden Drosseln 518, 519 sind jeweils einem als Bypass geschalteten Rückschlagventil 522, 523 parallelgeschaltet, damit die Drosselung jeweils nur in einer Fließrichtung wirksam ist, während in der Gegenrichtung das Hydraulikfluid durch den Bypass fließen kann. Dadurch ist es ermöglicht, den Strömungswiderstand für die Druck- und Zugrichtung individuell mit Hilfe der einstellbaren Drosselquerschnitte zu verstellen, ohne den Kraftaufwand in der Gegenrichtung zu beeinflussen. Haltekräfte können mit einem solchen Trainingsgerät nicht aufgebaut werden, denn ohne eine Bewegung der Kolbenstange sinkt auch die Gegenkraft in dem Hydrauliksystem auf Null. Ein Ausgleichstank 524 ist als Ausgleichsvolumen vorgesehen
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In 2 ist eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform eines Trainingsgeräts 10 gezeigt, das sehr einfach gehalten ist. Die Darstellung ist dabei weiterhin vereinfacht auf ein zweidimensionales Anschauungsmodell, das in der praktischen Ausführung selbstverständlich auch räumliche Tiefe mit entsprechenden Rahmenelementen aufweist. Zur Verbesserung der Übersichtlichkeit sind auch die Hydraulikleitungen in 2 weggelassen worden.
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Das in 2 gezeigte Trainingsgerät 10 besitzt ein Griffelement 2, das schwenkbar an einem Rahmen 4 gelagert ist. Das Griffelement wirkt dabei auf eine erste Zylinder-/Kolbeneinheit 12, die an dem Griffelement angelenkt ist, wobei das Griffelement bei Bewegung eine Kolbenstange 6 bewegt (siehe 3), die mittels eines Kolbens 8 ein Hydraulikfluid aus einer ersten Kammer 16 in dem Innenvolumen 14 des Zylinders verdrängt. Das Fluid wird über eine Hydraulikleitung 20 in eine erste Kammer 32 einer zweiten Zylinder-/Kolbeneinheit 30 verdrängt, wo es über die Wirkfläche eines Kolbens 34 eine Kraft auf eine Kolbenstange 36 ausübt, die mit Gewichtselementen 37 gekoppelt ist. In 3 ist die Kopplung vereinfacht dargestellt, während die Darstellung gemäß 2 eine praktische Umsetzung der Kopplung über eine Seilzugvorrichtung 38 zeigt, das mit seinem einen Ende an der Kolbenstange 36 und mit seinem anderen Ende an einer Halterung 40 festgelegt ist, in der Gewichtsplatten 42 aufgenommen sind, deren Anzahl geändert werden kann, um die Belastung für die trainierende Person einstellen zu können. Die Halterung 40 ist vertikal beweglich in dem Rahmen 4 gelagert, wobei ein erstes Seil 48 beispielhaft zwischen der Halterung 40 über Umlenkrollen 44 und eine Tänzerrolle 46 verläuft und mit seinem anderen Ende an dem Rahmen 4 festgelegt ist, wobei zur Vervollständigung eines Flaschenzuges 49 mit einer Änderung des Übersetzungsverhältnisses ein zweites Seil die Tänzerrolle mit der Kolbenstange verbindet. Die Kinematik des Griffelements einerseits und der Kraftübertragung zwischen der Kolbenstange 36 der zweiten Zylinder-/Kolbeneinheit andererseits ist aber in praktische beliebigem Umfang an die jeweiligen Gegebenheiten und Funktionalität des Trainingsgerätes anpassbar, was prinzipiell auch für die weiteren hier vorgestellten Ausführungsformen der Erfindung gilt.
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Wie aus dem Hydraulikschema in 3 gut zu erkennen ist, ist die Hydraulikleitung 20 über eine Drossel 50 geführt, die in der Rückflussrichtung des Hydraulikfluids beim Absenken der Gewichte von der zweiten Zylinder-/Kolbeneinheit 30 in die erste Zylinder-/Kolbeneinheit 12 den Rückstrom durch einen verminderten und verstellbaren Querschnitt dämpft. Dadurch wird verhindert, dass das Griffelement schnell zurückschlagen kann, wenn der Benutzer des Trainingsgerätes 10 von dem Griff abrutscht oder aus Erschöpfung dieses loslassen muss.
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In der Richtung des Anhebens der Gewichtselemente 36 wird die Drosselstelle über einen Bypass mit einem Rückschlagventil 52 umgangen, so dass in dieser Richtung nur die Gewichtskraft überwunden werden muss, so dass insbesondere bei schnellen Trainingsbewegungen die eingestellte Last nicht durch Drosselverluste beeinflusst wird.
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Angedeutet ist in 3 auch, dass die zweite Kammer 18 über einen separaten Anschluss 54 verfügt, so dass die Einheit 12 auch doppeltwirkend eingesetzt werden kann, um auch in der Gegenrichtung die Gewichtselemente anheben zu können. Auf eine derartige doppeltwirkende Ausbildung der ersten Zylinder-/Kolbeneinheit 12 wird noch im Rahmen der weiteren besprochenen Ausführungsformen eingegangen.
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So zeigt 4 eine weitere Ausführungsform eines Trainingsgeräts 110, das sich als eine Kombination des erfindungsgemäßen Trainingsgerätes aus 2 und 3 und dem rein hydraulischen Trainingsgerät aus 1 darstellt. Dabei kann die Gegenkraft am Zugelement wahlweise in der zuvor beschriebenen Art und Weise durch Anheben von Gewichten oder durch hydraulische Strömungswiderstände aufgebaut werden, um gar keine Haltekräfte entstehen zu lassen, wie dies beispielsweise bei Reha-Maßnahmen gewünscht sein kann. Bezugszeichen von identischen Teilen werden daher von diesen beiden Trainingsgeräten übernommen.
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Um den flexiblen Einsatz zu ermöglichen, sind in den Hydraulikleitungen 520 des Hydraulikkreislaufes zwei Umschaltventile 60, 61 vorgesehen, die die als Pumpe mit dem Griffelement 2 gekoppelte erste Zylinder-/Kolbeneinheit 12 wahlweise mit dem Hydraulikkreislauf oder der zweiten, mit den Gewichtselementen 37 gekoppelten zweiten Zylinder-/Kolbeneinheit 32 koppeln. In 4 ist dabei ein erster Schaltzustand gezeigt, in dem die Gewichtselemente von der ersten Zylinder-/Kolbeneinheit 12 entkoppelt sind. Das Trainingsgerät arbeitet dann wie das in 1 vorgestellte Trainingsgerät 510 nach dem Stand der Technik.
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Wird nun das in der Darstellung auf der rechten Seite gezeigte erste Steuerventil 61 umgeschaltet, steht die zweite erste Kammer 16 mit der Kammer 32 der zweiten Zylinder-/Kolbeneinheit 30 in Verbindung, so dass bei einer Hubbewegung die Gewichte in der zuvor beschriebenen Art und Weise angehoben werden, wobei eine Haltekraft aufgebaut wird, die der Nutzer auch bei Bewegungsstillstand aufbringen muss. Da aber die erste Zylinder-/Kolbeneinheit 12 doppeltwirkend aufgebaut ist, ist auch die zweite Kammer 18 mit Hydraulikfluid befüllt und muss entsprechend ihrem sich vergrößernden Volumen Fluid aus dem Ausgleichsbehälter 524 saugen, wobei das Fluid über den Bypass 523 die zweite Drossel 519 passieren kann. Prinzipiell kann hier die Drossel 50 entfallen, da in der Senkrichtung der Gewichtselemente 37 das Hydraulikfluid beim Zurückströmen in die Kammer 18 die Drossel 519 passieren muss.
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Bei dem hier gezeigten Trainingsgerät 110 lässt sich die Kraftrichtung in Bezug auf den zuvor beschriebenen Schaltzustand umkehren, indem das linkseitig dargestellte Umschaltventil 60 die erste Zylinder-/Kolbeneinheit 12 mit der zweiten Zylinder-/Kolbeneinheit 30 verbindet, die mit den Gewichtselementen gekoppelt ist. Das rechtsseitig dargestellte Umschaltventil 61 wird dagegen wieder in den in 4 gezeigten Zustand versetzt, in welchem es mit dem Hydraulikkreislauf verbunden ist. Es ergibt sich ein Betriebszustand, in welchem das Volumen der zweiten Kammer 18 in die Kammer 32 der zweiten Zylinder-/Kolbeneinheit 30 verdrängt wird, während die erste Kammer das Fluid aus dem Ausgleichstank 524 ansaugt.
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Die beiden Umschaltventile 60, 61 können elektrisch oder mechanisch verstellbar sein, ebenso die einstellbaren Drosselstellen 518, 519.
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Ein in der Funktionalität gegenüber der in 2 und 3 gezeigten Ausführungsform weiter verbessertes Trainingsgerät 210 ist in 5 und 6 gezeigt, wobei wiederum gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
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Im Unterschied zu der in 2 und 3 gezeigten Ausführungsform, besteht die zweite Zylinder-/Kolbeneinheit 230 hier aus zwei Einzelzylindern 231 a, b mit darin beweglichen Kolben 234 a, b, die beide über Kolbenstangen 236 a, b mit den Gewichtselementen 37 gekoppelt sind. Die Kammern 232 a, b sind in der Richtung des Anhebens der Gewichte beide mit der ersten Kammer 16 der ersten Zylinder-/Kolbeneinheit 12 gekoppelt, so dass als wirksame Kolbenfläche die Flächen beider Kolben 234 a, b zur Verfügung stehen. Die Kammer 232 a des in der Zeichnung links dargestellten Einzelzylinders 231 a ist über ein Steuerventil 240 wahlweise mit der ersten Zylinder-/Kolbeneinheit 12 verbunden, wenn die Gewichtslast, wie soeben beschrieben, angehoben werden soll, wobei dieser Schaltzustand auch in der Zeichnung wiedergegeben ist. Wie bereits eingangs erwähnt, ist es in manchen Trainingsprogrammen erwünscht, die Haltekraft gegenüber der Hebekraft noch zu erhöhen. Hierzu erlaubt es das Steuerventil 240, die Kammer 232 a vor dem Absenken der Gewichte von der ersten Zylinder-/Kolbeneinheit 12 zu entkoppeln. Das Auslösen des Steuerventils 240 erfolgt dabei in der Regel elektronisch mittels eines Bewegungssensors (nicht gezeigt), der erfasst, wenn der Nutzer die Bewegungsrichtung am Griff umkehrt. Es ist also nicht erforderlich, die Last bis zu einem bestimmten Punkt anzuheben, an dem die Umschaltung erfolgt, vielmehr kann der Nutzer den Umschaltpunkt selbst bestimmen und an seine anatomischen Gegebenheiten und Trainingsmöglichkeiten anpassen.
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Die Entkoppelung eines Einzelzylinders bei der Rückbewegung vermindert die effektive Wirkfläche, auf die die angehobenen Gewichtselemente 37 wirken. Dadurch ändert sich das hydraulische Übersetzungsverhältnis und die zu haltende Kraft am Griffelement bei der Rückbewegung wird erhöht. Der gleiche Effekt kann im Übrigen auch erzielt werden, wenn beim Absenken die Wirkfläche im Bereich der ersten Zylinder-/Kolbeneinheit 12 vergrößert wird.
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Da durch das Abschalten des einen Einzelzylinders 231 a das aus der Kammer 232 b des anderen Zylinders 231 b verdrängte Volumen nicht ausreichend ist, um den Kolben 8 der ersten Zylinder-/Kolbeneinheit 12 in die Ausgangstellung zurückzubewegen, ist es erforderlich, dass das aus der Kammer des abgeschalteten Einzelzylinders 231 a in einen Ausgleichstank 224 verdrängte Volumen bei der Rückbewegung des Kolbens 8 aus dem Ausgleichstank 224 in die erste Kammer 16 angesaugt wird, hierzu steht eine Saugleitung 250 zur Verfügung, die über ein Rückschlagventil 252 mit dem Ausgleichstank in Verbindung steht. Ggf. kann eine Drossel den Widerstand erhöhen, damit auch auf diesem Restweg eine Belastung aufgebaut wird.
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Statt zweier baulich getrennter Einzelzylinder können diese auch in einem Mehrfachzylinder 331 mit einer zentralen, durchgängigen Kolbenstange 336 zusammengefasst sein. Ein solcher Mehrfachzylinder 331 ist in 7 gezeigt, wobei zwei fluchtende Kolben 334 a, b mit der Kolbenstange 336 verbunden sind. Die Kolben haben hier unterschiedliche Durchmesser und damit auch unterschiedliche Wirkflächen. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel in 7 sind beide Kolben doppeltwirkend, d.h. es sind vier Kammern 316 a, b und 318 a, b vorhanden, die mit Hydraulikfluid befüllt sind. Der Mehrfachzylinder kann entsprechend auch als erste Zylinder-/Kolbeneinheit mit veränderbaren Wirkflächen eingesetzt werden.
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In 8 ist schließlich ein Hydraulikschema eines weiteren Trainingsgeräts 410 gezeigt, das die Funktionalität der Erhöhung der Haltekraft des Trainingsgeräts 310 mit der Funktionalität des Trainingsgeräts 210 mit der Möglichkeit eines rein strömungsgedämpften Betriebes zur Krafterhöhung kombiniert. Da praktisch alle kombinierten Bauteile aus den zuvor genannten Ausführungsformen übernommen werden können, sind sie mit entsprechenden Bezugszeichen versehen worden, deren Funktionalität an den entsprechenden vorhergehenden Textstellen erörtert wird.
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Das Trainingsgerät 410 gemäß 8 ermöglicht mit seinen Drosseln 518 und 519 einerseits einen Betrieb, in welchem die von der Trainingsperson aufzubringenden Kräfte ausschließlich durch hydraulische Dämpfung aufgebaut werden. Weiterhin ermöglicht es eine im Vergleich zur Hubbewegung erhöhte Haltekraft beim Absenken der zuschaltbaren Gewichtselemente, die auch als Exzenterbelastung bezeichnet wird. Schließlich kann diese exzentrische Last auch in beiden Bewegungsrichtungen umgekehrt werden, indem die Doppeltwirkung der ersten Zylinder-/Kolbeneinheit 12 ausgenutzt wird.
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Die Erfindung ist nicht auf eine der vorbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern in vielfältiger Weise abwandelbar. So sind exemplarisch zwar nur sogenannte Brustpressen als Trainingsgeräte gezeigt und beschrieben, allerdings kann das Prinzip der Erfindung auch in allen anderen Arten von Geräten zum Trainieren anderer Muskelgruppen zum Einsatz kommen.
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Wie erwähnt, kann die Belastung durch einfache Erhöhung oder Verminderung der Anzahl oder des Gewichts der Gewichtselemente verändert werden. Gleiches gilt für die Verstellung der Belastung durch Veränderung der Strömungsquerschnitte der Drosseln.
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Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Griffelement
- 4
- Rahmen
- 6
- Kolbenstange
- 8
- Kolben
- 10
- Trainingsgerät
- 12
- erste Zylinder-/Kolbeneinheit
- 14
- Innenvolumen
- 16
- erste Kammer
- 18
- zweite Kammer
- 20
- Hydraulikleitung
- 30
- zweite Zylinder-/Kolbeneinheit
- 32
- Kammer
- 34
- Kolben
- 36
- Kolbenstange
- 37
- Gewichtselemente
- 38
- Seilzugvorrichtung
- 40
- Halterung
- 42
- Gewichtsplatten
- 44
- Umlenkrollen
- 46
- Tänzerrolle
- 48
- Seil
- 49
- Flaschenzug
- 50
- Drossel
- 52
- Rückschlagventil
- 54
- Anschluss
- 60, 61
- Umschaltventile
- 110
- Trainingsgerät
- 210
- Trainingsgerät
- 224
- Ausgleichstank
- 230
- zweite Zylinder-/Kolbeneinheit
- 231a, b
- Einzelzylinder
- 232a, b
- Kammern
- 234a, b
- Kolben
- 236a, b
- Kolbenstangen
- 240
- Steuerventil
- 250
- Saugleitung
- 252
- Rückschlagventil
- 316a, b
- Kammern
- 318a, b
- Kammern
- 331
- Mehrfachzylinder
- 334a, b
- fluchtende Kolben
- 336
- Kolbenstange
- 410
- Trainingsgerät
- 500
- Trainingsgerät
- 510
- Kolbenstange
- 512
- Kolben
- 514
- Zylindervolumen
- 516,517
- Kammern
- 518, 519
- Drosseln
- 520
- Hydraulikleitung
- 522, 523
- Rückschlagventil
- 524
- Ausgleichstank
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202011104336 U1 [0005]
- EP 2316538 B1 [0006]
- DE 102010049250 A1 [0006]
- EP 0853961 A1 [0006]
