DE19501923C1 - Multigelenksystem für Sportler und Patienten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Bewegungsgerät für Sportler oder Patienten, insbe­ sondere Rehapatienten, wobei gegen einen Widerstand gedrückt oder gezogen wird und der Körper einseitig belastet wird und wobei eine die Widerstands­ kraft bildende Bewegungseinheit für einen Belastungswechsel des Körpers verschwenkt wird.

Die Extremitäten schließen alle Gelenke des Körpers einschließlich der Hüftge­ lenke. Die zu den Extremitäten gehörenden Muskeln sind alle von der Bewegung tangierten Muskeln.

Derartige Geräte dienen vorzugsweise zum Üben einzelner Muskeln bzw. Muskel­ gruppen. Das hat für Sportler große Bedeutung; desgleichen für Rehabilitati­ onspatienten. Rehabilitationsmaßnahmen sind z. B. nach Brüchen oder Sehnenver­ letzungen oder Bänderverletzungen erforderlich, um den Gliedmaßen ihre ur­ sprüngliche Bewegungs- und Leistungsfähigkeit zurückzugeben.

Ein häufig gebrauchtes Gerät ist der sog. Kniestrecker. Bekannte Kniestrecker bestehen aus einer Bewegungseinheit und einem Stuhl zur Körperpositionierung für den Sportler oder Patienten. An der Bewegungseinheit befindet sich ein schwenkbarer Hebel, der durch Strecken und Abwinkeln des Beines hin und hergehend bewegt wird. Die Bewegung erfolgt gegen einen Widerstand. Der Wider­ stand kann sowohl beim Drücken als auch beim Ziehen an dem Hebel erzeugt werden. Es bestehen verschiedene Möglichkeiten zur Erzeugung des Widerstandes. Es gibt rein mechanische Lösungen auf Basis von Gewichten oder Federkräften, die über Seil- oder Kettenzüge oder Gestänge mit dem Hebel verbunden sind. Es sind auch Elektromotoren und hydraulische Lösungen zur Erzeugung des Wider­ standes bekannt.

Der Sportler oder Patient sitzt dabei auf einem Stuhl. Der Stuhl ist verstell­ bar befestigt. Die Verstellung dient zur Einstellung des richtigen Abstandes von der Bewegungseinheit.

Die Streckung eines Beines beinhaltet eine einseitige Körperbelastung. Für einen Belastungswechsel wird die Bewegungseinheit bei dem bekannten Gerät auf einem Schlitten quer vor dem Sportler oder Patienten verfahren, bis die Bewegungseinheit seitlich neben dem anderen Bein steht. Die notwendige Ver­ schiebbarkeit der Bewegungseinheit führt zu einer T-förmigen Konstruktion von Führungen. Ein solches Gerät ist aus der EP 0251 656 A2 bekannt.

Einer der Nachteile dieser Konstruktion ist der erhebliche Platzbedarf. Das Gerät ist sperrig und kann nur im zerlegten Zustand durch Türöffnungen transportiert werden. Dies ist aufwendig. Andere Bewegungsgeräte sind aus der EP 0525 930 A2 bekannt. Als Körperpositionierung ist ein Stuhl vorgesehen. Das Bewegungsgerät steht auf einer säulenartigen Konstruktion, die zu dem oben erläuterten Belastungswechsel umgesteckt wird. Dazu ist eine Plattform mit 2 Einstecköffnungen vorgesehen. Die Einstecköffnungen sind im Abstand voneinan­ der angeordnet. Im Bereich zwischen den Einstecköffnungen wird der Stuhl für den Patienten aufgestellt. Derartige Konstruktionen sind zwar transportfreund­ licher, weil sie leicht in Einzelteile zerlegt werden können. Sie erfüllen aber bei weitem nicht die Funktionen derjenigen Geräte, die aus der EP 0251 656 A2 bekannt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bauliche Volumen der aus der EP 0251 656 bekannten Bewegungsgeräte zu reduzieren und/oder deren Konstruk­ tion zur Verbesserung des Transports und der Aufstellung zu ändern.

Nach der Erfindung wird das dadurch erreicht, daß die Bewegungseinheit und die Körperpositionierung, z. B. Stuhl, jeweils schwenkbar angeordnet sind und beide für einen Belastungswechsel verschwenkt werden.

Baulich von Vorteil ist, die Bewegungseinheit und/oder den Stuhl auf einer Säule schwenkbeweglich anzuordnen. Sie Säule gibt einerseits eine erhebliche Bewegungsfreiheit. Andererseits besitzt sie günstige Voraussetzungen zur Anordnung geeigneter Lager.

Ein weiterer Vorteil der Säulen ist deren Eignung zum Teleskopieren. Die Säulen können mit geringem Aufwand aus zwei oder mehr ineinander verschiebba­ ren Hülsen gebildet werden. Mittels einer Mechanik, eines Elektroschubes oder eines Kraftkolbens können die Hülsen auseinander- und ineinandergeschoben werden.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist die Bewegungseinheit nicht nur um eine vertikale Achse schwenkbar, sondern auch um eine quer dazu verlaufende vorzugsweise horizontale Achse schwenkbar. Dazu ist wahlweise ein Zwischen­ glied zwischen der Bewegungseinheit und der Säule vorgesehen. Das Zwischenglied hat die Form eines Kopfes, der auf der Säule um die vertikale Achse schwenkbar ist und die Bewegungseinheit seitlich trägt. Die Verbindung zwischen dem Kopf und der Bewegungseinheit wird durch ein Drehgelenk gebildet, so daß der z. B. als Kniestrecker vorgesehene Hebel von einer Geräteseite auf die andere geschwenkt werden kann und die Bewegungseinheit auch in eine für andere Gelenke/Muskel geeignete Schwenklage gebracht werden kann.

Im übrigen ist es von Vorteil, zur Körperpositionierung einen Stuhl zu verwen­ den, der zugleich als Liege abklappbar ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Fig. 1 zeigt die Seitenansicht des erfindungsgemäßen Gerätes.

Fig. 2 und 3 zeigen das erfindungsgemäße Gerät in einer Draufsicht mit unterschiedlichen Schwenkstellungen.

Fig. 4 zeigt das erfindungsgemäße Gerät in einer Vorderansicht.

Die Fig. 5 bis 20 zeigen diverse Betriebsstellungen des erfindungsgemäßen Gerätes in unterschiedlichen Ansichten.

Die Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht, Fig. 4 eine Vorderansicht des erfin­ dungsgemäßen Bewegungsgerätes. Das Gerät besteht aus einer Führung und Auf­ standsfläche 1, auf der eine als Stuhl ausgebildete Köperpositionierung mit einem Gehäuse 3 verschiebbar angeordnet ist. Die vordere Endstellung des Stuhles ist mit 7 bezeichnet. Der Stuhl besitzt eine abklappbare Lehne 6 und ist drehbeweglich auf einer Säule 2 angeordnet. Die Säule 2 ist zugleich teleskopierbar, so daß der Stuhl höhenverstellbar ist. Die obere Stellung ist mit 5 bezeichnet. Die Drehachse des Stuhles ist mit 8 bezeichnet.

Zu dem erfindungsgemäßen Gerät gehört eine Bewegungseinheit 13 mit einem Schwenkhebel 14 mit Schwenkachse 21, auf dem ein Arm 15 längenverschiebbar angeordnet ist. Der Arm 15 ist gepolstert. Durch Verstellung des Armes 15 auf dem Hebel 14 kann der Hebel 14 eingekürzt oder verlängert werden.

Die Bewegungseinheit 13 ist in einem Kopf 11 schwenkbar. Dazu ist eine Dreh­ verbindung zwischen der Bewegungseinheit 13 und dem Kopf 11 vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel wird die Drehverbindung durch ein Gleitlager gebildet. Die Bewegungseinheit kann in jeder gewünschten Schwenkstellung arretiert werden. Zur Arretierung eignet sich eine Klemmverbindung. Die Drehachse der Drehverbindung zwischen der Bewegungseinheit 13 und dem Kopf 11 ist mit 16 bezeichnet und verläuft horizontal.

Der Kopf 11 ist auf einer Säule 10 montiert, die ihrerseits fest in der Führung 1 verankert ist. Die Säule 10 ist wie die Säule 2 des Stuhles telesko­ pierbar. Dadurch kann der Kopf 11 mit der Bewegungseinheit angehoben oder gesenkt werden. Die obere Stellung ist mit 17 bezeichnet. Zum Teleskopieren bestehen die Säulen 2 und 12 aus mehreren ineinandergeschobenen Rohrhülsen und einem geeigneten Hubantrieb, z. B. einem Kraftkolben.

Der Kopf 11 ist mitsamt der Bewegungseinheit 13 auf der Säule 10 drehbeweglich angeordnet. Dazu ist eine entsprechende Drehverbindung, wie zwischen der Bewegungseinheit 13 und dem Kopf 11 vorgesehen. Infolge einer Drehverbindung kann der Kopf 11 zusammen mit der Bewegungseinheit 13 auf einer Säule um eine vertikale Achse 12 ver­ schwenkt werden. In der Schwenkstellung ist wie bei der Bewegungs­ einheit 13 eine Arretierung vorgesehen; desgleichen für den Sitz.

Fig. 4 zeigt, daß das erfindungsgemäße Bewegungsgerät am Fuß eine Breite von weniger als 800 mm hat, so daß es nach Lösen des Armes 15 durch alle Normtüren ohne weitere Demontage durchtransportiert werden kann. Das erleichtert den Aufwand für Transport und Aufstel­ lung.

Die Fig. 2 und 3 zeigen verschiedene Schwenkstellungen. In der Schwenkstellung nach Fig. 2 ist der Stuhl aus der Ausgangsstel­ lung nach Fig. 1 im Uhrzeigersinn verschwenkt worden; desgleichen der Kopf 11. Darüber hinaus ist die Bewegungseinheit 13 um 180 Grad um die Achse 16 geschwenkt worden. Dadurch liegt der Arm 15 vor dem linken Unterschenkel des Sportlers oder Patienten. Nach Anpassung der Sitzhöhe des Stuhles bzw. der Höhe des Armes 15 und nach Anpassung der Länge des Hebels 14 kann der Sportler oder Patient die Kniestreckung in gewünschter Anzahl gegen den Widerstand des Bewe­ gungsgerätes 13 durchführen. Dabei wird der Hebel 14 hin und herge­ hend bewegt.

Zur Kniestreckung des rechten Unterschenkels wird das Gerät in eine Schwenklage nach Fig. 3 gebracht. Dies kann unter Weiterdrehung im Uhrzeigersinn oder aus der Ausgangsstellung nach Fig. 1 mit einer Drehung gegen den Uhrzeigersinn erreicht werden. Der Kopf 11 wird nach Fig. 3 entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt, die Bewegungseinheit um 180 Grad um die Achse 16 zurückgeschwenkt. Dann liegt der Arm 15 vor dem rechten. Unterschenkel des Sportlers oder Patienten.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist nicht nur als Kniestrecker, sondern auch für Hüftgelenkbewegungen geeignet. Dies ist in Fig. 5 bis 8 dargestellt. Nach Fig. 5 und 6 ist der Stuhl mit der Rückenlehne 6 zu einer Liege abgeklappt. Stuhl und Rückenlehne sowie die Bewegungseinheit 13, Kopf 11 und Säule 10 sind schematisch mit geringen Abweichungen gegenüber den Fig. 1 bis 4 dargestellt.

Der Sportler oder Patient liegt auf dem Rücken und bewegt das linke Bein nach oben. Dabei drückt der Arm 15 der Bewegungseinheit 13 auf das Hüftgelenk. Die Achse 21 verläuft quer zur Längsrichtung des Sportlers oder Patienten und durch dessen Hüftgelenk. Die Achse 21 verläuft parallel zur Auflageebene.

Die Fig. 7 bis 8 zeigen den Patienten oder Sportler bei gleicher Anordnung von Stuhl und Bewegungseinheit in einer Seitenlage, in der er das rechte Bein hebt und senkt. Der Arm 15 der Bewegungseinheit 13 lastet wieder auf seinem Hüftgelenk. Die Achse 21 verläuft wie nach Fig. 5 durch das Hüftgelenk.

Die Fig. 9 bis 12 zeigen die Anwendung des erfindungsgemäßen Gerätes für Fußgelenkübungen. Dabei wird gemäß Fig. 9 und 10 der Fuß gegenüber dem Unterschenkel auf und ab geschwenkt und nimmt die Bewegungseinheit eine ähnliche Stellung wie bei dem Kniestrecken ein, nur höher. Die Achse 21 verläuft quer zum Unterschenkel und zur Schwenkebene des Fußes und durch das Fußgelenk.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 11 und 12 wird der Fuß gedreht. Dabei ist die Bewegungseinheit so angeordnet, daß die Drehachse 21 des Hebelarmes 14 mit der Drehachse des Fußes beim Drehen des Fußes fluchtet und durch das Fußgelenk verläuft.

Die Fig. 13 bis 16 zeigen die Anwendung des erfindungsgemäßen Gerätes auf Übungen mit einem Schultergelenk. Nach den Fig. 13 und 14 ist die Bewegungseinheit so angeordnet, daß sie mit ihrer Drehachse 21 des Hebels 14 mit der Lenksrichtung der Schultern fluchtet. Der Arm 15 liegt auf dem rechten Oberarm des Sportlers oder Patienten auf, so daß beim Schwenken des rechten Armes der Widerstand der Bewegungseinheit 13 zu überwinden ist. Die Achse 21 steht quer zur Schwenkebene des Armes und verläuft durch das Schul­ tergelenk.

Nach Fig. 15 und 16 ist der Stuhl 4 zu einer Liege abgeklappt und der Patient oder Sportler liegt in einer Seitenlage auf der Liege.

Die Bewegungseinheit 13 steht mit der Drehachse 21 des Hebels 14 quer zur Lenksachse des Sportlers oder Patienten. Der gepolsterte Arm 15 liegt auf dem rechten Oberarm auf. Der Oberarm muß bei einer in Fig. 15 dargestellten Schwenkbewegung wiederum den Widerstand der Bewegungseinheit 13 überwinden. Die Achse 21 verläuft quer zur Schwenkebene durch das Schultergelenk.

Die Fig. 17 und 18 zeigen die Anwendung des erfindungsgemäßen Gerätes auf Ellenbogengelenke. Dabei ist die Bewegungseinheit 13 so verschwenkt, daß die Drehachse 21 des Hebels 14 vertikal verläuft. Zugleich ist die Bewegungseinheit 13 so angeordnet, daß die Drehach­ se des Hebels 14 durch das Ellenbogengelenk verläuft. Der linke Unterarm des Patienten oder Sportlers wird hin und her bewegt und muß dabei wiederum den Widerstand der Bewegungseinheit 13 überwin­ den. Die Drehachse steht auch hier senkrecht zur Schwenkebene.

Die Fig. 19 und 20 zeigen die Anwendung des erfindungsgemäßen Gerätes auf Handgelenke. Dabei ist die Bewegungseinheit ähnlich wie nach Fig. 17 und 18, aber mit dem Unterschiede angeordnet, daß die Drehachse des Hebels 14 durch das Handgelenk des Sportlers oder Patienten verläuft. Das Handgelenk wird gegen den Hebel 14 hin- und hergehend verschwenkt und muß den Widerstand des Bewegungsgerätes 13 überwinden.

Soweit in den Fig. 5 bis 20 nur Bewegungen an einem Gelenk darge­ stellt sind, erfolgt zum Bewegen des anderen Gelenkes eine Verstel­ lung des Stuhles 4 und der Bewegungseinheit 13 in der in Fig. 1 bis 4 dargestellten und beschriebenen Form.

Im übrigen kann das erfindungsgemäße Gerät auch dazu dienen, die bloße Beweglichkeit von Gelenken und Gliedmaßen zu messen. Für diesen Fall wird die den Widerstand erzeugende Mechanik bzw. Motor ausgekoppelt.

Claims (7)

1. Bewegungsgerät für Sportler oder Patienten, wobei zur Übung von Muskeln und Muskelgruppen gegen einen Widerstand gedrückt oder gezogen wird, und eine Körperseite belastet wird und wobei eine die Widerstandskraft bildende Bewegungseinheit für eine Belastung der anderen Körperseite verstellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungseinheit wie auch die Körperpositionierung schwenkbar angeordnet sind und zum Wechsel der Belastung auf die andere Körperseite verschwenkt werden.

2. Bewegungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand, zur Messung der Gelenkigkeit auskoppelbar ist.

3. Bewegungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungseinheit (13) und/oder die Körperpositionie­ rung (4) auf einer Säule (2, 12) angeordnet ist.

4. Bewegungsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungseinheit (13) um eine horizontale Achse schwenkbar ist.

5. Bewegungsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Körperpositionierung (4) durch einen zu einer Liege abklappbaren und/oder ausklappbaren Stuhl gebildet wird.

6. Bewegungsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungseinheit (13) und/oder Körperpositionierung (4) höhenverstellbar angeordnet sind.

7. Bewegungsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Säule (10) teleskopierbar ist.