DE2016652C2

DE2016652C2 - Übungsgerät

Info

Publication number: DE2016652C2
Application number: DE2016652A
Authority: DE
Inventors: Milton Woodrow Ft. Lauderdale Fla. Fisher; Glen Ervin Independence Mo. Henson
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-04-10
Filing date: 1970-04-08
Publication date: 1982-12-23
Also published as: US3640530A; SE361823B; GB1299637A; JPS5022452B1; DE2016652A1; FR2043058A5

Description

dung anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert Dabei zeigen

F i g. 1 das Ausführungsbeispiel des Übungsgerätes nach der Erfindung von schräg vorne und oben in perspektivischer Ansicht (in verkleinertem Maßstab);

F i g. 2 das Übungsgerät von F i g. 1 in Teil-Vorderansicht, wobei die Verkleidung abgenommen und Teile weggebrochen sind, um Einzelheiten des Gerätes zu zeigen;

Fig.3 eine Teildraufsicht auf das Übungsgerät von _]0 F i g. 1 und ? bei abgenommener Verkleidung;

F i g. 4 das Gesperregehäuse im Schnitt senkrecht zur Querwelle;

Fig.5 das Gesperregehäuse im axialen Teilschnitt; und

F i g. 6 eine Teil-Seitenansicht der Einrichtung zum zentrifugalkraftabhängigen Steuern der Bremskraft

Wie F i g. 1 zeigt, weist ein dort wiedergegebenes Übungsgerät 20 eine Basisplatte 22 auf, die ein Gußstück mit einer nach oben führenden Tragplatte 24 umfassen kann, die eine im wesentlichen ebene Oberfläche 26 aufweist Die Basisplatte 22 ist also im wesentlichen umgekehrt schalenförmig ausgebildet Mit der Tragplatte 24 sind nach außen weisende Fußplatten 30 einstückig verbunden, auf die der Benutzer des Übungsgerätes 20 während der Übungen seine Füße stellen kann. An einander gegenüberliegenden Seiten der Tragplatte 24 sind Seitenteile 32, 34 befestigt, die an ihren oberen Enden mittels einer quer verlaufenden Stange 36 verbunden sind. Eine im Querschnitt runde Querwelle 38 _M verläuft zwischen den Seitenteilen 32 und 34 und ist in diesen mittels entsprechender Lager drehbar gelagert.

Ein relativ großes Zahnrad 40 ist auf die Querwelle 38 aufgesplintet, so daß das Zahnrad 40 sich mit der Querwelle 38 dreht Die Innenfläche des Zahnrades 40, die in Richtung des Seitenteiles 34 weist, ist so ausgebildet, daß sie eine Anzahl von Klinken 44 (Fi g. 4 und 5) tragen kann. Hierzu trägt das Zahnrad 40 einen Stift 46 für je eine Klinke 44. An dem herausragenden Teil jedes Stiftes 46 ist die entsprechende Klinke 44 drehbar schwenkbeweglich um den jeweiligen Stift 46 angebracht. Jeder Stift 46 trägt eine Drehfeder 48 (Fig.4), welche mit dem Zahnrad 40 und der entsprechenden Klinke 44 so in Eingriff steht, daß die betreffende Klinke entgegen Uhrzeigerrichtung (F i g. 4) vorgespannt wird Die äußeren Enden der Klinken 44 sind abgeschrägt (F i g. 4) und wirken mit einer Reihe von einstückig im Abstand angeordneten Vorsprünpen 50 zusammen, die voii einem schalenartigen Gesperregehäuse 42 aus, welches Ringform hat, radial nach innen verlaufen, wobei das Gesperregehäuse 42 von einem Ende einer Wickelspule 54 gebildet ist. Letztere ist drehbar über der Querwelle 38 gelagert und mit einer axialen erweiterten Bohrung 56 versehen. Eine Wickelfeder 58 ist um die Querwelle 38 gewickelt und liegt innerhalb der Bohrung 56 (Fig.5). Ein Ende der Wickelfeder 58 ist am Seitenteil 34 befestigt. Das entgegengesetzte Ende der Wickelfeder ist an dem Gesperregehäuse 42 festgelegt, wodurch die Wickelspule 54 zur Rotation um die Querwelle 38 in einer Richtung vorgespannt wird.

Die Klinken 44 sind in bezug auf die Stifte 46 und die Vorsprünge 50 so angeordnet, daß eine Rotation der Wickelspule 54 in einer Richtung eine entsprechende Rotation des Zahnrades 40 infolge des Eingriffes des Endes einer der Klingen 44 zwischen einem Paar von Vorsprüngen 50 bewirkt. Diese Rotation der Wickel-SDule 54 relativ zum Rahmen bzw. zu den Seitenteilen 32, 34 wickelt die Wickelfeder 58 stärker auf, die also, nach dem Nachlassen der Drehkräfte von der Wickelspule 54, bewirkt, daß letztere in entgegengesetzter Richtung um die Querwelle 38 gedreht wird. Das Drehen der Wickelspule 54 in dieser entgegengesetzten Richtung bewirkt jedoch keine Rotation des Zahnrades 40, da die Vorsprünge 50 die Klinken 44 nur gegen die Kraft der Drehfeder 48 schwenken und die Klinken 44 so orientiert sind, daß über sie keine Antriebskraft auf das Zahnrad 40 übertragen werden kana

Die äußere Mantelfläche 60 der Wickelspule 54 ist mit einer gewindeförmige verlaufenden Nut 64 versehen, die so gewölbt ist, daß sie im wesentlichen komplementär die gewölbte Mantelfläche eines flexiblen, langgestreckten Zugorgans in Gestalt eines Seiles 66 umfaßt, dessen eines Ende an der Wickelspule 54 befestigt ist Die gewindeförrnig verlaufende Nut 64 dient als Führung und gewährleistet ein gleichmäßiges Aufwickeln des Seiles 66 auf der Wickelspule 54.

Eine im Querschnitt runde Welle 68 erstreckt sich zwischen den Seitenteilen 32, 34 horizontal im Abstand von der Querwelle 38. Die Enden der Welle 68 sind drehbar in den jeweiligen Seitenteilen 32 und 34 durch entsprechende Lager aufgenommen. Ein Ritzel 70 ist starr an der Welle 68 befestigt und greift in das Zahnrad 40 ein. Eine Reibbremse 72 ist an der Welle 68 angebracht und weist eine erste Teilscheibe 74 auf, die an den äußeren Enden eines Paares von im Abstand angeordneten langgestreckten Stangen 76, 78 angeordnet ist, welche parallel zu der Welle 68 verlaufen. Die Stangen 76 und 78 führen durch nach außen ragende Schenkel 80 von L-förmigen Winkeln 82, die starr an der Welle 68 befestigt sind und sich mit dieser drehen. Die Stangen 76 und 78 sind in entsprechende Gewindebohrungen einer Konusscheibe 86, die auf der Welle 68 angeordnet ist, eingeschraubt Diese Konusscheibe 86 liegt einer Konusscheibe 84 derart gegenüber, daß die kleineren Durchmesser der beiden Konusscheiben 84,86 aneinanderliegen. Die Konusscheibe 84 wird ebenfalls durch die Welle 68 und die Stangen 76 und 78 (F i g. 2) getragen. Druckfedern 88 liegen auf jeder der Stangen 76 und 78 zwischen den Winkeln 80 und entsprechenden Muttern 90, die auf die äußeren Enden der jeweiligen Stangen 76,78 aufgeschraubt sind.

Infolge des Aufbaus der Konusscheiben 84, 86 vnd der Zuordnung der Stangen 76, 78 bewirkt eine parallel zu der Welle 68 gegen die größere ebene Oberfläche der Konusscheibe 84 ausgeübte Kraft, daß letztere sich nach links (in F i g. 2 gesehen) bewegt. Da die Konusscheibe 86 mit den Stangen 76, 78 verschraubt ist, kann diese Bewegung nur gegen die einstellbare Vorspannung der Druckfedern 88 erfolgen. Eine Bewegung der Konusscheibe 84 nach links erfolgt gegen die Konusscheibe 86. Hierdurch wird wiederum die Teilscheibe 74 nach links bewegt. Die Bewegung der Teilscheibe 74 drückt diese gegen eine feststehende Reibscheibe 92 in Gestalt eines Blockes aus faserstoffhaltigem Material. Das faserstoffhaltige Material kann beispielsweise mit Zinkdraht durchsetzt sein und ist insgesamt von einer Art, wie es beispielsweise bei Bremsbelägen für Automobile oder dergleichen verwendet wird.

Die Reibscheibe 92 weist zwei mit Abstand angeordnete Öffnungen auf, welche die Welle 68 bzw. die Stange 36 aufnehmen, so daß die Reibscheibe 92 unabhängig von der Drehung der Welle 68 stationär festgehalten wird. Die Öffnungen, durch die sich die Reibscheibe 92 erstreckt, sind genügend groß, um ein begrenztes axiales Verschieben der Reibscheibe 92 längs der Welle 68 zu-

zulassen. Diese Verschiebung der Reibscheibe 92 nach links (Fig. 2) wird durch eine Teilscheibe 94 begrenzt, die starr mit der Welle 68 auf der entgegengesetzten Seite der Reibscheibe 92 an der Teilscheibe 74 befestigt ist Eine andere Scheibe 96 von wesentlich größerem Durchmesser als die Teilscheibe 94 ist angrenzend an letztere angeordnet und mittels eines Stiftes starr mit der Welle 68 verbunden.

Eine Hülse 100 (F i g. 6) ist mit der Welle 68 sowie mit den Winkeln 82 starr verbunden. Ein Paar einander gegenüberliegender Winkelhebel 102, 106 sind zwischen den Winkeln 82 drehbar auf Stiften 104 angebracht, wobei die kurzen Schenkel 106 der Hebel im wesentlichen parallel zu der ebenen Oberfläche der Konusscheibe 84 liegen. Gewichte 108 sind an den äußeren Enden der langen Schenkel 102 jedes Winkeihebeis befestigt Die Stifte 104 verlaufen im wesentlichen senkrecht zur Längsachse der Welle 68. Wenn die Welle 68 sich dreht, so bewirkt demzufolge die Zentrifugalkraft, daß die Schenkel 102 mit den Gewichten 108 winkelmäßig bezüglich der Längsachse der Welle 68 nach außen verschwenkt werden. Die Gewichte 108 verstärken dabei den Einfluß dieser Zentrifugalkraft, indem sie die Hebel in die aus F i g. 6 ersichtliche Lage schwenken. Dieses Ausschwenken der langen Schenkel 102 der Winkelhebel führt dazu, daß die kurzen Schenkel 106 gegen die benachbarte Oberfläche der Konusscheibe 84 gedruckt werden, wodurch diese entlang der Welle 68 verschoben wird. Dies führt in der beschriebenen Weise auch zu einer Verschiebung der Konusscheibe 86 und jo der Teilscheibe 74 der Bremsscheibe 74, 94, (F i g. 6) nach links, wodurch die Reibscheibe 92 zwischen den Teilscheiben 74, 94 eingepreßt wird. Die Reibung zwischen der Reibscheibe 92 und den Teiischeiben 74, 94 führt offensichtlich dazu, daß eine Bremskraft erzeugt wird, welche der Drehung der Welle 68 entgegenwirkt Die teilkonische Form der Konusscheiben 84, 36 gewährleistet, daß die Kraft, die von den langen Schenkeln 102 herrührt und die Teiischeiben 74, 94 in Richtung auf die Reibscheibe 92 bewegt, im wesentlichen zentrisch zur Teilscheibe 74 angelegt wird, so daß der Reibwiderstand zwischen der Teilscheibe 74 und der Reibscheibe 92 im wesentlichen gleichförmig über den gesamten Rotationsweg der Teilscheibe 74 wirkt.

Bei Benutzung des Übungsgerätes kann der Benutzer auf den Fußplatten 30 stehen und einen T-förmigen Handgriff 154 (Fig. 1) erfassen, der an dem von der Wickelspule 54 entfernten Ende des Seiles mit Hilfe einer lösbaren Befestigungseinrichtung 156 festgelegt ist. Die Verkleidung 150 kann zur bequemen Aufnahme des Handgriffes 174 in der in F i g. 1 dargestellten Lage ausgebildet sein. Durch Nach-Oben-Ziehen des Handgriffes wird das Seil 66 abgewickelt, wobei sich die Wikkelspule 54 um die Querwelle 38 dreht. Das Gesperre, welches die Wickelspule 54 mit dem Zahnrad 40 und dem Ritzel 70 koppelt, bewirkt eine hieraus resultierende Rotation der Welle 68. Dadurch, daß die Teiischeiben 74, 94 gegen die Reibscheibe 92 gedrückt werden, wird die Rotation der Welle 68 gebremst, damit auch das Abwickeln des Seiles, wodurch die für das Ausführen der Übung erforderliche Bremskraft erzeugt wird. Je größer die an dem Seil 66 durch den Benutzer ausgeübte Kraft ist, desto weiter schwenken die Winkelhebelschenkel 102 infolge der Zentrifugalkraft nach außen. Demzufolge erhöht das Verschwenken der Winkelhebelschenkel 102 die auf die Teilscheiben 74,94 ausgeübte, auf die Reibscheibe 92 einwirkende Bremskraft, wodurch also der Reibungswiderstand entlang des Bewegungsweges der Teilscheiben 74, 94 erhöht wird. Dementsprechend wird die Last über den gesamten Bewegungsbereich während einer Übung automatisch auf die Fähigkeit des Benutzers, die Last in jeder bestimmten Lage während der Übung zu bewegen, eingestellt Dies stellt sicher, daß die Muskeln durch maximale Arbeit in allen Lagen während des gesamten Bewegungsbereiches trainiert werden. Sobald das Seil 66 so weit gezogen worden ist, daß die Übung wiederholt werden soll, kann der Benutzer aufhören, an dem Seil zu ziehen, woraufhin die Wickelfeder 58 das Seil automatisch auf die Wickelspule 54 aufwickelt Das Übungsgerät 20 kann dann wieder benutzt werden. Die betreffende Übung läßt sich leicht wiederholen, solange der Benutzer sein Trainingsprogramm ausführen will.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Übungsgerät mit einer Bremsscheibe, die auf einer von einem Benutzer mittels eines flexiblen Zugorgans über ein Gesperre angetriebenen Welle befestigt ist, und mit einem feststehenden Bremskörper, wobei der Anlagedruck zwischen Bremsscheibe und Bremskörper einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheibe (74, 94) ₎₀ mit einer Einrichtung (102, 104,106,108) gekoppelt ist, die mit zunehmender bzw. abnehmender Drehgeschwindigkeit der Welle (68) mit einer durch Zentrifugalkraft erzeugten Kraft mehr bzw. weniger auf die Bremsscheibe einwirkt und diese gegen den als _!5 Reibscheibe (92) ausgebildeten Bremskörper drückt

2. Übungsgerät nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheibe (74,94) zwei im Abstand voneinander angeordnete Teilscheiben umfaßt, zwischen denen die Reibscheibe (92) drehfest, aber axial verschiebbar angeordnet ist und von denen die eine Teilscheibe (74) unter der Einwirkung der mit der Bremsscheibe gekoppelten Einrichtung (102, 104, 106, 108) gegen die Reibscheibe (92) und mit dieser gegen die andere Teilscheibe (94) bewegbar ist

3. Übungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Bremsscheibe (74, 94) gekoppelte Einrichtung ein Paar schwenkbar an _J0 der Welle (68) angelenkter Winkelhebel (102, 106) aufweist, deren einer langer Schenkel (102) neben der Welle (68) verläuft und an seinem Ende ein Gewicht (108) trägt und derer, anderer kurzer, von der Welle (68) nach außen verlaufender Schenkel (106) auf die Bremsscheibe (74,94) einwirkt.

4. Übungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheibe (74, 94) federnd von der Reibscheibe (92) weggedrückt ist.

5. Übungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibscheibe (92) aus einem faserstoffhaltigen Bremsmaterial besteht (vgl. hierzu in der OS, Seite 9, Absatz 1).

6. Übungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit einer Wickelspule für das flexible Zugorgan und einer innerhalb der Wickelspule angeordneten, der ausgeübten Zugkraft entgegenwirkenden Feder, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (68) parallel neben der Wickelspule (54) angeordnet und mit dieser über ein dem an der Wickelspule angebrachten Gesperre (42) nachgeschaltetes Untersetzungsgetriebe (40, 70) gekoppelt ist.

7. Übungsgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der einen Teilscheibe (74) und der die Zentrifugalkraft erzeugenden Einrichtung (102,104, 106, 108) zwei einander mit ihrem Scheitel zugewandte, mit der Welle (68) drehfest verbundene Konusscheiben (84, 86) angeordnet sind.

8. Übungsgerät nach den Ansprüchen 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der der einen Teilscheibe (74) zugewandten Konusscheibe (86) ein Paar die andere Konusscheibe (84) durchsetzender Stangen (76, 78) befestigt wird, an deren äußeren _b5 Enden sich an einem an der Welle (68) befestigten Winkel (82) abstützende Druckfedern (88) angeordnet sind.

Die Erfindung betrifft ein Übungsgerät nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Aus der DE-PS 6 01 058 ist ein derartiges Übungsgerät bekannt, bei dem der Anlagedruck zwischen Bremsscheibe und Bremskörper durch Einstellung einer Stellspindel auf bestimmte Werte eingestellt werden kann, wobei der eingestellte Anlagedruck und damit also die Bremskraft je nach gewählter Einstellung der Stellspindel über den gesamten Bewegungsbereich des flexiblen Zugorgans, dort eines von einer unter Drehfederwirkung stehenden Zugbandwickeltrommel sich abwikkelnden Zugbandes, konstant bleibt Demzufolge lassen sich mittels des bekannten Übungsgerätes zwar sogenannte isotonische Übungen ausführen, die den Muskel unter Belastung über den gesamten Kontraktionsbereinh bearbeiten, jedoch ist die Belastung über den gesamten Kontraktionsbereich gleichförmig und muß demgemäß so klein sein, daß sie durch den Benutzer des Übungsgerätes in jeder Stellung des Muskels überwunden werden kann, selbst dann, wenn sich der Muskel oder aber auch der gesamte Körper des Benutzers in einer für die Aufbringung der erforderlichen Kraft ungünstigen Lage befindet Eine derartige gleichmäßige Belastung über den gesamten Bewegungsbereich ist aber nachteilig, weil der Muskel in bestimmten Bewegungsabschnitten keinen angemessenen Widerstand erfährt und so nicht ausreichend trainiert werden kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Übungsgerät der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß es sich in seinem Widerstand an die momentane und individuelle Muskelkraft des Benutzers über den gesamten Bewegungsbereich während einer Übung anpaßt, so daß in jeder Bewegungsphase eine optimale Trainingswirkung erreicht wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches genannten Merkmale gelöst. Besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Dadurch, daß die Bremsscheibe bei dem erfindungsgemäßen Übungsgerät je nach Betätigungsgeschwindigkeit des flexiblen Zugorgans, von der die Drehgeschwindigkeit der Welle abhängt, mehr bzw. weniger auf die Bremsscheibe einwirkt und diese gegen den. als Reibscheibe ausgebildeten Bremskörper drückt, wird erreicht, daß das Übungsgerät sich in seinem Widerstand an die momentane und spezifische Muskelkapazität des Benutzers über den gesamten Bewegungsbereich während einer Übung anpaßt Infolge dieser Ausbildung wird eine optimale Trainingswirkung erreicht, da es hierdurch nicht erforderlich ist, die Einstellung der maximalen Bremskraft auf einen besonders ungünstigen Wert zu begrenzen, der auch bei ungünstigen Hebelverhältnissen etc. durch den Benutzer noch überwunden werden könnte. Je größer die durch den Benutzer über den zu trainierenden Muskel ausgeübte Kraft ist, desto stärker wird auch die Bremskraft und damit der Widerstand, den das Übungsgerät einer Bewegung des flexiblen Zugorgans entgegensetzt. Hierdurch werden also die beanspruchten Muskeln in jeder Lage über den gesamten Bewegungsbereich optimal durchtrainiert. Selbstverständlich läßt sich der Erfindungsgedanke, die Bremskraft in Abhängigkeit von der Betätigungskraft durch Zentrifugalkraft zu regeln, auch bei Übungsgeräten ohne flexibles Zugorgan in dem Fachmann ohne weiteres ersichtlicher Weise analog anwenden, wobei dann natürlich auch das Gesperre des gattungsgemäßen Übungsgerätes entfallen kann.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfin-