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Die Erfindung betrifft ein multifunktionales
Trainingsgerät
zur Stärkung
der Bein - und Rückenmuskulatur
mit umfangreichen individuellen Einstellmöglichkeiten.
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[Stand der Technik]
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Bekannt sind verschiedene Einzel-
oder auch teilweise kombinierte Geräte, die für ein effektives Training mit
Nachteilen behaftet sind.
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Beinpressen
mit Linearschlitten
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Verschiedene Beinpressen besitzen
eine starre Fußplatte
und einen schienengeführten,
linear beweglichen Sitz- und/oder Liegeschlitten, auf dem sich der
Sportler beim Training durch Strecken und Anwinkeln der Beine zurück und wieder
nach vorne bewegt.
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Solche Geräte verursachen Reibung und
Laufgeräusche,
sind schmutzanfällig,
wartungsbedürftig
und verschleißen
für gewöhnlich im
Bereich der Laufrollen oder Linearlager relativ schnell. Außerdem ermöglichen sie
keinen individuell optimierten, physiologischen Kraftkurvenverlauf.
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Zwar verfügen einige Beinpressen über eine
exzentrisch ausgeführte
Riemenscheibe, damit die Kraftkurve beim Ausstrecken der Beine allmählich ansteigt,
jedoch wirkt sich dieser Exzentereffekt, je nach Beinlänge und
dem daraus resultierenden individuell zurückgelegten Trainingsweg, bei
jedem Sportler unterschiedlich stark aus, da das Verhältnis zwischen
Anfangs- und Endkraft in Abhängigkeit
zur zurückgelegten
Wegstrecke steht.
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Dabei ist die Höhe der Kraftzunahme durch die
von den Herstellern spezifische Gestaltung der Exzenterscheibe starr
und unveränderlich
definiert.
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Individuelle Eigenschaften des Sportlers,
wie z.B. dessen Gewicht und sein daraus resultierendes Leistungsvermögen bleiben
somit unberüeksichtigt.
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Zudem erfordert die Unterbringung
der Exzentertechnik in der Regel einen größeren fertigungstechnischen
und konstruktiven Aufwand. Zusätzlich
werden Masseträgheit
und Reibung in solchen Geräten
erhöht.
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An Beinpressen wird für gewöhnlich mit
relativ großen
Gewichten trainiert.
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Die hohen Druckbelastungen, die dabei
auf den Körper
einwirken, können
zu Verletzungen und Schäden
vor allem im Bereich der Schultern und der Wirbelsäule, aber
auch in den Armen und Handgelenken führen.
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Bei Modellen mit einer horizontal
angeordneten Schlittenführung
werden die Fußgelenke
wegen der starren Fußplatte
einerseits beim Ausstrecken der Beine überstreckt und andererseits
beim Anwinkeln der Beine zu sehr gestaucht. Das trifft auch zu,
wenn die Schlittenführung
nach hinten hin ansteigt, weil sich die Sitz- oder Liegeposition des Trainierenden
nur geringfügig
um wenige Zentimeter erhöht
und somit die Winkelstellung der Fußgelenke kaum korrigiert wird.
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Beim Training im Liegen kann nicht
in ein und derselben Übung
die gesamte Hüft- und Kniestreckmuskelschlinge
trainiert werden, weil hierbei die Füße zu Beginn der Übung, also
während
der Hocke, aus biomeehanischen Gründen, z. B. um Fußgelenkstauchungen
in der Hocke zu vermeiden, relativ weit oben gegen die Fußplatte
gehalten werden müssen,
und nach Streckung die durchgedrückten
Beine keine gerade Linie mit der Wirbelsäule bilden.
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Beim Training im Liegen besteht die
Gefahr, dass die Schultergelenke beziehungsweise die Wirbelsäule gestaucht, überlastet
oder beschädigt
werden können
und zwar dann, wenn mit wenig Gewichten die Beine zu schnell durchgedrückt werden,
der Liegeschlitten gegen die hintere Begrenzung der Linearführung stößt und dabei
ruckartig anhält,
wodurch der Sportler gegen die Schulterstützen der Rückenlehne katapultiert wird.
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Zu schnelles, impulsives oder stoßartiges
Training birgt außerdem
die Gefahr in sich, dass der Trainierende, nachdem er den Kontakt
zur Fußplatte
verloren hat, durch den Umkehrschub und die Rückbeschleunigung den festen
und sicheren Halt auf dem Linearschlitten verliert und – sofern
es ihm nicht gelingt, seine Füße wieder
in die Ausgangsposition zu bringen – gegen die Stahlkonstruktion
der Maschine zurückgeschleudert
wird.
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Beinpressen
mit beweglicher Fußplatte
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Herkömmliche Beinpressen, bei denen
der Trainierende aus einer fixierten Sitz- oder Liegeposition heraus eine beweglich
gelagerte Fußplatte
wegdrückt,
können
nicht mit einer Rudermaschine kombiniert werden, da die Fußplatte
beim Rudern starr und linear unbeweglich sein muss.
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Sie ermöglichen ebenfalls keinen individuell
optimierten, physiologischen Kraftkurvenverlauf.
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Außerdem ist an solchen Geräten das
Erlebnisgefühl
beim Training dadurch eingeschränkt,
dass der Sportler während
der Übungsausführung nicht
mit dem Sitz- oder Liegeschlitten hin und her fahren kann, sondern
gezwungen ist, mit seinem Oberkörper
in fixierter Position still zu sitzen.
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Rudermaschinen Bekannt sind Rudermaschinen
mit einem linear geführten
Sitzschlitten und einer linear unbeweglichen Fußstütze.
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Durch das Heranziehen der Handgriffe
mit den Armen sowie das Durchdrücken
der Beine wird die Ruderbewegung gegen einen Trainingswiderstand
ausgeführt.
Arme und Beine teilen sich hierbei die mechanisch verrichtete Arbeit.
Dabei muss das gesamte Trainingsgewicht von den Händen gehalten
werden.
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Die Wirbelsäule, insbesondere die Bandscheiben
sind in aufrechter Sitzposition wegen des ungünstigen Kraftangriffpunkts – ähnlich beim
Halten einer Last mit ausgestreckten Armen in aufrecht stehender
Position – äußerst ungünstigen
Belastungen ausgesetzt – vor
allem dann, wenn mit größeren Kraftwiderstand
trainiert wird, um z.B. auch die besonders leistungsfähige Beinmuskulatur
effektvoll in das Muskeltraining mit einzubeziehen. Dies kann zu
schwerwiegenden und dauerhaften Körperschäden führen.
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Die bekannten Rudermaschinen ermöglichen
keinen individuell optimierten physiologischen Kraftkurvenverlauf
für die
Beinmuskulatur, da sich während
der Zugphase, in der die Beine durchgedrückt werden, der Trainingswiderstand
für die
Beine nicht vergrößert.
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Außerdem sind auch hier die lineargeführten Sitzschlitten
schmutz- und verschieißanfäüig, wartungsbedürftig und
verursachen erhebliche Laufgeräusche.
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Wadenmaschinen
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Es sind keine Wadenmaschinen bekannt,
bei denen die für
das Wadentraining typischen, enorm hohen Druckbelastungen, in für den menschlichen
Körper
auf dauerhaft erträgliche
Weise, aufgenommen werden können.
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Die an solchen Maschinen wirkenden
Trainingskräfte
sind üblicherweise
sogar weitaus höher
als bei Beinpressen und Funktionsstemmen.
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Umso ungünstiger ist es, dass der erforderliche
Gegendruck auf den Körper
des Trainierenden nur durch verhältnismäßig kleine
Stützflächen übertragen
wird. Meist sind dies entweder zwei kleine Kniepolster oder Schulterpolster,
beziehungsweise ein Polster im Bereich der Lendenwirbelsäule mit
oder ohne zusätzlichen
Handgriffen.
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Solche Maschinen sind daher, wenn
nicht gesundheitsgefährdend,
zumindest jedoch sehr unbequem.
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In der Praxis lässt sich dieses Problem dadurch
lösen,
dass man das Wadentraining auf übliche
Beinpressen, möglichst
solche mit Sitz, Handgriffen und einstellbarer, großflächiger Rückenlehne,
verlegt. Aber auch hierbei treten grundsätzliche Schwierigkeiten auf:
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- 1. Die angewinkelten Beine müssen gegen
den hohen Gegendruck des Trainingsgewichts erst einmal ausgestreckt
werden, ehe mit dem Wadentraining begonnen werden kann, was mitunter Überlastungen
und Verletzungen im Bereich der Kniegelenke und der Beinmuskulatur
hervorruft.
- 2. Die Unterkante der Fußplatte,
die für
das Wadentraining als Trittkante für die Füße benötigt wird, liegt oft wesentlich
tiefer als die Sitzflächen
der Beinpressen. Das führt
dazu, dass die ausgestreckten Beine im Bereich der vorderen Sitzkante
stark gequetscht werden.
- 3. Viele Beinpressen haben keine winkelverstellbaren Handgriffe.
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[Aufgabe der Erfindung]
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein
multifunktionales Trainingsgerät
zur Stärkung
der Bein – und
Rückenmuskulatur
zu schaffen, das
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- – leichtgängig ist
sowie geräusch-,
verschleiß-
und wartungsarm arbeitet,
- – als
Wadenmaschine, Beinpresse, Rudermaschine oder kombiniertes Bein- und Rudertrainingsgerät sowohl
sitzend als auch liegend einsetzbar ist,
- – die
auf den Körper
einwirkenden Druckbelastungen minimiert,
- – die
Fußgelenke,
den Rücken
und die Schultern schont,
- – die
Verletzungsgefahr bei stoßartigem
und impulsivem Training minimiert,
- – einen
individuell optimierten physiologischen Kraftkurvenverlauf ohne
aufwendige Exzentertechnik realisiert,
- – die
gesamte Hüft-
und Kniestreckmuskelschlinge trainiert,
- – die
Beine effektvoll in die Ruderübung
einbezieht, ohne die Wirbelsäule
zu belasten,
- – das
Ausdauertraining ermöglicht
und
- – dem
Sportler ein positives Erlebnisgefühl vermittelt, um ihn zu möglichst
regelmäßigem Training
zu animieren.
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Die Aufgabe wird mit den erfindungsgemäßen Merkmalen
des 1. Schutzanspruchs gelöst.
Vorteilhafte Weiterentwicklungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand
der Unteransprüche.
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Das multifunktionale Trainingsgerät zur Stärkung der
Bein- und Rückenmuskulatur
besitzt als wesentliches Merkmal einen Sitz, der auf einer Kreisbahn
mittels einer verstellbaren Varioschwinge, gegen eine Gewichtskraft
bewegbar ist. In Bodennähe
ist der Sitz mit zwei winkelverstellbaren, U-förmig gestalteten Handgriffen
ausgestattet. Ein im Winkel beliebig einstellbare, ergonomisch geformte
Rückenlehne
ermöglicht
auch ein Training im Liegen.
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Unter Varioschwinge ist eine pendelförmige, schaukelartige
Aufhängung
des Sitzes zu verstehen, die wie eine Parallelogrammschwinge aus
vier Schenkeln besteht, die ein Viereck bildend, gelenkig -miteinander verbunden
sind. Vorteilhafterweise ist die Varioschwinge in einseitiger Auslegerbauweise
gefertigt, um den Ein- und Ausstieg zu erleichtern.
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Die Varioschwinge besteht in ihren
wesentlichen Elementen aus einer Stützschwinge und einer Steuerschwinge.
Beide haben jeweils einen ihrer kugelgelagerten Drehpunkte dicht
hintereinander liegend an einem Träger der Stahlkonstruktion des
Kraftsportgerätes,
der sich weit über
der Sitz befindet.
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Die Stützschwinge stützt den
Sitz möglichst
in dessen Masseschwerpunkt ab. Der Sitz ist dabei drehbar mit dem
unteren Drehpunkt der Stützschwinge
verbunden.
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Die Steuerschwinge ist demgegenüber mit
ihrem unteren Drehpunkt derart mit dem Sitz drehbar verbunden, dass
dieser während
der kreisbahnförmigen
Bewegung beim Training stets in definierten Neigungswinkeltoleranzen
gehalten wird.
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Der Neigungswinkel des Sitzes und
die Veränderung
des Neigungswinkels während
der schwingenden Bewegung des Sitzes werden durch ein Verstellen
des Abstandes des Drehpunktes der Stiätzschwinge relativ zum Drehpunkt
der Steuerschwinge am Träger
der Stahlkonstruktion eingestellt.
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Die Varioschwinge hängt vorteilhafter
Weise in der Ausgangsstellung nicht senkrecht herunter, sondern
befindet sich bereits in einer leichten Schräglage nach hinten hin ausgelenkt.
Alternativ dazu kann die Schwinge auch senkrecht herunterhängen oder
nach vorne ausgelenkt sein.
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In Abänderung zu dieser Anordnung
kann auch das Lager der Stützschwinge
verstellt werden.
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Unmittelbar vor dem Sitz befindet
sich – auf
einer Linearführung – die ergonomisch
abgewinkelte Fußplatte,
welche sich in Ihrem Abstand zum Sitz je nach den Bedürfnissen
des Sportlers, sowohl aus der Trainingsposition als auch aus dem
Stand neben der Maschine heraus leichtgängig und mit nur einer Handbewegung
-problemlos einstellen lässt.
Hierdurch ist auch ein einfacher Ein- und Ausstieg an der Maschine,
insbesondere beim Wadentraining gewährleistet.
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Hinter der Fußplatte ist die Linearführung für einen
stufenlos höhenverstellbaren
Ruderschlitten angeordnet. Sie stützt zudem die tragende Stahlkonstruktion,
an der die Varioschwinge hängt,
ab.
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Der Halter des Rudergriffs ist drehbar
mit dem Ruderschlitten verbunden und lässt sieh mittels einer Winkeiverstelleeinrichtung
zusätzlich
auf- und absenken, damit der Abstand des Rudergriffs zum Trainierenden
individuell einstellbar ist.
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Eine Zugfeder oberhalb der Varioschwinge
reduziert das Eigengewicht des Sitz- bzw. Liegeschlittens. Sie ist an einem
Ende mit der tragenden Stahlkonstruktion, am anderen Ende mit einem
Ausleger der Stützschwinge
verbunden und kugelgelagert.
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Die Maschine funktioniert so ähnlich wie
konventionelle Beinpressen mit linear geführtem Sitzschlitten, mit dem
Unterschied, dass der Sitz schwingend gelagert ist und sich auf
einer Kreisbahn bewegt, deren Drehpunkt sich weit über dem
Sitz befindet.
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Dies bringt gegenüber herkömmlichen Beinpressen im Wesentlichen
folgende Vorteile:
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- 1. Die Winkelstellung der Fußgelenke
wird besser korrigiert. Aus biomechanischen Gründen müssen die Füße in der gehockten Startposition
relativ weit oben gegen die Fußplatte
gehalten werden, damit der Winkel zwischen Füßen und Unterschenkeln nicht
zu spitz wird und die Fußgelenke
nicht gestaucht werden. Beim Ausstrecken der Beine erhöht sich
die Position des Sitzes im Verhältnis
zur Fußplatte
in deutlich stärkerem
Maße als
bei Geräten
mit Linearführungen.
Daher vergrößert sich
der Winkel zwischen Füßen und Unterschenkeln
nur geringfügig.
Die Fußgelenke
werden nicht überstreckt.
- 2. Die Maschine ermöglicht
einen individuell optimierten physiologischen Kraftkurvenverlauf
beim Beintraining. Im Gegensatz zu herkömmlichen Geräten mit
Exzentertechnik, bei denen die Kraftkurve unveränderlich durch die herstellerspezifische
Gestaltung der Exzenterscheibe definiert ist, steigt beim Ausstrecken der
Beine der Trainingswiderstand nicht nur in Abhängigkeit zur zurückgelegten
Wegstrecke an. Neben der Beinlänge
bestimmen noch weitere individuelle Eigenschaften wie Gewicht und
das daraus resultierende Leistungsvermögen des Sportlers die Gestaltung
des Kraftkurvenverlaufs der Maschine und optimieren somit das Training.
Vernachlässigt
man das Eigengewicht der Sitzschwinge, das durch die Zugfeder kompensiert
wird, so errechnet sich die Gegenkraft, die zusätzlich zu den eingestellten
Trainingsgewichten überwunden
werden muss nach der Formel:
- Nach dieser
Formel steigt der Kraftwiderstand während des Ausstreckens der
Beine nicht auf unerträglich hohe
Werte, da sich der Anstieg der Sinus- Funktion bei Zunahme des Winkels verringert.
Dies kommt vor allem Personen mit großen Beinlängen entgegen und schont eine
Vielzahl von Gelenken, die beim Training beansprucht werden, wie
z.B. Fuß-,
Knie- und Hüftgelenke,
die Wirbelsäule,
aber auch Sehnen und Bänder.
- 3. Wirbelsäule
und Schultergelenke, sowie Arme und Handgelenke werden außerdem dadurch
geschont, dass beim Training weniger Druckbelastungen auf den Körper einwirken
als an herkömmlichen
Geräten. Es
werden nämlich
bedeutend weniger Trainingsgewichte benötigt, da ein großer Teil
des Trainingswiderstandes durch die körpergewichtsspezifische Abtriebskraft
des Sportlers erzeugt wird.
- 4. Die Sitzschwinge verringert die Gefahr, dass der Trainierende,
durch ein zu impufsives oder stoßartiges Training den Kontakt
zur Fußplatte
sowie den festen und sicheren Halt auf dem Linearschlitten verliert
und durch die Rückbeschleunigung
gegen die Stahlkonstruktion der Maschine zurückgeschleudert wird. Durch den
sinusförmigen
Anstieg der Gegenkraft beim Ausstrecken der Beine ist es nahezu
unmöglich,
den Kontakt zur Fußplatte
zu verlieren. Aus diesem Grund wird für den Sitz- bzw. Liegeschlitten
auch kein Endanschlag benötigt.
- 5. Beim Training im Liegen besteht nicht mehr die Gefahr, dass
die Schultergelenke beziehungsweise die Wirbelsäule gestaucht, überlastet
oder beschädigt
werden können.
Dies geschieht an herkömmlichen
Beinpressen immer dann, wenn mit wenig Gewichten die Beine zu schnell
durchgedrückt
werden, der Liegeschlitten gegen die hintere Begrenzung der Linearführung stößt und dabei
ruckartig anhält,
wodurch der Sportler gegen die Schulterstützen der Rückenlehne katapultiert wird.
Die Bewegung des Sitz- bzw. Liegeschlittens wird hingegen nicht
durch einen Endanschlag nach hinten begrenzt.
- 6. In punkto Leichtgängigkeit,
Laufruhe, Verschleiß-
und Wartungsfreiheit werden herkömmliche
Beinpressen – mit
linear geführtem
Sitz- bzw. Liegeschlitten – bei
weitem übertroffen.
- 7. Die Maschine eignet sich daher auch in besonderem Maße als Ausdauertrainingsgerät.
- 8. Die kreisbahnförmige
Trainingsbewegung vermittelt dem Sportler ein positives Erlebnisgefühl und animiert
zu möglichst
regelmäßigem Training.,
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Das Verstellen des oberen Drehpunktes
der Steuerschwinge gegenüber
dem oberen Drehpunkt der Stützschwinge
erfolgt zweckmäßigerweise über eine
Linearführung
des Drehpunktlagers der Steuerschwinge auf dem Träger der
Stahlkonstruktion des Kraftsportgerätes, die in vorbestimmten Abständen zur
Realisierung folgender unterschiedlicher Übungen fixiert werden kann.
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- 1. Wird der Abstand so gewählt, dass alle vier Drehpunkte
der beiden Schwingen nahezu ein Parallelogramm bilden, so bewirkt
dies, dass sich die Neigung von Sitz und Rückenlehne während der Trainingsbewegung
an der Beinpresse kaum verändert.
Die Maschine funktioniert hierbei so ähnlich wie eine konventionelle
Beinpresse mit linear geführtem
Sitzschlitten, mit dem Unterschied, dass sich der Sitz nun auf einer Kreisbahn
bewegt.
- 2. Vergrößert man
den Abstand der oberen Drehpunkte, so neigt sich der Sitz bei seiner
Rückwärtsbewegung
nach hinten. Obwohl die Füße zu Beginn
der Übung,
also während
der Hocke, aus biomechanischen Gründen relativ weit oben gegen
die Fußplatte
gehalten werden müssen,
kann somit, im Gegensatz zu herkömmlichen
Beinpressen, dennoch beim Training im Liegen mit ein und derselben Übung die
gesamte Hüft- und
Kniestreckmuskelschlinge trainiert werden, weil nach der Streckung
die durchgedrückten
Beine eine gerade Linie mit der Wirbelsäule bilden. Dieser positive
Effekt wird dabei durch die Erhöhung
der Sitzposition während
der Beinstreckung unterstützt.
Auch beim Training in anderen Positionen, z.B. halb liegend oder
im Sitzen kann so die Hüftstreckmuskulatur
stärker
in das Training einbezogen werden.
- 3. Verringert man den Abstand der oberen Drehpunkte, so neigt
sich der Sitz bei seiner Rückwärtsbewegung
nach vorne. Dies gewährleistet,
dass sowohl beim Wadentraining, als auch bei der Übung Beinpresse/sitzend – wo sich
die Füße im unteren
Bereich der Fußplatte
befinden – die
ausgestreckten Beine durch die vordere Sitzkante nicht gequetscht
werden können.
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Eine zusätzliche Ausbildung des multifunktionalen
Trainingsgerätes
wird durch die zweckmäßige Kombination
mit einer Rudermaschine geschaffen, wodurch ein Rudertraining in
verschiedenen Positionen von sitzend bis liegend möglich wird.
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Die Rudergriffe sind dafür mit einem
eigenen, von den Trainingsgewichten der Beinpresse unabhängigem,
Rudergewichtsmagazin verbunden.
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Die Rücken-, Schulter- und Armmuskulatur
wird somit, unabhängig
von dem im Magazin der Beinpresse eingestellten Gewicht, ausschließlich mit
den Rudergewichten trainiert und belastet.
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Durch die Möglichkeit, die Rudergriffe
in Höhe
und Entfernung zum Sitz beliebig einzustellen, können gezielt, in Abhängigkeit
von der Stellung der Rückenlehne,
unterschiedliche Muskelbereiche trainiert werden.
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Darüber hinaus lässt sich
so auch der Grad der Belastung und sogar der Entlastung der Wirbelsäule beim
Training stufenlos variieren:
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- – Zu
einer hohen Belastung, ähnlich
beim Halten einer Last mit ausgestreckten Armen in aufrecht stehender Position
kommt es, wenn – wie
an herkömmlichen
Geräten – im Sitzen
trainiert wird und sich der Griff in Brusthöhe befindet.
- – Weniger
Belastungen entstehen, wenn bei niedrigem Griff im Liegen trainiert
wird. Hierbei sind die Bandscheiben fast ausschließlich axialen
Belastungen ausgesetzt.
- – Die
geringsten Belastungen treten auf, wenn sich die Griffe weit oben
und möglichst über dem
Trainierenden befinden und die Übung
liegend ausgeführt
wird.
- – An
der Rudermaschine kann man zusätzlich
wie an einer Rückenzugmaschine
trainieren. Dabei wird in aufrecht sitzender Körperhaltung der Griff, der
sich über
dem Kopf befindet, gerade nach unten gezogen. Bei dieser Übung wird
die Wirbelsäule
sogar entlastet.
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Je nach Bedarf lässt sich das Beintraining,
unabhängig
von dem im Magazin der Beinpresse eingestellten Gewicht, individuell
und in unterschiedlich starker Weise in das Rudertraining und in
die Hubarbeit, die an den Rudergewichten verrichtet wird, einbeziehen.
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Befindet sich der Grift beispielsweise
in der Nähe
der oberen Drehpunkte der Varioschwinge, so verringert sich der
Anteil, den die Beinausstreckung beim Heben der Rudergewichte leistet.
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Stellt man den Griff niedriger, etwa
auf Brusthöhe
ein, so werden die Rudergewichte um die Wegstrecke höhengehoben,
die die Beine beim Ausstrecken zurücklegen.
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Darüber hinaus können die
Beine außerdem
zusätzlich
mit den Gewichten der Beinpresse belastet werden.
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Im Gegensatz zu herkömmlichen
Geräten
lassen sich somit die Beine noch effektiver in das Rudertraining
einbeziehen, ohne die Wirbelsäule
zusätzlich
zu belasten.
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[Beispiele]
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An Hand von Zeichnungen wird eine
Ausführung
der Erfindung im Vergleich zu bekannten Beinpressen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine
Beinpresse mit linear geführtem
Sitzschlitten nach dem Stand der Technik zur Verdeutlichung der
Stauchung der Fußgelenke,
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2 eine
Beinpresse mit linear geführtem
Sitzschlitten nach dem Stand der Technik zur Verdeutlichung der Überstreckung
der Fußgelenke,
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3 eine
Beinpresse mit linear geführtem
Liegeschlitten nach dem Stand der Technik zur Verdeutlichung der Überstreckung
der Fußgelenke,
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4 eine
Beinpresse mit linear geführtem
Liegeschlitten nach dem Stand der Technik zur Verdeutlichung der
Stauchung der Fußgelenke,
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5 eine
Beinpresse mit linear geführtem
Liegeschlitten nach dem Stand der Technik mit nach hinten ansteigender
Schlittenführung,
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6 das
multifunktionale Trainingsgerät
zur Stärkung
der Bein – und
Rückenmuskulatur
nach der Erfindung mit Varioschwinge und Rudermaschine,
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7 das
multifunktionale Trainingsgerät
zur Stärkung
der Bein – und
Rückenmuskulatur
nach 6 in Startposition,
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8 das
multifunktionale Trainingsgerät
zur Stärkung
der Bein – und
Rückenmuskulatur
nach 6 in Endposition.
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Eine Beinpresse nach dem Stand der
Technik mit einem linear geführten
Sitzschlitten 1 in einer horizontal angeordneten Schlittenführung 2 zeigen 1 und 2, wobei in 1 eine trainierende Person 3 mit
gestauchten Beinen 4 und in 2 gestreckten
Beinen 4 in den jeweils möglichen Endpositionen dargestellt
ist.
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Auf dem Sitzschlitten 1 ist
ein Sitz 6 mit dazugehörender
Rückenlehne 7 montiert.
Der Trainierende 3 stemmt beim Training seine Füße 8 gegen
die Kraft von Trainingsgewichten 12 (in den 1 bis 5 nicht dargestellt).
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Bei diesen Modellen mit einer horizontal
angeordneten Schlittenführung
werden die Fußgelenke 5 wegen
einer am Rahmengestell 9 starr angeordneten Fußplatte 10 einerseits
beim Ausstrecken der Beine 4 überstreckt, andererseits beim
Anwinkeln der Beine 4 zu sehr gestaucht. Dies trifft ist
auch zu wenn im Liegen trainiert wird (3 und 4)
In 5 ist eine Beinpresse
nach dem Stand der Technik mit einem linear geführten Liegeschlitten 11 dargestellt,
bei dem die Schlittenführung 2 nach
hinten (in Bezug auf die Blickrichtung des Trainierenden 3)
ansteigt. Bei einem Training mit dieser Maschine kann nicht in ein
und derselben Übung
die gesamte Hüft-
und Kniestreckmuskelschlinge trainiert werden, weil hierbei die
Füße 8 zu
Beginn der Übung, also
während
der Hocke, aus biomechanischen Gründen, z. B. um Stauchungen
der Fußgelenke 5 in
der Hocke zu vermeiden, relativ weit oben gegen die Fußplatte 10 gehalten
werden müssen,
und nach Streckung die durchgedrückten
Beine 4 keine gerade Linie mit der Wirbelsäule bilden.
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Außerdem wird bei dieser Lösung während der
Beinstreckung die Liegeposition des Trainierenden 3 nur
geringfügig
und zwar um wenige Zentimeter erhöht und somit die Winkelstellung
der Fußgelenke 5 kaum korrigiert.
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6 zeigt
das erfindungsgemäße multifunktionale
Trainingsgerät
zur Stärkung
der Bein – und
Rückenmuskulatur.
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Das Trainingsgerät besitzt als wesentliches
Merkmal einen Sitz 6, der auf einer Kreisbahn mittels einer verstellbaren
Varioschwinge 13, 14, gegen eine Gewichtskraft 12 bewegbar
ist. In Bodennähe
ist der Sitz 6 mit zwei winkelverstellbaren, U-förmig gestalteten Handgriffen 20 und
einer im Winkel beliebig einstellbaren, ergonomisch geformten Rückenlehne 7 angeordnet,
der auch ein Training im Liegen ermöglicht.
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Die Varioschwinge, die ähnlich einer
Parallelogrammschwinge aufgebaut ist, besteht aus einer Stützschwinge 13 und
einer Steuerschwinge 14. Beide haben ihren oberen kugelgelagerten
Drehpunkt 15, 16 dicht hintereinander liegend
an einem Träger 21,
der sich weit über
dem Sitz 6 befindet und mit dem Rahmengestell 9 Trainingsgerätes verbunden
ist.
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Die Stützschwinge 13 stützt den
Sitz 6 möglichst
in dessen Masseschwerpunkt ab. Der Sitz 6 ist dabei drehbar
mit dem unteren Drehpunkt 17 der Stützschwinge 13 verbunden.
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Die Steuerschwinge 14 ist
demgegenüber
mit ihrem unteren Drehpunkt 18 derart mit dem Sitz β drehbar
verbunden, dass dieser während
der kreisbahnförmigen
Bewegung beim Training stets in definierten Neigungswinkeltoleranzen
gehalten wird.
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Der Neigungswinkel α des Sitzes 6 und
die Veränderung
des Neigungswinkels α während der
schwingenden Bewegung des Sitzes 6 wird durch ein Verstellen
des Abstandes des oberen Drehpunktes 15 der Stützschwinge 13 relativ
zum oberen Drehpunkt 16 der Steuerschwinge 14 am
Träger 21 des
Rahmengestells 9 über
eine Verstellschiene 22 eingestellt.
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Die Varioschwinge 13, 14 hängt in der
Ausgangsstellung nicht senkrecht herunter, sondern befindet sich
bereits in einer leichten Schräglage
nach hinten hin ausgelenkt.
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Unmittelbar vor dem Sitz 6 befindet
sich mittels einer Linearführung 23 auf
einer Verstellschiene 24 eine ergonomisch abgewinkelte
Fußplatte 10,
welche sich in Ihrem Abstand zum Sitz 6, je nach den Bedürfnissen
des Sportlers, sowohl aus der Trainingsposition als auch aus dem
Stand heraus neben der Maschine leichtgängig und mit nur einer Handbewegung
problemlos einstellen lässt.
Hierdurch ist auch ein einfacher Ein- und Ausstieg an der Maschine,
insbesondere beim Wadentraining gewährleistet.
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Hinter der Fußplatte 10 ist eine
Verstellschiene 25 für
die Linearführung
eines stufenlos höhenverstellbaren
Ruderschlittens 26 angeordnet. Sie stützt zudem den Träger 21 des
Rahmengestells 9, an der die Varioschwinge 13, 14 hängt, ab.
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Am Ruderschlitten 26 ist
drehbar ein Haltearm 27 befestigt, an dem Rudergriffe 28,
von denen nur einer dargestellt ist, angeordnet sind. Der Haltearm 27 lässt sich
mittels einer Winkelverstelleinrichtung (nicht dargestellt) zusätzlich auf-
und absenken, damit der Abstand der Rudergriffe 28 zum
Trainierenden individuell einstellbar ist.
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Die Maschine ermöglicht so zusätzlich ein
Rudertraining in verschiedenen Positionen von sitzend bis liegend.
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Die Rudergriffe 28 sind
mit einem eigenen, von den Trainingsgewichten 12 der Beinpresse
unabhängigem,
Rudergewichtsmagazin 19 verbunden.
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Die Rücken-, Schulter- und Armmuskulatur
wird somit, unabhängig
von dem im Gewichtsmagazin 12 der Beinpresse eingestellten
Gewicht, ausschließlich
mit den Rudergewichten 19 trainiert und belastet.
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Durch die Möglichkeit, die Rudergriffe 28 in
Höhe und
Entfernung zum Sitz 6 beliebig in Abhängigkeit von der Stellung der
Rückenlehne 7 einzustellen,
können
gezielt unterschiedliche Muskelbereiche trainiert werden.
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Darüber hinaus lässt sich
der Grad der Belastung und sogar der Entlastung der Wirbelsäule beim
Training stufenlos einstellen, indem der Ruderschlitten 26 auf
der Verstellschiene 25 in seiner Höhe variiert wird.
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Eine oberhalb der Varioschwinge 13, 14 angeordnete
Zugfeder 29 reduziert das Eigengewicht des schwingend aufgehängten Sitz-
bzw. Liegeschlittens 1. Die Zugfeder 29 ist an
einem Ende mit dem Träger 21 des
Rahmengestells 9 und am anderen Ende mit einem Ausleger 30 der
Stützschwinge 13 verbunden
und kugelgelagert.
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Zur Dämpfung des Sitzes 6 beim
Schwingen gegen das Rahmengestell 9 ist ein gefederter
Stopper bzw. Dämpfer 31 angeordnet.
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Anhand der Zeichnungen 7 und 8 wird die Funktionsweise des multifunktionalen
Trainingsgerätes
zur Stärkung
der Bein- und Rückenmuskulatur
erläutert.
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Der obere Drehpunkt 16 der
Steuerschwinge 14 lässt
sich auf einer Verstellschiene 22 in seinem Abstand zum
oberen Drehpunkt 15 der Stützschwinge 13 verschieben
und durch eine Verstelleinrichtung in vorbestimmten Punkten fixieren.
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Wird der Abstand der oberen Drehpunkte 15, 16 so
gewählt,
dass die beiden Schwingen 13, 14 parallel verlaufen,
bewirkt dies, dass sich die Neigung von Sitz 8 und Rückenlehne 7 auf
dem Sitzschlitten 1 während der
Trainingsbewegung an der Beinpresse kaum verändert.
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Mit dieser Einstellung funktioniert
das Trainingsgerät
so ähnlich
wie eine konventionelle Beinpresse mit einem linear geführten Sitzschlitten 1,
nur mit dem Unterschied, dass sich der Sitz 6 auf einer
Kreisbahn bewegt.
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Vergrößert man den Abstand der oberen
Drehpunkte 15, 16, wie in 7 und 8 zu
sehen ist, so neigt sich der Sitz 6 bei seiner Rückwärtsbewegung
nach hinten.
-
Obwohl die Füße 8 der Trainingsperson 3 zu
Beginn der Übung,
also während
der Hocke (dargestellt in 7),
aus biomechanischen Gründen
relativ weit oben gegen die Fußplatte 10 gehalten
werden müssen, kann
somit – im
Gegensatz zu den herkömmlichen
Beinpressen – dennoch
beim Training im Liegen mit ein und derselben Übung die gesamte Hüft- und
Kniestreckmuskelschlinge trainiert werden, weil nach der Streckung
(dargestellt in 8) die
durchgedrückten
Beine 4 eine gerade Linie mit der Wirbelsäule bilden.
Dieser positive Effekt wird dabei durch die Erhöhung der Sitzposition während der
Beinstreckung unterstützt.
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Auch beim Training in anderen Positionen,
z.B. halb liegend oder im Sitzen kann so die Hüftstreckmuskulatur stärker in
das Training einbezogen werden.
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Verringert man den Abstand der oberen
Drehpunkte 15, 16, so neigt sich der Sitz 6 bei
seiner Rückwärtsbewegung
nach vorne.
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Dies gewährleistet, dass sowohl beim
Wadentraining, als auch bei der Übung
Beinpresse/sitzend, wo sich die Füße 8 im unteren Bereich
der Fußplatte 10 befinden,
die ausgestreckten Beine 4 durch die vordere Sitzkante
nicht gequetscht werden können.
-
- 1.
- Sitz-
bzw. Liegeschlitten
- 2.
- Schlittenführung
- 3.
- trainierende
Person
- 4.
- Beine
- 5.
- Fußgelenke
- 6.
- Sitz
- 7.
- Rückenlehne
- 8.
- Füße
- 9.
- Rahmengestell
- 10.
- Fußplatte
- 11.
- Liegeschlitten
- 12.
- Trainingsgewichte
für Beinpresse
mit Zugband
- 13.
- Stützschwinge
- 14.
- Steuerschwinge
- 15.
- oberer
Drehpunkt der Stützschwinge
- 16.
- oberer
Drehpunkt der Steuerschwinge
- 17.
- unterer
Drehpunkt der Stützschwinge
- 18.
- unterer
Drehpunkt der Steuerschwinge
- 19.
- Trainingsgewichte
für die
Rudermaschine mit Zugband
- 20.
- Handgriffe
- 21.
- Träger
- 22.
- Verstellschiene
der Steuerschwinge
- 23.
- Linearführung der
Fußplatte
- 24.
- Verstellschiene
der Fußplatte
- 25.
- Verstellschiene
des Ruderschlittens
- 26.
- Ruderschlitten
- 27.
- Halter
des Rudergriffs
- 28.
- Rudergriff
- 29.
- Zugfeder
- 30.
- Ausleger
der Stützschwinge
- 31.
- Stopper
