DE202011104336U1 - Hydraulic exerciser - Google Patents
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Abstract
Trainings- oder Therapiegerät zum Bewegungstraining, welches wenigstens einen Trainingsarm, der an einer Schwenkachse des Geräts schwenkbar gelagert ist, und welches wenigstens einen Kraft- oder Widerstandsgeber aufweist, und auf dessen wenigstens ein an dem Trainingsarm angeordnetes Widerstandselement durch eine trainierende Person mittels konzentrischen oder exzentrischen Übungen der zu trainierenden Muskulatur ein Drehmoment aufbringbar ist, wobei der Kraft- oder Widerstandsgeber zumindest als Teil einer hydraulischen Einrichtung an dem Trainingsgerät vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Einrichtung (10) mit wenigstens einem Antriebsmittel (13) versehen ist, dass der Trainingsarm (2) durch das wenigstens eine Antriebsmittel (13) während des Trainings der betreffenden Muskulatur gesteuert antreibbar ist und dass das Widerstandselement (7) mittels des angetriebenen Trainingsarms (2) zwischen einer Mehrzahl manipulierbarer Umkehr- oder Endstellungen um die Schwenkachse (3) verschwenkbar ist.Training or therapy device for movement training, which has at least one training arm, which is pivotably mounted on a pivot axis of the device, and which has at least one force or resistance transmitter, and on whose at least one resistance element arranged on the training arm by a training person using concentric or eccentric means Exercises the muscles to be trained a torque can be applied, wherein the force or resistance transmitter is provided at least as part of a hydraulic device on the training device, characterized in that the hydraulic device (10) is provided with at least one drive means (13) that the Training arm (2) by which at least one drive means (13) can be driven in a controlled manner during training of the muscles in question, and that the resistance element (7) by means of the driven training arm (2) between a plurality of manipulable reversal or end positions around the Schw enkachse (3) is pivotable.
Description
Die Erfindung betrifft ein Trainings- oder Therapiegerät zum Bewegungstraining, welches wenigstens einen Trainingsarm, der an einer Schwenkachse des Geräts schwenkbar gelagert ist, und welches wenigstens einen Kraft- oder Widerstandsgeber aufweist, und auf dessen wenigstens ein an dem Trainingsarm angeordnetes Widerstandselement durch eine trainierende Person mittels konzentrischen oder exzentrischen Übungen der zu trainierenden Muskulatur ein Drehmoment aufbringbar ist, wobei der Kraft- oder Widerstandsgeber zumindest als Teil einer hydraulischen Einrichtung an dem Trainingsgerät vorgesehen ist.The invention relates to a training or therapy device for exercise training, which at least one training arm, which is pivotally mounted on a pivot axis of the device, and which has at least one force or resistance transmitter, and on the at least one arranged on the training arm resistance element by a person exercising By means of concentric or eccentric exercises of the muscles to be trained, a torque can be applied, wherein the force or resistance transmitter is provided at least as part of a hydraulic device on the training device.
Trainingsgeräte, bei welchen eine übende Person durch Aufbringung von Muskelkraft auf ein Widerstandselement seine Muskel(n) trainiert sind im Prinzip bekannt. So kennt man beispielsweise mit Gewichten, Federn oder dergleichen Kraft- oder elektromotorischen Widerstandsgebern ausgestattete Geräte zur Durchführung konzentrisch-exzentrischer Übungen, bei welchen eine nachgebende Kontraktion des beübten Muskels auftritt. Gleichermaßen sind auch Geräte bekannt, bei welchen die beübte Muskulatur einer konzentrischen Kontraktion ausgesetzt ist (konzentrisch-konzentrisch), die Bewegung der Muskulatur also in Richtung der Kontraktion verläuft.Training devices in which a practicing person trains his muscle (s) by applying muscular force to a resistance element are known in principle. For example, devices equipped with weights, springs or similar force or electromotive resistance transmitters are known for performing concentric-eccentric exercises in which a yielding contraction of the exercised muscle occurs. Similarly, devices are known in which the trained muscles of a concentric contraction is exposed (concentric-concentric), so the movement of the muscles in the direction of the contraction.
Bei den Trainingsgeräten für konzentrisch-konzentische Übungen kennt man bereits die Ausstattung des Widerstandsgebers mit einer hydraulischen Einrichtung, die das Vorsehen eines Energiespeichers überflüssig macht und hierdurch dem Übenden im Bedarfsfalle die sofortige Unterbrechung einer Übung gestattet, was insbesondere in der Phase der Frührehabilitation mit Vorteilen verbunden sein kann. Eine exzentrische, haltende Kraft, wie sie etwa beim Herablassen eines angehobenen Gewichts notwendig wäre, wird an dieser Stelle nicht gebraucht.In the training devices for concentric-concentric exercises are already known the equipment of the resistance transmitter with a hydraulic device that makes the provision of an energy storage superfluous and thereby allows the practitioner in case of need, the immediate interruption of an exercise, which in particular in the phase of early rehabilitation with benefits can be. An eccentric, holding force, such as would be necessary when lowering a raised weight, is not needed at this point.
In der Phase der Spätrehabilitation und besonders bei in Richtung von Leistungssport zielendem Training werden demgegenüber jedoch konzentrisch-exzentrisch arbeitende Geräte bevorzugt.In the phase of late rehabilitation and especially in the direction of competitive sport targeted training, however, concentric-eccentric working devices are preferred.
Gewichts- oder federbelastete Trainingsgeräte, die systembedingt nur in der Lage sind, konzentrisch-exzentrisch zu arbeiten, haben zudem den Nachteil einer gegebenenfalls verminderten Effizienz, da etwa die innere Reibung stets entgegen der Bewegungsrichtung wirkt und dementsprechend die konzentrische Belastung immer größer als die exzentrische ist. Weiterhin kann es von Nachteil sein, dass das betreffende Trainingsgerät mit seiner Belastung eventuell nicht optimal an die ergonomischen Verhältnisse der trainierenden Person anpassbar ist, da häufig standardisierte Exzenter zur Anpassung der Kraft/Drehmoment-Kurve zum Einsatz kommen. Hierdurch wird der muskuläre Tonus während der Bewegung vermindert, was wiederum die Trainingseffizienz reduziert. Überdies ist mit diesen Geräten auch ein Schnellkrafttraining, also hohe Trainingsgeschwindigkeiten, kaum möglich, da die dabei auftretenden Massenkräfte sich ungünstig auf die Bewegung auswirken und somit wiederum ein ineffizientes Training darstellen.Weight- or spring-loaded training devices, which are only able to operate concentric-eccentric due to the system, also have the disadvantage of possibly reduced efficiency, since about the internal friction always acts counter to the direction of movement and, accordingly, the concentric load is always greater than the eccentric , Furthermore, it may be disadvantageous that the exercise device concerned with its load may not be optimally adapted to the ergonomic conditions of the exercising person, since often standardized eccentric come to adjust the force / torque curve used. This reduces muscular tone during exercise, which in turn reduces training efficiency. Moreover, with these devices, a speed training, ie high training speeds, hardly possible because the mass forces occurring adversely affect the movement and thus again represent an inefficient training.
Betrachtet man eine Übung mit einer konzentrischen Streckerbewegung, beispielsweise das Strecken des Beines gegen ein Widerstandpolster am Schienenbein, so ist bei dieser Bewegung sowohl der widerstand, der durch das etwa als Gewicht ausgebildete Widerstandselement erzeugt wird, als auch die Reibung des Geräts sowie ein durch den Körper des Trainierenden selbst bei entsprechender Muskelarbeit (= Tonus) gebildeter Widerstand als eine Art „innerer Reibung” zu überwinden. Demgegenüber wirkt bei der exzentrisch haltenden Bewegung die Reibung durch die Richtungsumkehr entlastend, wodurch der muskuläre Tonus geringer wird.Considering an exercise with a concentric stretching movement, for example, the stretching of the leg against a resistance pad on the tibia, so in this movement, both the resistance generated by the approximately formed as a weight resistance element, and the friction of the device and a through the Body of the trainee even with appropriate muscle work (= Tonus) resistance formed as a kind of "internal friction" to overcome. In contrast, in the eccentric holding movement, the friction by the reversal of direction relieves, whereby the muscular tone is less.
Trüge man als Darstellung der Trainingseffizienz die Stärke des muskulären Tonus gegen die Zeit auf, so erhielte man bei den erwähnten Trainingsgeräten selbst bei einem Gerät mit optimierten Einstellungen und insbesondere an die trainierende Person angepasster Exzenterscheibe eine Kurve, die eine gewisse Wellenbewegung aufweist. Die Wellenbewegung beschreibt die Reduktion des Tonus bei einer exzentrisch haltenden Bewegung gegenüber dem Tonus bei einem Übungsteil mit konzentrischer Belastung und wird ohne Anpassung des Geräts noch deutlich ausgeprägter. Da als Maß für die Trainingseffizienz die Fläche unter der Tonus/Zeitkurve gelten kann, sollte also bei konzentrisch exzentrischer Übungsform eine möglichst große Fläche erreicht werden.If, as an illustration of the training efficiency, the strength of the muscular tone against time were to be obtained, then in the case of the training devices mentioned above, even with a device with optimized settings and, in particular, an eccentric disc adapted to the exercising person, would have a curve which has a certain wave motion. The wave motion describes the reduction of the tone in an eccentric holding movement compared to the tone in a practice part with concentric load and becomes even more pronounced without adjustment of the device. As a measure of the training efficiency, the area under the tone / time curve can apply, so should be achieved with concentric eccentric exercise form the largest possible area.
Dies ist bei unverändertem maximalen, also der konzentrischen Übungsform entsprechenden, Muskeltonus nur dann möglich, wenn in der exzentrischen Phase der Tonus durch Reduzierung der vorgenannten ”Reibung” erhöht wird.This is only possible with unchanged maximum, ie the concentric form of exercise, muscle tone, when in the eccentric phase of the tone by reducing the aforementioned "friction" is increased.
Es besteht daher die Aufgabe, ein Trainingsgerät zur Verfügung zu stellen, welches einer übenden Person bei hoher Trainingssicherheit eine hohe Trainingseffizienz ermöglicht, und beim Training einer zu beübenden Muskulatur die Beübung sowohl des Agonisten als auch des Antagonisten der betreffenden Muskulatur ermöglicht, und die Durchführung sowohl von konzentrisch-konzentrischen als auch von konzentrisch-exzentrischen Übungen ohne Positionswechsel und mit in etwa gleichem muskulären Tonus gestattet.It is therefore an object to provide a training device available which allows a practicing high training safety high training efficiency, and the training of a muscle to be practiced, the practice of both the agonist and the antagonist of the muscles in question allows, and the implementation both of concentric-concentric as well as concentric-eccentric exercises without change of position and allowed in approximately the same muscular tone.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Trainingsgerät der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen. This object is achieved by a training device of the type mentioned above with the characterizing features of
Entsprechend ist bei dem erfindungsgemäßen Trainingsgerät die hydraulische Einrichtung mit wenigstens einem Antriebsmittel versehen ist, der Trainingsarm ist durch das wenigstens eine Antriebsmittel während des Trainings der betreffenden Muskulatur gesteuert antreibbar und das Widerstandselements ist mittels des angetriebenen Trainingsarms zwischen einer Mehrzahl manipulierbarer Umkehr- oder Endstellungen um die Schwenkachse verschwenkbar.Accordingly, in the exercise device according to the invention, the hydraulic device is provided with at least one drive means, the exercise arm is driven by the at least one drive means during training of the respective muscles controlled and the resistance element is by means of the driven training arm between a plurality of manipulable reversal or end positions to the Swivel axis swiveling.
Hierdurch ist der Trainingsarm von der ihn beaufschlagenden Muskelkraft unabhängig und wird beim Durchführen der jeweiligen Übung zwischen zwei oder mehreren extremalen Umkehrstellungen bewegt und bewegt sich selbst dabei mit einer gleichförmigen Geschwindigkeit. Während der Bewegung des Trainingsarms bringt die beübte Muskulatur dabei eine durch die übende Person autokoordinativ zu bestimmende Muskelkraft auf den Trainingsarm auf, ohne dass die Belastungshöhe einen Einfluss auf die Bewegung des Trainingsarms hätte. Der Trainierende arbeitet demnach gegen einen hydraulisch motorisch angetriebenen Widerstand und versucht in jeder Bewegungsphase, das Polster des Trainingsarms bzw. diesen selbst in die betreffende Richtung zu beschleunigen. Er versucht in der konzentrischen Bewegungsphase das angetriebene Widerstandspolster zu beschleunigen, diese Beschleunigung lässt jedoch das hydraulisch bewegte Widerstandspolster nicht zu, da dessen Geschwindigkeit durch die Hydraulik und deren Steuerung praktisch konstant ist.As a result, the training arm is independent of the muscular force acting upon it and, when performing the respective exercise, is moved between two or more extreme reversing positions and in doing so moves itself at a uniform speed. During the movement of the training arm, the practiced musculature brings on the training arm to be determined by the practicing person autocoordinate muscle force without the load level would have an effect on the movement of the training arm. The trainee therefore works against a hydraulic motor-driven resistance and tries in each movement phase to accelerate the pad of the training arm or this even in the relevant direction. He tries to accelerate the driven resistance cushion in the concentric movement phase, but this acceleration does not allow the hydraulically moved resistance cushion, since its speed is practically constant due to the hydraulics and their control.
Entsprechend wird eine Kraft am Widerstandspolster auftreten, die überdies auch gemessen werden kann, deren Höhe aber ausschließlich vom Trainierenden anhängig ist. Nach der Bewegungsumkehr in die exzentrische, haltenden Bewegungsphase Versucht der Trainierende dann, das Widerstandspolster negativ zu beschleunigen, also abzubremsen. Auch dies ist aufgrund der konstanten Geschwindigkeit des Widerstandspolsters nicht möglich, Erneut wirkt aber eine Kraft auf das Polster. Entsprechend ist bei Auftragung der Trainingseffizienz eine Kurve möglich, welche im wesentlichen parallel zur Abszisse der Koordinatensystems verläuft.Accordingly, a force will occur at the resistance pad, which can also be measured, but whose height is exclusively pending by the trainee. After the movement reversal into the eccentric, holding movement phase, the exerciser then tries to negatively accelerate the resistance cushion, that is to slow it down. Again, this is not possible due to the constant speed of the resistance pad, but again a force acts on the pad. Correspondingly, when the training efficiency is plotted, a curve is possible which runs essentially parallel to the abscissa of the coordinate system.
Die Regelung dieses Systems Mensch-Maschine erfolgt durch den Trainierenden selbst koordinativ. Der Trainierende erhält von der Steuereinrichtung eine Rückmeldung, anhand derer er dann seinen Druck auf das Widerstandspolster steuern kann. Die Aufgabe des Trainierenden besteht darin in einem vorgegebenen Kraftkorridor bzw. Toleranzbereich zu arbeiten. Bei Über- oder Unterschreitung der Werte die den Kraftkorridor bilden, kann das Gerät automatisch vom motorischen Antrieb entkoppelt und in einen sicheren Zustand überführt werden.The regulation of this system man-machine takes place by the trainee itself coordinatively. The trainee receives from the controller feedback, by which he can then control his pressure on the resistance cushion. The task of the trainee is to work in a given force corridor or tolerance range. When exceeding or falling below the values that form the force corridor, the device can be automatically decoupled from the motor drive and transferred to a safe state.
In einer vorteilhaften Ausführung kann bei dem erfindungsgemäßen Trainingsgerät das Antriebsmittel als über einen Antriebsmotor mit anpassbarer Leistung antreibbare Hydraulikpumpe vorgesehen sein, so dass ein zuverlässiger und sicherer Antrieb des Trainingsarms gewährleistet ist.In an advantageous embodiment, in the exercise device according to the invention, the drive means may be provided as a drive motor with adjustable power drivable hydraulic pump, so that a reliable and safe drive of the training arm is ensured.
Dabei kann der Kraft- oder Widerstandsgeber der hydraulischen Einrichtung an dem Erfindungsgerät als zweiseitig wirkende Kolben-Zylinder-Anordnung vorgesehen sein, die in einfacher Weise über eine mit dem Kolben verbundene Kolbenstange mit dem an der Schwenkachse angeordneten Trainingsarm in Wirkverbindung steht.In this case, the force or resistance transmitter of the hydraulic device can be provided on the device of the invention as a double-acting piston-cylinder arrangement, which is in a simple manner via a piston rod connected to the piston with the arranged on the pivot axis training arm in operative connection.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung des Trainingsgeräts ist die Kolben-Zylinder-Anordnung im Bereich ihres der Schwenkachse abgewandten Endes schwenkbar gelagert, so dass die Kolben-Zylinder-Anordnung Schwenkbewegungen der gegebenenfalls gelenkig mit der Schwenkachse verbundenen Kolbenstange gut ausgleichen kann.In an expedient development of the training device, the piston-cylinder arrangement is pivotally mounted in the region of its end facing away from the pivot axis, so that the piston-cylinder arrangement can well compensate for pivotal movements of the optionally articulated with the pivot axis piston rod.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des Trainingsgeräts kann es vorsehen, dass der Trainingsarm an der Schwenkachse in beide Schwenkrichtungen verschwenkbar und antreibbar ist, so dass beide Bewegungsformen sowohl an Agonist als auch an Antagonist durch ein bloßes Ändern der angetriebenen Bewegungsrichtung des Trainingsarms vorgenommen werden können.A further advantageous embodiment of the training device can provide that the training arm can be pivoted and driven on the pivot axis in both pivoting directions, so that both forms of movement can be performed on the agonist as well as on the antagonist by merely changing the driven direction of movement of the training arm.
Um die Randbedingungen des muskulären Trainings optimal auf einen Patienten oder allgemeine eine übende Person anpassen zu können, kann an einer Ausführung des Trainingsgeräts eine über ein Eingabemittel manipulierbare Steuereinrichtung vorgesehen ist. Das Eingabemittel kann dabei etwa eine Art Tastatur mit Anzeige oder ein berührungsempfindliches Display mit Menüsteuerung sein, so dass die Bedienperson zum Beispiel durch ein Konfigurationsmenü geführt werden kann oder sie selbst oder Dritte etwa die Bewegungsgeschwindigkeit des Widerstandpolsters, den Schwenkbereich des Trainingsarms oder den Kraftkorridor des Trainings festlegen können.In order to be able to optimally adapt the boundary conditions of the muscular training to a patient or general a practicing person, a control device which can be manipulated via an input means can be provided on an embodiment of the training device. The input means may be a kind of keyboard with display or a touch-sensitive display with menu control, so that the operator can be guided, for example, by a configuration menu, or they themselves or third parties about the speed of movement of the resistance pad, the swivel range of the training arm or the power corridor of the training can set.
Zum Steuern der hydraulischen Einrichtung ist bei einer Ausführung des Trainingsgeräts die Steuereinrichtung mit einer Mehrzahl von steuerbaren Ventilen verbunden ist. Überdies kann mit der Steuereinrichtung beispielsweise auch die Motorleistung des Antriebsmotors und damit der Hydraulikpumpe manipuliert werden.For controlling the hydraulic device, in one embodiment of the training device, the control device is connected to a plurality of controllable valves. Moreover, with the control device, for example, the engine power of the drive motor and thus the hydraulic pump can be manipulated.
Um während des Trainings der zu beübenden Muskulatur relevante, den Trainingsablauf gegebenenfalls beeinflussende Parameter erfassen und anschließend verarbeiten zu könne, kann bei einer zweckmäßigen Weiterbildung des Trainingsgeräts an diesem eine Messeinrichtung mit einem oder mehreren Sensoren zur Erfassung des Drehmoments, des Schwenkwinkels oder dergleichen Parametern vorgesehen sein. In order to detect during the training of the muscles to be practiced, the training process possibly influencing parameters and then processed, can be provided in this case a measuring device with one or more sensors for detecting the torque, the swivel angle or the like parameters in an expedient development of the training device ,
Die Sicherheit beim Training erhöhend und eine mögliche akute oder auch bei gegebener Schädigung nachträgliche Verletzungsgefahr vermindernd kann das erfindungsgemäße Trainingsgerät in einer Ausführungsform mit einer Mehrzahl von Betriebszuständen vorgesehen sein, die durch eine manuelle und/oder zeitbasierte und/oder parameterbasierte Signalgebung der Steuereinrichtung beeinflussbar bzw. schaltbar sind.Increasing the safety in training and reducing a possible acute or even given injury subsequent injury risk, the training device according to the invention may be provided in one embodiment with a plurality of operating conditions that influenced by a manual and / or time-based and / or parameter-based signaling of the control device or are switchable.
Eine zweckmäßige Weiterbildung des Trainingsgeräts kann dann in diesem Zusammenhang darin bestehen, dass der Trainingsarm des Trainingsgeräts durch die Steuereinrichtung von dem Antriebsmittel entkoppelbar vorgesehen ist. Hierdurch wird ein Betriebszustand „nicht angetrieben” realisiert, der zum Beispiel als Sicherheitszustand in der exzentrischen Übungsform eingerichtet sein kann und bei Verlassen des eingestellten Kraftkorridors von dem Trainingsgerät, dass dieses Über- oder Unterschreiten anhand seiner Sensoren feststellt, unmittelbar automatische eingenommen wird.An expedient development of the training device can then consist in this context in that the training arm of the training device is provided by the control device by the drive means decoupled. As a result, an operating state "non-driven" is realized, which can be set up as a safety state in the eccentric form of exercise, for example, and when leaving the set power range of the training device that detects this undercutting or falling below based on its sensors, is taken directly automatic.
Eine vorteilhafte Ausführung des Trainingsgeräts ist mit einer hydraulischen Einrichtung versehen, die zumindest mit einem Widerstandskreis und einem mit diesem koppelbaren Antriebskreis vorgesehen ist.An advantageous embodiment of the training device is provided with a hydraulic device which is provided at least with a resistance circuit and a coupling with this drive circuit.
Wie bereits erwähnt ist die Steuereinrichtung des erfindungsgemäßen Trainingsgeräts mit einer Mehrzahl von den verschiedenen hydraulischen Kreisen zuordenbaren Ventilen verbunden. Diese Ventile sind einstellbar und gegebenenfalls steuerbar. Bei zweckmäßigen Weiterbildungen des Trainingsgeräts können etwa an dem Widerstandkreis zumindest ein Einlass- und ein als Rückschlagventil ausgebildetes Auslassventil vorgesehen sein, es kann der Antriebskreis mit zwei kombinierten Ein- und Auslassventilen und einem Überdruckventil versehen sein oder es können die kombinierten Ventile als elektrische Ventile oder als mechanische Schieberventile ausgebildet sein.As already mentioned, the control device of the exercise device according to the invention is connected to a plurality of valves which can be assigned to the various hydraulic circuits. These valves are adjustable and optionally controllable. In expedient developments of the training device, at least one inlet and designed as a check valve exhaust valve can be provided about the resistance circuit, it can be provided with two combined intake and exhaust valves and a pressure relief valve or the combined valves as electrical valves or as be formed mechanical slide valves.
Der Widerstandskreis funktioniert hierbei derart, dass der Widerstand über eine mit einem Hydraulikzylinder ausgebildete Kolben-Zylinder-Anordnung mit zwei Drosselventilen und zwei Rückschlagventilen erzeugt wird. Mit dieser Anordnung alleine ist bereits ein konzentrisch konzentrisches Training des Agonisten und des Antagonisten der betreffenden Muskulatur möglich. Der Trainingsarm wird dabei aktiv bewegt, was wiederum zu einer Bewegung der Kolbenstange des Hydraulikzylinders führt. Das durch die Bewegung des Kolben verdrängte Ölvolumen durchströmt ein einstellbares Drosselventil und wird von der einen in die gegenüberliegende andere Kammer des Hydraulikzylinders gepumpt. Hierbei bestimmen die Bewegungsgeschwindigkeit und die Ventilstellung des Drosselventils den Widerstand. Da alternierend Agonist und Antagonist konzentrisch beansprucht werden, wird der Kolben hin und her bewegt und das Öl umgepumpt. Um unterschiedliche Kräfte für Agonist und Antagonist zu ermöglichen, können zwei einstellbare Drosselventile verwendet werden.In this case, the resistance circuit functions in such a way that the resistance is generated by means of a piston-cylinder arrangement with two throttle valves and two non-return valves formed by a hydraulic cylinder. With this arrangement alone concentric concentric training of the agonist and the antagonist of the musculature concerned is possible. The training arm is actively moved, which in turn leads to a movement of the piston rod of the hydraulic cylinder. The displaced by the movement of the piston volume of oil flows through an adjustable throttle valve and is pumped from one to the opposite other chamber of the hydraulic cylinder. In this case, the movement speed and the valve position of the throttle valve determine the resistance. Since alternating agonist and antagonist are stressed concentrically, the piston is moved back and forth and pumped around the oil. To enable different forces for agonist and antagonist, two adjustable throttle valves can be used.
Der Start des Trainingsgeräts im angetriebenen Modus, gleich bedeutend mit dem Start der Hydraulikpumpe, kann durch manuelle Umschaltung des Trainingsmodus an dem Eingabemittel erfolgen. Hierauf kann dort etwa ein Countdown eingeblendet werden, der der Bedienperson die zur Verfügung stehende Zeit in dem betreffenden Modus etwa bis zu einem Richtungswechsel des Trainingsarms anzeigt. Zur Verbindung des Antriebskreises mit dem Widerstandkreis werden durch die Steuereinrichtung entsprechende Ein- und Auslassventile aktiviert. Diese Ventile können neben der zeitlichen Steuerung auch abhängig vom auf das Polster durch den Übenden aufgebrachten Drehmoment oder vom Schwenkwinkel gesteuert sein, so dass beispielsweise bei Überschreitung oder Unterschreitung des eingestellten Korridors der Antrieb sofort unterbrochen werden kann. Die Aktivierung der Bewegungsumkehr kann beispielsweise durch einen über die programmierbare Bewegungslimitierung verfahrbaren Mikrotaster erfolgen, der wiederum Bestandteil der Steuereinrichtung sein kann.The start of the training device in the driven mode, equal to the start of the hydraulic pump, can be done by manually switching the training mode on the input means. Thereupon, a countdown can be displayed there, which indicates to the operator the time available in the relevant mode, for example, up to a change of direction of the training arm. To connect the drive circuit with the resistance circuit corresponding inlet and outlet valves are activated by the control device. These valves can be controlled in addition to the timing also dependent on the applied to the pad by the practitioner torque or the swivel angle, so that for example, when exceeding or falling below the set corridor of the drive can be interrupted immediately. The activation of the reversal of motion can be effected, for example, by a microtaster that can be moved by way of the programmable movement limitation, which in turn can be part of the control device.
Wie bereits vorstehend erwähnt ist die konzentrisch-konzentrische Übungsform die sicherste Übungsform, da kein Energiespeicher existiert, der seine Energie wieder abzugeben hätte. Die Belastung geht ausschließlich vom Patienten oder Übenden aus und kann jederzeit unterbrochen werden. Beim dem erfindungsgemäßen Trainingsgerät mit motorischen Hydraulikantrieb kann für die konzentrisch-exzentrische Übungsform ein gestaffeltes Sicherheitskonzept etabliert werden. Zunächst kann hierbei die von dem Patienten ausgeübte Kraft natürlich von diesem selbst bestimmt werden. Sodann schaltet das Trainingsgerät bei Über- oder Unterschreiten der voreingestellten Kraft schaltet selbsttätig ab bzw. geht in den konzentrisch-konzentrischen Modus über. Da die Bewegungsgeschwindigkeit nur relativ gering ist, kann durch schnelles Wegziehen des Körpers bzw. durch das abrupte Stoppen der Bewegung die Belastung beendet werden. Im unwahrscheinlichen, aber naturgemäß nicht vollständig auszuschließenden Fall eine Elektronikausfalls der Steuereinrichtung kann der Trainierende seine Extremität zu den Endlagen der Wegbegrenzung bringen und somit zudem Kraft reduzieren. Hierzu sollte allerdings der vollständige Bewegungsumfang vorhanden sein. Schließlich kann das Trainingsgerät auch noch über einen Notausschalter abschaltbar sein. Wird über diesen die Förderleistung der Pumpe unterbrochen, bleibt das Gerät stehen.As already mentioned above, the concentric-concentric form of exercise is the safest form of exercise, since there is no energy store that would have to give up its energy again. The burden is exclusively on the patient or practitioner and can be interrupted at any time. In the training device according to the invention with a motor hydraulic drive, a staggered safety concept can be established for the concentric-eccentric form of exercise. First of all, the force exerted by the patient can of course be determined by the patient himself. Then, the training device switches when exceeding or falling below the preset force automatically off or goes into the concentric-concentric mode. Since the movement speed is only relatively low, the load can be terminated by rapidly pulling away the body or by abruptly stopping the movement. In the unlikely, but not complete by nature Excluded case an electronic failure of the controller, the trainee can bring his extremity to the end positions of the path limitation and thus also reduce power. For this, however, the full range of motion should be present. Finally, the training device can also be switched off via an emergency stop button. If the flow rate of the pump is interrupted, the unit stops.
Bei denkbaren alternativen Trainingsgeräten könnte beispielsweise auch nur die konzentrisch-exzentrische Übungsform vorgesehen sein. Bei einer ersten Alternative könne mit einem doppelt wirkenden Hydraulikzylinder und Bewegungsbegrenzern bei dem Trainingsgerät der Kolben der Kolben-Zylinder-Anordnung durch Umschalten eines Ventils vor- und zurückbewegt bzw. die Bewegung durch Schließen des Ventils unterbrochen werden.In conceivable alternative training devices, for example, only the concentric-eccentric form of exercise could be provided. In a first alternative, with a double-acting hydraulic cylinder and movement limiters in the training device, the piston of the piston-cylinder arrangement can be moved back and forth by switching a valve or the movement can be interrupted by closing the valve.
In einer für beide Übungsformen vorgesehenen anderen Alternative könnte ein nur einfach wirkender Hydraulikzylinder zum Einsatz kommen. Bei der konzentrischen Bewegung wird hierbei das Hydraulikfluid der Kolben-Zylinder-Anordnung gegen den durch ein voreinstellbares Drosselventil gebildeten Widerstand gedrückt. Beider exzentrischen Rückwärtsbewegung wir dann der Kolben der Kolben-Zylinder-Anordnung durch den von der Pumpe des Antriebs erzeugten Druck in die Ausgangslage zurückgeschoben, was der Trainierende durch Gegenhalten zu verhindern sucht.In another alternative provided for both forms of exercise, a single-acting hydraulic cylinder could be used. In the case of the concentric movement, in this case the hydraulic fluid of the piston-cylinder arrangement is pressed against the resistance formed by a presettable throttle valve. During the eccentric backward movement, the piston of the piston-cylinder arrangement is then pushed back into the starting position by the pressure generated by the pump of the drive, which the exerciser seeks to prevent by holding back.
Schließlich kann bei doppelwirkendem Hydraulikzylinder der Kolben-Zylinder-Anordnung die Trainingsgeschwindigkeit variiert werden, womit auch Schnellkrafttraining mit dem erfindungsgemäßen Trainingsgerät realisierbar wäre, dies funktioniert mit Steckgewichtsgeräten nicht, und mit hydraulischen Geräten für konzentrisch-konzentrische Übungsformen nur teilweise, da dort die Massenkräfte zu hoch werden und somit schlagartige Belastungen für den beübten Muskel entstehen. Zwar sind die Massenkräfte bei den erwähnten hydraulischen Geräten bereits reduziert, jedoch wird bei diesen Geräten mit wachsender Bewegungsgeschwindigkeit der Widerstand größer, was ebenfalls zu einer Limitierung der Bewegungsgeschwindigkeit führt.Finally, with double-acting hydraulic cylinder of the piston-cylinder arrangement, the training speed can be varied, which also speed training with the training device according to the invention could be realized, this works with plug weight devices not, and with hydraulic devices for concentric-concentric forms of exercise only partially because there the mass forces too high and thus sudden loads for the trained muscle arise. Although the mass forces are already reduced in the mentioned hydraulic devices, but in these devices with increasing movement speed of the resistance is greater, which also leads to a limitation of the movement speed.
Wie bereits vorher angeklungen, kann das erfindungsgemäße Trainingsgerät in einer anderen Ausführung auch mit wenigstens einer Anzeigeeinrichtung zur Informationsvermittlung vorgesehen sein, so dass ein Übender oder eine ihn betreuende Person jederzeit über den Gerätezustand oder Übungsfortschritt informiert sind.As already mentioned before, the training device according to the invention can also be provided with at least one display device for conveying information in another embodiment, so that a user or a person who is caring for him / her are always informed about the device state or the progress of the exercise.
Der übenden Person kann bei einer vorteilhaften Weiterbildung des Trainingsgeräts in unterschiedlicher Weise ein Rückmeldung über den Gerätezustand oder etwa über das Verlassen des Drehmomentkorridors oder das zeitliche Andauern der Übung gegeben werden, wozu die Anzeigeeinrichtung mit wenigstens einem optischen, akustischen und/oder eine Vibration vermittelnden Anzeigemittel versehen sein kann.In one advantageous refinement of the training device, the exercising person can be provided with feedback about the device status or about leaving the torque range or the duration of the exercise, for which purpose the display device has at least one visual, acoustic and / or vibration indicating means can be provided.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung näher erläutert. In teilweise stark schematisierter Darstellung zeigen hierbei dieThe invention is explained below with reference to embodiments in the drawing. In partially highly schematic representation here show the
In der
Die hydraulische Einrichtung
An der Schwenkachse
In der
Das hydraulische Fluid nimmt dabei an dem Ventilblock
In der
Bei den Darstellungen der
Bei dem Umpumpen des hydraulischen Fluids zwischen den beiden Ventilkammern
Die vorstehend beschriebene Erfindung betrifft demnach ein Trainings- oder Therapiegerät
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DE202011104336U DE202011104336U1 (en) | 2011-08-12 | 2011-08-12 | Hydraulic exerciser |
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DE202011104336U DE202011104336U1 (en) | 2011-08-12 | 2011-08-12 | Hydraulic exerciser |
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ID=44900802
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DE202011104336U Expired - Lifetime DE202011104336U1 (en) | 2011-08-12 | 2011-08-12 | Hydraulic exerciser |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102017117670A1 (en) | 2017-08-03 | 2019-02-07 | Hermann Essert | Training device for muscle building |
CN112270862A (en) * | 2020-11-11 | 2021-01-26 | 株洲壹星科技股份有限公司 | Hydraulic training device and method |
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2011
- 2011-08-12 DE DE202011104336U patent/DE202011104336U1/en not_active Expired - Lifetime
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