DE212017000160U1

DE212017000160U1 - Heimtrainer

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Publication number: DE212017000160U1
Application number: DE212017000160.7U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-11-21
Filing date: 2017-06-15
Publication date: 2019-12-02
Anticipated expiration: 2027-06-16
Also published as: US20200038705A1; WO2018094424A1; ZA201903147B; EP3541482B1; US10850157B2; AU2017361558B2; AU2017361558A1; JP7205026B2; EP3541482A1; JP2020500675A

Abstract

Heimtrainer (10), umfassend eine erste Tragkonstruktion (12), eine für eine Drehbewegung um eine erste Achse (40) an der Tragkonstruktion (12) angebrachte Kraftübertragungsvorrichtung (42) und ein an der Kraftübertragungsvorrichtung (42) angebrachtes nutzerbetätigtes Kraftanwendungsbauteil (54), bei dem sich im Betrieb die Kraftübertragungsvorrichtung (42) um die erste Achse (40) und das Kraftanwendungsbauteil (54) um eine an der Kraftübertragungsvorrichtung (42) befindliche zweite Achse (50) dreht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Heimtrainer, der auf verschiedene Arten benutzt werden kann, der jedoch besonders dazu geeignet ist, Beine, Rumpf und Oberkörper eines Nutzers zu trainieren.
In gewisser Hinsicht kann eine Gruppe von Heimtrainern in folgende Kategorien unterteilt werden: Ellipsentrainer (bei denen die Füße eines Nutzers elliptische Wege beschreiben); Ergometer (die Füße eines Nutzers beschreiben kreisförmige Wege); Stepper (die Füße eines Nutzers vollführen eine vertikale Auf-und-abBewegung); Treppensteiger (die Füße eines Nutzers beschreiben geneigte Wege); und Ski-Trainingsgeräte (bei denen die Wege der Fußbewegung im Wesentlichen horizontal sind).
Allgemein kann ein Gerät einer der vorgenannten Kategorien als Ein-Modus-Heimtrainer betrachtet werden, da es während des Trainings nur eine einzige Art von Bewegungsweg bietet. Ein Nachteil dieser Ein-Modus-Geräte besteht darin, dass sie denselben Muskel oder dieselben Muskeln entlang eines einzigen, festen Weges trainieren. Dies führt dazu, dass physiologisch nur eine begrenzte Gruppe von Muskeln trainiert wird. Psychologisch führt das wiederholte Ausführen derselben Bewegung zu Trainingslangeweile, mit dem Ergebnis, dass eine Trainingsroutine abgebrochen wird. Ferner ist ein Hubabstand bei einem Ein-Modus-Gerät fest und relativ kurz.
Vieles weist darauf hin, dass die wiederholte Ausführung derselben Art von Training zu Langeweile und Lustlosigkeit führt und in extremen Fällen zu Verletzungen durch Überbeanspruchung, Verlust an Trainingszeit und dazu führen kann, dass ein Leistungssportler nicht an einem Wettkampf teilnehmen kann.
US 8690737 beschreibt einen Ellipsentrainer, der es einem Nutzer ermöglicht, den Bewegungsweg zu ändern. Hierfür muss der Nutzer das Training unterbrechen, um ein Teil des Heimtrainers zu rekonfigurieren. Das bewirkt einen abrupten Wechsel von einem Trainings-Modus zum anderen sowie einen Verlust an Trainingszeit.
Heimtrainer mit elliptischen Wegen sind weit verbreitet. Diese Art von Gerät bietet eine Fußbewegung, die einen annähernd elliptischen Weg beschreibt. Ein Nachteil dieser Art von Gerät besteht jedoch in seiner relativ großen Standfläche.
US 6685598 und US 7163491 beschreiben jeweils ein Gerät von kompakter Ausgestaltung, das jedoch auf einen sich wiederholenden, festen elliptischen Bewegungsweg beschränkt ist. Weitere Beschreibungen von Interesse sind US 9302148 und US 6685598 , die epizyklische Zahnradvorrichtungen zur Verwendung in einem Heimtrainer beschreiben. Wegen des Ineinandergreifens seiner Zahnräder ist das Gerät jedoch laut, bietet nicht unbedingt eine gleichmäßige Bewegung und hat aufgrund der zwischen den Zahnrädern notwendigen Toleranz mit hoher Wahrscheinlichkeit den Nachteil eines „Spiels“.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Heimtrainer anzugeben, der von kompakter Ausgestaltung ist und der es ermöglicht, dass ein Kraftanwendungsbauteil, wie z. B. ein Fußpedal, während einer Anzahl von Betriebszyklen einen stufenlos regelbaren Weg, d. h. einen Weg, der nicht bei jedem Betriebszyklus wiederholt wird, bescheibt. Die dadurch gegebene Veränderbarkeit fördert eine Trainingsform, bei der mit jedem Betriebszyklus unterschiedliche Muskeln unterschiedlich stark trainiert werden.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Heimtrainer anzugeben, der in einer einzigen Ausführungsform die Muskeln in einem größeren Bewegungsbereich trainiert und bei dem Trainingslangeweile durch einen automatischen und sich stufenlos verändernden Trainings-Bewegungsweg bekämpft wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung gibt im ersten Fall einen Heimtrainer an, umfassend eine Tragkonstruktion, eine für eine Drehbewegung um eine erste Achse an der Tragkonstruktion angebrachte Kraftübertragungsvorrichtung und ein an der Kraftübertragungsvorrichtung angebrachtes nutzerbetätigtes Kraftanwendungsbauteil, bei dem sich im Betrieb die Kraftübertragungsvorrichtung um die erste Achse und das Kraftanwendungsbauteil um eine an der Kraftübertragungsvorrichtung befindliche zweite Achse dreht.
Die Drehrichtung der Kraftübertragungsvorrichtung um die erste Achse kann der Drehrichtung des Kraftanwendungsbauteils um die zweite Achse entgegengesetzt sein.
Vorzugsweise ist die Vorrichtung so beschaffen, dass bei Rotation des Kraftanwendungsbauteils um die zweite Achse das Kraftanwendungsbauteil einen Punkt erreicht, der sich in einem maximalen radialen Abstand von der ersten Achse befindet, und bei dem sich die Richtung dieses maximalen radialen Abstands bei Bewegung um die erste Achse ändert, mit darauffolgender Rotation des Kraftanwendungsbauteils.
Die Kraftübertragungsvorrichtung kann ein zur Rotation um die erste Achse an der Tragkonstruktion angebrachtes erstes Kurbelelement, ein an der ersten Achse an der Tragkonstruktion angebrachtes erstes nicht drehbares Antriebsübertragungsgerät, ein zur Rotation um die zweite Achse an dem ersten Kurbelelement angebrachtes, von der ersten Achse beabstandetes zweites Kurbelelement und ein zusammen mit dem zweiten Kurbelelement zur Rotation um die zweite Achse angebrachtes zweites Antriebsübertragungsgerät umfassen, wobei das Kraftanwendungsbauteil an einer von der zweiten Achse beabstandeten dritten Achse am zweiten Kurbelelement angebracht ist und das Kraftanwendungsbauteil so betrieben werden kann, dass es das zweite Kurbelelement in Rotation um die zweite Achse versetzt, und wobei das zweite Antriebsübertragungsgerät mit dem ersten Antriebsübertragungsgerät so gekoppelt ist, dass eine Drehbewegung des zweiten Kurbelelements um die zweite Achse eine Drehbewegung des ersten Kurbelelements und des zweiten Kurbelelements im Gleichtakt um die erste Achse bewirkt.
Das erste Kurbelelement und das zweite Kurbelelement können gegenläufig drehbar sein.
Die Vorrichtung kann so beschaffen sein, dass bei S Umdrehungen des zweiten Kurbelelements um die zweite Achse R Umdrehungen des ersten Kurbelelements um die erste Achse stattfinden, und in einer Ausführungsform gilt: $\frac{R}{S} < \frac{1}{2} .$
In einer weiteren Ausführungsform gilt: $\frac{R}{S} > \frac{1}{2} .$
Das erste Antriebsübertragungsgerät und das zweite Antriebsübertragungsgerät können jeweils Ritzel sein, die mittels einer Antriebskette zusammengekoppelt sind, oder jeweils Riemenscheiben, die mittels eines Antriebsriemens zusammengekoppelt sind, oder eine Anordnung von miteinander verbundenen oder ineinandergreifenden Zahnrädern, oder jeglicher gleichwertige Mechanismus.
Der Heimtrainer umfasst vorzugsweise eine weitere Kraftübertragungsvorrichtung, die um die erste Achse um 180° zur Kraftübertragungsvorrichtung versetzt ist. Somit kann der Heimtrainer ein zur Rotation um die erste Achse an der Tragkonstruktion angebrachtes weiteres erstes Kurbelelement aufweisen, sowie ein zur Rotation um eine von der ersten Achse beabstandete weitere zweite Achse an dem weiteren ersten Kurbelelement angebrachtes zweites Kurbelelement, und ein an einer von der weiteren zweiten Achse beabstandeten weiteren dritten Achse an dem weiteren zweiten Kurbelelement angebrachtes weiteres Kraftanwendungsbauteil, das so betrieben werden kann, dass es das weitere zweite Kurbelelement in Rotation um die weitere zweite Achse versetzt, wobei das weitere erste Kurbelelement um die erste Achse um 180° zum ersten Kurbelelement versetzt ist.
Die Erfindung gibt ferner einen Heimtrainer an umfassend eine Tragkonstruktion, eine an der Tragkonstruktion angebrachte und auf einer ersten Achse zentrierte drehbare Hauptwelle, ein an der Hauptwelle befestigtes und um die erste Achse drehbares erstes Kurbelelement, ein an einer zweiten Achse am ersten Kurbelelement befestigtes, um die zweite Achse drehbares zweites Kurbelelement, ein an dem zweiten Kurbelelement befestigtes und um eine dritte Achse drehbares Kraftanwendungsbauteil, ein an der ersten Achse an der Tragkonstruktion befestigtes erstes nicht drehbares kreisförmiges Element, ein auf der zweiten Achse zentriertes und von und im Gleichtakt mit dem zweiten Kurbelelement drehbares zweites drehbares kreisförmiges Element, und ein endloses biegsames Element, das mit dem ersten und dem zweiten kreisförmigen Element so in einem Antriebsübertragungseingriff ist, dass eine Drehbewegung des zweiten Kurbelelements um die zweite Achse eine Drehbewegung des ersten Kurbelelements und der Hauptwelle um die erste Achse bewirkt, wobei das erste und das zweite kreisförmige Element Ritzel sind und das endlose biegsame Element eine mit den Ritzeln in Eingriff befindliche Endloskette ist oder das erste und das zweite kreisförmige Element Riemenscheiben sind und das endlose biegsame Element ein mit den Riemenscheiben in Eingriff befindlicher Riemen ist.
Die Erfindung erstreckt sich ferner auf eine Schwungradvorrichtung zur Verwendung in einem Heimtrainer, die Schwungradvorrichtung umfassend ein zur Rotation um eine auf einer ersten Achse zentrierte Hauptwelle angebrachtes Schwungrad, eine erste Riemenscheiben- und Riemen-Vorrichtung umfassend eine auf der Hauptwelle angebrachte Antriebs-Riemenscheibe, eine erste Riemenscheibe, eine zweite Riemenscheibe, deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Antriebs-Riemenscheibe und der Durchmesser der ersten Riemenscheibe, wobei die zweite Riemenscheibe an der ersten Riemenscheibe befestigt ist und die erste Riemenscheibe und die zweite Riemenscheibe zur freien Rotation um eine an der Tragkonstruktion angebrachte Übertragungswelle angebracht sind, sowie einen ersten Keilriemen zur Übertragung des Rotationsantriebs von der Antriebs-Riemenscheibe zu der zweiten Riemenscheibe, und eine zweite Riemenscheiben- und Riemen-Vorrichtung umfassend die erste Riemenscheibe, eine Abtriebs-Riemenscheibe deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der ersten Riemenscheibe, und einen zweiten Keilriemen zur Übertragung des Rotationsantriebs von der ersten Riemenscheibe zu der Abtriebs-Riemenscheibe, und wobei die Abtriebs-Riemenscheibe so an dem Schwungrad befestigt ist, dass die Abtriebs-Riemenscheibe und das Schwungrad im Gleichtakt drehbar sind.
Die Schwungradvorrichtung ist besonders geeignet zur Verwendung mit einem Heimtrainer der vorgenannten Art.
Figurenliste
Die Erfindung wird anhand von Beispielen näher beschrieben, mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen. Darin zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht eines Heimtrainers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2 eine Stirnansicht des Heimtrainers gemäß 1;
3 eine Seitenansicht des Geräts gemäß 1, bei der jedoch eine Stützplatte weggelassen wurde;
4 eine Ansicht des Geräts gemäß 1, bei der jedoch eine Schwungradkonstruktion weggelassen wurde;
4A eine perspektivische Explosionsansicht einiger Bauteile des Heimtrainers;
5 und 6 eine Seitenansicht bzw. eine perspektivische Ansicht einer im Gerät gemäß 1 enthaltenen Schwungradkonstruktion;
7 eine schematische Darstellung eines anfänglichen Verfahrweges eines Fußpedals des Geräts bei Anwendung des Geräts gemäß 1;
8 eine Darstellung weiterer Verläufe des in 7 dargestellten Trainings-V erfahrweges;
9 eine Darstellung eines erweiterten Verfahrweges bis zu einem Punkt, an dem der Verfahrweg beginnt, sich zu wiederholen;
10 und 11 Darstellungen alternativer Antriebssysteme für das Gerät, bei denen keine Endloskette verwendet wird,
12 eine Darstellung eines Geräts ähnlich dem in 1 abgebildeten, das jedoch eine weniger kompakte Konstruktionsform hat; und
13 eine Darstellung eines Geräts ähnlich dem in 1 abgebildeten, jedoch mit einem mit dem Gerät verbundenen Sitz und Griffen.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 und 2 der beigefügten Zeichnungen sind eine perspektivische Ansicht bzw. eine Stirnansicht eines erfindungsgemäßen Heimtrainers 10. 3 zeigt das Gerät 10 von einer Seite, wobei jedoch eine Stützplatte weggelassen wurde.
Der Heimtrainer 10 wird im Folgenden mit Bezug auf einen durch Beinenergie betätigten Heimtrainer beschrieben. Dies dient jedoch lediglich als Beispiel, da die Prinzipien der Erfindung so angepasst werden könnten, dass ein durch Armenergie betätigter Heimtrainer, d. h. eine handbetätigte Art von Gerät, angegeben wird.
Der Heimtrainer 10 umfasst eine auf dem Boden stehende Tragkonstruktion 12, die zwei längliche, auf dem Boden stehende, voneinander beabstandete Elemente 14 und 16 aufweist, die mittels zweier voneinander beabstandeter Tragvorrichtungen 22 bzw. 24 miteinander verbunden sind.
Die Tragvorrichtung 22 umfasst eine Platte 26 mit. Ein Abschnitt 26A der Platte 26 erstreckt sich nach oben.
Die Tragvorrichtung 24 ist im Wesentlichen dieselbe wie die Tragvorrichtung 22 und umfasst eine der Platte 26 ähnliche Platte 28, deren einander gegenüberliegende Enden mit dem Element 14 bzw. mit dem Element 16 verbunden sind, sowie einen sich nach oben erstreckenden Zwischenabschnitt 28A (2).
Eine Schwungradvorrichtung 34 umfasst ein Schwungrad 36, das an einer Hauptwelle 38 angebracht ist, welche ihrerseits drehbar auf in 1 nicht abgebildeten Lagern gelagert ist, die an den einander gegenüberliegenden Abschnitten 26A und 28A angebracht sind. Die Hauptwelle 38 ist auf einer Hauptachse 40 zentriert (2).
Eine erste Kraftübertragungsvorrichtung 42 befindet sich auf einer Seite der Tragvorrichtung 26. Die erste Kraftübertragungsvorrichtung 42 umfasst ein erstes Kurbelelement 44 und ein zweites Kurbelelement 48. Das erste Kurbelelement 44 ist an einem ersten Ende mit der Hauptwelle 38 verbunden. Ein zweites Ende des ersten Kurbelelements 44 ist mittels einer zweiten Welle 46 drehbar mit einem Ende des zweiten Kurbelelements 48 verbunden. Die zweite Welle 46 fluchtet mit einer zweiten Achse 50 (2). Ein gegenüberliegendes Ende des zweiten Kurbelelements 48 ist drehbar mit einem Kraftanwendungsbauteil verbunden, in der vorliegenden Ausführungsform in Form eines Pedals 54, das um eine an einer dritten Achse 56 positionierte Welle drehbar ist (siehe 2), in der Art eines Pedals eines herkömmlichen Fahrrads.
Die Achsen 40, 50 und 56 sind parallel zueinander - siehe 2.
Aus 3 geht hervor, dass die dritte Achse 56 um einen Abstand 60 von der zweiten Achse 50 entfernt ist. Die zweite Achse 50 ist um einen Abstand 62 von der ersten oder Hauptachse 40 entfernt.
4 zeigt den Heimtrainer 10 und die Hauptwelle 38, wobei jedoch der Rest der Schwungradvorrichtung 34 entfernt ist. 4A ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Seite des Geräts 10 von 4, wobei jedoch das Schwungrad 36 mit enthalten ist.
4A zeigt ein erstes Antriebsübertragungsgerät, umfassend ein am Plattenabschnitt 26A befestigtes nicht drehbares Zahnrad 66. Die Hauptwelle 38 verläuft durch das Zahnrad 66 und ist drehbar auf einem am Plattenabschnitt 26A befestigten Lager 70 gelagert.
4A zeigt ferner ein zweites Antriebsübertragungsgerät, welches ein an einer zweiten Welle 46 befestigtes und zusammen mit der zweiten Welle 46 drehbares Zahnrad 74 umfasst. Die zweite Welle 46 ist drehbar auf einem auf der zweiten Achse 50 zentrierten Lager 80 gelagert. Eine Endloskette 88 ist um das Zahnrad 66 und das Zahnrad 74 gelegt, um eine Drehbewegung des zweiten Kurbelelements 48 an das erste Kurbelelement 44 zu übertragen, welches seinerseits eine Drehbewegung an die Hauptwelle 38 überträgt.
Wie vor allem in 4 zu sehen ist, wiederholt sich die vorgenannte Konfiguration auf einer gegenüberliegenden Seite der Tragkonstruktion, d. h. auf einer Außenseite der Platte 28, indem sich auf jener Seite eine weitere, mit der Hauptwelle 38 gekoppelte Kraftübertragungsvorrichtung 42A befindet. Die weitere Kraftübertragungsvorrichtung 42A umfasst ein weiteres erstes Kurbelelement 44A und ein weiteres zweites Kurbelelement 48A. Ein Zahnrad 66A ist am Plattenabschnitt 28A befestigt. Das weitere erste Kurbelelement 44A ist an einem zweiten Ende der Hauptwelle 38 angebracht, welches in einem am Plattenabschnitt 28A befestigten Lager 70A gelagert ist. An dem weiteren zweiten Kurbelelement 48A ist ein weiteres zweites Kraftanwendungsbauteil umfassend ein zweites Pedal 54A angebracht. Ein Zahnrad 74A ist an einer weiteren zweiten Welle 46A befestigt, die drehbar in einem nicht abgebildeten Lager 80A gelagert ist, welches auf einer entsprechenden weiteren zweiten Achse 50A (siehe 2) zentriert ist und an dem weiteren zweiten Kurbelelement 48A befestigt ist. Die weitere zweite Welle 46A ist drehbar um die weitere zweite Achse 50A. Eine Endloskette 88A ist um das Zahnrad 66A und das Zahnrad 74A gelegt, um eine Drehbewegung des weiteren zweiten Kurbelelements 48A an das weitere erste Kurbelelement 44A zu übertragen, welches seinerseits eine Drehbewegung an die Hauptwelle 38 überträgt.
Das erste Kurbelelement 44 ist um die Achse 40 um 180° zum gegenüberliegenden weiteren ersten Kurbelelement 44A versetzt, d. h. die Anordnung ist ähnlich derjenigen, die für ein herkömmliches Pedalfahrrad gewählt wird.
5 ist eine Seitenansicht der Schwungradvorrichtung 34, und 6 ist eine perspektivische Ansicht der Schwungradvorrichtung 34.
Die Schwungradvorrichtung 34 umfasst ein Antriebsübertragungssystem umfassend zwei Riemenscheiben- und Riemen-Vorrichtungen 94 bzw. 96 auf einer Seite des Schwungrads 36, die dazu dienen, die Drehgeschwindigkeit des Schwungrads 36 relative zur Drehgeschwindigkeit der Hauptwelle 38 zu erhöhen.
Die erste Riemenscheiben- und Riemen-Vorrichtung 94 umfasst eine an der Hauptwelle 38 befestigte Antriebs-Riemenscheibe 108, die eine an einer relativ größeren ersten Riemenscheibe 112 befestigte und auf dieser zentrierte relativ kleinere zweite Riemenscheibe 110 antreibt. Die zweite Riemenscheibe 110 und die erste Riemenscheibe 112 sind zur freien Rotation um eine in der Platte 26 gelagerte Übertragungswelle 114 angebracht (siehe 4A). Der Antrieb wird mittels eines ersten Keilriemens 120 von der Antriebs-Riemenscheibe 108 an die zweite Riemenscheibe 110 übertragen.
Die zweite Vorrichtung 96 umfasst die erste Riemenscheibe 112, eine relativ kleinere Abtriebs-Riemenscheibe 122 (siehe 4A) und einen zweiten Keilriemen 124.
Wenn die Hauptwelle 38 mittels einer auf das Pedal 54 angewandten Kraft mit einer ersten Geschwindigkeit gedreht wird (wie im Folgenden beschrieben), dreht sich gleichzeitig die Antriebs-Riemenscheibe 108. Die zweite Riemenscheibe 110, deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Antriebs-Riemenscheibe 108, wird dann mit einer zweiten Geschwindigkeit gedreht, die höher ist als die erste Geschwindigkeit.
Die mit der zweiten Riemenscheibe 110 direkt verbundene erste Riemenscheibe 112 wird gleichzeitig mit der höheren Geschwindigkeit gedreht. Mittels des zweiten Keilriemens 124 wird ein Rotationsantrieb an die Abtriebs-Riemenscheibe 122 übertragen. Die Abtriebs-Riemenscheibe 122 dreht sich mit einer höheren Geschwindigkeit als die erste Riemenscheibe 112. Die Abtriebs-Riemenscheibe 122 ist an dem Schwungrad 36 befestigt. Somit dreht sich auch das Schwungrad 36 mit einer höheren Geschwindigkeit um die Hauptwelle 38.
Eine Spannvorrichtung 126 wird optional verwendet, um die Spannung des ersten Keilriemens 120 einzustellen.
Die Riemenscheiben- und Riemen-Vorrichtungen (94, 96) erhöhen die Drehgeschwindigkeit des Schwungrads 36 gegenüber der Drehgeschwindigkeit der Hauptwelle 38 um einen Faktor, der durch die Verhältnisse der Durchmesser der Antriebs-Riemenscheibe 108 und der zweiten Riemenscheibe 110 bzw. der ersten Riemenscheibe 112 und der Abtriebs-Riemenscheibe 122 bestimmt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Drehgeschwindigkeit des Schwungrads 36 gegenüber der Drehgeschwindigkeit der Welle 38 um einen Faktor 8 erhöht.
Die Schwungradvorrichtung 34 ist besonders kompakt. Die zwei Riemenscheiben- und Riemen-Vorrichtungen 94, 96 befinden sich auf einer Seite auf dem Schwungrad 36, und es wird nur ein schmaler Raum zwischen den Platten 26 und 28 benötigt, um die Vorrichtung 34 unterzubringen. Ferner kann wegen der Erhöhung der Drehgeschwindigkeit des Schwungrads 36 ein Schwungrad mit geringerer Masse verwendet werden, um die für eine gleichmäßige Pedaltretbewegung erforderliche Antriebskraft aufzubringen.
Mit Bezug auf 1 wird ein aufrechtstehendes Element 130 mittig auf dem auf dem Boden stehenden Element 16 positioniert. Ein oberes Ende des aufrechtstehenden Elements 130 trägt einen Griff 132 als Stütze für den Nutzer, wenn das Gerät 10 in Betrieb ist.
Wenn ein auf den Pedalen 54 und 54A stehender Nutzer die Pedale betätigt, muss sich der Nutzer normalerweise abstützen, indem er die einander gegenüberliegenden Enden des Griffs 132 an dem aufrechtstehenden Element 130 ergreift. Mit Bezug nur auf das Pedal 54 dreht sich das zweite Kurbelelement 48 um die Achse 50, wenn der Nutzer das Pedal tritt. Die zweite Welle 46 und das Zahnrad 74 drehen sich im Gleichtakt. Die Kette 88 verbindet das Zahnrad 74 mit dem Zahnrad 66. Da das Zahnrad 66 (nicht drehbar) befestigt ist, übt die Kette 88 eine Rotationswirkung auf die zweite Welle 46 aus, die auf das erste Kurbelelement 44 übertragen wird, welches somit zusammen mit der Hauptwelle 38 in Rotation um die erste Achse 40 versetzt wird. Die Rotationswirkung ist so beschaffen, dass sich das zweite Kurbelelement 48 in einer Richtung dreht und das erste Kurbelelement 44 in entgegengesetzter Richtung in Rotation versetzt wird.
7 ist eine schematische Abbildung des ersten Kurbelelements 44, des zweiten Kurbelelements 48 und der Achsen 40, 50 und 56 in horizontaler Fluchtung. Die dritte Achse 56 befindet sich in einem Punkt A. Das erste Kurbelelement 44 ist gezwungen, sich um die erste Achse 40 zu drehen. Dadurch beschreibt die zweite Achse 50 einen gestrichelt dargestellten kreisförmigen Weg 110, der einen Radius gleich der Abmessung 62 hat, um die erste Achse 40. Das zweite Kurbelelement 48 ist gezwungen, sich um die zweite Achse 50 zu drehen, und dadurch beschreibt die dritte Achse 56 einen kreisförmigen Weg 112, mit einem Radius gleich der Abmessung 60, um die zweite Achse 50, welche stufenlos den kreisförmigen Weg 110 beschreibt. Die Bewegung des zweiten Kurbelelements 48 um die zweite Achse 50 wird erzwungen durch einen aus dem Zahnrad 66, dem Zahnrad 74 und der Endloskette 88 bestehenden Antriebsübertragungsmechanismus (siehe 4A).
Wenn sich das erste Kurbelelement 44 R Umdrehungen um die erste Achse 40 dreht, dreht sich das zweite Kurbelelement 48 S Umdrehungen um die zweite Achse 50. Das Verhältnis von R zu S wird bestimmt durch die Anzahl der Zähne des Zahnrads 74 (N) zur Anzahl der Zähne des Zahnrads 66 (M). Somit gilt: $\frac{N}{M} = \frac{R}{S} .$
Ist $N = \frac{M}{2},$
so macht bei jeder Umdrehung des ersten Kurbelelements 44 das zweite Kurbelelement 48 zwei Umdrehungen, d. h. $\frac{R}{S} = \frac{1}{2} .$
Unter diesen Bedingungen beschreibt das Pedal 54, das auf der dritten Achse 56 zentriert ist, einen Weg, der eine geschlossene Schleife bildet, die die Form einer Ellipse hat, deren große Achse horizontal ist und bleibt. Somit kann das Gerät so gestaltet werden, jedoch in einer besonders kompakten Form, dass es den elliptischen Bewegungsweg vorhandener Geräte kopiert.
In einem besonderen Beispiel habe das mit der zweiten Achse 50 fluchtende Zahnrad 74 zehn Zähne (d. h. N = 10) und das mit der ersten Achse 40 fluchtende Zahnrad 66 siebzehn Zähne (d. h. M = 17). Somit gilt: $\frac{N}{M} = \frac{R}{S} = \frac{10}{17} > \frac{1}{2} .$
Ferner werde das zweite Kurbelelement 48 in einer Richtung 114 im Uhrzeigersinn auf dem kreisförmigen Weg 112 um die zweite Achse 50 gedreht. Das erste Kurbelelement 44 dreht sich dann in einer Richtung 116 gegen den Uhrzeigersinn auf dem kreisförmigen Weg 110 um die erste Achse 40. Das Fußpedal 54 auf der Achse 56 verfährt dann entlang eines erweiterten Bewegungsweges 118, der eine Kombination der Bewegung des ersten Kurbelelements 44 und der Bewegung des zweiten Kurbelelements 48 ist. Folglich ist der Bewegungsspielraum während des Trainings erweitert, wodurch Flexibilität und Mobilität der trainierenden Person verbessert werden.
Der Weg 118 beschreibt das Muster einer Schleife mit offenem Ende, die hier „Ellipsenbogen mit offenem Ende“ genannt wird. 7 zeigt das erste Kurbelelement 44 an aufeinanderfolgenden Orten, die jeweils um einen Winkel von 45° voneinander beabstandet sind. Dies dient lediglich als Beispiel. Diese Bewegung des ersten Kurbelelements 44 ist einer entsprechenden Bewegung der dritten Achse 56 zugeordnet, welche den Weg 118 vom Punkt A zu den aufeinanderfolgenden Orten B, C, D, E, F, G und H beschreibt. In dem vorgenannten Beispiel (N = 10; M = 17) werden zehn Umdrehungen des ersten Kurbelelements 44 und siebzehn Umdrehungen des zweiten Kurbelelements 48 benötigt, bevor die dritte Achse 56 zu dem in 7 dargestellten Ausgangspunkt A zurückkehrt, d. h. bis sich die Bauteile 44 und 48 wieder in horizontaler Fluchtung befinden.
Die genannten Drehrichtungen (im Uhrzeigersinn für das zweite Kurbelelement 48 und entgegen dem Uhrzeigersinn für das erste Kurbelelement 44) dienen lediglich als Beispiel, da eine trainierende Person das Gerät 10 mit entgegengesetzten Drehrichtungen betreiben kann, d. h. im Uhrzeigersinn für das erste Kurbelelement 44 und entgegen dem Uhrzeigersinn für das zweite Kurbelelement 48.
8 veranschaulicht den Bewegungsweg nach sechs Umdrehungen des ersten Kurbelelements 44. Jede Umdrehung führt zu einer elliptischen Schleife oder Bewegungsweg mit offenem Ende (1 bis 6), und jede Schleife ist auf einer jeweiligen großen Achse 1A bis 6A „zentriert“; diese Achsen sind gestrichelt dargestellt.
9 veranschaulicht einen erweiterten Weg, der von der dritten Achse 56 und dem Pedal 54 während zehn Umdrehungen (jeweils um 360°) des ersten Kurbelelements 44 (entgegen dem Uhrzeigersinn) und siebzehn Umdrehungen (im Uhrzeigersinn) des zweiten Kurbelelements 48 durchlaufen wird. Das an der Achse 56 befindliche Pedal 54, das sich anfangs am Punkt 1a befindet, wird schließlich wieder zum Punkt 1a zurückgeführt. 9 zeigt, dass achteinhalb elliptische Wege mit offenem Ende 1 bis 8 und ein halber Weg 9 durchlaufen wurden. Der erste Weg (1), der sich zwischen den Punkten 1a und 1b erstreckt, hat eine große Achse A1. Jeder darauffolgende Weg, der mit einem „a“ beginnt und mit einem „b“ endet, mit seiner jeweiligen mit einem „A“ gekennzeichneten Achse, hat eine andere Ausrichtung seiner großen Achse. Dreht sich die erste Kurbel 44 entgegen dem Uhrzeigersinn und die zweite Kurbel 48 im Uhrzeigersinn, so bewegen sich aufeinanderfolgende Achsen der Wege entgegen dem Uhrzeigersinn um die erste Achse 40.
Praktisch bedeutet dies, dass während eines Trainingszyklus von siebzehn Umdrehungen der ersten Kurbel 44 um die erste Achse 40 und siebzehn Umdrehungen des zweiten Kurbelelements 48 um die zweite Achse 50 der Trainings-Bewegungsweg 8 1/2 elliptische Schleifen mit offenem Ende hat, die unterschiedliche Neigungen aufweisen. Die Neigungsänderungen erfolgen automatisch, und eine trainierende Person braucht das Gerät während des Trainings nicht zu rekonfigurieren. Diese Fähigkeit wird automatisch als Reaktion auf den Wert $\frac{N}{M}$
erreicht.
In einer weiteren Konfiguration seien N = 15 und M = 34, so dass gilt: $\frac{N}{M} = \frac{R}{S} = \frac{15}{34} < \frac{1}{2} .$
In diesem Fall sind 34 Umdrehungen des ersten Kurbelelements 44 erforderlich, bevor sich das Trainingsmuster zu wiederholen beginnt.
Die Form einer während des Betriebs des Geräts erzeugten Schleife ist abhängig von $\frac{N}{M},$
d. h. von $\frac{R}{S} .$
Allgemein gilt: Wenn $\frac{R}{S} < \frac{1}{2},$
ist die Form der Schleife „flacher“ als die Form der Schleife im Fall von $\frac{R}{S} > \frac{1}{2} .$
Wenn $\frac{R}{S} = \frac{1}{2},$
so macht für jede Umdrehung des ersten Kurbelelements 44 das zweite Kurbelelement 48 zwei Umdrehungen. Wie bereits gesagt, bedeutet dies, dass das Fußpedal 54 einen elliptischen Weg mit einer relativ langen großen Achse beschreibt, der sich bei darauffolgenden Umdrehungen der Hauptwelle 38 nicht ändert.
Die vorstehende Beschreibung bezieht sich auf die Bewegung auf einer Seite der Tragkonstruktion 12, d. h. angrenzend an die Platte 26 und auf einer Außenseite der Platte 26. Die Bewegung auf der anderen Seite der Tragkonstruktion 12, d. h. angrenzend an die Platte 28 und auf einer Außenseite der Platte 28, ist spiegelbildlich zur Bewegung auf der ersten Seite der Tragkonstruktion, jedoch in einer hierzu um 180° versetzten Phase.
Die Bewegung des Fußpedals 54 kann unterschiedlich ausgedrückt werden. Die 7, 8 und 9 zeigen, dass die Achse 56, an der das Fußpedal 54 angebracht ist, um einen maximalen radialen Abstand X, der gleich der Summe der Abmessungen 60 und 62 ist, d. h. X = 60 + 62, von der ersten Achse 40 entfernt ist. Bei jeder nachfolgenden Verfahrschleife erreicht die Achse 56 erneut einen Punkt der maximalen radialen Entfernung X von der ersten Achse 40, aber die Richtung, in der sich dieser radiale Abstand erstreckt, ändert sich, weil sich diese Richtung während der Verwendung des Geräts 10 um die erste Achse 40 dreht. Das bedeutet, dass sich die Neigung der entsprechenden Schleife oder des Verfahrweges ebenfalls in einem Drehsinn um die erste Achse 40 ändert.
Es wurde Bezug genommen auf die Verwendung von Ritzeln und Ketten als Teile des Antriebsübertragungsgeräts. Die Ritzel 66 und 74 sowie 66A und 74A könnten durch Riemenscheiben ersetzt werden, und die Ketten 88 und 88A könnten durch Riemen, vorzugsweise durch mit den Riemenscheiben gekoppelte Keilriemen oder Zahnriemen, ersetzt werden. Um jedoch einen Schlupf zu vermeiden, sind Zahnrad- und Ketten-Baugruppen besser geeignet als derartige Riemenscheiben- und Riemen-Baugruppen.
Werden Riemenscheiben verwendet, um die Ritzel 74 und 66 sowie 74A und 66A zu ersetzen, so spielt das Verhältnis der Radien der Riemenscheiben dieselbe Rolle wie das Verhältnis der Anzahl von Zähnen $(\frac{N}{M}) .$
In jedem Fall bestimmt das jeweilige Verhältnis den Wert $\frac{R}{S} .$
In einer weiteren, jedoch weniger bevorzugten Ausführungsform wurden, wie in den 10 und 11 dargestellt, die Ritzel 66 und 74 durch Zahnräder 66X bzw. 74X ersetzt, und die Ketten 88, 88A sind entfallen. 10 zeigt die Zahnräder 66X und 74X, die direkt ineinander greifen, während 11 die Zahnräder 66X und 74X zeigt, die indirekt über ein Zwischenzahnrad IG ineinander greifen. Eine ähnliche Modifizierung würde dann auf der anderen Seite des Geräts erfolgen.
Der Heimtrainer 10 in jeglicher Form $(d .h . \frac{R}{S} = \frac{1}{2} oder \frac{R}{S} \neq \frac{1}{2})$
hat eine kompakte Ausgestaltung mit kleiner Standfläche. Wenn $\frac{R}{S} \neq \frac{1}{2},$
bietet das Gerät einen Fußbewegungs-Trainingsweg, der eine elliptisch geformte Schleife mit offenem Ende beschreibt, wobei eine große Achse jeder Schleife in ihrer Neigung zur Horizontalen variiert. Wie bereits gesagt, bedeutet dies, dass die Achse 56 des Fußpedals einen maximalen radialen Abstand von der ersten Achse 40 erreicht und sich die Neigung des radialen Abstands in einem Drehsinn um die erste Achse 40 ändert. Die Anzahl unterschiedlicher Schleifen, die auftreten, bevor die Achse 56 an einen Ausgangspunkt zurückkehrt, ist abhängig vom Verhältnis $\frac{R}{S} .$
Der Nettoeffekt besteht darin, dass die Füße eines auf dem Gerät trainierenden Nutzers sich nicht in sich wiederholender Weise auf demselben Weg bewegen. Diese Abwechslung im Bewegungsweg ist sowohl aus mentalen als auch aus physiologischen Gründen wichtig, um eine Trainingslangeweile zu überwinden und um die Muskeln fortgesetzt zu fordern, ohne ein Trainingsplateau zu erreichen.
Die Verwendung der Schwungradvorrichtung bietet einem Nutzer einen sanften Übergang, da sich die Achse von einer Schleife zur nächsten ändert.
Die Erfindung wurde mit Bezug auf die Verwendung von Riemenscheiben und Keilriemen in der Schwungradvorrichtung 34 beschrieben. Ein ähnlicher Effekt kann durch Verwendung von Kettenradzähnen und Ketten oder von Zahnrädern erzielt werden, es hat sich jedoch herausgestellt, dass ineinandergreifende Zahnräder zu Betriebsgeräuschen und Spiel führen und diese Option daher nicht wünschenswert ist. Daher verwendet die bevorzugte Ausführungsform Riemen, wie z. B. Keilriemen oder Zahnriemen, die mit entsprechend angepassten Riemenscheiben im Eingriff sind.
Die in 1 dargestellte kompakte Ausgestaltung ist eine bevorzugte Konstruktionsform. 12 zeigt eine alternative Ausführungsform 10A, bei der das Schwungrad 36 von der ersten Achse 40 entfernt ist. Bei dieser Konstruktion ist ein relativ großes Zahnrad 140 an der Hauptwelle 38 befestigt und zusammen mit der Hauptwelle 38 drehbar. Ein relativ kleines Zahnrad 142 ist mit einer am Schwungrad 36 befestigten Welle 144 gekoppelt. Eine Endloskette 146 treibt das Zahnrad 142 über das Zahnrad 140 an und erhöht dadurch die Drehgeschwindigkeit des Schwungrads 36 gegenüber der Drehgeschwindigkeit des ersten Kurbelelements 44. Wenn nötig, könnten Zahnrad und Kettenvorrichtung durch Riemenscheiben und Riemen ersetzt werden.
13 zeigt einen Sitz 150, der auf eine Stütze 152 montiert ist, welche sich von einer Verbindungsstelle des Elements 14 und der Platten 26 und 28 ausgehend nach oben erstreckt. Diese Anordnung ermöglicht es einer Person, im Sitzen zu trainieren. Die Griffe 154 und 156 sind schwenbar an dem aufrechtstehenden Element 130 angebracht. Die unteren Enden der Griffe 154, 156 sind über jeweilige Gestänge 158, 160 schwenkbar an die Pedale 54 und 54A gekoppelt. Eine trainierende Person kann dann die Griffe 154 und 156 ergreifen, die sich in Übereinstimmung mit den Pedalen 54 und 54A vor und zurück bewegen und dadurch Arme und Oberkörper trainieren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 8690737 [0005]
US 6685598 [0007]
US 7163491 [0007]
US 9302148 [0007]

Claims

Heimtrainer (10), umfassend eine erste Tragkonstruktion (12), eine für eine Drehbewegung um eine erste Achse (40) an der Tragkonstruktion (12) angebrachte Kraftübertragungsvorrichtung (42) und ein an der Kraftübertragungsvorrichtung (42) angebrachtes nutzerbetätigtes Kraftanwendungsbauteil (54), bei dem sich im Betrieb die Kraftübertragungsvorrichtung (42) um die erste Achse (40) und das Kraftanwendungsbauteil (54) um eine an der Kraftübertragungsvorrichtung (42) befindliche zweite Achse (50) dreht.
Heimtrainer (10) gemäß Anspruch 1, bei dem bei Rotation des Kraftanwendungsbauteils (54) ein Punkt erreicht wird, der sich in einem maximalen radialen Abstand von der ersten Achse (40) befindet, und bei dem sich die Richtung dieses maximalen radialen Abstands bei Bewegung um die erste Achse (40) ändert, mit darauffolgender Rotation des Kraftanwendungsbauteils (54).
Heimtrainer (10) gemäß Anspruch 1, bei dem bei Rotation des Kraftanwendungsbauteils (54) um die zweite Achse (50) das Kraftanwendungsbauteil (54) einen Punkt erreicht, der sich in einem maximalen radialen Abstand von der ersten Achse (40) befindet, und bei dem sich die Richtung dieses maximalen radialen Abstands bei Bewegung um die erste Achse (40) ändert, mit darauffolgender Rotation des Kraftanwendungsbauteils (54).
Heimtrainer (10) gemäß Anspruch 1, bei dem die Kraftübertragungsvorrichtung (42) in einer ersten Richtung um die erste Achse (40) drehbar ist und das Kraftanwendungsbauteil (54) in einer der ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung um die zweite Achse (50) drehbar ist.
Heimtrainer (10) gemäß Anspruch 1, bei dem die Kraftübertragungsvorrichtung (42) ein zur Rotation um die erste Achse (40) an der Tragkonstruktion (12) angebrachtes erstes Kurbelelement (44), ein an der ersten Achse (40) an der Tragkonstruktion (12) angebrachtes erstes nicht drehbares Antriebsübertragungsgerät (66), ein zur Rotation um die zweite Achse (50) an dem ersten Kurbelelement (44) angebrachtes, von der ersten Achse (40) beabstandetes zweites Kurbelelement (48) und ein zusammen mit dem zweiten Kurbelelement (48) zur Rotation um die zweite Achse (50) angebrachtes zweites Antriebsübertragungsgerät (74) umfasst, und bei dem das Kraftanwendungsbauteil (54) an einer von der zweiten Achse (50) beabstandeten dritten Achse (56) am zweiten Kurbelelement (48) angebracht ist und so betrieben werden kann, dass es das zweite Kurbelelement (48) in Rotation um die zweite Achse (50) versetzt, und bei dem das zweite Antriebsübertragungsgerät (74) mit dem ersten Antriebsübertragungsgerät (66) so gekoppelt ist, dass eine Drehbewegung des zweiten Kurbelelements (48) um die zweite Achse (50) eine Drehbewegung des ersten Kurbelelements (44) und des zweiten Kurbelelements (48) im Gleichtakt um die erste Achse (40) bewirkt.
Heimtrainer (10) gemäß Anspruch 4, bei dem sich das erste Kurbelelement (44) und das zweite Kurbelelement (48) gegenläufig drehen.
Heimtrainer gemäß Anspruch 4, bei dem bei S Umdrehungen des zweiten Kurbelelements (48) um die zweite Achse (50) R Umdrehungen des ersten Kurbelelements (44) um die erste Achse (40) stattfinden, und $\frac{R}{S} < \frac{1}{2} .$
Heimtrainer (10) gemäß Anspruch 4, bei dem bei S Umdrehungen des zweiten Kurbelelementn (48) um die zweite Achse (50) R Umdrehungen des ersten Kurbelelements (44) um die erste Achse (40) stattfinden, und $\frac{R}{S} > \frac{1}{2} .$
Heimtrainer (10) gemäß Anspruch 4, umfassend ein Schwungrad (36), das so angebracht ist, dass es in Reaktion auf die Rotation des ersten Kurbelelements (44) um die erste Achse (40) drehbar ist.
Heimtrainer (10) gemäß Anspruch 8, bei dem das Schwungrad (36) um die erste Achse (40) drehbar ist.
Heimtrainer (10) gemäß Anspruch 9, umfassend ein Antriebsübertragungssystem zur Erhöhung der Drehgeschwindigkeit des Schwungrads (36) im Verhältnis zur Drehgeschwindigkeit des ersten Kurbelelements (44).
Heimtrainer (10) gemäß Anspruch 10, bei dem die Tragkonstruktion (12) zwei voneinander beabstandete Tragvorrichtungen (22, 24) umfasst und sich das Antriebsübertragungssystem und das Schwungrad (36) zumindest teilweise zwischen den die Tragvorrichtungen (22, 24) befinden.
Heimtrainer (10) gemäß Anspruch 10, bei dem das Antriebsübertragungssystem eine Antriebs-Riemenscheibe (108), die zusammen mit dem ersten Kurbelelement (44) um die erste Achse (40) drehbar ist, umfasst, sowie eine Abtriebs-Riemenscheibe (122), die an der ersten Achse (40) befestigt ist und zusammen mit dem Schwungrad (36) um diese drehbar ist, und eine Riemenscheiben- und Riemen-Vorrichtung, die mit einer ersten Geschwindigkeit einen rotatorischen Antrieb von der Antriebs-Riemenscheibe (108) an die Abtriebs-Riemenscheibe (122) und somit mit einer zweiten Geschwindigkeit an das Schwungrad (36) überträgt, wobei die zweite Geschwindigkeit größer ist als die erste Geschwindigkeit.
Heimtrainer (10) gemäß Anspruch 4, bei dem das erste Antriebsübertragungsgerät ein erstes Zahnrad (66) ist, das zweite Antriebsübertragungsgerät ein zweites Zahnrad (74) ist, und bei dem eine Endloskette (88) in einem Antriebsübertragungsverhältnis mit dem ersten Zahnrad (66) und dem zweiten Zahnrad (74) in Eingriff ist.
Heimtrainer (10) gemäß Anspruch 4, bei dem die erste Antriebsübertragungsgerät eine erste Riemenscheibe ist, die zweite Antriebsübertragungsgerät eine zweite Riemenscheibe ist, wobei ein Endlosriemen in einem Antriebsübertragungsverhältnis mit der ersten Riemenscheibe und der zweiten Riemenscheibe in Eingriff ist.
Heimtrainer (10) gemäß Anspruch 4, bei dem das erste Antriebsübertragungsgerät ein erstes Zahnrad (66X) ist, das zweite Antriebsübertragungsgerät ein zweites Zahnrad (74X) ist, und bei dem das erste Zahnrad (66X) in einem Antriebsübertragungsverhältnis mit dem zweiten Zahnrad (74X) direkt oder mittels eines oder mehrerer zusätzlicher Zahnräder (IG) in Eingriff ist.
Heimtrainer (10) gemäß Anspruch 4, bei dem das erste Kraftanwendungsbauteil ein Fußpedal (54) ist.
Heimtrainer (10) gemäß Anspruch 4, umfassend ein zur Rotation um die erste Achse (40) an der Tragkonstruktion (12) angebrachtes weiteres erstes Kurbelelement (44A), ein zur Rotation um eine von der ersten Achse (40) beabstandete weitere zweite Achse (50A) an dem weiteren ersten Kurbelelement (44A) angebrachtes weiteres zweites Kurbelelement (48A), ein an einer von der weiteren zweiten Achse (50A) beabstandeten weiteren dritten Achse (56A) an dem weiteren zweiten Kurbelelement (48A) angebrachtes weiteres Kraftanwendungsbauteil (54A), das so betrieben werden kann, dass es das weitere zweite Kurbelelement (48A) in Rotation um die weitere zweite Achse (50A) versetzt, und bei dem das weitere erste Kurbelelement (44A) um die erste Achse (40) um 180° zum ersten Kurbelelement (44) versetzt ist.
Schwungradvorrichtung (34) zur Verwendung in einem Heimtrainer, die Schwungradvorrichtung (34) umfassend ein zur Rotation um eine auf einer ersten Achse (40) zentrierte Hauptwelle (38) angebrachtes Schwungrad (36), eine erste Riemenscheiben- und Riemen-Vorrichtung (94) umfassend eine auf der Hauptwelle (38) angebrachte Antriebs-Riemenscheibe (108), eine erste Riemenscheibe (112), eine zweite Riemenscheibe (110), deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Antriebs-Riemenscheibe (108) und der Durchmesser der ersten Riemenscheibe (112), wobei die zweite Riemenscheibe (110) an der ersten Riemenscheibe (112) befestigt ist und die erste Riemenscheibe (112) und die zweite Riemenscheibe (110) zur freien Rotation um eine an der Tragkonstruktion angebrachte Übertragungswelle (114) angebracht sind, sowie einen ersten Keilriemen (120) zur Übertragung des Rotationsantriebs von der Antriebs-Riemenscheibe (108) zu der zweiten Riemenscheibe (110), und eine zweite Riemenscheiben- und Riemen-Vorrichtung (96) umfassend die erste Riemenscheibe (112), eine Abtriebs-Riemenscheibe (122), deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der ersten Riemenscheibe (112), und einen zweiten Keilriemen (124) zur Übertragung des Rotationsantriebs von der ersten Riemenscheibe (112) zu der Abtriebs-Riemenscheibe (122), und wobei die Abtriebs-Riemenscheibe (122) so an dem Schwungrad (36) befestigt ist, dass die Abtriebs-Riemenscheibe (122) und das Schwungrad (36) im Gleichtakt drehbar sind.
Heimtrainer (10), umfassend eine Tragkonstruktion (12), eine an der Tragkonstruktion (12) angebrachte und auf einer ersten Achse (40) zentrierte drehbare Hauptwelle (38), ein an der Hauptwelle (38) befestigtes und um die erste Achse (40) drehbares erstes Kurbelelement (44), ein an einer zweiten Achse (50) am ersten Kurbelelement (44) befestigtes, um die zweite Achse (50) drehbares zweites Kurbelelement (48), ein an dem zweiten Kurbelelement (48) befestigtes und um eine dritte Achse (56) drehbares Kraftanwendungsbauteil (54), ein an der ersten Achse (40) an der Tragkonstruktion (12) befestigtes erstes nicht drehbares kreisförmiges Element (66), ein auf der zweiten Achse (50) zentriertes und von und im Gleichtakt mit dem zweiten Kurbelelement (48) drehbares zweites drehbares kreisförmiges Element (74), und ein endloses biegsames Element (88), das mit dem ersten und dem zweiten kreisförmigen Element (66, 74) so in einem Antriebsübertragungseingriff ist, dass eine Drehbewegung des zweiten Kurbelelements (48) um die zweite Achse (50) eine Drehbewegung des ersten Kurbelelements (44) und der Hauptwelle (38) um die erste Achse (40) bewirkt, und bei dem das erste und das zweite kreisförmige Element (66, 74) Ritzel sind und das endlose biegsame Element (88) eine mit den Ritzeln in Eingriff befindliche Endloskette ist oder das erste und das zweite kreisförmige Element (66, 74) Riemenscheiben sind und das endlose biegsame Element (88) ein mit den Riemenscheiben in Eingriff befindlicher Riemen ist.
Heimtrainer (10), umfassend eine Tragkonstruktion (12), eine an der Tragkonstruktion (12) angebrachte und auf einer ersten Achse (40) zentrierte drehbare Hauptwelle (38), ein an der Hauptwelle (38) befestigtes und mit dieser um die erste Achse (40) drehbares erstes Kurbelelement (44), eine am ersten Kurbelelement (44) angeordnete zweite Welle (46) zur Rotation um eine zweite Achse (50), ein an der zweiten Welle (46) befestigtes und relativ zum ersten Kurbelelement (44) um die zweite Achse (50) rotierbares zweites Kurbelelement (48), ein an dem zweiten Kurbelelement (48) an einer dritten Achse (56) befestigtes Kraftanwendungsbauteil (54), ein auf der ersten Achse (40) zentriertes und an dieser an der Tragkonstruktion (12) befestigtes erstes nicht rotierbares kreisförmiges Element (66), ein auf der zweiten Achse (50) zentriertes und von und im Gleichtakt mit der zweiten Welle (46) rotierbares zweites kreisförmiges Element (74), und eine mit dem ersten und dem zweiten kreisförmigen Element (66, 74) in Antriebsübertragungseingriff befindliche Antriebsübertragungsanordnung (88), wobei diese so konfiguriert sind, dass sich der Bewegungspfad der dritten Achse (56) um die erste Achse (40) während einer Umdrehung des ersten Kurbelelements (44) um die erste Achse (40) vom Bewegungspfad der dritten Achse (56) um die erste Achse (40) während einer nachfolgenden Umdrehung des ersten Kurbelelements (44) um die erste Achse (40) unterscheidet.
Heimtrainer (10) nach Anspruch 21, bei dem die Drehbewegung des zweiten kreisförmigen Elements (74) um die zweite Achse (50) um S Umdrehungen zu einer Drehbewegung des ersten Kurbelelements (44) um die erste Achse (40) um R Umdrehungen führt und der Bewegungsweg der dritten Achse (56) um die erste Achse (40) erst nach S Umdrehungen des ersten Kurbelelements (44) um die erste Achse (40) und nach R Umdrehungen des zweiten Kurbelelements (48) um die zweite Achse (50) wiederholt wird.
Heimtrainer (10) nach Anspruch 22, bei dem $R / S \neq \frac{1}{2} .$
Heimtrainer (10) nach Anspruch 21, bei dem das erste und das zweite kreisförmige Element (66,74) Zahnräder sind, und bei dem die Antriebsübertragungsanordnung (88) eine mit den Zahnrädern in Eingriff stehende Endloskette umfasst.
Heimtrainer (10) nach Anspruch 21, bei dem das erste und das zweite kreisförmige Element (66,74) Riemenscheiben sind, und bei dem die Antriebsübertragungsanordnung (88) einen mit den Riemenscheiben in Eingriff stehender Endlosriemen umfasst.
Heimtrainer (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei bei Rotation des zweiten Kurbelelements (48) um die zweite Achse (50) die dritte Achse (56) einen Punkt mit maximalem radialen Abstand von der ersten Achse (40) erreicht, und wobei sich die Richtung dieses Punktes mit maximalem radialen Abstand ändert und sich bei anschließender Rotation des zweiten Kurbelelements (48) um die erste Achse (40) bewegt.
Heimtrainer (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das erste und zweite Kurbelelement (44,48) gegenläufig rotieren.
Heimtrainer (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend ein in Reaktion auf die Drehung des ersten Kurbelelements (44) um die erste Achse (40) rotierend gelagertes Schwungrad (36) und ein Antriebsübertragungssystem zum Erhöhen der Drehzahl des Schwungrades (36) in Bezug auf die Drehzahl des ersten Kurbelelements (44).
Heimtrainer (10) nach Anspruch 28, bei dem das Schwungrad (36) um die erste Achse (40) rotierbar ist.