DE2536560C3 - Trainingsgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Trainingsgerät zur selektiven Übung einer oder mehrerer Muskelgruppen des Bewegungsapparates mit mindestens zwei Kraftspeichern in vorzugsweise einem Gehäuse, die einzeln über Zugseile betätigbar sind.

Skelettdeformitäten, Haltungsfehler des Bewegungsapparates, muskuläre Insuffizienten u. dgl. erfordern vor allem bei Jugendlichen eine regelmäßige, ausreichend intensive Übungsbehandlung. Ziel der Behandlung ist gleichermaßen, einer möglichen Verschlimmerung rechtzeitig entgegenzuwirken, wie vorhandene Krankheitsbilder günstig zu beeinflussen. Hierbei sind besonders bedeutungsvoll frühzeitige Behandlungsmaßnahmen bei Wirbelsäulenschäden Jugengdlicher und Fehlhaltungen des Achsenskeletts, die sich durch entsprechende therapeutische Bemühungen vor Abschluß des Längenwachstums u. U. mit Erfolg angehen

lassen.

An Behandlungsmaßnahmen zur Therapie dieser Krankheitserscheinungen stehen einerseits passive Maßnahmen wie etwa Lagerungsschalen, Stütz- und Stabilisiervorrichtungen des Achsenskeletts, andererseits aktive Maßnahmen wie aktive Geradehalter und Krankengymnastik sowie eine Vielzahl von Übungsgeräten zur Verfügung.

Allen genannten therapeutischen Möglichkeiten ist sinnvoll eingesetzt und mit genügender Intensität durchgeführt ein Erfolg beschieden. Leider zeigt die Erfahrung, daß verschiedene Faktoren und Umstände die Wirksamkeit insbesondere der aktiven Übungstherapie, mindern. Neben mangelnder Einsicht und Mitarbeit des Patienten sind es häufig Zeitmangel, ungünstige Wohnlagen für eine ambulante Behandlung und die Unbequemlichkeit evtl. eingesetzter apparativer Methoden, die den Effekt der Therapie in Frage stellen. So ergibt sich zwangsläufig und immer wieder die Frage nach geeigneten Behandlungsmethoden, die für sich stehend oder in Kombination mit den bisherigen Maßnahmen den angeführten Hemmnissen und menschlichen Trägheitsmomenten gerecht werden und zugleich eine möglichst intensive aktive Übungstherapie gewährleisten.

Bekannte Trainingsgeräte der eingangs genannten Art sind reine Fitness- oder Sportgeräte für ungezieltes Muskeltraining ähnlich Expandern, Rudergeräten u. dgl. und für eine aktive Übungstherapie nicht geeignet

So ist aus der US-PS 16 50417 ein Trainingsgerät bekannt, bei dem die Gegenkraft durch eine Bremse einstellbar ist, die auf die als Seilhaspeln ausgebildeten Kraftspeicher einwirkt Diese Gegenkraft wird dem Übenden mittels eines über eine Skala wandernden Zeigers angezeigt. — Aus der FR-PS 21 01 365 ist ein ähnliches Gerät bekannt, bei dem jedoch die beiden Seilhaspeln nur zur Einstellung der Längen der Zugseile — anstelle von Seilspannern — dienen, während die Gegenkraft durch ein zu bewegendes Gewicht ausgeübt wird; nach der Längeneinstellung können die beiden Seilhaspeln miteinander gekuppelt werden, so daß die beiden Zugseile wie ein einziges wirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Gerät der eingangs genannten Art so weiterzuentwickeln, daß Deformitäten und Fehlhaltungen des Stütz- und Bewegungsapparates, die durch Insuffizienzerscheinungen der zugehörigen Muskelgruppen verursacht oder begünstigt werden, behandelt und gebessert werden können. — Außerdem soll dem Patienten deutlich gemacht werden, wenn er in der geforderten Leistung zu sehr nachläßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kraftspeicher derart miteinander gekoppelt sind, daß während des Spannens zuerst einer von ihnen in seiner Rückbewegung verriegelbar ist und diese Verriegelung durch Bewegung eines anderen wieder auslösbar ist, wenn die Spannkraft unter einen vorgegebenen Wert nachläßt Beim Arbeiten mit diesem Gerät werden die Erfolgsorgane je nach deren Bewegungsphase und in vorgebbarer Weise mehr oder weniger belastet Vorteilhaft sind dazu die Wege bis zur Verriegelung und bis zur Auslösung der Verriegelung des einen Kraftspeichers vorgebbar, und der Anfangswert eines jeden Kraftspeichers ist durch Änderung der Vorspannung seiner Feder einstellbar.

Der Trainingsmethode, die mit einem erfindungsgemäßen Trainingsgerät durchführbar ist liegen im wesentlichen zwei Übungs- bzw. Bewegungsphasen des

Erfolgsorgans zugrunde, die in ihrer Gesamtheit mit bisher bekannten Geräten nicht durchgeführt werden konnten.

Durch eine regulierbare, von außen einwirkende Kraft erfolgt in der ersten Phase eine spürbare Belastung selektiver Muskelgruppen oder Funktionssysteme des Bewegungsapparates. Nach einer bestimmten, in ihrem Umfang festgelegten aktiven Bewegung des Erfolgsorganes bzw. nach einer isotonischen Muskelkontraktion gegen die von außen einwirkende Kraft wird letztere über die mechanische Sperrvorrichtung entsprechend der vorherigen Einstellung abgeschwächt

In der zweiten Phase des Trainingsvorganges ist das erreichte Bewegungsziel bzw. die erfolgte Korrektur einer Fehlhaltung aktiv gegen die nunmehr reduzierte, von außen einwirkende Kraft zu halten. Bei deutlich nachlassender Muskkeltätigkeit oder deutlichem Korrekturverlust der Fehlhaltung über ein vorbestimmtes Maß wird mittels der Mechanik des Gerätes durch Aufheben der Sperre die Belastung der Muskulatur bzw. der Funktionssysteme wieder wirksam und deutlich spürbar, so daß der Übende erneut zur gezielten Muskelbetätigkeit und Fehlhaltungskorrektur veranlaßt wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstände der Unteransprüche.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung beispielsweise erläutert In dieser zeigen in schematischen Darstellungen:

F i g. 1 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform des Trainingsgerätes nach der Erfindung;

F i g. 2 einen Querschnitt durch das Gerät längs der Linie H-II in F ig. 1;

F i g. 3 eine Draufsicht auf eine Spannvorrichtung mit Spiralfeder;

F i g. 4 eine Draufsicht auf eine Seilscheibe; F i g. 5 und 6 je ein Anwendungschema; F i g. 7 ein Anwendungsbeispiel zu F i g. 5 und F i g. 8 ein Anwendmgsbeispiel zu F i g. 6;

Fig.9 und 10 ein weiteres Ausführungsbeispiel in zwei Ansichten;

F i g. 11 ein Anwendungsbeispiel zur Behandlung von Skoliosen.

Die Erfindung schlägt für die Trainingsvorrichtung die Verwendung von mechanischen Federn vor, die über Halterungen, wie etwa Gurte, auf die Erfolgsorgane einwirken können.

Eine mögliche Grundausführung wird in F i g. 1 gezeigt Auf einer gemeinsamen Achse 1 drehen sich drei Seilscheiben 2, die jeweils durch eine Spiralfeder 3 mit Spannscheiben 4 und durch einen Gewindezapfen 5 mit Anschlag 6 in einer bestimmten, regulierbaren Ausgangsstellung gehalten sind. Eine der drei Seilscheiben ist mit einer Kerbe 7 versehen, in die eia an einer Blattfeder angebrachter Riegel 8 unter Spannung in bestimmter Rotationsstellung der Scheibe einrastet. An der zweiten der drei Seilscheiben befindet sich ein kleiner Nocken 9, der in bestimmter Rotationsstellung den Riegel 8 ausrasten läßt Auf jeder Seilscheibe liegt ein Zugseil 11 auf, welches die jeweilige Seilscheibe in der einen oder anderen Richtung um die gemeinsame Achse 1 drehen soll. An dem Rahmen 13, welcher die drei Seilscheiben 2 mit ihren Spiralfedern 3, Spannvorrichtungen 4 und ihre gemeinsame Achse 1 trägt, sind Rollen 12 angebracht, mit deren Hilfe die Richtung des Zugseiles 11 geändert werden kann. Weiterhin befindet sich an dem Rahmen ein beweglicher Ring 14, an dem eine weitere Halterung mit dem Gerät verbunden werden kann.

In F i g. 3 wird die Spannscheibe 4 für die Spiralfeder 3 gezeigt Auf einem dem Umfang der gemeinsamen Achse 1 entsprechenden Ring 10 wird die Spiralfeder 3 aufgenommen, die einerseits an der Seilscheibe 2 befestigt ist (Fig. 1) und andererseits an einem Kreissektor 4.1, welcher mit einer Zahnung versehen ist und sich mittels einer Handhabe 4.2 gegenüber einer am Rahmen 13 angeordneten Raste 15 in bestimmten Stellungen einrasten läßt

In F i g. 4 wird eine der Seilscheiben 2 gezeigt mit der Kerbe 7 zur Arretierung der Rotationsbewegung. Auf etwa V₂ des Scheibenumfanges ist eine Leiste 16 eingelassen, die gewindeführende Löcher aufweist zum Einschrauben des Zapfens 5.

Wenn die Seilscheibe 2 mit ihrer Spiralfeder 3 und Spannscheibe 4 zusammengebaut und auf die Achse 1 aufgesteckt ist so kann durch Einschrauben des Gewindezapfens 5 in eines der Gewindelöcher der Leiste 16 ihre Grundstellung gegenüber dem Anschlag 6 und damit gegenüber dem Rahmen 13 eingestellt und festgelegt werden. Durch Drehen der Spannscheibe 4 mittels ihrer Handhabe 4.2 kann die Spiralfeder 3 mehr oder weniger vorgespannt werden; die Raste 15 rastet in eine Zahnlücke des Kreissektors 4.1 ein. Von diesem Vorspannungswert aus nimmt dann die von der Spiralfeder 3 gegen den Seilzug (z. B. in F i g. 1 an dem Seil 11 nach links) ausgeübte Gegenkraft mit dem Drehwinkel der Seilscheibe 2 (im Beispiel gegen den Uhrzeigersinn) linear zu.

Jeder der drei Seilscheiben 2 mit ihren Spiralfedern 3 kommt eine besondere Funktion zu. Ein erstes federndes System Fi dient der Entwicklung einer Gegenkraft, die in einer bestimmten Stärke blockiert werden kann mittels der Kerbe 7 und des Riegels 8. Das zweite System F₂ hat ebenfalls die Aufgabe, über ein Zugseil U eine Gegenkraft zu entwickeln, gleichzeitig aber auch in einer bestimmten, regulierbaren Rotationsstellung seiner Scheibe die Blockierung des ersten Federsystems aufzuheben. Dem dritten System F₃ kommt lediglich die Aufgabe der Ausbildung eines federnden Widerstandes gegen eine von außen auf die mechanische Vorrichtung einwirkenden Zugkraft zu.

In i·' i g. 5 wird schematisch die Anwendungsweise des Trainingsgerätes für zwei Funkionssysteme des Bewegungsapparates aufgezeigt, indem hier das Federsystem F) mit dem Blockiermechanismus und das Federsystem F₂ mit der Möglichkeit, die Blockierung zu lösen, zum Training eingesetzt sind.

Diese Anwendung wird im Beispiel der F i g. 7 erläutert. Nach Anlegen des Gerätes 13 mittels der längenverstellbaren Schultergurte 17 werden die Spannwege der Kraftspeicher F₁, F₂ je nach individueller Bewegungsmöglichkeit der Vorwärts- und Rückwärtsführung der Schultergürtel durch Änderung der Ausgangsstellung ihrer Seilscheiben festgelegt und beide Kraftspeicher mittels ihrer Spannscheiben 4 auf eine Vorspannung eingestellt, bei der durch die Nutzung des vollen Spannweges eine gewünschte gemeinsame Kraftentwicklung resultiert Bei der Anwendung z. B. zur Behandlung des haltungsschwachen Rundrückens arbeiten die vorverlagerten Schultergürtel bei ihrer Rückwärtsführung die gleichzeitig mit einer Aufrichtung des Rumpfes einhergeht, gegen die vorgespannten Kraftspeicher. Die Bewegung erfolgt dabei über die erwünschte Mittel- oder Korrekturstellung der Schultergürtel hinaus bis zu Überkorrektur, d. h. maximal

rückenwärts. Die Seilscheiben 2 drehen sich, und dabei dreht sich die Kerbe 7 an dem Riegel 8 vorbei, der sich zwar in die Kerbe einlegt, bei weiterer Drehung der Seilscheibe in Spannrichtung aber wieder aushebt. Nach Ausführung dieses Bewegungsvorganges gegen xunehmende Gegenkraft des Trainingsgerätes verlagern sich die Schultergürtel wieder nach vorne in Richtung ihrer Ausgangsstellung, wobei die Seilscheiben beider Systeme zurückdrehen. Für dieses Nachlassen der Haltung besteht ein gewisser, einstellbarer Spielraum. Schließlieh rastet der Riegel 8 wieder in die Kerbe 7 gegen deren steile Schulter ein, wobei nunmehr der Kraftspeicher Fi verriegelt wird und beide Schultergürtel nur noch gemindert belastet sind. Diese Phase des Trainingsvorganges ist von besonderer Bedeutung, da die Reduzierung der Gegenkraft aus dem Gerät an diesem Punkt erfolgen muß. der der erwünschten Korrekturstellung der Schultergürtel und des Rumpfes entspricht. Durch die plötzlich eintretende Entlastung der Schultergürtel soil dem Übenden das Trainingsziel, nämlich der Korrekturzustand spürbar bewußt werden und von ihm nunmehr eingehalten werden.

Die Auslösung der Verriegelung des Kraftspeichers F\ soll eintreten, wenn die Korrekturstellung durch weitere Vorverlagerung der Schulterbügel deutlich vernachlässigt wird. Bei zu starkem Nachlassen der Korrektur bzw. Vorverlagerung der Schultergürtel wird die Verriegelung am Federsystem Fi aufgehoben, indem der Nocken 9 an der Seilscheibe 2 des Systems F₂ den Riegel 8 aus der Nut 7 in der Seilscheibe 2 des Systems Fi aushebt, so daß wieder die volle Gegenkraft wirksam wird. Die nach Entriegelung des Kraftspeichers Fi wieder verstärkte Belastung der Schultergürtel soll den Übenden die erneut eingetretene Fehlhaltung bewußt werden lassen, so daß er zur Wiederholung des Übungsvorganges veranlaßt wird.

Eine weitere Anwendungsmöglichkeit zeigen F i g. 6 und 8, wobei das System Fi mit Blockiervorrichtung einerseits und das System F3 mit Erzeugung einer gemäßigten Belastung andererseits für beide Schultergürtel verwendet werden, während das System Fi, mit welchem die Blockiervorrichtung des Systems Fi gelöst wird, über einen Bowdenzug 18 mit einem Leibgurt 19 in Verbindung steht. Der etwa 10 cm breite Gurt 19 ist über dem Leib aus flexiblem Kunststoff gearbeitet und vorne geöffnet Die beiden Enden des Gurtes sind mit einer Zugfeder 26 verbunden, die so eingestellt ist, daß sie bei vorgewölbter Bauchdecke, z. B. infolge schlechter Haltung, unter Spannung steht und gedehnt wird, bei eingezogenem Leib, also bei intensiver Muskelarbeit der Bauchmuskulatur, sich zusammenzieht und hierbei über den Bowdenzug 18 die Spannungsänderung auf das System Fj überträgt. Im Zusammenspiel mit den anderen Funktionen des Gerätes wird hiermit bewirkt, daß nach Rückführung der Schultergürtel das System Fi blockiert wird, sofern zur gleichen Zeit in entsprechendem Umfang die Bauchmuskulatur aktiv tätig wird. Bei nachlassender Bauchmuskelspannung wird die Blockierung der Feder des Systems Fi wieder gelöst, und die Schultergürtel gelangen erneut unter verstärkte BeIastung.

Eine weitere Anwendungsmöglichkeit wird in F i g. 9 und 10 veranschaulicht, indem hier die Systeme Fi und Fz für beide Schultergürtel verwendet werden, während die blockierbare Feder des Systems Fi zur Belastung eines Hinterkopfbügels 20 eingesetzt wird. Der Hinterkopfbügel 20 wird von einer speziellen Halterung 21, die am Nacken- und Schultergürtel beiderseits halbkreisförmig aufliegt, über ein Achsgelenk beiderseits getragen. Als Material für die einfache Vorrichtung ist Kunststoff gedacht. Ein Abrutschen der Halterung 21 nach rückwärts wird durch eine Bandage mit einem Brustgurt 23 vermieden. Der Hinterkopfbügel 20 hat die Aufgabe, die Federkraft des Trainingsgerätes in sagitaler Richtung ventralwärts einwirken zu lassen. Die Kraftübertragung erfolgt dabei mittels eines Bowdenzuges 24. Durch diese Anordnung wird der Kopf mittels des Fcderzügcs des Systems Fi in eine Beugesteüun.g gezwungen, aus der eine Befreiung durch eine extreme Streckbewegung des Kopfes bei gleichzeitiger Rückführung der Schultergürtel mit dadurch erreichter Blockierung des Systems Fi möglich ist.

Bei korrekter Haltung der Schultergürtel gegen den vorher einregulierten Federzug ist nunmehr die Kopfbeweglichkeit ungestört oder aber nur, je nach Wunsch und vorheriger Regulierung einer ggf. zusätzlich angebrachten Feder an einem der beiden Achsgelenke 22 des Hinterkopfbügels 20, unbedeutend eingeengt. Bei zunehmender Fehlhaltung der Schultergürtel, d. h. Korrekturverlust durch Vorverlagerung, wird die Blockierung der Feder im System Fi aufgehoben, und es kommt erneut zu einer stärkeren Belastung des Hinterkopfbügels 20.

Weitere Anwendungsmöglichkeiten des Trainingsgerätes nach der Erfindung ergeben sich für die Korrektur auch seitlicher Wirbelsäulenfehlhaltungen (Skoliosen) und Schulterfehlhaltungen (z. B. einseitiger Schultertiefstand), wobei die Verwendung des Gerätes analog zu den vorangehenden Beispielen eingesetzt wird, wie dies aus F i g. 11 anschaulich hervorgeht Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich darüber hinaus auch in den übrigen Bereichen des Stütz- und Bewegungsapparates, wobei jeweils den lokalen Gegebenheiten entsprechende Halterungen für die trfolgsorgane anzubringen sind. Besonders günstig erscheint der Einsatz des Gerätes dort, wo muskuläre Synergismen über die Steuerung der mechanischen Vorrichtung trainiert werden können wie an den vorangehenden Beispielen demonstieri wurde. Voraussetzung für die Anwendbarkeit des Gerätes ist, daß dieses in allen seinen Funktionen bezogen auf die drei Federsysteme, einzeln, d. h. nach Federkraft und -weg getrennt regulierbar ist.

Falls die mechanische Vorrichtung, wie etwa bei der Beispielen nach Fig. 7 bis 11, nicht auf der Brusi getragen werden kann, besteht die Möglichkeit, di£ Gurte und anderen Halterungen über Bowdenzüge mil der an einer anderen Körperstelle getragenen mechani sehen Vorrichtung zu verbinden.

Um das Training zeitlich zu überwachen, kann dei Riegel 8 der Blockiervorrichtung am Federsystem Fi mii einer Additionszeituhr in der Weise verbunden werden daß die Zeitmessung jeweils eingeschaltet ist, solange die Feder 3 des Systems 1 blockiert wird.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprache:

1. Trainingsgerät zur selektiven Übung einer oder mehrerer Muskelgruppen des Bewegungsapparates mit mindestens zwei Kraftspeichern in vorzugsweise einem Gehäuse, die einzeln Ober Zugseile betätigbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftspeicher (F_u F₂) derart miteinander gekoppelt sind, daß während des Spannens zuerst einer (F_x) von ihnen in seiner Rückbewegung verriegelbar ist und diese Verriegelung (7,8) durch Bewegung eines anderen (F₂) wieder auslösbar (9) ist, wenn die Spannkraft unter einen vorgegebenen Wert nachläßt

2. Trainingsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wege bis zur Verriegelung und bis zur Auslösung der Verriegelung vorgebbar (5,6)sind(Fig.l).

3. Trainingsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anfangswert eines jeden Kraftspeichers durch Änderung der Vorspannung seiner Feder (3) einstellbar (4,15) ist (F i g. 1).

4. Trainingsgerät nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kraftspeicher aus einer Seilscheibe (2) besteht, auf der das Zugseil (U) befestigt ist und deren Grundstellung mittels eines in ihren Umfang einsetzbaren Zapfens (5) gegenüber einem Anschlag

(6) am Gehäuse (13) einstellbar ist und die über eine Spiralfeder (3) mit einer mit ihr um die gleiche Achse

(1) drehbaren gezahnten Spannscheibe (4) gekoppelt ist, deren Grundstellung ihrerseits mittels einer Raste (15) am Gehäuse (13) einstellbar ist

5. Trainingsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß eine Seilscheibe (2) eine Kerbe

(7) für einen Riegel (8) und eine andere Seilscheibe

(2) einen Nocken (9) aufweist der im Wege des eingerasteten Riegels (8) liegt und diesen bei Drehung der Seilscheibe aus der Kerbe (7) aushebt.

6. Trainingsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß eines der Zugseile ein Bowdenzug (18) ist

7. Trainingsgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Seele des Bowdenzuges an einem Hinterkopfbügel (20) und der Mantel des Bowdenzuges an dessen als Stütze ausgebildeter Halterung (21) befestigt ist.