DE2932041C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Trainingsgerät, bestehend aus ei­ nem an einem Stativ gelagerten Rahmen, der einen Sattel und Handgriffe an gelenkig miteinander verbundenen Rahmenteilen trägt, die mittels eines über Fußstützen antreibbaren Ketten­ triebs koordiniert verschwenkbar sind.

Ein derartiges Trainingsgerät ist in der US-PS 23 20 489 be­ schrieben. Es hat einen durch am Stativ gelagerte Pedale an­ getriebenen, ortsfesten Kettentrieb, der über eine Kurven­ scheibe den ebenfalls unmittelbar am Stativ gelagerten Rah­ menteil, welcher den Sattel trägt, hin und her verschwenkt. Diese Bewegung wird über eine Gelenkkoppel gegenläufig auf den die Handgriffe tragenden Rahmenteil übertragen.

Das bekannte Trainingsgerät leidet unter dem Mangel, daß nur die Pedalbewegung die den Sattel und die Handgriffe tragenden Rahmenteile antreibt, also Körper und Arme nur passiv durch die Beine bewegt werden, aber nicht selbst aktiv, sich gegen­ seitig unterstützend, auf die Bewegung des Rahmens einwirken können. Störend ist weiterhin, daß gleichzeitig verschieden­ artige Bewegungen ausgeführt werden müssen, nämlich mit den Beinen eine rotierende und mit dem Rumpf und den Armen entge­ gengesetzte hin- und hergehende Bewegungen.

Bei Fahrrädern ist es gemäß DE-PS 64 394 bekannt, einen fünfteiligen Gelenkrahmen mit Fußstützen am Lager des Kurbel­ triebs zu verwenden, wobei der Antrieb durch ein gelenkig mit der Kurbel und einem oberen Rahmenteil verbundenes Pleuel er­ zeugt werden soll. Ein derartiger Rahmen ist jedoch instabil, so daß sich während einer Kurbeldrehung keine definierten, koordinierten Bewegungen des Sattels, der Handgriffe und der Fußstützen ergeben.

In der DE-OS 27 34 560 wurde ein Fahrrad vorgeschlagen, wel­ ches einen vierteiligen Gelenkrahmen hat, bei dem ebenfalls die Kurbel über ein am oberen Rahmenteil abgestütztes Pleuel antreibbar ist. Da der untere Rahmenteil als zweiarmiger He­ bel ausgebildet ist, können während der Fahrt alle Körper­ teile eine harmonische, koordinierte Bewegung ausführen. Im Verhältnis zu herkömmlichen ortsfesten Trainingsgeräten be­ steht aber die Besonderheit, daß sich an dem vorgeschlagenen Fahrrad auch bei einer Fahrt an Ort und Stelle auf einem Laufband alle Teile bewegen. Selbst die Radachsen führen Schwenkbewegungen aus, und der Radstand ändert sich kontinu­ ierlich. Es könnte daher kein Teil dieses Fahrrads fest mit einem Stativ verbunden werden.

Ausgehend von dem eingangs erwähnten bekannten Trainingsgerät liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Trainingsgerät so zu verbessern, daß der Bewegungsablauf zwi­ schen Armen, Beinen und Körper gleichmäßiger und harmonischer wird.

Vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Rahmen aus vier gelenkig miteinander verbundenen Teilen besteht, von denen der obere Rahmenteil den Sattel, der vor­ dere, über eine Schwinge an einem bodenfesten Widerlager ab­ gestützte Rahmenteil die Handgriffe und der untere, an dem Stativ über eine horizontale Achse drehbar gelagerte Rahmen­ teil das treibende Kettenrad des Kettentriebs trägt, am vor­ deren oder hinteren Rahmenteil die Fußstützen fest angebracht sind und zwischen dem oberen Rahmenteil und einer mit dem treibenden Kettenrad drehfest verbundenen Kurbel ein beidsei­ tig gelenkig gelagertes Pleuel angeordnet ist.

Das vorgeschlagene Trainingsgerät bietet den Vorteil, daß die Körperbewegungen des Trainierenden in beiden Antriebsphasen gleichmäßig sind, d.h. er schwebt, während er die Beine aus­ streckt und wieder anzieht, gleichmäßig auf und ab, und es ist vermieden, daß er die Fußstützen ruckartig schnell nach unten drückt, aber dann jeweils bei Belastung des Sattels in der gesamten Bewegung ganz langsam wird. Die Ausgeglichenheit der Kräfte und Bewegungen in beiden Phasen in Verbindung mit der Schwenkbewegung der Handgriffe vorwärts und zurück ver­ mittelt den Eindruck des Reitens.

Für Übungszwecke besonders wertvoll ist die Eigenschaft des neuen Trainingsgeräts, daß der Trainierende jederzeit selbst bestimmen kann, ob er die Beine oder die Arme und den Ober­ körper stärker belasten oder bei gleicher Leistung entlasten will. Es ist bei dem bezeichneten Aufbau des Trainingsgeräts unerheblich, ob die Leistung über die Fußstützen, die Hand­ griffe oder den Sattel in das Gerät eingebracht und auf den Antrieb übertragen wird. Man kann z. B. auch nur mit einem einzigen Bein trainieren und gleichzeitig das andere kraftlos mitbewegen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Trainingsgerät in schematischer Sei­ tenansicht;

Fig. 2 in Teildarstellung eine Abänderung des Trainingsgeräts nach Fig. 1.

Das als Ausführungsbeispiel in Fig. 1 dargestellte Trainings­ gerät hat wie bei einem Fahrrad ein Vorderrad 10, eine Vor­ derradgabel 14 und einen Lenker mit Handgriffen 16. Auch der Sattel 18 sowie der Kettentrieb, bestehend aus einem vorde­ ren, treibenden Kettenrad 20, einem auf einer hinteren Achse 102 sitzenden, getriebenen Kettenrad 22 und einer Kette 24, sind handelsübliche Teile. Dasselbe gilt für Schutzbleche, Bremsen, Gangschaltung u. dgl.

Eine Besonderheit des Trainingsgeräts sind zahlreiche Gelenke zwischen den verschiedenen Teilen des Rahmens. Sämtliche dar­ gestellten Gelenke haben eine horizontale Drehachse.

Im einzelnen besteht der Rahmen aus einem oberen Rahmenteil 26, welcher über ein Gelenk 28 mit einem vorderen Rahmenteil 30 verbunden ist. Zu dem letzteren gehört das Lager der Vor­ derradgabel 14 und des Handgriffs 16. Außerdem ist mit dem oberen Rahmenteil 26 über ein Gelenk 36 ein hinterer Rahmen­ teil 32 verbunden, der wiederum über ein Gelenk 42 mit einem unteren Rahmenteil 34 verbunden ist. Letzterer ist außerdem über ein Gelenk 38 am vorderen Rahmenteil 30 angelenkt. Der untere Rahmenteil 34 besteht aus Streben, die zu beiden Sei­ ten einer Schwungscheibe 100 parallel angeordnet sind. Das mit 44 bezeichnete hintere Ende des unteren Rahmenteils 34 kann z.B. 10-60° nach oben abgebogen oder abgewinkelt sein.

Im Ausführungsbeispiel ist das Gelenk 38 aus fertigungstech­ nischen Gründen getrennt von dem mit 46 bezeichneten Lager des treibenden Kettenrads 20. Dieses Lager ist fest an dem unteren Rahmenteil 34 angebracht, so daß der Achsabstand zwi­ schen den beiden Kettenrädern 20, 22 konstant ist. Mit dem Kettenrad 20 ist zu beiden Seiten des Lagers 46 je eine Kur­ bel 48 drehfest verbunden. Beide Kurbeln erstrecken sich vom Lager 46 aus in dieselbe Richtung und sind gleich lang. Jede Kurbel 48 ist über ein an ihrem freien Ende angebrachtes Ge­ lenk 50 mit einer Pleuelstange 52 verbunden, welche am oberen Ende über ein Gelenk 54 am oberen Rahmenteil 26 angreift.

An seinem vorderen Ende ist der untere Rahmenteil 34 über das Gelenk 38 hinaus verlängert und nach unten umgebogen. Dort sind Fußstützen angebracht. Alternativ könnten diese auch im unteren Bereich des vorderen Rahmenteils 30 angebracht und in ihrer Höhe einstellbar sein.

Wie ersichtlich, wird in derjenigen Bewegungsphase, in wel­ cher der Fahrer sein Gewicht auf den Fußstützen 60 abstützt, das Lager 46 des treibenden Kettenrads 20 zusammen mit dem vorderen Rahmenteil 30 mit Bezug auf das untere Gelenk 50 des Pleuels 52 nach unten gedrückt. Nach Überschreiten des unte­ ren Totpunktes wird dann das Lager 46 mit Bezug auf das Ge­ lenk wieder angehoben, wenn der Fahrer in der nächsten Bewe­ gungsphase sein Gewicht stärker auf den Sattel verlagert und dabei über den hinteren Rahmenteil 32 den unteren Rahmenteil 34 um dessen Abstützung an der Achse 102 der Schwungscheibe 100 mit Bezug auf die Zeichnung gegen den Uhrzeigersinn ver­ schwenkt.

Die Drehung des Lagers 46 um das Gelenk 50 bedeutet wegen der drehfesten Verbindung zwischen dem treibenden Kettenrad 20 und den Kurbeln 48 gleichzeitig eine Drehung des Kettenrads 20, wodurch der Antrieb auf die Schwungscheibe 100 erfolgt. Weiterhin bringt die zyklische Bewegung der Kurbel 48 und des Pleuels 52 eine abwechselnde Spreizung und Verengung des aus den Rahmenteilen 26, 30, 32, 34 gebildeten Gelenk-Vierecks mit sich, was zu der erwünschten Relativbewegung zwischen dem Sattel 18, den Handgriffen 16 und den Fußstützen 60 führt.

Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel mit einem 26-Zoll- Rad 10 kann der obere Rahmenteil 26 eine Länge von 85 cm und der vordere Rahmenteil 30 zwischen den Gelenken 28 und 38 eine Länge von 60 cm haben. Die Pleuelstangen 52 sind im Bei­ spielsfall 46 cm, die Kurbeln 48 sind 17 cm, die Streben des hinteren Rahmenteils 32 sind 40 cm und die Streben des unte­ ren Rahmenteils 34 sind zwischen dem Gelenk 38 und der hinte­ ren Achse 102 37 cm und im hinteren Abschnitt 44 38 cm lang. Der Abstand zwischen den Gelenken 28 und 54 am oberen Rahmen­ teil 26 kann 50 cm, und der Abstand zwischen den Gelenken 54 und 36 kann 25 cm betragen. Das Gelenk 50 enthält Kugellager, während die Gelenke 28, 36, 38 und 54 im Ausführungsbeispiel jeweils eine Lagerbuchse aus Polyamid oder einem anderen als Lagerwerkstoff geeigneten Kunststoff enthalten. Auch das Ge­ lenk 42 hat diesen Aufbau, wobei darauf hinzuweisen ist, daß der untere Rahmenteil 34, 44 ein einziges zusammenhängendes Teil ist, denn die beiden seitlichen parallelen Streben sind hinter der Schwungscheibe 100 durch ein sie verbindendes Stegteil miteinander vereinigt. Diese Konstruktion gibt dem Rahmen gute Steifigkeit.

Es versteht sich, daß Gestaltungsfreiheit bei der Formgebung der einzelnen Rahmenteile und der Gelenke besteht. Nur der Einfachheit halber sind die Rahmenteile im wesentlichen als gerade Stahlrohre dargestellt und beschrieben. Selbstver­ ständlich sind auch geschwungene Formen, Verkleidungen usw. möglich. Maßliche Abweichungen von den vorstehend beispiel­ haft genannten Maßen bringen gewisse Änderungen der relativen Bewegungen, Geschwindigkeiten und Beschleunigungen mit sich, die sich jedoch in einem verhältnismäßig weiten Rahmen nicht auf die grundsätzliche Funktionsfähigkeit auswirken. Nachdem einige Maße des Rahmens festgelegt worden sind, findet man durch Verschiebung der Gelenkpunkte, z.B. mittels Klemm­ schellen, jeweils sehr schnell die optimale Lage der Gelenke, bei welcher der Kraftaufwand am geringsten und/oder die auf- und abschwingende Bewegung mit ihren wechselnden Beschleuni­ gungen am harmonischsten ist. In der Serienfertigung können dann die Klemmschellen ersetzt werden durch fest ange­ schweißte Gelenkteile.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 stützt sich das Vorderrad 10 am Boden ab und wird im Betrieb des Geräts auf dem Boden hin- und herrollen, während die Achse 102 der Schwungscheibe 100 in horizontaler Lage in einem standfesten Stativ 104 ge­ lagert und ortsfest gehalten ist.

Bei der Ausführung nach Fig. 2 ist demgegenüber das Vorderrad durch eine Schwinge 106 ersetzt, deren oberes Ende bei 108 am vorderen Ende des vorderen Rahmenteils 30 am hier undrehbar ausgebildeten Steuerkopf 110 und deren unteres Ende bei 112 an einer bodenfesten Konsole 114 angelenkt ist, die starr mit dem Stativ 104 verbunden sein kann.

Da das Trainingsgerät nach Fig. 1 und 2 der bloßen Körperer­ tüchtigung dient, kann auf einen Freilauf im Antriebssystem verzichtet werden. In diesem Fall bedarf es auch keiner be­ sonderen Einrichtung zur Überwindung der Totlagen von Kurbel 48 und Pleuel 52. Findet dagegen, wie bei der in Fig. 1 ge­ zeigten Ausführungsform, ein Freilauf Anwendung, ist für die Überwindung der Totlagen eine besondere Konstruktion erfor­ derlich, da normale Freilaufnaben nur ein minimales Schlepp­ moment entwickeln. Bei der gezeigten Konstruktion wird von der Tatsache ausgegangen, daß der Abstand zwischen zwei be­ stimmten Punkten einerseits am hinteren Rahmenteil 32 und an­ dererseits am Pleuel 52 in derjenigen Totlage klein ist, in welcher sich der Sattel in seiner höchsten Stellung befindet, und in derjenigen Totlage groß ist, in welcher der Sattel die niedrigste Stellung hat. Wenn unter diesen Voraussetzungen eine in der Zeichnung mit 86 bezeichnete Stange gelenkig am hinteren Rahmenteil 32 angebracht und z.B. mittels einer am oberen Rahmenteil 26 gelagerten Rolle 88 so geführt wird, daß sie sich wenigstens in der obersten Stellung des Sattels nach vorn bis über das Pleuel 52 hinaus erstreckt, besteht die Möglichkeit, zwei Zugfedern 90, 92 in der Weise zwischen der Stange 86 und dem Pleuel 52 aufzuspannen, daß z. B. die Feder 92 stark gespannt und gleichzeitig die Feder 90 entspannt ist, wenn sich der Sattel in seiner höchsten Stellung befin­ det, andererseits die Feder 90 unter starker Spannung steht und die Feder 92 entlastet ist, während der Sattel die unter­ ste Stellung einnimmt. Bei dieser Konstruktion sorgt dann je­ weils eine der beiden Federn dafür, daß das Pleuel 52 wieder aus der Totlage bewegt wird.

Praktisch dasselbe Ergebnis kann auch mit nur einer einzigen Feder erreicht werden, welche etwa eine mittlere Stellung zwischen den beiden Federn 90 und 92 einnimmt und dann sowohl gespannt wird, wenn sich der Sattel in seine höchste Stellung bewegt, als auch dann, wenn er sich seiner untersten Stellung nähert.

Claims (3)

1. Trainingsgerät, bestehend aus einem an einem Stativ gela­ gerten Rahmen, der einen Sattel und Handgriffe an gelen­ kig miteinander verbundenen Rahmenteilen trägt, die mit­ tels eines über Fußstützen antreibbaren Kettentriebs ko­ ordiniert verschwenkbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen aus vier gelenkig miteinander verbundenen Tei­ len (26, 30, 32, 34) besteht, von denen der obere Rahmen­ teil (26) den Sattel (18), der vordere, über eine Schwin­ ge (106) an einem bodenfesten Widerlager (114) abgestütz­ te Rahmenteil (30) die Handgriffe (16) und der untere, an dem Stativ (104) um eine horizontale Achse (102) drehbar gelagerte Rahmenteil (34) das treibende Kettenrad (20) des Kettentriebs (20, 22, 24) trägt, am vorderen oder hinteren Rahmenteil (30, 34) die Fußstützen (60) fest an­ gebracht sind und zwischen dem oberen Rahmenteil (26) und einer mit dem treibenden Kettenrad (20) drehfest verbun­ denen Kurbel (48) ein beidseitig gelenkig gelagertes Pleuel (52) angeordnet ist.

2. Trainingsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Pleuel (52) eine Federkraft (90, 92) angreift, welche das Pleuel (52) aus den zur Kurbel (48) parallelen Lagen zu bewegen bestrebt ist.

3. Trainingsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine am Pleuel (52) angreifende Feder (90, 92) über eine Stange (86) am hinteren Rahmenteil (32) ab­ gestützt ist.