DE4203917A1 - Tretkurbelergometer zum fahrradfahren, einstellbar auf unterschiedliche koerperhaltungen und verwendbar zur benutzung als beinpresse - Google Patents

Description

Tretkurbelergometer zum Fahrradfahren, einstellbar auf unter­ schiedliche Körperhaltungen und verwendbar zur Benutzung als Beinpresse.

Im nachfolgenden wird zum Stand der Technik jeweils gesondert auf A, das Ergometer, und B, die Beinpresse, eingegangen:

A) Eine Vielzahl von Tretkurbelergometern sind auf dem Markt und werden in den unterschiedlichsten Bereichen von Sport und Medizin eingesetzt (Gesundheits-, Freizeit-, Leistungssport sowie in der Prävention, Rehabilitation, in der Sportmedizin und der Diagnostik).

Je nach Zielsetzung und Einsatzgebiet sind sie unterschied­ lich ausgestattet. Sie werden einerseits nach DIN 32932 in Klassen eingeteilt, wobei die Klasse-B-Geräte als Heimtrainer bezeichnet und im Freizeit- und Trainingsbereich als Geräte mit feststellbarer Leistungssteigerung eingesetzt werden und die Klasse-A-Geräte in den gleichen und zusätzlich in einigen therapeutischen Bereichen, mit der Möglichkeit der definier­ ten physikalischen Belastung, z. B. in der Bewegungstherapie. Klasse-A-Geräte sind im Gegensatz zu Klasse-B-Geräten zum kontrollierten Training geeignet, da sie zusätzlich mit Puls­ frequenzmesser und Pulsfrequenzanzeiger, Einstellungsmöglich­ keiten und Einstellungsangaben von Belastungs- und Leistungs­ stufen u. a.m. ausgestattet sind.

Andererseits gelten Tretkurbelergometer nach DIN 13405 als medizinische Geräte mit der Möglichkeit einer definierten physikalischen, präzise dosierbaren und reproduzierbaren Be­ lastungsvorgabe. Diese Ergometer werden zu Forschungs- und Diagnosezwecken, u. a. zur exakten quantitativen Leistungsmes­ sung von Herz, Kreislauf, Atmung (Spiroergometrie) und Stoff­ wechsel, aber auch zur dosierten rehabilitativen Bewegungs­ therapie, verwandt.¹

Liegeergometer werden vor allem in Kliniken benötigt, da mit ihnen Herzkathederuntersuchungen möglich sind.²

Die an Tretkurbelergometern zu messende Leistung ergibt sich aus der Geschwindigkeit des Schwungrades und der an diesem Rad angreifenden Bremskraft, so daß definierte Leistungsmes­ sungen möglich sind.³

Die bekannten Tretkurbelergometer weisen unterschiedliche Prinzipien der Schwungradabbremsung auf:

• 1. Mechanische Bremsen (Riemen-, Felgen- oder Rollenbremse),
• 2. Dynamobremse (Induktionsmagnetisches Prinzip),
• 3a. Wirbelstrombremse (Permanentmagnetisches Prinzip),
• 3b. Elektronische Bremse (Mikroprozessorgesteuertes elektro­ nisches Prinzip).

Die Prinzipien 2 und 3 sind eichbar und somit reproduzierbar.

B) Die "Beinpresse" ist ein Krafttrainingsgerät zum Muskel­ aufbau und Kraftausdauertraining der gesamten unteren Extre­ mität. Diese Geräte sind zum Trainieren im Sitzen und Liegen geeignet und in beiden Varianten marktgängig. Sie werden in den unterschiedlichsten Bereichen des Sports angetroffen. Prinzip ist die Druckarbeit der Beine gegen den Widerstand mechanischer Gewichte (Gußeisenplatten bzw. Gewichtscheiben u. ä.), die meistens auf die Fußabdrück- bzw. Fußdruckplatte auflegbar sind.

Bei diesen Geräten ist die jeweilige Bewegungsrichtung (ho­ rizontal oder schräg nach oben, vom Körperschwerpunkt weg) stets ebenso unveränderbar vorgeschrieben wie der Winkel der Fußplatte zur Sprunggelenksachse der Füße; die Entfernung der Fußplatte zum Gesäß bzw. die der Fersen zum Gesäß und damit die Bewegungsausgangswinkel der Beugestellung in Sprungge­ lenk, Knie und Hüfte ist dagegen variabel.

Die im nachfolgenden geäußerte Kritik am Stand der Technik wird ebenfalls wieder gesondert nach A) und B) behandelt:

A) Soweit bekannt, existiert kein Ergometer, das durch ein­ fache, problemlose und schnelle Umstellung am Gerät sowohl zum Fahrradfahren im Sitzen als auch zum Fahrradfahren im Lie­ gen geeignet ist und zudem die gleichzeitige Möglichkeit des Krafttrainings der unteren Extremitäten (mittels einer Bein­ presse) zuläßt.

Es sind demnach zu den drei genannten Aufgabenbereichen bis­ her drei unterschiedliche Einzelgeräte notwendig.

Die Einstellmöglichkeiten an den bekannten Geräten beschrän­ ken sich auf die Verstellung der Sattelhöhe und die meist nur um einen bestimmten Winkel auf einem starr montierten Lenker­ träger drehbare Lenkergabel bzw. Handstütze; eventl. kann zu­ sätzlich der Lenkerträger in der Sagittalebene (zum Benutzer bzw. vom Benutzer weg) verstellt werden. In manchen Fällen ist zusätzlich zur Entfernung zwischen Tretkurbelachse und Sattelmitte der Winkel zwischen der Linie Tretkurbelachse- Sattelmitte und der Senkrechten veränderbar.⁴ Die Lage der Tretkurbelachse ist unveränderbar starr vorgegeben. Eine bequeme und optimale Geräteanpassung an die individu­ elle biologisch-anatomische Körpersituation wird nicht er­ reicht.

Auch die bekannten medizinischen Ergometer bieten kei­ ne kombinierte Benutzungsmöglichkeit zum Sitzen oder Liegen. Allenfalls kann der Oberkörper durch Kippstellung der Ober­ körperliegefläche in eine fast-sitzende Haltung gebracht wer­ den, wobei aber die Beine nicht absenkbar sind, sondern in Horizontalrichtung weitertreten müssen; diese Winkelstellung der Beine zum Oberkörper ist oftmals ungünstig.

Der Winkel der Beinlängsachse zur Tretkurbelachse ist ebenso unveränderbar wie der Abstand der Tretkurbelachse zur Hori­ zontalen. Diese starre Einstellung ist aber nur bei verglei­ chenden (sport)medizinischen (Leistungs)- Untersuchungen bei einem größeren Probanden- bzw. Patientengut notwendig.

B) Bei den bekannten Krafttrainingsgeräten für die unteren Extremitäten im Sinne einer Beinpresse ist die Bewegungsrich­ tung der Beine starr vorgegeben, eine Veränderung der Linie Ferse-Gesäß im gebeugten Zustand der Beine bzw. der Beinlängs­ achse im gestreckten Zustand der Beine oder des Winkels zwi­ schen Fußdruckplatte und Unterschenkellängsachse bei Beugung und Streckung ebenfalls zwangsläufig nur in engen Grenzen ver­ änderbar. Eine Veränderung der vorgegebenen Körperhaltung geht meist auf Kosten der Aufliegefläche des Beckens und der Len­ denwirbelsäule, was biomechanisch ungünstig und orthopädisch bedenklich erscheint.

Auch hier kann eine exakte und bequeme Einstellung nach indi­ viduellen Körperproportionen nicht vorgenommen werden.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem bzw. Ziel zugrunde, die Nutzungsmöglichkeiten mehrerer Trainingsge­ räte in einem zu vereinen und gleichzeitig die Möglichkeit zur Verbesserung des Herz-Kreislauf-Systems (Herz-Lungen-Ausdau­ erleistungsfähigkeit) mit der Möglichkeit zur Verbesserung der Kraft- und Kraftausdauerleistungsfähigkeit für die un­ teren Extremitäten zu kombinieren; wesentlicher Gesichts­ punkt dabei ist die Verstellbarkeit des Ergometers zum Be­ nutzen im Sitzen und im Liegen.

Zudem soll die Erfindung nach Anspruch 1 in vielen Bereichen des Sports und der Medizin einsetzbar sein und deren unter­ schiedlichen Ansprüchen gerecht werden, sowie durch die der Erfindung eigenen Ausführungs- und Benutzungskombination zur Wirtschaftlichkeit beitragen.

Ein weiterer sehr wichtiger Aspekt ist zudem die durch stu­ fenlose Verstellbarkeit von Lenker, Sattelhöhe und vor allem der Tretkurbelachse gegebene Möglichkeit, die Abmessungen der Erfindung problemlos jedweder anatomischen Vorgabe individu­ ell anpassen zu können, ohne die Bequemlichkeit des Benutzers zu beeinträchtigen.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile sind vielfältig:

A) Zum einen vereint die vorzustellende Erfindung mehrere Geräte in sich: sie kann als Fahrradergometer im Sitzen so­ wie im Liegen aber auch als Krafttrainingsgerät für die unte­ ren Extremitäten genutzt werden. Damit werden, in einem Gerät vereint, unterschiedliche Trainingsprinzipien und Trainings­ möglichkeiten angesprochen: die Verbesserung der Ausdauer­ leistungsfähigkeit des Herz-Lungen-Kreislaufsystems und der lokalen Kraft- bzw. Kraftausdauerleistungsfähigkeit der Bei­ ne sowie die Verbesserung von Kraft und Kraftausdauer der ge­ samten unteren Extremität.

Durch die variantenreiche und einfache Verstellmöglichkeit so­ wohl des Lenkers, des Sattels wie vor allem auch der drehbar in Pedalträgern gelagerten Tretkurbelachse ist sie anatomisch exakt auf jeden Körpertyp - der individuellen Beweglichkeit und den Körpermaßen Rechnung tragend - und die richtige Trai­ ningshaltung bei bewegungsgerechter Trethaltung einstellbar. Zudem kann, der Notwendigkeit reproduzierbarer Geräte-und Be­ lastungseinstellung im medizinisch-diagnostischen, im sportme­ dizinisch- leistungsorientierten bzw. sportwissenschaftlichen Bereich folgend, exakt die vorgegebene und einzuhaltende Ein­ stellung wiederaufgefunden und arretiert werden.

Gleichzeitig ist das Gerät platzsparend und trägt zur Wirt­ schaftlichkeit bei.

Zum anderen sind die Einsatzmöglichkeiten der Erfindung we­ gen der o.g. Vorteile sowie des in einem sehr breiten Lei­ stungsbereich stufenlos einstellbaren Tretwiderstandes in vielen Sparten von Sport und Medizin denkbar.

In Fitneßcentern, Leistungszentren, Trainingshallen, d. h. im Gesundheits-, Freizeit- und Leistungssport, ebenso wie als Heimtrainingsgerät für die gesamte gesundheits- und sportbe­ wußte Familie.

Dabei wird die Trainingssteuerung - sowie die exakte reprodu­ zierbare Leistungseinstellung - von einer der Erfindung an­ schließbaren digitalen Multifunktionsanzeige (Cockpit), wel­ che in der Lage ist, die Trainingszeit, die Zeit, den Energie­ verbrauch (KJ), die Tretkurbeldrehzahl, das Drehmoment und die Pulsfrequenz ebenso anzugeben wie unterschiedliche Fahrt­ programme vorzugeben, vorgenommen. Damit ist sportlich effek­ tives und medizinisch sicheres Trainieren ohne Überforderung möglich.

Als weiterer Einsatzort ist der therapeutische Bereich, z. B. in der krankengymnastischen Nachbehandlung nach Verletzungen oder nach Herzinfarkten, in den Krankenhäusern und Rehabili­ tationskliniken gegeben.

Gerade im medizinischen Bereich ist die Verstellbarkeit der Erfindung vom Sitzen zum Liegen und umgekehrt von großem Vor­ teil: man denke an behinderte Menschen, an Menschen mit Blut­ hoch- oder -niedrigdruck bzw. orthostatischen Blutdruckbe­ schwerden, an Postinfarktpatienten oder an Patienten mit Krampfaderleiden bzw. venösen Insuffizienszeichen der Beine. Nicht zuletzt können die genannten Vorteile im diagnostischen, (sport)wissenschaftlichen und (sport)medizinischen Bereich bei reproduzierbaren Leistungs- bzw. spiroergometrischen Un­ tersuchungen oder bei Belastungs-EKG oder Herzkathederunter­ suchungen von Nutzen sein. In diesen Bereichen ist die Erfin­ dung über Schnittstellen zum Anschluß von PC, Mehrbereichs- EKG und Drucker vorbereitet, so daß jeglicher Bedienungskom­ fort gewährleistet werden kann.

B) Auch die Beinpresse ist variabel und, auf jedwede anato­ mische Gegebenheit vorbereitet, umfassend anpaßbar.

Somit kann jede Winkelstellung der Beine vorgewählt werden, sogar die extreme Beugestellung der Beine in der Hüfte mit Anlage der Oberschenkel an den Brustkorb ohne Abheben der Len­ denwirbelsäule von der Unterlage.

Die Beugung der Beine in der Hüfte kann aber auch wesentlich geringer gewählt werden, d. h. offener sein. Somit kann die Bewegungsrichtung der Beine in einem Winkel von über 90 Grad (starke Beugung) bis 0 Grad (wenig Beugung) vorgewählt werden. Auch die Fußabdruckplatte ist individuellen Wünschen oder kör­ perlichen Vorgaben bzw. möglicher Bewegungsfähigkeit anpaßbar. Da die Gegebenheit hinzukommt, die Belastung stufenlos regu­ lieren zu können, ist gefahrloses und effektives Trainieren im Fitneß- wie im Leistungsbereich uneingeschränkt möglich.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in den Ansprüchen 31-44 angegeben. Die Weiterbildung nach den Ansprüchen 31-44 ermöglicht es, beidseits in den Trägerele­ menten auf relativ kleinem Raum die kraftverzehrende und Tret­ widerstand bietende Vorrichtung mit einer Schwungscheibe zu kombinieren. Dabei wird das in der Ergometrie bisher nicht eingesetzte Prinzip des widerstandserzeugenden Ölkreislaufes mittels eines geschlossenen Systems verwendet, wobei die elastische Tretharmonie durch die mitbetriebene Schwung­ scheibe auch bei Widerstandserhöhung oder Abbremsung unge­ stört bleibt.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in den Ansprüchen 44-58 angegeben. Die Weiterbildung nach den An­ sprüchen 44-58 ermöglicht nicht nur die bogenförmige Verstell­ barkeit der in den beiden parallelen und schwenkbaren Pedal­ trägern gelagerten Tretkurbelachse, sondern auch die Ver­ stellbarkeit bzgl. der Entfernung zum Sattel durch die in den Pedalträgern integrierten und auf hydraulischen Prinzipien funktionierenden Stoßdämpfern (genaue Beschreibung siehe Ge­ brauchsmuster-Az. G 9114400.0).

Die hauptsächlichen Ausführungsbeispiele bzw. Einstellungsmög­ lichkeiten sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 das Ergometer in der Stellung zum Fahrradfahren im Sitzen als Seitenansicht links,

Fig. 2 das Ergometer in der Stellung zum Fahrradfahren im Liegen als Seitenansicht links,

Fig. 3 das Ergometer in der Stellung zum Fahrradfahren im Liegen als Draufsicht,

Fig. 4 die Erfindung in der Stellung als Krafttrainings­ gerät (Beinpresse) als Seitenansicht links,

Fig. 5 das Ergometer in der Stellung zum Fahrradfahren im Sitzen als Frontansicht,

Fig. 6 den Innenaufbau des teleskopartigen Pedalträgers in gestauchtem Zustand,

Fig. 7 den Innenaufbau des teleskopartigen Pedalträgers in gestrecktem Zustand.

Es folgt die Erläuterung der Erfindung anhand der Zeich­ nungen nach Aufbau und Wirkungsweise:

Fig. 1 und Fig. 5 zeigen den Ergometer in der Stellung zum Radfahren im Sitzen als Seitenansicht links bzw. Frontansicht.

Der Benutzer sitzt hierbei auf dem Sattel (1). Dabei kann er sich mit den Händen an den Handgriffen (2) der beiden Lenker­ teile (3) festhalten. Die Handgriffe (2), welche im rechten Winkel zu den Lenkerteilen (3) stehen, sind umklappbar und liegen im umgeklappten Zustand in einer Flucht mit den Len­ kerteilen (3) (gestrichelt dargestellt); die Handgriffe (2) rasten in der jeweiligen Stellung ein.

Die beiden Lenkerteile (3), stecken in den beiden Rohren (4) und können aus diesen weiter herausgezogen bzw. in diese hin­ eingeschoben und dabei stufenweise arretiert werden.

Die beiden Rohre (4) sind durch eine gemeinsame Achse ((5) in Fig. 1) starr miteinander verbunden. Die Achse ((5) in Fig. 1) ist in der Zentralplatte (6) drehbar und stufenlos arretierbar gelagert. Somit kann der gesamte Lenker ((2), (3), (4)) entlang des Kreisbogens ((7) in Fig. 1) bis in die ge­ strichelt dargestellt Position (Fig. 1) geschwenkt werden. Der Benutzer kann sich an die Rückenlehne (8) anlehnen. Die Rückenlehne (8) ist mit der Achse (9) starr verbunden. Die Achse (9) ist an der Zentralplatte (6) drehbar und zwischen 0-Grad (horizontale Stellung der Rückenlehne (8)) und 90- Grad (vertikale Stellung der Rückenlehne (8)) stufenlos ar­ retierbar gelagert. Die Rückenlehne (8) läßt sich somit ent­ lang des Kreisbogens ((10) in Fig. 1) schwenken. Das Lösen der Arretierung geschieht per Hand. Die Vorrichtung hierfür befindet sich in einer vom Benutzer gut erreichbaren Position an der rechten Seite des Sattels (1) (nicht dargestellt). Die Rückenlehne (8) wird beim Lösen der Arretierung durch Feder­ kraft aus der Horizontalen in die Vertikale bewegt.

Das Benutzen des Ergometers zum Fahrradfahren im Sitzen er­ folgt durch Treten der Kurbelwelle (11) über die in ihr inte­ grierten Pedale (12). Die Kurbelwelle (11) ist in den an der rechten und linken Seite des Gerätes befindlichen Pedalträ­ gern (13) gelagert, in denen sie beim Treten jeweils eine kraftverzehrende Vorrichtung sowie eine Schwungmasse an­ treibt (siehe Beschreibung der Pedalträger in Fig. 6 und 7). Die Position der Kurbelwelle (11) zum Sattel (1) läßt sich in der Frontalebene der Fig. 1 stufenlos in jede anatomisch gewünschte Position der Beine des Benutzers einstellen. Dies geschieht erstens durch: Verlängern bzw. Verkürzen des Abstandes zwischen Kurbelwellenachse (14) und Drehachse (15) der Pedalträger (13) durch Auseinanderziehen bzw. Zusammen­ schieben der teleskopartigen Pedalträger (13) entlang der je­ weiligen Längsachse (16). Der gewählte Abstand ist stufenlos arretierbar (siehe Beschreibung der Pedalträger in Fig. 6 und 7).

Zweitens geschieht dies durch: Schwenken der beiden Pedalträ­ ger (13) entlang des Kreisbogens ((17) in Fig. 1) um die ge­ meinsame Drehachse (15), welche beide Pedalträger (13) starr miteinander verbindet, drehbar sowie stufenlos arretierbar in der Zentralplatte (6) gelagert ist.

Die Zentralplatte (6) ist auf dem Kolben (18) befestigt, wel­ cher in den Zylinder (19) entlang der Achse (20) stufenlos arretierbar ein- bzw. ausgefahren werden kann.

Der Zylinder (19) ist auf der Standfläche (21) befestigt.

Fig. 2 und Fig. 3 zeigen den Ergometer in der Stellung zum Radfahren im Liegen als Ansicht von der linken Seite (Fig. 2) bzw. als Draufsicht (Fig. 3).

Bei der Umstellung des Ergometers von der Funktion Fahrradfah­ ren im Sitzen zur Funktion Fahrradfahren im Liegen sind hier­ zu vom Benutzer die Handgriffe (2) an den beiden Lenkerteilen (3) aus der zu den Lenkerteilen (3) rechtwinkligen Position (Fig. 1 und Fig. 5) in die dargestellte Position umgeklappt worden. Anschließend ist der gesamte Lenker ((2), (3), (4)) ent­ lang des Kreisbogens ((7) in Fig. 1) in die dargestellte Po­ sition geschwenkt worden; hier liegen die Rohre (4) beidseits den an der Zentralplatte (6) befindlichen Anschlägen (22) auf. Sodann ist vom Benutzer die Rückenlehne (8) entlang des Kreis­ bogens ((10) in Fig. 1) bis zur maximal möglichen Position (Horizontale) geschwenkt und arretiert worden; sie liegt nun der Zentralplatte (6) auf.

Anschließend hat der Benutzer die Pedalträger (13) entlang des Kreisbogens ((17) in Fig. 1) in die - anatomisch gewünschte - dargestellte Position geschwenkt und arretiert.

Nachdem der Kolben ((18) in Fig. 2) entlang der Achse ((20) in Fig. 2) eingefahren und arretiert wurde, besteigt der Be­ nutzer das nun in erforderlicher Höhe eingestellte Gerät, wo­ bei das Gesäß in Höhe der Achse (9) positioniert wird und Rüc­ ken und Kopf der Rückenlehne (8) aufliegen.

Der Ergometer kann nun im Liegen durch Treten der Kurbelwelle (11) über die in ihr integrierten Pedale (12) benutzt werden. Zur Abstützung des Oberkörpers dienen hierbei die in der Rüc­ kenlehne (8) befindlichen Schulterstützen (23), welche mittels einer gemeinsamen Achse (24) starr miteinander verbunden sind.

Die Achse (24) ist in der Rückenlehne (8) von 0-Grad (hori­ zontale Stellung der Schulterstützen (23)) bis 90-Grad (ver­ tikale Stellung der Schulterstützen (23)) drehbar und auf der Strecke (26) verschiebbar und stufenweise arretierbar gelagert (Fig. 2); sie rastet sowohl in der horizontalen wie in der vertikalen Stellung ein. Die Schulterstützen (23) lassen sind somit entlang des Kreisbogens ((25) in Fig. 2) schwenken. Wählt der Benutzer beim Radfahren im Liegen eine von der Ho­ rizontalen abweichende Stellung der Rückenlehne (8), so steht ihm zum Abstützen des Gesäßes ein gepolstertes Formteil ((27) in Fig. 2) zur Verfügung, welches zwei Stifte ((28) in Fig. 2) besitzt, die in die im Sattel (1) vorhandenen Löcher ((29) in Fig. 3) gesteckt werden können (eingestecktes Formteil in Fig. 2 gestrichelt dargestellt).

Fig. 4 zeigt den Ergometer in der Stellung als Krafttrainingsgerät zur Beanspruchung der unteren Extremitäten als Ansicht von der linken Seite.

Der Benutzer hat zuvor die Pedalträger (13) um ihre gemeinsa­ me Drehachse (15) entlang des Kreisbogens (17) von der Positi­ on zum Fahrradfahren im Liegen (gestrichelt dargestellt) in die dargestellte Position geschwenkt und arretiert.

Sodann hat er die Ebene (30) der Kurbelwelle (11) in eine zu den Achsen (16) der Pedalträger (13) annähernd senkrechte La­ ge gedreht und die Drehbarkeit der Kurbelwelle (11) arretiert (siehe Beschreibung der Pedalträger (13) in Fig. 6 und Fig. 7).

Anschließend hat er die, die Kurbelwelle (11) und die Pedale (12) überdeckende, Trittplatte (31) an der Kurbelwelle (11) und an den Pedalen (12) angebracht; das Anbringen erfolgt mit­ tels einer Steck- bzw. Schnappvorrichtung.

Das Krafttraining erfolgt nun in der Weise, daß der Benutzer wie in der für das Fahrradfahren im Liegen beschriebenen Stel­ lung auf dem Gerät liegt. Er winkelt die Beine an und drückt mit den Füßen, die Unterseite der Trittplatte (31) berührend, die Pedalträger (13) in Richtung der Achsen (16) nach oben. Zuvor hat er die Arretierung der Teleskopfunktion der Pedal­ träger (13) gelöst (siehe Beschreibung der Pedalträger (13) in Fig. 6 und 7). Das Lösen der Arretierung erfolgt über Bowdenzüge an einer vom Benutzer bequem erreichbaren Stelle an der rechten Seite des Sattels (1) (nicht dargestellt). Der Benutzer drückt nun die Pedalträger (13) entlang der Ach­ se (16) bis zur vollständigen Streckung der Beine nach oben (maximale obere Position der Pedalträger (13) gestrichelt dar­ gestellt).

Die Pedalträger (13) bewegen sich beim Wegnehmen des Druckes auf die Trittplatte (31) bis zum unteren Anschlag zurück (un­ tere Position der Pedalträger (13) gestrichelt dargestellt). Der zum Hochdrücken der Pedalträger (13) erforderliche Kraft­ aufwand ist stufenlos regulierbar (siehe Beschreibung der Pe­ dalträger (13) in Fig. 6 und Fig. 7). Diese Regulierung er­ folgt durch das zur Arretierung der Teleskopfunktion der Pe­ dalträger (13) vorhandene Bedienungselement (nicht darge­ stellt).

Literaturangabe

¹Röhrrig, P. (Red.): Sportwissenschaftliches Lexikon. Verlag K. Hofmann, Schorndorf: 1977⁴, S. 100
²Hollmann/Hettinger: Sportmedizin - Arbeits- und Trainingsgrundlagen. Schattauer-Verlag, Stuttgart-New York: 1980², S. 397.
³Stegemann, J.: Leistungsphysiologie. Thieme-Verlag, Stuttgart: 1977², S. 76.
⁴Hollmann/Hettinger: Sportmedizin - Arbeits- und Trainingsgrundlagen. Schattauer-Verlag, Stuttgart-New York: 1980², S. 396.

Claims (73)

1. Tretkurbelergometer, dadurch gekennzeichnet, daß es in sitzender und liegender Haltung des Benutzers als Fahrrad­ ergometer sowie vorzugsweise in liegender Haltung des Be­ nutzers als Krafttrainingsgerät für die unteren Extremitä­ ten betrieben werden kann.

2. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Betrieb als Fahrradergometer im Sitzen die Lage der Pedale gegenüber dem Sattel sowohl in der Vertikalen als auch in der Horizontalen stufenlos veränderbar arretiert werden kann.

3. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich­ net, daß für den Betrieb als Fahrradergometer im Sitzen die Lage des Lenkers gegenüber dem Sattel sowohl in der Vertikalen als auch in der Horizontalen stufenlos verän­ derbar arretiert werden kann.

4. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Lenker im wesentlichen aus zwei Rohren besteht, welche sich rechts und links des Sattels parallel gegenüberliegen und an ihren unteren Enden durch eine senkrecht zu ihnen liegende Achse starr miteinander ver­ bunden sind.

5. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die den Lenker bildenden Rohre um die sie verbindende Achse nach hinten geschwenkt werden können.

6. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die den Lenker bildenden Rohre innerhalb ihre Schwenkbereiches stufenlos arretierbar sind.

7. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die den Lenker bildenden Rohre nach dem Schwenken nach hinten in der horizontalen Lage einen An­ schlag besitzen.

8. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die den Lenker bildenden Rohre in der hori­ zontalen Lage auf gleicher Höhe mit der in die Horizonta­ le gebrachten Rückenlehne liegen.

9. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Lenkergriffe für den Betrieb als Fahrradergometer im Sitzen jeweils senkrecht zu den den Lenker bildenden Rohre stehen und an diesen in der be­ schriebenen Stellung lösbar arretiert sind.

10. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Lenkergriffe aus der senkrecht zu den den Lenker bildenden Rohren gelegenen Position in eine in einer Flucht mit diesen Rohren gelegenen Position ge­ klappt werden können und in dieser Position lösbar ein­ rasten.

11. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die den Lenker bildenden Rohre jeweils aus­ einandergezogen bzw. ineinandergeschoben werden können und stufenweise arretierbar sind.

12. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß für den Betrieb als Fahrradergometer im Sit­ zen eine Rückenlehne vorhanden ist.

13. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die für den Betrieb als Fahrradergometer im Sitzen vorhandene Rückenlehne stufenlos arretierbar geneigt werden kann.

14. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rückenlehne im oberen Bereich als Kopf­ stütze dient.

15. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rückenlehne für den Betrieb als Fahrrad­ ergometer im Liegen sowie für den Betrieb als Krafttrai­ ningsgerät für die unteren Extremitäten in eine horizonta­ le Lage geklappt und arretiert werden kann.

16. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Umklappen der Rückenlehne in Richtung der Horizontalen unter Überwindung einer Federkraft er­ folgt.

17. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rückenlehne in der horizontalen Lage zu­ sammen mit dem Sattel eine gemeinsame Fläche bildet.

18. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rückenlehne beim Erreichen der horizon­ talen Lage einen Anschlag besitzt.

19. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rückenlehne in der vertikalen Stellung einen Anschlag besitzt.

20. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Aufrichten der Rückenlehne durch Feder­ kraft erfolgt, 21. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 20, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rückenlehne sowohl für den Betrieb als Fahrradergometer im Liegen als auch für den Betrieb als Krafttrainingsgerät für die unteren Extremitäten in Kopf­ höhe an der rechten und linken Seite zwei Schulterstützen besitzt.

22. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 21, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schulterstützen zusammen mit der Rücken­ lehne eine Fläche bilden, in dieser Position einen Anschlag besitzen und lösbar einrasten.

23. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 22, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schulterstützen gemeinsam aus der Fläche der Rückenlehne um 90 Grad herausgeklappt werden können.

24. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 23, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schulterstützen in vollständig heraus­ geklapptem Zustand einen Anschlag besitzen und lösbar ein­ rasten.

25. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 24, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schulterstützen in herausgeklapptem Zu­ stand in Längsrichtung der Rückenlehne verschoben werden können und stufenweise lösbar einrasten.

26. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 25, dadurch gekenn­ zeichnet, daß dem Benutzer für den Betrieb als Fahrrader­ gometer im Liegen als auch für den Betrieb als Krafttrai­ ningsgerät für die unteren Extremitäten bei geneigter Stel­ lung der Rückenlehne bzw. in horizontaler Stellung der Rückenlehne ein Formteil zur Abstützung des Gesäßes zur Verfügung steht.

27. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 26, dadurch gekenn­ zeichnet, daß dieses Formteil mittels zweier Stifte durch Einstecken in zwei in der Sattelfläche vorhandene Löcher auf dieser angebracht werden kann.

28. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 27, dadurch gekenn­ zeichnet, daß dieses Formteil auch an der Rückseite der Rückenlehne angebracht werden kann.

29. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 28, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Pedale für den Betrieb als Fahrradergo­ meter in einer Kurbelwelle gelagert sind.

30. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 29, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kurbelwelle an ihren Endpunkten gelagert ist.

31. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 30, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kurbelwelle an ihren Endpunkten jeweils eine kraftverzehrende Vorrichtung antreibt.

32. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 31, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kraftverzehrung jeweils reibungsfrei er­ folgt.

33. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 32, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kraftverzehrung jeweils verschleißfrei erfolgt.

34. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 33, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kraftverzehrung jeweils mittels Pumpen von Öl durch einen geschlossenen Kreislauf erfolgt.

35. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 34, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in den Ölkreislauf jeweils ein die Volumen­ vergrößerung des Öles infolge Erwärmung auffangendes Aus­ dehnungsgefäß integriert ist.

36. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 35, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Erhöhung der Kraftverzehrung jeweils durch Verminderung des Durchflußquerschnittes des Ölkreis­ laufes erfolgt.

37. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 36, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Vermindern des Durchflußquerschnittes des Ölkreislaufes jeweils durch ein Kugelventil erfolgt.

38. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 37, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Schließen der Kugelventile durch syn­ chron betriebene Bowdenzüge jeweils unter Überwindung von Federkraft erfolgt.

39. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 38, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Öffnen der Kugelventile durch Federkraft erfolgt.

40. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 39, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorrichtung zum Betätigen der Bowdenzü­ ge für die Kugelventile sich am Lenker befindet.

41. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 40, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kurbelwelle an ihren Endpunkten jeweils eine Schwungscheibe antreibt.

42. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 41, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Drehzahl der Schwungscheibe gegenüber der Kurbelwelle jeweils durch ein Getriebe erhöht wird.

43. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 42, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die kraftverzehrende Vorrichtung und die Schwungscheibe jeweils von einem gemeinsamen Gehäuse um­ geben sind.

44. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 43, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das die kraftverzehrende Vorrichtung sowie die Schwungscheibe umgebende Gehäuse jeweils an einem zu­ sammenschiebbaren bzw. auseinanderziehbaren Teleskopele­ ment befestigt ist.

45. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 44, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Teleskopelemente sich auf beiden Seiten des Gerätes spiegelbildlich gegenüberliegen und durch eine gemeinsame Achse starr miteinander verbunden sind.

46. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 45, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Teleskopelemente um die gemein­ same Achse um 180 Grad schwenkbar sind.

47. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 46, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Achse der Kurbelwelle bei dem Schwenken der Teleskopelemente um 180 Grad von einer lotrecht unter der Drehachse der Teleskopelemente gelegenen Position in eine lotrecht über der Drehachse der Teleskopelemente ge­ legenen Position wandert.

48. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 47, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Teleskopelemente in ihrem Schwenkbereich um die gemeinsame Achse stufenlos arretier­ bar sind.

49. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 48, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Teleskopelemente jeweils eine Druckfeder und einen Stoßdämpfer enthalten.

50. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 49, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stoßdämpfer beim Auseinanderziehen der Teleskopelemente jeweils auseinandergezogen werden, wäh­ rend die Druckfedern gestaucht werden.

51. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 50, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Teleskopelemente in auseinandergezogenem und in zusammengeschobenen Zustand jeweils einen in ihrem Innern liegenden elastischen Anschlag besitzen.

52. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 51, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Anschlag für den zusammengeschobenen Zu­ stand der Teleskopelemente in der Höhe verstellbar ist.

53. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 52, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Konstruktion des Stoßdämpfers jeweils einen stufenlos bis Null reduzierbaren Öldurchfluß für die Zugstufe ermöglicht, während der Öldurchfluß für die Druck­ stufe gleich bleibt.

54. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 53, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Konstruktion des Stoßdämpfers ein Sper­ ren des Öldurchflusses sowohl für die Zug- als auch für die Druckstufe erlaubt.

55. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 54, dadurch gekenn­ zeichnet, daß für den Betrieb als Krafttrainingsgerät für die unteren Extremitäten der zum Auseinanderziehen der Teleskopelemente erforderliche Kraftaufwand durch Reduk­ tion des Öldurchflusses für die Zugstufe des jeweils in ihnen vorhandenen Stoßdämpfers erhöht werden kann.

56. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 55, dadurch gekenn­ zeichnet, daß durch das gleichzeitige Sperren des Öl­ durchflusses für die Zug- und für die Druckstufe die Aus­ einanderziehbarkeit bzw. die Zusammenschiebbarkeit der Teleskopelemente arretiert wird.

57. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 56, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Reduzieren bzw. Sperren des Öldurch­ flusses in den Stoßdämpfern durch zwei synchron betriebe­ ne Bowdenzüge jeweils unter Überwindung einer Federkraft erfolgt.

58. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 57, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Öffnen bzw. das Vergrößern des Öldurch­ flusses in den Stoßdämpfern jeweils durch Federkraft er­ folgt.

59. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 58, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorrichtung zum Betätigen der Bowdenzü­ ge für die Stoßdämpfer sich an der rechten Seite des Sat­ tels befindet.

60. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 59, dadurch gekenn­ zeichnet, daß für den Betrieb als Krafttrainingsgerät für die unteren Extremitäten im Liegen eine Trittplatte an der Kurbelwelle und an den Pedalen angebracht werden kann.

61. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 60, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Anbringen der Trittplatte mit einer Steck- und Schnappvorrichtung erfolgt.

62. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 61. dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Trittplatte auch an der Rückseite der Rückenlehne angebracht werden kann.

63. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 62, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sowohl die die beiden Teleskopelemente ver­ bindende Achse als auch die den Lenker bildenden Rohre verbindende Achse als auch die Achse, um welche die Rüc­ kenlehne geklappt werden kann als auch der Sattel in ih­ rer Lage zueinander unveränderlich in einem Bauteil gela­ gert bzw. an diesem befestigt sind.

64. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 63, dadurch gekenn­ zeichnet, daß dieses Bauteil in seiner Höhenlage stufenlos arretierbar verändert werden kann.

65. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 64, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Veränderung der Höhenlage dieses Bau­ teiles durch Ein- bzw. Ausfahren einer an ihm befestigten Kolbenstange eines Hydraulikzylinders erfolgt.

66. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 65, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bedienung des Hydraulikzylinders durch einen Fußhebel erfolgt.

67. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 66, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Hydraulikzylinder auf einer Standfläche befestigt ist.

68. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 67, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gerät in seine wesentlichen Hauptteile zerlegbar ist.

69. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 68, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sämtliche für das Zustandekommen der Cock­ pit-Angaben notwendigen Daten durch geeignete Meßeinrich­ tungen bzw. -vorrichtungen in den entsprechenden Bauteilen des Gerätes ermittelt werden.

70. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 69, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an das Cockpit ein EKG-Gerät, ein PC-Gerät und ein Drucker angeschlossen werden können.

71. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 70, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verwendungsmöglichkeit im präventiven, rehabilitativen, medizinischen und sportmedizinischen Be­ reich gegeben ist.

72. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 71, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verwendungsmöglichkeit im sportlich­ leistungsorientierten Bereich gegeben ist.

73. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 72, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verwendungsmöglichkeit im Fitneß-Bereich gegeben ist.

74. Tretkurbelergometer vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche wie nach Anspruch 1 bis 73, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Benutzer das Gerät bei der Änderung der Betriebsweise, also vom Fahrradfahren zum Krafttraining bzw. umgekehrt, nicht verlassen muß, sofern eine assi­ stierende Person diese Änderung vornimmt.