DE4418795C2 - Trocken-Trainingsgerät zur Simulation des Bewegungsablaufs beim Kraulschwimmen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Trocken-Trainingsgerät zur Simulation des Bewegungsablaufs beim Kraulschwimmen, mit einem über eine Bremseinrichtung aufweisende Umlenkrollen geführten endlosen Zugorgan mit mehreren daran im Abstand zueinander angebrachten Griffelementen sowie mit einem oberhalb des Zugorgans angeordneten Auflageelement für den Benutzer.

Aus der DE 42 18 478 A1 ist bereits eine Vorrichtung zum Muskeltraining für Schwimmer und insbesondere zur Nachbildung einer Kraulbewegung bekannt, bei der vor dem auf einer Auflagefläche liegenden Benutzer zwei in spitzem Winkel aufeinanderzulaufende, viertelkreisförmige, um jeweils zwei Umlaufpunkte geführte Zugorgane angeordnet sind. Die Zugorgane sind mit einer Belastungseinrichtung versehen, um deren Bewegung durch die Arme des Benutzers eine Widerstandskraft entgegenzusetzen. Sie bestehen aus jeweils zwei nebeneinander angeordneten, durch eine Vielzahl von aufeinanderfolgenden Griffen verbundenen Ketten oder Bändern, die im Ober- und Untertrum auf verstellbaren, viertelkreisförmig angeordneten Tragrollen abgestützt sind.

Mit diesem Trocken-Trainingsgerät für das Kraulschwimmen ist es zwar möglich, speziell bei dieser Schwimmart beanspruchte Muskelpartien zu stärken, jedoch lassen sich die Widerstandskräfte bei der Bewegung eines Schwimmers im Wasser, die zudem von der Schwimmgeschwindigkeit abhängen, mit dieser Vorrichtung nicht nachbilden. Durch die abwechselnde Betätigung des einen oder des anderen Zugorgans muß dieses immer wieder aus einem annähernden Ruhezustand in Bewegung gesetzt werden, so, als ob der Schwimmer bei jedem Armzug erneut zu schwimmen beginnt. Dadurch sind Überbelastungen der Muskulatur und der Gelenke nicht auszuschließen. Insofern ist das Gerät auch nicht zur exakten Nachbildung des Kraulens oder zum Erlernen und Trainieren des Kraulens geeignet, da es dem Benutzer überlassen bleibt, wann er mit dem nächsten Armzug einsetzt und an welcher Stelle des dicht mit Griffelementen besetzten Zugorgans er damit beginnt. Zudem entspricht die mit diesem Trainingsgerät ausführbare Bewegung mit immer gestrecktem Arm nicht der tatsächlichen Armhaltung beim Kraulschwimmen.

Auch mit dem in der SU-PS 597 376 beschriebenen Kraulschwimm-Trainingsgerät, das wie ein Förderband aus einem endlosen Zugorgan mit geradem Obertrum gebildet ist, kann die tatsächliche Bewegungsbahn der Arme beim Kraulschwimmen, bei dem bekanntlich die jeweilige Hand während ihrer Kraftwirkung im Wasser in einem langen halben Oval unterhalb des Körpers geführt ist, nicht nachgebildet werden. Zudem liegt auch bei diesem Gerät die Koordinierung des Bewegungsablaufs beider Arme oder die Frequenz der Armbewegungen im Ermessensbereich des Trainierenden, der das Band an beliebiger Stelle und in beliebigen Zeitintervallen antreibt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Trocken-Trainingsgerät der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß ein den tatsächlichen Verhältnissen beim Kraulen im Wasser nahekommender Bewegungsablauf und eine mit dem Kraulschwimmen weitestgehend übereinstimmende Kraftwirkung auf den menschlichen Körper erreicht wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einem Trocken- Trainingsgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 in der Weise gelöst, daß das Zugorgan aus einem endlosen Band aus hartelastischem Material gebildet ist und mindestens drei mit der Oberfläche des umlaufenden Bandes fest verbundene, in gleichem Abstand voneinander angeordnete Griffelemente aufweist, wobei der Abstand zwischen jeweils zwei Griffelementen so gewählt ist, daß aufeinanderfolgende Krafteinwirkungen auf das Zugorgan durch die jeweilige Krafthand auf jeweils aufeinanderfolgende Griffelemente erfolgen und zwischen zwei Krafteinwirkungen auf das Zugorgan sich letzteres für eine Synchronisierphase allein aufgrund seines Trägheitsmoments bewegt, und daß das endlose Band aufgrund seiner Elastizität unter der Wirkung der Krafthand zur Mitte des Zugorgans in immer stärkerem Maße durchbiegbar ist.

Durch die Ausbildung des Zugorgans als elastisches, im Obertrum nicht abgestütztes und nach unten durchbiegbares Band werden die Kraft- und Bewegungsverhältnisse im Wasser am besten nachgeahmt, indem die jeweilige Handfläche sowohl den Druck in Schwimmrichtung als auch senkrecht dazu zu überwinden hat und während ihrer Kraftwirkung in einer etwa einem halben Längsoval entsprechenden, relativ dicht unter dem Körper verlaufenden Kurve geführt wird.

Das Wesen der Erfindung ist zum anderen durch die Anordnung der Griffelemente in einem Abstand geprägt, der dem Benutzer den Rhythmus seiner Armbewegungen gleichsam vorgibt.

Die Krafteinwirkung auf das Band erfolgt dabei infolge des gewählten Abstands der Griffelemente nicht in unmittelbarer und nicht frei wählbarer Aufeinanderfolge, sondern zwischen zwei Krafteinwirkungen auf das Band bzw. auf aufeinanderfolgende Griffelemente verbleibt eine bestimmte Ruhephase oder Synchronisierphase, in der die Führungshand in Ruhestellung verharrt und das nächste Griffelement erwartet. In diesem Zeitraum wird das Zugorgan somit nicht angetrieben, sondern bewegt sich bei geringem Geschwindigkeitsabfall allein aufgrund der Trägheitskraft, die über den Reibungs- und Bremskräften liegt, weiter.

Durch die wirklichkeitsnahe Simulation des Kraulschwimmens ist das vorgeschlagene Gerät mithin sowohl im Bereich des allgemeinen körperlichen Trainings als auch der physiotherapeutischen Behandlung anwendbar und bewirkt aufgrund dynamischer Kraftwirkungen einen proportionalen Muskelaufbau. Andererseits ist es auf dem Gebiet der speziellen sportlichen Betätigung zum einen für den Ausgleichssport, beispielsweise für Feder- und Volleyballspieler, geeignet. Ein spezifisches Anwendungsgebiet ist schließlich das spezielle Kraulschwimm-Trockentraining, da zum einen die Verhältnisse im Wasser annähernd genau nachgeahmt werden und zum anderen dem Trainierenden ein Bewegungsablauf, d. h. eine Bewegung der Arme und des Oberkörpers und ein Bewegungsrhythmus, vorgegeben wird, der ihn zum Erlernen und Trainieren des besonderen Kraulbewegungsablaufs - bis zum Erreichen höchster körperlicher Leistungen - befähigt.

Weitere Merkmale und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung in einer einzigen Figur, in der ein erfindungsgemäßes Trocken-Trainingsgerät zur Nachbildung des Bewegungsablaufs beim Kraulschwimmen in einer Seitenansicht schematisch dargestellt ist, näher erläutert.

Das Trocken-Trainingsgerät umfaßt als wesentliche Bestandteile ein Rahmengestell 1 mit einem auf diesem höhenverstellbar (Pfeil A) und in Längsrichtung winkelveränderlich (Pfeil B) angeordneten Auflageelement 2 sowie einem endlosen, umlaufenden Zugorgan 3. Das Auflageelement 2 ist mit Polsterteilen 2a aus Schaumstoff oder einer wasser- bzw. luftgefüllten Umhüllung versehen. Auf dem Auflageelement 2 befindet sich in Gebrauchsstellung eine (hier nicht dargestellte) trainierende Person in Bauchlage. Das Auflageelement 2 weist einen auskragenden Teil 2b auf, dessen Ende etwa bis zur Mitte des Zugorgans 3 reicht. Das Zugorgan besteht aus einem endlosen Band 4 aus hartelastischem Material, das über Umlenkrollen 5, 6 geführt ist. Die Breite des Bandes entspricht etwa der einer menschlichen Hand.

Die Umlenkrollen 5, 6 sind am Rahmengestell 1 an in Längsrichtung verstellbaren (Pfeil C) Stegen 7, 8 gelagert, wobei die unterhalb des Auflageelements 2 befindliche erste Umlenkrolle 5 in einer senkrechten Führung 7a höhenverstellbar (Pfeil D) im Steg 7 angeordnet ist und die zweite Umlenkrolle 6 in einer waagerechten Führung 8a in Längsrichtung verstellbar (Pfeil E) angeordnet ist und somit als Spannrolle dient.

An der zweiten Umlenkrolle 6 ist ein Bremsband 9 angeordnet und über eine Spannfeder 10 und ein Spannelement 11 mit dem Rahmenteil 1 verbunden. Auf dem umlaufenden Band 4 befinden sich drei von dessen Oberfläche abstrebende, in gleichmäßigem Abstand zueinander angeordnete Griffelemente 12.

Zur Durchführung des Trockenkraultrainings liegt der Benutzer bäuchlings auf den Posterteilen 2a des des Auflageelements 2. Durch die Höhenlage des des Auflageelements 2 und dessen Schrägstellung sowie die Winkelstellung des Zugorgans 3 ist eine derartige Einstellung des Benutzers zum Band 4 möglich, daß er mit einer Hand ein Griffelement hinter der zweiten Umlenkrolle 6 erfassen und das Obertrum des Bandes 4 aufgrund dessen Elastizität und Durchhanges längs einer kurvenförmigen Bahn, die auch der Handbewegung beim Kraulen im Wasser entspricht, bewegen kann.

Die Ebene des Auflageelements 2 ist zur Ebene des Laufbandes 4 in einem Winkel von α = 0 bis 30° sowie in der Höhe einstellbar, so daß dadurch eine Anpassung an die jeweilige Körperform - zum Beispiel Armlänge - des Benutzers vorgenommen werden kann. Die Länge und Elastizität des Bandes 4 ist so gewählt, daß zum einen eine ausreichende Durchbiegung des Bandes mit der auf ein Griffelement einwirkenden Krafthand möglich ist. Andererseits ist das Band aber derart steif, daß es bei der Krafteinwirkung auf ein Griffelement 12 nicht senkrecht durchgebogen oder abgeknickt wird. Die Durchbiegung des Bandes 4 kann im übrigen auch mit der durch die waagerechte Führung 8a im Steg 8 gegebenen Spannmöglichkeit über die zweite Umlenkrolle 6 geregelt werden.

Durch die Länge des Zugorgans wird andererseits der Abstand der Griffelemente 12 in der Weise festgelegt, daß nach Ausführung eines Armzuges die andere Hand (Führungshand des Kraulschwimmers) bereits in Wartestellung liegt und nach einer kurzen Synchronisierphase, in der das Zugorgan 3 aufgrund der Rotationsenergie der Umlenkrollen 5, 6 und der kinetischen Energie des Bandes 4 noch nicht zur Ruhe gekommen ist, d. h. ein nur unwesentliches Absinken der Bandgeschwindigkeit zu verzeichnen ist, nunmehr diese Hand, die jetzt zur Krafthand wird, die Weiterbewegung des Bandes 4 übernimmt.

Auf diese Weise lassen sich Bewegungsabläufe der Arme und des Oberkörpers des Benutzers sowie Kräfteverhältnisse einstellen, die mit denen der Bewegung eines Schwimmers im Wasser im wesentlichen übereinstimmen bzw. diesen doch sehr nahe kommen. Dem Übenden wird durch die Synchronisierphase, in der die Führungshand in Wartestellung verbleibt, auch ein den tatsächlichen Verhältnissen beim Kraulschwimmen entsprechender gleichmäßiger Rhythmus vorgegeben. Dadurch wird auch ein Lern- und Übungseffekt hinsichtlich der Kraultechnik erzielt. Bei vorbestimmter Gleichmäßigkeit der Armbewegungen, d. h. einem gleichmäßigen Wechsel zwischen Führungshand und Krafthand, kann die Bewegungsfrequenz dennoch durch den Übenden beeinflußt werden. Eine Überlastung der Muskeln, Bänder und Gelenke ist aber aufgrund der Nachbildung der Kräfteverhältnisse bei einem sich im Wasser fortbewegenden Körper nicht zu befürchten.

Die Größe der Umlenkrollen 5, 6 ist so festgelegt, daß keine störenden Kräfte zwischen dem umlaufenden Band 4 und den Umlenkrollen 5, 6 auftreten. Vorzugsweise beträgt der Rollendurchmesser d mindestens 15 cm. Andererseits wird die Länge der Synchronisierphase, d. h. der Wartephase der Führungshand oder der nichtangetriebenen Phase des Bandes, durch die Größe des Rollendurchmessers d und den Abstand Δ zwischen den Griffelementen 12 bestimmt. Das Verhältnis zwischen dem Rollendurchmesser d und dem Griffelementeabstand Δ liegt zwischen 1 : 7 und 1 : 9. Schließlich darf aber das Trägheitsmoment des aus Umlenkrollen 5, 6 und umlaufendem Band 4 bestehenden Systems einen bestimmten Wert nicht unterschreiten, damit das Zugorgan in der Synchronisierphase, in der es nicht angetrieben wird, nicht zum Stillstand kommt. Ein Geschwindigkeitsabfall bis zu 10% kann jedoch in Kauf genommen werden.

Im Ausführungsbeispiel ist ein Band 4 mit drei in gleichem Abstand angeordneten Griffelementen 12 vorgesehen. Es ist natürlich auch denkbar, mehr als drei Griffelemente anzuordnen. Damit wird die Länge des Zugorgans 3, aber auch sein Platzbedarf, erhöht.

Andererseits ist es möglich, neben einem Band 4 mit einer für den überwiegenden Teil der Benutzer geeigneten Standardlänge noch eine größere oder geringere Bandlänge für Personen mit wesentlich kleinerer oder größerer Körperhöhe einzusetzen. Vorzugsweise können derartige Bänder auch verlängerbar ausgebildet sein.

Es hat sich im übrigen herausgestellt, daß der Trainingseffekt auch bei einem umlaufenden Band geringer Breite, beispielsweise von 10 cm, ohne weiteres erreicht wird, so daß sich der Raumbedarf auch diesbezüglich in Grenzen hält.

Die Größe der bei einer Armbewegung zur Betätigung des Zugorgans aufzubringenden Kraft wird entsprechend der für eine gedachte Bewegung im Wasser angenommenen Geschwindigkeit von 1,5 m/s auf eine dementsprechende Widerstandskraft von 10 bis 15 kp eingestellt. Bei einer Erhöhung der Frequenz der Armbewegungen am Trocken- Trainingsgerät wird eine Erhöhung der Schwimmgeschwindigkeit simuliert, bei der sich entsprechend den Bewegungsverhältnissen im Wasser die Kraftwirkung an den Armen relativ verringert.

Claims (14)

1. Trocken-Trainingsgerät zur Simulation des Bewegungs­ ablaufs beim Kraulschwimmen, mit einem über eine Bremseinrichtung aufweisende Umlenkrollen geführten endlosen Zugorgan mit mehreren daran im Abstand zueinander angebrachten Griffelementen sowie mit einem oberhalb des Zugorgans angeordneten Auflageelement für den Benutzer, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugorgan (3) aus einem endlosen Band (4) aus hartelastischem Material gebildet ist und mindestens drei mit der Oberfläche des umlaufenden Bandes (4) fest verbundene, in gleichem Abstand voneinander angeordnete Griffelemente (12) aufweist, wobei der Abstand zwischen jeweils zwei Griffelementen (12) so gewählt ist, daß aufeinanderfolgende Krafteinwirkungen auf das Zugorgan (3) durch die jeweilige Krafthand auf jeweils aufeinanderfolgende Griffelemente (12) erfolgen und zwischen zwei Krafteinwirkungen auf das Zugorgan (3) sich letzteres für eine Synchronisierphase allein aufgrund seines Trägheitsmoments bewegt, und daß das endlose Band (4) aufgrund seiner Elastizität unter der Wirkung der Krafthand zur Mitte des Zugorgans in immer stärkerem Maße durchbiegbar ist.

2. Trocken-Trainingsgerät nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Längsachse des Auflageelements (2) mit der des Zugorgans (3) einen von dessen Spitze ausgehenden spitzen Winkel α30° einschließt.

3. Trocken-Trainingsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Auflageelement (2) auf einem Rahmengestell (1) in Längsrichtung verstellbar (Pfeil B) und außerdem höhenverstellbar (Pfeil A) ist.

4. Trocken-Trainingsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugorgan (3) über die in einem ersten Steg (7) in einer senkrechten Führung angeordnete erste Umlenkrolle (5) höhenverstellbar ist.

5. Trocken-Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das endlose Band (4) über die in einer waagerechten Führung (8a) an einem Steg (8) angeordnete zweite Umlenkrolle (6) spannbar ist.

6. Trocken-Trainingsgerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (7, 8) auf dem Rahmengestell (1) in waagerechter Richtung verstellbar angeordnet sind.

7. Trocken-Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das umlaufende Band mindestens drei Griffelemente (12) aufweist und bei Anordnung von mehr als drei Griffelementen entsprechend länger oder verlängerbar ist.

8. Trocken-Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das umlaufende Band (4) in der Länge veränderbar und die Griffelemente (12) verstellbar angeordnet sind.

9. Trocken-Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung ein um die Umlenkrolle (5, 6) gelegtes Bremsband (9) umfaßt, das über verstellbare Spannmittel (10, 11) am Rahmengestell (1) befestigt ist.

10. Trocken-Trainingsgerät nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Bremskraft der Bremseinrichtung entsprechend der gemessenen Istgeschwindigkeit des umlaufenden Bandes (4) anpaßbar ist.

11. Trocken-Trainingsgerät nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der vom Benutzer zu überwindenden Widerstandskraft bis 20 kp einstellbar ist.

12. Trocken-Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägheitsmoment des Zugorgans (3) so gewählt ist, daß der Geschwindigkeitsabfall in der nicht angetriebenen Synchronisierphase des Zugorgans 10% ist.

13. Trocken-Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Umlenkrollendurchmesser (d) 15 cm ist.

14. Trocken-Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Umlenkrollendurchmesser (d) zum Abstand (Δ) zwischen den Griffelementen (12) wie 1 : 7 bzw. 1 : 9, vorzugsweise wie 1 : 8, verhält.