DE69405890T2 - Vorrichtung für Unterwassertraining und -rehabilitation - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für das Training und/oder die Rehabilitation von Personen im Wasser sowie ein entsprechendes Rehabilitationsverfahren.
• Rehabilitationsbecken sind im medizinischen Bereich wohlbekannt, insbesondere für Übungen zu Rehabilitationszwecken.
• Die Personen, die sich im Wasser bewegen, erfahren nämlich aufgrund des Archimedischen Prinzips einen Auftrieb, der ihr Eigengewicht verringert und ihnen eine homogene Unterstützung in allen Körperbereichen gibt.
• Dies hat vorteilhafte Wirkungen sowohl auf die Gelenke als auch auf die Muskeln. Nichtsdestoweniger treten bei diesen Becken mehrere Probleme auf.
• Die Becken haben eine gegebene Tiefe, die allgemein einem Eintauchen bis zu den Schultern bei einer Person mittlerer Größe entspricht.
• Dabei werden Personen von geringerer Körpergröße durch die Tiefe des Beckens beeinträchtigt, während größere Personen nicht genügend eintauchen.
• Bei Bassins mit großen Abmessungen besteht die Lösung darin, einen Beckenboden mit Gefälle vorzusehen.
• Bei Becken mit kleineren Abmessungen besteht die Lösung darin, eine zusammengesetzte, höhenverstellbare Bühne vorzusehen, die einen Laufsteg bildet.
• Solche Laufstege sind an einem äußeren Arm aufgehängt, der mit einer Spindel-Muttern-Einheit verbunden ist, die sich auf dem Umfangsrand des Beckens abstützt, wie bei Vorrichtungen, mit denen kleine Schiffe zu Wasser gelassen werden.
• Die Person geht auf dem Laufsteg hin und her, um sich zu trainieren.
• Dies wird in dem Patent US-A-4 712 788 beschrieben.
• Es versteht sich, daß dabei nur bestimmte Körperteile beansprucht werden, was die Wirksamkeit der Rehabilitation und die Vielfalt der Übungen begrenzt.
• Dasselbe gilt für die französische Patentanmeldung FR-A-2 607 389, die ein Becken mit einem Laufband beschreibt, das an Scherenarmen montiert ist, so daß die Höhe des Laufbandes verstellt werden kann.
• Zusätzlich zu dem Raumbedarf aufgrund des Laufbandes und der Hubeinrichtungen, die ständig in diesem Becken bleiben, ist festzustellen, daß diese mechanischen Elemente ständig eingetaucht sind, was den Hygienevorschriften zuwiderläuft.
• Die Rehabilitations- und/oder Übungsbecken für Sportler haben immer kleinere Abmessungen, einerseits um die Investitionen und Betriebskosten klein zu halten, und andererseits, um eine größere Anzahl davon bereitstellen zu können, um die in ein und demselben Institut angebotenen Anwendungen zu variieren.
• So kommt es, daß die Becken immer häufiger mit einer Gegenstromanlage ausgerüstet werden, die trotz der Beschränktheit des Beckens sportliche Übungen auf hohem Niveau und Varianten von Übungen zu Rehabilitationszwecken ermöglicht.
• Die Stärke der Strömung ist einstellbar und sogar nach Zeit/Strömungsstärke-Zyklen programmierbar.
• Die die Strömungen bildende Wasserumwälzung ist verbessert worden, und einige Becken sind mit einem geschlossenen Wasser-Umwälzsystem ausgerüstet, mit einem Schaufelrad, das in einem Gehäuse an einem Ende des Bassins angeordnet ist und am anderen Ende eine laminare Strömung durch eine angepaßte Öffnung ausstößt, nach Durchtritt unter dem Boden des Beckexis, insbesondere in einem zu diesem Zweck vorgesehenen doppelten Boden oder durch seitliche Kanäle, die seitlich in dem Becken selbst ausgebildet sind.
• Solche Schwimmbecken werden insbesondere unter der Marke "Swimex Pool" vertrieben.
• US-A-4 938 469 beschreibt eine Vorrichtung für Unterwasserübungen von Personen für Sport und/oder Rehabilitation, mit einem Becken, das mit Mitteln zum Umwälzen des Wassers ausgerüstet ist, derart, daß eine Strömung in einer Richtung erzeugt wird, und mit einer beweglichen Plattform, die mit außerhalb des Beckens angeordneten Mitteln zur Höhenverstellung und zum Feststellen dieser Plattform ausgerüstet ist.
• Mit dem Ziel, die Rehabilitationsübungen zu verbessern, schlägt die vorliegende Erfindung eine Vervollkommnung von Gegenstrombecken durch Kombination derselben mit einer beweglichen, höhenverstellbaren Plattform vor.
• Mit dieser Plattform können die Personen nämlich statisch bleiben und dabei bestimmte Körperteile einfach dadurch beanspruchen, daß sie eine Kraft ausüben, die der Strömung widersteht.
• In diesem Fall kann die Person, ebenfalls statisch, ihren Körper in allen Orientierungen, frontal, seitlich oder im Profil der Strömung aussetzen, und außerdem kann dank der Kombination mit der Höhenverstellung genau auf die vorgesehenen Stellen abgezielt werden.
• Natürlich wird bei dieser Vorrichtung der Vorteil der beweglichen Plattform beibehalten, da sie einen Übergang vom scheinbaren Gewicht zum tatsächlichen Gewicht oder umgekehrt gestattet, welcher Vorteil in der Balneotherapie wohlbekannt ist.
• Im Fall der vorliegenden Erfindung ist der resultierende Effekt noch vorteilhafter, weil ein zusätzlicher Parameter variiert werden kann, nämlich die von der Strömung erzeugte Kraft.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung gestattet es außerdem, die Vorteile beizubehalten, die das progressive Eintauchen oder die Verringerung der Tiefe für kleinwüchsige Personen, insbesondere für Kinder, betreffen.
• So kann die Plattform in eine Position in Verlängerung der Rand-Ablagefläche gebracht werden, so daß eine durchgehende Fläche gebildet wird, so daß man beispielsweise mit Rollstühlen direkt vom der Ablagefläche auf die bewegliche Plattform fahren kann, ohne jegliche Hubhilfsvorrichtung.
• Die Vorrichtung gemäß der Erfindung umfaßt außerdem ganz spezielle Mittel zur Höhenverstellung der Plattform, die den Platzbedarf in der Höhe begrenzen, einfach herstellbar sind, jede erdenkliche Sicherheit bieten und den Platzbedarf im Becken begrenzen.
• Diese Mittel gestatten es, die Plattform auf eine Höhe einzustellen, die größer ist als die Tiefe des Beckens, und erforderlichenfalls eine Translationsbewegung auszuführen, wie später erläutert werden wird.
• Die Ausführungsform gemäß der Erfindung gestattet es, die Hygienevorschriften strikt einzuhalten.
• Befreit von vorspringenden Elementen, die am Boden oder an den Wänden befestigt sind, tritt bei dem Bassin keinerlei Ansammlung von Partikeln auf.
• Außerdem wird bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die obligatorische periodische Reinigung dadurch erleichtert, daß die Plattform auf maximale Höhe angehoben wird, so daß man Zugang zu dem Becken in seiner Gesamtheit ohne störende Elemente erhält.
• Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung für sportliches Training und/oder Rehabilitation von Personen im Wasser, von der vorgenannten Art, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Höhenverstellung und Blockierung die Möglichkeit bietet, die Plattform in einer beliebigen mittleren Position zwischen einer oberen Position wenigstens in Höhe eines Beckenrandes und einer unteren Position, in der die Plattform im wesentlichen auf dem Boden des Beckens aufliegt, anzuordnen, und daß die Einrichtung zur Verstellung und Blockierung zwei Paare von abgewinkelten Armen umfaßt, die an einem ihrer Enden in bezug auf den Rand des Beckens schwenkbar sind und die mit Stützelementen 30 versehen sind, die dazu vorgesehen sind, am anderen Ende mit der Plattform zusammenzuwirken, sowie Hubeinrichtungen, die zwischen einem festen Stützpunkt und den Armen angeordnet sind.
• Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die Strömung eine laminare Oberflächenströmung in einer gegebenen Höhe ist, die in Richtung der Längsachse des Beckens orientiert ist.
• Die obere Position der Plattform befindet sich oberhalb des Beckenrandes, so daß der Zugang zum gesamten Becken ermöglicht wird.
• Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfassen die Hubeinrichtungen für jeden Arm einen Stellantrieb, dessen Korpus um eine Achse schwenkbar ist, die senkrecht zur Verschieberichtung des Kolbens ist, wobei das freie Ende dieses Kolbens gelenkig mit dem entsprechenden Arm verbunden ist.
• Vorzugsweise sind die Stellantriebe elektrische Kugelspindelantriebe.
• Außerdem sind Endschalter derart beiderseits des Korpus des Stellantriebs vorgesehen, derart, daß sie bei Schwenkbewegungen des Korpus des Stellantriebs um die feste Achse bei Winkelstellungen betätigt werden, die den oberen und unteren Positionen entsprechen.
• Weiterhin weist die Vorrichtung einen dritten Endschalter auf, der durch den Korpus des Stellantriebs betätigt wird, wenn der Endschalter für die obere Position ausgeschaltet ist, wobei dieser dritte Endschalter der Position der Plattform über dem Beckenrand entspricht, in der das gesamte Becken zugänglich ist.
• Bei einer speziellen Ausbildung der Plattform ist vorgesehen, daß sie auf einer Seite gelenkig mit den Armen des einen Paares unter Blockierung der Translation verbunden ist und am anderen Ende durch die Arme des zweiten Paares translationsbeweglich abgestützt ist.
• Gemäß einer eigenständigen Ausführungsform der Vorrichtung ist außerdem ein auf dem Boden stehendes Stützgestell vorgesehen, in das das Becken und seine Einrichtung zum Umwälzen des Wassers, eine Einrichtung zur Aufbereitung des Wassers, die Arme und die Plattform, der Rand und die Ablagefläche des Beckens integriert sind, so daß das ursprüngliche Aufstellen und ein eventuelles späteres Umstellen erleichtert wird.
• Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer speziellen Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten zeichnungen beschrieben, in denen zeigen:
• - Figur 1 eine schematische perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Beckens ohne Wasser, mit einem gestrichelt angedeuteten Strömungserzeuger,
• - Figuren 2 und 3 die obere und die untere Position der beweglichen Plattform,
• - Figur 4 die Position der beweglichen Plattform über dem Beckenrand, in der das gesamte Becken zugänglich ist,
• - Figuren 5, 6 und 7 die Endschalter und die verschiedenen Positionen eines der Arme und der Plattform in bezug auf den Rand des Beckens,
• - Figur 8 eine Ausführungsvariante, bei der alle an dem Becken vorgesehenen Elemente in ein Gestell integriert sind, so daß eine autonome Vorrichtung geschaffen wird, und
• - Figuren 9 und 10 zwei Stadien bei der Benutzung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
• In Figur 1 ist ein Bassin 10 mit einem Rand 11 und einer Ablagefläche 13 gezeigt, das mit einer beweglichen Plattform 12 ausgerüstet ist und eine Einrichtung 14 zur Höhenverstellung dieser Plattform und eine Einrichtung 16 zum Umwälzen von Wasser aufweist, derart, daß eine Wasserströmung gebildet wird.
• Das Bassin hat eine im wesentlichen rechteckige Form, so daß eine gute Zirkulation des Wassers ermöglicht wird, wobei die Richtung der von der Umwälzeinrichtung erzeugten Strömung entsprechend der Längsachse des Bassins orientiert ist.
• Wie schematisch in Figuren 2 und 3 gezeigt ist, umfaßt die Umwälzeinrichtung ein Schaufelrad 18, eine Einrichtung 20 an einem Ende zum Ausstoßen des Wassers in einer laminaren Strömung und eine Einrichtung 22 zum Ansaugen des Wassers am entgegengesetzten Ende. Zwischen den Ansaug- und Ausstoßeinrichtungen sind Umwälzleitungen 23 für das Wasser vorgesehen. Vorzugsweise wird unter dem Boden des Bassins ein doppelter Boden gebildet, der einen Rückstrom gestattet, ohne daß die hingehende Strömung gestört wird.
• Solche Bassins sind im Handel unter der Marke "Swimex Pool" erhältlich und erzeugen eine laminare Strömung mit einer gegebenen und begrenzten Höhe, die, um einen Richtwert zu geben, in der Größenordnung von 40 cm liegt, mit einer durch die Rotationsgeschwindigkeit des Schaufelrades einstellbaren Strömungsgeschwindigkeit von einigen m/h bis zu 20 km/h.
• Einige Bassins sind mit einer Programmiereinrichtung ausgerüstet, so daß spezielle Sequenzen mit einem vorgegebenen Ablauf eingespeichert werden können.
• Der Rückstrom kann auch durch die seitlichen Flanken in den Bassin erfolgen, wobei die Rückstromleitungen dann als seitliche Bänke dienen.
• Im gezeigten Beispiel hat die Plattform 12 eine Platte 24, deren Abmessungen im wesentlichen gleich den Innenabmessungen des Bassins sind.
• Die Höhenverstelleinrichtung 14 weist zwei Paare von abgewinkelten Armen 26 auf.
• Jeder dieser Arme ist an einem seiner Enden um eine Achse 28 in einer mit dem Rand des Bassins verbundenen Schutzhaube 29 schwenkbar, während das andere Ende die Plattform abstützt
• Die Enden des einen Paares der Arme sind direkt an die Plattform angelenkt, ohne daß eine Translationsbewegung dieser Arme in bezug auf die Plattform möglich ist.
• Die Enden der Arme des anderen Paares sind durch eine querverlaufende Achse 30 verbunden, die unter der Plattform hindurch verläuft und derart mit Rollen versehen ist, daß Translationsbewegungen dieser Armenden in bezug auf die Plattform möglich sind.
• Die Arme sind seitlich angeordnet und werden zwischen dem Rand des Bassins und dem Rand der Plattform aufgenommen.
• Stellantriebe 32 sind zwischen jedem der Arme und dem Rand des Bassins angeordnet.
• Jeder dieser Stellantriebe ist ein elektrischer Antrieb mit einer Kugelspindel, wobei diese Spindel den Kolben 34 des Stellantriebs bildet.
• Der Korpus 36 des Stellantriebs ist um eine in bezug auf das Bassin feste Querachse 38 schwenkbar, so daß der Korpus in Abhängigkeit vom Hub des Kolbens dieses Stellantriebs um variable Winkel verschwenkt wird, wie in Figuren 2, 3 und 4 zu erkennen ist.
• In Figur 2 befindet sich die Plattform in der unteren Position, in der sie im wesentlichen auf dem Grund aufliegt.
• In Figur 3 befindet sich die Plattform in der oberen Position in Höhe des Beckenrandes, so daß eine durchgehende Fläche zwischen der Ablagefläche und der Plattform gebildet wird.
• In Figur 4 befindet sich die Plattform oberhalb des Bassins, so daß ein Zugang zu dem Becken in seiner Gesamtheit ermöglicht wird.
• In Figuren 5, 6 und 7 ist ein Teil eines Armes 26 mit einem Stellantrieb in drei Endlagen der Plattform dargestellt, die den Figuren 3, 4 und 5 entsprechen.
• Man erkennt, daß Endschalter 40, 42 und 44 vorhanden sind, von denen der erste auf einer Seite des Korpus des Stellantriebs und die beiden anderen auf der anderen Seite angeordnet sind.
• Der erste Endschalter wird betätigt, wenn der Kolben des Stellantriebs zurückgezogen ist, was der auf dem Grund aufliegenden Position der Plattform entspricht.
• Der zweite Endschalter wird betätigt, wenn der Kolben des Stellantriebs teilweise ausgefahren ist, was einer Position der Plattform in Höhe des Beckenrandes 11 entspricht.
• Diese zweite Endschalter ist überfahrbar.
• Der dritte Endschalter wird betätigt, wenn der Kolben des Stellantriebs in die Extremposition ausgefahren ist, nachdem der zweite Endschalter überfahren worden ist, was der Position der Plattform oberhalb des Beckenrandes entspricht.
• In Figur 8 ist gemäß einer Weiterbildung der Vorrichtung ein Gestell vorgesehen, in das sämtliche Elemente integriert sind, nämlich das Bassin 10, der Rand 11, die Ablagefläche 13, die Arme 26, die Plattform 12, die Stellantriebe 32, die Umwälzeinrichtung 16 und eine Einrichtung 46 zur Aufbereitung des Wassers.
• Eine erste bekannte Anwendung dieser Vorrichtung besteht darin, daß die Wassertiefe in Abhängigkeit von der individuellen Größe der Person eingestellt ist, insbesondere, wenn es sich um ein Kind handelt. Dies ist beispielsweise beim Schwimmunterricht zweckmäßig.
• Eine weitere bekannte Anwendung, die ebenfalls nach wir vor mit dieser Vorrichtung möglich ist, besteht darin, daß eine Person nach Maßgabe ihrer Gewöhnung und Vertrautheit mit dem Wasser progressiv in das Wasser eingelassen wird.
• Die neuen Möglichkeiten zur Rehabilitation, die durch die originäre Kombination eines Bassins mit künstlicher Strömung und einer beweglichen Plattform eröffnet werden, sind zahlreich.
• Anhand der Figuren 9 und 10 werden diese Möglichkeiten besser verständlich.
• In Figur 9 strömt das Wasser auf einer Höhe h mit einer Kraft F, die mit der körperlichen Leistungsfähigkeit dieser Person kompatibel ist.
• In diesem Fall befindet sich die Plattform in der unteren Position, so daß das Bassin die maximale Wassertiefe hat.
• Die Person ist eingetaucht, so daß ihr Gewicht ein scheinbares Gewicht ist, das heißt, das Gewicht der Person, vermindert um den Archimedischen Auftrieb.
• In Anbetracht der Kraft der Strömung ist die Person gezwungen, sich gegen die Strömung zu stemmen, wodurch bestimmte Körperteile beansprucht werden.
• Während dieses Stadiums spürt die Person ihr Körpergewicht nicht, wodurch sie die Freiheit hat, spezifische Übungen auszuführen.
• Im übrigen ist festzustellen, daß die Strömung ihre Wirkung in Höhe des oberen Brustbereichs entfaltet, insbesondere im Fall einer laminaren Strömung, wodurch die Reaktionsanstrengungen der Person gut lokalisiert werden.
• Bei derselben Übung kann die Plattform so angehoben werden, daß einerseits der Auftreffpunkt der Strömung verändert wird und andererseits die Anstrengungen der Person, der Strömung zu widerstehen, in Anstrengungen, das Eigengewicht zu tragen, verwandelt werden.
• Bei diesem Verfahren ist auch vorgesehen, daß die Person frontal steht, aber sich auch in bezug auf die Strömungsrichtung dreht, so daß praktisch alle Körperbereiche beansprucht werden.
• Dies war bisher unmöglich. Allein das Gehen gestattete es, eine eingetauchte Person zu veranlassen, sich körperlich anzustrengen. Dabei trat beispielsweise dann ein Problem auf, wenn die Gelenke nicht einwandfrei arbeiteten.
• Außerdem war es nicht möglich, die Rückenmuskulatur durch Widerstandskräfte zu trainieren, weil das Rückwärtsgehen schwierig ist und jedenfalls die entwickelten Kräfte nicht ausreichend sind.
• Die Übungsmöglichkeiten und -varianten werden vervielfacht durch erhältliches Zubehör wie Relingen oder Laufbänder, was im Rahmen der Rehabilitation oder des sportlichen Trainings liegt.
• Es ist zu bemerken, daß in der Position der Plattform oberhalb des Bassins die Reinigung von den Beckenrändern aus, insbesondere mit Hilfe eines eintauchenden Sauggerätes, für das Wartungspersonal erleichtert wird.

Claims (9)

1. Vorrichtung für sportliches Training und/oder Rehabilitation von Personen im Wasser mit einem Becken (10), das ausgerüstet ist mit einer Einrichtung (16) zum Zirkulieren des Wassers zum Schaffen einer Strömung in einer gegebenen Richtung, und einer beweglichen Plattform (12), die mit einer Einrichtung (14) zur Höhenverstellung und Blockierung der Plattform versehen ist, welche Einrichtung sich außerhalb des Beckens befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (14) zur Höhenverstellung und Blockierung die Möglichkeit bietet, die Plattform (12) in einer beliebigen mittleren Position zwischen einer oberen Position wenigstens in Höhe eines Beckenrandes (11) und einer unteren Position anzuordnen, in der die Plattform im wesentlichen auf dem Boden des Beckens aufliegt, und daß die Einrichtung (14) zur Verstellung und Blockierung zwei Paare von abgewinkelten Armen (26) umfaßt, die an einem ihrer Enden in bezug auf den Rand des Beckens schwenkbar sind und mit Stützelementen (30) versehen sind, die am anderen Ende mit der Plattform (12) zusammenwirken, sowie Hubeinrichtungen (32), die zwischen einem festen Stützpunkt und den Armen angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömung eine laminare Oberflächenströmung mit vorgegebener Höhe ist, die entlang der Längsachse des Beckens gerichtet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Position der Plattform über dem Rand liegt, derart, daß der Zugang zum gesamten Becken ermöglicht wird.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinrichtung für jeden der Arme (26) einen Stellantrieb (32) umfaßt, dessen Korpus (36) um eine Achse (38) schwenkbar ist, die senkrecht zur Verschieberichtung des Kolbens des Stellantriebs angeordnet ist, und daß das freie Ende des Kolbens schwenkbar am entsprechenden Arm angebracht ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellantriebe (32) elektrische Kugelspindelantriebe sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie Endanzeigen (40, 42 und 44) für die Bewegungsbahn auf beiden Seiten des Korpus (36) des Stellantriebes aufweist, die während der Schwenkung des Korpus des Stellantriebes um die feste Achse (38) betätigt werden bei Winkelstellungen, die der oberen und unteren Position entsprechen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine dritte Endanzeige (44) für das Ende der Bewegungsbahn aufweist, die durch den Korpus (36) des Stellantriebes betätigt wird, während die Endanzeige für die obere Position ausgeschaltet ist, welche dritte Endanzeige der Position der Plattform über dem Beckenrand entspricht, in der das gesamte Becken zugänglich ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattform (24) auf einer Seite in bezug auf die Arme des einen Paares (26) mit einer Blockierung der Translation schwenkbar ist und auf der anderen Seite in bezug auf das zweite Paar der Arme frei translatorisch verschiebbar ist.

9. Vorrichtung für sportliches Training und/oder Rehabilitation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie unter anderem ein auf dem Boden stehendes Stützgestell umfaßt, in das das Becken (10) und seine Einrichtung zum Umwälzen des Wassers (16), eine Einrichtung (46) zur Behandlung des Wassers, die Arme und die Plattform (24), die Hubeinrichtung (26), der Rand (11) und die Ablagefläche (13) des Beckens integriert sind.