EP1492597A1 - Verfahren für ein gezieltes training und trainingsgerät - Google Patents

Verfahren für ein gezieltes training und trainingsgerät

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EP1492597A1
EP1492597A1 EP03727176A EP03727176A EP1492597A1 EP 1492597 A1 EP1492597 A1 EP 1492597A1 EP 03727176 A EP03727176 A EP 03727176A EP 03727176 A EP03727176 A EP 03727176A EP 1492597 A1 EP1492597 A1 EP 1492597A1
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EP
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training
training device
rotation
axis
arm
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Engelbert Rolli
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Definitions

  • the invention is based on a method for targeted training of the human body according to the preamble of the main claim, and on a training device, in particular for carrying out the method according to the preamble of the secondary claim 8.
  • Such methods and training devices are used to develop and strengthen the muscles or joints of the body by overcoming resistance, but also to increase stamina and endurance.
  • a disadvantage of the known methods and training devices is that only individual parts of the body are actuated and not the entire body, so that a large number of different devices are offered in order to achieve total body training.
  • the upper body, arms and neck are held in their position unchanged during training, while the legs and lower body are active. With other devices, the upper body is active and the lower body and legs are passive. Last but not least, there is no mental training with these known methods and training devices.
  • EP OS 0354785 In another known training device of the generic type (EP OS 0354785), a certain mental training may be possible due to the simulable cornering of a bicycle, but at the expense of the width of the physical training, so that additional devices would have to be used for extensive training.
  • the inventive method with the characterizing features of claim 1, and the inventive Training device with the characterizing features of independent claim 8 has the advantage that a method, or a device, a whole body training can take place, namely a proprioceptively oriented training of the entire body and especially the trunk area between the shoulder and pelvic girdle and the natural movement dynamics of the People is simulated.
  • the resulting mutual but harmonious activity of the brain halves to control these movements leads to intensive training of the mental area. If hands, arms and shoulders are turned in one direction, the hips, pelvic girdle and legs are turned in the other direction.
  • the simultaneous counter-rotation of the different areas of the body is made possible by the twisting and simultaneous lateral tilting movement of the spine.
  • This simultaneous counter-movement (counter-rotation) of different parts of the body corresponds in a special way to the proprioception (human neuronal control of the musculoskeletal system).
  • the method and the training device is therefore ideal for proprioception training and for dynamic body training in muscle chains, in particular back training.
  • the movements supported by the training device enable and stimulate the mental performance of the person and thus lead to the mentioned mental training. So this training device can be used not only for healthy people, but also for sick people.
  • the training method according to the invention has a positive effect particularly in the case of intervertebral disc damage. In the same way, the method and the device can be used for children.
  • the relative rotation is superimposed with a Lateral or curvature movement of the spine in relation to its longitudinal axis.
  • This lateral inclination is also given in some training devices according to the invention.
  • a constantly changing load is achieved in the invention due to the given superposition of relative rotation and lateral inclination, which also benefits the strengthening of the muscle bands effective here.
  • the activity of the arms or legs determines the relative rotation from the shoulder girdle to the pelvic girdle, or the tilting movement of the spine, in the sense of a natural dynamic torque compensation.
  • a natural torque compensation corresponds to the human principle of motion, for example when running, in which when the left foot is loaded, the left shoulder and the right hip are rotated backwards and the right shoulder or left hip correspondingly forwards, and then when the right one is loaded The other way around.
  • breathing air enriched with oxygen is inhaled during the training and the physical exercise given.
  • the oxygen content of the oxygen-air mixture to be provided can be controlled depending on the given physical performance to be measured by the training person to be supplied, for example in which the oxygen volume proportion increases with increasing physical performance, but decreases with decreasing performance.
  • the body can absorb a larger amount of oxygen when performance increases, which increases the arterial oxygen pressure.
  • the oxygen volume fraction can be up to 75% of the inhaled oxygen air at high performance.
  • the Ardenne scientist found the quality of blood oxygen uptake is directly proportional to the person's performance. This can also lead to a long-term increase in the oxygen partial pressure in the blood.
  • the oxygen-enriched breathing air is ionized. This results in a better absorption of oxygen by the human body.
  • the alternating relative rotation can be effected arbitrarily by the trainee at least in one direction of rotation. Through this active voluntary activity, training also has a mental impact, in the form of strengthening the mental area of the exerciser.
  • the alternating relative rotation is externally controlled and / or operated at least in one direction of rotation, this external control or this external drive being advantageous in certain training situations, e.g. B. to optimize control and movement processes.
  • the relative rotation can be arbitrary in one direction of rotation and foreign in the other, so that certain physical areas can be strengthened mentally and other areas can only be strengthened physically.
  • a lower seat with or without a backrest is provided on the device foot part.
  • This embodiment is also primarily intended for those exercising for whom such a deep seat makes sense at least temporarily during training.
  • the seat of the training device can usually also be height-adjustable.
  • an action element provided with hand cranks is provided on the device arm part, especially as an alternative or as an addition to a rigid handlebar or swivel levers.
  • Devices with eddy current brakes can be used here for arm training.
  • additional sensors, computers and display devices for pulse, blood pressure, training duration and the like are available.
  • a wide variety of software can be processed in the computer, in particular special motivation programs or other evaluation programs can be processed - in particular also the evaluation and an update from the Internet. In this way, personal chip cards can also be used. more.
  • the frame consists of two frame parts, with a front frame part serving as the device arm part Handlebar bears and a rear frame part serving as a device foot part carries the saddle and the drive unit, the two frame parts also being connected to one another by the connecting joint and the joint axis of which runs almost vertically, the front end of the front frame part and / or the rear end of the rear frame part are deflected laterally and / or forwardly by bearings, the connecting joint being supported is provided approximately in the middle between the bearing of the front frame part and the bearing of the rear frame part.
  • the axis of the joint runs almost vertically. Slight deviations are also possible here.
  • the joint axis can also be inclined at a certain angle to the vertical.
  • the bearing of the front frame part can be rotated about a vertical axis, but is also stationary. Lateral deflection is only experienced by the joint between the front and rear frame parts and the bearing of the rear frame part. This corresponds to a first embodiment of the training device.
  • the mode of operation can be described as active or active mobilization training, since the training person normally has to actively deflect the joint between the two frame parts by turning his pelvis and using the back, abdominal and arm muscles.
  • both the bearing of the front and of the rear frame part interact directly or indirectly with a slide that can be moved laterally and / or in the longitudinal direction. If the user presses one of the pedals down, the joint between the front and rear frame parts dodges sideways. If the user steps down with the other pedal, the joint deviates in the opposite direction. Since the deflection of the joint is a result of pedaling and does not have to be actively brought about by the user, this mode of operation can be referred to as reactive, reactive stabilization training. This active or reactive form of training can be achieved in all of the following training devices by appropriate technical configurations.
  • This lateral swiveling out of the front and / or rear axis of rotation can be achieved in all corresponding suitable training devices according to the invention, for example by means of a double joint bearing.
  • the bearing of the front frame part can be rotated about a vertical axis
  • the rear frame part can be equipped with a wheel guided on a carriage.
  • a slide is provided for guiding the connecting joint between the front and rear frame parts.
  • the deflection of this joint is supported by the guide.
  • the slide moves along a path with a parabolic shape.
  • This guide allows both a lateral shift and one Shift in height.
  • both the front and the rear frame part can be provided with a wheel. If both wheels are guided in laterally displaceable slides, these can be coupled to implement the articulation principle.
  • the sliding carriage on which the wheel rolls can have one or more rollers, so that the rolling of the wheel on a solid surface is simulated.
  • the spacing of the wheels which can be adjusted at the side, prevents the wheel from slipping off the rollers.
  • rollers or wheels are used.
  • the rollers of the carriage on which the wheel rolls can actively drive the wheel with the help of a switchable drive.
  • the axis of rotation of the hinge-like connecting joint runs largely vertically, and it is the device foot part and / or the device arm part can be displaced on the stand in the direction of the training device specified by the running direction.
  • the connecting joint can also be arranged in a stationary manner on the stand, so that the kinking movement between the device foot part and the device arm part, of course, also results in a corresponding displacement of the ends, in particular on a circular path, of the device foot part and the device arm part. It is decisive that with this relative rotation from device arm part to device foot part, a corresponding relative rotation takes place within the spinal axis between the shoulder girdle and the pelvic girdle.
  • the running device has pedal plates or a pedal system.
  • a flywheel can be arranged in the device foot part with these pedal plates or the pedal system, which, according to an additional embodiment of the invention, can be connected in a crank-like manner to the pedal plates or the pedal system.
  • the device arm part forces the shoulder belt to adopt a different rotational position than the pelvic belt due to the relative rotation.
  • crank via pedal plates to the arm bars such synchronization can be carried out using cable pulls or the like.
  • the pivoting resistance of the arm rods is adjustable.
  • the device foot part and arm part each have a section of a cross-divided training bench, an axis of rotation running in the longitudinal extent of the training bench serving as a connecting joint between the parts in the division area and cranks acting on the respective training bench section as action elements, Levers and other actuators are arranged.
  • Such a training device is primarily used for special training measures.
  • the training bench can be inclined with respect to its longitudinal extent. This can be particularly advantageous for special training tasks.
  • the device foot part and the arm part are arranged on a vertical but cross-divided column, with a likewise vertically rotating axis of rotation being arranged between the parts as a connecting joint and with vertically actuable but horizontally protruding step or swivel plates being present on the device foot part are.
  • a training device also known as a climber, enables fitness training methods and relative rotation of Shoulder girdles and pelvic girdles that come very close to the conditions in a mountaineer's practice.
  • vertically operable handles are present on the device arm part, the adjustment movement of which is synchronized with that of the tread or swivel plates.
  • This synchronization should primarily correspond to the normal human rhythm of movement, i. H. that left arm approaches with right foot and vice versa right arm with left foot.
  • this movement can be observed while walking, which can a. a natural torque balance of the dynamic movement is given.
  • Fig. 10 shows a fourth embodiment in the
  • Fig. 14 shows a seventh embodiment for a
  • each training device causes a relative rotation between the shoulder girdle and the pelvic girdle of the exercising person, namely about the axis I of the spine arranged between these belts.
  • each training device has a base or stand a, as a result of which the training device is arranged in a stationary manner.
  • each training device has a device foot part b and a device arm part c, which are each exposed to the action of the feet or legs, or hands or arms of the exerciser.
  • a rotating joint d connecting the two parts arranged with the axis of rotation I.
  • the swivel joint d also acts as an articulated joint, d. H. it is moved back and forth during the training in accordance with the double arrow II, so that the device foot part b and the device arm part c perform a kinking movement in the region of the swivel joint d with a continuously changing angle.
  • the total length between a front support joint e of the device arm part c and a rear support joint f of the device foot part b is continuously changed. For this reason, at least one of these support joints e and f must be able to be pushed back and forth in relation to the longitudinal extent of the device.
  • the front support joint e is arranged in a stationary manner, while the rear support joint f is mounted on a slide g which can be adjusted back and forth in the longitudinal direction of the base a in accordance with the arrow III.
  • FIG. 4 shows a first exemplary embodiment of a stationary training device 1 according to the active functional principle described above in FIG. 1.
  • a front frame part 2 (device arm part) and a rear frame part 3 (device foot part) are connected to one another via a joint 4 (swivel joint d) with a vertically extending joint axis V.
  • a handlebar 6 is arranged on the front frame part 2.
  • a saddle 7 is attached to the rear frame part 3.
  • the rear frame part 3 is equipped with a drive unit 8. This consists of a bottom bracket, not visible in the drawing, cranks 9, pedals 10, sprockets 11 and a chain 12.
  • a wheel 14 is mounted via a horizontally extending axis 13, which via the drive unit 8 for rotation is driven.
  • the wheel rolls on a carriage 15, which is mounted in the longitudinal direction and laterally.
  • the displaceability in the longitudinal direction is indicated by the arrow III.
  • the carriage 15 is equipped with two rollers 17 on which the wheel 14 rolls.
  • the front end of the front frame part 2 is rotatably supported on a support 18 about a vertical axis.
  • the rotation around the axis is illustrated by arrows VI in the drawing.
  • a deflection of the joint 4 leads to a rotation of the front frame part 2 about a vertical axis on the support 18.
  • the distance between the front end of the front frame part 2 and the rear end of the rear frame part 3 is shortened. This leads to a displacement of the Slide 15 forward.
  • a lateral deflection of the carriage 15 can be provided according to the arrow VII in FIG. 1.
  • FIG. 5 shows a variant of this first exemplary embodiment, in which the reactive functional principle is implemented.
  • the two exemplary embodiments differ only in the mounting of the front frame part 2. All other parts are identical and are therefore provided with the same reference numbers.
  • the support 19 of the front frame part 2 is also mounted on a movable carriage 20. This carriage 20 can be moved in the longitudinal direction. This shift is indicated by arrow VIII. In addition, rotation about the supports 21 is possible. This rotation is indicated by arrows VI.
  • Fig. 7 shows an embodiment in which the device foot part 24 is equipped with a saddle 25 of an axis of rotation 26 and a foot crank system 27 and wherein this device foot part 24 is coupled to a device arm part 28 via a swivel joint 29 which corresponds to a rotation about the axis V.
  • the double arrow IV enables.
  • the device arm part 28 has a handlebar 30 and an axis of rotation 31, which is arranged in a base plate 32 so as to be displaceable in the longitudinal direction of the device, with such a bearing naturally also in the lower section of the device arm part 28 can be arranged.
  • the movement of the device arm part 28 thus enabled corresponds to the double arrows VI and VIII.
  • a crank system can also be used instead of the handlebar, which, as described in relation to FIG Synchronization with the foot crank system works.
  • the foot crank system 27 can have braking devices or also drive devices for the crank system for rehabilitation.
  • Fig. 8 shows yet another training device, which is also referred to as an elliptical trainer in a similar structure.
  • a device base part 24 and a device arm part 28 are mounted on a base plate 32 and are coupled to one another via a swivel joint 29.
  • the device arm part 28 can execute the symptomatic movement according to the double arrows VIII and VI via its axis of rotation 31 in the base plate 32.
  • the trainee grasps arm bars 33, which are either arranged rigidly or are pivoted alternately with one another.
  • a running device 34 is provided in the device foot part 24, which consists of a tread plate following an oval path, but which can also be designed as a treadmill.
  • the principle shown in FIG. 2 is also used in this exemplary embodiment.
  • a so-called stepper is, in principle, as far as it concerns the device foot part 24 and the device arm part 28 and the base plate and the swivel joint 29, constructed in the same way as the embodiment according to FIG. 7.
  • arm bars are here 35 provided, which can be swiveled back and forth by the exerciser per bar in different directions of rotation according to double arrow X, and with pedal plates 36 on the device foot part, the pedal pivoting movement of which is coordinated in accordance with the double arrow XI with the movement of the arm bars 35 so that they follow the natural movement during Running or walking corresponds.
  • the therapy according to the invention is then achieved by rotating the swivel joint 29 about the axis of rotation V according to the invention.
  • 11 is primarily used for recumbents, which is why the seat 37 is provided with a backrest 38 and the device arm part 28 is inclined such that easy access by the possibly handicapping exerciser or older people is provided without problems.
  • an arm lever system or a rigid handlebar can also be provided and, instead of the foot crank 40, pedal plates or rigid supports can be present.
  • the arrangement of the swivel joint 29 between the device foot part and the device arm part is important, wherein the foot crank 40 is arranged below the device arm part 28, that is to the left of the swivel joint 29 in the figure.
  • FIG. 12 shows a training bench 41 which is formed in two parts and of which the device foot part 24 is connected to the device arm part 28 via the swivel joint 42.
  • the two parts can be rotated relative to one another in their respective planes via the swivel joint 42 in accordance with the double arrows XII, so that the shoulder belt lying on the part 28 is rotated relative to the pelvic belt lying on the part 24 in relation to the person exercising.
  • the swivel joint 42 is correspondingly mounted on a bracket 43, which in turn is arranged on the base plate 32.
  • an additional arm 44 with a crank system 45 is arranged on the device arm part and an arm 45 with a crank system 46 on the device foot part 24.
  • the inclination of the training bench 41, ie the swivel joint 42 to the base plate 32 is fundamental adjustable. Instead of hand or foot cranks, other actuators can also be present.
  • FIG. 13 shows a training bench 47 which, with respect to the two-part structure, is constructed in exactly the same way as the training bench according to FIG. 12.
  • the actuating members being arranged below the device foot 24 and device arm part 28 is.
  • special arms 48 and 49 are arranged on the bench parts, each of which has a hand crank 45 or foot crank 46.
  • the two bench parts 24 and 28 can also be rotated relative to one another in accordance with the double arrows XII.
  • the training device shown in FIG. 14 is a so-called climber, in which the exerciser stands vertically up and down on movable plates 50 in accordance with the double arrow XIII and holds on to the handles 51 with the hands which move up and down in accordance with the double arrow XIV are movable.
  • the swivel joint 54 is arranged between the device foot part 52 arranged on the base plate 32, on which the tread plates 50 are arranged, and the device arm part 53 arranged vertically above it, on which the handles 51 are arranged.
  • the training principle implemented on this device is explained in detail in FIG. 3.

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Description

Verfahren für ein gezieltes Training und Trainingsgerät
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren für ein gezieltes Training des menschlichen Körpers nach der Gattung des Hauptanspruchs, sowie von einem Trainingsgerät, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach der Gattung des Nebenanspruchs 8.
Derartige Verfahren, bzw. Trainingsgeräte dienen zur Entwicklung und Stärkung der Muskeln oder Gelenke des Körpers durch Überwinden von Widerständen einerseits aber auch .zur Steigerung der Kondition und der Ausdauer. Nachteilig bei den bekannten Verfahren und Trainingsgeräten ist, dass immer nur einzelne Teile des Körpers sich betätigen und nicht der gesamte Körper, so dass eine Vielzahl von verschiedenen Geräten angeboten werden um ein Ganzkörpertraining zu erzielen. So werden bei vielen Geräten Oberkörper, Arme und Nacken während des Trainings unverändert in ihrer Lage gehalten, während Beine und Unterkörper aktiv sind. Bei anderen Geräten wiederum ist der Oberkörper aktiv und der Unterkörper und die Beine passiv. Nicht zuletzt findet bei diesen bekannten Verfahren und Trainingsgeräten kein mentales Training statt.
Bei einem bekannten Trainingsgerät der gattungsgemäßen Art (DE OS 37 42 513) wird ein durch die Beine und ein Pedalkurbelsystem mit Kette hin und her schwenkbarer Lenkstangenhebel betätigt, wodurch im Gegensatz zum Fahrradbetrieb der Schultergürtel hin und her bewegt und damit die Wirbelsäule im Bereich .zwischen Schultergürtel und Beckengürtel relativ verdreht werden könnte. Abgesehen davon, dass es sich hier nur um eine geringe Verdrehung handelt - bei faulen Trainern sogar nur um ein Bewegen der Arme ohne Verdrehung des Schultergürtels - handelt es sich wiederum nur um ein Teiltraining des Körpers und dies ohne paralleles mentales Training, da aufgrund der einfachen Zwangssteuerung jegliche geistige Aktivität oder Koordination der Bewegungen unnötig ist.
Bei einem anderen bekannten Trainingsgerät der gattungsgemäßen Art (EP OS 0354785) wird zwar aufgrund der simulierbaren Kurvenfahrt eines Fahrrads möglicherweise ein gewisses mentales Training ermöglicht, allerdings auf Kosten der Breite des physischen Trainings, so dass für ein umfangreiches Training zusätzliche Geräte eingesetzt werden müssten.
Die Erfindung und ihre Vorteile
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1, sowie das erfindungsgemäße Trainingsgerät mit den kennzeichnenden Merkmalen des Nebenanspruchs 8 hat demgegenüber den Vorteil, dass mit einem Verfahren, bzw. einem Gerät ein Ganzkörpertraining stattfinden kann, nämlich ein propriozeptiv orientiertes Training des gesamten Körper und speziell des Rumpfbereiches zwischen Schulter- und Beckengürtel und wobei die natürliche Bewegungsdynamik des Menschen simuliert wird. Die dadurch gegebene wechselseitige aber harmonische Aktivität der Gehirnhälften zur Steuerung dieser Bewegungen führt zu einem intensiven Training des mentalen Bereichs. Werden Hände, Arme und Schultern in die eine Richtung verdreht, so werden Hüfte, Beckengürtel und Beine in die andere Richtung verdreht. Die dabei stattfindende gleichzeitige Gegenverdrehung der unterschiedlichen Körperbereiche wird durch die Verdrehung und eine gleichzeitige seitliche Neigebewegung der Wirbelsäule ermöglicht. Diese gleichzeitige Gegenbewegung (Gegenrotation) unterschiedlicher Körperbereiche entspricht in besonderem Maße der dem Menschen eigenen Propriozeption (der neuronalen Steuerung des Muskel-Skelettapparates). Das Verfahren, sowie das Trainingsgerät ist daher für ein Propriozeptionstraining und für ein körperdynamisches Training in Muskelketten, insbesondere Rückentraining, optimal. Die durch das Trainingsgerät unterstützten Bewegungen ermöglichen und regen die geistige Leistung der Person an und führen damit zu dem genannten mentalen Training. So ist dieses Trainingsgerät nicht nur für den gesunden Menschen, sondern auch für kranke Personen einsetzbar. Insbesondere bei Bandscheibenschäden wirkt sich das erfindungsgemäße Trainingsverfahren positiv aus. In gleicher Weise kann das Verfahren und das Gerät für Kinder eingesetzt werden.
Nach einer vorteilhaften, das Verfahren betreffenden, Ausgestaltung der Erfindung ist die Relativverdrehung überlagert mit einer Seitneige-, bzw. Krümmungsbewegung der Wirbelsäule in Bezug auf deren Längsachse. Dieses seitliche Neigen ist auch bei einigen erfindungsgemäßen Trainingsgeräten gegeben. In jedem Fall wird bei der Erfindung aufgrund der gegebenen Überlagerung von Relativverdrehung und Seitneigung eine sich laufend ändernde Belastung erzielt, was auch der Stärkung der hier wirksamen Muskelbänder zugute kommt.
Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens bestimmt die Tätigkeit von Armen oder Beinen die Relatiwerdrehung von Schultergürtel zu Beckengürtel, bzw. die Neigebewegung der Wirbelsäule, und zwar im Sinne eines natürlichen dynamischen Drehmomentausgleichs. Ein solcher natürlicher Drehmomentausgleich entspricht dem menschlichen Bewegungsprinzip, beispielsweise beim Laufen, bei dem bei Belastung des linken Fußes die linke Schulter und die rechte Hüfte nach hinten verdreht werden und die rechte Schulter, bzw. linke Hüfte entsprechend nach vorne, um dann bei Belastung des rechten Fußes umgekehrt zu verfahren.
Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird die durch die Gliedmaßentätigkeit eingegebene Arbeit als Energiequelle genutzt. Dies kann in unterschiedlichster Weise erfolgen, insbesondere jedoch durch Umsetzen in elektrische Energie, beispielsweise mittels einer Wirbelstrombremse. Die elektrische Energie kann in bekannterweise gespeichert und zu einem späteren Zeitpunkt genutzt werden. Auch kann diese Arbeit, insbesondere in Verbindung mit anderen Kenngrößen wie der Zeit, auf einem Display für den Trainierenden dargestellt werden, was in vielfältiger Weise bekannt ist. Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann dieses unter Wasser durchgeführt werden, wobei mindestens der Beckengürtel eingetaucht sein sollte. Durch die Bewegung im Wasser entsteht ein weicher Bremseffekt. Besondere Vorteile sind erzielbar durch eine präzise steuerbare Wassertemperatur, Trainingseinflüsse des umgebenden Wasserdrucks sowie des Auftriebs und durch die Zusammensetzung des Wassers.
Nach einer zusätzlichen das Verfahren betreffenden Ausgestaltung der Erfindung wird während des Trainings und der dabei gegebenen körperlichen Betätigung mit Sauerstoff angereicherte Atmungsluft eingeatmet, deren Sauerstoffanteil vorzugsweise einstellbar ist. So kann der Sauerstoffanteil des bereitzustellenden Sauerstoff-Luft- Gemisches abhängig von der gegebenen zu messenden körperlichen Leistung der zu versorgenden trainierenden Person gesteuert werden, beispielsweise in dem bei zunehmender körperlicher Leistung der Sauerstoffvolumenanteil zunimmt, hingegen bei abnehmender Leistung abnimmt. Bekanntlich kann der Körper bei Leistungssteigerung eine größere Menge Sauerstoff aufnehmen, wodurch sich der arterielle Sauerstoffdruck erhöht. Der Sauerstoffvolumenanteil kann bei Hochleistungen bis zu 75% der eingeatmeten Sauerstoffluft betragen. Wie der Wissenschaftler von Ardenne festgestellt hat, ist die Qualität der Sauerstoffaufnahme im Blut unmittelbar proportional der Leistung der Person. Dies kann auch zu einer längerfristigen Erhöhung des Sauerstoffpartialdruckes im Blut führen.
Nach einer diesbezüglichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die mit Sauerstoff angereicherte Atmungsluft ionisiert. Hierdurch wird eine bessere Aufnahme des Sauerstoffs durch den Körper des Menschen erzielt. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des Trainingsgerätes von Nebenanspruch 8 kann die abwechselnde Relativverdrehung mindestens in einer Verdrehrichtung willkürlich durch den Trainierenden bewirkt werden. Durch diese aktive willentliche Tätigkeit wirkt sich das Trainieren auch mental aus, in Form einer Stärkung des mentalen Bereichs des Trainierenden.
Nach einer zusätzlichen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Trainingsgeräts wird die abwechselnde Relatiwerdrehung mindestens in einer Verdrehrichtung fremdgesteuert und/oder betrieben, wobei diese Fremdsteuerung oder dieser Fremdantrieb in gewissen Trainingssituationen vorteilhaft ist, z. B. zum Optimieren von Steuerungs- und Bewegungsabläufen. So kann beispielsweise die Relativverdrehung in der einen Verdrehrichtung willkürlich und in der anderen fremd bewirkt sein, wodurch auch bestimmte körperliche Bereiche eine Mentalstärkung und andere Bereiche nur eine physische Stärkung erzielbar ist.
Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Trainingsgeräts ist am Gerätefußteil ein tiefer gesetzter Sitz mit oder ohne Rückenlehne vorgesehen. Auch diese Ausgestaltung ist in erster Linie für solche Trainierenden gedacht, bei denen ein solcher tiefer Sitz mindestens zeitweise während des Trainierens sinnvoll ist. Entsprechend der Person des Trainierenden kann der Sitz des Trainingsgeräts in überlicherweise auch höhenverstellbar sein.
Nach einer zusätzlichen das erfindungsgemäße Trainingsgerät betreffenden Ausgestaltung der Erfindung ist am Gerätearmteil ein mit Handkurbeln versehenes Einwirkungselement vorgesehen, insbesondere als Alternative oder auch als Ergänzung zu einem starren Lenker, bzw. Schwenkhebeln. Bei Geräten mit Wirbelstrombremse kann diese hier zum Armtraining eingesetzt werden.
Nach einer zusätzlichen das erfindungsgemäße Trainingsgerät betreffenden vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind zusätzliche Geber, Rechner und Darstellungsgeräte (Displays) für Puls, Blutdruck, Trainingsdauer und dergleichen vorhanden. Hierbei handelt es sich um eine Ausgestaltung, die weitgehend in den Zubehörbereich gehört aber die speziellen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens und Trainingsgeräts untermauert. Im Rechner kann die unterschiedlichste Software, insbesondere können spezielle Motivationsprogramme oder sonstige Auswertungsprogramme verarbeitbar sein - insbesondere auch die Auswertung und ein update vom Internet. So können auch personenbezogene Chipkarten eingesetzt werden udgl. mehr.
Nach einer speziellen vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Trainingsgeräts mit einem an dem Ständer angeordneten Rahmen, mit einem Sattel an dem Rahmen, mit einem Lenker an dem Rahmen und mit einer Antriebseinheit mit Pedalen besteht der Rahmen aus zwei Rahmenteilen, wobei ein Vorderes als Gerätearmteil dienendes Rahmenteil den Lenker trägt und ein Hinteres als Gerätefußteil dienendes Rahmenteil den Sattel und die Antriebseinheit trägt, wobei außerdem die beiden Rahmenteile durch das Verbindungsgelenk miteinander verbunden sind und dessen Gelenkachse nahezu vertikal verläuft, wobei das vordere Ende des vorderen Rahmenteils und/ oder das hintere Ende des hinteren Rahmenteils durch Lager seitlich und/ oder nach vorne hinten auslenkbar gelagert sind wobei das Verbindungsgelenk ungefähr in der Mitte zwischen dem Lager des vorderen Rahmenteils und dem Lager des hinteren Rahmenteils vorgesehen ist. Es ist zwar ein Ergometer gestellt zur Halterung eines Fahrradrahmens mit aus Ständern und Sockeln bestehenden Gestellteilen und elastischer Lagerung der Vorderradgabel bekannt, wobei der Ständer des die Hinterradgabel aufnehmenden Gestellteils beidseitig quer zum Fahrradrahmen elastisch mit Schwenkfreiheit in seinem Sockel gelagert ist (DE PS 196 46 799), nur handelt es sich hierbei um ein Trainingsgerät, bei dem der Beckengürtel entsprechend dem Gestellaufbau lediglich quer verschoben werden kann und nicht gegenüber dem Schultergürtel relativ verdreht wird.
Da bei dieser Ausgestaltung der Erfindung eine seitliche Auslenkung des Drehgelenks mit einer Positionsänderung des vorderen und hinteren Rahmenteils verbunden ist (Knickprinzip), müssen das vordere und hintere Rahmenteil beweglich gelagert sein. Hierzu sind insbesondere am vorderen Ende des vorderen Rahmenteils und am hinteren Ende des hinteren Rahmenteils seitlich und nach vorne bzw. hinten auslenkbare Lager vorgesehen. Das Gelenk befindet sich etwa in der Mitte zwischen dem Lager des vorderen und dem Lager des hinteren Rahmenteils. Die mittige Position muss nicht exakt eingehalten werden. Eine Abweichung der Position des Gelenkes von der exakten Mitte um bis zu etwa 5% bezüglich des Gesamtabstandes zwischen vorderen und hinteren Lager ist möglich. Größere Variationen sind jedoch nicht sinnvoll, da ansonsten das hier typische Knickprinzip nicht mehr erfüllt ist. Die Achse des Gelenkes verläuft nahezu vertikal. Auch hier sind leichte Abweichungen möglich. So kann die Gelenkachse auch um einen gewissen Winkel gegen die Vertikale geneigt sein. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung hierzu ist das Lager des vorderen Rahmenteils um eine vertikale Achse verdrehbar, darüber hinaus jedoch ortsfest. Eine seitliche Auslenkung erfahren lediglich das Gelenk zwischen dem vorderen und hinteren Rahmenteil und das Lager des hinteren Rahmenteils. Dies entspricht einer ersten Ausführungsform des Trainingsgerätes. Die Funktionsweise kann als aktiv, bzw. aktives Mobilisationstraining bezeichnet werden, da die Trainingsperson normalerweise durch das Drehen ihres Beckens und den Einsatz der Rücken- Bauch- und Armmuskulatur aktiv eine Auslenkung des Gelenks zwischen den beiden Rahmenteilen herbeiführen muss.
Bei einer zweiten Ausführungsform dieser Ausgestaltung des Trainingsgeräts wirkt sowohl das Lager des vorderen als auch des hinteren Rahmenteils direkt oder indirekt mit einem seitlich und/ oder in Längsrichtung verschiebbaren Schlitten zusammen. Drückt der Benutzer eines der Pedale nach unten, so weicht das Gelenk zwischen dem vorderen und hinteren Rahmenteil seitlich aus. Tritt der Benutzer mit dem anderen Pedal nach unten, so weicht das Gelenk in die entgegengesetzte Richtung aus. Da die Auslenkung des Gelenks eine Folge des Tretens der Pedale ist und durch den Benutzer nicht aktiv herbeigeführt werden muss, kann diese Funktionsweise als reaktiv, reaktives Stabilisationstraining bezeichnet werden. Diese aktive oder reaktive Trainingsform kann bei allen folgenden Trainingsgeräten durch entsprechende technische Ausgestaltungen erreicht werden.
Je nach Ausführungsform sind entweder nur das Lager des hinteren Rahmenteils oder die Lager des vorderen und hinteren Rahmenteils direkt oder indirekt mit einem seitlich und/ oder in Längsrichtung verschiebbaren Schlitten verbunden. Da eine Auslenkung des Verbindungsgelenks zwischen den beiden Rahmenteilen zu einer Verkürzung des Abstands zwischen den Lagern des vorderen und hinteren Rahmenteils führt, ist eine Verschiebung in Längsrichtung zumindest für eines der beiden Lager notwendig. Das seitliche Ausschwenken des hinteren Rahmenteils ermöglicht spezielle Trainingseffekte. Dabei können vorderes und/oder hinteres Rahmenteil auf der Achse eines drehbaren Rades oder einer Rolle aufliegen. Rad und Rolle sind in diesem Fall in dem verschiebbaren Schlitten geführt und rollen auf diesem ab. Das Rad oder die Rolle des hinteren Rahmenteils ist in diesem Fall mit der Antriebseinheit verbunden und wird durch die Antriebseinheit zur Rotation angetrieben. An den Seiten des Schlittens können Begrenzungen zur Führung des Rades vorgesehen sein.
Dieses seitliche Ausschwenken der vorderen und/ oder hinteren Verdrehachse kann bei allen entsprechenden geeigneten erfindungsgemäßen Trainingsgeräten, beispielsweise durch eine Doppelgelenklagerung, verwirklicht sein.
Bei der ersten Ausführungsform mit der aktiven Funktionsweise, bei der das Lager des vorderen Rahmenteils um eine vertikale Achse verdrehbar ist, kann beispielsweise ausschließlich das hintere Rahmenteil mit einem auf einem Schlitten geführten Rad ausgestattet sein.
Nach einer zusätzlichen dieses Trainingsgerät betreffenden vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein Schlitten zur Führung des Verbindungsgelenkes zwischen dem vorderen und hinteren Rahmenteil vorgesehen. Die Auslenkung dieses Gelenkes wird dabei durch die Führung unterstützt. Dabei bewegt sich der Schlitten entlang einer Bahn mit parabelförmigem Verlauf. Diese Führung erlaubt sowohl eine seitliche Verschiebung als auch eine Verschiebung in der Höhe. Bei entsprechend stabiler Führung können sowohl das vordere als auch das hintere Rahmenteil mit einem Rad versehen sein. Werden beide Räder in seitlich verschiebbaren Schlitten geführt, so können diese gekoppelt sein, um das Knickprinzip zu realisieren.
Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung dieses Trainingsgerätes weist der Gerätefußteil eine Antriebseinheit aus Tretlager, Kurbel, Pedalen und einem Antriebsstrang auf, welcher mit dem Rad oder der Rolle an dem hinteren Rahmenteil verbunden ist. Als Antriebsstrang dient beispielsweise eine Kette, ein Kardan, ein Zahnriemen oder ähnliches. Außerdem kann anstelle eines Tretlagers mit einer sich drehenden Achse auch ein Tretlager vorgesehen sein, das lediglich das Auf- und Abtreten der Pedale ermöglicht.
Eine auf das Rad oder die Rolle einwirkende Kraft ist manuell einstellbar, so dass der Benutzer die von ihm beim Treten aufzubringende Leistung variieren kann. Darüber hinaus können auch hier Leistungsmessvorrichtungen wie beispielsweise Pulszähler vorgesehen sein. Die auf das Rad oder die Rolle einwirkende Kraft wird durch eine entsprechende Steuerung automatisch in Abhängigkeit von der ermittelten Leistung der Trainingsperson eingestellt. Die Antriebseinheit kann wahlweise mit oder ohne Freilauf ausgestattet sein.
Der verschiebbare Schlitten, auf welchem das Rad abrollt, kann eine oder mehrere Rollen aufweisen, so dass das Abrollen des Rades auf festem Untergrund simuliert wird. Durch seitlich angebrachte in ihrem Abstand verstellbare Begrenzungen wird das Abrutschen des Rades von den Rollen verhindert. Als Begrenzungen können wiederum Rollen oder Räder eingesetzt werden. Die Rollen des Schlittens, auf welchem das Rad abrollt, können mit Hilfe eines zuschaltbaren Antriebs das Rad aktiv antreiben.
Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung dieses erfindungsgemäßen Gerätes sind der Lenker und der Sattel in der Höhe und in ihrem Abstand zueinander verstellbar am Rahmen angeordnet. Auf diese Weise kann das Trainingsgerät an unterschiedliche Benutzer angepasst werden.
Nach einer anderen speziellen und vorteilhaften Ausgestaltung des Trainingsgerätes mit einer weitgehend horizontal verlaufenden Laufeinrichtung im Gerätefußteil, beispielsweise ähnlich dem sogenannten Ellipsentrainer, und mit weitgehend vertikal verlaufenden Armstangen im Gerätearmteil, verläuft die Verdrehachse des scharnierartig wirkenden Verbindungsgelenks weitgehend vertikal, und es ist der Gerätefußteil und/ oder der Gerätearmteil in durch die Laufrichtung vorgegebener Richtung des Trainingsgeräts auf dem Ständer verschiebbar. Erforderlichenfalls kann auch das Verbindungsgelenk auf dem Ständer ortsfest angeordnet sein, so dass bei der sich natürlich auch hier ergebenen Knickbewegung zwischen Gerätefußteil und Gerätearmteil eine entsprechende Verschiebung der Enden, insbesondere auf einer Kreisbahn, von Gerätefußteil und Gerätearmteil ergibt. Maßgebend ist, dass bei dieser Relatiwerdrehung von Gerätearmteil zu Gerätefußteil eine entsprechende Relatiwerdrehung innerhalb der Wirbelsäulenachse zwischen Schultergürtel und Beckengürtel stattfindet.
Nach einer diesbezüglichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Laufeinrichtung ein Laufband auf. Ein solches Laufband kann erforderlichenfalls angetrieben sein, aber es kann auch durch die Laufbewegung der Trainingsperson angetrieben werden. Laufbänder sind an sich in vielfältiger Weise bekannt, allerdings gilt auch für die erfindungsgemäße Anwendung, dass zwischen Gerätearmteil und Gerätefußteil das „Knickgelenk" vorhanden sein muss um die Relationsverdrehung zwischen Schultergürtel und Beckengürtel zu erzielen.
Nach einer alternativen diesbezüglichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Laufeinrichtung Tretplatten oder ein Pedalsystem auf. In bekannter Weise kann im Gerätefußteil mit diesen Tretplatten oder dem Pedalsystem eine Schwungmasse angeordnet sein, die nach einer zusätzlichen Ausgestaltung der Erfindung kurbelartig mit den Tretplatten, bzw. dem Pedalsystem verbunden sein kann. Maßgebend ist auch hier, dass bei einem solchen in vielfältiger Weise bekannten System der Gerätearmteil aufgrund der Relatiwerdrehung den Schultergürtel zwingt eine andere Drehlage einzunehmen als der Beckengürtel. Statt der bekannten Ankoppelung von Schwungmasse, Kurbel über Tretplatten an die Armstangen kann eine solche Synchronisierung über Kabelzüge oder dergleichen erfolgen.
Nach einer diesbezüglichen zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Armstangen synchron zur Laufbewegung schwenkbar.
Nach einer diesbezüglichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Schwenkwiderstand der Armstangen einstellbar. Hierdurch kann vor allem mit dem Training auch ein Muskelaufbau erzielt werden. Nach einer anderen speziellen und auch vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Trainingsgerätes weist der Gerätefußteil und Gerätearmteil jeweils einen Abschnitt einer quergeteilten Trainingsbank auf, wobei zwischen den Teilen im Teilungsbereich eine in Längsausdehnung der Trainingsbank verlaufende Verdrehachse als Verbindungsgelenk dient und wobei an dem jeweiligen Trainingsbankabschnitt als Einwirkungselemente Kurbeln, Hebel und sonstige Betätigungsvorrichtungen angeordnet sind. Ein solches Trainingsgerät findet in erster Linie Anwendung bei speziellen Trainingsmaßnahmen.
Nach einer diesbezüglichen Ausgestaltung der Erfindung kann die Trainingsbank an ihren Enden über eine entsprechende Vorrichtung gelagert um 180° Grad gewendet werden, um in der einen Stellung ein Training in Bauchlage und in der anderen Stellung in Rückenlage zu ermöglichen.
Nach einer zusätzlichen diesbezüglichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Trainingsbank im Bezug auf ihre Längsausdehnung schräg stellbar. Dies kann insbesondere bei speziellen Trainingsaufgaben von Vorteil sein.
Nach wieder einer anderen speziellen und vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Trainingsgeräts sind Gerätefußteil und Gerätearmteil an einer vertikalen aber quergeteilten Säule angeordnet, wobei zwischen den Teilen als Verbindungsgelenk eine ebenfalls vertikal verlaufende Verdrehachse angeordnet ist und wobei am Gerätefußteil vertikal betätigbare aber horizontal herausragende Tritt- oder Schwenkplatten vorhanden sind. Ein solches auch als Climber bezeichnetes Trainingsgerät ermöglicht Konditionstrainingsmethoden und Relatiwerdrehung von Schultergürtel und Beckengürtel, die den Bedingungen in der Praxis eines Bergsteigers sehr nahe kommen.
Nach einer diesbezüglichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind am Gerätearmteil vertikal betätigbare Griffe vorhanden, deren Verstellbewegung mit der der Tritt- oder Schwenkplatten synchronisiert ist. Diese Synchronisation soll in erster Linie dem normalen menschlichen Bewegungsrhythmus entsprechen, d. h. dass sich linker Arm mit rechtem Fuß nähert und umgekehrt rechter Arm mit linkem Fuß. Typisch kann diese Bewegung beim Gehen beobachtet werden, wodurch u. a. ein natürlicher Drehmomentausgleich der dynamischen Bewegung gegeben ist.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind im Längsschnitt der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.
Zeichnung
Sieben Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind stark vereinfacht in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 bis 3 das erfinderische Funktionsprinzip in der
Draufsicht
Fig. 4 bis 6 ein erstes Ausführungsbeispiel in
Seitenansicht Fig. 7 ein zweites Ausführungsbeispiel in
Seitenansicht
Fig. 8 und 9 ein drittes Ausführungsbeispiel jeweils in
Seitenansicht und Draufsicht
Fig. 10 ein viertes Ausführungsbeispiel in der
Seitenansicht
Fig. 11 als fünftes Ausführungsbeispiel eine spezielle Ausgestaltung von Ausführung nach Fig. 7
Fig. 12 und 13 ein Banktrainer als sechstes
Ausführungsbeispiel und
Fig. 14 ein siebtes Ausführungsbeispiel für ein
Klettertraining.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Das Funktionsprinzip der Erfindung ist in Fig. 1 bis 3 schematisch dargestellt und zwar von oben gesehen, wobei maßgebend ist, dass durch ein Trainingsgerät eine Relatiwerdrehung zwischen Schultergürtel und Beckengürtel der trainierenden Person stattfindet und zwar um die zwischen diesen Gürteln angeordnete Achse I der Wirbelsäule. Grundsätzlich weist jedes Trainingsgerät einen Sockel oder Ständer a auf, wodurch das Trainingsgerät ortsfest angeordnet wird. Als Zweites weist jedes Trainingsgerät einen Gerätefußteil b und einen Gerätearmteil c auf, die jeweils der Einwirkung der Füße oder Beine, bzw. Hände oder Arme des Trainierenden ausgesetzt sind. Zwischen Gerätefußteil b und Gerätearmteil c ist ein die beiden Teile verbindendes Verdrehgelenk d angeordnet mit der Drehachse I.
In den Fig. 1 und 2 sind Prinzipbeispiele gezeigt, bei denen das Verdrehgelenk d auch als Knickgelenk wirkt, d. h. es wird während des Trainings entsprechend dem Doppelpfeil II hin und her bewegt, so dass Gerätefußteil b und Gerätearmteil c im Bereich des Verdrehgelenks d eine Knickbewegung durchführen mit sich laufend änderndem Winkel. Hierdurch wird die Gesamtlänge zwischen einem vorderen Stützgelenk e des Gerätearmteils c und einem hinteren Stützgelenk f des Gerätefußteils b laufend geändert. Aus diesem Grund muss mindestens eines dieser Stützgelenke e und f in Bezug auf die Längsausdehnung des Gerätes hin und her schiebbar sein.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Prinzip ist das vordere Stützgelenk e ortsfest angeordnet, während das hintere Stützgelenk f auf einem Schlitten g gelagert ist, der entsprechend dem Pfeil III in Längsrichtung des Sockels a hin und her verstellbar ist.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Funktionsprinzip ist das hintere Stützgelenk f ortsfest angeordnet, während das vordere Stützgelenk e entsprechend dem Pfeil III verschiebbar angeordnet ist. Im übrigen arbeitet dieses Prinzip wie das in Fig. 1 beschriebene.
In Fig. 3 ist das erfinderische Prinzip anhand dem Aufbau eines Trainingsgerätes in der Draufsicht gezeigt, bei dem die trainierende Person weitgehend vertikal angeordnet ist, wobei die Achse I hier als Mittelachse zwischen dem nur prinzipiell dargestellten Schultergürtel h und Beckengürtel i verläuft. Während des Trainierens werden diese beiden Gürtel hin und her relativ zueinander verdreht und zwar um die Achse I. Vom Schultergürtel h greifen die Arme zu Handgriffen k und die Füße treten vom Beckengürtel i über die Beine angelenkt auf Pedale 1. Das Verdrehgelenk d fällt in dieser Darstellung in die vertikale Achse IV, die bei diesem Trainingssystem parallel zur Wirbelsäulenachse I verläuft. Gerätefußteil b und Gerätearmteil c sind hier übereinander angeordnet, was Fig. 3 nicht entnehmbar ist mit dem Verdrehgelenk d dazwischen, wobei die Pedale 1 am Fußteil b und die Handgriffe k am Armteil c angeordnet sind. Wie der Fig. 3 entnehmbar ist, ist immer dann wenn der Schultergürtel h mit den Handgriffen k in der einen Richtung verdreht ist der Beckengürtel i mit den Pedalen 1 in der anderen Richtung verdreht (siehe auch Fig. 14).
Das Bewegungsprinzip hat außer dem eingangs beschriebenen Vorteil eines vielfältigen muskulären Trainings und auch mentalen Trainings eine positive Auswirkung auf die Darmfunktion, insbesondere durch das rhythmische Hin- und Herbewegen. Grundsätzlich entspricht diese Relatiwerdrehung zwischen Schultergürtel und Beckengürtel, beispielsweise durch das Knickprinzip am Gerät, dem menschlichen Bewegungsmuster, wie man es bei der Entwicklung des Menschen vom Kleinkind zum Erwachsenen beobachten kann. So wird beim Gehen der rechte Fuß mit dem linken Arm vorgesetzt und umgekehrt, was dieser Relatiwerdrehbewegung beim erfinderischen Prinzip entspricht. Auf diese Weise bietet das Trainieren nach diesem Prinzip auch die Möglichkeit einer Prophylaxe oder Therapie, besonders bei Rückenproblemen (Wirbelsäulenverkrümmung udgl.).
Fig. 4 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines feststehenden Trainingsgeräts 1 nach dem oben in Fig. 1 beschriebenen aktiven Funktionsprinzip. Ein vorderes Rahmenteil 2 (Gerätearmteil) und ein hinteres Rahmenteil 3 (Gerätefußteil) sind über ein Gelenk 4 (Verdrehgelenk d) mit vertikal verlaufender Gelenkachse V miteinander verbunden. Am vorderen Rahmenteil 2 ist ein Lenker 6 angeordnet. Am hinteren Rahmenteil 3 ist ein Sattel 7 befestigt. Darüber hinaus ist das hintere Rahmenteil 3 mit einer Antriebseinheit 8 ausgestattet. Diese besteht aus einem in der Zeichnung nicht erkennbaren Tretlager, Kurbeln 9, Pedalen 10, Zahnkränzen 11 und einer Kette 12. An dem hinteren Ende des hinteren Rahmenteils ist über eine horizontal verlaufende Achse 13 ein Rad 14 gelagert, welches über die Antriebseinheit 8 zur Rotation angetrieben wird. Das Rad roll auf einem Schlitten 15 ab, der in Längsrichtung und seitlich verschiebbar gelagert ist. Die Verschiebbarkeit in Längsrichtung ist durch den Pfeil III angedeutet. Der Schlitten 15 ist mit zwei Walzen 17 ausgestattet, auf denen das Rad 14 abrollt. Das vordere Ende des vorderen Rahmenteils 2 ist auf einer Stütze 18 um eine vertikale Achse verdrehbar gelagert. Die Drehung um die Achse ist durch die Pfeile VI in der Zeichnung verdeutlicht. Eine Auslenkung des Gelenkes 4 führt zu einer Verdrehung des vorderen Rahmenteils 2 um eine vertikale Achse an der Stütze 18. Dabei verkürzt sich der Abstand zwischen dem vorderen Ende des vorderen Rahmenteils 2 und dem hinteren Ende des hinteren Rahmenteils 3. Dies führt zu einer Verschiebung des Schlittens 15 nach vorne. Darüber hinaus ist eine seitliche Auslenkung des Schlittens 15 vorsehbar entsprechend dem Pfeil VII in Fig. 1.
Fig. 5 zeigt eine Variante dieses ersten Ausführungsbeispiels, bei dem das reaktive Funktionsprinzip verwirklicht ist. Die beiden Ausführungsbeispiele unterscheiden sich lediglich in der Lagerung des vorderen Rahmenteils 2. Alle übrigen Teile sind identisch und daher mit gleichen Bezugsziffern versehen. Die Stütze 19 des vorderen Rahmenteils 2 ist ebenfalls auf einem beweglichen Schlitten 20 gelagert. Dieser Schlitten 20 ist in Längsrichtung verfahrbar. Diese Verschiebung ist durch den Pfeil VIII angedeutet. Darüber hinaus ist eine Drehung um die Stützen 21 möglich. Diese Drehung ist durch die Pfeile VI angedeutet.
Fig. 6 zeigt eine zusätzliche Variante dieses ersten Ausführungsbeispiels, bei der im Unterschied zu der Variante nach Fig. 5 statt einem Lenker ein Handkurbelsystem 22 vorgesehen ist, welches über eine Kette oder einen Riemen 23 mit dem Fußkurbelsystem 9 bis 11 verbunden ist. Besonders hier gilt das zu Fig. 3 beschriebene Wirksystem der grundsätzlichen Gegenverdrehung und dem physischen Versatz von Armbewegung und Beinbewegung.
Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Gerätefußteil 24 mit einem Sattel 25 einer Drehachse 26 und einem Fußkurbelsystem 27 ausgestattet ist und wobei dieses Gerätefußteil 24 mit einem Gerätearmteil 28 über ein Verdrehgelenk 29 miteinander verkoppelt ist, welches eine Verdrehung um die Achse V entsprechend dem Doppelpfeil IV ermöglicht. Hierbei vollzieht sich ein Bewegungsprinzip ähnlich dem in Fig. 2. Das Gerätearmteil 28 weist einen Lenker 30 sowie eine Verdrehachse 31 auf, die in einer Sockelplatte 32 in Längsrichtung des Gerätes verschiebbar angeordnet ist, wobei natürlich auch eine solche Lagerung im unteren Abschnitt des Gerätearmteils 28 angeordnet sein kann. Die damit ermöglichte Bewegung des Gerätearmteils 28 entspricht den Doppelpfeilen VI und VIII.
Erfindungsgemäß kann statt dem Lenker auch ein Kurbelsystem dienen, das wie zu Fig. 6 beschrieben in einer natürlichen Synchronisation mit dem Fußkurbelsystem arbeitet. Beim Fußkurbelsystem 27 können Bremseinrichtungen vorhanden sein oder aber auch für die Rehabilitation Antriebseinrichtungen für das Kurbelsystem.
Fig. 8 zeigt wieder ein anderes Trainingsgerät, was in ähnlichem Aufbau auch als Elypsentrainer bezeichnet wird. Auch hier sind auf einer Sockelplatte 32 ein Gerätefußteil 24 und ein Gerätearmteil 28 gelagert und über ein Drehgelenk 29 miteinander verkoppelt. Hierbei kann das Gerätearmteil 28 über seine Verdrehachse 31 in der Sockelplatte 32 die entsprechend den Doppelpfeilen VIII und VI symptomatische Bewegung ausführen.
Der Trainierende greift an Armstangen 33, die entweder starr angeordnet sind oder im Wechsel zueinander schwenkbar gelagert sind. Im Gerätefußteil 24 ist eine Laufeinrichtung 34 vorgesehen, die aus einer ovalen Bahn folgenden Trittplatten besteht, die aber auch als Laufband ausgebildet sein kann. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel wird das in Fig. 2 gezeigte Prinzip benutzt.
Das in Fig. 10 dargestellte Ausführungsbeispiel, ein sogenannter Stepper, ist im Prinzip, soweit es den Gerätefußteil 24 und den Gerätearmteil 28 betrifft sowie die Sockelplatte und das Verdrehgelenk 29, so aufgebaut wie das Ausführungsbeispiel nach Fig. 7. Im Unterschied dazu sind hier Armstangen 35 vorgesehen, die durch den Trainierenden je Stange in unterschiedlicher Verdrehrichtung nach Doppelpfeil X hin und her schwenkbar sind, sowie mit Tretplatten 36 am Gerätefußteil, deren Tretschwenkbewegung entsprechend dem Doppelpfeil XI mit der Bewegung der Armstangen 35 so abgestimmt ist, dass sie dem natürlichen Bewegungsablauf beim Laufen oder Gehen entspricht. Durch das erfindungsgemäße Verdrehen des Verdrehgelenks 29 um die Verdrehachse V wird dann die erfindungsgemäße Therapie erreicht.
Das Trainingsgerät nach Fig. 11 dient in erster Linie Recumbanten weshalb der Sitz 37 mit einer Rückenlehne 38 versehen ist und der Gerätearmteil 28 so geneigt ist, dass ein leichter Zugang durch den möglicherweise behindernden Trainierenden oder auch älteren Menschen problemlos gegeben ist. Statt der dort gezeigten Handkurbel 39 kann auch ein Armhebelsystem oder ein starrer Lenker vorgesehen sein und statt der Fußkurbel 40 können Tretplatten oder starre Auflagen vorhanden sein. Wichtig ist die Anordnung des Verdrehgelenks 29 zwischen Gerätefußteil und Gerätearmteil, wobei hier die Fußkurbel 40 unter dem Gerätearmteil 28, also in der Figur links von dem Verdrehgelenk 29, angeordnet ist.
Fig. 12 zeigt eine Trainingsbank 41, die zweiteilig ausgebildet ist und von denen der Gerätefußteil 24 mit dem Gerätearmteil 28 über das Verdrehgelenk 42 miteinander verbunden sind. Die beiden Teile können über das Verdrehgelenk 42 in ihrer jeweiligen Ebene entsprechend den Doppelpfeilen XII zueinander verdreht werden, so dass bei der trainierenden Person der auf dem Teil 28 liegende Schultergürtel gegenüber dem auf dem Teil 24 liegenden Beckengürtel zueinander verdreht wird. Das Verdrehgelenk 42 ist entsprechend auf einem Bock 43 gelagert, der wiederum auf der Sockelplatte 32 angeordnet ist. Für die physische Aktivität ist am Gerätearmteil ein zusätzlicher Arm 44 mit einem Handkurbelsystem 45 angeordnet und am Gerätefußteil 24 ein Arm 45 mit Fußkurbelsystem 46. Die Schräglage der Trainingsbank 41, d. h. des Drehgelenks 42 zur Sockelplatte 32, ist grundsätzlich verstellbar. Statt Hand- oder Fußkurbeln können auch andere Betätigungsorgane vorhanden sein.
In Fig. 13 ist eine Trainingsbank 47 dargestellt, die in Bezug auf die Zweiteilig genauso aufgebaut ist wie die Trainingsbank nach Fig. 12. Im Unterschied zu jener wird hier auf dem Bau liegend trainiert, wobei die Betätigungsorgane unterhalb vom Gerätefuß 24 und Gerätearmteil 28 angeordnet ist. Auch hier sind spezielle Arme 48 und 49 an den Bankteilen angeordnet, welche jeweils eine Handkurbel 45, bzw. Fußkurbel 46 aufweisen. Um die erfinderische Therapie zu erzielen sind auch hier die beiden Bankteile 24 und 28 entsprechend den Doppelpfeilen XII relativ zueinander verdrehbar.
Bei dem in Fig. 14 dargestellten Trainingsgerät handelt es sich um einen sogenannten Climber, bei den der Trainierende vertikal auf entsprechend dem Doppelpfeil XIII auf und ab bewegbaren Trittplatten 50 steht und sich mit den Händen an Griffen 51 festhält, die entsprechend dem Doppelpfeil XIV auf und ab bewegbar sind. Zwischen dem auf der Sockelplatte 32 angeordneten Gerätefußteil 52, an dem die Trittplatten 50 angeordnet sind und dem vertikal darüber angeordneten Gerätearmteil 53, an dem die Griffe 51 angeordnet sind, ist das Verdrehgelenk 54 angeordnet. Das an diesem Gerät verwirklichte Trainingsprinzip ist zu Fig. 3 eingehend erläutert.
Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein. Bezugszahlenliste
a Sockel oder Ständer b Gerätefußteil c Gerätearmteil d Verdrehgelenk e vorderes Stützgelenk f hinteres Stützgelenk g Schlitten h Schultergürtel i Beckengürtel k Handgriffe
1 Pedale
I Wirbelsäulenachse / Verdrehachse
II Knicklinienweg des Verdrehgelenks
III horizontale Verstellrichtung
IV Vertikalachse
V Mittelachse des Verdrehgelenks
VI Verdrehrichtung vorne
VII seitliche Verschiebung des Schlittens
VIII Verschieberichtung vorne
IX Verdrehrichtungen des Verdrehgelenks
X Schwenkrichtungen der Armstangen
XI Schwenkrichtungen der Tretplatten
XII Verdrehrichtungen der Bankteile
XIII Hubrichtungen der Tretplatten
XIV Hubrichtungen der Handgriffe Trainingsgerät vorderes Rahmenteil hinteres Rahmenteil
Gelenk
Lenker
Sattel
Antriebseinheit
Kurbel
Pedal
Zahnkranz
Kette
Achse
Rad
Schlitten
Walze
Stütze
Stütze
Schlitten
Längsverschiebung des Schlittens
Handkurbelsystem
Kette
Gerätefußteil
Sattel
Drehachse
Fußkurbelsystem
Gerätearmteil
Verdrehgelenk
Lenker Verdrehachse
Sockelplatte
Armstangen
Laufeinrichtung
Armstangen
Tretplatten
Sitz
Rückenlehne
Handkurbelsystem
Fußkurbelsystem
Trainingsbank
Verdrehgelenk
Bock
Arm
Handkurbel
Fußkurbelsystem
Trainingsbank
Arme
Arme
Trittplatten
Griffe
Gerätefußteil
Gerätearmteil
Verdrehgelenk

Claims

Ansprüche
1. Verfahren für ein gezieltes Training des menschlichen Körpers
- mit Hilfe von Trainingsgeräten im Körperbereich
(Wirbelsäule) zwischen Schultergürtel (h) und Beckengürtel
(i) (Kreuzbereich) und unter Zuhilfenahme der Gliedmaßen,
Arme und Beine, dadurch gekennzeichnet,
- dass der Körperbereich vom Schultergürtel (k) in entgegengesetzter Richtung verdreht (getwistet) wird, wie der vom Beckengürtel (i) und
- dass dabei eine Relatiwerdrehung zwischen den betroffenen Wirbeln der Wirbelsäule entsteht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Relatiwerdrehung überlagert ist mit einer Seitneigebzw. Krümmungsbewegung der Wirbelsäule in Bezug auf deren Längsachse.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Tätigkeit von Armen und Beinen die Relatiwerdrehung, bzw. Schwenkbewegung bestimmt im Sinne eines natürlichen Drehmomentausgleichs.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Gliedmaßentätigkeit eingegebene Arbeit als Energiequelle genutzt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es unter Wasser durchgeführt wird, wobei mindestens der Beckengürtel eingetaucht ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet. dass während des Trainings und der dabei gegebenen körperlichen Betätigung mit Sauerstoff angereicherte Atmungsluft eingeatmet wird, deren Sauerstoffanteil einstellbar ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sauerstoff angereichte Atmungsluft ionisiert ist.
8. Trainingsgerät (1) insbesondere zur Durchführung des
Verfahrens nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche
- mit einem Ständer (32) zur ortsfesten Anordnung des Trainingsgeräts;
- mit einem Gerätefußteil (3, 24, 52) mit Einwirkungselementen der Beine (8-14, 34, 36, 40, 46, 50) (Füße) des Trainierenden;
- mit einem Gerätearmteil (2, 28, 53) mit Einwirkungselementen (6, 22, 30, 33, 35, 39, 45, 51) der Arme (Hände) des Trainierenden; - mit einem Verbindungsgelenk ( 4, 29, 42, 54) zwischen Gerätefußteil und Gerätearmteil, für eine Relatiwerstellung der Teile zueinander, dadurch gekennzeichnet,
- dass sich durch das Verbindungsgelenk (4, 29, 42, 54) die Relatiwerstellung als Relatiwerdrehung im Bereich der Wirbelsäulenachse zwischen dem mit dem Gerätefußteil zusammenwirkenden Beckengürtel und dem mit dem Gerätearmteil zusammenwirkenden Schultergürtel des Trainierenden auswirkt und
- dass die Relatiwerdrehung in abwechselnder Verdrehrichtung willkürlich oder automatisch steuerbar ist.
9. Trainingsgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die abwechselnde Relatiwerdrehung mindestens in einer Verdrehrichtung willkürlich durch den Trainierenden bewirkt wird.
10. Trainingsgerät nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die abwechselnde Relatiwerdrehung mindestens in einer Verdrehrichtung fremdgesteuert und/ oder betrieben wird.
11. Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass am Gerätefußteil (24) ein tiefer gesetzter mit oder ohne Rückenlehne (38) ausgestatteter Sitz (37) angeordnet ist.
12. Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass am Gerätearmteil (28) ein mit Handkurbeln (22, 39, 45) versehenes Einwirkungselement vorgesehen ist.
13. Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Geber, Rechner und Darstellungsgeräte (Display) für Puls, Blutdruck, Trainingsdauer udgl. vorhanden sind.
14. Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 13, mit einem an dem Ständer angeordneten Rahmen, mit einem Sattel (7) an dem Rahmen, mit einem Lenker (6) an dem Rahmen und mit einer Antriebseinheit (8) mit Pedalen (10), dadurch gekennzeichnet,
- dass der Rahmen aus zwei Rahmenteilen (2, 3) besteht, wobei ein vorderes als Gerätearmteil dienendes Rahmenteil (2) den Lenker (6) trägt und ein hinteres als Geräteteil dienendes Rahmenteil (3) den Sattel (7) und die Antriebseinheit (8),
- dass die beiden Rahmenteile (2, 3) durch das Verbindungsgelenk (4) miteinander verbunden sind, dessen Gelenkachse nahezu vertikal verläuft,
- dass das vordere Ende des vorderen Rahmenteils und/ oder das hintere Ende des hinteren Rahmenteils durch Lager (15, 18, 20) seitlich und/oder nach vorne/hinten auslenkbar gelagert ist und
- dass das Verbindungsgelenk (4) ungefähr in der Mitte zwischen dem Lager des vorderen Rahmenteils (2) und dem Lager hinteren Rahmenteils (3) vorgesehen ist.
15. Trainingsgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager des vorderen Rahmenteils (2) um eine vertikale Achse (18) drehbar ist.
16. Trainingsgerät nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager des vorderen und/ oder des hinteren Rahmenteils (2, 3) direkt oder indirekt mit einem seitlich und/ oder in Längsrichtung verschiebbaren Schlitten (15, 22) zusammenwirkt.
17. Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass als Lager des vorderen und/ oder des hinteren Rahmenteils eine horizontale Achse (13) mit einem um die Achse verdrehbaren Rad (14) oder einer Rolle vorgesehen ist.
18. Trainingsgerät nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Rad (14) oder die Rolle in dem seitlich und/ oder in Längsrichtung verschiebbaren Schlitten (15) abrollt.
19. Trainingsgerät nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Rad (14) oder die Rolle des hinteren Rahmenteils (3) mit der Antriebseinheit (8) verbunden ist und durch die Antriebseinheit zur Rotation antreibbar ist.
20. Trainingsgerät nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten an seinen Seiten Begrenzungen für die Querbewegung des Rades oder der Rolle aufweist.
21. Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schlitten zur Führung des Gelenks zwischen dem vorderen und dem hinteren Rahmenteil vorgesehen ist, wobei der Schlitten entlang einer Bahn mit parabelförmigem Verlauf seitlich und in der Höhe verschiebbar geführt ist (nicht dargestellt).
22. Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenker und der Sattel in der Höhe und in ihrem Abstand zueinander verstellbar am Rahmen angeordnet sind.
23. Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 14, mit einer weitgehend horizontal verlaufenden Laufeinrichtung
(34) im Gerätefußteil (24) und mit weitgehend vertikal verlaufenden Armstangen (33) im
Gerätearmteil (28), dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehachse (V) des scharnierartig wirkenden
Verdrehgelenks (29) weitgehend vertikal verläuft und das
Gerätefußteil (24) und/ oder Gerätearmteil (28) in durch die
Laufrichtung vorgegebener Richtung des Trainingsgerät auf dem Ständer (32) verschiebbar ist.
24. Trainingsgerät nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufeinrichtung ein Laufband aufweist.
25. Trainingsgerät nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufeinrichtung Tretplatten (34) oder ein Pedalsystem aufweist.
26. Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass im Gerätefußteil (24) eine Schwungmasse angeordnet ist.
27. Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwungmasse kurbelartig mit den Tretplatten, bzw. dem Pedalsystem verbunden ist (Elypsentrainer).
28. Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 23 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Armstangen (33) synchron zur Laufbewegung schwenkbar sind.
29. Trainingsgerät nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkwiderstand der Armstangen (33) einstellbar ist.
30. Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
- dass Gerätefußteil (24) und Gerätearmteil (28) jeweils einen Abschnitt einer quergeteilten Trainingsbank (41) bildet, wobei zwischen den Teilen im Teilungsbereich eine in Längsausdehnung der Trainingsbank verlaufende
Verdrehachse (42) als Verbindungsgelenk dient und
- dass an dem jeweiligen Trainingsbankabschnitt als Einwirkungselemente Kurbeln (45), Hebel oder sonstige Bedienungsvorrichtungen angeordnet sind.
31. Trainingsgerät nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass " die Trainingsbank an ihren Enden über eine entsprechende Vorrichtung gelagert um 180° Grad verdreht werden kann um ein Training in Baulage oder Rückenlage, je nach Einstelllage, mit einem Gerät zu ermöglichen.
32. Trainingsgerät nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Trainingsbank (41) in Bezug auf ihre Längsausdehnung schräg stellbar ist.
33. Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
- dass Gerätefußteil (52) und Gerätearmteil (53) an einer vertikalen und quergeteilten Säule angeordnet sind und zwischen den Teilen (52, 53) als Verbindungsgelenk (54) eine ebenfalls vertikal verlaufende Verdrehachse angeordnet ist und
- dass am Gerätefußteil vertikal betätigbare aber horizontal herausragende Tritt- oder Schwenkplatten (50) vorhanden sind.
34. Trainingsgerät nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass am Gerätearmteil (53) vertikal betätigbare Griffe (51) vorhanden sind, deren Verstellbewegung mit der der Tritt- oder Schwenkplatten (50) abgestimmt ist.
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