EP1525033B1

EP1525033B1 - Profil für rahmen von fitness- und gesundheitsgeräte

Info

Publication number: EP1525033B1
Application number: EP03783973A
Authority: EP
Inventors: Sonja Stromberg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-07-28
Filing date: 2003-06-04
Publication date: 2010-09-15
Anticipated expiration: 2023-06-04
Also published as: AU2003242621A1; WO2004014493A1; EP1525033A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Gewichtsrahmen für Fitneß- und Gesundheitsgeräte.
Fitneßgeräte dienen zum Training von Sportlern, Gesundheitsgeräte zur Rehabilitation von Patienten. Die verschiedenen Fitneß- und Gesundheitsgeräte werden je nach Bauart stehend, liegend oder sitzend bewegt. Vorzugsweise ist für jede Muskelgruppe ein besonderes Gerät vorgesehen. Die Bezeichnung der Geräte orientiert sich teilweise an den trainierten Muskeln, teilweise an bewegten Körperteilen, teilweise an der Art der Bewegung.
Bis auf Ausnahmen wird der Bewegung bei den bekannten Geräten mit Hilfe heb- und senkbarer Gewichte eine Widerstand entgegengesetzt. Die heb- und senkbaren Gewichte sind Führungseinrichtungen bzw. in einem Rahmen angeordnet. Die bevorzugte Form der Führungseinrichtung wird durch Führungsstangen gebildet, die in dem Rahmen gehalten werden und auf denen die Gewichte gleiten.
Die Gewichte werden über Zugmittel bewegt. Als Zugmittel dienen Seile, Ketten und Bänder. Die Zugmittel verbinden die Gewichte mit bewegten Maschinenteilen oder werden unmittelbar von Hand betätigt.
Die Übungen verlaufen dann gegen den Widerstand der Gewichte. Üblicherweise handelt es sich um Gewichtspakete, die nach Wahl mit dem Zugmittel gekoppelt werden können, so daß der Widerstand durch Veränderung der Anzahl der Gewichte einstellbar ist.
Im folgenden werden die Rahmenteile mit den heb- und senkbaren Gewichten als Gewichtsrahmen bezeichnet.
Die Gewichtsrahmenteile finden sich in diversen Fitneß- und Gesundheitsmaschinen als Maschinenbestandteil bzw. Maschinenrahmen. Zu den bekannten Maschinen gehören:

Bauchmuskel-Maschinen
Rückenstreck-Maschinen
Rückenzug-Maschinen
Seithebe-Maschinen
Schulter-Maschinen
Bizeps-Maschinen
Trizeps-Maschinen
Bankdrück-Maschinen
Kick-Maschinen
Beinstrecker-Maschinen
Beinbeuger-Maschinen
Waden-Maschinen
Beinpresse-Maschine
Glutaeus-Maschinen
Brust-Maschinen
Abduktions-Maschinen
Adduktions-Maschenen
Schrägbank-Maschinen
Überzug-Maschinen
Butterfly-Maschinen
Nackendrück-Maschinen
Ruder-Maschinen
Rücken-Maschinen
Twister-Maschinen
Kabelzug-stationen
Doppelstationen
Wadenmaschinen
Klimmzugmaschine
Barrenmaschine

Nach einem bekannten Vorschlag besitzen die Gewichtsrahmen oben Anschlußflächen für eine Quertraverse und gegebenenfalls für eine Kopfplatte als oberes Verbindungselement Die Quertraverse dient der Abstandsbildung für die Kabelzugstation und die Kopfplatte als stabile Verbindung in der Verwendung für die Doppelstation. Dabei ergänzen sich die Kopfplatte und die oberen Anschlußflächen der Gewichtsrahmen in idealer Weise. Vorzugsweise ist die Quertraverse mit einem Anschlußflansch versehen, der die Oberseite der Gewichtsrahmen ganz oder teilweise überdeckt, so daß die gleiche Verbindung wie bei der Kopfplatte möglich wird.
Unten sind die Gewichtsrahmen wahlweise mit einem U-förmigen oder einem T-formigen oder T-förmigen Fuß versehen.
Außerdem ist bei Verwendung einer unteren Traverse auch unten eine Schraubverbindung bekannt.
Damit ergeben sich nicht nur Rationalisierungsvorteile in der Fertigung und Vorratshaltung sondern auch Transportvorteile. Das Transportvolumen kann durch Zusammenlegen der Maschinen drastisch reduziert werden. Außerdem sind die Geräte beim Transport wesentlich leichter zu handhaben.
Die Gewichtsrahmen sind Bestandteil der Geräte.
Andere Bestandteile sind zum Beispiel schwenkbare Hebel, Sitze, Rückenlehnen.
Die Hebel, Sitze und Rückenlehnen bedürfen einer Lagerung und Halterung. Die Halterung erfolgt durch den Maschinenrahmen oder Geräterahmen. Der Gewichtsrahmen kann durch Verbindung mit den die Halterung bildenden Teilen zum Maschinenrahmen werden. Zumindest ergänzt der Gewichtsrahmen den Maschinenrahmen.
Die bekannten Gewichtsrahmen bestehen in der Regel aus einem Hohlprofil.
Ganz überwiegend finden Profile mit rechteckförmigem Querschnitt Anwendung, die miteinander verschweißt werden. Selten finden Profile mit rundem Querschnitt oder ovalem Querschnitt Anwendung. Die rechteckförmigen Profile sind in der Herstellung komplizierter als ein Rundprofil, auch komplizierter als die Herstellung von Profilen mit ovalen Querschnitten, die vorzugsweise durch Stauchen von Rundprofilen entstehen.
Es ergeben sich aber in der Anwendung der rechteckförmigen Profile erhebliche Vorteile. Die Vorteile liegen in den Anschlüssen der Profile, insbesondere in den Stößen zwischen Streben und Stützen. Das vor allem dann, wenn Profile mit unterschiedlichen Größenabmessungen gestoßen werden müssen. Vor diesem Hintergrund finden derzeit fast ausschließlich Profile mit rechteckförmigem Querschnitt Anwendung. Maschinen mit Rechteckprofilen sind zum Beispiel aus der US-6019704 bekannt. Rechteckprofile zeigt auch die US-PS 5954619 , ohne zugleich die Gewichtsrahmen herkömmlicher Maschinen zu besitzen. Solche Rechteckprofile erlauben günstige Anschlüsse und Verbindungen mit anderen Rahmenteilen der hier betroffenen Maschinen.
Wie oben erläutert, haben sich die Profile bewährt.
Gleichwohl hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt die Profile zu verbessern.
Dabei wendet sich die Erfindung gemäß Anspruch 1 einem Profil mit dem Querschnitt einer Ellipse zu, das im Vergleich zu rechteckförmigen Profilquerschnitten einen extrem hohen Anwendungsaufwand zur Folge hat.
Die Bedeutung der Festigkeitswerte ist nicht ohne weiteres ersichtlich, weil die herkömmlichen Profile üblicherweise überdimensioniert sind.
Die Erfindung hat jedoch erkannt, daß es nicht allein auf die bloße Festigkeit gegen Bruch oder gegen bleibende Verformung ankommt. Die Erfindung hat erkannt, daß die Schwingung der Maschine Einfluß auf den Benutzer hat. Je schwingungsstabiler die Konstruktion ist, desto größer ist das Komfortgefühl des Benutzers. An sich wäre es naheliegend, nach Kenntnis des Zusammenhanges zwischen Komfortgefühl und Schwingungsfestigkeit durch zusätzliche Stützen oder Streben eine Versteifung des Maschinenrahmens bzw. Geräterahmens zu bewirken. Es ist auch bekannt, einen anderen Weg zu gehen. Aus der EP-A-0965365 ist bekannt, Gewichtsrahmen aus ovalen Profilen zu fertigen, die auch als elliptische Profile ausgebildet sein können. Dabei wird der Gewichtsrahmen durch einen Bogen gebildet, der die heb- und senkbaren Gewichte mit den zugehörigen Führungsstangen umrahmt. Dieser Vorschlag geht zwar mit dem elliptischen Profil einen anderen Weg. Jedoch setzt sich dieser Vorschlag nicht über die Bedenken zum Mehraufwand bei der Anwendung hinweg, weil zugleich ein System von Bogenstücken und Steckverbindungen vorgeschlagen wird. Die Bogenstücke werden durch die Steckverbindungen zu einem geschlossenen Bogen miteinander verbunden. Von Nachteil ist dabei die komplizierte Form der Bogenstücke. Diese Bogenstücke aus elliptischem Profil sollen aus geraden Profilen gebogen werden. Zugleich muß eine Einschnürung an der Biegestellt verhindert werden. Das ist erfahrungsgemäß sehr aufwendig. Das gilt umso mehr, als die Steckverbindungen eine erhebliche Profilgenauigkeit erfordern. Insofern muß festgestellt werden, daß der Anwendungsaufwand der elliptischen Profile erheblich größer als bei den Profilen mit rechteckigem Querschnitt ist.
Die Erfindung hält gleichwohl an den Profilen mit dem Querschnitt einer Ellipse fest.
Nach der Erfindung wird der Aufwand dadurch ganz erheblich reduziert, daß anstelle der gebogenen Profile für den Gewichtsrahmen nur gerade Profile als seitliche Stützen Anwendung finden und daß die seitlichen Stützen durch eine Kopfplatte/Traverse miteinander verbunden sind. Dabei soll eine Schweißverbindung Anwendung finden.
Zugleich löst sich die Erfindung von den bekannten Steckverbindungen und kehrt die Erfindung zurück zu den Verbindungstechniken bzw. Anschlußtechniken, welche von den Rechteckprofilen bekannt sind. Gegenüber der Bogenkonstruktion ergeben sich deutliche bauliche Vorteile und erhebliche Einsparungen. Überraschenderweise ist der Mehraufwand der erfindungsgemäßen Bauweise gegenüber der Anwendung von Rechteckprofilen viel erträglicher als erwartet.
Die Erfindung wird nicht dadurch geschmälert, daß aus der US-PS 3971555 Maschinen mit einem Gewichtsrahmen bekannt sind, der aus geraden, parallel zueinander verlaufenden Profilen besteht, die oben über eine Kopfplatte miteinander verbunden sind.
Wie bereits oben ausgeführt, ist es für einen Durchschnittsfachmann wegen der zu erwartenden Anwendungsschwierigkeiten nicht nahe liegend, die Rechteckprofile durch Ellipsenprofile zu ersetzen.
Ein Ersetzen der in der PS-PS 3971555 beschriebenen Profile durch Ellipsenprofile ist noch weniger nahe liegend, weil das dort offenbarte Profil gegenüber den bekannten Rechteckprofilen bereits von Nachteil ist. Dem entspricht, daß die bekannte Maschine in der Praxis nicht bekannt ist.
Soweit das US-Patent 5716304 in Betracht gezogen wird, kann daraus keine Anregung zur Anwendung von Ellipsenprofilen abgeleitet werden. Diese Druckschrift zeigt nur ovale Profile und auch keine Maschinen mit Gewichtsrahmen.
Soweit das DE-Gebrauchsmuster 20018937 in Betracht gezogen wird, geht dessen Offenbarung nur unwesentlich über die Offenbarung der zuvor erläuterten Druckschriften hinaus. Ganz überwiegend schlägt das Gebrauchsmuster Gewichtsrahmen mit Rechteckprofilen vor. Die dort offenbarten Maschinen entsprechen im Wesentlichen den Maschinen nach der US-PS 3971555 . Soweit darüber hinaus ein Maschinenrahmen gezeigt ist, der wie die EP965365 einen geschlossenen Bogen als Gewichtsrahmen beschreibt, weist das keinesfalls auf eine Anwendung von Ellipsenprofilen hin.
Soweit die EP891787 in Betracht gezogen wird, sind dort Rechteckprofile erkennbar, andere Profile nicht.
Nach der Erfindung werden für Stützen und Streben des Maschinenrahmens Profile mit dem Querschnitt einer Ellipse und vorzugsweise mit folgenden Abmessungen verwendet 150mm (größtes Außenmaß) zu 75mm (kleinstes Außenmaß) oder 120mm zu 60mm oder 100mm zu 50mm oder 80mm zu 40mm oder 60mm zu 30mm. Dabei ist zu unterscheiden zwischen den Maßtoleranzen und anderen Nennmaßen. Die Maßtoleranzen sind höchstens gleich der möglichen Dicke einer Schweißnaht beim Verschweißen von Profilen, vorzugsweise ist die Maßtoleranz höchstens 4mm, noch weiter bevorzugt höchstens 3mm.
Die Nennmaße weichen in anderen Abmessungen höchstens um 10%, vorzugsweise höchstens um 5%, von den oben angegebenen Nennmaßen/Außenmaßen ab.
Die Wandungsdicke der erfindungsgemäßen Rohre ist vorzugsweise höchstens 6mm, noch weiter bevorzugt 5mm und höchst bevorzugt 4mm.
Die Rohrstöße kommen in unterschiedlichen Formen vor. Dabei unterscheidet die Erfindung zwischen den Stößen von Rohrprofilen gleicher Abmessungen und den Stößen von Rohrprofilen ungleicher Abmessungen.
Bei den Stößen von Rohrprofilen ungleicher Abmessungen wird zwischen drei Grundmustern und Abwandlungen von diesen Grundmustern unterschieden. Die Grundmuster gehen jeweils von einem durchgehenden größeren Profil und einem an das durchgehende größere Profil anschließenden kleineren Profil aus.
Durchgehend ist ein Profil nicht nur dann, wenn es um ein wesentliches Maß gegenüber dem aufstehenden Profil übersteht. Durchgehend im Sinne der Erfindung ist ein Profil bereits dann, wenn es die ganze Stirnfläche des aufstehenden Profiles überdeckt.
Die Lage der kleineren Profile am größeren Profil wird bestimmt durch die Längsachse der Profile, durch die Lage der Schmalseite und durch die Lage der Breitseite. Als Breitseite wird im folgenden die Seitenansicht des Profiles bezeichnet, in der das Profil das größte Außenmaß zeigt. Als Schmalseite wird im folgenden die Seitenansicht des Profiles bezeichnet, in der das Profil das kleinste Außenmaß zeigt.
Bei allen Grundmustern steht das kleinere Profil senkrecht auf dem Außenmantel des größeren Profils.
Bei den Grundmustern A und B steht das kleinere Profil mittig auf der Breitseite des größeren Profils. Beim Grundmuster A verläuft die Breitseite des kleineren Profils in der Projektion auf die Breitseite des größeren Profils genau 90 Grad quer zur Längsachse des größeren Profils. Beim Grundmuster B verläuft die Breitseite des kleineren Profils in der Projektion auf die Breitseite des größeren Profils genau parallel bzw. fluchtend zur Längsachse des größeren Profils.
Bei dem Grundmuster C steht das kleinere Profil mittig auf der Schmalseite des größeren Profils und steht die Schmalseite des kleineren Profils in der Projektion auf der Schmalseite des größeren Profils genau parallel bzw. fluchtend zur Längsachse des größeren Profils auf. Vorzugsweise ist das Außenmaß des kleineren Profils dabei kleiner als die Schmalseite des größeren Profils.
In den Abwandlungen der Grundmuster kann die Winkelstellung des kleineren Profiles zum größeren Profil variieren. Das gilt sowohl für den Umfangswinkel des größeren Profils als auch für den Winkel zur Ebene, in der die Breitseite bzw. die Schmalseite des größeren Profiles liegt.
Die erfindungsgemäßen Stöße können dadurch hergestellt werden, daß in das größere Profil eine Bohrung mit der Kontur des kleineren Profils eingebracht wird. Die Kontur läßt sich mit einem EDV-gesteuerten Fräser ohne weiteres herstellen.
Alternativ kann die Stirnfläche/Berührungsfläche des kleineren Profiles der jeweiligen Wölbung der Berührungsfläche des größeren Profiles angepaßt werden. Die Anpassung kann wie oben mit Hilfe eines EDV-gesteuerten Fräsers erfolgen. Durch die Anpassung kann das kleinere Profil ohne Verletzung der Mantelfläche des größeren Profiles dort zur Anlage gebracht werden, ohne daß sich ein Spalt bildet, dessen Öffnungsweite größer als das für die Schweißung zulässige Maß ist. Das Öffnungsweite ist bei normaler Schweißnaht höchstens gleich 75% der normalen Schweißnahtbreite, vorzugsweise höchstens 50% und noch weiter bevorzugt höchstens gleich 25% der normalen Schweißnahtbreite. Die normale Schweißnahtbreite ist die übliche Schweißnahtbreite bei schließend aneinander liegenden Flächen von größerem und kleinerem Profil. Vorzugsweise handelt es sich bei der üblichen Schweißnahtbreite um eine genormte Schweißnahtbreite, noch weiter bevorzugt um DIN-Schweißnahtbreiten.
In besonderen Fällen ist die Öffnungsweite des Spaltes zwischen dem größeren und kleineren Profile auch bei gerader Stirnfläche des kleineren Profiles gering genug, um mit üblicher Schweißnaht eine gewünschte Schweißverbindung zu erzeugen. Das ist der Fall bei größeren Abmessungsunterschieden zwischen den Rohren und insbesondere dann, wenn das kleinere Profil auf der Breitseite des größeren Profils aufsteht.
Wahlweise lassen sich auch größere Öffnungsspalten beim Schweißen schließen, wenn die Materialränder mit einer Auftragsschweißung einander angenähert werden, bis sie mit einer letzten Schweißnaht geschlossen werden können. Die Auftragsschweißung kann kontinuierlich umlaufend an den Materialrändern oder hin- und hergehend an einzelnen Randstellen erfolgen. Dabei ist ein Schweißbetrieb in kleineren und/oder größeren Schritten möglich, in denen durch hin- und hergehendes Schweißen eine Verbindung zwischen den Materialrändern erzeugt werden.
Die erfindungsgemäße Verfahrensweise schließt ein, daß bei größeren Abmessungsunterschieden zwischen den Außenmaßen der Profile auch gerade Stirnschnitte für die Anschlußflächen der kleineren Profile Anwendung finden. Dabei sind die sich ergebenden Spalte mit einfachen Schweißnähten überbrückbar.
Größere Abmessungsunterschiede liegen dann vor, wenn die sich ergebenden Spalte zwischen dem kleineren Profil und dem größeren Profil in dem oben beschriebenen Rahmen liegen.
Spalte können sich bei geradem Stirnschnitt an den Profilen auch dadurch ergeben, daß die Profile bei der Verbindung zu einem Rahmen mit geneigten Stützen als Traversen unter einem Winkel auf den Stützen aufstehen, der von 90 Grad abweicht.
Neben den Verbindungen ungleicher Profile kommen auch Verbindungen gleicher Profile in Betracht. Für die Verbindung gleicher Profile kommen die oben beschriebenen Grundmuster A bis C in Betracht. Jedoch ist nach der Erfindung in allen Abwandlungen vorgesehen, daß das auf dem durchgehenden Profil aufstehende Profil seitlich nicht über den Rand des durchgehenden Profiles übersteht. Dabei kann das durchgehende Profil verschiedene Drehstellungen/Winkelstellungen gegenüber dem aufstehenden Profil einnehmen. Desgleichen kann das aufstehende Profil gegenüber dem durchgehenden Profil verschiedene Drehstellungen/Winkelstellungen gegenüber dem durchgehenden Profil einnehmen. Soweit die Bedingung des nicht überstehenden Randes eingehalten wird, ergibt sich die gleiche Situation wie oben zu den unterschiedlichen Profilen beschrieben.
Bei der Verbindung gleicher Profile kommen auch Stöße zwischen Rohrenden vor.
Dabei haben die durch die Schmalseiten verlaufenden Mittelachsen oder die durch die Breitseiten verlaufenden Mittelachsen beider Profile parallel zueinander.
An den Stößen sind Gehrungsschnitte vorgesehen. In einer Situation besteht Wahlfreiheit zwischen dem Gehrungsschnitt und der Handhabung als durchgehendes Profil mit einem aufstehenden Profil. Diese Situation ist gegeben, wenn das eine Profil die gesamte Stirnfläche des aufstehenden Profils überdeckt und nicht darüber hinausgeht.
Vorzugsweise bestehen nicht nur die Gewichtsrahmen aus dem neuen Profil, sondern auch andere Maschinenteile. Das sind insbesondere

Stützen und Streben für fest oder beweblich angeordnete Sitze, Lehnen, Liegen und
Stützen und Streben für die Lagerung von Hebeln und
bewegliche Hebel und andere bewegte Maschinenteile und
Stützen und Streben für die Stabilisierung des Maschinenrahmens und
Stützen und Streben zur festen Anordnung von Griffen und
Stützen und Streben für fest und beweglich angeordnete Aufstandsflächen und
Maschinenfüße und Gerätefüße

Sowohl der Anschluß der Stützen und Streben und Füße bedingt Verbindungen gleicher und unterschiedlicher Profile, wie sie oben beschrieben sind.
Die Verbindung von Profilen kommt auch beim Abwinkeln von Stützen oder Streben oder Hebeln oder Füßen vor. Das gilt zum Beispiel für

Beinstecker
Beinbeuger
Glutaeusmaschinen
Rückenstreckmaschinen
Bauchmuskelmaschinen
Überzugmaschinen
Brustmaschinen
Bankdrückmaschinen
Klimmzugmaschinen
Barrenmaschinen
Schrägbankmaschinen
Abduktionsmaschinen
Adduktionsmaschinen
Beinpressen
Schultermaschinen

Das Abwinkeln erfolgt dann durch Trennung an der vorgesehenen Abwinkelstelle und erneutes Verbinden nach Vorbereitung der Profilenden. Die Profilenden werden dabei auf Gehrung geschnitten, so daß sich anschließend eine Schweißverbindung herstellen läßt.
Anstelle der Abwinkelung durch Trennung und erneutes Verbinden kann auch eine Abwinkelung durch Biegung erfolgen.
Die Biegung erfolgt vorzugsweise mit Backen, zwischen denen das Profil eingespannt wird und die danach gegeneinander verschwenkt werden. Bei der Biegung wird das Profil vorzugsweise nur so gebogen, daß die mit der Biegung entstehende Verformung an der Biegestelle zu Festigkeitswerten führt, die höchstens 25% geringer als die Festigkeit einer oben beschriebenen Schweißverbindung ist, und vorzugsweise gleich oder besser als die Festigkeit einer oben beschriebenen Schweißverbindung ist.
Die Qualität der Verformung wird wesentlich durch den Biegeradius und dadurch bestimmt, inwieweit die Biegeachse parallel zur Flachseite des Profiles (flach wird gebogen) oder parallel zur Schmalseite des Profiles (hochkant wird gebogen) verläuft und wie weit die Biegung verläuft und wie dick die Profilwandung ist.
Wenn ein Profil mit einer Wandungsdicke von 3 bis 5 mm flach bis zu 90 Grad gebogen wird, ist der mittlere Biegeradius mindestens gleich dem größten Profilaußenmaß, vorzugsweise mindestens gleich dem 1,25fachen des größten Profilaußenmaßes und noch weiter bevorzugt mindestens gleich dem 1,5fachen des größen Profilaußenmaßes. Bei einem Profil mit einem größten Außenmaß von 120 mm ergibt sich dadurch bei einer Biegung eines 90 Grad-Winkels mindestens ein mittlerer Biegeradius von 120mm, vorzugsweise ein mittlerer Biegeradius von mndestens 150mm und noch weiter bevorzugt ein mittlerer Biegeradius von mindestens 180mm. Dabei ist der sich an der Mittellinie des Profiles ergebende Biegeradius der mittlere Biegeradius.
Wenn ein Profil mit einer Wandungsdicke von 3 bis 5 mm hochkant bis zu 90 Grad gebogen wird, ist der mittlere Biegeradius mindestens gleich dem 3fachen des größten Profilaußenmaßes, vorzugsweise mindestens gleich dem 3,5fachen des größten Profilaußenmaßes und noch weiter bevorzugt mindestens gleich dem 4fachen des größen Profilaußenmaßes. Bei einem Profil mit einem größten Außenmaß von 120 ergibt sich dadurch bei einer Biegung eines 90 Grad-Winkels ein mittlerer Biegeradius von mindestens 360mm, vorzugsweise ein mittlerer Biegeradius von mindestens 420 mm und noch weiter bevorzugt von mindestens 480 mm. Dabei ist der sich an der Mittellinie des Profiles ergebende Biegeradius der mittlere Biegeradius.
In der Zeichnung ist ein erfindungsgemäßer Gewichtsrahmen in seiner Anwendung dargestellt.
Nach Fig. 1 und 2 bestehen die verschiedenen Gewichtsrahmen aus zwei geneigt zueinander verlaufenden Stützen 1 und 2, die oben durch eine Kopfplatte 4 und unten durch eine Traverse 3 miteinander verbunden sind. Die Stützen 1 und 2 bestehen nach Fig. 2 aus einem Hohlprofil 10 mit dem Querschnitt einer Ellipse mit kennzeichnenden Durchmessern von 75 mm und 150 mm. In anderen Ausführungsbeispielen beträgt der Durchmesser mindestens 80 mm, vorzugsweise mindestens 120mm an der größten Stelle. Die Stützenhöhe beträgt mindestens 1200 mm, vorzugsweise 1500mm oder 2000 mm. Die Neigung der Stützen 1 und 2 beträgt 1 bis 4 Grad, vorzugsweise 2,6 bis 3 Grad zur Vertikalen.
Die Traverse 3 wird gleichfalls durch ein Profil mit dem Querschnitt einer Ellipse, vorzugsweise durch ein gleiches Profil wie bei den Stützen gebildet. Vorzugsweise sind die Stützenprofile und die Traversenprofile so angeordnet, daß die Profillängsseiten der Stützen miteinander fluchten. Die Längsseiten bilden zugleich die Flachseiten/Breitseiten an dem Profil. In der vorgesehenen Anordnung liegen sich zwei Flachseiten der Stützen 1 und 2 gegenüber. Die untere Traverse ist so angeordnet, daß eine Schmalseite des Ellipsen-Querschnittes oben liegt. Die Längsseite steht dabei aufrecht.
Der Stoß zwischen der Traverse 3 und der Stütze 2 ist in den Fig. 3 und 4 dargestellt und enspricht dem oben erläuterten Grundmuster B. Die Außenmaße der Stütze 2 sind mit H2 und B2 bezeichnet, die Außenmaße der Traverse 3 mit H1 und B1. Dabei ist ersichtlich, daß die Traverse 3 an der Berührungsfläche mit der Stütze 2 deren Kontur angepaßt ist. Das ist durch Formfräsen erfolgt.
Im Ausführungsbeispiel ist H1 gleich H2 und B1 gleich B2.
In anderen Ausführungsbeispielen ist H1 kleiner als H2 und B1 kleiner als B2. Letzteres ist in Fig. 5 und 6 anhand eines Stoßes dargestellt. Dort ist darüber hinaus eine andere Lage der Traverse 3' dargestellt. Die Breitseite der Traverse 3' verläuft genau 90 Grad quer zur Längsachse der Stütze 2, wobei die Traverse 3' auf der Breitseite der Sütze 2 aufsteht. Das entspricht dem oben beschriebenen Grundmuster A.
Im Ausführungsbeispiel hat die Kopfplatte eine Dicke von 10mm.
Außerdem ist die Kopfplatte 4 an den seitlichen Enden, an denen die Kopfplatte 4 mit den Stützen 1 und 2 verbunden ist, gerundet. Dabei entspricht die Rundung am äußeren Rand der Kopfplatte 4 der dortigen Rundung an den Stützen 1 und 2.
Im Ausführungsbeispiel hat die Kopfplatte 4 im übrigen eine elliptische Form.
In anderen Ausführungsbeispielen hat die Kopfplatte noch einen Aufsatz und/oder eine andere Form. Der Aufsatz ist der Kontur der Kopfplatte angepaßt und bewirkt eine mittige Verdickung der Kopfplatte. Die Verdickung hat ein Maß bis 60mm vorzugsweise bis 50mm, bezogen auf eine Kopfplattenlänge von mindestens 500mm, vorzugsweise mindestens 600mm.
Eine andere Form der Kopfplatte ergibt sich insbesondere dann, wenn mehrere Rollen an der Kopfplatte zur Führung der Zugmittel bis zu den Gewichten vorgesehen sind. Dazu ist insbesondere eine Verbreitung der Platte gegenüber der Ellipsenform vorgesehen.
Ein Aufsatz 25 für eine verbreiterte Kopfplatte ist in den Fig. 9 bis 11 dargestellt. Fig. 10 zeigt eine Draufsicht mit zwei Befestigungslöchern 26. Diese Löcher befinden sich bei einer Kopfplatte ohne Verbreiterung mittig in dem Aufsatz. Durch die Verbreiterung ist bei der Ausführung nach Fig. 10 einseitig ein größerer Randabstand entstanden. Die Verbreiterung der Kopfplatte dient zur Befestigung weiterer Rollen zur Umlenkung der Zugmittel zu den heb- und senkbaren Gewichten.
Die Fig. 9 ist eine Vorderansicht, die Fig. 11 eine Seitenansicht. Im Ausführungsbeispiel zeigen die beiden Ansichten, daß sich der Aufsatz vom Rand bis zur Mitte verdickt, wobei das größte Dickenmaß 50 mm bei einer Aufsatzlänge von etwa 600 mm ist.
In dem Gewichtsrahmen nach Fig. 1 sind Gewichte 5 heb- und senkbar angeordnet.
Die Gewichte 5 werden in dem umschlossenen Rahmen auf Stangen 6 gefügt. Die Zugmittel sind Seile, Ketten, Bänder, die über Rollen 8 und 9 zu den Gewichten geführt werden. Die Rollen 8 und 9 sind an der Kopfplatte und der Traverse angeordnet.
Im Ausführungsbeispiel sind die Gewichtsrahmen dazu bestimmt, mit einem Schwenkhebel ausgerüstet zu werden. Dazu ist innenliegend ein Lager 7 aus einer Hülse bzw. einem Rohr vorgesehen. Das Rohr ist etwa bis zur Hälfte in die Stütze 1 eingelassen.
Die Teile 1, 2, 3, 4 und 7 sind miteinander verschweißt.
Der Schwenkhebel wird im Ausführungsbeispiel vom Übenden mit den Unterschenkel bewegt. Dabei sitzt der Übende auf einem festen Sitz. Solche Übungen kommen beim Beinbeugen oder Beinstrecken vor.
Die Fig. 7 und 8 zeigen einen Stoß einer Stütze 20 mit einer Traverse 21 entsprechend dem oben beschriebenen Grundmuster C. Dabei steht die Traverse 21 mittig auf der Schmalseite der Stütze 20. Zugleich verläuft die Breitseite der Traverse 21 parallel bzw. fluchtend zur Längsachse der Stütze 20. Die Außenmaße H1 und B1 der Travers 21 sind kleiner als die Außenmaße H2 und B2 der Stütze 20.

Claims

Gewichtsrahmen für Fitness- und Gesundheitsgeräte für Sportler, für Erholungssuchende und für Patienten,
mit aufrecht stehenden Stützen (1, 2), die durch Traversen (3) und eine Kopfplatte (4), sowie mit heb- und senkbaren Gewichten (5) verbunden sind,
wobei an den heb- und senkbaren Gewichten Zugmittel angelenkt sind, um Übungen gegen den Widerstand der heb- und senkbaren Gewichte durchzuführen, wobei die Stützen nach oben geneigt zueinander verlaufen, wobei die Neigung zur Vertikalen mindestens 1 Grad, vorzugsweise mindestens 2 Grad und noch weiter bevorzugt 2,6 bis 3 Grad, vorzugsweise höchstens 4 Grad beträgt,
wobei der Gewichtsrahmen mit anderen Teilen eines Geräterahmens verbunden ist und wobei die für die Stützen und die Traverse aus Profilen mit dem Querschnitt einer Ellipse bestehen,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verbindungen des Gewichtsrahmens mit den anderen Teilen des Geräterahmens aus Profilen mit dem Querschnitt einer Ellipse bestehen,
dass die Stützen (1, 2) gerade verlaufen,
dass die Stützen (1, 2), die Traversen (3) und die Kopfplatte (4) miteinander verschweißt sind, und dass die Verbindung gleich großer Profilquerschnitte oder die Verbindung verschieden großer Profilquerschnitte ausgeführt wird, in dem
a) für die Verbindung verschieden großer Profilquerschnitte drei Grundmuster und Abwandlungen von dem Grundmuster vorgesehen sind,
wobei in allen Grundmustern die einen Profile mit einem Ende auf einem durchgehenden Profil aufstehen und
aa) in dem Grundmuster (A) das eine Profil auf der Breitseite des durchlaufenden Profiles steht und die Breitseite des aufstehenden Profiles 90 Grad quer zur Längsachse des durchgehenden Profiles verläuft,
bb) in dem Grundmuster (B) das eine Profil auf der Breitseite des durchlaufenden Profiles steht und die Breitseite des aufstehenden Profiles parallel zur Längsachse des durchgehenden Profiles verläuft oder mit der Längsachse fluchtet,
cc) in dem Grundmuster (C) das eine Profil auf der Schmalseite des durchlaufenden Profiles steht und die Breitseite des aufstehenden Profiles parallel zur Längsachse des durchgehenden Profiles verläuft oder mit der Längsachse fluchtet,
dd) die anderen Verbindungen Abwandlungen der Grundmuster sind, wobei die Profile andere Winkelstellungen und Drehstellungen zueinander einnehmen, wobei in Abwandlungen zu dem Grundmuster (C) das aufstehende Profil in der Projektion entlang der Längsachse auf das durchgehende Profil Außenmaße erreicht, die gleich oder kleiner als die Außenmaße des durchgehenden Profiles in der Projektion entlang derselben Achse sind, und

b) für die Verbindung gleicher Profile die Grundmuster (A) bis (C) gelten und darüber hinaus Profile in Längsrichtung hintereinander angeordnet sind und miteinander verschweißt sind, wobei an den Verbindungsstellen Gehrungsschnitte vorgesehen sind.
Gewichtsrahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ellipsen-Querschnitt ein größtes Außenmaß von höchstens 150mm bei einem kleinsten Außenmaß besitzt, welches 50% des größten Außenmaßes ist, wobei Maßabweichungen bis 10%, vorzugsweise bis 5% vom vorgesehenen Außenmaß vorkommen können.
Gewichtsrahmen nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Ellipsen-Querschnitt mit nachfolgenden Abmessungen:
150mm x 75mm

120mm x 60mm

100mm x 50mm

80mm x 40mm

60mm x 30mm.
Gewichtsrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Wanddicke von höchstens 6mm, vorzugsweise 3 bis 5mm.
Gewichtsrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Gewichtsrahmen mit einer Kopfplatte mit einer Plattendicke von mindestens 8mm, vorzugsweise mindestens 10mm.
Gewichtsrahmen nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Kopfplatte, die an den Stützen eine den Stützen angepasste Rundung besitzt.
Gewichtsrahmen nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Kopfplatte mit einer Ellipsenform.
Gewichtsrahmen nach einem der Ansprüche 1, 5 bis 7, gekennzeichnet durch eine Verbreiterung der Kopfplatte.
Gewichtsrahmen nach einem der Ansprüche 1, 5 bis 8, gekennzeichnet durch eine Haube, die sich vom Rand bis zur Mitte der Kopfplatte verdickt.
Gewichtsrahmen nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Verdickung der Haube auf bis zu 60mm, vorzugsweise bis zu 50mm.
Gewichtsrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dass beim Verschweißen des aufstehenden Profilendes eine mehrlagige Schweißnaht zum Verschließen des Schweißspaltes vorgesehen ist oder der Schweißspalt für eine einlagige Schweißnaht eine Öffnungsweite hat, die höchstens 50%, vorzugsweise höchstens 25% von der Breite der Schweißnaht hat.
Gewichtsrahmen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Berührungsflächen des aufstehenden Profiles der Mantelfläche des durchgehenden Profiles angepasst ist.
Gewichtsrahmen nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch formgefräste Berührungsflächen.
Gewichtsrahmen nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass Schweißspalte für einlagige Schweißnähte eine öffnung von höchstens 2mm, vorzugsweise von höchstens 1mm aufweisen.
Gewichtsrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass bei den Gewichtsrahmen die unteren Enden der Stützen gegenüber der unteren Traverse vorragen.
Gewichtsrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass bei den Gewichtsrahmen die Stützen eine Länge von mindestens 1200mm, vorzugsweise eine Länge von mindestens 1500mm besitzen.
Gewichtsrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass Lager für schwenkbare Hebel an den Stützen der Gewichtsrahmen mindestens teilweise in die Stützen eingelassen sind.
Gewichtsrahmen nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Lager innenliegend an den Stützen vorgesehen sind.
Gewichtsrahmen nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager durch ein Rohr gebildet wird.
Gewichtsrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtsrahmen Bestandteil eines Maschinenrahmens oder Geräterahmens ist und die übrigen Stützen oder Streben oder Füße zumindest teilweise gleichfalls aus einem Profil mit Ellipsenquerschnitt bestehen.
Gewichtsrahmen nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass auch Hebel aus einem Profil mit einem Ellipsenquerschnitt bestehen.
Gewichtsrahmen nach Anspruch 20 oder 21, gekennzeichnet durch abgewinkelte Profile, die an der Abwinkelung gebogen sind oder getrennt und an den Endflächen mit einem Gehrungsschnitt versehen und wieder miteinander verschweißt sind.
Gewichtsrahmen nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Profile flach gebogen oder hochkant gebogen sind, wobei
a) bei einer flachen Biegung bis 90 Grad eines Profiles mit einer Wanddicke von 3 bis 5 mm der mittlere Biegeradius mindestens gleich dem größten Außenmaß des Profiles, vorzugsweise mindestens gleich dem 1,25fachen und noch weiter bevorzugt mindestens gleich dem 1,5fachen des größten Profilaußenmaßes ist

b) bei einer hochkant Biegung bis 90 Grad eines Profiles mit einer Wanddicke von 3 bis 5 mm der mittlere Biegeradius mindestens gleich dem 3fachen, vorzugsweise mindestens gleich dem 3,5fachen und noch weiter bevorzugt mindestens gleich dem 4fachen des größten Profilaußenmaßes ist.
Gewichtsrahmen nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Profile mit einer Biegung an der Abwinkelung Festigkeitswerte besitzen, die höchstens 25% geringer als die Festigkeitswerte einer Schweißverbindung sind und vorzugsweise gleich oder größer als die Festigkeitswerte einer Schweißverbindung sind.
Gewichtsrahmen nach einem der Ansprüche 22 bis 24, gekennzeichnet durch eine Verwendung von Biegevorrichtungen mit Backen zum Einspannen der Profile.