EP2158944A2 - Trainingsgerät - Google Patents

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EP2158944A2
EP2158944A2 EP09163274A EP09163274A EP2158944A2 EP 2158944 A2 EP2158944 A2 EP 2158944A2 EP 09163274 A EP09163274 A EP 09163274A EP 09163274 A EP09163274 A EP 09163274A EP 2158944 A2 EP2158944 A2 EP 2158944A2
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EP
European Patent Office
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unit
training device
lifting
bottom bracket
crank
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP09163274A
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English (en)
French (fr)
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EP2158944A3 (de
Inventor
Dr. Christine Dunkelberg
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DBP HOLDING GMBH
Original Assignee
dbp holding GmbH
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to a training device which acts on a unidirectional translational movement under dynamic load on the upper and / or lower extremities.
  • WBV whole-body vibration
  • a major problem of whole-body vibrations is that the vibrations generated there are in some cases above the occupationally-medical permissible limits in accordance with DIN ISO 2631.
  • resonance conflicts reduce the duration of application with resulting (time-limiting) efficiency minimization.
  • a combination of whole body vibration with a dynamic load is out of the US 2005/0165332 A1 known.
  • various cardio machines such as steppers or ergometers
  • the vibration is generated by electromagnetic actuators or rotating eccentric weights.
  • the US 2005/0165332 A1 moreover discloses that a vibration amplitude of less than 2 mm, in particular less than 0.5 mm, is required in order to achieve the desired influences (positive influence on bone growth). Higher amplitudes, so the US 2005/0165332 A1 , have significant disadvantages on the human body and lead, inter alia, to bone fractures.
  • a disadvantage of these devices is that design-related amplitudes of more than 2 mm can not be provided and vibrations with 2 mm stroke - such as an ergometer - act so strong on the seat unit that prolonged use of such devices due to the disadvantages described above medical view is excluded.
  • the vibration is generated by unbalance transmission of a vibration generator, the motor is frequency-dependent controlled.
  • the vibration thus generated is then transmitted via a vibration plate on the bottom bracket / crank unit.
  • the rotational movement of the vibration generator is converted into imbalance weights or eccentric bearings in a vibrating motion and transmit the vibration thus generated by mechanical fasteners on the bottom bracket / crank unit.
  • Due to the design principle arises in this training device a frequency-dependent vibration amplitude: at low frequency, the amplitude is higher at high frequency, the amplitude is lower.
  • the difference is sometimes considerable: for example, the amplitude difference may be more than 10 mm between 15 and 50 hertz.
  • the devices of the prior art have the disadvantage that partial body vibrations or strokes on the extremities of the human body with more than 2 mm stroke can not be exercised over the physiologically effective frequency range between 15 and 40 Hz, without causing significant amplitude changes within the Frequency range between 15 and 40 Hz comes.
  • Object of the present invention is to provide a training device that provides a partial body vibration with simultaneous dynamic load, in particular for the lower and / or upper extremities, wherein the vibration amplitude in use is independent of the selected vibration frequency.
  • the exercise device For the first time it is possible with the exercise device according to the invention to provide a frequency-independent stroke amplitude under dynamic load on the extremities of the human body with simultaneous action of a cyclic translational translational, linear or circular arc lifting movement.
  • a vibration generator with eccentric weights (unbalanced masses or "unbalanced masses") is - in contrast to the present invention - no cyclic translational, linear or circular arc-shaped lifting movement with only one degree of freedom, but a cyclic, circular motion with at least two degrees of freedom generated the centrifugal forces generated by rotation in all radial Directions (and not just in one direction or the section of the radial direction vectors represented by a circle segment) act.
  • the exercise device has no device for generating a frequency-independent amplitude variable vibration with a mounted on a shaft body and a perpendicular to the axis of rotation of the body arranged lifting element, wherein the body is arranged with respect to the axis of symmetry eccentric to the shaft.
  • a particular embodiment is an inventive exercise device is, in which the cyclic translational lifting movement is a circular arc-shaped lifting movement on a circle segment of a maximum of 45 °, in particular of 20 ° maximum.
  • Such a cyclic, circular arc-shaped lifting movement on a circle segment of a maximum of 45 ° is when using the embodiment according to FIG. 2 to observe.
  • the force vectors act in two degrees of freedom, their unwanted scattering towards the wearer's head is so low that no health risk exists.
  • Research has shown that a stroke of 4 mm at a stroke frequency of 15 Hz and a mechanical resistance of the braking unit of 300 watts cause an acceleration of more than 8 g (peaks up to 15 g) measured on the extensor digitorum muscle.
  • the acceleration measured at the temple is a maximum of 0.8 g, which is significantly less than the acceleration that corresponds to cycling on cobblestones (Paris-Roubaix:> 2 g).
  • the load acting on the head rise sharply, at 60 ° were measured under the same conditions more than 1.4 g. Perhaps this strong increase is due to a resonance phenomenon of the frame used (schematically in FIG. 2 explained).
  • a further, likewise preferred embodiment special embodiment represents a training device according to the invention, in which the cyclic translatory lifting movement is a linear lifting movement with only one degree of freedom (embodiments according to FIGS FIGS. 1 and 3 ).
  • the incoming on the head lifting load less than 0.6 g.
  • dynamic load is understood here and below that the load generated by the braking resistor is not always constant on the extremities acts - because the load acts on the leg only at the moment when the pedal is pressed down, otherwise the leg is relieved.
  • dynamic load is understood here and below as the variation of the load conditions within the cyclically closed movement execution of the extremities during ergometer training, due to the external load resistance of the brake unit.
  • the Huberzeugung can also be solved by any conceivable mechanical or electro-mechanical, pneumatic, hydraulic, electromagnetic or electroacoustic construction, which are known in the art per se, provided that it meets the requirements of a variable, presettable and frequency-independent amplitude, in the sense of the claim of the invention to provide.
  • Fig. 1 shows a variant of the training device that the bottom bracket / crank unit (3), the claim according to the invention, by a directly coupled lifting unit (5) in the form of a by an engine (4) driven mechanical translation concept (by means of connecting rod, cam / crankshaft o. ⁇ .), To the vertical up and down movement stimulates.
  • the mechanical decoupling of the modules wheel frame superstructure (6), bottom plate (8) and lifting unit (5) and the bottom bracket / crank unit (3) by means of dampers (7) which resonate the high-frequency lifting movement in the periphery and the components of the Radrahmenüberbaus ( 6) prevent.
  • the damper elements (dampers) interrupting the bottom plate reduce the transmission to the frame superstructure.
  • the variable load resistance can be generated for ergometric load profiles by the brake unit (2).
  • Fig. 2 shows a variant of the training device that the bottom bracket / crank unit (3), the claim according to the invention, by an indirectly coupled lifting unit (5) in the form of a motor (4) driven pendulum bearing principle via a lever arm, for vertical up and down excitation ,
  • an indirectly coupled lifting unit (5) in the form of a motor (4) driven pendulum bearing principle via a lever arm, for vertical up and down excitation
  • one on the handlebar unit (15) of the Radrahmenüberbaus (6) the latter example.
  • Fixed pendulum rod (10) rotatably mounted on a bearing (9) is fixed, offset by a motor-driven connecting rod (11) in a swinging deflection.
  • the lifting unit by means of dampers (7) is mechanically isolated and decoupled.
  • the to be found in the handlebar unit handlebar is additionally mechanically decoupled by a damper to decouple the bearings of the brake disc even more.
  • Fig. 3 shows a variant of the training device that the bottom bracket / crank unit (3) according to the claim according to the invention, by an indirectly coupled lifting unit (5) in the form of a driven by a motor (4) pendulum bearing principle via a lever arm and a positive guide for vertical up and down excitation.
  • the bottom bracket / crank unit (3) is offset by the structural connection by means of guide slot (12), linear guide (13) and fastener (14) in a cyclic translational stroke movement with only one degree of freedom.
  • a mechanical decoupling of the lifting unit by means of dampers (7) are described in this version of the training device.

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Abstract

Trainingsgerät mit einer Sitzeinheit (1), einer mit einer Bremseinheit (2) verbundenen Tretlager-/Kurbeleinheit (3), einem Motor (4) sowie einer Hubeinheit (5), wobei die Sitzeinheit (1) mit der Bremseinheit (2) mechanisch verbunden ist; die rotatorische Bewegung des Motors (4) die Hubeinheit (5) in eine zyklische translatorische, lineare oder kreisbogenförmige Hubbewegung versetzt; die Tretlager-/Kurbeleinheit (3) mit der Hubeinheit (5) mechanisch verbunden ist; und die Amplitude der Hubeinheit (5) unabhängig von der Drehzahl des Motors (4) ist, sowie dessen Verwendung.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Trainingsgerät, das eine einseitig gerichtete translatorische Bewegung unter dynamischer Belastung auf die oberen und/oder unteren Extremitäten beaufschlagt.
  • Die Verwendung von Vibrationen zur Verbesserung konditioneller und/oder koordinativer Leistungsfaktoren, insbesondere im Sport, ist seit längerer Zeit bekannt.
  • Eine Vielzahl der verfügbaren Geräte verwendet dabei die sogenannte Ganzkörpervibration (oder "WBV" = "whole body vibration"). Hierbei wird der menschliche Köper - ohne besondere Entkopplungsmaßnahmen auf eine Vibrationsplatte gestellt. Ein wesentliches Problem der Ganzkörpervibrationen ist, dass die dort erzeugten Vibrationen teilweise über den arbeitsmedizinisch zulässigen Grenzwerten gemäß der DIN ISO 2631 stehen. Darüber hinaus reduzieren Resonanzkonflikte die Anwendungsdauer mit resultierender (zeitbegrenzender) Effizienzminimierung. Die konstruktive Merkmalsisolierung dieser Geräte auf die uniforme neuromotorische Stimulierung der intramuskulären Koordination, mit Fokussierung der konditionellen Kraftkomponente, führt zu einer fehlenden breiten konditionell-koordinativen Multifunktionalität der Ganzkörpervibration.
  • Eine Kombination von Ganzkörpervibration mit einer dynamischen Belastung ist aus der US 2005/0165332 A1 bekannt. Dort ist offenbart, verschiedene Cardiogeräte (wie z.B. Stepper oder Ergometer) mit Vibration zu beaufschlagen. Die Vibration wird dabei durch elektromagnetische Aktuatoren oder durch rotierende Exzentergewichte erzeugt. Die US 2005/0165332 A1 offenbart darüber hinaus, dass eine Vibrationsamplitude von weniger als 2 mm, insbesondere von weniger als 0,5 mm, erforderlich ist, um die erwünschten Einflüsse (positiver Einfluß auf das Knochenwachstum) zu erzielen. Höhere Amplituden, so die US 2005/0165332 A1 , haben erhebliche Nachteile auf den menschlichen Körper und führen u.a. zu Knochenbrüchen.
    Nachteilig bei diesen Geräten ist, dass konstruktionsbedingt Amplituden mit mehr als 2 mm nicht bereit gestellt werden können und Vibrationen mit 2 mm Hub - beispielsweise bei einem Ergometer - derart stark auf die Sitzeinheit wirken, dass eine längere Anwendung solcher Geräte aufgrund der zuvor beschriebenen Nachteile aus medizinischer Sicht ausgeschlossen ist.
  • Eine weitere Entwicklung ist aus der WO 2006/069988 bekannt. Dort wird eine Teilkörpervibration in Kombination mit einer dynamischen Belastung für die unteren und/oder oberen Extremitäten bereitgestellt. Durch die Teilkörpervibration wird sichergestellt, dass die Vibration nicht in schädlicher Weise auf den Kopf einwirken, ein längerer Stimulus der Vibration auf den menschlichen Organismus ohne die ansonsten negativen Einflüsse der Ganzkörpervibration erstmals möglich ist. Diese Teilkörpervibrationsbeaufschlagung unter gleichzeitiger dynamischer Belastung hat - verglichen mit der sogenannten Ganzkörpervibration - völlig andere Einflüsse auf den menschlichen Körper (vgl. H. Kleinöder, T. Remppel, L. Heredener, Z. Lue, J. Mester, "Effects of a bicycle specific endurance training with and without vibration", vorgetragen auf dem 11. Kongress am 5.-8. Juli 2006 auf dem European Congress of Sports Scientists, Lausanne).
    Die Vibration wird dabei durch Unwuchtübertragung eines Vibrationserzeugers generiert, wobei der Motor frequenzabhängig geregelt wird. Die so erzeugte Schwingung wird dann über eine Vibrationsplatte auf die Tretlager-/Kurbeleinheit übertragen. Bei dieser Vibrationserzeugung wird die rotatorische Bewegung des Vibrationserzeugers über Unwuchtgewichte oder exzentrische Lager in eine Vibrationsbewegung umgesetzt und die so erzeugte Vibration durch mechanische Befestigungen auf die Tretlager-/Kurbeleinheit übertragen. Bedingt durch das Konstruktionsprinzip entsteht bei diesem Trainingsgerät eine frequenzabhängige Vibrationsamplitude: bei geringer Frequenz ist die Amplitude höher, bei hoher Frequenz ist die Amplitude geringer. Der Unterschied ist teilweise beträchtlich: So kann die Amplitudendifferenz beispielsweise zwischen 15 und 50 Hertz mehr als 10 mm betragen.
  • In der WO 2006/069988 A1 ist aber auch die Verwendung von Vibrationserzeugern mit zwei Motoren offenbart, die nebeneinander angeordnet sind und sich in entgegengesetzter Richtung drehen, so dass eine möglichst einseitig gerichtete Vibrationsschwingung erzeugt wird. Allerdings ist bei der Verwendung von zwei Motoren eine exakte Ausrichtung der beiden Exzentergewichte nicht gegeben - eine geringe Verstellungen in der Position nur eines der Exzentergewichte bewirkt, dass der Kraftvektor der gerichteten Schwingung in radiale Richtung verschoben wird.
    Auch hat die Verwendung von zwei Vibrationsmotoren zur Erzeugung einer möglichst einseitig gerichteten Schwingung den entscheidenden Nachteil, dass die durch die zwingend notwendige mechanische Entkopplung mit der Sitzeinheit vorhandenen Dämpfer eine frequenzabhängige Amplitudenmodulation bewirken.
  • Des Weiteren sind bei der Verwendung von Vibrationsmotoren zur Erzeugung einer möglichst einseitig gerichteten Schwingung mit einer Amplitude von mehr als 2 mm Hub solch große Exzentergewichte notwendig, dass die Vibrationen, die durch die in die übrigen Richtung streuenden Fliehkräfte erzeugt werden, immer noch so hoch sind, dass zumindest die Geräuschentwicklung, oft auch noch in Kombination mit der Eigenresonanz der Geräte, eine Verwendung in sensiblen Bereichen (z.B. bei Privatanwendungen) nicht möglich ist. Je nach Stärke der unerwünschten Vibration kann auch die Standsicherheit der Geräte beeinträchtigt werden (Wegwandern durch Vibration).
  • Die Geräte des Standes der Technik haben aber den Nachteil, dass Teilkörpervibrationen oder Hubbewegungen auf die Extremitäten des menschlichen Körpers mit mehr als 2 mm Hub nicht über den physiologisch wirksamen Frequenzbereich zwischen 15 und 40 Hz ausgeübt werden können, ohne das es zu erheblichen Amplitudenänderungen innerhalb des Frequenzbereichs zwischen 15 und 40 Hz kommt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Trainingsgeräts, das eine Teilkörpervibration mit gleichzeitiger dynamischer Belastung, insbesondere für die unteren und/oder oberen Extremitäten, bereitstellt, wobei die Vibrationsamplitude bei Anwendung unabhängig von der gewählten Vibrationsfrequenz ist.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch Trainingsgerät mit einer Sitzeinheit (1), einer mit einer Bremseinheit (2) verbundenen Tretlager-/Kurbeleinheit (3), einem Motor (4) sowie einer Hubeinheit (5), dadurch gekennzeichnet, dass
    1. a. die Sitzeinheit (1) mit der Bremseinheit (2) mechanisch verbunden ist;
    2. b. die rotatorische Bewegung des Motors (4) die Hubeinheit (5) in eine zyklische translatorische, lineare oder kreisbogenförmige Hubbewegung versetzt;
    3. c. die Tretlager-/Kurbeleinheit (3) mit der Hubeinheit (5) mechanisch verbunden ist; und
    4. d. die Amplitude der Hubeinheit (5) unabhängig von der Drehzahl des Motors (4) ist.
  • Erstmals ist es mit dem erfindungsgemäßen Trainingsgerät möglich, eine frequenzunabhängige Hubamplitude unter dynamischer Belastung der Extremitäten des menschlichen Körpers unter gleichzeitiger Einwirkung einer zyklischen translatorischen translatorischen, linearen oder kreisbogenförmigen Hubbewegung zu geben.
    Bei den herkömmlichen Vibrationserzeugern mit Exzentergewichten (Unwuchterzeuger oder "unbalanced masses") wird - im Gegensatz zu der vorliegenden Erfindung - keine zyklische translatorische, lineare oder kreisbogenförmige Hubbewegung mit nur einem Freiheitsgrad, sondern eine zyklische, insgesamt kreisförmige Bewegung mit mindestens zwei Freiheitsgraden erzeugt, da die durch Rotation erzeugten Fliehkräften in alle radialen Richtungen (und nicht nur in eine Richtung oder den durch ein Kreissegment dargestellten Ausschnitt der radialen Richtungsvektoren) wirken.
    Das erfindungsgemäße Trainingsgerät weist keine Vorrichtung zur Erzeugung einer frequenzunabhängigen amplitudenveränderbarer Vibration mit einem auf einer Welle gelagerten Körper und einem senkrecht zur Rotationsachse des Körpers angeordneten Hubelements auf, wobei der Körper bezogen auf dessen Symmetrieachse exzentrisch zur Welle angeordnet ist.
  • Eine besondere Ausführungsform stellt ein erfindungsgemäßes Trainingsgerät dar, bei dem die zyklische translatorische Hubbewegung eine kreisbogenförmige Hubbewegung auf einem Kreissegment von maximal 45°, insbesondere von maximal 20°, ist. Eine solche zyklische, kreisbogenförmige Hubbewegung auf einem Kreissegment von maximal 45° ist bei Verwendung der Ausführungsform gemäß Figur 2 zu beobachten.
    Hier wirken die Kraftvektoren zwar in zwei Freiheitsgraden, jedoch ist ihre ungewollte Streuung in Richtung Kopf des Trainierenden so gering, daß keine Gesundheitsgefährdung gegeben ist.
    Untersuchungen haben gezeigt, daß eine Hubbewegung von 4 mm bei einer Hubfrequenz von 15 Hz und einem mechanischen Widerstand der Bremseinheit von 300 Watt eine am Musculus extensor digitorum gemessene Beschleunigung von mehr als 8 g (Spitzenwerte bis zu 15 g) bewirken. Bei der kreisbogenförmige Hubbewegung auf ein Kreissegment von maximal 45° beträgt die an der Schläfe gemessene Beschleunigung maximal 0,8 g, was deutlich weniger ist als die Beschleunigung, die bei einer Radfahrt auf Kopfsteinpflaster (Paris-Roubaix: > 2 g) entspricht.
    Bei einer kreisbogenförmigen Hubbewegung auf ein Kreissegment von mehr als 45° steigen die auf den Kopf wirkenden Belastung stark an, bei 60° wurden unter den gleichen Bedingungen mehr als 1,4 g gemessen. Möglicherweise ist dieser starke Anstieg auf ein Resonanzphänomen des verwendeten Rahmens (schematisch in Figur 2 dargestellt) zu erklären.
  • Eine weitere, ebenfalls bevorzugte Ausführungsform besondere Ausführungsform stellt ein erfindungsgemäßes Trainingsgerät dar, bei dem die zyklische translatorische Hubbewegung eine lineare Hubbewegung mit nur einem Freiheitsgrad ist (Ausführungsformen gemäß Figuren 1 und 3). Hier ist die am Kopf ankommende Hubbelastung geringer als 0,6 g.
  • Unter dem Begriff "dynamische Belastung" wird hier und im folgenden verstanden, dass die durch den Bremswiderstand generierte Last nicht immer konstant auf die Extremitäten einwirkt - denn die Last wirkt nur in dem Moment auf das Bein, wenn das Pedal nach unten gedrückt wird, anderenfalls wird das Bein entlastet.
    Unter dem Begriff "dynamische Belastung" wird hier und im folgenden die Variation der Lastverhältnisse innerhalb der zyklisch geschlossenen Bewegungsausführung der Extremitäten beim Ergometertraining, bedingt durch den externen Lastwiderstand der Bremseinheit, verstanden.
  • Entgegen dem Trend bei der Entwicklung der sogenannten Ganzkörpervibrations-Geräten, bei denen versucht wird, den unerwünschten Vibrationseinfluß auf den menschlichen Rumpf und Kopf so gering wie möglich zu halten, indem sehr geringe Amplituden, meist unter 1 mm, verwendet werden, werden bei dem erfindungsgemäßen Trainingsgerät vergleichsweise sehr hohe Amplituden von deutlich mehr als 2 mm verwirklicht.
  • Die Umsetzung der rotatorischen Bewegung des Motors (4) in eine zyklische translatorische Hubbewegung mit nur einem Freiheitsgrad der Hubeinheit (5) kann über alle dem Fachmann an sich bekannte Maßnahmen erfolgen, und ist prinzipiell aus dem Motorenbau bekannt, wo die Rotation der Kurbelwelle durch ein Pleuelgestänge die Hubbewegung des Zylinders bewirkt. Die Verbindung der Tretlager-/Kurbeleinheit (3) mit der Hubeinheit (5) ist dabei in jeglicher Form von konstruktiv variierenden kinematischen Ketten, mit Fest- und Loslagern, Wellen, Drehgelenk- oder Umlenkgestängen denkbar. Die Huberzeugung kann ebenfalls durch jede denkbare mechanische bzw. elektromechanische, pneumatische, hydraulische, elektromagnetische oder elektroakustische Konstruktion, die dem Fachmann an sich bekannt sind, gelöst werden, vorausgesetzt sie erfüllt die Anforderungen eine variable, voreinstellbare und frequenzunabhängige Amplitude, im Sinne des erfindungsgemäßen Anspruches, bereit zu stellen.
  • Die Umsetzung der rotatorischen Bewegung des Motors in eine kreisbogenförmige Hubbewegung auf einem Kreissegment von maximal 45° kann über alle dem Fachmann an sich bekannte Maßnahmen erfolgen, beispielsweise in dem zwischen dem mit dem Motor verbundenen Hubelement und dem Tretlager ein Hebel angeordnet ist und ein Ende des Hebels mit dem Rahmen des erfindungsgemäßen Trainingsgeräts schwenkbar gelagert verbunden ist.
  • Weitere, besonders erfindungsgemäße Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, sind in den Unteransprüchen offenbart.
  • Die folgenden Ausführungsbeispiele zeigen besonders bevorzugte Konstruktionsausführungen der Erfindung, ohne diese darauf zu beschränken. In den Zeichnungen (Fig. 1 - Fig. 3) werden Konstruktionsmodelle dargestellt und im folgenden näher beschrieben.
    • Fig. 1
    Trainingsgerät mit mechanisch direkt gekoppelter Hubeinheit
    Fig. 2
    Trainingsgerät mit mechanisch indirekt gekoppelter Hubeinheit
    Fig. 3
    Trainingsgerät mit mechanisch indirekt gekoppelter Hubeinheit und Zwangsführung
  • Fig. 1 zeigt eine Variante des Trainingsgerätes das die Tretlager-/Kurbeleinheit (3), dem erfindungsgemäßem Anspruch entsprechend, durch eine direkt gekoppelte Hubeinheit (5) in Form eines durch einen Motor (4) angetriebenen mechanischen Translationskonzeptes (mittels Pleuel, Nocken-/Kurbelwelle o.ä.), zur vertikalen Auf- und Abbewegung anregt. Die mechanische Entkopplung der Module Radrahmenüberbau (6), Bodenplatte (8) und Hubeinheit (5) sowie der Tretlager-/Kurbeleinheit (3), erfolgt mittels Dämpfern (7) die eine Resonanz der hochfrequenten Hubbewegung in die Peripherie und die Bauteile des Radrahmenüberbaus (6) verhindern. Die die Bodenplatte unterbrechenden Dämfungselemente (Dämpfer) verringern die Übertragung auf den Rahmenüberbau. Der variable Lastwiderstand kann für ergometrische Belastungsprofile durch die Bremseinheit (2) generiert werden.
  • Fig. 2 zeigt eine Variante des Trainingsgerätes das die Tretlager-/Kurbeleinheit (3), dem erfindungsgemäßem Anspruch entsprechend, durch eine indirekt gekoppelte Hubeinheit (5) in Form eines durch einen Motor (4) angetriebenen Pendellagerprinzips über einen Hebelarm, zur vertikalen Auf- und Abbewegung anregt. Dazu wird eine an der Lenkereinheit (15) des Radrahmenüberbaus (6), letzterer bspw. durch einen modifiziertes handelsübliches Spinningrad dargestellt (bei dem die Tretlager-/Kurbeleinheit herausgetrennt wurde), befestigte Pendelstange (10), die drehbar auf einem Lager (9) fixiert ist, durch einen motorgetriebenen Pleuel (11) in eine pendelnde Auslenkung versetzt. Zur Verhinderung bauartbedingter Resonanzen der exzentrischen motorgetriebenen Rotationsführung auf die Peripherie und die Bauteile des Radrahmenüberbaus (6), wird die Hubeinheit mittels Dämpfern (7) mechanisch isoliert und entkoppelt. Die in der Lenkereinheit zu findende Lenkerstange ist durch einen Dämpfer zusätzlich mechanisch entkoppelt, um die Lager der Bremsscheibe noch mehr zu entkoppeln.
  • Fig. 3 zeigt eine Variante des Trainingsgerätes das die Tretlager-/Kurbeleinheit (3) dem erfindungsgemäßem Anspruch entsprechend, durch eine indirekt gekoppelte Hubeinheit (5) in Form eines durch einen Motor (4) angetriebenen Pendellagerprinzips über einen Hebelarm und eine Zwangsführung zur vertikalen Auf- und Abbewegung anregt. Im Unterschied zur Variante des Trainingsgerätes gemäß der Beschreibung unter Fig. 2, wird die Tretlager-/Kurbeleinheit (3) durch den konstruktiven Verbund mittels Führungsschlitz (12), Linearführung (13) und Befestigungselement (14) in eine zyklische translatorische Hubbewegung mit nur einem Freiheitsgrad versetzt. Wie zuvor unter Fig. 1 und Fig. 2 beschrieben, erfolgt auch in dieser Version des Trainingsgerätes eine mechanische Entkopplung der Hubeinheit mittels Dämpfern (7).
    • Bezugszeichenliste:
    • (1)
    Sitzeinheit
    (2)
    Bremseinheit
    (3)
    Tretlager-/Kurbeleinheit
    (4)
    Motor
    (5)
    Hubeinheit
    (6)
    Radrahmenüberbau
    (7)
    Dämpfer
    (8)
    Bodenplatte
    (9)
    Lager
    (10)
    Pendelstange
    (11)
    Pleuel
    (12)
    Führungsschlitz
    (13)
    Linearführung
    (14)
    Befestigungselement
    (15)
    Lenkereinheit

Claims (16)

  1. Trainingsgerät mit einer Sitzeinheit (1), einer mit einer Bremseinheit (2) verbundenen Tretlager-/Kurbeleinheit (3), einem Motor (4) sowie einer Hubeinheit (5), dadurch gekennzeichnet, dass
    a. die Sitzeinheit (1) mit der Bremseinheit (2) mechanisch verbunden ist;
    b. die rotatorische Bewegung des Motors (4) die Hubeinheit (5) in eine zyklische translatorische, lineare oder kreisbogenförmige Hubbewegung versetzt;
    c. die Tretlager-/Kurbeleinheit (3) mit der Hubeinheit (5) mechanisch verbunden ist; und
    d. die Amplitude der Hubeinheit (5) unabhängig von der Drehzahl des Motors (4) ist.
  2. Trainingsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubbewegung der Tretlager-/Kurbeleinheit (1) mehr als 2 mm beträgt.
  3. Trainingsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubbewegung mehr als 4 mm beträgt.
  4. Trainingsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubbewegung mehr als 8 mm beträgt.
  5. Trainingsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zyklische translatorische Hubbewegung eine lineare Hubbewegung mit nur einem Freiheitsgrad ist.
  6. Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zyklische translatorische Hubbewegung eine kreisbogenförmige Hubbewegung auf einem Kreissegment von maximal 45°, insbesondere von maximal 20°, ist.
  7. Trainingsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Amplitude der Hubeinheit (5) bei einer Hubfrequenz zwischen 15 und 50 Hüben pro Sekunde frequenzunabhängig ist.
  8. Trainingsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Tretlager-/Kurbeleinheit (3) mechanisch von der Sitzeinheit entkoppelt ist.
  9. Trainingsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sitzeinheit (1) ein Sattel ist.
  10. Trainingsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tretlager-/Kurbeleinheit (3) als separate Baugruppe an der Hubeinheit befestigt ist.
  11. Trainingsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trainingsgerät zusätzlich einen Radrahmenüberbau (6) aufweist und die Sitzeinheit (1) mit dem Radrahmenüberbau (6) verbunden ist.
  12. Trainingsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sitzeinheit (1) ohne Dämpfungselemente und der Motor (4) mindestens ein Dämpfungselement (7) mit einer Bodenplatte (8) verbunden sind.
  13. Trainingsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tretlager-/Kurbeleinheit (3) zur Variierung der Leistungsanforderung für den Anwender insbesondere über eine Antriebskette mit der Bremseinheit (2) verbunden ist.
  14. Trainingsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinheit (2) ein manuell verstellbarer Bremswiderstand ist, insbesondere ein solcher Bremswiderstand auf Basis einer Magnetinduktions-, Wirbelstrom- oder Friktionsbremse.
  15. Verwendung eines Trainingsgeräts nach einem der Ansprüche 1 bis 11 als Handkurbelergometer.
  16. Verwendung eines Trainingsgeräts nach einem der Ansprüche 1 bis 11 als Fahrradergometer.
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