EP2776135A1 - Trainingsgerät - Google Patents

Trainingsgerät

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EP2776135A1
EP2776135A1 EP12783092.5A EP12783092A EP2776135A1 EP 2776135 A1 EP2776135 A1 EP 2776135A1 EP 12783092 A EP12783092 A EP 12783092A EP 2776135 A1 EP2776135 A1 EP 2776135A1
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EP
European Patent Office
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rotation
axis
rotator
training device
support
Prior art date
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EP12783092.5A
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English (en)
French (fr)
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EP2776135B1 (de
Inventor
Jakob Oblak
Zlatko Matjacic
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Medica Medizintechnik GmbH
Original Assignee
Medica Medizintechnik GmbH
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Publication date
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    • A63B22/0694—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements with support elements performing a rotating cycling movement, i.e. a closed path movement without integral seat, e.g. portable mini ergometers being placed in front of a chair, on a table or on a bed

Definitions

  • the invention relates to a training device for the training of at least one extremity, in particular for use in rehabilitation and / or fitness, with a support frame and a Kreisbahnerzeuger which is rotatably mounted on a support frame associated rotation axis, and an extremity support for storage and / or support the at least one extremity.
  • Bicycle ergometers are performed, for example, circular movements to strengthen the leg muscles.
  • a crosstrainer simulates the typical running movement and the movement of the legs follows an elliptical orbit.
  • the legs perform a linear motion.
  • the invention has for its object to develop a training device with which a variable training is possible.
  • Limb support the rotator, preferably eccentric to
  • Rotation axis is assigned, and that the trajectory of the
  • the extremity support can be mounted differently on the rotator, whereby different movement patterns can be realized, in particular, the position and size of the semi-axes of the ellipse can be varied, which leads to the training of different muscle groups. It also replaces that
  • Rotators is provided with the support frame for deriving the rotation of the rotator from the circular path of the Kreisbahnerzeugers. This ensures that upon rotation of the circular blade generator, a rotation of the rotator takes place about the axis of rotation, whereby the superposition of the two circular paths is carried out to form an elliptical orbit.
  • the support frame rotatably a Ab effetsrad and the rotator rotatably associated with a drive wheel, and if the Ab effetsrad and the drive wheel via a chain, a belt or the like are coupled together.
  • This has the advantage that the coupling is very susceptible to interference, which benefits the reliability of the training device according to the invention.
  • Patients can be targeted.
  • the supporting frame is arranged concentric with the axis of rotation housing sleeve, and if the axis of rotation is associated with a traction sheave, which is preferably formed integrally with the rotator, for coupling the rotator with the support frame by conditioning the Traction sheave to the
  • Rotary axis / rotation axis and rotation axis / limb support for alignment of the semi-axes of the ellipse are adjustable.
  • the training device can be adjusted according to the needs and wishes of the exerciser or the patient, which serves the versatility and ease of use of the training device.
  • the mounted on the axis of rotation unit is provided in duplicate and is combined to form a first pair for use by a first limb pair. This ensures that a pair of extremities can be trained together, which increases the training effect and also has physiological benefits.
  • Phase shift between the two Kreisbahnermaschineern is adjustable. This allows a variety of training options of the patient or the trainee. Moreover, for a wide range of applications, it has been found useful to have a second pair of units for use by a second pair of extremities. This ensures that in addition to training the arms, for example, at the same time a training of the legs can take place.
  • first pair and the second pair are coupled together.
  • they can be trained with just one motor.
  • the movement of the one extremity pair can be supported by the movement of the second extremity pair.
  • the training device it has also proved to be particularly advantageous if the angle and the distance between the first pair and the second pair are variable. This allows the training device to adapt to the particular physiology of the patient or the trainee.
  • the rotator is realized by a disk, which is assigned a plurality of holes arranged on concentric circles for receiving the extremity support, for varying the semiaxes of the ellipse and / or their orientation.
  • the arrangement of the holes on concentric circles, which have different radii, different forms of movement can be realized. If the limb support is attached as an extension of the axis of rotation, the elliptical orbit becomes a circular path. The farther the limb support is from the axis of rotation, the more the elliptical orbit translates. Since it is still around is an ellipse, a round shape of motion is maintained, which serves the ease of use.
  • slots are formed in the disc for receiving the limb support.
  • the shape of the ellipse and its orientation can be varied very finely.
  • Fig. 1 is a perspective view of the training device with a designed as a disk rotator and a coupling between carrying frame and rotator by a combination of
  • Fig. 2 is a perspective detail view of the coupling between
  • a rotator designed as a frame and a support frame by a combination of driving wheels and corresponding belt
  • Fig. 3 is a perspective view of the training device with as
  • Fig. 4 is a perspective view of the training device with as
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a device according to the invention
  • Training device 1 You can see in the illustrated embodiment, a support frame 2 of the training device 1 and the attachment of a
  • Carrying frame 2 and the rotator 5 realized by a traction sheave 7, which runs on a housing sleeve 8 upon rotation of the Kreisbahnerzeugers 3.
  • the housing sleeve 8 is rotatably fixed for this purpose on the support frame 2 and coaxial with the axis of rotation 4.
  • For better coupling is in the embodiment shown on the traction sheave 7 on the outer peripheral side
  • Rubber ring 9 applied, which is to rest on the housing sleeve. 8
  • the traction sheave 7 is formed integrally with the rotator 5.
  • the rotator 5 is realized as a disc 10
  • the elongated holes 11 for receiving an extremity support 12 has. Through the elongated holes 11, which may differ in number and exact embodiment of the embodiment shown, a variety of movement patterns can be realized.
  • the extremity support 12 can also be attached in axial extension to the rotation axis 6. In this case, which is not shown, the limb support 12 would describe a pure circular path.
  • FIG. 2 shows a detailed view of a further inventive device
  • Training device 1 with an alternative coupling between the rotator 5 and the support frame 2. It can be seen here that the coupling between the rotator 5 and the support frame 2 by the use of a
  • Rotation axis 6 is connected, is realized.
  • the Ab effetsrad 13 and the drive wheel 14 are connected by a belt 15 with each other.
  • the belt 15 depending on the embodiment of
  • the circular track generator 3 is designed in two parts in the illustrated embodiment. This has the advantage that the two parts of the circular blade generator 3 can be shifted against each other to tension the belt 15, which connects the discharge wheel 13 and the drive wheel 14 with each other.
  • the rotator 5 is designed in the embodiment shown as a frame 16 and has a frame slot 17, on which by the use of suitable locking and / or screw 18, the rotation axis 6 and Extremity support 12 can be attached. This attachment is made so that the polar coordinates and thus the trajectory of the extremity support 12 are freely adjustable.
  • the illustrated embodiment the
  • the phase shift between the two circular guillotines 3 shown is 0 °, but can be adjusted.
  • Rotation axis 6 and axis of rotation 6 / limb support 12 are different for the two units 19, also the orientation resulting ellipses of the extremity supports 12 is different. It is also in the
  • Frame of the training device 1 conceivable that a motor 22 is provided for driving the rotation axis 4. This is preferably in the support frame 2 and is not visible in the figure.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of a rotator 5 of FIG
  • the rotator 5 is formed as a disc 10 which is fixed on the axis of rotation 6.
  • the disc 10 has holes 20 for receiving the extremity support 12.
  • the holes 20 are at different radial distance from the axis of rotation 6. This can change the shape of the holes 20
  • the limb support 12 is coaxial with the axis of rotation 6, the leads
  • Extremity support 12 an elliptical shape, which increases with increasing
  • Extremity support 12 arranged on concentric circles. Thereby, the orientation of the trajectory of the limb support 12 can be varied without changing the elliptical shape.
  • elongated holes 11 instead of holes 20. In the illustrated example is the
  • FIG. 4 shows a further embodiment of the rotator 5 of FIG.
  • the rotator 5 is realized as a connector 21, which can be plugged onto the rotation axis 6 under different orientations.
  • different orientations of the ellipses of the extremity supports 12 can be realized.
  • the length of the semi-axes of the ellipses can be changed by the limb support 12 at predetermined
  • Positions on the connector 21 can be fastened, whose distance from the axis of rotation 6 determines the resulting trajectory of the extremity support 12.
  • the resulting trajectory of the extremity support 12 is determined by its distance from the axis of rotation 6. Again, it should be noted that it is always an ellipse in the movement regardless of the distance between the axis of rotation 6 and limb support 12, which always allows a round movement and avoids a dead center at the reversal points.
  • Circular track generators 3, which is 0 ° in the illustrated embodiment, can be adjusted by a different attachment of the circular blade generator 3 on the axis of rotation 4.
  • the trajectory of the individual limb support 12 can be changed individually.
  • the limb support 12 is attached to a latching and / or screw connector 18, which is attached to a frame long hole 17 of a frame 16 freely slidably.
  • the limb support 12 can be fastened to the rotator 5 in extension to the axis of rotation 6.
  • Limb supports 12 approximately the same shape. Since the distance of the extremity support 12 to the respective axis of rotation 6 is quite large, the movements are characterized by an almost linear but still elliptical character. In addition, the two elliptical paths are offset by approximately 90 ° to each other. This orientation is defined by the angle between the axis of rotation 4 / axis of rotation 6 and the axis of rotation

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Trainingsgerät für das Training mindestens einer Extremität, insbesondere zur Anwendung im Rehabilitationsbereich und/oder im Fitnessbereich, mit einem Tragegestell (2) und einem Kreisbahnerzeuger (3), der an einer dem Tragegestell (2) zugeordneten Drehachse (4) drehbar gelagert ist, sowie einer Extremitätenstütze (12) zur Lagerung und/oder Abstützung der mindestens einen Extremität. Dem Kreisbahnerzeuger (3) ist eine radial zur Drehachse (4) des Kreisbahnerzeugers (3) versetzte Rotationsachse (6) zur drehbaren Lagerung eines Rotators (5) zugeordnet. Die Extremitätenstütze (12) ist dem Rotator (5), vorzugsweise exzentrisch zur Rotationsachse (6), zugeordnet. Die Trajektorie der Extremitätenstütze (12) ist durch eine Ellipse beschrieben, die durch eine Überlagerung der Kreisbewegungen des Kreisbahnerzeugers (3) und des Rotators (5) gebildet ist.

Description

Trainingsgerät
Die Erfindung betrifft ein Trainingsgerät für das Training mindestens einer Extremität, insbesondere zur Anwendung im Rehabilitationsbereich und/oder im Fitnessbereich, mit einem Tragegestell und einem Kreisbahnerzeuger, der an einer dem Tragegestell zugeordneten Drehachse drehbar gelagert ist, sowie einer Extremitätenstütze zur Lagerung und/oder Abstützung der mindestens einen Extremität.
Für ein gezieltes Training einzelner Muskelpartien der Extremitäten sind oft unterschiedliche Bewegungsmuster erforderlich. Bei einem
Fahrradergometer werden zum Beispiel kreisförmige Bewegungen zur Stärkung der Beinmuskulatur ausgeführt. Bei einem Crosstrainer hingegen wird die typische Laufbewegung simuliert und die Bewegung der Beine folgt einer Ellipsenbahn. Bei einem Ruderergometer wiederum führen die Beine eine Linearbewegung durch. Gerätschaften, die für die Ausführung der einzelnen Bewegungsabläufe vorgesehen sind, sind also aus dem Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt. Das Problem ist jedoch, dass für die Ausführung der einzelnen Bewegungsform jeweils ein separates Gerät vorgehalten werden muss, was neben einem hohen Platzbedarf auch einen hohen Ressourceneinsatz bedingt. Darüber hinaus besteht bei einer reinen Linearbewegung oftmals das Problem, dass das Bewegungsmuster nicht flüssig ist und der Umkehrpunkt stets einen Totpunkt darstellt. Auch kann bei den genannten Trainingsgeräten eine gezielte Variation der Orientierung der Bewegungsbahn nicht durchgeführt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Trainingsgerät zu entwickeln, mit dem ein variables Training ermöglicht ist.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei einem Trainingsgerät der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass dem Kreisbahnerzeuger eine radial zur Drehachse des Kreisbahnerzeugers versetzte Rotationsachse zur drehbaren Lagerung eines Rotators zugeordnet ist, dass die
Extremitätenstütze dem Rotator, vorzugsweise exzentrisch zur
Rotationsachse, zugeordnet ist, und dass die Trajektorie der
Extremitätenstütze durch eine Ellipse beschrieben ist, die durch eine
Überlagerung der Kreisbewegung des Kreisbahnerzeugers und des Rotators gebildet ist.
Durch die beschriebene Anordnung lässt sich eine sehr kompakte Bauweise des Trainingsgerätes erreichen. Darüber hinaus kann die Extremitätenstütze unterschiedlich am Rotator angebracht werden, wodurch unterschiedliche Bewegungsmuster realisiert werden können, insbesondere kann die Lage und die Größe der Halbachsen der Ellipse variiert werden, was zum Training unterschiedlicher Muskelgruppen führt. Darüber hinaus ersetzt das
erfindungsgemäße Trainingsgerät mehrere konventionelle Trainingsgeräte, was neben einem reduzierten Platzbedarf auch Kostenvorteile mit sich bringt. Für die Erfindung ist es zudem von Vorteil, wenn eine Koppelung des
Rotators mit dem Tragegestell zur Ableitung der Drehung des Rotators aus der Kreisbahn des Kreisbahnerzeugers vorgesehen ist. Dadurch ist gewährleistet, dass bei einer Drehung des Kreisbahnerzeugers eine Drehung des Rotators um die Rotationsachse erfolgt, wodurch die Überlagerung der beiden Kreisbahnen zu einer Ellipsenbahn erfolgt.
Es ist weiterhin für die Erfindung von Vorteil, wenn dem Tragegestell drehfest ein Ableitungsrad und dem Rotator drehfest ein Antriebsrad zugeordnet sind, und wenn das Ableitungsrad und das Antriebsrad über eine Kette, einen Riemen oder dergleichen miteinander gekoppelt sind. Dies hat den Vorteil, dass die Koppelung sehr störunanfällig ist, was der Betriebssicherheit des erfindungsgemäßen Trainingsgerätes zugutekommt.
Für die Benutzerfreundlichkeit des erfindungsgemäßen Trainingsgerätes ist es darüber hinaus günstig, wenn zur Bildung einer Unter- oder Übersetzung dem Ableitungsrad und dem Antriebsrad unterschiedliche Radien zugeordnet sind. Dies führt dazu, dass das Trainingsgerät auf den Sportler oder
Patienten gezielt eingestellt werden kann.
Für das erfindungsgemäße Trainingsgerät hat es sich als Vorteil erwiesen, wenn am Tragegestell eine zur Drehachse konzentrische Gehäusehülse angeordnet ist, und wenn der Rotationsachse eine Treibscheibe zugeordnet ist, die vorzugsweise integral mit dem Rotator gebildet ist, zur Koppelung des Rotators mit dem Tragegestell durch Anlage der Treibscheibe an die
Gehäusehülse. Diese verschleißarme Art der Koppelung zwischen Rotator und Tragegestell bedingt eine Reduzierung des Wartungsaufwandes und dient somit der Benutzerfreundlichkeit des erfindungsgemäßen
Trainingsgerätes. Als besonders günstig hat es sich gezeigt, wenn der Abstand zwischen der Rotationsachse und der Extremitätenstütze zur Festlegung der Größe der Halbsachsen der Ellipse und der Winkel zwischen
Drehachse/Rotationsachse und Rotationsachse/Extremitätenstütze zur Ausrichtung der Halbachsen der Ellipse einstellbar sind. Dadurch lässt sich das Trainingsgerät entsprechend den Bedürfnissen und Wünschen des Trainierenden oder des Patienten einstellen, was der Vielseitigkeit und der Benutzerfreundlichkeit des Trainingsgerätes dient.
Für die Anwendung unter anderem im Rehabilitationsbereich, speziell bei Patienten, die einen Querschnitt des Rückenmarkes aufweisen, hat es sich als günstig erwiesen, wenn ein Motor zum Antrieb der Drehachse
vorgesehen ist. Dies hat den Vorteil, dass auch Patienten mit
eingeschränkten oder nicht vorhandenen motorischen Fähigkeiten gezielt die Muskeln ihrer Extremitäten trainieren können. Für die Benutzerfreundlichkeit des Trainingsgerätes hat es sich als besonders günstig erwiesen, wenn die auf der Drehachse gelagerte Einheit zweifach vorgesehen ist und zu einem ersten Paar zur Verwendung durch ein erstes Extremitätenpaar zusammengefasst ist. Dadurch ist gewährleistet, dass ein Extremitätenpaar gemeinsam trainiert werden kann, was den Trainingseffekt erhöht und darüber hinaus physiologische Vorteile aufweist.
Für die Erfindung ist es darüber hinaus von Vorteil, wenn die
Phasenverschiebung zwischen den beiden Kreisbahnerzeugern einstellbar ist. Dies erlaubt vielfältige Trainingsmöglichkeiten des Patienten oder des Trainierenden. Für einen weiten Einsatzbereich hat es sich darüber hinaus als dienlich erwiesen, wenn ein zweites Paar Einheiten zur Verwendung durch ein zweites Extremitätenpaar vorhanden ist. Dadurch ist gewährleistet, dass neben einem Training der Arme zum Beispiel zeitgleich ein Training der Beine erfolgenden kann.
Als günstig hat es darüber hinaus auch gezeigt, wenn das erste Paar und das zweite Paar miteinander gekoppelt sind. Dadurch können zum Beispiel bei einem Patienten mit einer Verletzung des Rückenmarkes im Bereich der Halswirbelsäule und einer daraus resultierenden Immobilität aller vier Extremitäten diese mit nur einem Motor trainiert werden. Auf der anderen Seite kann auch die Bewegung des einen Extremitätenpaares durch die Bewegung des zweiten Extremitätenpaares unterstützt werden.
Für das Trainingsgerät hat es sich zudem als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn der Winkel und der Abstand zwischen dem ersten Paar und dem zweiten Paar veränderbar sind. Dadurch lässt sich das Trainingsgerät auf die jeweilige Physiologie des Patienten oder des Trainierenden anpassen.
Als besonders günstig hat es sich zudem auch gezeigt, wenn der Rotator durch eine Scheibe realisiert ist, der mehrere auf konzentrischen Kreisen angeordnete Löcher zur Aufnahme der Extremitätenstütze zugeordnet sind, zur Variation der Halbachsen der Ellipse und/oder deren Orientierung. Durch die Anordnung der Löcher auf konzentrischen Kreisen, die unterschiedliche Radien aufweisen, können unterschiedliche Bewegungsformen realisiert werden. Wird die Extremitätenstütze als Verlängerung der Rotationsachse angebracht, wird aus der Ellipsenbahn eine Kreisbahn. Je weiter entfernt die Extremitätenstütze von der Rotationsachse angebracht ist, desto mehr gleicht die Ellipsenbahn einer Translation. Da es sich jedoch stets noch um eine Ellipse handelt, bleibt eine runde Bewegungsform erhalten, was der Benutzerfreundlichkeit dient.
Für die Benutzerfreundlichkeit hat es sich zudem als Vorteil erwiesen, wenn in der Scheibe Langlöcher für die Aufnahme der Extremitätenstütze ausgebildet sind. Durch die Verwendung von Langlöchern kann die Form der Ellipse und deren Orientierung sehr fein variiert werden.
Besonders günstig für das erfindungsgemäße Trainingsgerät ist es, wenn der Abstand der Extremitätenstütze zur Rotationsachse und die Ausrichtung des Rotators relativ zum Kreisbahnerzeuger durch dem Rotator zugeordnete Rast- und/oder Schraubverbinder frei wählbar sind. Dies ermöglicht es, die Form und die Orientierung der Bewegungen auf die Bedürfnisse des
Patienten anzupassen.
Für die Erfindung hat es sich zudem als vorteilhaft erwiesen, wenn der Rotator als ein Steckverbinder realisiert ist, der durch vorgegebene
Rastpositionen unterschiedlich orientierbar auf der Rotationsachse
befestigbar ist, und dem mindestens drei Aufnahmepositionen zur Aufnahme der Extremitätenstütze zugeordnet sind, deren Abstände zur Rotationsachse unterschiedlich sind, zur Variation der Halbachsen der Ellipse. Dies hat einen positiven Einfluss auf die Benutzerfreundlichkeit des erfindungsgemäßen Trainingsgerätes.
Im Folgenden wird die Erfindung an in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Trainingsgerätes mit einem als Scheibe ausgeführten Rotator und einer Koppelung zwischen Tragegestell und Rotator durch eine Kombination aus
Gehäusetrommel und Treibscheibe
Fig. 2 eine perspektivische Detailansicht der Koppelung zwischen
einem als Rahmen ausgeführten Rotator und einem Tragegestell durch Kombination aus Treibräder und korrespondierendem Riemen,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des Trainingsgerätes mit als
Scheibe ausgeführtem Rotator, und
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des Trainingsgerätes mit als
Steckverbinder ausgeführtem Rotator.
Figur 1 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Trainingsgerätes 1. Zu sehen sind in der dargestellten Ausführungsform ein Tragegestell 2 des Trainingsgerätes 1 und die Befestigung eines
Kreisbahnerzeugers 3 an einer Drehachse 4. Exzentrisch zur Drehachse 4 ist an dem Kreisbahnerzeuger 3 ein Rotator 5 an einer Rotationsachse 6 gelagert. In dieser Ausführungsform ist die Koppelung zwischen dem
Tragegestell 2 und dem Rotator 5 durch eine Treibscheibe 7 realisiert, die bei einer Drehung des Kreisbahnerzeugers 3 an einer Gehäusehülse 8 abläuft. Die Gehäusehülse 8 ist zu diesem Zweck drehfest am Tragegestell 2 und koaxial zur Drehachse 4 befestigt. Zur besseren Koppelung ist im gezeigten Ausführungsbeispiel auf der Treibscheibe 7 außenumfangsseitig ein
Gummiring 9 aufgebracht, der zur Anlage an die Gehäusehülse 8
vorgesehen ist. Es ist aber natürlich auch vorstellbar, dass die Koppelung ohne diesen Gummiring 9 erfolgt. Es ist zudem auch im Rahmen des erfindungsgemäßen Trainingsgerätes 1 denkbar, dass die Treibscheibe 7 integral zum Rotator 5 gebildet ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Rotator 5 als eine Scheibe 10 realisiert, die Langlöcher 11 zur Aufnahme einer Extremitätenstütze 12 aufweist. Durch die Langlöcher 11 , die in Zahl und genauer Ausführungsform vom gezeigten Ausführungsbeispiel abweichen können, können vielfältige Bewegungsmuster realisiert werden. Es ist zudem noch darauf hinzuweisen, dass die Extremitätenstütze 12 auch in axialer Verlängerung zur Rotationsachse 6 angebracht werden kann. In diesem Fall, der nicht dargestellt ist, würde die Extremitätenstütze 12 eine reine Kreisbahn beschreiben. Figur 2 zeigt eine Detailansicht eines weiteren erfindungsgemäßen
Trainingsgerätes 1 mit einer alternativen Koppelung zwischen dem Rotator 5 und dem Tragegestell 2. Zu sehen ist hierbei, dass die Koppelung zwischen dem Rotator 5 und dem Tragegestell 2 durch die Verwendung eines
Ableitungsrades 13, welches drehfest mit dem Tragegestell 2 verbunden ist, und einem Antriebsrad 14, das drehfest mit dem Rotator 5 über die
Rotationsachse 6 verbunden ist, realisiert ist. Zur Koppelung sind dabei das Ableitungsrad 13 und das Antriebsrad 14 durch einen Riemen 15 miteinander verbunden. Dabei kann der Riemen 15 je nach Ausführungsform des
Ableitungsrades 13 und des Antriebrades 14 unterschiedlich ausgebildet sein. So ist zum Beispiel auch die Verwendung einer Kombination aus Zahnrädern und einer Kette denkbar. Der Kreisbahnerzeuger 3 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zweiteilig ausgeführt. Dies hat den Vorteil, dass die beiden Teile des Kreisbahnerzeugers 3 gegeneinander verschoben werden können, um den Riemen 15, der das Ableitungsrad 13 und das Antriebsrad 14 mit einander verbindet, zu spannen. Der Rotator 5 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Rahmen 16 ausgeführt und weist ein Rahmenlangloch 17 auf, an dem durch die Verwendung geeigneter Rast- und/oder Schraubverbinder 18 die Rotationsachse 6 und die Extremitätenstütze 12 befestigt werden können. Diese Befestigung erfolgt so, dass die Polarkoordinaten und damit die Trajektorie der Extremitätenstütze 12 frei einstellbar sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind dem
Trainingsgerät 1 zwei an der Drehachse 4 befestigte Einheiten 19
zugeordnet, die jeweils aus einem Kreisbahnerzeuger 3 mit einem mit dem Tragegestell 2 gekoppelten Rotator 5 und einer Extremitätenstütze 12, gebildet sind. Die Phasenverschiebung zwischen den beiden gezeigten Kreisbahnerzeugern 3 beträgt 0°, kann aber verstellt werden. Da im
gezeigten Ausführungsbeispiel die Winkel zwischen Drehachse AI
Rotationsachse 6 und Rotationsachse 6/Extremitätenstütze 12 für die beiden Einheiten 19 unterschiedlich sind, ist auch die Orientierung resultierenden Ellipsen der Extremitätenstützen 12 unterschiedlich. Es ist zudem im
Rahmen des erfindungsgemäßen Trainingsgerätes 1 denkbar, dass ein Motor 22 zum Antrieb der Drehachse 4 vorgesehen ist. Dieser befindet sich vorzugsweise im Tragegestell 2 und ist in der Abbildung nicht zu sehen.
Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Rotators 5 des
erfindungsgemäßen Trainingsgerätes 1. Dabei ist der Rotator 5 als eine Scheibe 10 gebildet, die auf der Rotationsachse 6 befestigt ist. Die Scheibe 10 weist Löcher 20 zur Aufnahme der Extremitätenstütze 12 auf.
Festzustellen ist, dass sich die Löcher 20 in unterschiedlichem radialem Abstand zur Rotationsachse 6 befinden. Dadurch kann die Form der
Trajektorie der Extremitätenstütze 12 festgelegt werden. Befindet sich die Extremitätenstütze 12 koaxial zur Rotationsachse 6, so führt die
Extremitätenstütze 12, ähnlich wie bei einem Fahrradergometer, eine reine Kreisbewegung aus. Wird die Extremitätenstütze 12 radial zur
Rotationsachse 6 nach außen versetzt, nimmt die Trajektorie der
Extremitätenstütze 12 eine elliptische Form ein, die mit zunehmendem
Abstand der Extremitätenstütze 12 zur Rotationsachse 6 in eine lineare Form übergeht, jedoch stets ihren elliptischen Charakter beibehält. Dies hat den Vorteil, dass stets ein runder Bewegungsablauf gewährleistet ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Löcher 20 zur Aufnahme der
Extremitätenstütze 12 auf konzentrischen Kreisen angeordnet. Dadurch kann die Orientierung der Trajektorie der Extremitätenstütze 12 variiert werden, ohne die Ellipsenform zu ändern. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Trainingsgerätes 1 ist es auch denkbar, anstelle von Löchern 20 Langlöcher 11 zu verwenden. Im dargestellten Abbildungsbeispiel beträgt die
Phasenverschiebung zwischen den beiden Kreisbahnerzeugern 3 180°, kann jedoch auch variiert werden.
Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsform des Rotators 5 eines
erfindungsgemäßen Trainingsgerätes 1. Zu sehen ist, dass der Rotator 5 als Steckverbinder 21 realisiert ist, der auf die Rotationsachse 6 unter verschiedenen Orientierungen aufgesteckt werden kann. Dadurch können unterschiedliche Orientierungen der Ellipsen der Extremitätenstützen 12 realisiert werden. Die Länge der Halbachsen der Ellipsen kann dadurch verändert werden, dass die Extremitätenstütze 12 an vorgegebenen
Positionen an dem Steckverbinder 21 befestigbar ist, deren Abstand zur Rotationsachse 6 die resultierende Trajektorie der Extremitätenstütze 12 bestimmt. Wie bei den oben vorgestellten Ausführungsbeispielen ist die resultierende Trajektorie der Extremitätenstütze 12 durch deren Abstand zur Rotationsachse 6 bestimmt. Auch hierbei ist zu beachten, dass es sich bei der Bewegung unabhängig vom Abstand zwischen Rotationsachse 6 und Extremitätenstütze 12 immer um eine Ellipse handelt, was stets eine runden Bewegungsablauf zulässt und einen Totpunkt an den Umkehrpunkten vermeidet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden
Kreisbahnerzeuger 3 um 180° zueinander phasenverschoben. Zu sehen ist auch, dass die Orientierung und die Abstände zur jeweiligen Rotationsachse 6 für die beiden gezeigten Extremitätenstützen 12 unterschiedlich sind. Obwohl im Alltagsgebrauch nicht sonderlich sinnvoll, führt dies die vielfältigen Einstellmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Trainingsgerätes 1 vor Augen. Es ist also festzuhalten, dass das erfindungsgemäße Trainingsgerät 1 eine Vielzahl an Einstellungsmöglichkeiten bietet. Im Folgenden soll die
Funktionsweise noch einmal anhand der in Figur 2 dargestellten
Ausführungsform erläutert werden. Hierbei sind zwei Einheiten 19 paarweise angeordnet. Die Phasenverschiebung zwischen den beiden
Kreisbahnerzeugern 3, die im gezeigten Ausführungsbeispiel 0° beträgt, kann durch eine unterschiedliche Befestigung des Kreisbahnerzeugers 3 auf der Drehachse 4 eingestellt werden. Auch die Trajektorie der einzelnen Extremitätenstütze 12 kann individuell verändert werden. Aus diesem Grund ist die Extremitätenstütze 12 an einem Rast- und/oder Schraubverbinder 18 befestigt, der an einem Rahmenlangloch 17 eines Rahmens 16 frei verschiebbar angebracht ist. Je näher die Extremitätenstütze 12 an der Rotationsachse 6 befestigt ist, desto mehr gleicht deren Trajektorie einer Kreisbewegung. Für eine reine Kreisbewegung kann die Extremitätenstütze 12 am Rotator 5 in Verlängerung zur Rotationsachse 6 befestigt werden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weisen die Trajektorien der beiden
Extremitätenstützen 12 annähernd die gleiche Form auf. Da der Abstand der Extremitätenstütze 12 zur jeweiligen Rotationsachse 6 recht groß ist, zeichnen sich die Bewegungen durch einen fast linearen, jedoch immer noch elliptischen, Charakter aus. Darüber hinaus sind die beiden Ellipsenbahnen um ca. 90° zueinander versetzt. Diese Orientierung ist durch den Winkel zwischen Drehachse 4/Rotationsachse 6 und Rotationsachse
6/Extremitätenstütze 12 bestimmt, der im gezeigten Ausführungsbeispiel frei variiert werden kann. Bezugszeichenliste
1 Trainingsgerät
2 Tragegestell
3 Kreisbahnerzeuger
4 Drehachse
5 Rotator
6 Rotationsachse
7 Treibscheibe
8 Gehäusehülse
9 Gummiring
10 Scheibe
11 Langloch
12 Extremitätenstütze
13 Ableitungsrad
14 Antriebsrad
15 Riemen
16 Rahmen
17 Rahmenlangloch
18 Rast und/oder Schraubverbinder
19 Einheit
20 Loch
21 Steckverbinder
22 Motor

Claims

Patentansprüche:
Trainingsgerät für das Training mindestens einer Extremität,
insbesondere zur Anwendung im Rehabilitationsbereich und/oder im Fitnessbereich, mit einem Tragegestell (2) und einem Kreisbahnerzeuger (3), der an einer dem Tragegestell (2) zugeordneten Drehachse (4) drehbar gelagert ist, sowie einer Extremitätenstütze (12) zur Lagerung und/oder Abstützung der mindestens einen Extremität, dadurch gekennzeichnet, dass dem Kreisbahnerzeuger (3) eine radial zur
Drehachse (4) des Kreisbahnerzeugers (3) versetzte Rotationsachse (6) zur drehbaren Lagerung eines Rotators (5) zugeordnet ist, dass die Extremitätenstütze (12) dem Rotator (5), vorzugsweise exzentrisch zur Rotationsachse (6), zugeordnet ist, und dass die Trajektorie der
Extremitätenstütze (12) durch eine Ellipse beschrieben ist, die durch eine Überlagerung der Kreisbewegungen des Kreisbahnerzeugers (3) und des Rotators (5) gebildet ist.
Trainingsgerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Koppelung des Rotators (5) mit dem Tragegestell
(2) zur Ableitung der Drehung des Rotators (5) aus der Kreisbahn des Kreisbahnerzeugers
(3) vorgesehen ist.
Trainingsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Tragegestell (2) drehfest ein Ableitungsrad (13) und dem Rotator (5) drehfest ein Antriebsrad (14) zugeordnet sind, und dass das Ableitungsrad (13) und das Antriebsrad (14) über eine Kette, einen Riemen (15) oder dergleichen miteinander gekoppelt sind.
4. Trainingsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur
Bildung einer Unter- oder Übersetzung dem Ableitungsrad (13) und dem Antriebsrad (14) unterschiedliche Radien zugeordnet sind.
5. Trainingsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass am
Tragegestell (2) eine zur Drehachse (4) konzentrische Gehäusehülse (8) angeordnet ist, und dass der Rotationsachse (6) eine Treibscheibe (7) zugeordnet ist, die vorzugsweise integral mit dem Rotator (5) gebildet ist, zur Koppelung des Rotators (5) mit dem Tragegestell (2) durch Anlage der Treibscheibe (7) an die Gehäusehülse (8).
6. Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Rotationsachse (6) und der Extremitätenstütze (12) zur Festlegung der Größe der Halbachsen der Ellipse und der Winkel zwischen Drehachse (4)/Rotationsachse (6) und Rotationsachse (6)/Extremitätenstütze (12) zur Ausrichtung der
Halbachsen der Ellipse einstellbar sind.
7. Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, dass ein Motor (22) zum Antrieb der Drehachse (4) vorgesehen ist.
8. Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, dass die auf der Drehachse (4) gelagerte Einheit (19) zweifach vorgesehen ist und zu einem ersten Paar zur Verwendung durch ein erstes Extremitätenpaar zusammengefasst ist.
9. Trainingsgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenverschiebung zwischen den beiden Kreisbahnerzeugern (3) einstellbar ist.
10. Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, dass ein zweites Paar Einheiten (19) zur Verwendung durch ein zweites Extremitätenpaar vorhanden ist.
11. Trainingsgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Paar und das zweite Paar miteinander gekoppelt sind.
12. Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 10 bis 11 , dadurch
gekennzeichnet, dass der Winkel und der Abstand zwischen dem ersten Paar und dem zweiten Paar veränderbar ist.
13. Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, dass der Rotator (5) durch eine Scheibe (10) realisiert ist, der mehrere auf konzentrischen Kreisen angeordnete Löcher (20) zur Aufnahme der Extremitätenstütze (12) zugeordnet sind, zur Variation der Halbachsen der Ellipse und/oder deren Orientierung.
14. Trainingsgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass in der Scheibe (10) Langlöcher (11) für die Aufnahme der Extremitätenstütze (12) ausgebildet sind.
15. Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, dass der Abstand der Extremitätenstütze (12) zur Rotationsachse (6) und die Ausrichtung des Rotators (5) relativ zum Kreisbahnerzeuger (3) durch dem Rotator (5) zugeordnete Rast- und/oder Schraubverbinder (18) frei wählbar sind.
16. Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, dass der Rotator (5) als ein Steckverbinder (21) realisiert ist, der durch vorgegebene Rastpositionen unterschiedlich orientierbar auf der Rotationsachse (6) befestigbar ist, und dem mindestens drei
Aufnahmepositionen zur Aufnahme der Extremitätenstütze (12)
zugeordnet sind, deren Abstände zur Rotationsachse (6) unterschiedlich sind, zur Variation der Halbachsen der Ellipse.
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