EP3272323A1

EP3272323A1 - Trainingsgerät zur verbesserung des venösen blut-rückflusses in den beinen sowie der kraft und ansteuerung der muskulatur am sprunggelenk

Info

Publication number: EP3272323A1
Application number: EP17401080.1A
Authority: EP
Inventors: Sanjay WEBER-SPICKSCHEN
Original assignee: Rpc Rehacare Ug (haftungsbeschrankt) & Co KG
Current assignee: Rpc Rehacare Ug (haftungsbeschrankt) & Co KG
Priority date: 2016-07-18
Filing date: 2017-07-18
Publication date: 2018-01-24
Also published as: DE102017116220A1

Abstract

Es wird ein Trainingsgerät, insbesondere zur Anwendung als Sprunggelenktrainer, beschrieben, das zur Verbesserung oder Aktivierung der Muskelpumpe insbesondere in den Beinen eines Menschen vorgesehen ist, um damit den venösen Blut-Rückfluss zu fördern, sowie auch als Prophylaxe der so genannten Reisethrombose zu dienen, die insbesondere während oder nach längeren Bus-, Bahn- oder Flugreisen auftreten kann. Gleichzeitig kann es auch zum Training der Kraft und Beweglichkeit nach Verletzungen des Sprunggelenks eingesetzt werden. Das Trainingsgerät zeichnet sich insbesondere durch eine mittels einer Gelenkverbindung (3) schwenkbar an einem Gehäuse (1) gelagerte Schwenkplatte (2) sowie Sensoren aus, mit denen die durch einen Benutzer zum Schwenken der Schwenkplatte (2) mit den Füßen ausgeübten Kräfte gemessen und zur Auswertung und Speicherung vorzugsweise drahtlos an eine entfernte Empfangseinrichtung und/oder eine lokale Displayeinheit übertragen werden können. Besonders bevorzugt kann der Schwenkwiderstand mittels Federn mit einstellbarer Vorspannung an einen individuellen Trainingszustand angepasst werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Trainingsgerät, das zur Anwendung als Sprunggelenktrainer zur Verbesserung von Kraft, Beweglichkeit, Ausdauer und Ansteuerung am Sprunggelenk und dessen umgebenden Weichteilmantel, insbesondere nach Operationen, sowie zur Verbesserung oder Aktivierung der Muskelpumpe insbesondere in den Beinen eines Menschen vorgesehen ist, um damit den venösen Blut-Rückfluss zu fördern, sowie auch als Prophylaxe der so genannten Reisethrombose, die insbesondere während oder nach längeren Bus-, Bahn- oder Flugreisen auftreten kann.
Unter einer Thrombose versteht man die Bildung eines Blutgerinnsels (Thrombus), der das Gefäß verschließt. Meist handelt es sich um eine Venen-Thrombose, die gehäuft in den Beinen als Beinvenen- oder Wadenvenen-Thrombose auftreten kann. Das Gerinnsel bildet ein Hindernis in der Gefäßbahn, wodurch ein ungehemmter Blutfluss nicht mehr möglich ist. Folgen einer solchen Thrombose können das sog. Postthrombotische Syndrom oder eine Lungenembolie sein. Bei der Lungenembolie werden Teile des in den Beinvenen befindlichen Thrombus in die Lunge abgeschwemmt und verursachen dort Gefäßverschlüsse, die je nach Ausmaß von der Minderdurchblutung bis zur Infarzierung (Absterben) von kleineren oder größeren Lungenarealen führen. Die hauptsächlichen Folgen sind eine Erhöhung des Lungendrucks (pulmonale Hypertonie) mit Rechtsherzbelastung bis hin zu -versagen, Hypoxie (Sauerstoffmangel), Lungenentzündungen und eine erhöhte Prädisposition (Erkrankungs-Bereitschaft) für Lungenkrebs. Das Postthrombotische Syndrom kann sich im Anschluss an eine Venen-Thrombose entwickeln und bildet je nach Schweregrad Symptome wie Ödemneigung (Wasseransammlung) in den Beinen, Sklerosen (Verhärtungen) der Haut und des Unterhautfettgewebes, und Ulzerationen (Geschwüren) aus.
Ursache für eine Thrombose ist eine herabgesetzte Blutströmungsgeschwindigkeit, eine Erhöhung der Blutviskosität und eine Venenwandschädigung (Virchow'sche Trias) (Virchow 1856). Die zunächst als "Economy Class Syndrome" (Symington und Stack 1977, Cruickshank et al. 1988) bezeichnete Reisethrombose ist eine tiefe Venenthrombose der unteren Extremitäten, die in unmittelbarem zeitlichen Zusammenhang mit einer mehrstündigen Reise steht, die in vorwiegend sitzender Position durchgeführt und bei vor Reiseantritt symptomlosen Patienten vorkommt. (Partsch et al. 2001). Der Begriff des "Economy Class Syndrome" wurde nicht aufrechterhalten, weil in Studien kein Unterschied bezüglich der Häufigkeit des Auftretens von tiefen Beinvenenthrombosen oder -embolien zwischen der Business Class und der Economy Class festgestellt werden konnten (Jacobsen et al. 2003). Außerdem kann die Erkrankung auch nach längeren Bus- oder Autoreisen auftreten (Homans (1954). Die Bewegungslosigkeit und Eingeengtheit, die durch langes - insbesondere im Knie angewinkeltes- Sitzen zum Beispiel während längerer Flug- oder Busreisen auftritt, können zu einer Reise-Thrombose führen, bei der es zu einer wie oben beschriebenen tiefen Venen-Thrombose kommen kann (Mulac 2007, Bagshaw et al. 2001).
Das Risiko, während einer längeren Reise an einer Reisethrombose zu erkranken ist gering (Mulac 2007). Die Wahrscheinlichkeit erhöht sich aber signifikant, wenn zusätzlich individuelle Risikofaktoren als Auslöser dazukommen (Mulac 2007, Koscielny et al. 2002, Bagshaw 2001, Partsch et al. 2001, Kuipers et al. 2007). Individuelle Risikofaktoren für das Auftreten einer Reise-Thrombose sind ein Alter über 60 Jahre, das Vorliegen einer klinisch relevanten Herzerkrankung, familiäre Thromboseneigung, Adipositas, Exsikkose, Einnahme von oralen Kontrazeptiva, das Vorliegen maligner Erkrankungen oder kurz zurückliegende operative Eingriffe mit erhöhtem Thromboserisiko (Partsch et al. 2001). Kuipers et al. (2007) haben festgestellt, dass eine Reisethrombose auf Langstreckenflügen (ab 4 h Flugzeit) bei jedem 4500. bis 6000. Fluggast auftritt und bei kleinen (<165 cm) oder großen (>185 cm) Menschen und bei Menschen mit einem BDI über 25 kg/m2 ein erhöhtes Risiko für das Auftreten einer Reisethrombose besteht. Weitere individuelle Risikofaktoren sind großzügiger Alkohol- Tee- oder Kaffeegenuss während der Flugreise, sowie die Einnahme von Schlafmitteln (Mulac 2007).
Als Prophylaxe werden je nach Risikoklasse allgemeine Maßnahmen wie das Vermeiden von Schlaf- oder Beruhigungsmitteln, Verzicht auf Alkohol und regelmäßige Flüssigkeitszufuhr (bei geringem Risiko) empfohlen, während Kompressionsstrümpfe der Klassen I bis II und medikamentelle Antithrombotica (niedermolekulares Heparin) in mittlerer und höherer Risikoklasse (Mulac 2007, Koscielny 2002, Bagshaw 2001) anzuwenden sind. Bereits in der niedrigsten Risikoklasse werden regelmäßige Bewegungsübungen empfohlen, wie zum Beispiel Fußwippen und wiederholtes Aufstehen und einige Schritte gehen (Partsch et al. 2001).
Angesichts dieser Risiken liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Trainingsgerät, insbesondere zur Anwendung als Sprunggelenktrainer und zur Verbesserung oder Aktivierung der Muskelpumpe insbesondere in den Beinen eines Menschen zu schaffen, um damit den venösen Blut-Rückfluss zu fördern, wobei das Trainingsgerät relativ einfach, kompakt und robust aufgebaut und auch für mobile Anwendungen, insbesondere im Flugzeug oder anderen Verkehrsmitteln (Bus, Bahn) geeignet sein soll, gleichzeitig jedoch ein besonders effektives Training erlaubt.
Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Trainingsgerät gemäß Anspruch 1.
Durch die beanspruchte Anordnung von Schubbolzen und Schubstange ist das Trainingsgerät ist kompakt und robust aufgebaut und bietet zahlreiche Erweiterungsmöglichkeiten. Es muss von einem Benutzer mit den Füßen bzw. dem Sprunggelenk aktiv betätigt werden und führt dadurch zu einer Verbesserung oder Aktivierung der Muskelpumpe im Sinne einer aktiven Thromboseprophylaxe insbesondere in den Beinen des Benutzers.
Dabei kann das Trainingsgerät eine Schwenkplatte für beide Füße oder zwei Schwenkplatten für jeweils einen Fuß eines Benutzers aufweisen, so dass auch koordinative Fähigkeiten trainiert werden können.
Das Trainingsgerät ist insbesondere für Flug- oder Reisegesellschaften interessant, die dieses für ihre Kunden zur Verfügung stellen wollen. Es können beispielsweise bestimmte Sitzgruppen in einem Flugzeug mit dem Trainingsgerät ausgestattet werden, um dort Personen unterzubringen, die einer erhöhten Thrombose-Risikoklasse angehören.
Das Trainingsgerät ist insbesondere zur Verbesserung von Kraft, Beweglichkeit, Ausdauer und Ansteuerung am Sprunggelenk und dessen umgebenden Weichteilmantel, insbesondere nach Operationen, geeignet. In diesem Fall kann das Trainingsgerät auch im Liegen, zum Beispiel in einem Patientenbett, angewendet werden.
Die abhängigen Ansprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
Vorzugsweise wird die von dem Benutzer ausgeübte Kraft mittels Sensoren gemessen, so dass ein besonders effektives Training realisiert werden kann.
Das Trainingsgerät weist alternativ oder zusätzlich zu den Sensoren vorzugsweise Federeinrichtungen auf, mit denen dem Benutzer ein mit zunehmendem Schwenkwinkel der mindestens einen Schwenkplatte steigender Widerstand entgegengesetzt wird.
Die Kraft dieser Federeinrichtungen ist vorzugsweise einstellbar, und besonders bevorzugt für jede der beiden Schwenkrichtungen unabhängig voneinander, so dass Benutzer unterschiedlichster Trainingszustände mit dem Trainingsgerät effektiv trainieren können.
Weitere Vorteile der Erfindung bestehen darin, dass durch die Anwendung von Druckkraftsensoren eine relativ genaue Kraftmessung möglich ist, die in Echtzeit visualisiert und gespeichert und/oder drahtlos oder drahtgebunden an eine entfernte Empfangsstation (zum Bespiel ein Tablet-PC oder Smartphone) und/oder eine Displayeinheit an dem Trainingsgerät übertragen werden kann und damit dem Benutzer eine unmittelbare Rückkopplung gibt.
Das Trainingsgerät umfasst zu diesem Zweck vorzugsweise eine elektronische Schaltungsanordnung, mit der die von den Druckkraftsensoren erzeugten Messsignale aufbereitet und drahtlos oder drahtgebunden an eine entfernte Empfangsstation und/oder eine Displayeinheit an dem Trainingsgerät insbesondere zur Visualisierung und/oder Speicherung übertragen werden können.
Weiterhin kann das Trainingsgerät über eine solche Übertragungseinrichtung mit verschiedenen Apps verbunden werden, die bestimmte Übungen auf spielerische Art im Sinne einfacher Computerspiele koordinieren und anleiten.
Dem Benutzer kann mittels der Schaltungsanordnung auch ein bestimmtes, dort gespeichertes Kraftprofil als Soll-Kurve vorgegeben und zum Beispiel auf der an dem Trainingsgerät angeordneten Displayeinheit oder einem anderen Display angezeigt werden, wobei die Soll-Kurve dann zur Analyse und Auswertung mit einer erzielten Ist-Kurve verglichen werden kann, um zum Beispiel eine Fortschrittsanalyse durchzuführen.
Mit solchen Anwendungen (Apps) kann man auf die individuellen Leistungsmöglichkeiten des Benutzers eingehen, so dass das Trainingsgerät nicht als lästiges, sondern als lustiger und spielerischer Zeitvertreib insbesondere auf langen Reisen empfunden und die Motivation des Benutzers, sich mit dem Trainingsgerät zu beschäftigen, deutlich erhöht wird.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnung. Es zeigt:

Fig. 1: eine erste Ansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trainingsgerätes sowie dessen Anwendung;
Fig. 2: eine zweite Ansicht der ersten Ausführungsform des Trainingsgerätes;
Fig. 3: eine dritte Ansicht der ersten Ausführungsform des Trainingsgerätes;
Fig. 4: eine Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trainingsgerätes sowie dessen Anwendung;
Fig. 5: eine schematische Darstellung des funktionellen Aufbaus des Trainingsgerätes;
Fig. 6: eine schematische Darstellung des funktionellen Aufbaus eines alternativen Trainingsgerätes;
Fig. 7: eine dreidimensionale Ansicht in das geöffnete Trainingsgerät gemäß der ersten Ausführungsform von unten;
Fig. 8: eine dreidimensionale Ansicht in das geöffnete Trainingsgerät gemäß der zweiten Ausführungsform von unten;
Fig. 9: einen ersten Längsschnitt durch das Trainingsgerät gemäß der Pfeile A-A in Figur 7;
Fig. 10: einen zweiten Längsschnitt durch das Trainingsgerät gemäß der Pfeile B-B in Figur 7;
Fig. 11: einen Querschnitt durch das Trainingsgerät gemäß der Pfeile C-C in Figur 7;
Fig. 12: eine Stirnansicht des Trainingsgerätes gemäß des Pfeils F in Figur 9 und 10;
Fig. 13: eine erste Ansicht einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trainingsgerätes;
Fig. 14: eine zweite Ansicht der dritten Ausführungsform des Trainingsgerätes;
Fig. 15: eine dritte Ansicht der dritten Ausführungsform des Trainingsgerätes;
Fig. 16: eine dreidimensionale Ansicht in das geöffnete Trainingsgerät der dritten Ausführungsform von unten;
Fig. 17: einen Längsschnitt durch das Trainingsgerät gemäß der Pfeile A-A in Figur 16; und
Fig. 18: ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung zur Verarbeitung und Übertragung von erfassten Sensorsignalen.

Figur 1 zeigt eine erste dreidimensionale Ansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trainingsgerätes mit den darauf aufgestellten Füßen eines Benutzers. Das Trainingsgerät umfasst ein Gehäuse 1 insbesondere in Form einer Sockel- oder Basiseinheit, insbesondere zum Aufstellen des Trainingsgerätes auf eine Unterlage, sowie eine Schwenkplatte 2, die über eine Gelenkverbindung 3 mit dem Gehäuse 1 verbunden ist, so dass die Schwenkplatte 2 um eine horizontale Drehachse (d.h. in einer vertikalen Ebene) schwenkbar ist und ein Benutzer diese mittels der Füße nach vorn und hinten (d.h. in den Richtungen gemäß Pfeil W) schwenken kann, um damit die Muskelpumpe in den Beinen anzuregen und den Blutfluss insbesondere in den Venen zu fördern. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Gelenkverbindung 3 bzw. die Drehachse in etwa auf Höhe der halben, sich in Richtung senkrecht zu der horizontalen Drehachse erstreckenden Länge der Schwenkplatte 2 (d.h. in der Richtung, in der auch die aufgesetzten Füße eines Benutzers zeigen) liegt, so dass die Schwenkplatte 2 in beiden Schwenkrichtungen im Wesentlichen um den gleichen Winkel nach vorne und nach hinten geschwenkt werden kann.
Um einen sicheren Stand des Gehäuses 1 zu gewährleisten und ein unbeabsichtigtes Verrutschen zu verhindern, ist dieses vorzugsweise mit entsprechenden Gummifüßen Gf versehen.
Das Gehäuse 1 beinhaltet vorzugsweise auch Sensoren zur Erfassung der durch einen Benutzer ausgeübten Kräfte sowie vorzugsweise eine Schaltungsanordnung zur Aufbereitung und Speicherung und/oder zur vorzugsweise drahtlosen Übertragung der Sensorsignale zu einer entfernten oder lokalen Empfangsstation, insbesondere einer Auswerte- und Speichereinrichtung. Zur Betätigung der Schaltungsanordnung sind vorzugsweise an einer der Stirnseiten des Gehäuses 1 mindestens ein Schalter T (insbesondere ein Tastschalter zum Ein- und Ausschalten der Schaltungsanordnung) sowie mindestens eine Kontroll- oder Signallampe L angeordnet.
Figur 2 zeigt eine dreidimensionale zweite Ansicht der ersten Ausführungsform des Trainingsgerätes von schräg vorne, d.h. von links in Figur 1. Auch in dieser Darstellung ist das Gehäuse 1, die Schwenkplatte 2 sowie die Gelenkverbindung 3 zu erkennen. Die Gelenkverbindung 3 dient wie schon erwähnt dazu, ein Schwenken der Schwenkplatte 2 mittels eines oder beider Füße eines Benutzers um die Drehpunkte D, durch die die horizontale Drehachse verläuft, nach vorne und hinten zu ermöglichen, während eine seitliche Kippbewegung verhindert wird.
Die Gelenkverbindung 3 weist zu diesem Zweck einen ersten und einen zweiten Träger 31, 32 an dem Gehäuse 1 sowie einen dritten und einen vierten Träger 33, 34 an der Schwenkplatte 2 auf. Der erste und der dritte sowie der zweite und der vierte Träger sind wiederum um die Drehpunkte D in bekannter Weise schwenkbar miteinander verbunden, so dass die horizontale Drehachse durch die beiden Drehpunkte D und damit senkrecht zur Längsrichtung der Schwenkplatte 2 verläuft.
Weiterhin ist in Figur 2 ein Schubbolzen 4 zu erkennen, der mit einem ersten Ende an der Schwenkplatte 2 befestigt ist, so dass er beim Schwenken der Schwenkplatte 2 eine pendelartige Bewegung ausführt. Der Schubbolzen 4 erstreckt sich durch ein Langloch in dem Gehäuse 1 in dieses hinein, beaufschlagt dort mit seinem zweiten Ende eine innerhalb des Gehäuses 1 in ihrer Längsrichtung verschiebbar gelagerte Schubstange (nicht dargestellt) und bewegt diese entsprechend der Schwenkbewegung der Schwenkplatte 2 in ihrer Längsrichtung hin und her, so dass also die Schwenkbewegung der Schwenkplatte 2 in eine translatorische Bewegung (Längsverschiebung) der Schubstange umgesetzt wird.
Der Schubbolzen 4 ist vorzugsweise so an der Schwenkplatte 2 befestigt, dass er sich in einer Richtung senkrecht zur Schwenkplatte 2 in das Gehäuse 1 hinein erstreckt.
Ferner ist der Schubbolzen 4 vorzugsweise so an der Schwenkplatte 2 positioniert, dass er sich durch die durch die Gelenkverbindung 31, 32, 33, 34 und die Drehpunkte D definierte horizontale Drehachse der Schwenkplatte 2 erstreckt.
Schließlich sind in Figur 2 an der vorderen Stirnfläche des Gehäuses 1 zwei Batteriefächer mit Deckel Bf zu erkennen, die geöffnet werden können, um Batterien oder Akkumulatoren zur Versorgung der Schaltungsanordnung in das Gehäuse 1 einzusetzen.
Figur 3 zeigt eine dritte Ansicht der ersten Ausführungsform des Trainingsgerätes in einer Ansicht von schräg hinten auf dessen Unterseite. Auch in dieser Darstellung ist wiederum das Gehäuse 1 mit einer Grundplatte, an der sich Gummifüße Gf befinden, die Schwenkplatte 2 sowie der zweite und vierte Träger 32, 34 zu erkennen, die um die Drehpunkte D schwenkbar miteinander verbunden sind. Auch ein Teil des Schubbolzens 4 ist in dieser Darstellung zu erkennen. Wie schon erwähnt wurde, sind vorzugsweise an der hinteren Stirnseite des Gehäuses 1 mindestens ein Schalter oder Taster T sowie mindestens eine Kontroll- oder Signallampe L angeordnet.
Figur 4 zeigt eine dreidimensionale Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trainingsgerätes sowie dessen Anwendung. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass das Trainingsgerät zwei Schwenkplatten 2a, 2b aufweist, die jeweils unabhängig voneinander wie oben beschrieben geschwenkt werden können und dazu vorgesehen sind, mit jeweils einem Fuß eines Benutzers betätigt zu werden.
Beide Schwenkplatten 2a, 2b sind an einem gemeinsamen Gehäuse 1 unabhängig voneinander schwenkbar gelagert, so dass für jede Schwenkplatte 2a, 2b jeweils eine Gelenkverbindung 31a, 32a, 33a, 34a; 31b, 32b, 33b, 34b, ein Schubbolzen 4a; 4b und eine Schubstange sowie die weiteren, nachfolgend noch erläuterten Komponenten vorgesehen sind. Die Verarbeitung der von den Sensoren erfassten Signale erfolgt vorzugsweise mit einer gemeinsamen Schaltungsanordnung.
Dementsprechend ist also die erste Schwenkplatte 2a mittels einer ersten Gelenkverbindung 31a, 32a, 33a, 34a und die zweite Schwenkplatte 2b mittels einer zweiten Gelenkverbindung 31b, 32b, 33b, 34b schwenkbar mit dem Gehäuse 1 verbunden und beaufschlagt mittels eines ersten Schubbolzens 4a eine erste Schubstange bzw. mittels eines zweiten Schubbolzens 4b eine zweite Schubstange.
Figur 4 zeigt auch weitere Einzelheiten der Gelenkverbindungen, die beide vorzugsweise identisch aufgebaut sind und auch mit der (einzigen) Gelenkverbindung 3 gemäß Figur 1 identisch sind.
Die erste Gelenkverbindung umfasst somit einen ersten Träger 31a und einen zweiten Träger 32a, die an dem Gehäuse 1 befestigt sind, sowie einen dritten Träger 33a und einen vierten Träger 34a, die an der ersten Schwenkplatte 2a befestigt sind. Der erste und der dritte sowie der zweite und der vierte Träger sind um einen Drehpunkt D schwenkbar in bekannter Weise miteinander verbunden.
Von der identisch aufgebauten zweiten Gelenkverbindung sind in dieser Figur Teile des ersten Trägers 31b und des zweiten Trägers 32b an dem Gehäuse 1 sowie Teile des dritten Trägers 33b und des vierten Trägers 34b an der zweiten Schwenkplatte 2b zu erkennen, wobei wiederum der erste und der dritte sowie der zweite und der vierte Träger um den Drehpunkt D schwenkbar in bekannter Weise miteinander verbunden sind. Die durch die Drehpunkte D der ersten Schwenkplatte 2a verlaufende Drehachse und die durch die Drehpunkte der zweiten Schwenkplatte 2b verlaufende Drehachse fluchten vorzugsweise miteinander bzw. stellen eine gemeinsame identische Drehachse für beide Schwenkplatten 2a, 2b dar.
Weiterhin ist in Figur 4 der erste Schubbolzen 4a gezeigt, der mit einem ersten Ende wiederum fest mit der ersten Schwenkplatte 2a verbunden ist und mit dem anderen zweiten Ende eine innerhalb des Gehäuses 1 geführte erste Schubstange (siehe Figur 8) beaufschlagt. Dadurch bewirkt eine Schwenkbewegung der ersten Schwenkplatte 2a um die durch die Drehpunkte D verlaufende Drehachse, dass die erste Schubstange in ihrer Längsrichtung entsprechend hin- bzw. herbewegt wird, wie es oben bereits mit Bezug auf die Figuren 2 und 3 beschrieben wurde.
In gleicher Weise wird auch eine Schwenkbewegung der zweiten Schwenkplatte 2b über den zweiten Schubbolzen 4b auf eine innerhalb des Gehäuses 1 geführte zweite Schubstange (siehe Figur 8) übertragen, so dass diese entsprechend der Schwenkbewegung der zweiten Schwenkplatte 2b in ihrer Längsrichtung hin- bzw. herbewegt wird.
Weitere Einzelheiten hierzu werden nachfolgend mit Bezug auf die Figuren 7 und 8 erläutert werden.
Vorzugsweise sind an der Stirnseite des Gehäuses 1 noch ein oder zwei Batteriefächer mit Deckel Bf vorgesehen, in die Batterien oder Akkumulatoren zur Stromversorgung der Schaltungsanordnung innerhalb des Gehäuses 1 eingesetzt werden können.
Figur 5 zeigt den funktionellen Aufbau der erfindungsgemäßen Trainingsgeräte. In dieser Darstellung sind schematisch die Schwenkplatte 2 (bzw. eine der beiden Schwenkplatten), der mit seinem ersten Ende an dieser befestigte Schubbolzen 4 sowie die durch diesen beaufschlagte Schubstange 10 angedeutet. Die Schubstange 10 ist in einem ersten und einem zweiten, an dem Gehäuse 1 fixierten Gleitlager 12, 13 gelagert, so dass sie in ihrer Längsrichtung gemäß Pfeil Pf verschiebbar ist.
Der Schubbolzen 4 ist mit seinem zweiten Ende in einem Mitnehmer 11 gelagert, der an der Schubstange 10 fixiert ist, so dass ein Schwenken der Schwenkplatte 2 mit einem Schwenkwinkel W um den ortsfesten Drehpunkt D dazu führt, dass die Schubstange 10 in ihrer Längsrichtung gemäß Pfeil Pf entsprechend der Schwenkrichtung und dem Schwenkwinkel W verschoben wird.
Der Drehpunkt D ist gegenüber dem Gehäuse fixiert und kann, je nach Ausgestaltung der Träger 31, 32, 33, 34, auch weiter in Richtung auf die Schwenkplatte 2 oder in Richtung auf das Gehäuse 1 verschoben sein. Vorzugsweise liegt er, wie oben erwähnt wurde und in den Figuren dargestellt ist, im Wesentlichen auf Höhe der halben Länge der Schwenkplatte 2.
An dem ersten und dem gegenüberliegenden zweiten axialen Ende der Schubstange 10 befindet sich vorzugsweise jeweils ein erster bzw. ein zweiter Druckbolzen B1, B2. Weiterhin sind axial gegenüber dem ersten und dem zweiten axialen Ende der Schubstange 10 jeweils ein erster bzw. ein zweiter Druckkraftsensor S1, S2, insbesondere in Form jeweils einer Druckmessfolie, an dem Gehäuse 1 so angeordnet, dass durch ein Schwenken der Schwenkplatte 2 sowie die dadurch verursachte axiale Verschiebung der Schubstange 10 ein Druck auf den jeweils benachbarten Druckkraftsensor S1; S2 mittels des jeweiligen Druckbolzens B1; B2 ausgeübt werden kann. Denkbar ist natürlich auch, die Druckkraftsensoren an den axialseitigen Enden der Schubstange und die Druckbolzen an dem Gehäuse anzuordnen. Im Falle einer drahtgebundenen Übertragung der Sensorsignale zu der Schaltungsplatine wird im Allgemeinen aufgrund der Bewegung der Schubstange 10 jedoch die oben erstgenannte Alternative bevorzugt werden.
Vorzugsweise wirkt die Schubstange 10 auf den jeweiligen Druckkraftsensor S1; S2 über mindestens eine Druckfeder 101; 102 ein (siehe Figuren 7 bis 10 und 16, 17), deren Kraft über die Schubstange 10 und den Schubbolzen 4 einer Schwenkbewegung der Schwenkplatte 2 aus einer vorzugsweise horizontalen Neutralstellung entgegenwirkt.
Eine erste bzw. eine zweite Druckfeder kann dabei zwischen dem ersten Druckkraftsensor S1 und dem ersten Druckbolzen B1 und/oder zwischen dem zweiten Druckkraftsensor S2 und dem zweiten Druckbolzen B2 angreifen. Die Druckfedern 101; 102 sind jedoch vorzugsweise jeweils zwischen dem axialseitigen ersten bzw. zweiten Ende 103; 104 der Schubstange 10 und dem benachbarten, in jeweils einer Aufnahme 14; 15 geführten ersten bzw. zweiten Druckbolzen B1; B2 angeordnet, wobei der erste bzw. zweite Druckbolzen B1; B2 dann wiederum direkt auf den ersten bzw. zweiten Sensor S1; S2 einwirkt.
Diese mit der mindestens einen Druckfeder ausgeübte Kraft steigt mit zunehmendem Schwenkwinkel an, so dass also mittels des jeweiligen Druckbolzens B1; B2 eine der Auslenkung der Schwenkplatte 2 entsprechende Kraft auf den betreffenden Druckkraftsensor S1; S2 ausgeübt wird und schon geringe Auslenkungen der Schwenkplatte 2 mittels des mindestens einen Druckkraftsensors S1, S2 erfasst werden können.
Gemäß einer anhand der Figuren 13 bis 17 unten noch beschriebenen dritten Ausführungsform kann mindestens eine der beiden Druckfedern mit einer durch einen Benutzer einstellbaren Vorspannung beaufschlagt werden, so dass ein Benutzer entsprechend seinem Trainingsfortschritt die zum Schwenken der mindestens einen Schwenkplatte nach vorne und/oder nach hinten erforderliche Kraft erhöhen bzw. einstellen kann, und zwar vorzugsweise unabhängig für die beiden Schwenkrichtungen.
Anstelle der mindestens einen Druckfeder könnte auch mindestens eine Zugfeder eingesetzt werden, die zwischen dem jeweiligen axialen Ende der Schubstange 10 und einer gegenüberliegenden Gehäusewand wirkt bzw. einerseits an dem axialen Ende der Schubstange 10 und andererseits an dem Gehäuse ortsfest oder an einer in Axialrichtung der Schubstange verschiebbaren Verankerung angreift und auf diese Weise einer durch einen Benutzer ausgeübten Schwenkbewegung der Schwenkplatte entgegenwirkt. Auch bei dieser Ausführungsform kann die Zugfeder mit einer durch einen Benutzer einstellbaren Vorspannung versehen werden.
Schließlich könnte zur Erfassung der durch eine Schwenkbewegung der Schwenkplatte 2 bewirkten Verschiebung der Schubstange 10 anstelle mindestens eines der Druckkraftsensoren S1, S2 auch jeweils ein Zugkraftsensor eingesetzt werden. Dieser könnte zum Beispiel in Form jeweils eines Dehnungsmessstreifens auf einen entsprechend elastischen Träger aufgebracht sein, der zwischen einem axialen Ende der Schubstange 10 und einer gegenüberliegenden Befestigung an der Gehäusewand o.ä. angreift.
Zur Verdeutlichung der Vorteile der Erfindung zeigt Figur 6 im Vergleich dazu den funktionellen Aufbau eines alternativen Trainingsgerätes, das im Wesentlichen eine Schwenkplatte 2 sowie eine erste und eine zweite Abstützung 51, 52 aufweist, wobei die Schwenkplatte 2 mittels eines Gelenkes um einen ortsfesten Drehpunkt D schwenkbar an der zweiten Abstützung 52 gelagert ist. An dem ersten bzw. zweiten freien Ende der Schwenkplatte 2 ist jeweils ein erster bzw. ein zweiter Druckbolzen B1, B2 angeordnet. Diesen beiden Druckbolzen gegenüber liegend befindet sich an der ersten Abstützung 51 jeweils ein erster bzw. ein zweiter Druckkraftsensor S1, S2, die wiederum vorzugsweise in Form jeweils einer Druckmessfolie ausgebildet sind.
Durch Schwenken der Schwenkplatte 2 kann somit mittels des ersten bzw. zweiten Druckbolzens B1; B2 ein Druck auf den ersten bzw. zweiten Druckkraftsensor S1; S2 ausgeübt werden.
Allerdings hat diese Ausführung den Nachteil, dass die Bolzen und die Sensoren nicht wie bei der Ausführung gemäß Figur 5 geschützt innerhalb des Gehäuses 1 liegen, sondern mehr oder weniger frei zugänglich sind, so dass auch die Gefahr von Beschädigungen nicht ausgeschlossen werden kann. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass es bei gewünschten größeren Schwenkwinkeln der Schwenkplatte 2 konstruktiv kaum sinnvoll möglich ist, zwischen den Bolzen und den gegenüberliegenden Sensoren jeweils eine Feder anzuordnen, so dass also eine Kraftmessung erst dann möglich ist, wenn der Benutzer die Schwenkplatte 2 in eine ihrer beiden Endstellungen geschwenkt hat, in der einer der Druckbolzen und der gegenüberliegende Sensor direkt aufeinander liegen.
Figur 7 zeigt eine dreidimensionale Ansicht in das geöffnete Gehäuse 1 des Trainingsgerätes gemäß den Figuren 1 bis 3 von unten.
In dieser Darstellung sind der erste Träger 31 an dem Gehäuse 1 und der Drehpunkt D der Schwenkplatte, sowie innerhalb des Gehäuses 1 die Schubstange 10, der an der Schubstange 10 befestigte Mitnehmer 11, das erste und zweite Gleitlager 12, 13 für die Schubstange 10, sowie eine erste und eine zweite, an dem Gehäuse 1 befestigte Aufnahme 14, 15 gezeigt.
Weiterhin ist auch die genannte Schaltungsplatine 18 angedeutet, auf der sich eine Schaltungsanordnung zur Verarbeitung und vorzugsweise drahtlosen Übertragung von mit den Druckkraftsensoren S1, S2 erfassten Signalen befindet, sowie ein erstes und ein zweites Batteriefach 16, 17 für Batterien oder Akkumulatoren zur Spannungsversorgung der Schaltungsanordnung.
Die erste und die zweite Aufnahme 14, 15 ist vorzugsweise jeweils in Form eines Gehäuses ausgestaltet und dient zur Aufnahme des ersten bzw. zweiten Druckbolzens B1, B2 sowie zur Aufnahme des ersten bzw. zweiten Druckkraftsensors S1, S2.
Schließlich sind in Figur 7 auch die erste Druckfeder 101, die zwischen dem ersten Druckbolzen B1 und einem ersten axialen Ende der Schubstange 10 wirkt, sowie die zweite Druckfeder 102 angedeutet, die zwischen dem zweiten Druckbolzen B2 und einem zweiten axialen Ende der Schubstange 10 wirkt.
Ein Schwenken der Schwenkplatte 2 und die dadurch bewirkte pendelartige Bewegung des Schubbolzens 4, der mit seinem zweiten Ende in dem Mitnehmer 11 gelagert ist, führt somit dazu, dass die in den Gleitlagern 12, 13 geführte Schubstange 10 entsprechend hin- und herbewegt wird.
Figur 8 zeigt eine dreidimensionale Ansicht in das geöffnete Gehäuse 1 der zweiten Ausführungsform des Trainingsgerätes gemäß Figur 4 von unten.
Das Gehäuse 1 beinhaltet für die erste und die zweite Schwenkplatte 2a, 2b neben dem ersten und dem zweiten Schubbolzen 4a; 4b eine erste und eine zweite Schubstange 10a; 10b, einen ersten und eine zweiten Mitnehmer 11a; 11b, jeweils ein erstes und ein zweites Gleitlager 12a, 13a; 12b, 13b, sowie jeweils eine erste und eine zweite Aufnahme 14a, 15a; 14b, 15b für jeweils den ersten bzw. den zweiten Druckbolzen B1a, B2a; B1b, B2b sowie zur Aufnahme des jeweils gegenüberliegenden ersten bzw. zweiten Druckkraftsensors (nicht dargestellt).
Figur 8 zeigt auch die erste Druckfeder 101a, 101b sowie die zweite Druckfeder 102a, 102b, die mit einem Ende jeweils an den ersten bzw. zweiten axialen Enden der beiden Schubstangen 10a, 10b angreifen und mit Bezug auf Figur 10 erläutert werden.
Weiterhin beinhaltet auch diese zweite Ausführungsform die genannte Schaltungsplatine 18, auf der wiederum eine Schaltungsanordnung zur Verarbeitung und vorzugsweise drahtlosen Übertragung von mit den Druckkraftsensoren S1a, S2a; S1b, S2b erfassten Signalen angeordnet ist, sowie ein erstes und ein zweites Batteriefach 16, 17 für Batterien oder Akkumulatoren zur Spannungsversorgung der Schaltungsanordnung.
Somit können mit dieser zweiten Ausführungsform die Schwenkbewegungen der beiden Schwenkplatten 2a, 2b (Siehe Figur 2) unabhängig voneinander in der oben mit Bezug auf Figur 5 beschriebenen Weise erfasst und ausgewertet werden.
Figur 9 zeigt einen ersten Längsschnitt durch das Gehäuse 1 entlang der Linie A-A in Figur 7 in einer Stellung, in der das Gehäuse 1 gegenüber der in Figur 7 gezeigten Stellung um einen Winkel von 180° um den Drehpunkt D nach rechts gedreht ist, sowie die Schwenkplatte 2 mit der Gelenkverbindung 3.
Im Einzelnen ist der zweite Träger 32 an dem Gehäuse 1, der vierte Träger 34 an der Schwenkplatte 2, der mit dem ersten Ende an der Schwenkplatte 2 befestigte Schubbolzen 4 und ein Drehpunkt D angedeutet, um den die Schwenkplatte 2 schwenkbar ist. Wie bereits erwähnt wurde, ruht das zweite Ende des Schubbolzens 4 in dem Mitnehmer 11, über den die Schubstange 10 in deren Längsrichtung entsprechend der Schwenkbewegung der Schwenkplatte 2 verschoben werden kann. Die beiden Gleitlager 12, 13 sind nur schematische angedeutet, ebenso wie eines der beiden Batteriefächer 17. Als weitere Komponente des Gehäuses 1 ist in dieser Darstellung die Schaltungsplatine 18 angedeutet, auf der sich die genannte Schaltungsanordnung befindet.
Figur 10 zeigt einen zweiten Längsschnitt durch das Gehäuse 1 entlang der Linie B-B in Figur 7 wiederum in einer Stellung, in der das Gehäuse 1 gegenüber der in Figur 7 gezeigten Stellung um einen Winkel von 180° um den Drehpunkt D nach rechts gedreht ist, sowie die Schwenkplatte 2 mit Teilen der Gelenkverbindung 3.
Gleiche Teile und Komponenten wie in Figur 9 sind jeweils mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet und sollen deshalb nicht noch einmal erläutert werden.
Aus Figur 10 wird insbesondere die Konfiguration an den beiden axialseitigen Enden 103, 104 der Schubstange 10 deutlich. Demnach befindet sich zwischen diesen axialseitigen Enden 103, 104 der Schubstange 10 einerseits und dem jeweils gegenüberliegenden, als Anschlag für die Druckfeder wirkenden Druckbolzen B1, B2 andererseits jeweils die genannte erste bzw. zweite Druckfeder 101, 102, über die jeweils der durch Schwenken der Schwenkplatte 2 ausgeübte Druck auf den betreffenden ersten bzw. zweiten Druckkraftsensor S1 bzw. S2 übertragen wird, der zwischen Gehäusewand und Druckbolzen B1; B2 angeordnet ist. Die Federn 101, 102 sind in entsprechenden Hülsen in den Aufnahmen 14; 15 geführt.
Die Länge der Federn 101, 102 sowie deren Federkraft wird vorzugsweise so gewählt, dass über den gesamten zur Verfügung stehenden Schwenkbereich W der Schwenkplatte 2, ausgehend von einer horizontalen Neutralstellung, dem Benutzer ein in beiden Schwenkrichtungen mit steigendem Schwenkwinkel ansteigender Widerstand entgegengesetzt wird. Da die Druckbolzen B1, B2 auf die Druckkraftsensoren S1, S2 einwirken, kann die durch einen Benutzer ausgeübte Kraft mittels der Druckkraftsensoren S1, S2 gemessen werden.
Wie oben mit Bezug auf Figur 5 schon angedeutet wurde, kann an einer oder an beiden axialseitigen Enden der Schubstange 10 anstelle des bzw. der Druckkraftsensoren S1, S2 auch jeweils ein Zugkraftsensor eingesetzt werden kann. Vorzugsweise ist in diesem Fall die betreffende Feder 101; 102 einerseits mit dem betreffenden axialen Ende der Schubstange 10 und andererseits mit dem Zugkraftsensor fest verbunden ist. Somit werden bei dieser Alternative an einer oder an beiden Enden der Schubstange 10 anstelle von Druckkräften Zugkräfte gemessen.
In diesem Fall werden anstelle von Druckfedern vorzugsweise Zugfedern eingesetzt.
Denkbar wäre natürlich auch, dass an mindestens einem der beiden Enden der Schubstange 10 durch Verwendung eines Druck- und eines Zugkraftsensors und entsprechende Befestigung der betreffenden Federn sowohl Druckkräfte als auch Zugkräfte gemessen werden.
Figur 10 zeigt schließlich auch das zweite Ende 41 des Schubbolzens 4, das vorzugsweise kugelförmig ist und in einer Ausnehmung des Mitnehmers 11 so ruht, dass es während der pendelartigen Bewegung des Schubbolzens 4 in der Ausnehmung eine vertikale Beweglichkeit aufweist.
Figur 11 zeigt eine Sicht in Richtung des Pfeils F in den Figuren 9 und 10 auf einen Querschnitt durch das Trainingsgerät auf Höhe der Drehpunkte D, d.h. gemäß der Pfeile C-C in Figur 7.
In dieser Darstellung ist wiederum das Gehäuse 1, die Schwenkplatte 2, die Gelenkverbindung 3 mit dem ersten und zweiten Träger 31, 32 an dem Gehäuse 1 und dem dritten und vierten Träger 33, 34 an der Schwenkplatte 2 sowie die beiden Drehpunkte D zu erkennen. Ferner ist die durch die Drehpunkte D verlaufende horizontale Drehachse DA angedeutet, um die die Schwenkplatte 2 schwenkbar ist.
Weiterhin zeigt Figur 11 den Schubbolzen 4, der mit seinem kugelförmigen zweiten Ende 41 in der Ausnehmung des Mitnehmer 11 ruht und mit dem eine Schwenkbewegung der Schwenkplatte 2 auf den Mitnehmer 11 übertragen wird, um die Schubstange 10 in Längsrichtung, d.h. hier nach vorne bzw. nach hinten zu verschieben. Schließlich sind in dieser Darstellung noch das zweite Gleitlager 13 sowie die Schaltungsplatine 18 und der Tastschalter T angedeutet.
Figur 12 zeigt schließlich eine Sicht in Richtung des Pfeils F in den Figuren 9 und 10 auf einen Querschnitt durch das Gehäuse 1 des Trainingsgerätes auf Höhe der Batteriefächer 16, 17 sowie der ersten Aufnahme 14.
Auch in dieser Darstellung ist die Schwenkplatte 2, die Gelenkverbindung 3 mit dem ersten und zweiten Träger 31, 32 an dem Gehäuse 1 und dem dritten und vierten Träger 33, 34 an der Schwenkplatte 2, sowie der Schubbolzen 4 zu erkennen. Ferner ist schematisch der erste Druckbolzen B1 sowie der erste Druckkraftsensor S1 angedeutet.
Figur 13 zeigt eine dreidimensionale erste Ansicht einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trainingsgerätes, wobei sich die Schwenkplatte 2 in einer horizontalen Neutralstellung befindet. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass die Vorspannungen der Federn 101, 102 und damit die Schwenkwiderstände nach vorne bzw. hinten durch einen Benutzer unabhängig voneinander eingestellt werden können.
Eine solche Einstellbarkeit kann natürlich auch bei der zweiten Ausführungsform für jede der zwei Schwenkplatten 2a, 2b unabhängig voneinander realisiert werden.
Zur Einstellung einer ersten Vorspannung in einer ersten Schwenkrichtung nach vorne (d.h. in der Darstellung gemäß Figur 13 im Uhrzeigersinn) dient ein erster Drehknopf Dk1, während zur Einstellung einer zweiten Vorspannung in einer entgegengesetzten zweiten Schwenkrichtung nach hinten (d.h. entgegen dem Uhrzeigersinn in Figur 13) ein zweiter Drehknopf Dk2 vorgesehen ist.
Außerdem ist beispielhaft bei dieser dritten Ausführungsform an der Schwenkplatte 2 eine Displayeinheit 21 (Anzeigeeinrichtung) angeordnet, auf der die mit den Sensoren erfassten und mit der Schaltungsanordnung entsprechend aufbereiteten Sensorsignale einem Benutzer angezeigt werden können.
Im Falle der zweiten Ausführungsform mit zwei Schwenkplatten 2a, 2b kann eine solche Displayeinheit 21 an einer der beiden Schwenkplatten 2a, 2b angeordnet sein. Wenn die Schwenkbewegungen beider Schwenkplatten 2a, 2b unabhängig voneinander ausgewertet werden sollen, kann zur Anzeige der aufbereiteten Sensorsignale auch an jeder Schwenkplatte eine Displayeinheit montiert sein.
Abgesehen von diesen Unterschieden entspricht der Aufbau und die Funktion der dritten Ausführungsform dem Aufbau und der Funktion der ersten bzw. zweiten Ausführungsform.
In Figur 13 sind das Gehäuse 1, die Schwenkplatte 2, der erste Träger 31 an dem Gehäuse 1, der Drehpunkt D der Gelenkverbindung 3 sowie die Gummifüße Gf bezeichnet.
Figur 14 zeigt eine dreidimensionale zweite Ansicht der dritten Ausführungsform des Trainingsgerätes, wobei die Schwenkplatte 2 nach hinten geschwenkt ist. Auch in dieser Darstellung ist das Gehäuse 1 mit dem ersten und zweiten Drehknopf Dk1, Dk2 und den Gummifüßen Gf, die Schwenkplatte 2, deren Drehpunkt D, sowie der erste Träger 31 der Gelenkverbindung 3 zu erkennen.
Figur 15 zeigt eine dreidimensionale dritte Ansicht der dritten Ausführungsform des Trainingsgerätes von schräg unten auf dessen Unterseite. In dieser Darstellung ist wiederum das Gehäuse 1, die Schwenkplatte 2 mit Displayeinheit 21 sowie der erste Träger 31 an dem Gehäuse 1 und der dritte Träger 33 an der Schwenkplatte 2 zu erkennen, die um den Drehpunkt D schwenkbar miteinander verbunden sind.
Figur 16 zeigt eine dreidimensionale Ansicht der dritten Ausführungsform des Trainingsgerätes von schräg unten in das geöffnete Gehäuse 1.
In dieser Darstellung sind auch der zweite Träger 32 an dem Gehäuse 1, der vierte Träger 34 an der Schwenkplatte 2, der Drehpunkt D sowie der erste und der zweite Drehknopf Dk1, Dk2 an dem Gehäuse 1 dargestellt. Innerhalb des Gehäuses 1 ist die Schubstange 10, der an der Schubstange 10 befestigte Mitnehmer 11, das erste und zweite Gleitlager 12, 13 für die Schubstange 10, das erste und zweite axiale Ende 103, 104 der Schubstange 10, die auf das erste und zweite axiale Ende 103, 104 aufgesetzte erste bzw. zweite Druckfeder 101, 102 sowie die erste und die zweite Aufnahme 14, 15 zu erkennen.
Die oben genannte Schaltungsplatine sowie das erste und zweite Batteriefach sind in dieser Figur nicht bezeichnet.
Die erste und die zweite Aufnahme 14, 15 ist vorzugsweise wiederum jeweils in Form eines Gehäuses ausgestaltet und dient zur Aufnahme und verschiebbaren Führung des ersten bzw. zweiten Druckbolzens B1, B2 und des ersten bzw. zweiten Druckkraftsensors S1, S2.
Die erste Druckfeder 101 wirkt wiederum zwischen dem ersten axialen Ende 103 der Schubstange 10 und dem ersten Druckbolzen B1, der auf den ersten Druckkraftsensor S1 einwirkt. Die zweite Druckfeder 102 wirkt zwischen dem zweiten axialen Ende 104 der Schubstange 10 und dem zweiten Druckbolzen B2, der auf den zweiten Druckkraftsensor S2 einwirkt.
Ein Schwenken der Schwenkplatte 2 und die dadurch bewirkte pendelartige Bewegung des Schubbolzens 4, der mit seinem zweiten Ende in dem Mitnehmer 11 gelagert ist, führt somit wiederum dazu, dass die in den Gleitlagern 12, 13 geführte Schubstange 10 entsprechend hin- und herbewegt wird und über die erste und zweite Druckfeder 101, 102 den ersten bzw. zweiten Druckkraftsensor beaufschlagt.
Figur 17 zeigt einen Längsschnitt durch das Gehäuse 1 entlang der Linie A-A in Figur 16 in einer horizontalen Neutralstellung der Schwenkplatte 1, wie sie in Figur 13 gezeigt ist, sowie durch die Schwenkplatte 2 mit Teilen der Gelenkverbindung 3.
Gleiche Teile und Komponenten wie in den Figuren 10 sowie 13 bis 16 sind jeweils mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet und sollen deshalb nicht noch einmal erläutert werden.
Aus Figur 17 wird insbesondere die Konfiguration an den beiden axialseitigen Enden 103, 104 der Schubstange 10 deutlich. Demnach wirkt zwischen diesen axialseitigen Enden 103, 104 der Schubstange 10 einerseits und der Vorderseite des jeweils gegenüberliegenden Druckbolzens B1, B2 andererseits jeweils die genannte erste bzw. die zweite Druckfeder 101, 102, über die jeweils der durch Schwenken der Schwenkplatte 2 ausgeübte Druck auf den an der Rückseite des Druckbolzens angeordneten Druckkraftsensor S1 bzw. S2 übertragen wird. Die Federn 101, 102 sind dabei jeweils auf die Enden 103; 104 einerseits und auf die Druckbolzen B1, B2 andererseits aufgesteckt.
Die Druckbolzen B1, B2 dienen somit als Anschlag für die Federn und sind in den Aufnahmen 14; 15 verschiebbar geführt.
Zur manuellen Verschiebung der Druckbolzen B1, B2 durch einen Benutzer dient jeweils ein erster bzw. ein zweiter Gewindestift 141, 151, der mit einer ersten bzw. einer zweiten, sich jeweils in Richtung der Längsverschiebung der Schubstange 10; 10a, 10b erstreckenden Gewindebohrung 142, 152 an den Stirnseiten des Gehäuses 1 eingreift und der mittels des ersten bzw. zweiten Drehknopfes Dk1, Dk2 gedreht werden kann. Das dem Drehknopf Dk1, Dk2 jeweils gegenüberliegende Ende des ersten bzw. zweiten Gewindestiftes 141, 151 ist vorzugsweise an dem Druckkraftsensor S1, S2 bzw. der Rückseite des ersten bzw. zweiten Druckbolzens B1, B2 befestigt, so dass durch Drehen des Drehknopfes Dk1, Dk2 der betreffende Druckbolzen B1, B2 jeweils in beiden Axialrichtungen verschoben und damit die Vorspannung der ersten bzw. zweiten Feder 101, 102 und folglich der Schwenkwiderstand der Schwenkplatte 2 entsprechend verändert bzw. eingestellt werden kann.
Der erste bzw. zweite Druckkraftsensor S1, S2 (zum Beispiel eine Druckmessfolie) ist vorzugsweise zwischen das Ende des ersten bzw. des zweiten Gewindestiftes 141, 151 und den ersten bzw. zweiten Druckbolzen B1, B2 eingebracht und jeweils an beiden Teilen befestigt (zum Beispiel durch Kleben). Alternativ dazu kann der erste bzw. zweite Druckkraftsensor S1, S2 auch zwischen die erste bzw. zweite Feder 101, 102 einerseits und der Vorderseite des ersten bzw. zweiten Druckbolzen B1, B2 andererseits eingebracht werden.
Hinsichtlich der Länge der Federn 101, 102 und des alternativen Einsatzes von Zugkraftfedern und Zugkraftsensoren gilt das, was oben mit Bezug auf Figur 10 erläutert wurde.
Figur 18 zeigt beispielhaft ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung, wie sie auf der oben genannten Schaltungsplatine 18 bevorzugt realisiert ist. Die Schaltungsplatine 18 ist so bemessen, dass sie zum Beispiel gemäß Figur 7 oder 8 in das Gehäuse 1 eingesetzt werden kann.
Die Schaltungsanordnung umfasst für jeden Druck- und/oder Zugkraftsensor S1, S2; S1a, S1b; S2a, S2b gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform jeweils einen Messverstärker M1, M2, bzw. M1a, M1b; M2a, M2b, vorzugsweise jeweils mit Tiefpassfilter TP1, TP2, bzw. TP1a, TP1b; TP2a, TP2b, dessen Eingang mit dem betreffenden Druck- oder Zugkraftsensor verbunden ist und mit dem die erzeugten Sensor- bzw. Messsignale verstärkt und ggf. Tiefpass-gefiltert sowie vorzugsweise digitalisiert werden. Die am Ausgang der Messverstärker bzw. der Tiefpässe anliegenden, auf diese Weise aufbereiteten Sensorsignale werden einem Mikroprozessor MP zugeführt, mit dem die Signale in der Weise verarbeitet werden, dass sie an der an dem Trainingsgerät angeordneten Anzeigeeinrichtung 21 (Displayeinheit) und/oder mit einer vorzugsweise drahtlosen Sendeeinrichtung Tr, zum Beispiel nach dem Bluetooth-, DECT- oder einem anderen Standard, an eine Empfangseinrichtung wie zum Beispiel ein Tablet oder ein Smartphone oder einen Rechner zur Visualisierung, Auswertung und/oder Speicherung übertragen werden können.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, die Sensorsignale nicht nur zur Kraftmessung zu verwenden, sondern mit dem Miroprozessor MP auch so auszuwerten, dass bei Erreichen einer vorbestimmen niedrigen Druckkraftschwelle an zumindest einem der Sensoren an einem der beiden Enden der Schubstange 10 zum Beispiel ein Mausklick in der betreffenden Anwendung ausgelöst wird.
Wie eingangs bereits erwähnt wurde, können mit verschiedenen Apps auch bestimmte Übungen entsprechend der individuellen Leistungsfähigkeit des Benutzers vorgegeben und zur Steigerung der Motivation des Benutzers auf spielerische Art im Sinne einfacher Computerspiele durchgeführt werden. Solche Übungen können zum Beispiel verschiedene, dem Benutzer vorgegebene Kraft-, Geschwindigkeits- oder Auslenkungsprofile, mit denen die Schwenkplatte 2 zu schwenken ist, beinhalten, die im Falle der zweiten Ausführungsform auch unabhängig und unterschiedlich für beide Beine sein können.

Claims

Trainingsgerät zur Anwendung als Sprunggelenktrainer und zur Verbesserung oder Aktivierung der Muskelpumpe insbesondere in den Beinen eines Benutzers, mit einem Gehäuse (1), mindestens einer Schwenkplatte (2; 2a, 2b), die jeweils mittels einer Gelenkverbindung (31, 32, 33, 34; 31a, 32a, 33a, 34a, 31b, 32b, 33b, 34b) um eine horizontale Achse (DA) schwenkbar an dem Gehäuse (1) befestigt ist, jeweils einem mit einem ersten Ende an der Schwenkplatte (2; 2a, 2b) befestigten Schubbolzen (4; 4a, 4b), dessen anderes zweites Ende (41) mit jeweils einer Schubstange (10; 10a, 10b) verbunden ist, die in dem Gehäuse (1) in einer Richtung senkrecht zu der horizontalen Achse in ihrer Längsrichtung verschiebbar gelagert ist, um eine Schwenkbewegung der mindestens einen Schwenkplatte (2; 2a, 2b) in jeweils eine Längsverschiebung der Schubstange (10; 10a, 10b) umzusetzen.
Trainingsgerät nach Anspruch 1,
bei dem die horizontale Achse (DA) auf Höhe der halben, sich in Richtung senkrecht zu der horizontalen Achse (DA) erstreckenden Länge der Schwenkplatte (2; 2a, 2b) liegt.
Trainingsgerät nach Anspruch 1,
mit mindestens einem Druck- und/oder Zugkraftsensor (S1, S2), der durch die Längsverschiebung der Schubstange (10; 10a, 10b) beaufschlagt wird, um mit diesem die Höhe der durch einen Benutzer zum Schwenken der Schwenkplatte (2; 2a, 2b) ausgeübten Kraft zu erfassen.
Trainingsgerät nach Anspruch 1,
bei dem der Schubbolzen (4; 4a, 4b) mit seinem ersten Ende so an der Schwenkplatte (2; 2a, 2b) befestigt ist, dass er sich in im Wesentlichen senkrechter Richtung zu der Schwenkplatte (2; 2a, 2b) in das Gehäuse (1) hinein erstreckt.
Trainingsgerät nach Anspruch 1,
bei dem der Schubbolzen (4; 4a, 4b) so an der Schwenkplatte (2; 2a, 2b) positioniert ist, dass er sich in senkrechter Richtung zu dieser durch die horizontale Achse (DA) der Schwenkplatte (2; 2a, 2b) in das Gehäuse (1) hinein erstreckt.
Trainingsgerät nach Anspruch 1,
bei dem die mindestens eine Schubstange (10; 10a, 10b) in dem Gehäuse (1) jeweils mittels mindestens eines Gleitlagers (12, 13; 12a, 13a, 12b, 13b) in Längsrichtung verschiebbar gelagert ist.
Trainingsgerät nach Anspruch 1,
bei dem das zweite Ende (41) des Schubbolzens (4; 4a, 4b) jeweils in einer Ausnehmung eines Mitnehmers (11; 11a, 11b) ruht, der an der Schubstange (10; 10a, 10b) befestigt ist.
Trainingsgerät nach Anspruch 1,
mit mindestens einer zwischen der Schubstange (10; 10a, 10b) und einem an dem Gehäuse angeordneten Anschlag (B1; B2) wirkenden Feder (101, 102; 101a, 101b, 102a, 102b), deren Federkraft der Längsverschiebung der Schubstange (10; 10a, 10b) in mindestens einer Richtung entgegenwirkt.
Trainingsgerät nach Anspruch 8,
bei dem der Anschlag (B1, B2) mindestens einer der Federn (101, 102; 101a, 101b, 102a, 102b) durch einen Benutzer in Richtung der Längsverschiebung der Schubstange (10; 10a, 10b) manuell verschiebbar ist.
Trainingsgerät nach Anspruch 9,
bei dem der Anschlag (B1, B2) mittels eines manuell zu drehenden Gewindestiftes (141, 151) verschiebbar ist, der in einer sich in dem Gehäuse (1) in Richtung der Längsverschiebung der Schubstange (10; 10a, 10b) erstreckenden Gewindebohrung (142, 152) geführt ist.
Trainingsgerät nach Anspruch 3,
bei dem der mindestens eine Druck- und/oder Zugkraftsensor (S1, S2) ein Druckkraftsensor ist, der an dem Gehäuse (1) ruht, und bei dem mindestens eine Feder (101, 102; 101a, 101b, 102a, 102b) zwischen dem Druckkraftsensor und der Schubstange (10; 10a, 10b) wirkt, deren Federkraft der Längsverschiebung der Schubstange (10; 10a, 10b) in mindestens einer Richtung entgegenwirkt.
Trainingsgerät nach Anspruch 3,
bei dem der mindestens eine Druck- und/oder Zugkraftsensor (S1, S2) ein Druckkraftsensor in Form einer Druckmessfolie ist.
Trainingsgerät nach Anspruch 3,
mit einer elektronischen Schaltungsanordnung, mit der der mindestens eine Druck- und/oder Zugkraftsensor (S1, S2) elektrisch verbunden ist, zur Anzeige der von dem mindestens einen Druck- und/oder Zugkraftsensor (S1, S2) erzeugten Sensorssignale an einer an dem Trainingsgerät angeordneten Anzeigeeinrichtung (21) und/oder zur Speicherung und/oder zur drahtlosen oder drahtgebundenen Übertragung der von dem mindestens einen Druck- und/oder Zugkraftsensor (S1, S2) erzeugten Sensorssignale zu einer entfernten Empfangs- und Auswerteeinrichtung.
Trainingsgerät nach Anspruch 13,
mit einer an mindestens einer der Schwenkplatten (2; 2a, 2b) oder dem Gehäuse (1) befestigten Anzeigeeinrichtung (21) für die Sensorsignale.
Elektronische Schaltungsanordnung für ein Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 14, mit mindestens einem Messverstärker (M1, M2; M1a, M1b, M2a, M2b) zur Verbindung mit dem mindestens einen Druck- und/oder Zugkraftsensor (S1, S2) zur Aufbereitung der erfassten Sensorsignale für einen Mikroprozessor (MP), sowie mit dem Mikroprozessor (MP) zur Verarbeitung der Sensorsignale zur Anzeige an einer an dem Trainingsgerät angeordneten Anzeigeeinrichtung (21) und/oder zur Speicherung und/oder drahtlosen oder drahtgebundenen Übertragung der Sensorsignale nach einem Bluetooth-, DECT- oder einem anderen bekannten Standard mittels einer Sendeeinrichtung (Tr) zu einer entfernten Empfangs- und Auswerteeinrichtung.