WO1998014245A1 - Fitness apparatus - Google Patents

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WO1998014245A1
WO1998014245A1 PCT/IB1996/001027 IB9601027W WO9814245A1 WO 1998014245 A1 WO1998014245 A1 WO 1998014245A1 IB 9601027 W IB9601027 W IB 9601027W WO 9814245 A1 WO9814245 A1 WO 9814245A1
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WO
WIPO (PCT)
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rotor
stator
fitness
movement
dilated
Prior art date
Application number
PCT/IB1996/001027
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Stefan Siller
Original Assignee
Räsontec N.V.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Räsontec N.V. filed Critical Räsontec N.V.
Priority to PCT/IB1996/001027 priority Critical patent/WO1998014245A1/en
Publication of WO1998014245A1 publication Critical patent/WO1998014245A1/en

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A63B21/00189—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices using resistance provided by plastic deformable materials, e.g. lead bars or kneadable masses
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A63B21/00058—Mechanical means for varying the resistance
    • A63B21/00069—Setting or adjusting the resistance level; Compensating for a preload prior to use, e.g. changing length of resistance or adjusting a valve
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A63B21/008—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices using hydraulic or pneumatic force-resisters

Definitions

  • the invention relates to a fitness device according to the
  • Such devices comprise at least one movable exercise element connected to a basic device, in particular projecting from a housing or from a frame, and a damping device for inhibiting the movement of the at least one exercise element.
  • the area of application for fitness equipment and auxiliary equipment for movement and strength exercises includes the training of endurance, movement and muscle strength, as well as rehabilitation measures, post-operative applications and stress tests.
  • the fitness or therapy devices are used in fitness rooms and at home or in therapists' practices, hospitals and old people's homes.
  • the term fitness device is now intended to include all auxiliary devices used for the specified applications.
  • the known versatile devices are heavy and bulky and therefore not easy to transport. They are therefore only suitable for use in rooms permanently intended for the devices. In hospitals and old people's homes it would often be more practical to bring the aid to the patient or the elderly than to bring the people from your room to the device. People who have adapted their training to their own device have to use other devices when training outside the home, for example during lunch breaks or when traveling, and can then not train optimally.
  • the bulky design of the known devices is a disadvantage of the same.
  • the amount of force provided or possibly adjustable in the known devices is not or is not optimally aligned to the training. So when you press the
  • the known damping devices include usually a mechanical device for setting a braking or actuating force. With simple devices, a spring force must be overcome when actuated.
  • the simpler braking or damping devices set an essentially fixed braking force which comes from parts which are pressed against one another and are movable relative to one another, or from the frictional force acting between them.
  • the more complex devices include, for example, centrifugal brakes, so that the braking force increases as the rotational speed increases. It has been shown that the simple braking devices do not meet the requirements and the devices with a good functionality are complex and expensive.
  • the damping devices with braking devices are used in particular in devices in which a part is set in rotary motion by the actuation, that is to say in particular in the case of trim wheels. If necessary, essentially linear movements, such as those that can be generated in rowing machines, are mechanically braked.
  • the damping devices are not limited to braking devices, but also include devices with reset and / or deceleration elements such as springs and / or pneumatic or hydraulic displacement elements. Both the braking and the resetting and deceleration elements are complex, in particular to ensure damping adapted to the exercises. In addition, wear occurs with brake elements.
  • the task according to the invention now consists in finding a damping device which is adapted to therapy and exercise movements and which is of simple construction and can be used in various exercise and fitness devices.
  • the damping device of the fitness device has the features of the indicator according to claim 1, i.e. in general, that dilated material is arranged for damping between two elements that are moved relative to each other.
  • This material hardly impairs a slow movement of the elements against one another, but a relative movement with a high speed, in particular above a limit speed, is strongly slowed down. Since the resistance to movement depends on the speed of movement, the person using the device can adapt the effort to their needs without changing anything on the device.
  • Dilated material is to be understood as material whose resistance to shear increases with increasing shear forces and / or pressures. In general, the increase will follow an exponential form.
  • the material is viscous, for example a dispersion, in particular a copolymer dispersion, or plastic, pasty, or kneadable, tough, as is the case with materials such as those formed by silicone compositions.
  • Materials which show reversible behavior can preferably be used.
  • the desired relationship between stress and damping or change in toughness can preferably be set by the choice of the properties or the composition of the dilated material. If necessary, however, an adjusting device is provided, with which the relative position of the two elements can be adjusted so that other shear forces develop with the same relative movement.
  • Dilatant materials are considered to be both those in which the change in state depends only on the shear stress and not on the duration thereof, and those in which the change in state also depends on the duration of the stress. The latter are about referred to as materials with rheopexic behavior.
  • silicone compositions polymerizing properties may be responsible for the dilatant behavior.
  • dilated material is arranged, for example, between the axis and the rotating axis, or between the rotating axis and a fixed part.
  • the shear forces between the fixed stator and the rotating part, rotor vary with the speed of rotation.
  • the damping device is designed in such a way that the friction between stator and rotor increases so rapidly in the range of a desired limit speed due to the dilatant material that the limit speed cannot essentially be exceeded.
  • the movements are essentially not damped at lower speeds. This is particularly supported if the rotor is designed as a stirring and / or kneading element, i.e. generally - has a shape deviating from a cylindrical shape.
  • Damping devices with dilatant material are also very suitable for damping lever movements.
  • the first or free end of a lever can perform stick-like movements in any direction and can be damped in the desired manner by the arrangement of the second lever end in dilated material. It can be provided, in particular in the case of rowing machines with two different modes of movement - the pulling with the application of force and the powerless resetting - that the second end is only in the dilatant material during the movement phases to be carried out with the application of force.
  • Damping devices with dilatant material can also be built simply, small and light to achieve high resistance to movement, so that fitness equipment equipped with them can be designed to be portable.
  • the fitness devices according to the invention can be designed for a variety of movement patterns.
  • At least one movement unit such as a pedal unit and / or a cable pull unit and / or a lever unit, and a base unit are provided, the at least one movement unit being connectable to the base unit.
  • the base unit gives the movement unit used the necessary stability. Thanks to the modular design, versatile movements can be practiced with an extremely small amount of material. The handling of the device is very simple.
  • Dilatant material is found in fitness equipment such as trim wheels, rowing machines, lifting devices and the like. can be used and enables, in particular, cost-effective damping set to an optimal training effect.
  • the exercise or actuation element can also be designed as a glove arranged in a housing. The glove must connect to an opening in the housing wall in such a way that a hand can be passed through this opening into the glove.
  • Dilatant material is preferably arranged in the interior of the housing around the glove, so that the movement of the glove or the hand located therein is damped.
  • 1 shows a section through a device according to the invention with a stator, a rotor arranged therein and dilated material between the stator and rotor; 2 shows a section through a rolling body with a deformable rolling surface;
  • Fig. 8 a cable rotor with freewheel
  • Fig. 9 a lever extension
  • Fig. 11 a modular combination device
  • Fig. 14 a glove box.
  • Fig. 1 shows a damping or braking device for a
  • the Fitness device with a stator 1 and a rotor 2 arranged in the stator 1, the rotor and stator, as shown in FIGS. 1 a) and b), preferably having a common axis.
  • the outer part can also be designed as a rotor and the inner part as a stator. in the
  • dilatant material 3 Space between the stator 1 and the rotor 2 is filled with dilatant material 3.
  • dilatant material 3 When the rotor 2 is rotated, the permanent material 3 between the rotor 2 and the stator 1 is pressed and shear stress.
  • the resistance of the dilated material to shear is small, which leads to a small braking effect on the rotor 2.
  • the braking effect increases with increasing rotational speed of the rotor 2 and correspondingly increasing shear forces and / or pressures.
  • dilatant material can be used in which the braking effect increases extremely strongly in the area of a limit speed, so that the maximum achievable rotational speed is not significantly above the limit speed.
  • rotors 2 are shown as stirring or kneading rotors with outward projections, or a flat and a rectangular rotor 2.
  • the projections lead to increased pressure and shear forces when turning.
  • 1 c) shows an embodiment with a cylindrical rotor and stator, the two parts being arranged eccentrically.
  • the eccentricity and thus the width of a narrow passage area 4 are preferably adjustable. With a small width, large shear and pressure forces arise in the small passage area. Therefore, the braking effect can also be adjusted by adjusting the eccentricity.
  • both the rotor 2 and the stator 1 can be formed with elements protruding into the area with the dilatant material.
  • stator 1 and rotor 2 both a centric and an eccentric arrangement of the two parts is possible.
  • the damping device can also have two parts which can be moved essentially linearly relative to one another.
  • the two parts can be roughly as Cylinder and piston may be formed, the piston movement of dilated material being set in motion and thereby damped.
  • the two parts comprise two essentially parallel surfaces between which dilated material is arranged and which can be displaced parallel to one another. During the displacement, shear stresses and correspondingly a resistance to the shear arise in the dilated material, so that the relative movement of the parts is damped depending on the speed of the relative movement, or, at a speed below the limit speed, little and strongly at a speed above the limit speed is steamed.
  • the damping device comprises at least one rolling element 5 that can be rolled on a support surface and has an elastic outer edge 7, which is constructed in such a way that when rolling, dilatant material 6 is deformed, the deformation properties of the dilatant material being a rolling with small Brake the speed only a little and brake a roll at a high speed.
  • the simplest embodiment of a fitness device with a rolling element 5 is constructed according to a dough roller and is rolled back and forth over a surface when in use.
  • a guide device is provided between the axis of the rolling element and the rolling surface, which specifies the distance between these parts, optionally adjustable.
  • the rolling surface can also be designed as a closed, for example cylindrical, surface, so that the movement cannot be carried out back and forth, but continuously in the sense of a circular or rotary movement.
  • the rolling element 5 can thus be used both in rowing machines and in pedaling or cable pulling devices.
  • FIG. 3 shows a pedal unit in a section transverse to (a) and a section along (b) pedal axis 10.
  • Pedal cranks 11 arranged on both sides are via a pedal shaft 12 connected with each other.
  • the connection between the shaft 12 and the rotor 2 preferably being designed as a freewheel 13.
  • the dilated mass 3 is provided between the rotor 2 and the cylindrical stator 1 or housing. So that the dilatant material does not rotate with the rotor 2, the inner edge of the stator is preferably not completely cylindrical, but rather, for example, comprises beads la projecting inwards.
  • the rotor 2 is mounted in the housing 1 with bearings 14.
  • FIG. 4 shows a cable pull unit with a housing 15 designed as a stator, through which, supported in bearings 14 ', a rotor shaft 16 passes.
  • the rotor shaft is provided with at least one displacement part 18, which preferably projects essentially radially on both sides of the shaft 16. So that the dilated material does not rotate with the displacement part 18, the edges of the interior are preferably not completely flat in the area of the two cylinder end faces, but instead comprise, for example, radially oriented ribs projecting inwards.
  • cable drums 19 are provided on both sides of the housing, each of which is connected to the shaft via a freewheel 20.
  • a rope 21 that can be unwound from a rope drum 19 is connected to a handle 22.
  • the displacer part 18 is moved by dilatant material, as a result of which the unrolling is inhibited.
  • a return device is provided, for example with a spring element.
  • FIG. 5 shows an embodiment with a lever 23 which is articulated to a housing 24 so that its first end 23a can be moved outside and its second end inside the housing 24.
  • a ball joint 25 is used for the articulation support
  • the lever 23 can also be rotated about a lever axis.
  • the second end 23b is surrounded by dilatant material 3 and thus generates the desired resistance to the movement when the first end 23a is moved.
  • a sealing device with two seals 26 is provided at the joint 25.
  • the second end 23b is formed with projections, in particular polygonal, that protrude laterally to the lever axis.
  • the projections must not unnecessarily impair the swiveling movements and should therefore on the one hand not protrude too far and on the other hand they should be distributed substantially uniformly around the second end 23b.
  • slot-shaped guides are optionally provided, which guide the lever 23 to the housing 24 and fasten them above the housing 24.
  • FIG. 6 shows a cable pull device with an adjusting wheel 27 for adjusting the shape of a stator end 28a.
  • a rope pulley 29 is arranged around the stator 28 as a rotating part, the dilated material being arranged in a rope pulley interior 30 between the inner edge of the rope pulley 29 and the adjustable end 28a of the stator 28. So that the dilated material is carried along by the rotating pulley 29, the inner edge of the pulley 29 is preferably not designed as a smooth cylindrical surface.
  • the interior 30 is on one side by an end surface 31 of a drive shaft 32 completed. Two bearings 33 are provided for mounting the cable pulley 29 and the drive shaft 32.
  • the drive shaft 32 connects the pulley 29 to a return device. So that the resistance emanating from the dilated material does not have to be overcome when retrieving, the stator 28 is connected via a freewheel 34 to a bearing bracket 35 so that it can rotate with the rope pulley 29 and the dilated material when the rope is retrieved. The rope is pulled out in the direction of rotation in which the stator 28 cannot rotate.
  • the connection between the adjusting wheel 27 and the stator 28 is fixed in the axial direction, but is rotatable about the axis and is formed, for example, by a holding part 28c leading through a bore in the adjusting wheel 27.
  • the adjusting wheel 27 is connected to the bearing bracket 35 via an adjusting thread 36.
  • the position of the setting wheel 27 and the associated stator 28 is shifted relative to the bearing bracket 35.
  • the adjustable stator end 28a is moved relative to a sleeve 37 connected to the cable pulley 29, preferably rotatably mounted thereon, which leads to an adjustment of the shape of the stator end 28a.
  • the stator end 28a comprises two displacer parts 28b which are pivotably mounted on the stator and are pressed by a spring 38 into a position in which the free ends lead away from the axis.
  • the displacement parts 28b are brought together against the spring force, as shown in FIG. 7.
  • the setting wheel 27 can thus be used to set how far the displacement parts 28b are directed outwards.
  • the resistance which can be achieved at the same rotational speed is changed.
  • FIG. 8 shows a cable pull unit which is constructed similarly to the unit of FIG. 7, but in which the stator 28 is designed with firmly connected displacement parts 28c. In addition is the stator 28 is supported on the end face with a slide bearing 39 in the drive shaft 32.
  • FIG. 9 shows a lever extension 40 which can be plugged onto the lever 23 (see FIG. 5) and fixed with a handle 41.
  • a handle 42 which may include an articulated connection 43, can be used.
  • the handle is designed so that the desired actuation is supported.
  • it is, according to the respective exercise, approximately more expedient to actuate the lever 23 with a breast adapter 44 according to FIG. 10.
  • the curved shape of the breast adapter 44 is clear from the three representations from different directions (a, b, c).
  • FIG. 11 shows a modular fitness device which accommodates 45 fitness units in a base unit. Views a), b) and c) (top view) show the base unit with a pedal and cable pull unit 46 inserted. It goes without saying that fitness units with only one function, such as pedaling or pulling, can also be used.
  • the modular device is constructed in such a way that each actuating unit can be inserted into and removed from the base unit 45 quickly and without tools.
  • the actuation units are optionally equipped with sensors which measure current values and pass them on to a display 47 of the unit or of the base module 45, the display 47 optionally also making it possible to display target values or training programs.
  • a performance display may be provided. To do this are physical values
  • peripheral devices such as computers, recorders and recorders are provided via at least one interface.
  • the embodiment shown is specially designed as a portable fitness device and is therefore small and light in weight.
  • the base unit 45 has a handle 48 and stand elements 49 which can be swung in / out and which, in the swung-out state, increase the base area of the base unit 45.
  • the views d) and e) show the base unit 45 with an inserted lever unit 50.
  • the top view f) shows an empty base unit 45 with a pivoted-out and a pivoted-in stand element 49. When using the portable device, it is placed in front of a seat that is present on site and operated from there.
  • FIG. 12 shows a pedal unit which essentially corresponds to that of FIG. 3.
  • the rotor 2 arranged in the stator 1 is connected to the pedals 11 via the shaft 12 and one adjustment connection each.
  • the adjustment connection enables a
  • Adjusting the pedal alignment This means that the training with the pedal unit can be adapted to individual needs.
  • it is often useful if the more flexible or stronger leg can support the other leg during the movement. This support is better possible if the pedals 11 cannot be actuated out of phase by 180 °.
  • the radial alignment of at least one of the pedals 11 must be adjustable relative to the shaft 12.
  • balls 51 are held in place in the circumferential direction in recess cages 52a of a central ring sleeve 52.
  • Radially inside or outside of balls 51 is an inner one or an outer form-locking regions 53a or 54a of an inner or an outer ring 53 or 54.
  • the balls 51 can be brought into a locking and a release position.
  • the balls 51 are held from radially inwardly projecting sections of the outer form-locking area 54a in inwardly leading recesses of the inner form-locking area 53a. Since the balls 51 in the locking position are both immovable on the inner ring and immovable in the
  • the ring sleeve 52 is rotatably or non-positively connected to the inner ring 53.
  • the inner ring 53 is in turn fixed or connected to the shaft 12 via a freewheel.
  • the balls 51 can move radially outwards into sections of the outer form-locking region 54a that are recessed outwards.
  • the middle ring sleeve 52 can now be rotated together with the balls 51 relative to the inner ring 53 around the shaft 12.
  • the rotation of the outer ring 54 relative to the ring sleeve 52 means that the balls 51 reach the closest locking position. Because no rotational forces act on the outer ring 54 in the locking position, a simple snap-in device is sufficient to hold the outer ring 54 in the locking position.
  • a snap part 52b connected to the ring sleeve 52 is provided as a snap-in device, which presses a ball part 52d into a recess in the outer ring 54 by means of a spring 52c.
  • a torque that can be applied by hand to the outer ring 54 is sufficient to release this snap-in connection.
  • FIG. 13 shows a cable pull unit with two separate cable pulls, which essentially corresponds to that according to FIG. 4, but both cable drums 19 are connected to displacer parts 18a which are independent of one another.
  • the housing 15 has slot-shaped fastening lead-throughs 15a, through which a tape that can be closed with a Velcro fastener is guided.
  • recesses 60a and / or radially outer rubber connection areas 60b are provided in the drum covers 60.
  • the 14 shows a fitness device with two gloves 61 arranged in a housing 24a.
  • the gloves 61 are each connected to an opening 24b in the housing wall such that one hand can be passed through the openings 24b into a glove 61.
  • Dilatant material is preferably arranged around the gloves 61 in the interior of the housing, so that the movement of the gloves or the hands located therein is damped.
  • This simple device enables versatile exercises for hand and if necessary forearm muscles.
  • the advantage over conventional devices, such as spring dumbbells and kneading balls, is that the enclosing arrangement of dilatant material enables forms of movement that were previously not possible.
  • the metered stress can be applied individually for each finger in all directions. The simultaneous training of both hands gives a better comparison between healthy and sick hands.

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Abstract

Disclosed is a fitness apparatus which utilizes, for generating the resistance needed against the exercice movement, a damper (1, 2, 3, 15, 18, 23b, 28a, 29) made of a dilatant material (3). Dilatant material is taken to mean a viscous, pasty or elastic material, the shearing resistance of which grows stronger with the increasing shearing forces and/or pressures. Said dilatant material is placed (3) between elements (1, 2, 15, 18, 23b, 28a, 29) which are moveable relative to each other, such as a stator (1, 15, 28a) and a rotor (2, 18, 29). It hardly affects a reverse slow motion by said elements (1, 2, 15, 18, 23b, 24, 28a, 29), but strongly dampens their quick movements. This damping is obtained through simple means and enables the user's effort to be adapted to his/her needs.

Description

Fitnessgerät fitness device
Die Erfindung bezieht sich auf ein Fitnessgerät nach demThe invention relates to a fitness device according to the
Oberbegriff des Anspruches 1. Solche Geräte umfassen mindestens ein mit einer Grundvorrichtung verbundenes, insbesondere aus einem Gehäuse oder von einem Gestell vorstehendes, bewegbares Übungselement und eine Dämpfungsvorrichtung zum Hemmen der Bewegung des mindestens einen Übungselementes .Preamble of claim 1. Such devices comprise at least one movable exercise element connected to a basic device, in particular projecting from a housing or from a frame, and a damping device for inhibiting the movement of the at least one exercise element.
Der Einsatzbereich für Fitnessgeräte bzw. Hilfsgeräte für Be- wegungs- und Kraftübungen umfasst das Training von Ausdauer, Bewegung und Muskelkraft, sowie Rehabilitations-Massnahmen, postoperative Anwendungen und Belastungstests. Entsprechend dem jeweiligen Zweck werden die Fitness- bzw. Therapiegeräte in Fitnessräumen und zu Hause bzw. in Therapeuten-Praxen, Krankenhäusern und Altenheimen verwendet. Der Begriff Fitnessgerät soll nun alle für die angegebenen Anwendungen ein- gesetzten Hilfsgeräte umfassen. Die bekannten vielseitig einsetzbaren Geräte sind schwer und sperrig und somit nicht gut transportierbar. Sie eignen sich daher nur für den Einsatz in permanent für die Geräte vorgesehenen Räumen. In Krankenhäusern und Altenheimen wäre es häufig zweckmässiger das Hilfs- gerät zu den Patienten bzw. alten Leuten zu bringen, als die Leute von Ihren Zimmern zu den Geräten zu bringen. Personen, die ihr Training an ihr eigenes Gerät angepasst haben, müssen beim Training ausser Haus, etwa in der Mittagspause oder auf Reisen, andere Geräte benützen und können dann nicht optimal trainieren. Die sperrige Bauweise der bekannten Geräte ist ein Nachteil derselben.The area of application for fitness equipment and auxiliary equipment for movement and strength exercises includes the training of endurance, movement and muscle strength, as well as rehabilitation measures, post-operative applications and stress tests. Depending on the purpose, the fitness or therapy devices are used in fitness rooms and at home or in therapists' practices, hospitals and old people's homes. The term fitness device is now intended to include all auxiliary devices used for the specified applications. The known versatile devices are heavy and bulky and therefore not easy to transport. They are therefore only suitable for use in rooms permanently intended for the devices. In hospitals and old people's homes it would often be more practical to bring the aid to the patient or the elderly than to bring the people from your room to the device. People who have adapted their training to their own device have to use other devices when training outside the home, for example during lunch breaks or when traveling, and can then not train optimally. The bulky design of the known devices is a disadvantage of the same.
Der bei den bekannten Geräten vorgesehene oder gegebenenfalls einstellbare Kraftaufwand ist nicht oder nicht optimal auf das Training ausgerichtet. Damit bei der Betätigung desThe amount of force provided or possibly adjustable in the known devices is not or is not optimally aligned to the training. So when you press the
Übungsgerätes ein Kraftaufwand nötig ist, umfassen die Fitness- bzw. Hilfsgeräte häufig eine Brems- bzw. Dämpfungsvor- richtgung. Die bekannten Dämpfungsvorrichtungen umfassen meist eine mechanische Einrichtung zum Einstellen einer Brems-, bzw. Betätigungskraft. Bei einfachen Geräten muss beim Betätigen eine Federkraft überwunden werden. Die einfacheren Brems-, bzw. Dämpfungsvorrichtungen stellen eine im wesentlichen feste Bremskraft ein, die von gegeneinander gepressten, relativ zueinander bewegbaren Teilen, bzw. der zwischen diesen wirkenden Reibungskraft ausgeht. Die komplexeren Vorrichtungen umfassen etwa Zentrifugalbremsen, sodass die Bremskraft mit der Zunahme einer Drehgewindigkeit zunimmt. Dabei hat sich gezeigt, dass die einfachen Bremsvorrichtungen den Anforderungen nicht genügen und die Vorrichtungen mit einer guten Funktionsweise aufwendig gebaut und teuer sind.Exercise device requires effort, the fitness or auxiliary devices often include a braking or damping device. The known damping devices include usually a mechanical device for setting a braking or actuating force. With simple devices, a spring force must be overcome when actuated. The simpler braking or damping devices set an essentially fixed braking force which comes from parts which are pressed against one another and are movable relative to one another, or from the frictional force acting between them. The more complex devices include, for example, centrifugal brakes, so that the braking force increases as the rotational speed increases. It has been shown that the simple braking devices do not meet the requirements and the devices with a good functionality are complex and expensive.
Die Dämpfungsvorrichtungen mit Bremseinrichtungen kommen insbesondere bei Geräten zur Anwendung bei denen durch die Betätigung ein Teil in Drehbewegung versetzt wird, also insbesondere bei Trimm-Rädern. Gegebenenfalls werden auch im wesentlichen lineare, etwa bei Rudermaschinen erzeugbare, Bewegun- gen mechanisch gebremst. Die Dämpfungsvorrichtungen sind aber nicht auf Bremsvorrichtungen beschränkt, sondern umfassen auch Vorrichtungen mit Rückstell- und/oder Verzögerungelementen wie Federn und/oder pneumatischen bzw. hydraulischen Verdrängungselementen. Sowohl die Brems-, wie auch die Rück- stell- und Verzδgerungselemente sind, insbesondere zur Gewährleistung einer an die Übungen angepassten Dämpfung, aufwendig. Zudem tritt bei Bremselementen Abnützung auf.The damping devices with braking devices are used in particular in devices in which a part is set in rotary motion by the actuation, that is to say in particular in the case of trim wheels. If necessary, essentially linear movements, such as those that can be generated in rowing machines, are mechanically braked. However, the damping devices are not limited to braking devices, but also include devices with reset and / or deceleration elements such as springs and / or pneumatic or hydraulic displacement elements. Both the braking and the resetting and deceleration elements are complex, in particular to ensure damping adapted to the exercises. In addition, wear occurs with brake elements.
Die erfingungsgemässe Aufgabe besteht nun darin, eine an The- rapie- und Übungsbewegungen angepasste Dämpfungsvorrichtung zu finden, die einfach aufgebaut ist und in verschiedenen Übungs- bzw. Fitnessgeräten einsetzbar ist.The task according to the invention now consists in finding a damping device which is adapted to therapy and exercise movements and which is of simple construction and can be used in various exercise and fitness devices.
Bei der Lösung der erfinderischen Aufgabe wurde erkannt, dass es bei von verschiedenen Personen für unterschiedliche Zwecke benützten Fitnessgeräten wichtig ist, dass das Gerät, insbesondere seine Dämpfungsvorrichtung, auf verschiedene Betätigungsarten unterschiedlich reagiert. Es wurde eine Dämpfung gesucht, die langsame Bewegungen nur wenig bremst, schnelle aber stark.When the object of the invention was achieved, it was recognized that it is important for fitness devices used by different people for different purposes that the device, in particular its damping device, reacts differently to different types of actuation. There was dampening wanted, the slow movements slow little, fast but strong.
Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, dass die Dämpfungsvor- richtung des Fitnessgerätes die Merkmale des Kennzeichens gemäß Anspruch 1 aufweist, d.h. allgemein, daß zur Dämpfung zwischen zwei relativ zueinander bewegten Elementen dilatan- tes Material angeordnet ist. Dieses Material beeinträchtigt eine langsame Bewegung der Elemente gegeneinander kaum, eine Relativbewegung mit einer hohen, insbesondere über einer Grenzgeschwindigkeit liegenden Geschwindigkeit wird aber stark gebremst . Indem der Widerstand gegen eine Bewegung von der Bewegungsgeschwindigkeit abhängt, kann die Person, die das Gerät benützt den Kraftaufwand ihren Bedürfnissen anpas- sen, ohne am Gerät etwas zu ändern. Unter dilatantem Material soll Material verstanden werden, dessen Widerstand gegen Scherung mit zunehmenden Scherkräften und/oder Drücken zunimmt. Im allgemeinen wird die Zunahme nach einer Exponen- tialform erfolgen. Das Material ist viskos, etwa eine Disper- sion, insbesondere eine Copolymer-Dispersion, oder plastisch, pastös, bzw. knetbar, zäh, wie es bei solchen, etwa von Silikonmassen gebildeten Materialien der Fall ist.The solution according to the invention provides that the damping device of the fitness device has the features of the indicator according to claim 1, i.e. in general, that dilated material is arranged for damping between two elements that are moved relative to each other. This material hardly impairs a slow movement of the elements against one another, but a relative movement with a high speed, in particular above a limit speed, is strongly slowed down. Since the resistance to movement depends on the speed of movement, the person using the device can adapt the effort to their needs without changing anything on the device. Dilated material is to be understood as material whose resistance to shear increases with increasing shear forces and / or pressures. In general, the increase will follow an exponential form. The material is viscous, for example a dispersion, in particular a copolymer dispersion, or plastic, pasty, or kneadable, tough, as is the case with materials such as those formed by silicone compositions.
Es sind vorzugsweise Materialien verwendbar, die ein reversi- bles Verhalten zeigen. Der gewünschte Zusammenhang zwischen Beanspruchung und Dämpfung bzw. Zähigkeitsänderung ist vorzugsweise durch die Wahl der Eigenschaften, bzw. der Zusammensetzung des dilatanten Materials einstellbar. Gegebenenfalls ist aber eine Versteilvorrichtung vorgesehen, mit der die relative Lage der beiden Elemente so verstellbar ist, dass sich bei der gleichen Relativbewegung andere Scherkräfte ausbilden.Materials which show reversible behavior can preferably be used. The desired relationship between stress and damping or change in toughness can preferably be set by the choice of the properties or the composition of the dilated material. If necessary, however, an adjusting device is provided, with which the relative position of the two elements can be adjusted so that other shear forces develop with the same relative movement.
Als dilatante Materialien sollen sowohl solche gelten, bei denen die Zustandsänderung lediglich von der Scherbeanspruchung und nicht von der Dauer derselben abhängt, als auch solche, bei denen die Zustandsänderung auch von der zeitlichen Dauer der Beanspruchung abhängt. Letztere werden etwa als Materialien mit rheopexem Verhalten bezeichnet. Bei Silikonmassen sind gegebenenfalls Polymerisier-Eigenschaften für das dilatante Verhalten verantwortlich. Bei der Verwendung von Materialien, deren Zähigkeit oder Viskosität sich während der Beanspruchung irreversibel ändert, ist es gegebenenfalls zweckmässig, die Dämpfungsvorrichtung so auszubilden, dass das Material, etwa als Materialpackung, einfach ausgewechselt werden kann.Dilatant materials are considered to be both those in which the change in state depends only on the shear stress and not on the duration thereof, and those in which the change in state also depends on the duration of the stress. The latter are about referred to as materials with rheopexic behavior. In the case of silicone compositions, polymerizing properties may be responsible for the dilatant behavior. When using materials whose viscosity or viscosity changes irreversibly during stress, it may be expedient to design the damping device in such a way that the material can be easily replaced, for example as a material pack.
Bei Vorrichtungen mit einem um eine, gegebenenfalls bewegte, Achse drehenden Teil, bzw. mit einer drehenden Achse, wird etwa zwischen der Achse und dem drehenden, bzw. zwischen der drehenden Achse und einem festen Teil, dilatantes Material angeordnet. Die Scherkräfte zwischen dem festen, Stator, und dem drehenden Teil, Rotor, variieren mit der Drehgeschwindigkeit. Gegebenenfalls wird die Dämpfungsvorrichtung so ausgelegt, dass im Bereich einer gewünschten Grenzgeschwindigkeit die Reibung zwischen Stator und Rotor auf Grund des dilatan- ten Materials so schnell zunimmt, daß die Grenzgeschwindig- keit im wesentlichen nicht überschritten werden kann. Bei kleineren Geschwindigkeiten sind die Bewegungen im wesentlichen nicht gedämpft. Dies wird besonders unterstützt, wenn der Rotor als Rühr- und/oder Knetorgan ausgebildet ist, d.h.- allgemein - eine von einer Zylinderform abweichende Form be- sitzt.In the case of devices with a part rotating about an optionally moving axis or with a rotating axis, dilated material is arranged, for example, between the axis and the rotating axis, or between the rotating axis and a fixed part. The shear forces between the fixed stator and the rotating part, rotor, vary with the speed of rotation. If necessary, the damping device is designed in such a way that the friction between stator and rotor increases so rapidly in the range of a desired limit speed due to the dilatant material that the limit speed cannot essentially be exceeded. The movements are essentially not damped at lower speeds. This is particularly supported if the rotor is designed as a stirring and / or kneading element, i.e. generally - has a shape deviating from a cylindrical shape.
Dämpfungsvorrichtungen mit dilatantem Material sind auch zur Dämpfung von Hebelbewegungen sehr geeignet. Beispielsweise kann das erste bzw. freie Ende eines Hebels steuerknüppelähn- liehe Bewegungen in beleibige Richtungen ausführen und dabei durch die Anordnung des zweiten Hebelendes in dilatantem Material in der gewünschten Art gedämpft sein. Dabei kann, insbesondere bei Rudermaschinen mit zwei unterschiedlichen Bewegungsweisen - dem Ziehen unter Kraftanwendung und dem kraft- losen Rückstellen - vorgesehen werden, dass das zweite Ende nur bei den unter Kraftanwendung durchzuführenden Bewegungs- phasen im dilatanten Material ist . Dämpfungsvorrichtungen mit dilatantem Material können auch zum Erzielen grosser Bewegungswiderstände einfach, klein und leicht gebaut werden, so dass mit diesen ausgestattete Fitnessgeräte tragbar ausgebildet werden können. Zudem können die erfindungsgemässen Fitnessgräte für vielfältig gestaltete bzw. gestaltbare Bewegungsmuster ausgebildet werden. In einer Ausführungsform ist mindestens eine Bewegungseinheit, wie eine Treteinheit und/oder eine Seilzugeinheit und/oder eine Hebeleinheit, sowie eine Basiseinheit vorgesehen, wobei die mindestens eine Bewegungseinheit mit der Basiseinheit verbindbar ist. Die Basiseinheit verleiht der eingesetzten Bewegungseinheit die nötige Standfestigkeit. Durch den modulartigen Aufbau können mit einem äusserst kleinen Materialaufwand vielseiteige Bewegungen geübt werden. Die Handhabung der Ge- rate ist sehr einfach.Damping devices with dilatant material are also very suitable for damping lever movements. For example, the first or free end of a lever can perform stick-like movements in any direction and can be damped in the desired manner by the arrangement of the second lever end in dilated material. It can be provided, in particular in the case of rowing machines with two different modes of movement - the pulling with the application of force and the powerless resetting - that the second end is only in the dilatant material during the movement phases to be carried out with the application of force. Damping devices with dilatant material can also be built simply, small and light to achieve high resistance to movement, so that fitness equipment equipped with them can be designed to be portable. In addition, the fitness devices according to the invention can be designed for a variety of movement patterns. In one embodiment, at least one movement unit, such as a pedal unit and / or a cable pull unit and / or a lever unit, and a base unit are provided, the at least one movement unit being connectable to the base unit. The base unit gives the movement unit used the necessary stability. Thanks to the modular design, versatile movements can be practiced with an extremely small amount of material. The handling of the device is very simple.
Dilatantes Material ist in Fitnessgeräten, wie Trimm-Rädern, Rudermaschinen, Hebegeräten und dgl . einsetzbar und ermöglicht dort insbesondere kostengünstige auf optimale Trai- ningswirkung eingestellte Dämpfungen. Zudem wurde erkannt, dass das Übungs- bzw. Betätigungselement auch als in einem Geäuse angeordneter Handschuh ausgebildet werden kann. Dabei muss der Handschuh so an eine Öffnung in der Gehäusewand anschliessen, dass eine Hand durch diese Öffnung in den Handschuh geführt werden kann. Im Gehäuseinnern ist vorzugsweise rund um den Handschuh dilatantes Material angeordnet, so dass die Bewegung des Handschuhs bzw. der darin befindlichen Hand gedämpft wird.Dilatant material is found in fitness equipment such as trim wheels, rowing machines, lifting devices and the like. can be used and enables, in particular, cost-effective damping set to an optimal training effect. In addition, it was recognized that the exercise or actuation element can also be designed as a glove arranged in a housing. The glove must connect to an opening in the housing wall in such a way that a hand can be passed through this opening into the glove. Dilatant material is preferably arranged in the interior of the housing around the glove, so that the movement of the glove or the hand located therein is damped.
Die Zeichnungen erläutern die Erfindung an Hand schematisch dargestellter Ausführungsformen, auf welche die Erfindung aber nicht eingeschränkt ist. Dabei zeigtThe drawings explain the invention on the basis of schematically illustrated embodiments, but to which the invention is not restricted. It shows
Fig. 1: einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Stator, einem darin angeordnetem Rotor und dilatantem Material zwischen Stator und Rotor; Fig. 2: einen Schnitt durch einen Rollkörper mit deformierbarer Abrollfläche;1 shows a section through a device according to the invention with a stator, a rotor arranged therein and dilated material between the stator and rotor; 2 shows a section through a rolling body with a deformable rolling surface;
Fig. 3 : eine Treteinheit mit vierkantigem Rotor, dilatantem Material und einem zylindrischen Stator;3: a pedal unit with a square rotor, dilated material and a cylindrical stator;
Fig. 4: eine Seilzugeinheit;4: a cable pull unit;
Fig. 5: eine Hebeleinheit;5: a lever unit;
Fig. 6 und Fig. 7: eine Dämpfungsvorrichtung mit verstellbarem Rotor;6 and 7: a damping device with an adjustable rotor;
Fig. 8: ein Seilzugrotor mit Freilauf;Fig. 8: a cable rotor with freewheel;
Fig. 9: eine Hebelverlängerung;Fig. 9: a lever extension;
Fig. 10: verschiedene Betätigungsaufsätze für einen Hebel;10: various actuating attachments for a lever;
Fig. 11: ein modular aufgebautes KombinationsgerätFig. 11: a modular combination device
Fig. 12: eine Treteinheit mit Verstellverbindungen für die Pedalenausrichtung;12: a pedal unit with adjustment connections for the pedal alignment;
Fig. 13: eine Seilzugeinheit mit zwei getrennten Seilzügen; und13: a cable pull unit with two separate cable pulls; and
Fig. 14: einen Handschuhkasten.Fig. 14: a glove box.
Fig. 1 zeigt eine Dämpfungs- bzw. Bremsvorrichtung für einFig. 1 shows a damping or braking device for a
Fitnessgerät mit einem Stator 1 und einem im Stator 1 angeordneten Rotor 2, wobei Rotor und Stator, wie in Fig. 1 a) und b) dargestellt, vorzugsweise eine gemeinsame Achse haben. Es versteht sich von selbst, daß auch das äußere Teil als Ro- tor und das innere als Stator ausgebildet werden kann. ImFitness device with a stator 1 and a rotor 2 arranged in the stator 1, the rotor and stator, as shown in FIGS. 1 a) and b), preferably having a common axis. It goes without saying that the outer part can also be designed as a rotor and the inner part as a stator. in the
Raum zwischen dem Stator 1 und dem Rotor 2 ist dilatantes Material 3 eingefüllt. Beim Drehen des Rotors 2 wird das dila- tante Material 3 zwischen Rotor 2 und Stator 1 druck- und scherspannungs-belastet . Beim langsamen Drehen und somit bei kleinen Drücken und Scherspannungen ist der Widerstand des dilatanten Materials gegen Scherung klein, was zu einer kleinen Bremswirkung auf den Rotor 2 führt . Mit zunehmender Drehgeschwindigkeit des Rotor 2 und entsprechend zunehmenden Scherkräften und/oder Drücken nimmt die Bremswirkung zu. Insbesondere kann dilatantes Material verwendet werden, bei dem im Bereich einer Grenzgeschwindigkeit die Bremswirkung äußerst stark zunimmt, so daß die maximal erreichbare Drehge- schwindigkeit nicht wesentlich über der Grenzgeschwindigkeit liegt.Space between the stator 1 and the rotor 2 is filled with dilatant material 3. When the rotor 2 is rotated, the permanent material 3 between the rotor 2 and the stator 1 is pressed and shear stress. When turning slowly and thus at low pressures and shear stresses, the resistance of the dilated material to shear is small, which leads to a small braking effect on the rotor 2. The braking effect increases with increasing rotational speed of the rotor 2 and correspondingly increasing shear forces and / or pressures. In particular, dilatant material can be used in which the braking effect increases extremely strongly in the area of a limit speed, so that the maximum achievable rotational speed is not significantly above the limit speed.
In Fig. 1 a) und b) sind Rotoren 2 als Rühr- oder Knetrotoren mit nach außen stehenden Vorsprüngen, bzw. ein flacher und ein rechteckiger Rotor 2 dargestellt. Die Vorsprünge führen beim Drehen zu erhöhten Druck- und Scherkräften. Fig. 1 c) zeigt eine Ausführungsform mit zylindrischem Rotor und Stator, wobei die beiden Teile exzentrisch angeordnet sind. Vorzugsweise ist die Exzentrizität und somit die Weite eines schmalen Durchtrittsbereiches 4 verstellbar. Bei einer kleinen Weite entstehen im kleinen Durchtrittsbereich große Scher- und Druckkräfte. Daher kann durch das Verstellen der Exzentrizität auch die Bremswirkung verstellt werden.In Fig. 1 a) and b) rotors 2 are shown as stirring or kneading rotors with outward projections, or a flat and a rectangular rotor 2. The projections lead to increased pressure and shear forces when turning. 1 c) shows an embodiment with a cylindrical rotor and stator, the two parts being arranged eccentrically. The eccentricity and thus the width of a narrow passage area 4 are preferably adjustable. With a small width, large shear and pressure forces arise in the small passage area. Therefore, the braking effect can also be adjusted by adjusting the eccentricity.
Es versteht sich von selbst, daß sowohl der Rotor 2, wie auch der Stator 1 mit in den Bereich mit dem dilatanten Material vorstehenden Elementen ausgebildet werden können. Ebenso ist bei jeder beliebigen Ausgestaltung von Stator 1 und Rotor 2 sowohl eine zentrische als auch eine exzentrische Anordnung der beiden Teile möglich. Beim Verwenden eines Dämpfungselementes mit Stator 1 und Rotor 2 wird der Stator 1 mit einem festen Vorrichtungsteil und der Rotor 2 mit einem bewegten Teil einer Vorrichtung verbunden. Dadurch wird die Bewegung des bewegten Teils gedämpft .It goes without saying that both the rotor 2 and the stator 1 can be formed with elements protruding into the area with the dilatant material. Likewise, with any configuration of stator 1 and rotor 2, both a centric and an eccentric arrangement of the two parts is possible. When using a damping element with stator 1 and rotor 2, the stator 1 is connected to a fixed part of the device and the rotor 2 is connected to a moving part of a device. This dampens the movement of the moving part.
Anstelle eines Stators und eines Rotors, kann die Dämpfungsvorrichtung auch zwei im wesentlichen linear gegeneinander bewegbare Teile aufweisen. Die beiden Teile können etwa als Zylinder und Kolben ausgebildet sein, wobei die Kolbenbewegung dilatantes Material in Bewegung versetzt und dadurch gedämpft wird. In einer anderen Ausführungsform umfassen die beiden Teile zwei im wesentlichen parallele Flächen zwischen denen dilatantes Material angeordnet ist und die relativ zueinander parallel verschiebbar sind. Bei der Verschiebung entstehen im dilatanten Material Scherspannungen und entsprechend ein Widerstand gegen die Scherung, so daß die Relativbewegung der Teile abhängig von der Geschwindigkeit der Rela- tivbewegung gedämpft wird, bzw. bei einer Geschwindigkeit unter der Grenzgeschwindigkeit wenig und bei einer Geschwindigkeit über der Grenzgeschwindigkeit stark gedämpft wird.Instead of a stator and a rotor, the damping device can also have two parts which can be moved essentially linearly relative to one another. The two parts can be roughly as Cylinder and piston may be formed, the piston movement of dilated material being set in motion and thereby damped. In another embodiment, the two parts comprise two essentially parallel surfaces between which dilated material is arranged and which can be displaced parallel to one another. During the displacement, shear stresses and correspondingly a resistance to the shear arise in the dilated material, so that the relative movement of the parts is damped depending on the speed of the relative movement, or, at a speed below the limit speed, little and strongly at a speed above the limit speed is steamed.
In einer Ausführungsform gemäß Fig. 2 umfaßt die Dämpfungs- Vorrichtung mindestens ein auf einer Auflagefläche rollbares Rollelement 5 mit einer elastischen Außenberandung 7, das so aufgebaut ist, daß beim Rollen dilatantes Material 6 deformiert wird, wobei die Deformationseigenschaften des dilatanten Materials ein Abrollen mit kleinen Geschwindigkeit nur wenig bremsen und ein Abrollen mit einer grossen Geschwindigkeit stark bremsen. Die einfachste Ausführungsform eines Fitnessgerätes mit einem Rollelement 5 ist einer Teigrolle entsprechend aufgebaut und wird bei der Verwendung über eine Fläche vor- und zurück gerollt. Um eine beim Abrollen nötige Verformung, gegebenenfalls verstellbar, vorzugeben, ist zwischen der Achse des Rollelementes und der Abrollfläche eine Führungseinrichtung vorgesehen, die den Abstand zwischen diesen Teilen, gegebenenfalls verstellbar, vorgibt. Die Abrollfläche kann auch als geschlossene, beispielsweise zylindri- sehe Fläche ausgebildet sein, so dass die Bewegung nicht vor und zurück, sondern kontinuierlich im Sinne einer Kreis- bzw. Drehbewegung ausführbar ist . Das Rollelement 5 ist somit sowohl in Rudermaschinen als auch in Tret- oder Seilzuggeräten einsetzbar.In an embodiment according to FIG. 2, the damping device comprises at least one rolling element 5 that can be rolled on a support surface and has an elastic outer edge 7, which is constructed in such a way that when rolling, dilatant material 6 is deformed, the deformation properties of the dilatant material being a rolling with small Brake the speed only a little and brake a roll at a high speed. The simplest embodiment of a fitness device with a rolling element 5 is constructed according to a dough roller and is rolled back and forth over a surface when in use. In order to specify a deformation, possibly adjustable, when rolling, a guide device is provided between the axis of the rolling element and the rolling surface, which specifies the distance between these parts, optionally adjustable. The rolling surface can also be designed as a closed, for example cylindrical, surface, so that the movement cannot be carried out back and forth, but continuously in the sense of a circular or rotary movement. The rolling element 5 can thus be used both in rowing machines and in pedaling or cable pulling devices.
Fig. 3 zeigt eine Treteinheit in einem Schnitt quer zur (a) und einem Schnitt entlang der (b) Tretachse 10. Die beidsei- tig angeordneten Tretkurbeln 11 sind über eine Tretwelle 12 miteinander verbunden. Im zentralen Bereich der Welle 12 ist diese von einem vierkantigen Rotor 2 umgeben, wobei die Verbindung zwischen der Welle 12 und dem Rotor 2 vorzugsweise als Freilauf 13 ausgebildet ist. Zwischen dem Rotor 2 und dem zylindrischen Stator 1 bzw. Gehäuse ist die dilatante Masse 3 vorgesehen. Damit das dilatante Material nicht mit dem Rotor 2 mitdreht, ist die Innenberandung des Stators vorzugsweise nicht vollständig zylindrisch, sondern umfasst beispielsweise nach innen vorstehende Wülste la. Der Rotor 2 ist im Gehäuse 1 mit Lagern 14 gelagert .FIG. 3 shows a pedal unit in a section transverse to (a) and a section along (b) pedal axis 10. Pedal cranks 11 arranged on both sides are via a pedal shaft 12 connected with each other. In the central area of the shaft 12, it is surrounded by a square rotor 2, the connection between the shaft 12 and the rotor 2 preferably being designed as a freewheel 13. The dilated mass 3 is provided between the rotor 2 and the cylindrical stator 1 or housing. So that the dilatant material does not rotate with the rotor 2, the inner edge of the stator is preferably not completely cylindrical, but rather, for example, comprises beads la projecting inwards. The rotor 2 is mounted in the housing 1 with bearings 14.
Fig. 4 zeigt eine Seilzugeinheit mit einem als Stator ausgebildeten Gehäuse 15, durch das, in Lagern 14' gelagert, eine Rotorwelle 16 führt. Im mit dilatantem Material gefüllten Ge- häuse- Innenraum 17 ist die Rotorwelle mit mindestens einem Verdrängerteil 18, das vorzugsweise im wesentlichen radial beidseits von der Welle 16 vorsteht, versehen. Damit das dilatante Material nicht mit dem Verdrängerteil 18 mitdreht, ist die Berandung des Innenraumes vorzugsweise im Bereich der beiden Zylinderendflächen nicht vollständig flach, sondern umfasst beispielsweise nach innen vorstehende, radial ausgerichtete Rippen. Auf der Rotorwelle 16 sind beidseits des Gehäuses 15 Seiltrommeln 19 vorgesehen, die je über einen Freilauf 20 mit der Welle verbunden sind. Das freie Ende eines von einer Seiltrommel 19 abwickelbaren Seiles 21 ist mit einem Griff 22 verbunden. Beim Ausziehen des Seiles 21 wird der Verdrängerteil 18 durch dilatantes Material bewegt, wodurch das Abrollen gehemmt wird. Um das Seil 21 beim Zurückbewegen des Griffes wieder aufzuwickeln ist eine Rückholvorrichtung etwa mit einem Federelement vorgesehen. Beim Rückholen muss die Welle 16 aufgrund des Freilaufs 20 nicht mit der Seiltrommel 19 mitdrehen.FIG. 4 shows a cable pull unit with a housing 15 designed as a stator, through which, supported in bearings 14 ', a rotor shaft 16 passes. In the housing interior 17 filled with dilatant material, the rotor shaft is provided with at least one displacement part 18, which preferably projects essentially radially on both sides of the shaft 16. So that the dilated material does not rotate with the displacement part 18, the edges of the interior are preferably not completely flat in the area of the two cylinder end faces, but instead comprise, for example, radially oriented ribs projecting inwards. On the rotor shaft 16 15 cable drums 19 are provided on both sides of the housing, each of which is connected to the shaft via a freewheel 20. The free end of a rope 21 that can be unwound from a rope drum 19 is connected to a handle 22. When the rope 21 is pulled out, the displacer part 18 is moved by dilatant material, as a result of which the unrolling is inhibited. In order to wind up the rope 21 again when the handle is moved back, a return device is provided, for example with a spring element. When retrieving, the shaft 16 does not have to rotate with the cable drum 19 due to the freewheel 20.
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform mit einem Hebel 23, der ge- lenkig an einem Gehäuse 24 befestigt ist, so dass sein erstes Ende 23a ausserhalb und sein zweites Ende innerhalb des Gehäuses 24 bewegbar ist. In einer bevorzugten Ausführungsform wird zur Gelenklagerung ein Kugelgelenk 25 verwendet, das nebst den Schwenkbewegungen in beliebigen Richtungen auch das Drehen des Hebels 23 um eine Hebelachse ermöglicht. Das zweite Ende 23b ist von dilatantem Material 3 umgeben und erzeugt somit beim Bewegen des ersten Endes 23a den gewünschten Widerstand gegen die Bewegung. Um das Gehäuseinnere dicht vom Äusseren zu trennen ist beim Gelenk 25 eine Dichtungsvorrichtung mit zwei Dichtungen 26 vorgesehen.5 shows an embodiment with a lever 23 which is articulated to a housing 24 so that its first end 23a can be moved outside and its second end inside the housing 24. In a preferred embodiment, a ball joint 25 is used for the articulation support In addition to the pivoting movements in any direction, the lever 23 can also be rotated about a lever axis. The second end 23b is surrounded by dilatant material 3 and thus generates the desired resistance to the movement when the first end 23a is moved. In order to tightly separate the inside of the housing from the outside, a sealing device with two seals 26 is provided at the joint 25.
Um die gegebenenfalls gewünschte Drehbarkeit des Hebels 23 um eine Hebelachse genügend zu dämpfen, ist das zweite Ende 23b, wie im Schnitt b) dargestellt, mit zur Hebelachse seitlich vorstehenden Vorsprüngen, insbesondere mehrkantig, ausgebildet. Die Vorsprünge dürfen die Schwenkbewegungen nicht unnötig beeinträchtigen und sollten somit einerseits nicht zu weit vorstehen und andererseits sollten sie im wesentlichen gleichmässig um das zweite Ende 23b verteilt sein. Um für Bewegungsübungen in festen vorgegebenen Richtungen die Beweglichkeit des Hebels 23 einzuschränken, sind gegebenenfalls schlitzförmige Führungen vorgesehen, die am Gehäuse 24 befe- stigt den Hebel 23 über dem Gehäuse 24 führen. Bei Ausführungsformen mit eingeschränkten Bewegungsformen ist es gegebenenfalls zweckmässig anstelle des Kugelgelenkes 25 ein Gelenk mit nur einer oder gegebenenfalls mit zwei Schwenkachsen vorzusehen, wobei bei zwei Schwenkachsen insbesondere eine Arretiervorrichtung vorgesehen werden kann, die die Bewegung um diese Achse verunmöglicht .In order to sufficiently dampen the optionally desired rotatability of the lever 23 about a lever axis, the second end 23b, as shown in section b), is formed with projections, in particular polygonal, that protrude laterally to the lever axis. The projections must not unnecessarily impair the swiveling movements and should therefore on the one hand not protrude too far and on the other hand they should be distributed substantially uniformly around the second end 23b. In order to restrict the mobility of the lever 23 for movement exercises in fixed, predetermined directions, slot-shaped guides are optionally provided, which guide the lever 23 to the housing 24 and fasten them above the housing 24. In embodiments with restricted forms of movement, it may be expedient to provide a joint with only one or possibly with two swivel axes instead of the ball joint 25, with two swivel axes in particular providing a locking device which prevents movement about this axis.
Fig. 6 zeigt eine Seilzugvorrichtung mit einem Stellrad 27 zum Verstellen der Form eines Statorendes 28a. Um den Stator 28 ist als rotierendes Teil eine Seilrolle 29 angeordnet, wobei das dilatante Material in einem Seilrollen- Innenraum 30 zwischen der Innenberandung der Seilrolle 29 und dem verstellbaren Ende 28a des Stators 28 angeordnet ist. Damit das dilatante Material von der drehenden Seilrolle 29 mitgenommen wird, ist die Innenberandung der Seilrolle 29 vorzugsweise nicht als glatte Zylinderfläche ausgebildet. Der Innenraum 30 wird auf einer Seite von einer Endfläche 31 einer Antriebs- welle 32 abgeschlossen. Zur Lagerung der Seilrolle 29 und der Antriebswelle 32 sind zwei Lager 33 vorgesehen.FIG. 6 shows a cable pull device with an adjusting wheel 27 for adjusting the shape of a stator end 28a. A rope pulley 29 is arranged around the stator 28 as a rotating part, the dilated material being arranged in a rope pulley interior 30 between the inner edge of the rope pulley 29 and the adjustable end 28a of the stator 28. So that the dilated material is carried along by the rotating pulley 29, the inner edge of the pulley 29 is preferably not designed as a smooth cylindrical surface. The interior 30 is on one side by an end surface 31 of a drive shaft 32 completed. Two bearings 33 are provided for mounting the cable pulley 29 and the drive shaft 32.
Die Antriebswelle 32 verbindet die Seilrolle 29 mit einer Rückholvorrichtung. Damit beim Rückholen nicht der vom dilatanten Material ausgehende Widerstand überwunden werden muss, ist der Stator 28 über einen Freilauf 34 mit einem Lagerträger 35 verbunden, so dass er beim Rückholen des Seiles mit der Seilrolle 29 und dem dilatanten Material mitdrehen kann. Das Ausziehen des Seiles erfolgt in der Drehrichtung, in der der Stator 28 nicht mitdrehen kann. Die Verbindung zwischen dem Stellrad 27 und dem Stator 28 ist in Achsrichtung fest, um die Achse aber drehbar und wird etwa von einem durch eine Bohrung des Stellrades 27 führenden Halteteil 28c gebildet.The drive shaft 32 connects the pulley 29 to a return device. So that the resistance emanating from the dilated material does not have to be overcome when retrieving, the stator 28 is connected via a freewheel 34 to a bearing bracket 35 so that it can rotate with the rope pulley 29 and the dilated material when the rope is retrieved. The rope is pulled out in the direction of rotation in which the stator 28 cannot rotate. The connection between the adjusting wheel 27 and the stator 28 is fixed in the axial direction, but is rotatable about the axis and is formed, for example, by a holding part 28c leading through a bore in the adjusting wheel 27.
Das Stellrad 27 ist mit dem Lagerträger 35 über eine Stellgewinde 36 verbunden. Durch Drehen des Stellrades 27 wird die Lage des Stellrades 27 und des damit verbundenen Stators 28 relativ zum Lagerträger 35 verschoben. Mit dieser Verschie- bung wird das verstellbare Statorende 28a relativ zu einer mit der Seilrolle 29 verbundenen, vorzugsweise an dieser drehbar gelagerten, Hülse 37 bewegt, was zur Verstellung der Form des Statorendes 28a führt. Das Statorende 28a umfasst zwei schwenkbar am Stator gelagerte Verdrängerteile 28b, die von einer Feder 38 in eine Lage gedrückt werden, in der die freien Enden von der Achse wegführen. Beim Einziehen des Statorendes 28a in die Hülse 37, werden, wie in Fig. 7 dargestellt, die Verdrängerteile 28b gegen die Federkraft zusammengeführt. Mit dem Stellrad 27 kann somit eingestellt wer- den, wie weit die Verdrängerteile 28b nach aussen gerichtet sind. Durch das Ändern der Ausrichtung der Verdrängerteile 28b wird der Widerstand verändert, der bei gleicher Drehgeschwindigkeit erzielbar ist.The adjusting wheel 27 is connected to the bearing bracket 35 via an adjusting thread 36. By turning the setting wheel 27, the position of the setting wheel 27 and the associated stator 28 is shifted relative to the bearing bracket 35. With this displacement, the adjustable stator end 28a is moved relative to a sleeve 37 connected to the cable pulley 29, preferably rotatably mounted thereon, which leads to an adjustment of the shape of the stator end 28a. The stator end 28a comprises two displacer parts 28b which are pivotably mounted on the stator and are pressed by a spring 38 into a position in which the free ends lead away from the axis. When the stator end 28a is pulled into the sleeve 37, the displacement parts 28b are brought together against the spring force, as shown in FIG. 7. The setting wheel 27 can thus be used to set how far the displacement parts 28b are directed outwards. By changing the orientation of the displacer parts 28b, the resistance which can be achieved at the same rotational speed is changed.
Fig. 8 zeigt eine Seilzugeinheit, die ähnlich zur Einheit der Fig. 7 aufgebaut ist, bei der aber der Stator 28 mit fest verbundenen Verdrängerteilen 28c ausgebildet ist. Zudem ist der Stator 28 stirnseitig mit einem Gleitlager 39 in der Antriebswelle 32 gelagert.FIG. 8 shows a cable pull unit which is constructed similarly to the unit of FIG. 7, but in which the stator 28 is designed with firmly connected displacement parts 28c. In addition is the stator 28 is supported on the end face with a slide bearing 39 in the drive shaft 32.
Fig. 9 zeigt eine Hebelverlängerung 40, die auf den Hebel 23 (vgl. Fig. 5) aufsteckbar und mit einem Griff 41 festsetzbar ist. Am anderen Ende der Verlängerung ist ein Handgriff 42, der gegebenenfalls eine Gelenkverbindung 43 umfasst, einsetz- bar. Dabei ist der Handgriff so ausgelegt, dass die gewünschte Betätigung unterstützt wird. Nebst der Betätigung des Hebels 23 mit einem Handgriff 42, ist es, der jeweiligen Übung entsprechend, etwa zweckmässiger den Hebel 23 mit einem Brustadapter 44 gemass Fig. 10 zu betätigen. Aus den drei Darstellungen aus verschiedenen Richtungen (a, b, c) geht die gebogene Form des Brustadapters 44 klar hervor.FIG. 9 shows a lever extension 40 which can be plugged onto the lever 23 (see FIG. 5) and fixed with a handle 41. At the other end of the extension, a handle 42, which may include an articulated connection 43, can be used. The handle is designed so that the desired actuation is supported. In addition to the actuation of the lever 23 with a handle 42, it is, according to the respective exercise, approximately more expedient to actuate the lever 23 with a breast adapter 44 according to FIG. 10. The curved shape of the breast adapter 44 is clear from the three representations from different directions (a, b, c).
Fig. 11 zeigt ein modular aufgebautes Fitnessgerät, das in einer Basiseinheit 45 Fitnesseinheiten aufnimmt. Die Ansichten a) , b) und c) (Draufsicht) zeigen die Basiseinheit mit einer eingesetzten Tret- und Seilzugeinheit 46. Es versteht sich von selbst, dass auch Fitnesseinheiten mit lediglich einer Funktion, wie Treten oder Ziehen, einsetzbar sind. Das modulare Gerät ist so aufgebaut, dass jede Betätigungseinheit schnell und ohne Werkzeuge in die Basiseinheit 45 einsetzbar und aus dieser entnehmbar ist. Die Betätigungseinheiten sind gegebenenfalls mit Sensoren ausgestattet, die aktuelle Werte messen und an eine Anzeige 47 der Einheit oder des Basismoduls 45 weitergeben, wobei die Anzeige 47 gegebenenfalls auch Zielwerte, oder Trainingsprogramme anzeigbar macht.11 shows a modular fitness device which accommodates 45 fitness units in a base unit. Views a), b) and c) (top view) show the base unit with a pedal and cable pull unit 46 inserted. It goes without saying that fitness units with only one function, such as pedaling or pulling, can also be used. The modular device is constructed in such a way that each actuating unit can be inserted into and removed from the base unit 45 quickly and without tools. The actuation units are optionally equipped with sensors which measure current values and pass them on to a display 47 of the unit or of the base module 45, the display 47 optionally also making it possible to display target values or training programs.
Um eine Überprüfung des körperlichen Belastungsgrades und des Trainingsforschritts zu ermöglichen ist gegebenenfalls eine Leistungsanzeige vorgesehen. Dazu werden physikalische WerteIn order to enable a check of the level of physical exertion and the training progress, a performance display may be provided. To do this are physical values
- wie etwa Zeiten, Drehzahlen Anzahl Umdrehungen, Kräfte usw.- such as times, speeds, number of revolutions, forces, etc.
- und/oder physiologische Werte - wie Puls, Blutdruck, Kör- pertemperatur usw. - ermittelt und gegebenenfalls ausgewertet. Über die reine Anzeige hinaus ist gegebenenfalls eine Weitergabe erfasster bzw. abgeleiteter Werte an Periphe- riegeräte - wie Computer, Schreiber und Rekorder - über mindestens eine Schnittstelle vorgesehen.- and / or physiological values - such as pulse, blood pressure, body temperature etc. - determined and evaluated if necessary. In addition to the mere display, it may be necessary to forward recorded or derived values to peripheral devices such as computers, recorders and recorders are provided via at least one interface.
Die dargestellte Ausführungsform ist speziell als trans- portables Fitnessgerät ausgebildet und ist deshalb klein und hat ein kleines Gewicht. Die Basiseinheit 45 hat einen Griff 48 und ein/ausschwenkbare Standelemente 49, die im ausgeschwenkten Zustand die Standfläche der Basiseinheit 45 erhöhen. Die Ansichten d) und e) zeigen die Basiseinheit 45 mit einer eingesetzten Hebeleinheit 50. Die Draufsicht f) zeigt eine leere Basiseinheit 45 mit einem ausgeschwenkten und einem eingeschwenkten Standelement 49. Beim Verwenden des transportablen Gerätes wird dieses vor einer jeweils vor Ort vorhandenen Sitzgelegenheit platziert und von dieser aus be- tätigt.The embodiment shown is specially designed as a portable fitness device and is therefore small and light in weight. The base unit 45 has a handle 48 and stand elements 49 which can be swung in / out and which, in the swung-out state, increase the base area of the base unit 45. The views d) and e) show the base unit 45 with an inserted lever unit 50. The top view f) shows an empty base unit 45 with a pivoted-out and a pivoted-in stand element 49. When using the portable device, it is placed in front of a seat that is present on site and operated from there.
Fig. 12 zeigt eine Treteinheit die im wesentlichen jener der Fig. 3 entspricht. Der im Stator 1 angeordnete Rotor 2 ist über die Welle 12 und je eine Verstellverbindung mit den Pe- dalen 11 verbunden. Die Verstellverbindung ermöglicht einFIG. 12 shows a pedal unit which essentially corresponds to that of FIG. 3. The rotor 2 arranged in the stator 1 is connected to the pedals 11 via the shaft 12 and one adjustment connection each. The adjustment connection enables a
Verstellen der Pedalenausrichtung. Dadurch kann das Training mit der Treteinheit an die individuellen Bedürfnisse ange- passt werden. Beim Mobilisieren der Beweglichkeit und beim Aufbauen von Muskelgewebe eines Beines mit eingeschränkter Beweglichkeit bzw. Kraft ist es häufig zweckmässig, wenn das beweglichere bzw. stärkere Bein das andere Bein bei der Bewegung unterstützen kann. Diese Unterstützung ist besser möglich, wenn die Pedalen 11 nicht um 180° phasenverschoben zu betätigen sind. Dazu muss also die radiale Ausrichtung min- destens einer der Pedalen 11 relativ zur Welle 12 verstellbar sein.Adjusting the pedal alignment. This means that the training with the pedal unit can be adapted to individual needs. When mobilizing mobility and building muscle tissue of one leg with restricted mobility or strength, it is often useful if the more flexible or stronger leg can support the other leg during the movement. This support is better possible if the pedals 11 cannot be actuated out of phase by 180 °. For this purpose, the radial alignment of at least one of the pedals 11 must be adjustable relative to the shaft 12.
Um eine einfach betätigbare, im arretierten Zustand mit hohen Kräften belastbare Verstellverbindung bereitzustellen, wurde eine formschlüssige Verbindung gewählt, bei der Kugeln 51 in Ausnehmungskäfigen 52a einer mittleren Ringhülse 52 in Um- fangsrichtung an ihren Plätzen gehalten werden. Radial innen bzw. aussen an die Kugeln 51 anschliessend ist ein innerer bzw. ein äusserer Formschlussbereiche 53a bzw. 54a eines Innen- bzw. eines Aussenringes 53 bzw. 54 angeordnet. Durch das Drehen des Aussenringes 54 um die Welle 12 können die Kugeln 51 in eine Arretier- und in eine Freigabe-Position gebracht werden. In der Arretierposition gemass Fig. 12 c) werden die Kugeln 51 von radial nach innen vorstehenden Abschnitten des äusseren Formschlussbereiches 54a in nach innen führende Vertiefungen des inneren Formschlussbereiches 53a gehalten. Da die Kugeln 51 in der Arretierposition sowohl unverschiebbar am Innenring, als auch unverschiebbar in denIn order to provide an easy-to-operate adjustment connection that can be subjected to high forces in the locked state, a positive connection was chosen in which balls 51 are held in place in the circumferential direction in recess cages 52a of a central ring sleeve 52. Radially inside or outside of balls 51 is an inner one or an outer form-locking regions 53a or 54a of an inner or an outer ring 53 or 54. By rotating the outer ring 54 around the shaft 12, the balls 51 can be brought into a locking and a release position. In the locking position according to FIG. 12 c), the balls 51 are held from radially inwardly projecting sections of the outer form-locking area 54a in inwardly leading recesses of the inner form-locking area 53a. Since the balls 51 in the locking position are both immovable on the inner ring and immovable in the
Ausnehmungskäfigen 52a der mittleren Ringhülse 52 aufgenommen sind, ist die Ringhülse 52 drehfest bzw. kraftschlüssig mit dem Innenring 53 verbunden. Der Innenring 53 ist seinerseits fest oder über einen Freilauf mit der Welle 12 verbunden.Recess cages 52a of the central ring sleeve 52 are received, the ring sleeve 52 is rotatably or non-positively connected to the inner ring 53. The inner ring 53 is in turn fixed or connected to the shaft 12 via a freewheel.
In der Freigabe-Position gemass Fig. 12 b) können die Kugeln 51 radial nach aussen in nach aussen ausgenommene Abschnitte des äusseren Formschlussbereiches 54a ausweichen. Die mittlere Ringhülse 52 kann nun mitsamt den Kugeln 51 relativ zum Innenring 53 um die Welle 12 gedreht werden. Sobald ein gewünschter Winkel zwischen den je fest mit einer mittleren Ringhülse 52 verbundenen Pedalen 11 erreicht ist, wird durch das Drehen des Aussenringes 54 relativ zur Ringhülse 52 erreicht, dass die Kugeln 51 in die nächstliegende Arretier- position gelangen. Weil in der Arretierposition keine Drehkräfte auf den Aussenring 54 wirken, genügt eine einfache Einschnappvorrichtung, um den Aussenring 54 in der Arretierposition zu halten. Als Einschnappvorrichtung wird etwa ein mit der Ringhülse 52 verbundenes Pressteil 52b vorgesehen, das mittels einer Feder 52c ein Kugelteil 52d in eine Ausnehmung im Aussenring 54 presst . Zum Lösen dieser Einschnappverbindung genügt ein von Hand auf den Aussenring 54 aufbringbares Drehmoment .In the release position according to FIG. 12 b), the balls 51 can move radially outwards into sections of the outer form-locking region 54a that are recessed outwards. The middle ring sleeve 52 can now be rotated together with the balls 51 relative to the inner ring 53 around the shaft 12. As soon as a desired angle is reached between the pedals 11, each of which is firmly connected to a central ring sleeve 52, the rotation of the outer ring 54 relative to the ring sleeve 52 means that the balls 51 reach the closest locking position. Because no rotational forces act on the outer ring 54 in the locking position, a simple snap-in device is sufficient to hold the outer ring 54 in the locking position. A snap part 52b connected to the ring sleeve 52 is provided as a snap-in device, which presses a ball part 52d into a recess in the outer ring 54 by means of a spring 52c. A torque that can be applied by hand to the outer ring 54 is sufficient to release this snap-in connection.
Fig. 13 zeigt eine Seilzugeinheit mit zwei getrennten Seilzügen, die im wesentlichen derjenigen gemass Fig. 4 entspricht, wobei aber beide Seiltrommeln 19 mit voneinander unabhängigen Verdrängerteilen 18a verbunden sind. Um die Seiltrommeln 19 sind Trommelabdeckungen 60 angeordnet. Das Gehäuse 15 hat schlitzförmige Befestigungs-Durchführungen 15a, durch die etwa ein mit Klettverschluss verschliessbares Band geführt wird. Um nun die Seilzugeinheit mit solchen Bändern sicher und/oder beschädigungsfrei an Stangen von Krankenbetten, an Tischen, Stühlen und Türen befestigen zu können, sind in den Trommelabdeckungen 60 Ausnehmungen 60a und/oder radial aussen Gummianschlussbereiche 60b vorgesehen. Durch diese einfachen Befestigungsmerkmale wird eine vielseitige Verwendung der Seilzugeinheit an beliebigen Orten gewährleistet. Der Griff 22 kann zum Ermöglichen aller erdenklichen Übungen auch etwa als Hantel, Schlaufe oder Bügel ausgebildet werden.FIG. 13 shows a cable pull unit with two separate cable pulls, which essentially corresponds to that according to FIG. 4, but both cable drums 19 are connected to displacer parts 18a which are independent of one another. Around the rope drums 19 drum covers 60 are arranged. The housing 15 has slot-shaped fastening lead-throughs 15a, through which a tape that can be closed with a Velcro fastener is guided. In order to be able to secure the cable pull unit with such straps securely and / or free of damage to rods of patient beds, tables, chairs and doors, recesses 60a and / or radially outer rubber connection areas 60b are provided in the drum covers 60. These simple fastening features ensure that the cable pull unit can be used in many different places. The handle 22 can also be designed, for example, as a dumbbell, loop or strap to enable all conceivable exercises.
Fig. 14 zeigt ein Fitnessgerät mit zwei in einem Geäuse 24a angeordneten Handschuhen 61. Dabei sind die Handschuhe 61 so an je eine Öffnung 24b in der Gehäusewand anschliessend ausgebildet, dass je eine Hand durch die Öffnungen 24b in einen Handschuh 61 geführt werden kann. Im Gehäuseinnern ist vorzugsweise rund um die Handschuhe 61 dilatantes Material ange- ordnet, so dass die Bewegung der Handschuhe bzw. der darin befindlichen Hände gedämpft wird. Dieses einfache Gerät ermöglicht vielseitige Übungen für Hand und gegebenenfalls Unterarmmuskeln. Der Vorteil gegenüber herkömmlichen Geräten, wie Federhanteln und Knetbällen, liegt darin, dass durch die umschliessende Anordnung von dilatantem Material bisher nicht realisierbare Bewegungsformen ermöglicht werden. Die dosierte Beanspruchung kann für jeden Finger einzeln in allen Richtungen erfolgen. Das gleichzeitige Training beider Hände vermittelt einen besseren Vergleich zwischen gesunder und kranker Hand .14 shows a fitness device with two gloves 61 arranged in a housing 24a. In this case, the gloves 61 are each connected to an opening 24b in the housing wall such that one hand can be passed through the openings 24b into a glove 61. Dilatant material is preferably arranged around the gloves 61 in the interior of the housing, so that the movement of the gloves or the hands located therein is damped. This simple device enables versatile exercises for hand and if necessary forearm muscles. The advantage over conventional devices, such as spring dumbbells and kneading balls, is that the enclosing arrangement of dilatant material enables forms of movement that were previously not possible. The metered stress can be applied individually for each finger in all directions. The simultaneous training of both hands gives a better comparison between healthy and sick hands.
Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Anwendungen und Ausgestaltungen möglich; beispielsweise läßt sich die Erfindung im allgemeinen überall dort mit Vorteil anwenden, wo bisher Zentrifugalbremsen eingesetzt wurden. Auch versteht es sich, daß Einzelmerkmale der oben beschriebenen Konstruktionen ohne weiteres untereinander kombinierbar sind. Numerous applications and configurations are possible within the scope of the invention; for example, the invention can generally be used with advantage wherever centrifugal brakes have previously been used. It is also understood that individual features of the constructions described above can be easily combined with one another.

Claims

PATENTANSPRUCHE PATENT CLAIMS
1. Fitnessgerät mit einer Grundstruktur (1,15,24) mindestens einem mit der Grundstruktur (1,15,24) verbundenen bewegbaren Übungselement (11,22,23) und einer Dämpfungsvorrichtung (1, 2, 3 , 15, 18, 23b, 24, 28a, 29) zum Hemmen der Bewegung des mindestens einen Übungselementes (11,22,23) relativ zur Grundstruktur (1,15,24), dadurch gekennzeich- net, dass die DämpungsVorrichtung (1, 2 , 3 , 15 , 18 , 23b, 24 , 28a, 29) dilatantes Material (3) umfasst.1. Fitness device with a basic structure (1,15,24) at least one movable exercise element (11,22,23) connected to the basic structure (1,15,24) and a damping device (1, 2, 3, 15, 18, 23b , 24, 28a, 29) for inhibiting the movement of the at least one exercise element (11, 22, 23) relative to the basic structure (1, 15, 24), characterized in that the damping device (1, 2, 3, 15, 18, 23b, 24, 28a, 29) comprises dilated material (3).
2. Fitnessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsvorrichtung (1, 2 , 3 , 15, 18 , 23b, 24 , 28a, 29) min- destens zwei relativ zueinander bewegbare Teile (1,2,2. Fitness device according to claim 1, characterized in that the damping device (1, 2, 3, 15, 18, 23b, 24, 28a, 29) at least two parts movable relative to each other (1,2,
15, 18, 23b, 24 , 28a, 29) umfaßt, zwischen denen ein dilatantes Material (3) so angeordnet ist, daß durch die Relativbewegung der Teile (1 , 2 , 15, 18 , 23b, 2 , 28a, 29) im dilatanten Material (3) eine Scherspannung und entsprechend ein Widerstand gegen Scherung entsteht, so daß die Relativbewegung der Teile (1, 2 , 15 , 18 , 23b, 24 , 28a, 29) abhängig von der Geschwindigkeit der Relativbewegung gedämpft wird, bzw. bei einer kleinen Geschwindigkeit wenig und bei einer grossen Geschwindigkeit stark gedämpft wird.15, 18, 23b, 24, 28a, 29), between which a dilatant material (3) is arranged so that the relative movement of the parts (1, 2, 15, 18, 23b, 2, 28a, 29) in dilatant material (3) a shear stress and correspondingly resistance to shear arises, so that the relative movement of the parts (1, 2, 15, 18, 23b, 24, 28a, 29) is damped depending on the speed of the relative movement, or at little is damped at a low speed and strongly damped at a high speed.
3. Fitnessgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil (2,18,29) um eine Achse drehbar ist und die beiden Teile (1 , 2 , 15 , 18 , 23b, 24 , 28a, 29) als äußerer und innerer Teil ausgebildet sind, wobei das äußere Teil (1,15,29) den inneren Teil (2,18,28a) und das dilatante Material (3) umschließt.3. Fitness device according to claim 2, characterized in that at least one part (2,18,29) is rotatable about an axis and the two parts (1, 2, 15, 18, 23b, 24, 28a, 29) as the outer and inner part are formed, the outer part (1,15,29) enclosing the inner part (2,18,28a) and the dilated material (3).
4. Fitnessgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil als Stator (1,15,28a) und ein Teil als Rotor (2,18,29) ausgebildet ist, wobei Rotor (2,18,29) und Stator (1,15,28b) vorzugsweise eine gemeinsame Achse haben, gegebenenfalls aber Achsen haben, die gegeneinander verschiebbar sind. 4. Fitness device according to claim 3, characterized in that a part is designed as a stator (1,15,28a) and a part as a rotor (2,18,29), the rotor (2,18,29) and stator (1 , 15, 28b) preferably have a common axis, but optionally have axes that can be moved relative to one another.
5. Fitnessgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (2,18) als Verdrängorgan innerhalb des vom Stator (1,15) umschlossenen dilatanten Materials (3) ausge- bildet ist und, vorzugsweise über einen Freilauf (13,20), mit einer Betätigungseinrichtung wie einer Tret- oder einer Seilzugeinrichtung (11,19,22) verbunden ist.5. Fitness device according to claim 4, characterized in that the rotor (2,18) is formed as a displacement element within the dilatant material (3) enclosed by the stator (1,15) and, preferably via a freewheel (13,20) , is connected to an actuating device such as a pedal device or a cable pull device (11, 19, 22).
6. Fitnessgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (28a) als Verdrängorgan innerhalb des vom Rotor (29) umschlossenen dilatanten Materials (3) ausgebildet ist und, insbesondere über einen Freilauf (34) mit dem Gehäuse (35) verbunden ist, und der Rotor (29) mit einer Betätigungseinrichtung, wie einer Tret- oder einer Seilzugeinrichtung verbunden ist.6. Fitness device according to claim 4, characterized in that the stator (28a) is designed as a displacement element within the dilated material (3) enclosed by the rotor (29) and, in particular via a freewheel (34), is connected to the housing (35) , and the rotor (29) is connected to an actuating device, such as a pedal device or a cable pull device.
7. Fitnessgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß a) die an das dilatante Material (3) anschließende Be- randungsflache mindestens eines der beiden Teile7. Fitness device according to one of claims 3 to 6, characterized in that a) the boundary surface of at least one of the two parts adjoining the dilated material (3)
(1, 2, 15, 18, 23b, 24 , 28a, 29) im wesentlichen zylinderförmig ist, vorzugsweise aber eine Oberflächenstruktur hat, die den Kontakt zum dilatanten Material (3) erhöht; und/oder b) die an das dilatante Material (3) anschließende Beran- dungsfläche mindestens eines Teiles (1 , 2 , 15, 18 , 23b, 24 ,(1, 2, 15, 18, 23b, 24, 28a, 29) is essentially cylindrical, but preferably has a surface structure that increases contact with the dilated material (3); and / or b) the contact surface adjoining the dilated material (3) of at least one part (1, 2, 15, 18, 23b, 24,
28a, 29) eine Ausformung aufweist, bei der mindestens ein Vorsprung ins dilatante Material (3) vorsteht, gegebenenfalls einen ovalförmigen, oder einen mehrkantigen Querschnitt hat.28a, 29) has a shape in which at least one protrusion protrudes into the dilated material (3), possibly has an oval or a polygonal cross section.
8. Fitnessgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß a) ein Teil (24) als Gehäuse und der andere als Endbereich8. Fitness device according to claim 2, characterized in that a) a part (24) as a housing and the other as an end region
(23b) eines Hebels (23) ausgebildet ist, wobei der Hebel (23) am Gehäuse (24) gelenkig, insbesondere mit einem Ku- geigelenk (25) gelagert ist, so dass er am freien Ende(23b) of a lever (23) is formed, the lever (23) being articulated on the housing (24), in particular with a ball-and-socket joint (25), so that it is at the free end
(23a) in mindestens einer Richtung hin- und herbewegbar und gegebenenfalls auch um die Hebelachse drehbar ist; oder b) ein Teil (24a) als Gehäuse und der andere als darin angeordneter und mit einer Gehäuseöffnung (24b) verbundener Handschuh ausgebildet ist .(23a) can be moved back and forth in at least one direction and, if necessary, can also be rotated about the lever axis; or b) one part (24a) is designed as a housing and the other as a glove arranged therein and connected to a housing opening (24b).
9. Fitnessgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine VerStelleinrichtung (27, 28a, 37) zum Verstellen des bei einer Standartbewegung erzielbaren Widerstandes vorhanden ist, mit der die Form mindestens des einen Teiles (28a) und/oder der mittlere Abstand zwi- sehen den Teilen einstellbar ist.9. Fitness device according to one of claims 2 to 8, characterized in that an adjusting device (27, 28a, 37) is provided for adjusting the resistance which can be achieved with a standard movement, with which the shape of at least one part (28a) and / or the average distance between the parts is adjustable.
10. Fitnessgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät modular aufgebaut ist und dazu eine Basiseinheit (45) umfasst in die verschiedenen Bewegungseinheiten (46,50) einzeln einsetzbar sind. 10. Fitness device according to one of claims 2 to 9, characterized in that the device is modular and for this purpose comprises a base unit (45) in the different movement units (46, 50) can be used individually.
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