Wassertrainingsgerät mit Höhenausgleich
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Wassertrainingsgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Therapie der Rückenmuskulatur unter Wasser gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 17.
Es sind eine Vielzahl von Trainingsgeräten für Menschen bekannt, die insbesondere zur Stärkung einzelner Muskelgruppen, beispielsweise der Rückenmuskulatur, dienen. Die bekannten Trainingsgeräte werden ausschließlich im Trockenen außerhalb von Wasser eingesetzt, wodurch der Körper der Person der Schwerkraft ausgesetzt ist, was zu uner- wünschten Belastungen, beispielsweise bei frischoperierten Personen, führen kann. Infolge dieses Nachteils, ist es nicht möglich mit den vorbekannten Trainingsgeräten die Rückenmuskulatur von Personen, beispielsweise nach Operationen, frühzeitig zu behandeln.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Wassertrainingsgerät sowie ein Verfahren zur Therapie der Rückenmuskulatur unter Wasser zu schaffen, die für Personen eingesetzt werden können, für die sich die bekannten Trainingsgeräte nicht eignen.
Ein Wassertrainingsgerät zur Lösung dieser Aufgabe weist die Merkmale des Anspruchs 1 auf. Dadurch, dass sich das erfindungsgemäße Wassertrainingsgerät mit der trainierenden Person während der Durchführung der Rückenübung im wesentlichen unter Wasser befindet, wirkt die Schwerkraft nicht auf den ganzen Körper der Person ein. Die Schwerkraft wird vielmehr durch Auftriebskräfte infolge des umgebenden Wassers weitgehend kompensiert. Schädliche Krafteinwirkungen, insbesondere auf den Rücken, die beispielsweise für frischoperierte Personen schädlich sein könnten, werden dadurch weitgehend vermieden, sodass im Ergebnis mit frühzeitigen Rückenübungen zur Stärkung der Rückenmuskuiatur begonnen werden kann. Darüber hinaus wirkt das umgebende Wasser entspannend auf die Muskulatur der Person, eine entsprechende Temperatur vorausgesetzt, wodurch die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Muskelzerrun- gen vermindert wird. Dadurch ist das erfindungsgemäße Wassertrainingsgerät für eine
frühzeitige Rehabilitation von Patienten mit Rückenproblemen, insbesondere für die Durchführung von Rückenübungen nach Rückenoperationen, besonders geeignet.
Dadurch, dass das Wassertrainingsgerät ein Grundgestell mit einer Sitzfläche für die Person aufweist, wobei dem Grundgestell ein Oberrahmen zur Anlage des Oberkörpers der Person zugeordnet ist, und der Oberrahmen derart mit der Sitzfläche zusammenwirkt, dass eine Bewegung des Oberrahmens infolge einer Bewegung des Oberkörpers der Person zumindest in eine Hubbewegung der Sitzfläche wandelbar ist, ist immer sichergestellt, dass der Kopf der Person während der Durchführung der Therapie der Rük- kenmuskulatur nicht unter die Wasseroberfläche gerät und somit die Zufuhr von Atemluft gewährleistet ist.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist dem Grundgestell eine Führungsbahn zugeordnet, auf der ein die Sitzfläche tragender Schlitten verschiebbar geführt ist, wobei die Führungsbahn gegenüber der Horizontalen leicht geneigt und/oder bogenförmig verläuft. Durch diese Ausgestaltung ist eine einfache mechanische Umsetzung der Bewegung des Schlittens in eine Hubbewegung der Sitzfläche gewährleistet. Die Führungsbahn kann zu einer Seite hin ansteigend und im Wesentlichen geradlinig ausgebildet sein. Denkbar ist des Weiteren auch wie vorstehend beschrieben ein bogenförmiger Verlauf der Führungsbahn, wobei die Führungsbahn in diesem Fall zu beiden Seiten hin ansteigend ausgebildet sein kann.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist die Sitzfläche höhenverstellbar ausgebildet und insbesondere in der eingestellten Position mit einem Rastelement arretierbar. Durch die- se Ausgestaltung ist eine einfache Anpassbarkeit des Wassertrainingsgerätes an unterschiedlich große Personen möglich.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Sitzfläche mit einer Fußstütze über einen Verbindungsrahmen verbunden, sodass eine Bewegung der Sitzfläche und der Fußstütze immer gleichzeitig erfolgt. Hierdurch wird erreicht, dass die Haltung der Person sich im wesentlichen nicht ändert.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist die Fußstütze einstellbar ausgebildet, insbesondere in der eingestellten Position mit einem Rastelement arretierbar, wodurch eine Anpassung des Wassertrainingsgerätes an unterschiedliche Körpergrößen möglich ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des Wassertrainingsgerätes weist einen ersten Hebelarm mit einer Brustpolsterhalterung auf, der mindestens ein Brustpolster zugeordnet ist. Hierdurch ist eine komfortable Durchführung des Rückentrainings gewährleistet, ohne dass es zu Druckstellen am Oberkörper der Person im Bereich der Schul- terblätter kommt.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Wassertrainingsgerätes ist die Brustpolsterhalterung in einer eingestellten Position mit einem Rastelement arretierbar, sodass die Brustpolterhalterung auf verschiedenen Brustumfänge einstellbar ist. Außer- dem wird hierdurch das Einsteigen der Person in das Wassertrainingsgerät erleichtert.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Wassertrainingsgerät ein Rückenpolster auf. Hierdurch liegt der Oberkörper der Person fest zwischen dem Rückenpolster und den Brustpolstern an.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Wassertrainingsgerätes weist ein Bremsorgan auf, wodurch der Bewegung des Oberrahmens infolge einer Bewegung des Oberkörpers der Person ein Widerstand in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung des Oberrahmens entgegen gesetzt werden kann. Hierdurch kann die Intensität des Rücken- trainings erhöht werden, weil infolge des Auftriebs der Person im Wasser ansonsten der Widerstand des Oberrahmens gegen die Bewegung des Oberkörpers zu gering wäre, um die Rückenmuskulatur der Person zu stärken und eine erfolgreiche Rehabilitation bzw. ausreichenden Trainingserfolg sicherzustellen. Weiterhin kann hierdurch der Widerstand differenziert nach der Bewegungsrichtung des Oberrahmens angepasst und damit etwaigen therapeutischen Anforderungen noch besser entsprochen werden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die Regulierorgane vorzugsweise in einem oberen Bereich des Oberrahmens, insbesondere oberhalb der Wasseroberflä-
ehe angeordnet, wobei zusätzlich in diesem Bereich mindestens ein Anzeigeelement zur getrennten Messung und Anzeige des vom Bremselement aufgebrachten Widerstands in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung des Oberrahmens angeordnet ist .
Ein Verfahren zur Lösung der Aufgabe weist die Merkmale des Patentanspruchs 21 auf. Dadurch, dass die Vor- und Zurückbewegung des Oberkörpers der Person unter Wasser zumindest in eine Hubbewegung mindestens eines Teils des Körpers umgewandelt wird, ist gewährleistet, dass der Kopf während der Durchführung der Therapie der Rückenmuskulatur stets oberhalb der Wasseroberfläche bleibt und damit die Versorgung mit Atemluft sichergestellt ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsformen des erfindungsgemäßen Wassertrainingsgerätes sind in den Unteransprüchen genannt.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Wassertrainingsgerätes,
Fig. 2 eine Vorderansicht des Wassertrainingsgerätes gemäß Fig. 1 ,
Fig. 3 eine isometrische Darstellung eines zweiten Wassertrainingsgerätes und
Fig. 4 ein Vertikalschnitt durch das Wassertrainingsgerät gemäß Fig. 3. bis 6
Das in der Fig. 1 in der Einstiegsposition gezeigte Wassertrainingsgerät 10 weist ein Grundgestell 11 mit einer geneigten Führungsbahn 12 auf. Das Grundgestell 11 ruht auf verstellbaren Stellfüßen 13 auf einem Untergrund 14, insbesondere auf dem Boden ei- nes Schwimmbeckens. Das Wassertrainingsgerät 10 befindet sich während des Gebrauchs im wesentlichen vollständig unter Wasser. Mittels der verstellbaren Stellfüße 13 ist eine sichere Aufstellung auch bei unebenen Untergrund 14 des Schwimmbeckens und ein Anpassung an unterschiedliche Wasserhöhen möglich.
Die Führungsbahn 12 kann beispielsweise schienenartig durch zwei parallel zueinander verlaufende Profile, zum insbesondere Hohlprofile, Rohre oder dergleichen, gebildet sein (vgl. Fig. 2). Ein oberes Ende 15 der Führungsbahn 12 ist mit einem auf dem Grundgestell 11 senkrecht stehenden Halterahmen 16 verbunden. Das untere Ende der Füh- rungsbahn 17 ist unmittelbar mit dem Grundgestell 11 verbunden. Der Neigungswinkel zwischen dem Grundgestell 11 und der Führungsbahn 12 liegt vorzugsweise zwischen ungefähr 5° und 50°. Auf der Führungsbahn 12 ist ein auf dieser verschiebbarer Schlitten 18 angeordnet. Der verschiebbare Schlitten 18 kann beispielsweise durch drehbare Rollen oder leichtgängige Schiebehülsen auf der Führungsbahn 12 gelagert und geführt sein. Denkbar ist auch die Verwendung von Polyamidhülsen zur leichtgängigen und verschiebbaren Lagerung des Schlittens auf der Führungsbahn 12. Auf dem Schlitten 18 ist auf einer Sitzhalterung 19 eine Sitzfläche 20 für eine mit dem Wassertrainingsgerät 10 Rückenübungen durchführende Person 21 angeordnet. Die Person 21 ist in der Fig. 1 gestrichelt angedeutet. Während der Rückenübungen sitzt die Person 21 auf der Sitzflä- ehe 20. Die Sitzfläche 20 ist in bekannter Weise ausgebildet, insbesondere ergonomisch gestaltet, und weist beispielsweise eine Rückenlehne und ein anatomisch geformtes Sitzpolster auf. Die Höhe der Sitzfläche 20 ist einstellbar und insbesondere mittels eines Rastelements 22 in der gewählten Höhe arretierbar und auch wieder lösbar. Das erfindungsgemäße Wassertrainingsgerät 10 kann somit an unterschiedliche Rumpfhöhen der Person 21 leicht angepasst werden. Die Position der höhenverstellten Sitzfläche 20 ist in der Fig. 1 durch eine gestrichelte Darstellung der Sitzfläche 20 angedeutet.
Weiterhin weist das Wassertrainingsgerät 10 eine ebenfalls verstellbare Fußstütze 23 auf. Die Fußstütze 23 ist auf einer Fußstützenführung 24 verschiebbar gelagert. Die ver- schiebbare Lagerung der Fußstütze 23 auf der Fußstützenführung 24 kann beispielsweise durch Schiebehülsen oder dergleichen erfolgen. Mittels eines Rastelements 25 ist die Fußstütze 23 in einer eingestellten Position auf der Fußstützenführung 24 arretierbar und auch wieder lösbar. Hierdurch ist es möglich das Wassertrainingsgerät 10 auch an unterschiedliche Beinlängen der Person 21 anzupassen. In der Fig. 1 ist ebenfalls die Fußstütze 23 in einer verstellten Position durch eine gestrichelte Darstellung der Fußstütze 23 dargestellt. Der Neigungswinkel der Fußstützenführung 24 in Bezug auf das Grundgestell 11 entspricht vorzugsweise dem Neigungswinkel der Führungsbahn 12 in Bezug auf das Grundgestell 11 , kann aber auch hiervon abweichen.
Der Schlitten 18 ist mit einem in etwa V-förmigen Verbindungsrahmen 26 verbunden. Die offenen Enden des Verbindungsrahmens 26 sind durch die Fußstützenführung 24 verbunden, auf der die verschiebbare Fußstütze 23 angeordnet ist. Im Bereich des Raste- lements 22 ist die Sitzhalterung 19 für die Sitzfläche 20 in den Verbindungsrahmen 26 eingeschoben. Die Sitzhöhe der Sitzfläche 20 lässt sich durch das Verschieben der Sitzhalterung 19 innerhalb des Verbindungsrahmens 26 an unterschiedliche Rumpfhöhen der Person 21 anpassen und in der jeweiligen Position mittels des Rastelementes 22 lösbar feststellen. Der Verbindungsrahmen 26 ist zu diesem Zweck vorzugsweise hohl ausgebildet, beispielsweise als Hohlprofil, Rohr oder dergleichen, und bildet zusammen mit der Fußstützenführung 24 eine in etwa dreieckförmige Rahmenkonstruktion. Die Bewegung des Schlittens 18 mit der Sitzfläche 20 erfolgt damit immer gleichzeitig mit der Bewegung der Fußstütze 23. Hierdurch wird erreicht, dass sich die Haltung der Beine der Person 21 im wesentlichen nicht ändert. Weiterhin ist ein stabile Verbindung der Fußstütze 23 mit dem Schlitten 18 durch die dreieckförmige Rahmenkonstruktion gewährleistet. In einer bevorzugter Ausführungsform ist die Fußstütze 23 zusätzlich mit Schlaufen zur Aufnahme der Füße der Person 21 ausgestattet, wodurch der Halt der Füße verbessert und ein Abrutschen derselben verhindert wird. Darüber hinaus ermöglichen die Fußschlaufen auch ein Heranziehen der Fußstütze 23 durch den Benutzer.
Weiterhin weist das Wassertrainingsgerät 10 einen Oberrahmen 27 auf. Der Oberrahmen 27 ist unter anderem aus einer Halterung 28 und einem ersten Hebelarm 29 gebildet. Die Halterung 28 und der Schlitten 18 schließen vorzugsweise einen Winkel von ungefähr 90° ein, und sind in einem ersten Befestigungspunkt 30 fest miteinander ver- bunden. Von 90° abweichende Winkel zwischen der Halterung 28 und dem Schlitten 18 sind in alternativen Ausführungsformen gleichfalls möglich, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. Am oberen Ende der Halterung 28 ist ein erster Drehpunkt 31 angeordnet, in dem der erste Hebelarm 29 drehbar gelagert ist. Der hiervon wegweisende Endbereich des ersten Hebelarms 29 weist einen zweiten Befestigungspunkt 32 auf, in dem ein erster Haltearm 33 angeordnet ist, dem mindestens eine Brustpolsterhalterung 34 zugeordnet ist (vgl. Fig. 2). Die Brustpolsterhalterung 34 ist unter anderem aus einem zweiten Hebelarm 35 gebildet, der um einen zweiten Drehpunkt 36 schwenkbar, insbesondere in der eingestellten Position mittels eines Rastelements 37 arretierbar ist,
sodass die Brustpolsterhalterung 34 auf verschiedene Brustumfänge einstellbar ist. Der zweite Drehpunkt 36 ist im Endbereich des ersten Halterarms 33 angeordnet. Der zweite Hebelarm 35 trägt an dem vom zweiten Drehpunkt 36 wegweisenden Ende eine Quertraverse 38 (vgl. Fig. 2). An den gegenüberliegenden Enden der Quertraverse 38 ist je- weils eine erste Griffstange 39 und eine zweite Griffstange 40 angeordnet. Die erste und die zweite Griffstange 39, 40 tragen vorzugsweise jeweils ein Brustpolster 41, welche derart ausgebildet sind, dass eine möglichst vollflächige Auflage im Bereich der Schulterblätter der Person 21 gewährleistet ist. Vorzugsweise sind die Brustpolster 41 einstellbar ausgebildet, um eine Anpassung an unterschiedliche Schulterbreiten zu gewährlei- sten. Alternativ ist es aber auch denkbar nur ein Brustpolster 41 vorzusehen, welches dann durchgehend ausgebildet ist und den Brustkorb der Person 21 abdeckt. Durch die Brustpolster 41 wird vermieden, dass im Bereich der Schulterblätter der Person 21 beim Vorbeugen des Oberkörpers im Rahmen der Rehabilitation der Rückenmuskulatur Druckstellen entstehen. Weiterhin erfolgt hierdurch eine effektive Kraftübertragung zwi- sehen der Bewegung des Oberkörpers der Person 21 und dem ersten Hebelarm 29. Das gezeigte Ausführungsbeispiel weist jeweils nur einen Hebelarm 29 und 35 auf. Alternativ ist es möglich zwei derartige, jeweils parallel angeordnete Hebelarme zur Bildung des Oberrahmens 27 vorzusehen, um die Stabilität und Verwindungssteifigkeit der Anordnung weiter zu erhöhen.
Die erste Griffstange 39 trägt einen ersten Handgriff 42 und einen dazugehörigen ersten Handbetätigungshebel 43. Die zweite Griffstange 40 trägt einen zweiten Handgriff 44 und einen dazugehörigen zweiten Handbetätigungshebel 45. Der erste und der zweite Handgriff 42, 44 dienen insbesondere dazu, das Einsteigen in das Wassertrainingsgerät 10 für die Person 21 zu erleichtern. Während der Durchführung der Rückenübungen dienen die Handgriffe 42, 44 zudem als Auflager für die Hände. Mittels des ersten Handbetätigungshebels 43 lässt sich darüber hinaus das Rastelement 25 betätigen, sodass die Arretierung der Fußstütze 23 gelöst und wieder festgestellt werden kann, um eine Anpassung an unterschiedliche Beinlängen bzw. Körpergrößen der Person 21 zu ermög- liehen. Mittels des zweiten Handbetätigungshebels 45 lässt sich entsprechend das Rastelement 37 betätigen, wodurch die Arretierung der Brustpolsterhalterung 34 gelöst und wieder festgestellt werden kann, um das Einsteigen der Person 21 in das Wassertrainingsgerät 10 zu ermöglichen bzw. zu erleichtern und die Anpassung an unterschiedli-
ehe Brustumfänge sicherzustellen. Die Verbindung der Rastelemente 25, 37 mit den Handbetätigungshebeln 43, 45 kann beispielsweise durch Seilzüge, Bowdenzüge oder dergleichen erfolgen. Selbstverständlich sind auch andere Übertragungsmittel denkbar, wie zum Beispiel elektrisch und/oder hydraulisch wirkende Komponenten. Weiterhin kann die Zuordnung der beiden Handbetätigungshebel 43, 45 zu den insgesamt drei Rastelementen 22, 25 und 37 abweichend von der hier geschilderten Zuordnung frei gewählt werden, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. Die Handbetätigungshebel 43, 45 ermöglichen darüber hinaus das selbsttätige und komfortable Einsteigen in das Wassertrainingsgerätes 10 bzw. die Benutzung desselben, ohne dass eine Hilfsperson ständig anwesend sein müsste.
Weiterhin ist dem ersten Hebelarm 29 ein zweiter Haltearm 46 zugeordnet. Der zweite Halterarm 46 ist vorzugsweise in einem dritten Befestigungspunkt 47 am ersten Hebelarm 29 angeordnet (vgl. Fig. 2). Der zweite Halterarm 46 weist ein Rückenpolster 48 auf, welches vorzugsweise zylindrisch ausgebildet ist und auf den zweiten Halterarm 46 aufgeschoben oder in anderer Weise befestigt wird. Das Rückenpolster 48 kann aber auch beispielsweise plattenförmig oder eine andere rückenverträgliche geometrische Gestaltung aufweisen. Der Oberkörper der auf dem Wassertrainingsgerät 10 sitzenden Person 21 wird durch das Rückenpolster 48 und die beiden Brustpolster 41 fest und nahezu spielfrei eingespannt, um eine effektive Kraftübertragung zwischen dem ersten Hebelarm 29 und dem Oberkörper der Person 21 zu gewährleisten. Das Rückenpolster 48 und die Brustpolster 41 sind vorzugsweise aus Schaumkunststoff gebildet, der eine beispielsweise eine verschwartete Oberfläche aufweisen kann, um das Aufsaugen von Wasser zu vermeiden. Alternativ sind für die Brustpolster 41 und das Rückenpolster 48 auch andere Werkstoffe denkbar, die über vergleichbare elastische und hautverträgliche Eigenschaften verfügen.
In vorteilhafter Weise können der erste Hebelarm 29 sowie der zweite Hebelarm 35 selbsttätig rückstellend ausgebildet sein, sodass diese bei Nichtbenutzung automatisch eine Ruhestellung einnehmen. So kann beispielsweise die Brustpolsterhalterung 34 selbsttätig nach oben zurückschwenkend ausgebildet sein, um den Ausstieg aus dem Wassertrainingsgerät 10 zu ermöglichen. Entsprechend kann ebenfalls der erste Hebel-
arm 29 beispielsweise selbsttätig in die Einstiegsposition zurückschwenkend ausgebildet sein.
Das Wassertrainingsgerät 10 befindet sich im gezeigten Ausführungsbeispiel nahezu vollständig unter Wasser, beispielsweise auf dem Boden eines Schwimmbeckens. Die Höhe der Wasseroberfläche 49 im Schwimmbecken ist vorzugsweise so gewählt, dass eine auf dem Wassertrainingsgerät 10 sitzenden Person 21 bei der in Fig. 1 gezeigten senkrechten Haltung des Oberkörpers mit dem Kopf ausreichenden Abstand zur Wasseroberfläche 49 einhält, zumindest der Kopf noch aus dem Wasser ragt.
Die Umwandlung der schwenkenden Hin- und Herbewegung des ersten Hebelarms 29 in eine entsprechende Auf- und Abbewegung der Sitzfläche 20 erfolgt über die zusammenwirkenden Übertragungseinrichtungen 50, 51. Die Übertragungseinrichtung 50 ist aus zwei Übertragungselementen 52, 53 gebildet, die über ein Kopplungsorgan 54 mit- einander verbunden sind. Die Übertragungselemente 52, 53 und das Kopplungsorgan 54 sind vorzugsweise innerhalb der Halterung 28 angeordnet, die zu diesem Zweck in vorteilhafter Weise hohl ausgebildet ist. Hierdurch wird jedwede Berührung der Person 21 mit sich bewegenden Teilen vermieden. Das Übertragungselement 52 ist im ersten Drehpunkt 31 des ersten Hebelarms 29 drehbar gelagert und mit dem ersten Hebelarm 29 kraftschlüssig verbunden. Das Übertragungselement 53 ist vorzugsweise in einem unteren Bereich der Halterung 28 drehbar angeordnet. Jede Drehbewegung des ersten Hebelarms 29 in Folge einer Vor- oder Zurückbeugung des Oberkörpers der Person 21 wird somit durch das Kopplungsorgan 54 vom Übertragungselement 52 auf das Übertragungselement 53 übertragen. Beugt sich die Person 21 mit ihrem Oberkörper vor oder zurück, wird die Verschwenkung des ersten Hebelarms 29 in eine Drehbewegung des Übertragungselementes 53 umgesetzt.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 des Wassertrainingsgerätes 10 sind die Übertragungselemente 52, 53 als Kettenräder ausgebildet, die mittels einer Kette als Kopplungsorgan 54 mechanisch miteinander verbunden sind. Alternativ ist auch die Verwendung eines Zahnriemens und entsprechender Zahnräder denkbar, wodurch eine Schmierung der Übertragungseinrichtung entfallen kann.
Das Übertragungselement 53 ist mit einem Übertragungselement 55 verdrehfest verbunden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist diese Kopplung zwischen den Übertragungselementen 53, 55 als eine gemeinsame drehbare Welle, auf der beide Übertragungselemente 53, 55 angeordnet sind, ausgebildet. Ein weiteres Übertragungselement 56 ist schließlich mit dem die Sitzfläche 20 tragenden Schlitten 18 verbunden. Das Übertragungselement 56 steht in einer unmittelbaren Wirkverbindung mit dem Übertragungselement 55. Hierdurch erfolgt die Umwandlung der Drehbewegung des Übertragungselementes 55 in eine Hin- und Herbewegung des Übertragungselementes 56 und damit einer entsprechenden Bewegung des die Sitzfläche 20 tragenden Schlittens 18. Durch die Neigung der Führungsbahn 12 erfolgt wiederum die Umwandlung in eine Auf- und Abwärtsbewegung der Sitzfläche 20.
Das Übertragungselement 55 ist als Zahnradsegment oder als Zahnrad und das Übertragungselement 56 als Zahnstange, die miteinander in Eingriff stehen ausgebildet, wo- bei die Zahnstange vorzugsweise mit der Unterseite des Schlittens 18 verbunden ist.
Unabhängig von dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel des Wassertrainingsgerätes 10 kann die Kopplung zwischen dem ersten Hebelarm 29 und dem die Sitzfläche 20 tragenden Schlitten 18 auch auf andere Weise erfolgen. Beispielsweise ist es möglich, alternativ eine elektrische und/oder hydraulische Kopplung oder Seil- bzw. Bowdenzüge vorzusehen. Alternativ wäre auch eine Kopplung durch ein Gestänge möglich. Beliebige Übersetzungsverhältnisse zwischen der Drehbewegung des ersten Hebelarms 29 und der entsprechenden linearen Bewegung des Schlittens 18 auf der Führungsbahn 12 sind durch geeignete Wahl der Übertragungseinrichtungen 50, 51 denk- bar. Als vorteilhaft hat sich jedoch für die Praxis ein Übersetzungsverhältnis erwiesen, das so bemessen ist, dass unabhängig von dem Grad der Bewegung des Oberkörpers der Person 21, die Hubbewegung der Sitzfläche 20 stets einen solchen Betrag erreicht, dass der Kopf der Person nicht unter die Wasseroberfläche 49 gerät.
Das Wassertrainingsgerät 10 weist darüber hinaus ein Bremsorgan 57 auf, weil der Widerstand, den der erste Hebelarm 29 der Bewegung des Oberkörpers der Person 21 entgegen zu setzen vermag im allgemeinen nicht ausreicht, um einen ausreichenden Trainingseffekt für die Rückenmuskulatur zu erzielen. Dies hängt wiederum mit der teil-
weise durch den Wasserauftrieb kompensierten Schwerkraft zusammen, sodass die Hubbewegung der Sitzfläche 20 unter Wasser erheblich leichter erfolgt als an Land.
Das Bremsorgan 57 weist zwei Widerlager 58, 59 auf. Das Widerlager 58 ist vorzugs- weise am Übertragungselement 55 schwenkbar angelenkt, das Widerlager 59 ist bevorzugt im Bereich des ersten Befestigungspunktes 30 an der Halterung 28 ebenfalls schwenkbar angelenkt. Alternativ können andere Anlenkungspunkte zwischen anderen beweglichen Teilen und feststehenden Komponenten des Wassertrainingsgerätes 10 gewählt werden. Weiterhin sind dem Bremsorgan 57 vorzugsweise zwei Regulierorgane 60, 61 zugeordnet. Mittels der Regulierorgane 60, 61 lässt sich der Widerstand, welches das Bremsorgan 57 der Bewegung des Oberköφers der Person 21 entgegensetzt, vorzugsweise stufenlos einstellen und in dieser Position feststellen. So kann beispielsweise der Widerstand, der der Bewegung des Oberköφers der Person 21 in die Richtung des Pfeils 64 entgegenwirkt, mittels des Regulierorgans 60 eingestellt werden, während der Widerstand, den das Bremsorgan 57 gegen die Bewegung des Oberkörpers der Person 21 in die Richtung des Pfeils 65 aufbringt, mittels des Regulierorgans 61 hiervon getrennt, in Abhängigkeit von den therapeutischen Erfordernissen, eingestellt werden kann. Selbstverständlich kann die Zuordnung der Regulierorgane 60, 61 auch hiervon abweichend , beispielsweise umgekehrt, erfolgen.
Weiterhin sind dem Bremsorgan 57 vorzugsweise zwei Anzeigeelemente 62 zugeordnet, an denen der tatsächlich gegen die Bewegung des ersten Hebels 29 wirkende Widerstand in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung des ersten Hebelarms 29 abgelesen werden kann. Die Anzeigeelemente 62 dienen hierbei zur Messung und Anzeige von Messwerten, deren Beträge im Zusammenhang mit dem vom Bremselement 57 aufgebrachten Widerstand sind. Die Regulierorgane 60, 61 und die Anzeigeelemente 62 sind über Kopplungsorgane 63 mit dem Bremsorgan 57 verbunden. Die Anzeigeelemente 62 und die Regulierorgane 60, 61 sind weiterhin bevorzugt derart am Oberrahmen 27 angeordnet, dass sie sich oberhalb der Wasseroberfläche 49 befinden, um die Ablesung und die Regulierung zu erleichtern.
Das Bremsorgan 57 ist als Druckmittelzylinder ausgebildet, der über Hydraulikschläuche oder dergleichen als Kopplungsorgan 63 mit den Regulierorganen 60, 61 , beispielsweise
Drossel- oder Regulierventile, entsprechend verbunden ist. In besonders vorteilhafter Weise wird das das Wassertrainingsgerät 10 umgebende Wasser direkt als Arbeitmedium für den Druckmittelzylinder verwendet. Die Anzeigeelemente 62 sind als bekannte Manometer bzw. Druckmesser ausgebildet. Alternativ ist es aber auch denkbar, ein elek- trisch und/oder mechanisch wirkendes Bremsorgan 57 und/oder eine Kombination hiervon vorzusehen. Entsprechendes gilt für die technische Umsetzung der Regulierorgane 60, 61 sowie der Kopplungsorgane 63. So könnte das Bremsorgan 57 beispielsweise als eine elektrisch wirkende Wirbelstrombremse ausgebildet sein, deren mechanischer Widerstand dann elektrisch über geeignete Regulierorgane 60, 61, beispielsweise in der Form von Potentiometern, variierbar ist. Als Anzeigeelemente 62 für den eingestellten Wert des Widerstands könnten dann beispielsweise elektrische Messinstrumente, wie zum Beispiel Voit- oder Amperemeter dienen. Die Kopplungsorgane 63 würden in diesem Fall einfach durch elektrische Leitungen gebildet sein.
Das Wassertrainingsgerät 10 ist aus korrosionsfreiem Material gefertigt. Als besonders vorteilhaft hat sich in der Praxis beispielsweise die Verwendung von Edelstahl öder Kunststoff erwiesen, da hierdurch eine Korrosion des Wassertrainingsgerätes 10 weitgehend vermieden wird und zugleich eine hohe Stabilität erreicht wird. Die Kombination von Edelstahl und Kunststoff hat darüber hinaus den Vorteil, dass beim Zusammenwirken von bewegten Teilen aus diesen Materialien im Lagerbereich kein zusätzliches Schmiermittel erforderlich ist, was gerade im Bereich von Wasser häufig problematisch ist.
Die Komponenten des Wassertrainingsgerätes 10, die abgesehen vom Rückenpolster 48 und den Brustpolstern 41 in unmittelbaren Körperkontakt mit der Person 21 treten, wie beispielsweise die Sitzfläche 20, die Fußstütze 23 mit den Fußschlaufen oder die
Handgriffe 42, 44, können besonders vorteilhaft aus Schaumkunststoff bzw. kompaktem
Kunststoff gebildet sein, um ein Abrutschen zu vermeiden und zugleich einen hohen
Komfort bei der Benutzung sicherzustellen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Therapie der Rückenmuskulatur einer Person 21 unter Wasser vollzieht sich wie folgt:
Es wird vorausgesetzt, dass sich das Wassertrainingsgerät 10 bereits unter Wasser, beispielsweise auf dem Boden eines Schwimmbeckens, befindet (vgl. Fig. 1). Die Höhe der Wasseroberfläche 49 wird entsprechend der Darstellung in den Fig. 1 , 2 eingestellt. Dies kann beispielsweise durch den Zu- oder Abfluss von Wasser aus dem Schwimm- becken geschehen. Die Feineinstellung kann dann über die Stellfüße 13 geschehen. In besonders vorteilhafter und einfacher Weise kann das Verfahren in Schwimmbecken mit zunehmender Tiefe (z.B. Nichtschwimmerzone, Schwimmerzone) erfolgen, der Ausgleich des gegebenenfalls geneigten Schwimmbeckenbodens erfolgt dann ebenfalls über die Stellfüße 13. Das Wasser sollte über eine ausreichende, angenehme Temperatur verfü- gen, um Muskelzerrungen oder Muskelverspannungen vorzubeugen.
Im Anschluss daran wird die richtige Sitzhöhe der Sitzfläche 20 für die Person 21 eingestellt und die Sitzfiäche 20 dann mittels des Rastelements 22 arretiert. Dann wird die richtige Position der Fußstütze 23 von der Person 21 eingestellt. Dies erfolgt durch das Ergreifen des ersten Handgriffs 42 mit der rechten Hand, um das Rastelement 25 zur Verstellung der Fußstütze 23 mittels des ersten Handbetätigungshebels 43 zu lösen. Ist die richtige Einstellung der Fußstütze 23 gefunden, wird der erste Handbetätigungshebel 43 wieder losgelassen, um das Rastelement 25 zu arretieren.
Während dieses Vorgangs und während der Durchführung des Verfahrens befinden sich die Füße der Person 21 vorzugsweise schon unterhalb der entsprechenden Schlaufen der Fußstütze 23, weil dann die Fußstütze 23 zum Körper herangezogen werden kann.
Danach wird die Brustpolsterhalterung 34 eingestellt. Hierzu ergreift die Person 21 zu- sätzlich mit der linken Hand den zweiten Handgriff 44. Während des gesamten Verfahrens zur Therapie der Rückenmuskulatur unter Wasser wir dieser beidhändige Griff beibehalten. Durch die Bestätigung des zweiten Handbetätigungshebels 45, mit der linken Hand, kann das Rastelement 37 gelöst und die Brustpolsterhalterung 34 in Richtung des Oberkörpers gezogen werden, bis diese fest anliegt. Liegt die Brustpolsterhalterung 34 mit den an der Quertraverse 38 angeordneten Brustpolstern 41 im linken bzw. im rechten Bereich der Schulterblätter ausreichend fest und möglichst vollflächig an, wird der zweite Handbetätigungshebel 45 wieder losgelassen, um das Rastelement 37 einrasten zu lassen und somit die Brustpolsterhalterung 34 in dieser gewünschten Position zu arretieren.
Die Handgriffe 42, 44 müssen zu diesem Zeitpunkt und für das weitere Verfahren weiterhin mit beiden Händen festgehalten werden.
Während der Durchführung des Verfahrens zur Therapie der Rückenmuskulatur unter Wasser beugt sich die Person 21 dann mit ihrem Oberkörper abwechselnd vor- und zurück, wobei dies gegen den Widerstand des ersten Hebelarms 29 geschieht. Die Höhe des zu überwindenden Widerstands wird dabei mittels der Regulierorgane 60, 61 getrennt nach der Bewegungsrichtung des ersten Hebelarms eingestellt. Die Größe des tatsächlich gegen die Vor- und Zurückbeugung des Oberkörpers der Person 21 wirken- den Widerstandes kann an den Anzeigelementen 62 ebenfalls getrennt nach der Bewegungsrichtung angezeigt und abgelesen werden. Der Grad der Vor- und Zurückbeugung erfolgt in Abhängigkeit von therapeutischen Vorgaben. Die hierbei von der Person 21 durch die Vor- und Zurückbeugung des Oberköφers aufzubringende Kraft wird über die zusammenwirkenden Übertragungseinrichtungen 50, 51 in eine Hubbewegung der Sitz- fläche 20 umgewandelt, derart, dass die Sitzfläche 20 bei einem Vorbeugen des Oberkörpers angehoben wird, und dass umgekehrt bei einem Zurückbeugen des Oberkörpers die Sitzfläche 20 entsprechend abgesenkt wird. Hierdurch bleibt die Position des Kopfes in Bezug auf die Wasseroberfläche 49 im wesentlichen immer konstant. Durch die Auf- und Abwärtsbewegung der Sitzfläche 20 mit der darauf sitzenden Person 21 wird er- reicht, dass der Kopf während der Durchführung des Verfahrens nicht unter die Wasseroberfläche geraten kann und somit die Atmung immer gewährleistet ist. Die Fußstütze 23 wird hierbei ebenfalls gleichgerichtet mitbewegt, sodass auch die Haltung der Person 21 im wesentlichen unverändert bleibt.
Nach dem Abschluss des Verfahrens, wenn beispielsweise der gewünschte therapeutische Effekt erreicht ist, wird die Brustpolsterhalterung 34 wieder gelöst, indem der zweite Handbetätigungshebel 45 mit der linken Hand erneut betätigt und damit das Rastelement 37 gelöst wird. Die Brustpolsterhalterung 34 kann dann nach oben geschwenkt werden bzw. schwenkt selbsttätig nach oben, sodass ein einfacher Ausstieg aus dem Wassertrainingsgerät 10 möglich ist.
Aufgrund des Umstandes, dass das Verfahren unter Wasser durchgeführt wird, erfolgt nur eine minimale Belastung des Körpers, sodass eine frühzeitige und insbesondere schonende Therapie der Rückenmuskulatur möglich ist.
In den Fig. 3 bis 6 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des Wassertrainingsgerätes 10 gezeigt. Im Vergleich mit dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 sind übereinstimmende Teile der Vorrichtung mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Das zweite Wassertrainingsgerät 10 weist ein Grundgestell 11 auf. Das Grundgestell 11 besteht im Wesentlichen aus zwei Längsholmen 70 und zwei Querholmen 71. Die Längs- holme 70 und Querholme 71 bilden zusammen das im Grundriss rechteckige Grundgestell 11. Das Grundgestell 11 ruht auf verstellbaren Stellfüßen 13 auf einem Untergrund 14, nämlich auf dem Boden eines Schwimmbeckens. Jeder der Stellfüße 13 ist separat verstellbar zum Ausgleich von Unebenheiten oder zur im Wesentlichen horizontalen Ausrichtung des Grundgestells 11 auf einem geneigten Untergrund 14.
Das Grundgestell 11 weist eine Führungsbahn 12 auf. Die Führungsbahn 12 besteht aus zwei Schienen 72, die parallel zueinander verlaufen und an den Längsholmen 70 des Grundgestells 11 angeordnet sind. Die Schienen 72 verlaufen in einem mittleren Bereich etwa horizontal gerichtet. An den horizontal gerichteten Bereich schließen sich zu beiden Seiten bogenförmig ansteigende Bereich der Schienen 72 an. Die Gestalt der Längsholme 70 ist an die Gestalt der Schienen 72 angepasst mit einem entsprechendem beid- seitig ansteigendem Verlauf.
Auf der Führungsbahn 12 bzw. in den Schienen 72 ist ein Schlitten 18 verschiebbar an- geordnet. Auf dem Schlitten 18 ist wiederum auf einer Sitzhalterung 19 eine Sitzfläche 20 für eine Person 21 angeordnet. Die Sitzhalterung 19 ist starr über mehrere Streben 73 mit einem Querträger 74 des Schlittens 18 verbunden. Am Querträger 74 ist weiterhin eine Fußstützenführung 24 befestigt, die ebenfalls über Streben 73 ausgesteift wird. Eine Fußstütze 23 ist auf der Fußstützenführung 24 in Längsrichtung verschiebbar gela- gert, beispielsweise mittels einer Schiebehülse oder dergleichen. Über Rastelemente 25 ist die Fußstütze 23 in verschiedenen Positionen auf der Fußstützenführung 24 arretierbar. Wie die Fußstütze 23 ist auch die Sitzfläche 20 in vertikaler Richtung an der Sitzhalterung 19 verschiebbar gelagert und in verschiedenen Positionen durch Rastelemente
22 arretierbar. Die Sitzhalterung 19 bildet zusammen mit der Fußstützenführung 24, dem Querträger 74 und den Streben 73 einen Verbindungsrahmen 26 für die Sitzfläche 20 und die Fußstütze 23.
Der Querträger 74, die Sitzhalterung 19 und die Fußstützenführung 24 sind im Wesentlichen starr miteinander verbunden und gegeneinander durch die Streben 73 ausgesteift und mit dem Schlitten 18 entlang der Führungsbahn 12 verfahrbar. Bei Verfahren des Schlittens 18 ändert sich die Neigung und Anordnung der Fußstütze 23 im Bezug auf die Lage und Neigung der Sitzfläche 20 nicht.
Der Schlitten 18 ist wie in den Fig. 4 bis 6 dargestellt von einer hinteren Endstellung (Fig. 4) in eine vordere Endstellung (Fig. 6) entlang der Führungsbahn 12 verfahrbar. Hierzu sind beiderseits der Sitzfläche 20 zwei Antriebsräder 75 angeordnet, die jeweils an einer Halterung 28, nämlich einem bogenförmigen Träger 76 gelagert sind. Die Trä- ger 76 sind im Bereich der seitlichen Enden des Querträger 74 starr mit diesem verbunden. Die Antriebsräder 25 sind drehbar auf einer den Trägern 76 zugeordneten Drehpunkten 31, nämlich Achsen 77, gelagert. Die Achsen 77 sind kurz oberhalb der Sitzfläche 20 angeordnet, etwa auf Höhe der Hüfte der Person 21.
Die Antriebsräder 25 werden gedreht durch Druck auf ein Brustpolster 41 oder ein Rük- kenpolster 48. Die Polster sind im Brust- bzw. Rückenbereich der Person 21 an jeweils einer Quertraverse 78 angeordnet. Die Quertraversen 78 sind über Hebelarme 79, 80 beidseitig mit den Antriebrädern 75 verbunden. Zwei Hebelarme 79 sind der Quertraverse 78 des Rückenpolsters 48 zugeordnet und in radialer Richtung an den Antriebsrädern 75 befestigt Der Abstand des Rückenpolsters 48 zu den Antriebsrädern 75 kann durch Hereinschieben bzw. Herausschieben der Hebelarme 79 verändert werden. Die zweiten Hebelarme 80 sind der Quertraverse 78 des Brustpolsters 41 zugeordnet. Die Hebelarme 80 sind an den Achsen 77 der Antriebsräder 75 befestigt und um diese drehbar. Zur Arretierung des Brustpolsters 41 sind die Hebelarme 80 in unterschiedlichen Positionen an den Antriebsrädern 75 einrastbar. Im gezeigten Ausführungsbeispiel werden die Hebelarme 80 durch Rastelemente 81 wahlweise an einem von mehreren Anschlagpunkten entlang der Umfangsfläche der Antriebsräder 25 arretiert, beispielsweise können den Hebelarmen 80 jeweils Bolzen zugeordnet sein, die in eine von mehreren Bohrungen 82
einsteckbar sind, wobei die Bohrungen 82 über den Radius der Antriebsräder 25 verteilt sind. Um den Einstieg in das Wassertrainingsgerät 10 zu erleichtern, können die Rastelemente 81 gelöst werden, so dass das Brustpolster 41 in einen größeren Abstand zum Rückenpolster 48 gebracht werden kann. Nach dem Einstieg der Person 21 wird das Brustpolster 41 in die in den Fig. 4 bis 6 gezeigte Position geschwenkt und arretiert. Zur weiteren Anpassung der Lage des Brustpolster 41 sind die Hebelarme 80 abgewinkelt ausgebildet, beispielsweise um 90°. Der abgewinkelte Teil des Hebelarms 80 ist in tan- gentialer Richtung zu den Antriebsrädern 75 verstellbar und durch Rastelemente 83 in unterschiedlichen Positionen arretierbar.
Die Antriebsräder 75, der Träger 76 und die Hebelarme 80 bilden im Wesentlichen den Oberrahmen 27 (mit der Halterung 28 und den Hebelarmen 80 entsprechend den ersten Hebelarmen 29 des ersten Ausführungsbeispiels). Die Halterung 28 bzw. der Träger 76 ist im Befestigungspunkt 30 mit dem Schlitten 18 verbunden. Zur Übertragung der Be- wegung der Person 21 in eine Verschiebung des Schlittens 18 und damit verbunden eine Veränderung der Höhe der Sitzfläche 20 sind den Antriebsrädern 75 jeweils Gurte 84 zugeordnet, die über mehrere Umlenkrollen 85, 86, 87 geführt sind. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in der isometrischen Darstellung gemäß Fig. 3 die Gurte 84 nicht gezeigt und auch die Umlenkrollen 85, 86, 87 nur teilweise dargestellt. Die Gurte 84 sind ausgehend vom Antriebsrad 85 schräg nach unten über die erste Umlenkrolle 85 im Bereich des Querholms 71 geführt. Von da aus verlaufen sie durch einen Führungskanal 88 zu der Umlenkrolle 87 im Bereich des zweiten Querholms 71. Von dort aus führt der Gurt 84 über den Querträger 74 zur Umlenkrolle 86 und von dort aus weiter zum Antriebsrad 75.
Durch eine Kopplung des Gurtes 84 mit dem Schlitten 18 wird die Bewegung der Person 21 wie folgt in eine Bewegung des Schlittens 18 umgesetzt: Durch den Druck auf das Rückenpolster 48 werden die Antriebsräder 75 um die Achsen 77 gedreht. Dabei wird durch die Gurte 84 der Schlitten 18 in die hintere Endstellung gemäß Fig. 4 gezogen. Durch den aufwärts geneigten Verlauf der Führungsbahn 12 bzw. der Schienen 72 wird dabei die Sitzfläche 20 angehoben. Entsprechend wird der Schlitten 18 bei Druck auf das Brustpolster 41 in die vordere Endstellung gemäß Fig. 6 bewegt, wobei wiederum im Endbereich der Führungsbahn 12 die Sitzfläche 20 durch den gekrümmten Verlauf der
Schienen 72 angehoben wird. Auf diese Weise wird wie im ersten Ausführungsbeispiel verhindert, dass der Kopf der Person 21 während der Vor- und Zurückbeuguηg des Oberkörpers unterhalb der Wasseroberfläche 49 gerät. Die Position des Kopfes der Person 21 bleibt bei der Durchführung der Übungen im Wesentlichen unverändert im Bezug zur Wasseroberfläche 49.
Wie im ersten Ausführungsbeispiel kann dem Wassertrainingsgerät 10 ein Bremsorgan 57 zugeordnet sein, dass der Drehung der Antriebsräder 75 einen Widerstand entgegensetzt zur Anpassung an den Trainingsfortschritt der Person 21. Die Größe des Wi- derstands kann durch Regulierorgane eingestellt werden und der gewählte Widerstand durch Anzeigeelemente dargestellt werden.
Bezu gszeichenliste
10 Wassertrainingsgerät 51 Übertragungseinrichtung
11 Grundgestell 52 Übertragungselement
12 Führungsbahn 53 Übertragungselement
13 Stellfuß 54 Kopplungsorgan
14 Untergrund 55 Übertragungselement
15 oberes Ende 56 Übertragungselement
16 Halterahmen 57 Bremsorgan
17 unteres Ende 58 Widerlager
18 Schlitten 59 Widerlager
19 Sitzhalterung 60 Regulierorgan
20 Sitzfläche 61 Regulierorgan
21 Person 62 Anzeigeelement
22 Rastelement 63 Kopplungsorgan
23 Fußstütze 64 Pfeil
24 Fußstüt∑enführung 65 Pfeil
25 Rastelement 70 Längsholm
26 Verbindungsrahmen 71 Querholm
27 Oberrahmen 72 Schiene
28 Halterung 73 Strebe
29 erster Hebelarm 74 Querträger
30 erster Befestigungspunkt 75 Antriebsrad
31 erster Drehpunkt 76 Träger
32 zweiter Befestigungspunkt 77 Achse
33 erster Haltearm 78 Quertraverse
34 Brustpolsterhalterung 79 Hebelarm
35 zweiter Hebelarm 80 Hebelarm
36 zweiter Drehpunkt 81 Rastelement
37 Rastelement 82 Bohrung
38 Quertraverse 83 Rastelement
39 erste Griffstange 84 Gurt
40 zweite Griffstange 85 Umlenkrolle
41 Brustpolster 86 Umlenkrolle
42 erster Handgriff 87 Umlenkrolle
43 erster Handbetätigungshebel 88 Führungskanal
44 zweiter Handgriff
45 zweiter Handbetätigungshebel
46 zweiter Haltearm
47 dritter Befestigungspunkt
48 Rückenpolster
49 Wasseroberfläche
50 Übertragungseinrichtung