WO2005077469A2 - Trainingsgerät - Google Patents

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WO2005077469A2
WO2005077469A2 PCT/DE2005/000290 DE2005000290W WO2005077469A2 WO 2005077469 A2 WO2005077469 A2 WO 2005077469A2 DE 2005000290 W DE2005000290 W DE 2005000290W WO 2005077469 A2 WO2005077469 A2 WO 2005077469A2
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thigh
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training device
training
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PCT/DE2005/000290
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Nikolai Letow
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Nikolai Letow
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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
    • A63B23/00—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body
    • A63B23/035—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously
    • A63B23/04—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously for lower limbs
    • A63B23/0494—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously for lower limbs primarily by articulating the knee joints
    • 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
    • A63B21/06—User-manipulated weights
    • A63B21/062—User-manipulated weights including guide for vertical or non-vertical weights or array of weights to move against gravity forces
    • A63B21/0626—User-manipulated weights including guide for vertical or non-vertical weights or array of weights to move against gravity forces with substantially vertical guiding means
    • A63B21/0628—User-manipulated weights including guide for vertical or non-vertical weights or array of weights to move against gravity forces with substantially vertical guiding means for vertical array of weights
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2208/00—Characteristics or parameters related to the user or player
    • A63B2208/02—Characteristics or parameters related to the user or player posture
    • A63B2208/0242—Lying down
    • A63B2208/0252—Lying down supine

Definitions

  • the invention relates to training devices for training the thigh muscles without moving the spine with a back support and at least one thigh support.
  • Training devices for general muscle training and for the targeted use of individual muscles or muscle groups, for fitness training and for therapeutic purposes are known in a large number of versions.
  • training devices which serve in particular to strengthen the thigh muscles. Through contact with the sole of the foot, training is always carried out in a closed system, whereby all leg muscles are stressed at the same time. An isolated training of the ischiocrural muscles and the rectus femoris muscle is therefore not possible.
  • the invention specified in claim 1 has for its object to provide a training device for training the thigh muscles in the form of the ischiocrural muscles and the rectus femoris muscle of a single leg without movement of the spine.
  • the training devices for training the thigh muscles without moving the spine with a back support and at least one thigh support are characterized in that both the ischiocrural muscles and the rectus femoris muscle of a single leg can be trained.
  • the training device consists of a back support with at least two thigh supports arranged next to one another, at least one thigh support being pivotable relative to the back support and being fixable at a plurality of pivot positions, at least one force application device and at least one actuating element, the actuating element being intended to be spanned vertically next to a thigh support Level is attachable to a plurality of points.
  • a shortening of the muscles of the leg can be observed in patients who are predominantly sedentary or who have recovered from a leg injury. Often this affects the ischiocrural muscles and the rectus femoris muscle. To mobilize such patients, stretching exercises are carried out that strengthen the muscles and gradually lengthen the muscles again. The implementation of such stretching exercises must be planned and accompanied by physiotherapy to prevent overloading and injuries.
  • the load on the supporting and musculoskeletal system is the lowest if it is possible to keep the spine in the zero position during the exercise, so that forces do not have to be supported.
  • Conventional exercise equipment does not take this requirement sufficiently into account. Then there are evasive movements of the body, so that not only the target muscles are trained, but at the same time other muscle groups are stressed due to the lever effects on the skeleton caused by the deformation. This results in an increased risk of injury to the patient.
  • An optimal work area can be specified for each muscle. This is usually just above half of its maximum length, more precisely with a sarcomere length of 2.0 to 3.0 ⁇ m. However, if the muscles are shortened for the reasons explained above, this area is outside the physiological norm and everyday or sport-specific movements can only be carried out to a limited extent.
  • these muscles of one leg can be trained in a targeted manner so that the shortening can also be counteracted easily.
  • the back support is arranged horizontally in a known manner so that the patient can take the back position.
  • Two thigh pads are located at one end of the back pad. They are pivotally connected to the backrest in such a way that each thighrest can be pivoted upwards or downwards from the horizontal position regardless of the position of the other thighrest and can be locked in a selectable pivoting position.
  • the positions of the thigh supports (swivel angle) with respect to the back support can be selected continuously or at angular intervals.
  • the pivot point of the actuating element can advantageously be set such that it approximately corresponds to the pivot point of the knee joint. This ensures that the load on the leg remains constant while the force application device remains the same, since the active lever length of the lower leg remains the same during the movement due to the unchanged relative position between the leg and the actuating element.
  • the active lever length of the lower leg would change during the actuation, which would lead to a variable torque during the actuation process despite the constant setting of the force application device.
  • the patient lies on the backrest with the buttocks and back to perform the exercise.
  • the thighs rest on one thigh pad each.
  • the thigh pads can be fixed at different swivel angles with respect to the back pad.
  • the lower leg of the leg to be loaded is in contact with the actuating element, for example in that it rests in the region of the Achilles tendon on an upholstered roller arranged at the end of a lever. To perform the exercise, this lower leg is bent against the resistance defined by the force application device.
  • the other lower leg and both thighs remain unchanged in their position during the exercise.
  • the thigh of the leg to be loaded can be raised from the horizontal by a selectable angle, while the other thigh is slightly lowered.
  • the flexion of the lower leg stresses the ischiocrural muscles of the associated leg in isolation, so that other muscle groups of this leg and especially muscles of the other leg are not stressed.
  • the thigh support is connected to the back support by a swivel bearing, whereby an independent adjustment is possible.
  • the swivel bearing is arranged in the plane of the back support or close to it, there is inevitably a relative displacement between the thigh and the thigh support when a thigh support is swiveled, for example because an exercise with changed flexion angles of the legs is to be continued.
  • This also results in a relative displacement between the thigh and the fixation means for the spatial fixation of the thigh and between the pivot point of the knee joint and the pivot point of the actuating element.
  • the thigh support has a pivot lever, on the free end of which a pivot bearing is arranged, the pivot point of which is arranged above the plane of the back support.
  • the pivot point of the pivot bearing is located in the vicinity of the patient's hip joint, as a result of which the relative displacements between the thigh and the body that occur when the thigh support is adjusted Thigh support can be greatly reduced. In most cases, the exercise can be continued without readjustment.
  • the pivot bearing is displaceable above the plane of the backrest in its longitudinal direction and / or perpendicular to the plane of the backrest and can be fixed in a plurality of positions. This makes it possible to adapt the pivot point of the pivot bearings precisely to the respective position of the hip joints, depending on the patient's anatomy, so that the relative displacements explained above are completely eliminated.
  • the swivel bearing is mounted in a bracket that is adjustable in the longitudinal direction on the longitudinal side of the back support, and is height-adjustable.
  • the training device contains at least one known force application device in the form of, for example, a weight tower with a traction device and a deflection roller.
  • the force application device and the actuating element are designed as an integrated assembly according to the further development of claim 5, the force application device being designed, for example, as a spiral or torsion spring.
  • the advantage of this embodiment is the compact design and the low weight.
  • the training device mainly serves to load the leg muscles, so that the actuating element is to be arranged near a thigh support.
  • a plate or a wall or a frame is located laterally next to the back support.
  • a wall is, for example, a vertical steel plate with a hole pattern for fastening the actuating elements, whereby the actuating elements can be attached depending on the length of the thigh and the desired flexion angle.
  • a guided movable frame with links as an actuating device for moving at least one weight body and as an actuating element with a roller for the lower leg and / or foot of a person is arranged next to the backrest, the pivot points of the knee joint and the If the muscles are trained, either the front of the thigh or the back of the thigh should match as much as possible.
  • the patient lies on the backrest with the buttocks and back to perform the exercise.
  • the thigh of the leg to be trained rests on the thigh support.
  • the thigh support is provided with an adjustable fixation device.
  • the role of the actuating element rests on the shin and / or instep of the foot and when the lower leg is moved upwards, the weight body is raised above the other link and the traction means.
  • the other foot is preferably supported on a footrest so that the upper and lower leg form an angle.
  • the back of the lower leg or the heel is on the roller of the actuating element.
  • the weight body is raised above the other link and the traction device.
  • the other thigh is advantageously positioned and fixed on a thigh support.
  • the limbs are positioned according to these training positions and the shape of the person.
  • the positioning takes place horizontally via the position of the frame in relation to the backrest and vertically via the height of the links in the frame.
  • the horizontal and the vertical adjustment are advantageously decoupled from one another, the vertical adjustment device being moved simultaneously with the movement of the frame and thus the horizontal adjustment.
  • the positions of the limbs can be easily adjusted according to the shape of the person and the training position.
  • the thigh support is advantageously connected to the back support via a telescopic arrangement, so that the distance between the thigh support and the back support is variable and different Positions can be determined. This allows it to be easily adapted to the shape of the person. This allows an optimal second training position to be set, with the back of the lower leg or the heel on the roller of the actuating element. Movement of the spine is prevented in conjunction with the fixative.
  • the first link coupled to the weight body via the traction means is a disk.
  • the disc, the traction mechanism and the weight body are a traction mechanism gear with an open traction mechanism.
  • the actuating element with the roller for the lower leg and / or foot is a lever as a second link.
  • the disc and the lever can be rotated via a pivot bearing and can be released and locked in different positions with respect to one another via a pin or wedge connection.
  • the pivot bearing including the links can be adjusted horizontally with the frame and vertically in the frame, so that it can easily be adapted both to the shape of the person on the backrest and to the training position.
  • the role of the actuating element rests on the shin and / or instep of the foot and when the lower leg is moved upwards, the weight body is raised above the disc and the traction means.
  • the back of the lower leg or the heel is on the roller of the actuating element, the weight body being raised above the disk and the traction means when the lower leg is moved downward.
  • the pivot bearing is arranged in the frame according to the development of claim 10 with a device for height adjustment.
  • a height adjustment as a vertical adjustment option and the guided movable frame as a horizontal adjustment option, an optimal adjustment of the pivot bearing to the knee joint can be achieved.
  • the training device has a support frame according to the development of claim 11, so that the frame can be moved easily parallel to this support frame. At the same time, the frame is held securely. A secure hold can also be achieved in that the frame is movably arranged on a wall.
  • a gas spring between the pivot bearing and a lower crossmember of the frame compared to the standing surface prevents on the one hand an unwanted, fast and uncontrolled movement of the pivot bearing downwards and on the other hand supports a movement of the pivot bearing upwards, so that less effort is required to adjust the height.
  • a second thigh support with an adjustable fixation means does not guarantee no twisting of the spine in the second training position.
  • the second thigh support is either fixed to the back support or connected via a swivel bearing, so that in the second case an adaptation to the shape of the person is possible.
  • a swiveling and in various angular positions lockable footrest on the frame according to the further development of claim 14 increases the training possibilities of the people.
  • the thigh support is provided with an adjustable fixation means for the thigh, so that stable training positions are maintained by the person.
  • FIG. 3 shows a training device with a frame
  • FIG. 4 shows a detailed view of the training device with a frame as a top view
  • Fig. 5 shows a person in a first training position
  • Fig. 6 shows a person in a second training position.
  • the training device contains a backrest 1 with two rails 111 arranged in the longitudinal direction on one longitudinal side of the backrest 1 as well as two consoles 112 which are displaceable and fixable in one of the rails 111, each with a height-adjustable bearing seat 113, two pivotable side by side at one end of the backrest 1 arranged thigh pads 102 each with a height-adjustable fixing means 121, a Length-adjustable swivel lever 122 with a lockable swivel bearing 123, adjustable fastening devices arranged laterally on the thigh support 102, each consisting of a length-adjustable telescopic rod 124 and a height-adjustable telescopic rod 125, each with a height-adjustable bearing mount 126, and two actuating elements 103, each consisting of an eccentric disk 131 with a Pivot bearing 132 and a length-adjustable
  • the backrest 1 is carried out horizontally in the embodiment. However, it can also be designed to be adjustable, so that an inclined sitting or lying position of the patient is possible.
  • two thigh supports 102 are arranged next to one another and are attached to the back support 1 by pivot levers 122 and pivot bearings 123 such that the thigh supports 102 can be pivoted up or down separately from one another and can be fixed in both pivot directions according to a freely selectable pivot angle.
  • the pivot bearings 123 have integrated locking means (not shown).
  • the weight tower 141 of the force application device 104 is arranged on the side next to the backrest 1. In it, several weights can be connected to one another in a known manner, arranged individually or jointly displaceably in the vertical direction and lifted by means of a lifting device.
  • a deflection roller 143 is arranged above the weight tower 141.
  • a cable 142 running from the lifting device of the weight tower 141 via the deflection roller 143 arranged above it to the eccentric disk 131 ensures the power transmission between the actuating element 103 and the force application device 104.
  • the pivot bearings 123 are received by the bearing receptacles 113 of the brackets 112, which are guided on both sides of the backrest 1 in rails 111 arranged there in the longitudinal direction and can thus be fixed in this direction at any selected point.
  • the vertical position of the bearing receptacles 113 on the brackets 112 can also be freely selected, as a result of which the location of the pivot bearings 123 is different Select thigh pads 102 freely within a plane spanned vertically next to the back pad 1 and can thus be adjusted to the position of the hip joint.
  • Each thigh support 102 has, in the third facing away from its pivot bearing 123, a fixing means 121, for example a cushioning roller, which can be fixed at a freely selectable distance above the thigh support 102 and runs transversely to the thigh support 102.
  • a fixing means 121 for example a cushioning roller, which can be fixed at a freely selectable distance above the thigh support 102 and runs transversely to the thigh support 102.
  • the fixation means 121 can be adapted to different thigh diameters of patients.
  • a telescopic rod 124 is arranged on the outer side of each thigh support 102 for length adjustment.
  • this telescopic rod 124 consists of two mutually displaceable partial rods made of square hollow profiles. The square cross-section of the partial rods prevents relative rotation of the partial rods.
  • the partial bars can also have other cross sections, as long as they can be moved into one another and relative rotation is excluded.
  • the partial bar with the larger cross section is firmly connected to the thigh support 102 and has on the outside a slot (not shown) which runs along the bar.
  • the partial rod with the smaller cross section is slidably arranged in the partial rod and has a threaded bore, not shown.
  • the total length of the telescopic rod 124 can be freely selected depending on the length of the thigh of the patient.
  • a further telescopic rod 125 which enables height adjustment, is arranged with a bearing receptacle 126 which, due to the length adjustability of the telescopic rod 124 in the longitudinal direction thereof, can be fixed at any selected point.
  • the position of the bearing receptacle 126 on the telescopic rod 125, that is to say perpendicular to the axis of the telescopic rod 124, can also be freely selected, as a result of which the position of the rotary bearing 132 of the actuating element 103 can be freely selected within a plane spanned vertically next to the thigh support 102 and thus to the position of the knee joint can be adjusted.
  • the pivot bearing 132 of the actuating element 103 engages in the bearing receptacle 126 of the telescopic rod 125, which further comprises an eccentric disc 131 supported on the pivot bearing 132 and a length-adjustable lever 133 and attached to it there is a cushion roller 134 arranged at its free end perpendicular to the longitudinal axis of the lever 133.
  • the actuating element 103 is rotatably arranged on the thigh support 102.
  • the lever 133 can be adjusted in length analogously to the telescopic rod 124, as a result of which the lever length can be matched to the length of the lower leg of patients.
  • the lever 133 is detachably attached to the eccentric disc 131 in the radial direction.
  • Several different radial arrangements of the lever 133 are provided on the eccentric disk 131. As a result, different flexion angles of the lower leg can be selected as the starting point for the exercise.
  • the adjustability of the thigh pads 102 is explained in more detail with reference to FIG. 2.
  • the angle between the back support 1 and the thigh supports 102 can be adjusted separately for both thigh supports 102.
  • the thigh support 102 of the left leg can, for example, at an angle of 180 ° (ie in direct extension of the back support), the thigh support 102 of the right leg at an angle of 120 ° (ie raised by 60 °)
  • Backrest 1 can be fixed. This causes the left rectus femoris muscle to stretch, while the right rectus femoris muscle relaxes. This relaxes the left ischiocrural muscles, while the right is stretched.
  • the mode of operation of the training device is illustrated below using the example of training the left ischiocrural muscles.
  • the lumbar spine is locked by fixing the right leg in the extension position (extension position) in the hip joint (individually different). This prevents unwanted movements and stress on the lumbar spine.
  • the left thigh is positioned so that the left ischiocrural muscles are trained from a pre-stretched position by flexing the left lower leg against resistance.
  • the above-mentioned starting position also serves to train the right rectus femoris muscle, whereby a stretching movement against resistance in the right knee joint is now carried out.
  • the remaining parts of the quadriceps femoris muscle are trained regardless of the hip position, but since the rectus femoris muscle is always trained as well (and this creates a pull on the pelvis and lumbar spine), advantageous positioning is also necessary here. This is easily possible with the training device.
  • the function of the ischiocrural muscles when walking or running is to prevent overstretching in the knee joint.
  • the training device imitates the joint positions in the hips and knees when walking or running. This not only enables pure strength training, but also patterns of movement can be trained. This corresponds to neuromuscular training.
  • a typical example of injury patterns in football players are injuries to the ischiocrural muscles, which occur especially towards the end of the game by taking a very long step, getting the player involved in a tackle, or moving the leg very far forward or upwards must to reach the ball. As a result, the hamstring musculature is injured. Possible explanations for this are energetic exhaustion in the affected muscles or central nervous exhaustion and poor control of the muscles. If the affected muscles are poorly trained, there is a disposition to damage the muscles.
  • a training device for training the thigh muscles without moving the spine essentially consists of a back support 1 with thigh supports 15, 18, a frame 2 with links, a traction device and at least one weight body 5, a support frame 3 and a footrest 20.
  • FIG. 3 shows a training device with a frame for training the thigh muscles without moving the spine in principle.
  • the backrest 1 is a table which is fastened in a support frame 3 or is part of the support frame 3.
  • a frame 2 is spaced horizontally and can be locked in different positions via a pin connection.
  • the guide is based on two straight guides 7a, 7b on or the lower and upper area of both the frame 2 and the support frame 3.
  • the frame 2 is essentially the carrier for a rotary bearing 4 with several links, several weight bodies 5 and a traction device.
  • a first link on the rotary bearing 4 is a disc 8 as an actuating device for a vertical movement of the weight bodies 5.
  • the disc 8, the traction means and the weight bodies 5 are traction mechanism gears with an open traction means.
  • the traction means is preferably a rope 6.
  • the end region of the rope 6 is attached to the circumference of the disk 8.
  • the disk 8 When the disk 8 is rotated, its peripheral surface also serves as a guide for the cable 6.
  • the peripheral surface has a recess all round in cross section.
  • the rope 6 is guided over two rollers 9, 10 between the disc 8 and the weight body 5.
  • the rollers 9, 10 are located on the upper region of the frame 2, the first roller 9 being arranged above the pivot bearing 4 and the second roller 10 above the weight body 5.
  • the other second link is a lever 11 as an actuating element with a roller 12 for the lower leg and / or foot of a person, which advantageously has a cushion for this purpose (illustration in FIG. 2).
  • the links as a disk 8 and lever 11 with the roller 12 are connected to the pivot bearing 4 in such a way that they can be rotated relative to one another and can be released and locked in different positions relative to one another via a pin or wedge connection.
  • the pivot bearing 4 is guided in the frame 2 between two bodies 13a, 13b arranged at a distance from one another. Furthermore, the pivot bearing 4 is provided with a rod-shaped body 14 with a plurality of spaced openings. The pivot bearing 4 can be positioned at different heights in the frame 2 by means of a known pin connection between this body 14 and a component of the frame 2.
  • the pivot bearing 4 with the disk 8 and the lever 11 is thus on the one hand vertically displaceable and lockable via the rod-shaped body 14 and horizontally by the guided frame 2.
  • the thigh support 15 is connected to the back support 1 via a pivot bearing 16 and a downstream telescopic arrangement 16 such that both the angle between the surfaces of the back support 1 and the thigh support 15 and the length between the thigh support 15 and the back support 1 can be changed and in different positions are noticeable.
  • a known telescope arrangement 17 consisting of two tubes is used, one of these tubes in the other Pipe is guided.
  • a plurality of openings are made spaced apart in the longitudinal direction and a locking element can be inserted into these openings in openings arranged corresponding to one another.
  • connections each take place via a lockable swivel bearing, so that different angles between further thigh supports 18a, 18b and back support 1 can be set.
  • the thigh pads 15, 18a, 18b can each be provided with adjustable fixing means 19 for the thigh.
  • an optimal setting is given according to the shape of the person and the training positions.
  • the roller 12 of the actuating element rests on the shin and / or instep of the foot F2, and when the lower leg U2 is moved upwards, the weight body 5 is raised via the disk 8 and the cable 6.
  • the thigh 02 is located on the thigh support 15 and is tensioned there with a fixing means 19.
  • the other thigh O1 and the other lower leg U1 are angled and the foot F2 is on the footrest 20 (shown in FIG. 5). To clarify the person, the head K is also shown.
  • the back of the lower leg or the heel of the lower leg U1 is on the roller 12, the upper leg 01 being angled.
  • the thigh support 15 is predominantly set at right angles or at right angles to the back support 1.
  • the thigh 01 is stretched over a fixation means 19.
  • the weight body 5 is lifted over the disk 8 and the rope 6.
  • the second thigh 02 is located on a further thigh support 18a or 18b is stretched over a fixing means 19 (shown in FIG. 6).
  • the head K is also shown.
  • a gas spring is arranged between the pivot bearing 4 with the links and a cross member of the frame 2, which is lower than the base.
  • the training devices can be used in all areas of leisure and competitive sports and physiotherapy, in particular in the fitness and weight training area for isolated muscle building for aesthetic reasons, in (competitive) sports to correct muscular imbalances while increasing performance and reducing the susceptibility to injuries as well as in Rehabilitation, in particular in the treatment of structural or functional shortening of the target muscles due to a wide variety of clinical pictures or the remedy of neuromuscular dysfunction, which means in the case of disorders of the neural activation of the muscle.

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Abstract

Die Erfindung betrifft Trainingsgeräte zum Training der Oberschenkelmuskulatur ohne Bewegung der Wirbelsäule mit einer Rückenauflage und wenigstens einer Oberschenkelauflage. Die Trainingsgeräte zum Training der Oberschenkelmuskulatur ohne Bewegung der Wirbelsäule mit einer Rückenauflage und wenigstens einer Oberschenkelauflage zeichnen sich dadurch aus, dass sowohl die ischiocrurale Muskulatur als auch der Musculus rectus femoris eines einzelnen Beins trainiert werden kann. Dazu besteht das Trainingsgerät aus einer Rückenauflage mit mindestens zwei nebeneinander angeordneten Oberschenkelauflagen, wobei wenigstens eine Oberschenkelauflage gegenüber der Rückenauflage schwenkbar und an einer Mehrzahl von Schwenkpositionen festlegbar ist, mindestens einer Kraftbeaufschlagungseinrichtung und mindestens einem Betätigungselement, wobei das Betätigungselement in einer senkrecht neben einer Oberschenkelauflage aufgespannt gedachten Ebene an einer Mehrzahl von Punkten anbringbar ist.

Description

Trainingsgerät
Die Erfindung betrifft Trainingsgeräte zum Training der Oberschenkelmuskulatur ohne Bewegung der Wirbelsäule mit einer Rückenauflage und wenigstens einer Oberschenkelauflage.
Bekannt sind Trainingsgeräte zum allgemeinen Muskeltraining sowie zur gezielten Beanspruchung einzelner Muskeln oder Muskelgruppen, für das Fitnesstraining sowie zu therapeutischen Zwecken, in einer Vielzahl von Ausführungen.
Aus der DE 44 04 855 A1 (Sprintkraft-Trainingsgerät) ist ein Trainingsgerät bekannt, mit dem ein isoliertes Training der ischiocruralen Muskulatur und des Musculus rectus femoris und damit ein funktionelles Training der wesentlichen Aufgaben der betreffenden Muskeln nicht möglich ist. Während der Spielbeinphase wird die Hyperextension im Kniegelenk verhindert, die Wirbelsäule wird nicht verriegelt und die Hüftwinkel sind nicht genau einstellbar. Daher kommt es bei einseitiger Belastung zu Ausweichbewegungen und den damit verbundenen negativen Begleiterscheinungen.
Aus der Druckschrift DE 195 43 308 A1 (Trainingsgerät) sowie DE 195 04 056 A1 (Trainingsgerät) sind Trainingsgeräte bekannt, die insbesondere zur Stärkung der Oberschenkelmuskulatur dienen. Durch Fußsohlenkontakt wird hierbei immer im geschlossenen System trainiert, wobei alle Beinmuskeln gleichzeitig belastet werden. Ein isoliertes Training der ischiocruralen Muskulatur und des Musculus rectus femoris ist deshalb nicht möglich.
Aus der DE 195 39 680 A1 Kinetische Möbel, - Trainingsgeräte, sowie Körperkorrekturbewegungssysteme) sind Systeme bekannt, bei denen ein isoliertes Training der ischiocruralen Muskulatur und des Musculus rectus femoris nicht möglich ist und bei denen auch ein Training in vorgedehnter Position nicht möglich ist.
Aus der DE 35 29 636 A1 (Gerät zum Trainieren der Beine) ist ein Gerät bekannt, bei dem durch Fußsohlenkontakt immer im geschlossenen System trainiert wird, wobei alle Beinmuskeln gleichzeitig belastet werden. Ein isoliertes Training der ischiocruralen Muskulatur und des Musculus rectus femoris ist deshalb nicht möglich. Aus den Druckschriften WO 99/22821 A1 und WO 98/43707 A1 sind Trainingsgeräte zur Muskelstärkung bekannt, bei denen ein isoliertes Training der ischiocruralen Muskulatur und des Musculus rectus femoris nicht möglich ist.
Demzufolge ist aus dem Stand der Technik kein Trainingsgerät bekannt, mit dem ein Training der ischiocruralen Muskulatur und des Musculus rectus femoris eines einzelnen Beins eines Patienten möglich wäre.
Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Trainingsgerät zum Training der Oberschenkelmuskulatur in Form der ischiocruralen Muskulatur und des Musculus rectus femoris eines einzelnen Beins ohne Bewegung der Wirbelsäule zu schaffen.
Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.
Die Trainingsgeräte zum Training der Oberschenkelmuskulatur ohne Bewegung der Wirbelsäule mit einer Rückenauflage und wenigstens einer Oberschenkelauflage zeichnen sich dadurch aus, dass sowohl die ischiocrurale Muskulatur als auch der Musculus rectus femoris eines einzelnen Beins trainiert werden kann. Dazu besteht das Trainingsgerät aus einer Rückenauflage mit mindestens zwei nebeneinander angeordneten Oberschenkelauflagen, wobei wenigstens eine Oberschenkelauflage gegenüber der Rückenauflage schwenkbar und an einer Mehrzahl von Schwenkpositionen festlegbar ist, mindestens einer Kraftbeaufschlagungseinrichtung und mindestens einem Betätigungselement, wobei das Betätigungselement in einer senkrecht neben einer Oberschenkelauflage aufgespannt gedachten Ebene an einer Mehrzahl von Punkten anbringbar ist.
Bei Patienten, die eine überwiegend sitzende Tätigkeit ausüben oder die von einer Beinverletzung genesen sind, ist aufgrund des Bewegungsmangels eine Verkürzung der Muskeln des Beines zu beobachten. Häufig sind hiervon die ischiocrurale Muskulatur und der Musculus rectus femoris betroffen. Zur Mobilisierung solcher Patienten werden Dehnübungen durchgeführt, die die Muskulatur stärken und die Muskeln allmählich wieder verlängern. Die Durchführung solcher Dehnübungen muss physiotherapeutisch geplant und begleitet werden, um Überlastungen und Verletzungen zu verhindern.
Besonders häufig treten derartige Überlastungen oder Verletzungen auf, weil die von der zu therapierenden Muskulatur aufzubringenden Kräfte aufgrund einer falschen Stellung des Bewegungsapparates während der Übungen von anderen Muskelgruppen und der Wirbelsäule kompensiert werden müssen. Insbesondere wird dies zum Problem, wenn versucht wird, die Übungen auf herkömmlichen Trainingsgeräten durchzuführen.
Die Belastung des Stütz- und Bewegungsapparates ist am geringsten, wenn es gelingt, die Wirbelsäule während der Übung in der Nullstellung zu halten, so dass Kräfte nicht abgestützt werden müssen. Herkömmliche Trainingsgeräte berücksichtigen dieses Erfordernis nur unzureichend. Es kommt dann zu Ausweichbewegungen des Körpers, so dass nicht mehr nur die Zielmuskulatur trainiert wird, sondern gleichzeitig andere Muskelgruppen aufgrund der durch die Verformung eintretenden Hebelwirkungen am Skelett belastet werden. Hieraus ergibt sich eine erhöhte Verletzungsgefahr für den Patienten.
Für jeden Muskel lässt sich ein optimaler Arbeitsbereich angeben. Dieser liegt meist knapp oberhalb der Hälfte seiner Maximallänge, genauer gesagt bei einer Sarkomerlänge von 2,0 bis 3,0 μm. Sind die Muskeln jedoch aus den oben erläuterten Gründen verkürzt, so liegt dieser Bereich außerhalb der physiologischen Norm und alltägliche oder sportartspezifische Bewegungen sind nur eingeschränkt ausführbar.
Mit dem Einsatz der Trainingsgeräte können diese Muskeln jeweils eines Beins gezielt trainiert werden, so dass auch den Verkürzungen leicht entgegengewirkt werden kann.
Die Rückenauflage ist in bekannter Weise horizontal angeordnet, so dass der Patient die Rückenlage einnehmen kann. An einem Ende der Rückenauflage sind zwei Oberschenkelauflagen angeordnet. Sie sind mit der Rückenauflage schwenkbar so verbunden, dass jede Oberschenkelauflage aus der horizontalen Position unabhängig von der Position der anderen Oberschenkelauflage wahlweise aufwärts oder abwärts geschwenkt und in einer wählbaren Schwenkposition arretierbar ist.
Die Positionen der Oberschenkelauflagen (Schwenkwinkel) bezüglich der Rückenauflage sind kontinuierlich oder in Winkelintervallen wählbar.
Vorteilhafterweise kann bei dem Trainingsgerät der Drehpunkt des Betätigungselements so eingestellt werden, dass dieser annähernd mit dem Drehpunkt des Kniegelenks übereinstimmt. Hierdurch wird erreicht, dass bei gleich bleibender Einstellung der Kraftbeaufschlagungseinrichtung die Belastung des Beins konstant bleibt, da die aktive Hebellänge des Unterschenkels wegen der unveränderten relativen Position zwischen Bein und Betätigungselement bei der Bewegung gleich bleibt. Würde der Drehpunkt des Betätigungselements nicht mit dem des Kniegelenks übereinstimmen, so würde sich die aktive Hebellänge des Unterschenkels während der Betätigung verändern, was trotz gleich bleibender Einstellung der Kraftbeaufschlagungseinrichtung während des Betätigungsvorgangs zu einem veränderlichen Drehmoment führen würde.
Der Patient liegt zur Durchführung der Übung mit Gesäß und Rücken auf der Rückenauflage. Die Oberschenkel ruhen auf je einer Oberschenkelauflage. Die Oberschenkelauflagen können dabei in unterschiedlichen Schwenkwinkeln bezüglich der Rückenauflage fixiert sein. Der Unterschenkel des zu belastenden Beins ist in Kontakt mit dem Betätigungselement, beispielsweise indem er im Bereich der Achillessehne auf einer am Ende eines Hebels angeordneten Polsterrolle aufliegt. Zur Durchführung der Übung wird dieser Unterschenkel gegen den durch die Kraftbeaufschlagungseinrichtung definierten Widerstand gebeugt. Der andere Unterschenkel und beide Oberschenkel bleiben während der Übung unverändert in ihrer Position. Beispielsweise kann der Oberschenkel des zu belastenden Beins um einen wählbaren Winkel aus der Waagerechten angehoben sein, während der andere Oberschenkel leicht abgesenkt ist. Die Beugung des Unterschenkels belastet die ischiocrurale Muskulatur des zugehörigen Beins isoliert, so dass andere Muskelgruppen dieses Beins und erst recht Muskeln des anderen Beins nicht belastet werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 15 angegeben.
Vorteilhafterweise ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 2 die Oberschenkelauflage durch ein Schwenklager mit der Rückenauflage verbunden, wodurch eine unabhängige Einstellung möglich ist. Ist das Schwenklager jedoch in der Ebene der Rückenauflage oder nahe dazu angeordnet, ergibt sich zwangsläufig eine Relativverschiebung zwischen Oberschenkel und Oberschenkelauflage, wenn eine Oberschenkelauflage geschwenkt wird, beispielsweise weil eine Übung mit veränderten Flexionswinkeln der Beine fortgesetzt werden soll. Dies zieht auch eine Relativverschiebung zwischen dem Oberschenkel und dem Fixierungsmittel zur räumlichen Fixierung des Oberschenkels sowie zwischen dem Drehpunkt des Kniegelenks und dem Drehpunkt des Betätigungselements nach sich. Um die Notwendigkeit von Nachjustierungen zu verringern, weist die Oberschenkelauflage einen Schwenkhebel auf, an dessen freiem Ende ein Schwenklager angeordnet ist, dessen Drehpunkt oberhalb der Ebene der Rückenauflage angeordnet ist. Hierdurch befindet sich der Drehpunkt des Schwenklagers in der Nähe des Hüftgelenkes des Patienten, wodurch die bei einer Verstellung der Oberschenkelauflage auftretenden Relativverschiebungen zwischen dem Oberschenkel und der Oberschenkelauflage stark verringert werden. Die Übung kann in den meisten Fällen ohne Nachjustierung fortgesetzt werden.
Das Schwenklager ist oberhalb der Ebene der Rückenauflage in deren Längsrichtung und/oder senkrecht zur Ebene der Rückenauflage verschiebbar und an einer Mehrzahl von Positionen fixierbar angeordnet. Dadurch ist es möglich, den Drehpunkt der Schwenklager abhängig von der Anatomie des Patienten genau an die jeweilige Position der Hüftgelenke anzupassen, so dass die oben erläuterten Relativverschiebungen vollständig eliminiert werden.
Weiterhin ist das Schwenklager in einer Konsole, die an der Längsseite der Rückenauflage in Längsrichtung verstellbar geführt ist, höhenverstellbar gelagert.
Das Trainingsgerät enthält nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 3 mindestens eine an sich bekannte Kraftbeaufschlagungseinrichtung in Form zum Beispiel eines Gewichtsturmes mit einem Zugmittel und einer Umlenkrolle.
Die Weiterbildung des Patentanspruchs 4, wobei das Element mit der Befestigungseinrichtung und der Hebel über das Drehlager gekoppelt sind und diese gegeneinander verdrehbar und in verschiedenen Positionen zueinander feststellbar sind, ermöglichen unterschiedliche Trainingsstellungen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Kraftbeaufschlagungseinrichtung und das Betätigungselement nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 5 als integrierte Baugruppe ausgeführt, wobei die Kraftbeaufschlagungseinrichtung beispielsweise als Spiraloder Drehfeder ausgeführt ist. Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht in der kompakten Bauweise und dem geringen Gewicht.
Das Trainingsgerät dient hauptsächlich zur Belastung der Beinmuskulatur, so dass das Betätigungselement in der Nähe einer Oberschenkelauflage anzuordnen ist. Zur Festlegung eines Betätigungselements an mehreren Punkten innerhalb einer senkrecht neben einer Oberschenkelauflage aufgespannt gedachten Ebene befindet sich nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 6 seitlich neben der Rückenauflage eine Platte oder eine Wand oder ein Gestell. Eine Wand ist zum Beispiel eine senkrecht stehende Stahlplatte mit einer Lochrasterung zur Befestigung der Betätigungselemente, wodurch die Betätigungselemente abhängig von der Oberschenkellänge und dem gewünschten Flexionswinkel anbringbar sind. Vorteilerhafterweise ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 7 ein geführt verfahrbares Gestell mit Gliedern als Betätigungseinrichtung für eine Bewegung wenigstens eines Gewichtskörpers und als ein Betätigungselement mit einer Rolle für den Unterschenkel und/oder Fuß einer Person neben der Rückenauflage angeordnet, wobei die Drehpunkte des Kniegelenks und der Glieder bei Training der Muskulatur entweder der Oberschenkelvorderseite oder der Oberschenkelrückseite weitestgehend übereinstimmen.
Der Patient liegt zur Durchführung der Übung mit Gesäß und Rücken auf der Rückenauflage. Der Oberschenkel des zu trainierenden Beines ruht auf der Oberschenkelauflage. Zur Fixierung des Oberschenkels ist die Oberschenkelauflage mit einem verstellbaren Fixierungsmittel versehen.
In einer ersten Trainingsstellung liegt die Rolle des Betätigungselementes am Schienbein und/oder Spann des Fußes an und bei Bewegung des Unterschenkels nach oben wird der Gewichtskörper über das andere Glied und das Zugmittel angehoben. Der andere Fuß wird vorzugsweise auf einer Fußauflage gestützt, so dass Ober- und Unterschenkel einen Winkel einschließen.
In einer zweiten Trainingsstellung befindet sich die Rückseite des Unterschenkels oder die Ferse auf der Rolle des Betätigungselementes. Bei Bewegung des Unterschenkels nach unten wird der Gewichtskörper über das andere Glied und das Zugmittel angehoben. Der andere Oberschenkel ist auf einer Oberschenkelauflage vorteilhafterweise positioniert und fixiert.
Die Glieder sind dazu entsprechend dieser Trainingsstellungen und der Gestalt der Person positioniert. Die Positionierung erfolgt horizontal über die Stellung des Gestells gegenüber der Rückenauflage und vertikal über die Höhe der Glieder im Gestell. Die horizontale und die vertikale Verstellung sind vorteilhafterweise voneinander entkoppelt, wobei die vertikale Versteileinrichtung bei Bewegung des Gestells und damit der horizontalen Verstellung gleichzeitig mit bewegt wird.
Dadurch können die Positionen der Glieder leicht sowohl entsprechend der Gestalt der Person und der Trainingsstellung eingestellt werden.
Die Oberschenkelauflage ist vorteilhafterweise nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 8 über eine Teleskopanordnung mit der Rückenauflage verbunden, so dass der Abstand zwischen Oberschenkelauflage und Rückenauflage veränder- und in verschiedenen Positionen feststellbar ist. Dadurch kann diese leicht an die Gestalt der Person angepasst werden. Dadurch kann eine optimale zweite Trainingsstellung, wobei sich die Rückseite des Unterschenkels oder die Ferse auf der Rolle des Betätigungselementes befindet, eingestellt werden. In Verbindung mit dem Fixierungsmittel wird eine Bewegung der Wirbelsäule verhindert.
Vorteilhafterweise ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 9 das über das Zugmittel mit dem Gewichtskörper gekoppelte erste Glied eine Scheibe. Die Scheibe, das Zugmittel und der Gewichtskörper sind ein Zugmittelgetriebe mit einem offenen Zugmittel. Das Betätigungselement mit der Rolle für den Unterschenkel und/oder Fuß ist als zweites Glied ein Hebel. Die Scheibe und der Hebel sind über ein Drehlager verdrehbar und in verschiedenen Positionen zueinander über eine Stift- oder Keilverbindung lös- und feststellbar. Das Drehlager einschließlich der Glieder ist mit dem Gestell horizontal und im Gestell vertikal verstellbar, so dass leicht eine Anpassung sowohl an die Gestalt der Person auf der Rückenauflage als auch an die Trainingsstellung erfolgen kann. In der ersten Trainingsstellung liegt die Rolle des Betätigungselementes am Schienbein und/oder Spann des Fußes an und bei Bewegung des Unterschenkels nach oben wird der Gewichtskörper über die Scheibe und das Zugmittel angehoben. In der zweiten Trainingsstellung befindet sich die Rückseite des Unterschenkels oder die Ferse auf der Rolle des Betätigungselementes, wobei bei Bewegung des Unterschenkels nach unten der Gewichtskörper über die Scheibe und das Zugmittel angehoben wird.
Das Drehlager ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 10 mit einer Einrichtung zur Höhenverstellung im Gestell angeordnet. Mit einer Höhenverstellung als vertikale Verstellmöglichkeit und dem geführt verfahrbaren Gestell als horizontale Verstellmöglichkeit kann eine optimale Anpassung des Drehlagers zum Kniegelenk erreicht werden.
Das Trainingsgerät besitzt nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 11 einen Stützrahmen, so dass das Gestell leicht parallel zu diesem Stützrahmen geführt verfahren werden kann. Gleichzeitig ist ein sicherer Halt des Gestells gegeben. Ein sicherer Halt kann auch dadurch erzielt werden, dass das Gestell an einer Wand verfahrbar angeordnet ist.
Eine Gasfeder zwischen dem Drehlager und einer gegenüber der Standfläche unteren Traverse des Gestells nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 12 verhindert zum einen eine ungewollte, schnelle und unkontrollierte Bewegung des Drehlagers nach unten und unterstützt zum anderen eine Bewegung des Drehlagers nach oben, so dass zur Höhenverstellung geringere Kraftaufwändungen notwendig sind.
Eine zweite Oberschenkelauflage mit einem verstellbaren Fixierungsmittel nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 13 garantiert keine Verdrehung der Wirbelsäule in der zweiten Trainingsstellung. Die zweite Oberschenkelauflage ist mit der Rückenauflage entweder fest oder über ein Schwenklager verbunden, so dass im zweiten Fall eine Anpassung an die Gestalt der Person möglich ist.
Eine schwenk- und in verschiedenen Winkelpositionen feststellbare Fußauflage am Gestell nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 14 erhöht die Trainingsmöglichkeiten der Personen.
Die Oberschenkelauflage ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 15 mit einem verstellbaren Fixierungsmittel für den Oberschenkel versehen, so dass durch die Person stabile Trainingspositionen eingehalten werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind jeweils prinzipiell in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Trainingsgerät in einer Seitenansicht,
Fig. 2 eine Darstellung der Verstellbarkeit der Oberschenkelauflage,
Fig. 3 ein Trainingsgerät mit einem Gestell,
Fig. 4 eine Detailansicht des Trainingsgerätes mit einem Gestell als Draufsicht,
Fig. 5 eine Person in einer ersten Trainingsstellung und
Fig. 6 eine Person in einer zweiten Trainingsstellung.
1. Ausführungsbeispiel
Die Fig. 1 zeigt ein Trainingsgerät in einer Seitenansicht. Das Trainingsgerät enthält eine Rückenauflage 1 mit zwei an je einer Längsseite der Rückenauflage 1 in Längsrichtung angeordneten Schienen 111 sowie zwei in je einer der Schienen 111 verschiebbar und festlegbar angeordneten Konsolen 112 mit je einer höhenverstellbaren Lageraufnahme 113, zwei an einem Ende der Rückenauflage 1 nebeneinander schwenkbar angeordnete Oberschenkelauflagen 102 mit je einem höhenverstellbaren Fixierungsmittel 121 , einem längenverstellbaren Schwenkhebel 122 mit einem arretierbaren Schwenklager 123, an der Oberschenkelauflage 102 seitlich angeordnete verstellbare Befestigungseinrichtungen, bestehend aus je einem längenverstellbaren Teleskopstab 124 und einem höhenverstellbaren Teleskopstab 125 mit je einer höhenverstellbaren Lageraufnahme 126, weiterhin zwei Betätigungselemente 103, bestehend aus je einer Exzenterscheibe 131 mit einem Drehlager 132 und einem längenverstellbaren Hebel 133 mit einer Polsterrolle 134 sowie zwei Kraftbeaufschlagungseinrichtungen 104, bestehend aus je einem Gewichtsturm 141 , einem Seilzug 142 und einer Umlenkrolle 143.
Für die Funktion des Trainingsgeräts ist es ausreichend, wenn nur ein Betätigungselement 103 und eine Kraftbeaufschlagungseinrichtung 104 vorhanden sind, die dann entsprechend der durchzuführenden Übung an der entsprechenden Seite der Rückenauflage zu positionieren wären.
Die Rückenauflage 1 ist im Ausführungsbeispiel waagerecht ausgeführt. Sie kann jedoch auch verstellbar ausgeführt sein, so dass eine geneigte Sitz- oder Liegeposition des Patienten möglich ist. An einem Ende der Rückenauflage 1 sind zwei Oberschenkelauflagen 102 nebeneinander angeordnet und durch Schwenkhebel 122 und Schwenklager 123 so an der Rückenauflage 1 angebracht, dass die Oberschenkelauflagen 102 getrennt voneinander nach oben oder unten schwenkbar und nach einem frei wählbaren Schwenkwinkel in beiden Schwenkrichtungen festlegbar sind. Hierfür verfügen die Schwenklager 123 über nicht dargestellte, integrierte Arretierungsmittel.
Der Gewichtsturm 141 der Kraftbeaufschlagungseinrichtung 104 ist seitlich neben der Rückenauflage 1 angeordnet. In ihm sind in bekannter Weise mehrere Gewichte miteinander verbindbar, in senkrechter Richtung einzeln oder gemeinsam verschiebbar angeordnet und über eine Hebeeinrichtung anhebbar. Oberhalb des Gewichtsturms 141 ist eine Umlenkrolle 143 angeordnet. Ein von der Hebeeinrichtung des Gewichtsturms 141 über die darüber angeordnete Umlenkrolle 143 zur Exzenterscheibe 131 verlaufender Seilzug 142 sorgt für die Kraftübertragung zwischen dem Betätigungselement 103 und der Kraftbeaufschlagungseinrichtung 104.
Die Schwenklager 123 werden von den Lageraufnahmen 113 der Konsolen 112 aufgenommen, die zu beiden Seiten der Rückenauflage 1 in dort jeweils in Längsrichtung angeordneten Schienen 111 geführt werden und dadurch in dieser Richtung an jedem gewählten Punkt festlegbar sind. Die senkrechte Position der Lageraufnahmen 113 an den Konsolen 112 ist ebenfalls frei wählbar, wodurch sich der Ort der Schwenklager 123 der Oberschenkelauflagen 102 innerhalb je einer senkrecht neben der Rückenauflage 1 aufgespannten Ebene frei wählen und damit an die Position des Hüftgelenks anpassen lässt. Jede Oberschenkelauflage 102 verfügt in dem von ihrem Schwenklager 123 abgewandten Drittel über ein Fixierungsmittel 121 , beispielsweise eine Polsterrolle, die quer zur Oberschenkelauflage 102 verlaufend in einem frei wählbaren Abstand über der Oberschenkelauflage 102 festlegbar angeordnet ist. Dadurch kann das Fixierungsmittel 121 an verschiedene Oberschenkeldurchmesser von Patienten angepasst werden.
An der äußeren Seite jeder Oberschenkelauflage 102 ist zur Längenverstellung ein Teleskopstab 124 angeordnet. Dieser Teleskopstab 124 besteht im Ausführungsbeispiel aus zwei ineinander verschiebbaren Teilstäben aus Vierkant-Hohlprofilen. Durch den viereckigen Querschnitt der Teilstäbe werden Relativverdrehungen der Teilstäbe verhindert. Die Teilstäbe können auch andere Querschnitte haben, solange sie ineinander verschiebbar sind und eine Relativverdrehung ausgeschlossen ist.
Der Teilstab mit dem größeren Querschnitt ist mit der Oberschenkelauflage 102 fest verbunden und verfügt an der Außenseite über einen nicht dargestellten, entlang des Stabes verlaufenden Schlitz. Der Teilstab mit dem kleineren Querschnitt ist in dem Teilstab verschiebbar angeordnet und verfügt über eine nicht dargestellte Gewindebohrung. Eine nicht dargestellte Rändelschraube, die von der Außenseite des einen Teilstabes durch dessen Schlitz in die Gewindebohrung des anderen Teilstabes einschraubbar ist, arretiert die Teilstäbe relativ zueinander, wenn sie angezogen wird. Hierdurch ist die Gesamtlänge des Teleskopstabs 124 abhängig von der Oberschenkellänge des Patienten frei wählbar.
Am freien Ende des zur Längenverstellung dienenden Teleskopstabs 124 ist ein weiterer, eine Höhenverstellung ermöglichender Teleskopstab 125 mit einer Lageraufnahme 126 angeordnet, die aufgrund der Längenverstellbarkeit des Teleskopstabs 124 in dessen Längsrichtung an jedem gewählten Punkt festlegbar ist. Die Position der Lageraufnahme 126 am Teleskopstab 125, dass bedeutet senkrecht zur Achse des Teleskopstabs 124, ist ebenfalls frei wählbar, wodurch sich die Position des Drehlagers 132 des Betätigungselements 103 innerhalb je einer senkrecht neben der Oberschenkelauflage 102 aufgespannten Ebene frei wählen und damit an die Position des Kniegelenks anpassen lässt.
In die Lageraufnahme 126 des Teleskopstabs 125 greift das Drehlager 132 des Betätigungselements 103, das weiterhin aus einer auf dem Drehlager 132 gelagerten Exzenterscheibe 131 und einem daran angebrachten längenverstellbaren Hebel 133 sowie einer an dessen freiem Ende senkrecht zur Längsachse des Hebels 133 angeordneten Polsterrolle 134 besteht. Dadurch ist das Betätigungselement 103 drehbar an der Oberschenkelauflage 102 angeordnet. Der Hebel 133 ist analog zum Teleskopstab 124 längenverstellbar, wodurch sich eine Anpassung der Hebellänge an die Unterschenkellänge von Patienten erzielen lässt.
Der Hebel 133 ist an der Exzenterscheibe 131 in radialer Richtung lösbar angebracht. An der Exzenterscheibe 131 sind mehrere verschiedene radiale Anordnungen des Hebels 133 vorgesehen. Dadurch sind verschiedene Beugungswinkel des Unterschenkels als Ausgangspunkt der Übung wählbar.
Die Verstellbarkeit der Oberschenkelauflagen 102 wird anhand von Fig. 2 näher erläutert. Der Winkel zwischen der Rückenauflage 1 und den Oberschenkelauflagen 102 ist für beide Oberschenkelauflagen 102 separat einstellbar. Soll das rechte Bein trainiert werden, kann die Oberschenkelauflage 102 des linken Beins beispielsweise in einem Winkel von 180° (d.h. in direkter Verlängerung der Rückenauflage), die Oberschenkelauflage 102 des rechten Beins in einem Winkel von 120° (d.h. um 60° angehoben) zur Rückenauflage 1 fixiert werden. Dadurch ist der linke M. rectus femoris vorgedehnt, der rechte M. rectus femoris hingegen entspannt. Dadurch ist die linke ischiocrurale Muskulatur entspannt, die rechte hingegen vorgedehnt.
Nachfolgend wird die Wirkungsweise des Trainingsgeräts am Beispiel eines Trainings der linken ischiocruralen Muskulatur dargestellt.
Die Lendenwirbelsäule wird durch Fixierung des rechten Beines in Extensionsstellung (Streckstellung) im Hüftgelenk (individuell verschieden) verriegelt. Dadurch werden unerwünschte Bewegungen und Belastungen der Lendenwirbelsäule verhindert.
Der linke Oberschenkel wird so positioniert, dass die linke ischiocrurale Muskulatur aus vorgedehnter Stellung trainiert wird, in dem der linke Unterschenkel gegen Widerstand gebeugt wird.
Oben genannte Ausgangsstellung dient auch dem Training des rechten M. rectus femoris, wobei nun eine Streckbewegung gegen Widerstand im rechten Kniegelenk durchgeführt wird. Die übrigen Anteile des M. quadriceps femoris werden unabhängig von der Hüftstellung trainiert, da aber der M. rectus femoris immer mit trainiert wird (und dadurch ein Zug auf das Becken und die Lendenwirbelsäule entsteht), ist auch hier eine vorteilhafte Positionierung nötig. Diese ist mit dem Trainingsgerät problemlos möglich.
Die Funktion der ischiocruralen Muskeln beim Gehen oder Rennen besteht darin, das Überstrecken im Kniegelenk zu verhindern. Das Trainingsgerät imitiert die Gelenkstellungen in Hüfte und Knie beim Gehen bzw. Rennen. Dadurch ist nicht nur ein reines Krafttraining möglich, sondern es können auch Bewegungsmuster geschult werden. Das entspricht einem neuromuskulären Training.
Ein typisches Beispiel für Verletzungsmuster bei Fußballern sind Verletzungen der ischiocruralen Muskulatur, die vor allem gegen Ende des Spiels dadurch auftreten, dass ein sehr langer Schritt gemacht wird, der Spieler in ein Tackling verwickelt wird, oder das Bein sehr weit nach vorne oder oben gebracht werden muss, um den Ball zu erreichen. Hierdurch wird die ischiocrurale Muskulatur des Spielbeins verletzt. Mögliche Erklärungen hierfür sind energetische Erschöpfung in der betroffenen Muskulatur oder zentralnervöse Erschöpfung und schlechte Ansteuerung der Muskulatur. Wenn die betroffene Muskulatur schlecht trainiert ist, besteht eine Disposition für eine Schädigung der Muskulatur.
2. Ausführungsbeispiel
Ein Trainingsgerät zum Training der Oberschenkelmuskulatur ohne Bewegung der Wirbelsäule besteht in einem zweiten Ausführungsbeispiel im wesentlichen aus einer Rückenauflage 1 mit Oberschenkelauflagen 15, 18, einem Gestell 2 mit Gliedern, einem Zugmittel und wenigstens einem Gewichtskörper 5, einem Stützrahmen 3 und einer Fußauflage 20.
In der Fig. 3 ist ein Trainingsgerät mit einem Gestell zum Training der Oberschenkelmuskulatur ohne Bewegung der Wirbelsäule prinzipiell dargestellt.
Die Rückenauflage 1 ist ein Tisch, der in einem Stützrahmen 3 befestigt oder ein Bestandteil des Stützrahmens 3 ist. Neben der Rückenauflage 1 und am Stützrahmen 3 ist beabstandet ein Gestell 2 horizontal geführt und in verschiedenen Positionen über eine Stiftverbindung feststellbar. Die Führung basiert auf zwei Geradführungen 7a, 7b am oder des unteren und oberen Bereichs sowohl des Gestells 2 als auch des Stützrahmens 3. Das Gestell 2 ist im wesentlichen der Träger für ein Drehlager 4 mit mehreren Gliedern, mehreren Gewichtskörper 5 und ein Zugmittel.
Ein erstes Glied am Drehlager 4 ist eine Scheibe 8 als eine Betätigungseinrichtung für eine vertikale Bewegung der Gewichtskörper 5. Dazu sind die Scheibe 8, das Zugmittel und die Gewichtskörper 5 Zugmittelgetriebe mit einem offenen Zugmittel. Das Zugmittel ist vorzugsweise ein Seil 6. Der Endenbereich des Seils 6 ist am Umfang der Scheibe 8 befestigt. Bei der Drehung der Scheibe 8 dient deren Umfangsfläche gleichzeitig als Führung des Seils 6. Dazu besitzt die Umfangsfläche umlaufend im Querschnitt eine Vertiefung. Das Seil 6 ist über zwei Rollen 9, 10 zwischen der Scheibe 8 und dem Gewichtskörper 5 geführt. Die Rollen 9, 10 befinden sich am oberen Bereich des Gestells 2, wobei die erste Rolle 9 über dem Drehlager 4 und die zweite Rolle 10 über dem Gewichtskörper 5 angeordnet sind.
Das andere zweite Glied ist ein Hebel 11 als Betätigungselement mit einer Rolle 12 für den Unterschenkel und/oder Fuß einer Person, die dazu vorteilhafterweise ein Polster aufweist (Darstellung in der Fig. 2).
Die Glieder als Scheibe 8 und Hebel 11 mit der Rolle 12 sind so mit dem Drehlager 4 verbunden, dass diese gegeneinander verdrehbar und in verschiedenen Positionen zueinander über eine Stift- oder Keilverbindung lös- und feststellbar sind.
Das Drehlager 4 ist zwischen zwei beabstandet zueinander angeordneten Körpern 13a, 13b im Gestell 2 geführt. Weiterhin ist das Drehlager 4 mit einem stangenförmigen Körper 14 mit mehreren beabstandeten Öffnungen versehen. Über eine bekannte Stiftverbindung zwischen diesem Körper 14 und einem Bestandteil des Gestells 2 kann das Drehlager 4 in verschiedenen Höhen im Gestell 2 positioniert werden.
Das Drehlager 4 mit der Scheibe 8 und dem Hebel 11 ist damit zum einen über den stangenförmigen Körper 14 vertikal und durch das geführte Gestell 2 horizontal verschieb- und feststellbar.
Die Oberschenkelauflage 15 ist über ein Schwenklager 16 und einer nachgeordneten Teleskopanordnung 16 mit der Rückenauflage 1 so verbunden, dass sowohl der Winkel zwischen den Oberflächen der Rückenauflage 1 und der der Oberschenkelauflage 15 als auch die Länge zwischen Oberschenkelauflage 15 und Rückenauflage 1 veränderbar und in verschiedenen Positionen feststellbar sind. Dazu wird eine bekannte und aus zwei Rohren bestehende Teleskopanordnung 17 eingesetzt, wobei eines dieser Rohre in dem anderen Rohr geführt ist. Weiterhin sind in Längsrichtung beabstandet mehrere Öffnungen eingebracht und in korrespondierend zueinander angeordneten Öffnungen kann ein Feststellelement in diese Öffnungen eingeschoben werden. Beidseitig neben der Oberschenkelauflage 15 befinden sich jeweils eine weitere Oberschenkelauflage 18a, 18b, die mit der Rückenauflage 1 verbunden ist (Darstellung in der Fig. 4). Vorteilhafterweise erfolgt diese Verbindungen jeweils über ein feststellbares Schwenklager, so dass verschieden Winkel zwischen weiteren Oberschenkelauflagen 18a, 18b und Rückenauflage 1 einstellbar sind. Die Oberschenkelauflagen 15, 18a, 18b können mit verstellbaren Fixierungsmitteln 19 jeweils für den Oberschenkel versehen werden. Das sind vorteilhafterweise Spanngurte mit einem Klettverschluss.
Am Gestell 2 befindet sich weiterhin eine schwenk- und in verschiedenen Winkelpositionen feststellbare Fußauflage 20 am Stützrahmen 3 (Darstellung in der Fig. 5).
Mit den verschiedenen Verstellmöglichkeiten ist eine optimale Einstellung entsprechend der Gestalt der Person und der Trainingsstellungen gegeben.
In der ersten Trainingsstellung liegt die Rolle 12 des Betätigungselementes am Schienbein und/oder Spann des Fußes F2 an und bei Bewegung des Unterschenkels U2 nach oben wird der Gewichtskörper 5 über die Scheibe 8 und das Seil 6 angehoben. Der Oberschenkel 02 befindet sich auf der Oberschenkelauflage 15 und ist dort mit einem Fixierungsmittel 19 gespannt. Der andere Oberschenkel O1 und der andere Unterschenkel U1 sind angewinkelt und der Fuß F2 befindet sich auf der Fußauflage 20 (Darstellung in der Fig. 5). Zur Verdeutlichung der Person ist der Kopf K mit dargestellt.
In der zweiten Trainingsstellung befindet sich die Rückseite des Unterschenkels oder die Ferse des Unterschenkels U1 auf der Rolle 12, wobei der Oberschenkel 01 angewinkelt ist. Zum Abstützen des Oberschenkels 01 ist die Oberschenkelauflage 15 überwiegend rechtwinklig oder rechtwinklig gegenüber der Rückenauflage 1 eingestellt. Der Oberschenkel 01 wird über ein Fixierungsmittel 19 gespannt. Bei Bewegung des Unterschenkels U1 nach unten wird der Gewichtskörper 5 über die Scheibe 8 und das Seil 6 angehoben. Der zweite Oberschenkel 02 befindet sich auf einer weiteren Oberschenkelauflage 18a oder 18b ist über ein Fixierungsmittel 19 gespannt (Darstellung in der Fig. 6). Zur Verdeutlichung der Person ist der Kopf K mit dargestellt.
Damit der Gewichtskörper 5 bei den beiden Trainingsstellungen angehoben wird, wird die Scheibe 8 gegenüber dem Hebel 11 um 180° gedreht und festgestellt. In einer Ausführungsform des zweiten Ausführungsbeispiels ist zwischen dem Drehlager 4 mit den Gliedern und einer gegenüber der Standfläche unteren Traverse des Gestells 2 eine Gasfeder angeordnet.
Die Trainingsgeräte können in allen Bereichen des Freizeit- und Leistungssports und der Physiotherapie, insbesondere im Fitness- und Kraftsportbereich zum isolierten Muskelaufbau aus ästhetischen Gründen, im (Leistungs-)Sport zum Beheben muskulärer Dysbalancen bei gleichzeitiger Erhöhung der Leistungsfähigkeit und Verminderung der Verletzungsanfälligkeit sowie in der Rehabilitation, insbesondere bei der Behandlung struktureller oder funktioneller Verkürzungen der Zielmuskulatur aufgrund verschiedenster Krankheitsbilder oder der Behebung neuromuskulärer Dysfunktion, das bedeutet bei Störungen der neuralen Ansteuerung des Muskels, angewendet werden.

Claims

Patentansprüche
1. Trainingsgerät, mit - einer Rückenauflage (1), - mindestens zwei nebeneinander angeordneten Oberschenkelauflagen (102, 15), wobei wenigstens eine Oberschenkelauflage (102, 15) gegenüber der Rückenauflage (1 ) schwenkbar und an einer Mehrzahl von Schwenkpositionen festlegbar ist, - mindestens einer Kraftbeaufschlagungseinrichtung und - mindestens einem Betätigungselement, wobei das Betätigungselement in einer senkrecht neben einer Oberschenkelauflage (102, 15) aufgespannt gedachten Ebene an einer Mehrzahl von Punkten anbringbar ist.
2. Trainingsgerät nach Patentanspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , - dass eine Oberschenkelauflage (102) einen Schwenkhebel (122) aufweist, an dessen freiem Ende ein Schwenklager (123) angeordnet ist, dessen Drehpunkt oberhalb der Ebene der Rückenauflage (1 ) angeordnet ist, - dass das Schwenklager (123) in der Längsrichtung der Rückenauflage (1) und/oder senkrecht zur Ebene der Rückenauflage (1) an einer Mehrzahl von Punkten festlegbar und - dass das Schwenklager (123) in einer Konsole (112) höhenverstellbar gelagert ist, die an der Längsseite der Rückenauflage (1) in Längsrichtung verstellbar geführt ist.
3. Trainingsgerät nach den Patentansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, - dass die Kraftbeaufschlagungseinrichtung (104) aus einem Gewichtsturm (141 ), einem Zugmittel (142) und wenigstens einer Umlenkrolle (143) und - dass ein Betätigungselement (103) aus einem Drehlager (132) mit einem Element mit einer Befestigungseinrichtung für einen Endenbereich des Zugmittels (142) und einem Hebel (133) mit einer Polsterrolle (134) bestehen.
4. Trainingsgerät nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, - dass das Element mit der Befestigungseinrichtung für einen Endenbereich des Zugmittels (142) und der Hebel (133) mit der Polsterrolle (134) über das Drehlager (132) so gekoppelt sind, dass das Element und der Hebel (133) gegeneinander verdrehbar und in verschiedenen Positionen zueinander feststellbar sind.
5. Trainingsgerät nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftbeaufschlagungseinrichtung und das Betätigungselement Bestandteile einer Baugruppe sind.
6. Trainingsgerät nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens eine senkrecht neben der Rückenauflage (1 ) angeordnete Platte oder Wand oder Gestell (2) aufweist, an der ein Betätigungselement an einer Mehrzahl von Punkten anbringbar ist.
7. Trainingsgerät nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, - dass neben der Rückenauflage (1) mindestens ein geführt verfahr- und in verschiedenen Positionen feststellbares Gestell (2) mit wenigstens einem in der Höhe geführt veränderbaren, in verschiedenen Positionen feststellbaren und drehbar gelagerten Glied als Betätigungseinrichtung für eine Bewegung wenigstens eines Gewichtskörpers (5) und als Betätigungselement mit einer Rolle (12) für den Unterschenkel und/oder Fuß so angeordnet sind, dass die Drehpunkte des Kniegelenks und des Gliedes bei Training der Muskulatur entweder der Oberschenkelvorderseite oder der Oberschenkelrückseite weitestgehend übereinstimmen.
8. Trainingsgerät nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, - dass die Oberschenkelauflage (15) über eine Teleskopanordnung mit der Rückenauflage (1 ) so verbunden, dass der Abstand zwischen Oberschenkelauflage (15) und Rückenauflage (1 ) veränderbar und in verschiedenen Positionen feststellbar ist.
9. Trainingsgerät nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, - dass das Gestell zwei Glieder besitzt, - dass ein erstes Glied als Betätigungseinrichtung für eine Bewegung wenigstens eines Gewichtskörpers (5) eine mit dem Gewichtskörper über ein offenes Zugmittel mit dem Gewichtskörper (5) verbundene Scheibe (8) ist, - dass ein zweites Glied als Betätigungselement ein Hebel mit einer Rolle (12) für den Unterschenkel und/oder Fuß ist und - dass die Glieder als Scheibe (8) und Hebel gegeneinander über ein Drehlager (4) verdrehbar und in verschiedenen Positionen zueinander über eine Stift- oder Keilverbindung lös- und feststellbar sind.
10. Trainingsgerät nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, - dass das Drehlager (4) mit einer Einrichtung zur Höhenverstellung versehen ist, - dass diese Einrichtung im Gestell (2) angeordnet ist.
11. Trainingsgerät nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, - dass das Gestell (2) gegenüber einen Stützrahmen (3) oder einer Wand neben der Rückenauflage (1) geführt verfahrbar ist.
12. Trainingsgerät nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, - dass zwischen dem Drehlager (4) und einer gegenüber der Standfläche unteren Traverse des Gestells (2) eine Gasfeder angeordnet ist.
13. Trainingsgerät nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, - dass neben der Oberschenkelauflage (102, 15) wenigstens eine zweite Oberschenkelauflage angeordnet ist, - dass die zweite Oberschenkelauflage mit einem verstellbaren Fixierungsmittel für den Oberschenkel versehen ist und - dass die zweite Oberschenkelauflage mit der Rückenauflage (1) entweder fest oder über ein Schwenklager verbunden ist.
14. Trainingsgerät nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, - dass sich am Gestell (2) weiterhin eine Fußauflage (20) schwenk- und in verschiedenen Winkelpositionen feststellbar befindet und
15. Trainingsgerät nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, - dass die Oberschenkelauflage (102, 15) mit einem verstellbaren Fixierungsmittel für den Oberschenkel versehen und schwenk- und in verschiedenen Winkelpositionen feststellbar mit der Rückenauflage (1) verbunden ist.
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