WO2009100889A1 - Trainingsgerät und nachrüstsatz für ein solches mit vibrationsexzenter - Google Patents

Trainingsgerät und nachrüstsatz für ein solches mit vibrationsexzenter Download PDF

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WO2009100889A1
WO2009100889A1 PCT/EP2009/000945 EP2009000945W WO2009100889A1 WO 2009100889 A1 WO2009100889 A1 WO 2009100889A1 EP 2009000945 W EP2009000945 W EP 2009000945W WO 2009100889 A1 WO2009100889 A1 WO 2009100889A1
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training
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training device
vibration
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Norbert Egger
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Dr. Egger Privatstiftung
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    • A61H23/00—Percussion or vibration massage, e.g. using supersonic vibration; Suction-vibration massage; Massage with moving diaphragms
    • A61H23/02—Percussion or vibration massage, e.g. using supersonic vibration; Suction-vibration massage; Massage with moving diaphragms with electric or magnetic drive
    • A61H23/0254—Percussion or vibration massage, e.g. using supersonic vibration; Suction-vibration massage; Massage with moving diaphragms with electric or magnetic drive with rotary motor
    • A61H23/0263—Percussion or vibration massage, e.g. using supersonic vibration; Suction-vibration massage; Massage with moving diaphragms with electric or magnetic drive with rotary motor using rotating unbalanced masses
    • A61H2023/0272—Percussion or vibration massage, e.g. using supersonic vibration; Suction-vibration massage; Massage with moving diaphragms with electric or magnetic drive with rotary motor using rotating unbalanced masses multiple masses each rotated by an individual motor

Definitions

  • the invention relates to a Tramingsgerat with a Trainmgslast generating load generator, a movable against the Trainmgslast of a trainee, a force application surface for the exercising person bidding actuator which is fixedly mounted on a boom, with a training load from the load generator to the boom conductive Ubertragungsvor ⁇ chtung , and with an operating load generating training, mounted on the boom actuator
  • the invention relates to a retrofit kit for a training device comprising a load generator generating a trainer load, a traction member movable against the trainer load, a force traction surface for the trainee person, fixed to a boom, and a trainer load
  • the retrofit kit comprises an actuator which can be attached to the boom, by means of which training load oscillations can be generated in the bed and the training load acting on the exercising person can be overlapped
  • the invention relates to a method for transmitting a training load from a load load generating load generator via a Ubertragungsvor ⁇ chtung to the Tramingslast an exercising person feeding during training exercise, wherein in the Ubertragungsvor ⁇ chtung an additional, the Trainmgslast modulating periodic force is initiated
  • Such training devices serve to specifically train certain muscles or muscle groups within the framework of a strength training, in that the bodyworking load is supplied to a body part of the exercising person and its muscles apply a training load directed counter to the tramming load
  • the strength training can be performed with free mobility of the body part, such as free weight training, for example, with dumbbells.
  • free weight training requires some training experience and a good sense of movement, since the movements of the body part must be performed so accurately that essentially only The muscles to be trained are used to overcome the training load. If the movement is carried out incorrectly or inaccurately, on the one hand the risk of injury increases and on the other hand the efficiency of the dumbbell training decreases
  • Such training devices are available for almost all muscles and can essentially be subdivided into two groups of devices
  • actuating elements depends on the body part to be trained.
  • pressure elements or plates may be provided in particular for the training of the trunk or leg muscles
  • training devices which periodically exercise the training load acting on the exercising person
  • US Pat. No. 850,939 shows a dumbbell with two weight bodies fixedly connected to a cylinder-shaped actuating element or handle.
  • One of the weight bodies carries an electrically driven rotary motor which drives an unbalance provided in this second weight body via a shaft leading through the handle to the second weight body
  • the rotating unbalance generates vibrations that are passed over the handle, for example, in the hand of the exercising person
  • the DE 195 32 254 C1 shows a dumbbell, however, has interchangeable weight discs which are placed on a dumbbell bar inside the barbell, an electric motor is provided which rotates two arranged at opposite ends of the barbell flywheels and thus generates vibrations that the exercising Person are feedable
  • the training device of DE 92 00 725 2 U1 has a movable support surface to support the stretching of the muscles before or after training Most traction devices generate the trainee load via training weights associated with the actuation element, which are raised by the exercising person with the training force.
  • DE 103 23 273 A1 shows a vibration generating device configured in the form of a single weight and added to the training weight. The solution shown here is significantly more universal than the plate of DE 200 10 140 U1 and can also be used as Nachrustsatz in the form of a subsequently the training device available individual weight
  • the training load can also be generated without the use of training weights.
  • training barley which generate the training load by means of an eddy current brake of a pressure cylinder or an electromagnet.
  • a modulation of a training load by means of the oscillation generating device of DE 103 23 273 A1 is not readily possible
  • the actuator has at least one pair of counter-rotating driven flywheel masses
  • the object is achieved in that the actuator has at least one pair of counter-rotating driven flywheel masses
  • the object is achieved in that at least one pair of unbalanced flywheels are driven in opposite directions rotating and force generating
  • the tram- ping load oscillations can be introduced into the force flow independently of the type of training load generation and the training load can be overlaid.
  • Various possible configurations of the load generator need not be considered
  • the flywheel masses can be arranged essentially mirror-symmetrically to a plane of symmetry.
  • the load-bearing oscillations of the flywheels can overlap so that oscillations in undesired directions, for example perpendicular to the plane of symmetry, are attenuated in total and required for training tramings load oscillations, in particular parallel to Symmetry plane, total reinforced
  • the rotational axes about which the centrifugal masses rotate can be arranged parallel to the plane of symmetry and to one another.
  • the training load oscillations thus generated generally run along a direction perpendicular to the axes of rotation and parallel to the plane of symmetry.
  • unwanted training load oscillations are suppressed in directions other than those mentioned above
  • the flywheel masses of the actuator may have an even number of motors
  • the individual flywheel masses without a possibly alswandige and error-prone mechanics, for example, without a toothed belt, which directs the movement from the engine to all flywheels are driven individually, the flywheels as described above
  • the control of the individual motors can be quite complicated in order not to have to respond to different motors in the control, the motors used can be of the same type
  • the actuator may have at least a pair of counter-rotating motors Especially if these motors are of the same type, the opposite drive of the flywheels is easy to implement
  • the two motors can, for example, as DC motors with identical stators be formed, wherein the DC motors have identical predetermined rest positions of the rotor connected to a rotation axis If the motors are now driven with identical glovesssig ⁇ alen and they are possibly opposite to each other, so rotate the rotors in opposite synchronous
  • This function p ⁇ nzip can also be used for motors which are operated, for example, with alternating current and can also be controlled via the chamfering position of the control signals and the motors can be designed as identical servomotors
  • a particularly advantageous type of vibration training to increase muscle strength is an isometric training
  • the muscle is loaded with a static average training load
  • the static average training load training overload vibrations are superimposed to cause the voltage changes in the muscle
  • a significant change in the position of the muscle is not part of this training
  • the actuator may have a istbetatige ⁇ den switch the switch can, for example, when a certain tilting position of the interpretor or falling below a predetermined minimum angular velocity below the vibrator switch on
  • the switch can switch on the oscillation generating devices when the actuating element enters a position by the person Tramingslage is distracted and held in this position is essentially unmoved.
  • the switch can be designed as a position sensor and, for example, as an end position or angle sensor. This switch can turn on the vibration generating device when the actuator is deflected by a certain minimum amount from a rest position or has reached a predetermined end position.
  • the motion sensor can advantageously be arranged in or on the actuator, so that it does not require a separate space and yet safely perceives the training movements.
  • the position sensor can also be arranged outside the actuator.
  • the position sensor may be arranged in the region of an axis of rotation of the cantilever and here determine a deflection angle during training and switch upon reaching a predetermined deflection angle.
  • the actuator may also be designed as a retrofit kit for the training device to perform a vibration training with any training devices in particular to strengthen the muscles
  • the pair of counter-rotating driven flywheels can be moved at least in the assembled state of the retrofit kit to parallel rotation axes
  • the flywheel masses be combined with a rotation axis and a motor in a Schwingungser Weg Wegungsein ⁇ chtung as an assembly
  • the retrofit kit may include an even number of Schwingungser Wegungseinrich- tions.
  • the retrofit kit may comprise a pair of vibration generating means which may be aligned in parallel with one another and transverse to one of the axes of rotation in the mounted state.
  • the vibration generating means may be formed as an integrally manoeuvrable actuator having an even number of motors of the same type the handling of the retrofit kit, wherein two separately manageable vibration generating devices are easier to attach to the training device
  • the retrofit kit may include a pair of counter-rotating motors, which may be configured and operable like the above mentioned motors of the exerciser.
  • the axes of rotation of the retrofit kit and of the actuator which are aligned with the axes of rotation can, in particular, be arranged running parallel to the cantilever during operation. This arrangement allows alignment of the training load oscillations in a movement or training environment. As a result, the training load oscillations can be optimally superimposed on the training load acting on the exercising person.
  • the flywheel masses can be rotated with the axes of rotation so that training load vibrations in the training direction constructively and training load vibrations are destructively superimposed in other directions
  • This training exercise vibrations are reinforced in the direction of training, which training is intensified training load oscillations in other, especially perpendicular to the direction of training directions are weakened and lift in the best case, essentially mutually exclusive. This reduces the noise that can occur or be amplified by unnecessary vibration.
  • the effectiveness of vibration training increases.
  • the superimposition of the training load oscillations is easy to realize if the axes of rotation arranged parallel to one another are arranged in opposite directions about the rotation axes in rotation in the oscillation generating devices during operation.
  • the flywheel masses in operation substantially be arranged mirror-symmetrically to a plane parallel to the axes of rotation and extending between these symmetry plane.
  • the retrofit kit may include a self-actuating switch.
  • the switch is mounted directly in or on the actuator
  • the boom In order to initiate the training load oscillations as evenly as possible in actuating elements, in particular for two extremities of the exercising person, the boom can be fastened in a transferring manner in a middle region of the actuating element.
  • the actuator may include a vibration transmitting member that receives the training load vibration from the vibration generating device and forwards the same to the connecting element.
  • a vibration transmitting member that receives the training load vibration from the vibration generating device and forwards the same to the connecting element.
  • the vibration generating device generates training load oscillations in the form of periodic reciprocating motions, these can be transmitted to the connecting element via a rigidly constructed vibration transmitting element, thus is also moved back and forth
  • This embodiment has the advantage that training load vibrations as pressure and / or train movements that move the ologie at least partially back and forth, can be introduced into the power flow.
  • the vibration transmission element can also be configured as a moving force in force element, for example in the form of a spring element, and direct tensile and / or compressive forces to the connecting element.
  • the vibration transmission element can also be in the form of a rope, for example as a wire rope. This may be advantageous if the transmission device comprises a likewise rope-shaped transmission element and is to be conducted together with the vibration transmission element via deflecting elements such as deflection rollers or other guides.
  • the connecting element can be connected to all components involved in the management of the training load and initiate the training load oscillations.
  • the force flow can be conducted at least partially over the actuator, which allows a particularly effective initiation of the training load oscillations, since then no additional transmission or coupling elements the introduction of the training load oscillations are needed in the power flow.
  • the actuator can initiate the training load oscillations in this rod. If the training load is transmitted in particular by a training movement of the rod connected to the training load and the actuating element, the actuator can move the rod in addition to move back and forth along its exercise movement. If the connecting element is immovably connected to the rod, then an effective and low-maintenance construction is ensured, since a friction of the surface of the connecting element or of the rod may not occur.
  • the actuator may include a Bremseleme ⁇ t that the exercise movement temporarily hindered with a predetermined braking force
  • the connecting element can be configured as a braking element with, for example, two opposing and parallel aligned friction surfaces on the vibration transmission element towards each other and away from each other
  • the rod can also be interrupted in its course and a connecting element can absorb the training load.
  • a connecting element can absorb the training load.
  • the connecting element is shaped such that it changes the direction of the force flow pointing distance of two voltage applied to the connecting member rod parts when it is rotated, the training load oscillation this rotation of the example cam-shaped connecting element are introduced into the power flow
  • each one connecting element can be connected to one of the rods and move them periodically toward or away from one another.
  • the actuator can be arranged between the rod parts in a moving and so transferring load-transmitting manner.
  • the connecting element can be connected to the rod in a non-positively or positively locking manner which may also comprise contact elements for attachment of the connecting element
  • the transmission element can also be designed in the form of a rope.
  • a transmission element configured in this way, only pulling tramming forces can as a rule be transmitted from the actuating element to the load generator
  • the actuator can periodically braking effect on a training movement of the Ubertragungs- element even with a rope-shaped Uberragungselement and thus generate training load oscillations This allows a dosage of the initiated braking force
  • the actuator can also connect two sections of the rope-shaped transmission element to one another in order to transmit the load.
  • the sections which are preferably both arranged in a rectilinear section of the transmission element, can be moved toward one another and be connected in this state to the connection elements for the transmission of the connection elements during the training substantially parallel to the power flow repeatedly toward and away from each other, this movement is introduced into the Ubertragungselement and training load vibration transmitted to the actuator
  • the actuator between the sections training load-transferring Em already existing Ubertragungselement can be used for this, without that it has to be separated
  • the rope-shaped transmission element may have a gap in the direction of the force flow in its course and at the ends pointing to this gap to the connecting elements suitable Betat Trentsele-
  • These actuators may be designed, for example, in the form of an eyelet or a screw connection or otherwise, for example as force-form or material-flow connecting elements and allow the connection between actuator and Ubertragungselement this way, the assembly and disassembly of the actuator can be simplified ensure coordinated Verbmdungsetti a safer connection between actuator and Ubertragungselement
  • the transmission device may comprise deflection elements which deflect the transmission element and thus the direction of the force flow.
  • the deflection elements are usually rotatably anchored to a frame element of the training device which absorbs the forces occurring during the deflection the deflecting element can be designed as a deflection roller guiding the transmission element over its circumference.
  • a deflected force flow allows an ergonomic adaptation of the training device to the exercising person while achieving a compact design
  • the actuator can also initiate the training load oscillation via at least one of the deflecting elements.
  • the oscillator can be anchored to one of the frame elements via the actuator and the tramming load can be superimposed
  • An actuator designed as an anchoring element for the deflecting element can be integrated into the training device in a space-saving manner and superimposed on training load oscillations already during the deflection of the transmission element
  • deflecting and transmission element of the actuator can also brake the occurring as rotation on the deflecting training movement and thus initiate the training load Schwung in the Ubertragungsvor ⁇ chtung It may be useful if the deflector is rotatably anchored to the frame of the training device and at least one brake element on the Vibratory transmission element is pressed against the deflecting element Here, too, a metered change in the applied braking force makes it possible to modulate the tramming load
  • the actuator can also be connected to at least two deflecting elements in order to initiate training vibration.
  • the two deflecting elements can be anchored to one of the frame elements via the actuator and repeatedly moved back and forth by the actuator during operation.
  • the connection between the actuator and the deflecting element via the connecting element permits one Rotation of the deflecting element and ensures that at least an alternating tensile load from the actuator on the deflection is ausubbar
  • a connection of the actuator, for example, with a frame member of the training device is not required here
  • a particularly compact design is given if a smaller deflecting element is mounted on a larger deflecting element via the actuator.
  • the larger deflecting element can also be configured oval or eccentric and the traming load can be preloaded in the latter with the actuating element.
  • Steering elements can be fixed to the actuator, which can move the smaller deflection relative to the larger periodic back and forth anchoring of the actuator on the frame member is not required and the rope-shaped transmission element can be moved without obstruction by the actuator via pulleys or other guides
  • the transmission element can be guided by the load generator coming over the circumference of the larger deflection element and dive at a predetermined location in the direction of the smaller deflection element Consequently, the Ubertragungselement be guided over the circumference of the smaller deflection element, this at least partially rotate and finally secured to the larger deflection
  • the relative reciprocating movement of at least the smaller deflecting element also causes the training load oscillation here, which is superimposed on the trainee load and fed to the actuating element
  • the transmission element can also be connected directly to the connecting element of the actuator and be moved back and forth by the actuator.
  • the smaller deflection element can be dispensed with
  • the connecting element is designed as a rotary element that can exert a torque on the optionally eccentric and tramingslast- transmitted to the actuating element deflecting deflecting
  • the deflector can be rotatably connected to a frame element of the training device and connected via the The torque can be supplied to the exercising person via the actuation element.
  • the introduction of the training load oscillations into this deflecting element on the end of the transmission device is minimized transmission losses which occur during the transmission of the training load oscillations via the elements of the transmission device occur on the actuating element
  • the rotary element can be arranged between the frame element and the deflecting element and repeatedly introduce different torques, in particular different directions, into the deflecting element.
  • the axis of rotation of the deflecting element and of the rotary element can here overlie one another, whereby the direction of the trainee load acting on the exercising person follows here the direction of the training load oscillations is parallel
  • the rotary element can also be disposed between the deflecting element and the connecting body in such a way that the longitudinal axis of the Verbmdungskorpers aligned with the axis of rotation of the Umlenkeleme ⁇ tes this may be particularly useful if a compact and yet easily accessible arrangement is also sought, the rotary element needs no coupling elements comprise, since the rotary member is moved with the only one side fixed actuator
  • the rotary element can, for example, be driven by the oscillation generating device via a vibration transmission element designed as an axle or belt drive, wherein the oscillation element can be driven by the oscillation generating device.
  • a vibration transmission element designed as an axle or belt drive
  • the oscillation element can be driven by the oscillation generating device.
  • zeugu ⁇ gsei ⁇ richtu ⁇ g may be provided spaced from the rotary element. This may be particularly useful if design or space reasons do not allow a different arrangement of the vibration generating device.
  • the actuator can also be completely arranged with the rotary element between the deflecting element and the frame element or the connecting element in a training-load-modulated manner. A risk of injury due to moving belts or axes is not given here.
  • the actuator with the vibration generating device, the at least one Schwingungs ⁇ bertragungs- element and the at least one connecting element can also be configured separately as a retrofit kit for exercise equipment.
  • the Schwingungser Wegungsein ⁇ chtung, the Schwingungsubertra- gu ⁇ gselement and the connecting element can be configured comparable to the above-described embodiments of these components of the actuator of the training device
  • the connecting element can be designed so that the actuator can be easily mounted on the transmission device of a nachzur ⁇ stenden training device.
  • the connecting element may be formed as an eyelet, which may be connectable via a snap hook with a likewise having an eyelet transmitting element or deflecting the Tramingsgerates.
  • the connecting element can also be designed as a hook itself or configured as a screw connection, which can be connected to the transmission device with a suitable Jacobschraubriv.
  • the connecting element can also comprise a deflecting element, which can guide the cable-shaped transmission element of the training device in the assembled state of the post-mortem set. So designed fasteners can be hung without further assembly steps in rope-shaped transmission elements.
  • the force flow can also be guided via a vibration transmission element designed as a rod-shaped lever.
  • One end of the vibration transmission element is rigidly attached to the connecting body, which is connected via a bearing rotatably connected to the eccentric deflecting element.
  • the end of the vibration transmission element facing away from the connection body can be connected to the vibration generation device in a manner that is load-bearing-transferring and can be arranged immovably on the deflection element.
  • the vibration generating device can repeatedly reciprocate the end of the vibration transmission element engaging in it parallel to the direction of movement of the eccentric. These movements are superimposed on the training movement
  • the vibration transmission element may also be designed differently and in particular gear-shaped as part of the connecting body.
  • the vibration transmission element engages in a form-fitting manner in this designed elements of the Schwingu ⁇ gser Wegungs adopted that transmit the training load and the training load oscillations.
  • the retrofit kit also prefabricated transmission elements or other mounting aids or adapters can be enclosed, with adapter pieces may include pulleys or mounting plates for rotary elements of the actuator.
  • All described embodiments of the actuator can be designed as a retrofit kit or preassembled on the training device before delivery or even be an integral part of Trainmgsgerates.
  • 1-3 is a schematic representation of a training device for the leg extensor muscles with a person exercising in three training positions with a first embodiment of the actuator according to the invention
  • Figure 4 is a schematic representation of an embodiment of the invention, which differs from the previous exemplary embodiments in that the actuator is mounted together with the deflection on an eccentric deflection element;
  • FIG. 5 shows a schematic illustration of a further exemplary embodiment of the invention, which differs from the previous exemplary embodiments in that the vibration generating device connects an actuating element to the eccentric,
  • Fig. 6 is a schematic representation of a side view of the Schwingungser Wegungsei ⁇ nchtung of Figures 1 to 3;
  • Fig. 7 is a front view of the embodiment of Fig. 6;
  • FIG. 8 shows a schematic representation of a training device for the leg extensor muscles with a further embodiment of the invention
  • FIG. 9 is a schematic representation of the training device of FIG. 8, in which a boom connected to the actuating element is shown in a deflected position, FIG.
  • FIG. 1 shows schematically a Trai ⁇ ings réelle 1 for the training of the leg extensor muscles.
  • An exercising person 2 sits ajar against a backrest 3 on a seat surface 4 in a substantially upright position.
  • On the front side of the lower leg of the person 2 there is an actuating element 5, to which a traming load generated by a load generator 7 is supplied via a transmission device 6 along a force flow.
  • the load generator 7 is shown here as a stack of individual weights.
  • the transfer device 6 here comprises deflecting elements 8a-c and 8 '.
  • the deflecting elements 8a-c which are configured here as deflection rollers, are rotatably anchored to frame elements 9 of the training device 1.
  • the eccentrically configured deflecting element 8 ' introduces the tramping load into the actuating element 5.
  • the transmission device 6 here comprises a rope-shaped transmission element 10, to which the training load is introduced by the load generator 7.
  • the transmission element 10 conducts the Tramingslast along the power flow through the deflecting elements 8a-c to deflecting 8 ', where it is fixed immovably here at the edge 11.
  • the deflecting element 8' converts the training load in a torque and initiates this in the actuator 5 a.
  • the actuating element 5 is rotatably connected via a perpendicular to the actuating element 5 aligned arm 12, a parallel to the actuating element 5 extending axis 13 and a bearing 14 with the deflecting element 8 '.
  • a vibration generating device 15 of the actuator 16 is shown fixedly mounted on the deflecting element 8 '. From the Schwingungser Wegungsein ⁇ chtung 15 is a stabformiges vibration transmission element 17 to the axis 13, with which it is rigidly connected trainingslastertragertragenden
  • the pointing away from the axis 13 end of the vibration transmission element 17 engages in the vibration generating device 15 trainingingslastübertragend a.
  • the Schwingungser Wegungsei ⁇ chtung 15 moves in operation, the engaging in it end of the vibration transmission element 17 parallel to the training movement of the deflection 8 'repeatedly back and forth
  • the training load is introduced from the deflecting element 8 'via the oscillation generating device 15, the vibration transmission element 17, the axle 13 and the arm 12 into the actuating element 5 and the traine ⁇ gslastschwingungen so superimposed on the training movement.
  • the exercising person 2 applies the training force and at least partially stretches at least one of his legs, the actuating element 5 is pushed upward.
  • the applied training force introduces a torque counteracting the training load into the deflecting element 8 '.
  • FIG. 2 shows the embodiment of FIG. 1, with FIG. 2 differing from FIG. 1 in that the exercising person 2 has slightly stretched at least one leg.
  • the training force and consequently a movement via the actuating element 5 and the transmission element 10 are introduced into the load generator 7 by the extension of the leg, whereby here too the partial stack 18 is raised.
  • the vibration generated by the actuator 16 also causes repeated reciprocating here movements of the actuating element 5 parallel to the direction indicated by the arrows 19, 20 directions
  • the amplitude of the movements of the actuation element 5 generated by the training load vibration is small along the directions 19, 20.
  • the exercise device of FIGS. 1-3 shown by way of example is just one of various possible exercise devices.
  • the embodiments and arrangements of the individual functional elements and, in particular, of the actuator 16 shown here can also be configured differently, as shown in the drawings 4-10
  • the actuator 16 according to the invention is an integral part of the Tramingsgerates 1 or even before the delivery of the Tramingsgerates 1 is mounted and so a training device according to the invention 1 is available
  • FIG. 4 A further exemplary embodiment is shown in FIG. 4, wherein the same reference numerals are also used here for elements which correspond in function and construction to the elements of the exemplary embodiments of the previous figures. For the sake of brevity, only the differences from the exemplary embodiments of the already described figures will be discussed.
  • the end of the transmission element 10 connected to the load generator 7 is here supplied to the eccentric deflecting element 8 'via the deflecting element 8 rotatably connected to the fitness device 1.
  • the rotatable deflecting element 8' is rigidly connected to the actuating element 5 and the actuator 16.
  • the actuator 16 the deflecting element 8 "relative to the eccentric Deflection element 8 'repeatedly parallel to the direction indicated by the arrows 21, 21' direction back and forth move
  • the transmission element 10 may be connected to the actuator 16 trainingingslastschwingungein fundedd instead of the deflection element 8 "
  • FIG. 5 A further exemplary embodiment is shown in FIG. 5, the same reference numbers being used here again for elements which correspond in function and construction to the elements of the exemplary embodiments of the previous figures. For the sake of brevity, only the differences from the exemplary embodiments of the already described figures will be discussed
  • the transmission device 6 comprises the transmission element 10, a deflection element 8 and a deflection element 8 '.
  • the transmission element 10 is fed via the deflection element 8 to the deflection element 8', to which it is fastened at its edge.
  • the deflection element 8 'designed in an eccentric manner is above the actuator 16 connected to the operating element 5 training weightsubertragend If an exercising person 2 exerts a training force on the actuating element 5, a torque is consequently introduced via the actuator 16 into the deflecting element 8 'and the actuating element 5 can rotate about an axis of rotation 23. The torque counteracts the training load.
  • the vibration generating device 15 can generate vibrations about the rotational axis 23, which are superimposed on the training load.
  • the actuating element 5 is here rigidly connected to a cylindrical, axially configured connecting body 13, which is connected as part of the transmission device 6 to the deflecting element 8 'and whose longitudinal axis is aligned with the axis of rotation 23 of the eccentric deflecting element 8'.
  • a connecting element 21 of the actuator 16 configured as a rotary element 24 is shown, which directs the training load from the deflecting element 8' to the actuating element 5.
  • the rotary element 24 can during operation exercise load oscillations in the form of alternating rotational movements, which correspond to a partial rotation of the rotary element 24, forward to the deflecting element 8 '
  • the deflecting element 8 ' can also be rotatably anchored to the frame element 9, 9' and initiate training load oscillations in the deflecting element 8 '.
  • the rotary element 24 may be connected to the vibration generating device 15 via a vibration transmission element 17 configured, for example, as an axle or belt.
  • the actuator 16 may be arranged completely or partially between the deflecting element 8 'and the frame element 9, 9' or the actuating element 5.
  • FIG. 6 A further embodiment is shown in FIG. 6, whereby the same reference numerals are used here also for elements which correspond in function and construction to the elements of the embodiments of the previous figures. For brevity, only the differences from the exemplary embodiments of the already described figures will be discussed.
  • FIGS. 1-3 the embodiment of the actuator 16 already shown in FIGS. 1-3 is shown schematically in a side view.
  • the Schwingungser Wegungsein ⁇ chtung 16 is here above the bearing 14 immovably connected to the deflecting element 8 '.
  • Vibration transmission element 17 is rigidly connected to the axle 13 and engages training load-carrying in the vibration generating means 16 a
  • FIG. 7 A further exemplary embodiment is shown in FIG. 7, wherein the same reference numerals are used here for elements which correspond in function and construction to the elements of the exemplary embodiments of the previous figures. For the sake of brevity, only the differences from the exemplary embodiments of the already described figures will be discussed.
  • the direction of movement R is additionally shown, in which the end of the vibration transmission element 17 facing away from the axis 13 is repeatedly reciprocated during operation by the vibration generating device 16 during operation.
  • this can be embodied, for example, as a part of the axis 13 yakradformig and engage in a suitably shaped gear element of Schwingungser Wegungsein ⁇ chtung 16, which transmits the training load and superimposed on the training load oscillations of the load during operation
  • the retrofit kit with the actuator 11 may be pre-assembled before delivery of the fitness device or form an integral part of the training device, which in turn the Tramingsgerat invention is formed
  • a traming device for the leg extensor muscles is also shown schematically.
  • a rope-shaped transmission element 10, not shown here, is guided around the deflection roller 8c to the extension arm 12.
  • the extension arm 12 is moved over the bearing 14 at its upper end the axis 13 pivotally connected to a frame element of the Tramingsgerates the bearing 14 opposite end of the boom 12 is centrally mounted on the actuating element 5 between the actuating element 5 and the bearing 14 of the actuator 16 is arranged
  • the actuator 16 comprises two Schwingungser Wegungsein- ⁇ ache, of which here only the oscillation generating device 15 is visible
  • the oscillation generating devices 15 are fastened to the boom 12 via the vibration transmission element 17 of plate-like construction here.
  • the vibration transmission element 17 extends parallel to the direction of training of the actuating element running in the plane of the drawing ents 5 in the direction of the guide roller 8c
  • the pointing away from the load generator 7 end of the Ubertragungsimplantations 10 is here shown attached to the vibration transmission element 17
  • the transmission element 10 can also be attached directly to the boom 12 or on one of Schwmgungser Wegungsurbanen 15.
  • the vibration generating devices 15 generate training load oscillations 22, 22 ', which are arranged substantially parallel to the training movement
  • FIG. 9 the exemplary embodiment of FIG. 8 is shown in a plan view, with FIG. 9 differing from FIG. 8 in that the actuating element 5 is shown deflected
  • the actuator 16 comprises two oscillation generating devices 15, 15 '.
  • the oscillation generating devices 15, 15' are arranged opposite one another and at least partially below the arm 12
  • FIG. 10 shows the oscillation generating devices 15, 15 'of FIGS. 8 and 9 schematically in a bottom view, with the housing surrounding the oscillation generating devices 15, 15' being shown transparently
  • the Schwingungser Wegungsein ⁇ chtunge ⁇ 15, 15 ' are also arranged opposite each other and attached to the substantially non-deformable vibration transmission element 17.
  • the Schwingungsuber- tragungselement 17 is substantially centrally and in the direction of an axis of symmetry S extending extending on the boom 12
  • the axes of rotation K, K' rotate about its parallel to the symmetry axis S arranged longitudinal axes
  • the center of gravity of the masses U 1 , U 2 , U ⁇ , U ' 2 lies on the side facing away from the axis of symmetry S side of the axes of rotation K, K ', the momentum masses U 1 , U 2 , IT 1 , U' 2 shown here as angled ends of the axes of rotation K, K 'point away from the symmetry axis
  • the centrifugal masses Ui, U 2 , U ⁇ , U ' 2 are arranged at any time substantially mirror symmetry to the symmetry axis S
  • the four momentum masses U 1 , U 2 , U', U ' 2 shown here, for example, together from the This symmetrical arrangement also applies to possible intermediate position of the axes of rotation K, K '.
  • the rotation of the centrifugal masses U 1 , U 2 , U'-i Periodic forces caused by U ' 2 are superimposed so that forces extending parallel to the training movement arranged perpendicular to the plane of the drawing increase and weaken forces which do not run in the direction of the training movement. This generates training load oscillations parallel to the exercise movement and in particular in the direction of the illustrated arrows 22, 22 'extend

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Trainingsgerät (1) mit einem Trainingslastschwingungen erzeugenden Aktuator (16), einem eine Trainingslast erzeugenden Lasterzeuger (7), einem die Trainingslast einer trainierenden Person (2) zuführenden Betätigungselement (5) und einer die Trainingslast von Lasterzeuger (7) aufnehmenden und zum Betätigungselement (5) leitenden Übertragungsvorrichtung (6). Ferner betrifft die Erfindung einen Nachrüstsatz für ein Trainingsgerät (1) zur Erzeugung einer Trainingslastschwingung, die im montierten Zustand des Nachrüstsatzes im Betrieb der auf eine trainierende Person (2) einwirkenden Trainingslast überlagert wird. Um den Trainingslastschwingungen erzeugenden Aktuator (16) unabhängig von der Ausgestaltung des Lasterzeugers (7) oder des Betätigungselementes (5) ausgestalten und verwenden zu können, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Aktuator (11) wenigstens ein Paar gegenläufig drehend angetriebener Schwungmassen (U1, U2, U'1, U'2) aufweist.

Description

Trainingsgerät und Nachrüstsatz für ein solches mit Vibrationsexzenter
Die Erfindung betrifft ein Tramingsgerat mit einem eine Trainmgslast erzeugenden Lasterzeuger, einem gegen die Trainmgslast von einer trainierenden Person bewegbaren, einem eine Kraftangriffsflache für die trainierende Person bietenden Betätigungselement, das fest an einem Ausleger angebracht ist, mit einer die Trainingslast vom Lasterzeuger zum Ausleger leitenden Ubertragungsvorπchtung, und mit einer im Betrieb Trainingslast- schwingungen erzeugenden, am Ausleger angebrachten Aktuator
Ferner betrifft die Erfindung einen Nachrüstsatz für ein Trainingsgerät, das einen eine Trainmgslast erzeugenden Lasterzeuger, ein gegen die Trainmgslast von einer trainierenden Person bewegbares, eine Kraftangπffs- fläche für die trainierende Person bietendes Betatigungselement, das fest an einem Ausleger angebracht ist, und eine die Trainmgslast vom Lasterzeuger empfangende und zum Betatigungselement leitende Ubertra- gungsvornchtung umfasst, wobei der Nachrüstsatz einen am Ausleger anbringbar ausgestalteten Aktuator um- fasst, durch welchen im Betneb Trainingslastschwingungen erzeugbar und der auf die trainierende Person einwirkenden Trainmgslast uberlagerbar sind
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Übertragen einer Trainmgslast von einem die Trainings- last erzeugenden Lasterzeuger über eine Ubertragungsvorπchtung an ein die Tramingslast einer trainierenden Person während des Trainings zufuhrenden Betatigungselement, wobei in die Ubertragungsvorπchtung eine zusätzliche, die Trainmgslast modulierende periodische Kraft eingeleitet wird
Solche Trainmgsgerate dienen dazu, im Rahmen eines Krafttrainings bestimmte Muskeln oder Muskelgruppen gezielt zu trainieren, indem einem Körperteil der trainierenden Person die Tramingslast zugeführt wird und des- sen Muskeln eine entgegen der Tramingslast gerichtete Trainmgslast aufbringen
Das Krafttraining kann bei freier Beweglichkeit des Körperteils durchgeführt werden, wie etwa beim freien Ge- wichtstrainmg, beispielsweise mit Hanteln Das freie Gewichtstraining erfordert allerdings eine gewisse Trainingserfahrung und ein gutes Bewegungsgefuhl, da die Bewegungen des Körperteils so exakt durchgeführt werden muss, dass im Wesentlichen nur die zu trainierenden Muskeln zur Überwindung der Trainmgslast ein- gesetzt werden Wird die Bewegung falsch oder ungenau ausgeführt, so steigt zum einen die Verletzungsgefahr und sinkt zum anderen die Effizienz des Hanteltrainings
Damit auch Personen ein Krafttraining durchfuhren können, die geringe sportliche Erfahrungen besitzen, werden anstelle der Hanteln als Trainingsgerät mechanisch aufwendigere Konstruktionen eingesetzt Ziel dieser Trainmgsgerate ist es, die Trainingsbewegung exakt zu führen und eine einfache und präzise Einstellung der Trainmgslast zu ermöglichen, so dass ausschließlich eine vorbestimmte Auswahl von Muskeln oder Muskelgruppen trainiert wird
Solche Trainmgsgerate gibt es für nahezu alle Muskeln und lassen sich im Wesentlichen in zwei Gerätegruppen unterteilen
So sind beispielsweise für das Training der Streckmuskeln Traiπiπgsgeräte mit Druckplatten oder Griffen als Betatigungselement bekannt, die gegen die Trainmgslast vom Korper weggeschoben werden Für das Training der Beugemuskeln sind Betätigungselemeπte vorgesehen, die gegen die Trainingslast zum Körper hingezogen werden müssen
Die Ausgestaltung der Betätigungselemente wiederum hängt von dem zu trainierenden Körperteil ab So können beispielsweise insbesondere für das Training der Rumpf- oder Beinmuskulatur Druckelemente oder Platten vorgesehen sein
Um die Effizienz des Trainings weiter zu steigern und gegebenenfalls auch weitere Muskeln in das Training mit einzubeziehen sind Trainingsgeräte bekannt, welche die auf die trainierende Person einwirkende Trainingslast periodisch vaπieren
Die DE 200 10 140 U1 zeigt ein Trainmgsgerat für die Streckmuskeln der Beine Eine auf ein Plattenformiges Betatigungselement aufgesetzte Schwingplatte fugt periodische Bewegungen im Wesentlichen parallel zur aufgebrachten Trainingskraft aus und erzeugt so wechselnde Belastungen der Muskulatur Da nicht alle Muskelgruppen mit einem als Platte ausgeformten Betätigungselement trainiert werden können und viele Betati- gungselemente zum Schutz der trainierenden Person vor Verletzungen gepolstert sind, ist diese Losung mit der Schwingplatte nicht ausreichend universell
So zeigt beispielsweise die US 850,939 eine Hantel mit zwei fest mit einen zylinderförmig ausgeformten Betätigungselement oder Griff verbundene Gewichtskorper In einem der Gewichtskόrper ist ein elektπsch angetriebener Rotationsmotor montiert, der über eine durch den Griff zum zweiten Gewichtskorper fuhrende Welle eine in diesem zweiten Gewichtskorper vorgesehene Unwucht antreibt Die rotierende Unwucht erzeugt Schwingungen, die über den Griff beispielsweise in die Hand der trainierenden Person geleitet werden
Auch die DE 195 32 254 C1 zeigt eine Hantel, die jedoch auswechselbare Gewichtsscheiben aufweist, die auf eine Hantelstange aufsetzbar sind Im Inneren der Hantelstange ist ein Elektromotor vorgesehen, der zwei an entgegengesetzten Enden der Hantelstange angeordnete Schwungmassen rotiert und so Schwingungen erzeugt, die der trainierenden Person zufuhrbar sind
In der US 4,989,861 ist ein Trainmgsgerat gezeigt, dessen Stapel mit Trainingsgewichten über ein seilformiges Ubertragungselement mit einem Betätigungselement verbunden ist Das Betatigungselement weist neben dem Griff einen den Griff mit einem Rahmenelement des Trainingsgerates verbindenden länglichen Korper auf An einem Ende des länglichen Korpers ist der Griff vorgesehen, am entgegengesetzten Ende des länglichen Korpers ist dieser am Trainingsgerät abgestutzt Neben dem Ubertragungselement ist zusätzlich noch ein starres Schwingungsubertragungselement mit dem Betätigungselement verbunden, durch das das Betatigungselement zwangsbewegt wird
Die DE 201 16 277 U1 beschreibt ein Vibrationsgerät mit einer Auflagefläche zur Einleitung einer Vibration in den Arm eines Masseurs
Das Trainingsgerät der DE 92 00 725 2 U1 weist eine bewegliche Auflagefläche zur Unterstützung der Dehnung der Muskulatur vor oder nach dem Training auf Die meisten Traiπiπgsgerate erzeugen die Trainiπgslast über mit dem Betätiguπgselement verbundene Trai- ningsgewichte, die von der trainierenden Person mit der Trainingskraft angehoben werden Die DE 103 23 273 A1 zeigt eine Schwingungserzeugungseinπchtung, die in Form eines Einzelgewichtes ausgestaltet und dem Trainingsgewicht hinzugefugt ist Die hier gezeigte Losung ist deutlich universeller einsetzbar als die Platte der DE 200 10 140 U1 und kann auch als Nachrustsatz in Form eines nachträglich dem Trainingsgerat zufugbaren Einzelgewichts verwendet werden
Weitere Trainingsgeräte mit Vibrationserzeugern sind in der WO 2007/091169 A1 , WO 2005/110553 A2, US 2008/0139370 A1 , US 2007/0259759 A1 , US 2007/0232449 A1 US 2007/0207902 A1 , US 7,166,067 B2, US 5,064 191 A, US 3,851 ,874 A und ES 22 45 573 A1 offenbart
Jedoch kann die Trainingslast auch ohne Verwendung von Trainingsgewichten erzeugt werden Hierzu sind beispielsweise Trainingsgerste bekannt die die Trainingslast mit Hilfe einer Wirbelstrombremse eines Druckzylinders oder eines Elektromagneten erzeugen Bei diesen Trainingsgeraten ist eine Modulation einer Trainingslast mittels der Schwingungserzeugungseinπchtung der DE 103 23 273 A1 nicht ohne weiteres möglich
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Trainingsgerät zur Verfugung zu stellen, mit dem na- hezu alle Muskeln trainierbar sind und das die Trainingslast über verschiedene Methoden erzeugt, wobei die Trainingslast zur Verbesserung der Effizienz des Trainings durch eine universell einsetzbare Vorrichtung des Trainingsgerates modulierbar ist
Die Aufgabe wird für das eingangs genannte Trainingsgerät erfindungsgemäß dadurch gelost dass der Aktua- tor wenigstens ein Paar gegenläufig drehend angetriebener Schwungmassen aufweist
Für den eingangs genannten Nachrustsatz wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Aktuator wenigstens ein Paar gegenläufig drehend angetriebener Schwungmassen aufweist
Für das eingangs genannte Verfahren wird die Aufgabe dadurch gelost, dass wenigstens ein Paar unwuchtiger Schwungmassen gegenläufig drehend und die Kraft hervorrufend angetrieben werden
Durch diese Maßnahmen sind die Tramingslastschwingungen unabhängig von der Art der Trainmgslasterzeu- gung in den Kraftfluss einfuhrbar und der Trainingslast uberlagerbar Verschiedene mögliche Ausgestaltungen des Lasterzeugers brauchen nicht berücksichtigt zu werden
Die erfindungsgemaße Lösung kann durch verschiedene, jeweils für sich vorteilhafte, beliebig kombinierbare Ausgestaltungsformen weiter verbessert werden Auf diese Ausgestaltungen und die mit ihnen verbundenen Vorteile wird im Folgenden eingegangen
So können die Schwungmassen im Betrieb im Wesentlichen spiegelsymmetπsch zu einer Symmetrieebene angeordnet sein Tramingslastschwingungen der Schwungmassen können sich bei dieser Anordnung im Betrieb so überlagern, dass Schwingungen in ungewunschten Richtungen, beispielsweise senkrecht zur Symmetrieebene, in Summe abgeschwächt und für das Training benötigte Tramingslastschwingungen insbesondere parallel zur Symmetrieebene, insgesamt verstärkt werden Die Rotationsachsen, um welche die Schwungmassen rotieren, können parallel zu der Symmetrieebene und zueinander angeordnet sein Die somit insgesamt erzeugten Trainingslastschwingungen verlaufen im Wesentlichen entlang einer senkrecht zu den Rotationsachsen und parallel zur Symmetrieebene verlaufenden Richtung Insbesondere wenn die Masseverteilung der einzelnen Schwungmassen im Wesentlichen identisch ist, werden unerwünschte Trainingslastschwingungen in anderen Richtungen als der oben genannten unterdruckt
Zum Antrieb der Schwungmassen kann der Aktuator eine gerade Anzahl von Motoren aufweisen Hierdurch sind die einzelnen Schwungmassen ohne eine möglicherweise aufwandige und fehleranfällige Mechanik, beispielsweise ohne einen Zahnriemen, der die Bewegung vom Motor zu allen Schwungmassen leitet, individuell angetrieben werden Sollen die Schwungmassen wie oben beschrieben im Wesentlichen symmetrisch rotiert werden, so kann die Ansteuerung der einzelnen Motoren durchaus aufwändig sein Um bei der Ansteuerung nicht auf unterschiedliche Motoren eingehen zu müssen, können die verwendeten Motoren vom gleichen Typ sein
Damit das wenigstens eine Paar Schwungmassen gegenläufig drehend angetrieben werden kann, kann der Aktuator wenigstens ein Paar von gegenläufigen Motoren aufweisen Insbesondere wenn diese Motoren vom gleichen Typ sind, ist der gegenläufige Antrieb der Schwungmassen einfach zu realisieren Die beiden Motoren können beispielsweise als Gleichstrommotoren mit identischen Statoren ausgebildet sein, wobei die Gleichstrommotoren identische vorgegebene Ruhepositionen des mit einer Rotationsachse verbundenen Rotors aufweisen Werden die Motoren nun mit identischen Versorgungssigπalen angetrieben und sind sie womöglich entgegengesetzt zueinander angeordnet, so drehen sich die Rotoren gegenläufig synchron Dieses Funktions- pπnzip kann auch für Motoren verwendet werden, die beispielsweise mit Wechselstrom betrieben werden und auch über die Fasenlage der Steuersignale kontrolliert werden können Auch können die Motoren als identische Servomotoren ausgebildet sein
Jeder Motor eines Paares kann eine im Wesentlichen identische Schwungmasse antreiben die über eine Drehachse mit dem Motor verbunden sein kann Die einen jeden Motor zugeordnete Schwungmasse kann dabei beispielsweise auch voneinander beabstandete Schwungmassen umfassen, die an den Enden der durch den Motor angetriebenen Drehachse unwuchtig angeordnet sein kann Der Schwerpunkt der Schwungmassen liegt also außerhalb der entlang der Drehachse verlaufenden Rotationsachse
Eine besonders vorteilhafte Art des Vibrationstrainings zur Steigerung der Muskelkraft ist ein isometrisches Training Hierbei wird der Muskel mit einer statischen mittleren Trainingslast belastet Der statischen mittleren Trainingslast werden Trainingslastschwingungen überlagert die Spannungsanderungen im Muskel hervorrufen Eine wesentliche Lageanderung des Muskels ist kein Bestandteil dieses Trainings Um den Energieverbrauch des Aktuators möglichst gering zu halten und Trainingslastschwingungen nur dann zu erzeugen wenn die trainierende Person das isometrische Training durchfuhren möchte, kann der Aktuator einen selbstbetatigeπden Schalter aufweisen Der Schalter kann beispielsweise bei Erreichen einer bestimmten Kippposition des Ausle- gers oder Unterschreiten einer vorgegebenen minimalen Winkelgeschwindigkeit die Schwingungserzeugungs- einπchtungen einschalten
Ist der Schalter als ein Bewegungssensor, der Trainingsbewegungen erfasst, ausgestaltet, so kann der Schalter die Schwingungserzeugungseinnchtungen einschalten, wenn das Betätigungselement durch die Person in eine Tramingslage ausgelenkt ist und in dieser Position im Wesentlichen unbewegt gehalten wird. Alternativ kann der Schalter als ein Lagesensor und beispielsweise als ein Endlage- oder Winkelsensor ausgebildet sein. Dieser Schalter kann die Schwingungserzeugungseinrichtung einschalten, wenn das Betätigungselement um einen gewissen Mindestbetrag aus einer Ruhestellung ausgelenkt ist oder eine vorgegebene Endlage erreicht hat.
Der Bewegungssensor kann vorteilhafterweise im oder am Aktuator angeordnet sein, so dass er keinen gesonderten Bauraum benötigt und dennoch sicher die Trainingsbewegungen wahrnimmt. Der Lagesensor kann auch außerhalb des Aktuators angeordnet sein Beispielsweise kann der Lageseπsor im Bereich einer Drehachse des Auslegers angeordnet sein und hier einen Auslenkwinkel wahrend des Trainings bestimmen und bei Erreichen eines vorbestimmten Auslenkwinkels schalten.
Der Aktuator kann auch als Nachrüstsatz für das Trainingsgerät ausgebildet sein, um ein Vibrationstraining mit beliebigen Trainingsgeraten insbesondere zur Stärkung der Muskulatur durchfuhren zu können Das Paar gegenläufig drehend angetriebener Schwungmassen kann zumindest im montierten Zustand des Nachrüstsatzes um parallel zueinander angeordnete Rotationsachsen bewegt werden Beispielsweise können die Schwungmassen mit einer Rotationsachse und einem Motor in einer Schwingungserzeugungseinπchtung als Baugruppe zusammengefasst sein, wobei der Nachrüstsatz eine geradzahlige Anzahl von Schwingungserzeugungseinrich- tungen umfassen kann. Insbesondere kann der Nachrüstsatz ein Paar Schwingungserzeugungseinrichtungen umfassen, die im montierten Zustand parallel zueinander und quer zu einer der Rotationsachsen miteinander fluchtend angeordnet sein können Alternativ können die Schwingungserzeugungseinπchtungeπ auch als ein einstückig handhabbarer Aktuator mit einer geraden Anzahl von Motoren gleichen Typs ausgebildet sein Hier- durch vereinfacht sich die Handhabbarkeit des Nachrüstsatzes, wobei zwei separat handhabbare Schwin- gungserzeugungseinπchtungen einfacher am Trainingsgerät anbringbar sind
Insbesondere kann der Nachrüstsatz ein Paar von gegenläufigen Motoren aufweisen, die wie die oben genannten Motoren des Trainingsgerätes ausgestaltet und betreibbar sein können.
Die mit den Rotationsachsen fluchtenden Drehachsen des Nachrüstsatzes und des Aktuators können im Be- trieb insbesondere parallel zum Ausleger verlaufend angeordnet sein. Diese Anordnung ermöglicht eine Ausrichtung der Trainingslastschwingungen in einer Bewegungs- oder Trainingsnchtuπg. Hierdurch sind die Trai- nmgslastschwingungen optimal der auf die trainierende Person einwirkenden Trainingslast überlagerbar.
Die Schwungmassen können so mit den Drehachsen rotiert werden, dass Trainingslastschwingungen in Trainingsrichtung konstruktiv und Trainingslastschwingungen in andere Richtungen destruktiv überlagert werden Hierdurch werden Trainingslastschwingungen in Trainingsrichtung verstärkt, wodurch das Training intensiviert wird Trainingslastschwingungen in anderen, insbesondere senkrecht zur Trainingsrichtung verlaufenden Richtungen, werden abgeschwächt und heben sich günstigstenfalls im Wesentlichen gegenseitig auf. Dadurch wird die Geräuschentwicklung, die durch unnötige Vibrationen auftreten oder verstärkt werden kann, reduziert Die Effektivität des Vibrationstrainings steigt.
Die Überlagerung der Trainingslastschwingungen ist einfach zu realisieren, wenn die parallel zueinander angeordneten Drehachsen im Betrieb gegenläufig um die Rotationsachsen rotierend in den Schwingungserzeu- gungseinrichtungen angeordnet sind. Insbesondere können die Schwungmassen im Betrieb im Wesentlichen spiegelsymmetrisch zu einer parallel zu den Rotationsachsen und zwischen diesen verlaufenden Symmetrieebene angeordnet sein.
Auch der Nachrüstsatz kann einen selbstbetätigenden Schalter umfassen. Um die Montage des Nachrüstsatzes jedoch nicht zu behindern, ist es besonders vorteilhaft, wenn der Schalter direkt im oder am Aktuator ange- bracht ist
Um die Trainingslastschwingungen möglichst gleichmäßig in Betätigungselemente insbesondere für zwei Extremitäten der trainierenden Person einzuleiten, kann der Ausleger in einem mittleren Bereich des Betätigungselements Trainingslast übertragend befestigt sein.
Der Aktuator kann ein Schwingungsübertragungselement umfassen, dass die Trainingslastschwingungen von der Schwingungserzeugungseinπchtung aufnimmt und diese an das Verbindungselement weiterleitet Erzeugt die Schwingungserzeugungseinrichtung beispielsweise Trainingslastschwingungen in Form von periodischen hin- und hergehenden Bewegungen, können diese über ein starr ausgeführtes Schwingungsübertragungselement an das Verbindungselement übertragen werden, dass somit ebenfalls hin und her bewegt wird Diese Ausgestaltungsform hat den Vorteil, dass Trainingslastschwingungen als Druck- und/oder Zugbewegungen, die die Übertragungsvorπchtungen zumindest abschnittsweise hin und her bewegen, in den Kraftfluss eingeleitet werden können.
Falls der Übertragungsvorrichtung bei der Einleitung der Trainingslastschwingungen keine Bewegungen sondern nur zusatzliche Kräfte zugeführt werden sollen, kann das Schwingungsύbertragungselement auch als ein Bewegungen in Kraft wandelndes Element, beispielsweise in Form eines Federelementes, ausgestaltet sein und Zug- und/oder Druckkräfte an das Verbindungselement leiten.
Reicht es aus Zugkräfte zu übermitteln, kann das Schwingungsübertragungselement auch seilförmig, beispielsweise als Drahtseil, ausgebildet sein. Dies kann von Vorteil sein, wenn die Übertragungsvorrichtung ein ebenfalls seilförmiges Ubertragungselement umfasst und zusammen mit dem Schwingungsübertragungselement über Umlenkelemente wie zum Beispiel Umlenkrollen oder sonstige Führungen geleitet werden soll.
Das Verbindungselement kann mit allen an der Leitung der Trainingslast beteiligten Komponenten verbunden werden und in diese die Trainingslastschwingungen einleiten Dabei kann der Kraftfluss zumindest teilweise über den Aktuator geleitet werden, was eine besonders effektive Einleitung der Trainingslastschwingungen ermöglicht, da dann keine zusätzlichen Getriebe- oder Kupplungselemente an der Einleitung der Trainingslastschwingungen in den Kraftfluss benötigt werden.
Wird die Trainingslast über ein starres Ubertragungselement, beispielsweise in Form wenigstens eines Metallstabes geleitet, kann der Aktuator die Trainingslastschwingungen in diesen Stab einleiten Wird die Trainings- last insbesondere durch eine Trainingsbewegung des mit der Trainingslast und dem Betätigungselement verbundenen Stabes übertragen, kann der Aktuator den Stab entlang seiner Trainingsbewegung zusätzlich hin und her bewegen. Ist das Verbindungselement dazu unverschieblich mit dem Stab verbunden, ist so ein effektiver und wartungsarmer Aufbau gewährleistet, da eine die Oberfläche des Verbindungselementes oder des Stabes unter Umständen beschädigende Reibung nicht auftritt. Auch kann der Aktuator ein Bremselemeπt umfassen, dass die Trainingsbewegung kurzzeitig mit einer vorgegebenen Bremskraft behindert Insbesondere bei periodisch gebremster Trainingsbewegung kann das Verbin- dungselement als Bremselement mit beispielsweise zwei sich gegenüberstehenden und parallel ausgerichteten Reibflächen ausgestaltet sein, die über das Schwingungsübertragungselement aufeinander zu und voneinander weg beweglich angetrieben sind Eine solche Ausfuhrungsform erleichtert die Montage und gegebenenfalls den Austausch der an der Erzeugung der Trainingslastschwingung beteiligten Komponenten und ermöglicht eine weniger zwangsgefuhrte Überlagerung der Trainingslastschwingungen auf die Trainingslast
Jedoch kann der Stab auch in seinem Verlauf unterbrochen sein und ein Verbindungselement kann die Trainingslast aufnehmen Ist das Verbindungselement zum Beispiel so ausgeformt, dass es den in Richtung des Kraftflusses weisenden Abstand zweier an dem Verbindungselement anliegenden Stabteile ändert wenn es rotiert wird, kann die Trainingslastschwingung durch diese Rotation des beispielsweise nockenformigen Verbindungselementes in den Kraftfluss eingeleitet werden
Auch kann je ein Verbindungselement mit einem der Stäbe verbunden sein und diese periodisch aufeinander zu oder voneinander weg bewegen Insbesondere kann der Aktuator zwischen den Stabteilen diese bewegend und so trainingslastubertragend angeordnet sein Das Verbindungselement kann stoff- kraft- oder formschlus- sig mit dem Stab verbunden sein, der ebenfalls Kontaktelemente zur Befestigung des Verbindungselementes aufweisen kann Die so in den Kraftfluss eingebrachten Druckkräfte wirken in Richtung des Kraftflusses auf im Wesentlichen senkrecht zum Kraftfluss ausgerichtete Flächen der Stabteile und erzeugen daher nur minimale Reibungen bei effektiver Einleitung der Trainingslastschwingungen
Das Ubertragungselement kann jedoch auch seilförmig ausgestaltet sein Durch ein derart ausgestaltetes Uber- tragungselement sind in der Regel nur ziehende Tramingskrafte vom Betätigungselement an den Lasterzeuger übertragbar
Ähnlich wie bei der Ausfuhrungsform des Ubertragungselementes als starrer Stab kann der Aktuator auch bei einem seilformigen Uberragungselement periodisch bremsend auf eine Trainingsbewegung des Ubertragungs- elementes einwirken und so Trainingslastschwingungen erzeugen Dies ermöglicht eine Dosierung der eingeleiteten Bremskraft
Jedoch kann der Aktuator auch zwei Abschnitte des seilformigen Ubertragungselementes trainingslastubertragend miteinander verbinden Hierzu können die Abschnitte, die vorzugsweise beide in einem geradlinig verlaufend Teilstuck des Ubertragungselementes angeordnet sind, aufeinander zu bewegt werden und in diesem Zustand mit den Verbindungselementen zuglastübertragend verbunden werden Werden die Verbindungsele- mente während des Trainings im Wesentlichen parallel zum Kraftfluss wiederholt aufeinander zu und voneinander weg bewegt, wird diese Bewegung in das Ubertragungselement eingeleitet und Trainingslastschwingung an das Betätigungselement übertragen Dabei kann auch der Aktuator zwischen den Abschnitten trainingslastubertragend angeordnet sein Em bereits vorhandenes Ubertragungselement kann hierfür verwendet werden, ohne dass es aufgetrennt werden muss
Das seilförmige Ubertragungselement kann in seinem Verlauf eine Lücke in Richtung des Kraftflusses aufweisen und an den zu dieser Lücke weisenden Enden zu den Verbindungselementen passende Betatigungsele- mente aufweisen Diese Betätigungselemente können beispielsweise in Form einer Öse oder auch einer Schraubverbindung oder auch anders, beispielsweise als kraft- form- oder stoffflussig verbindende Elemente ausgestaltet sein und die Verbindung zwischen Aktuator und Ubertragungselement ermöglichen Hierdurch kann die Montage und die Demontage des Aktuators vereinfacht sein Außerdem gewährleisten aufeinander abgestimmte Verbmdungselemente eine sicherere Verbindung zwischen Aktuator und Ubertragungselement
Wird die Tramingslast über ein seilformiges Ubertragungselement übertragen, kann die Ubertragungsvorπch- tung Umlenkelemente umfassen, die das Ubertragungselement und somit die Richtung des Krafrflusses umlenken Die Umlenkelemente sind in der Regel an einem Rahmenelement des Trainingsgerätes rotierbar verankert, das die bei der Umlenkung auftretenden Kräfte aufnimmt Dabei kann das Umlenkelement als eine das Ubertragungselement über ihren Umfang fuhrende Umlenkrolle ausgestaltet sein Ein umgelenkter Kraftfluss ermöglicht eine ergonomische Anpassung des Trainingsgerätes an die trainierende Person unter Erreichung einer kompakten Bauform
Der Aktuator kann die Trainingslastschwmgung auch über zumindest eines der Umlenkelemente einleiten Hierzu kann das Umlenkelement über den Aktuator an einem der Rahmenelemente verankert sein Im Betrieb kann durch den Aktuator eine hm- und hergehende Bewegung in das Umlenkelement eingeleitet werden, die über das Ubertragungselement dem Betätigungselement zugeführt und der Tramingslast überlagert werden kann Ein als Verankerungselement für das Umlenkelement ausgestalteter Aktuator kann platzsparend in das Trai- ningsgerat integriert sein und bereits bei der Umlenkung des Ubertragungselemeπtes Trainingslastschwingun- gen überlagern
Bei ausreichender Reibung zwischen Umlenk- und Ubertragungselement kann der Aktuator auch die als Rotation am Umlenkelement auftretende Trainingsbewegung bremsen und somit die Trainingslastschwmgung in die Ubertragungsvorπchtung einleiten Dabei kann es sinnvoll sein, wenn das Umlenkelement rotierbar am Rahmen des Trainingsgerätes verankert ist und zumindest ein Bremselement über das Schwingungsubertragungsele- ment gegen das Umlenkelement gedrückt wird Auch hier ermöglicht eine dosierte Änderung der aufgewandte Bremskraft die Modulation der Tramingslast
Der Aktuator kann jedoch auch mit zumindest zwei Umlenkelementen trainingslastschwingungseinleitend verbunden sein Beispielsweise können die beiden Umlenkelemente über den Aktuator an einem der Rahmenelemente verankert sein und folgend von dem Aktuator im Betrieb wiederholt hin und her bewegt werden Die Verbindung zwischen Aktuator und Umlenkelement über das Verbindungselement erlaubt eine Rotation des Um- lenkelementes und gewährleistet, dass zumindest eine wechselnde Zugbelastung vom Aktuator auf die Umlenkelemente ausubbar ist Eine Verbindung des Aktuators beispielsweise mit einem Rahmenelement des Trainingsgerätes ist hier nicht erforderlich
Werden die Umlenkelemente wiederkehrend aufeinander zu und voneinander wegbewegt, wird diese Bewegung wiederum über das Ubertragungselement an das Betätigungselement geleitet
Eine besonders kompakte Bauform ist gegeben, wenn ein kleineres Umlenkelement über den Aktuator auf ein größeres Umlenkelement montiert ist Dabei kann das größere Umlenkelement auch oval oder exzentrisch ausgestaltet und mit dem Betätigungselement die Tramingslast in dieses einleitend verbunden sein Beide Um- lenkelemente können an dem Aktuator fixiert sein, der das kleinere Umlenkelement relativ zum größeren periodische hin und her bewegen kann Eine Verankerung des Aktuators am Rahmenelement ist nicht erforderlich und das seilformige Ubertragungselement kann ohne Behinderung durch den Aktuator über Umlenkrollen oder sonstige Fuhrungen bewegt werden
Das Ubertragungselement kann vom Lasterzeuger kommend über den Umfang des größeren Umlenkelementes gefuhrt sein und an einer vorgegebenen Stelle in Richtung des kleineren Umlenkelementes abtauchen Folglich kann das Ubertragungselement über den Umfang des kleineren Umlenkelementes gefuhrt sein, dieses zumindest teilweise umlaufen und schließlich an dem größeren Umlenkelement befestigt sein
Die relative hin- und hergehende Bewegung wenigstens des kleineren Umlenkelementes ruft auch hier die Trainingslastschwingung hervor, die der Traimngslast überlagert und dem Betatigungselement zugeführt werden
Alternativ kann das Ubertragungselement auch direkt mit dem Verbindungselement des Aktuators verbunden sein und durch den Aktuator hin und her bewegt werden Auf das kleinere Umlenkelement kann verzichtet werden
Eine noch kompaktere Bauform ergibt sich, wenn das Verbindungselement als ein Drehelement ausgestaltet ist, dass ein Drehmoment auf das gegebenenfalls exzenterformige und mit dem Betatigungselement tramingslast- ubertragend verbundene Umlenkelement ausüben kann Hier kann das Umlenkelement rotierbar mit einem Rahmenelement des Trainingsgerätes verbunden sein und die über das Ubertragungselement zugefuhrte Trai- ningslast in ein Drehmoment wandeln Das Drehmoment kann der trainierenden Person über das Betatigungs- element zugeführt werden Die Einbringung der Traininglastschwingungen in dieses Umlenkelement am zum Betatigungselement hegenden Ende der Ubertragungsvorrichtung minimiert Ubertragungsverluste, die bei der Übertragung der Traininglastschwingungen über die Elemente der Ubertragungsvorrichtung an das Betatigungselement auftreten
Das Drehelement kann zwischen dem Rahmeπelement und dem Umlenkelement angeordnet sein und wieder- kehrend verschiedene Drehmomente mit insbesondere unterschiedlichen Richtungen, in das Umlenkelement einleiten Die Rotationsachse des Umlenkelementes und des Drehelementes können hier übereinander hegen, wodurch die Richtung der auf die trainierende Person einwirkenden Traimngslast hier mit der Richtung der Trai- ningslastschwingungen parallel ist
Ist das Betätigungselement über einen zylinderförmigem Verbindungskörper mit dem Umlenkelement verbun- den, kann das Drehelement auch zwischen dem Umlenkelement und dem Verbindungskörper tramingslastuber- tragend angeordnet sein Dabei kann die Längsachse des Verbmdungskorpers mit der Rotationsachse des Umlenkelemeπtes fluchten Dies kann insbesondere dann sinnvoll sein, wenn eine kompakte und dennoch leicht erreichbare Anordnung angestrebt wird Auch braucht das Drehelement keine Kupplungselemente umfassen, da das Drehelement mit dem nur einseitig fixierten Betätigungselement mitbewegt wird
Das Drehelement kann beispielsweise über ein als Achse oder Riementrieb ausgestaltetes Schwingungsuber- tragungselement durch die Schwingungserzeugungseinnchtung angetrieben sein, wobei die Schwingungser- zeuguπgseiπrichtuπg von dem Drehelement beabstandet vorgesehen sein kann. Dies kann insbesondere sinnvoll sein, wenn Gestaltungs- oder Platzgründe eine andere Anordnung der Schwingungserzeugungseinrichtung nicht gestatten. Der Aktor kann jedoch auch vollständig mit dem Drehelement zwischen dem Umlenkelement und dem Rahmenelement oder dem Verbindungskorper trainingslastmodulierned angeordnet seien Eine Ver- letzungsgefahr durch bewegte Riemen oder Achsen ist hier nicht gegeben.
Der Aktuator mit der Schwingungserzeugungseinrichtung, dem wenigstens einen Schwingungsύbertragungs- element und dem mindestens einen Verbindungselement kann auch separat als ein Nachrüstsatz für Trainingsgeräte ausgestaltet sein. Dabei können die Schwingungserzeugungseinπchtung, das Schwingungsubertra- guπgselement und das Verbindungselement vergleichbar mit den oben beschriebenen Ausgestaltungsformen dieser Komponenten des Aktuators des Trainingsgerätes ausgestaltet sein
Dabei kann insbesondere das Verbindungselement so ausgestaltet sein, dass der Aktuator leicht an der Übertragungsvorrichtung eines nachzurύstenden Trainingsgerätes montierbar ist. Die Verbindung zwischen Verbm- dungselement und Übertragungselement kann stoff-, form- oder kraftschlüssig ausgestaltet sein kann Beispielsweise kann das Verbindungselement als Öse ausgeformt sein, die über einen Karabinerhaken mit einem ebenfalls eine Öse aufweisenden Übertragungselement oder Umlenkelement des Tramingsgerates verbindbar sein kann. Das Verbindungselement kann auch selbst als Haken ausgebildet oder auch als Schraubverbindung ausgestaltet sein, die mit einer passenden Gegenschraubverbindung mit der Übertragungsvorrichtung verbindbar ist.
Auch kann das Verbindungselement ein Umlenkelement umfassen, das das seilfόrmig ausgestaltete Übertra- gungselement des Trainingsgerätes im montierten Zustand des Nachrustsatzes fuhren kann. So gestaltete Verbindungselemente können ohne weitere Montageschritte in seilförmige Ubertragungselemente eingehängt werden.
Ist das oben beschriebenen Drehelement zu schwach, um die Trainingslast zu übertragen und die Tramings- lastschwingung der Last zu überlagern, kann der Kraftfluss auch über ein als stabförmiger Hebel ausgestaltetes Schwingungsübertraguπgselement geführt sein. Ein Ende des Schwingungsübertragungselements ist starr am Verbindungskörper befestigt, der über ein Lager rotierbar mit dem exzenterformigen Umlenkelement verbunden ist. Das vom Verbindungskörper weg weisende Ende des Schwingungsύbertragungselements kann trainings- lastύbertragende mit der Schwingungserzeugungseinrichtung verbunden sein, die unverschieblich auf dem Umlenkelement angeordnet sein kann. Die so angeordneten Komponenten folgen der durch die trainierende Person ausgeübten Trainingsbewegung und leiten die Trainingskraft über das Schwmgungsübertragungsele- ment und die Schwingungserzeugungseinnchtung in das Trainingsgerät ein.
Im Betrieb kann die Schwingungserzeugungseinrichtung das in sie eingreifende Ende des Schwiπgungsύber- tragungselements parallel zur Bewegungsrichtung des Exzenters wiederholt hin und her bewegen Diese Bewegungen werden der Trainingsbewegung überlagert
Das Schwingungsübertragungselement kann auch anders und insbesondere als Teil des Verbindungskorpers zahnradförmig ausgestaltet sein. Das Schwingungsübertragungselement greift hier formschlüssig in dafür aus- gestaltete Elemente der Schwinguπgserzeugungseinrichtung, die die Trainingslast und die Trainingslastschwingungen übertragen.
Dem Nachrüstsatz können auch vorkonfektionierte Übertragungselemente oder sonstige Montagehilfen oder Adapterstücke beigelegt sein, wobei Adapterstücke Umlenkrollen oder Montageplatten für Drehelemente des Aktuators umfassen können.
Alle beschriebenen Ausgestaltungsformen des Aktuators können als Nachrüstsatz ausgeführt oder am Trainingsgerät vor Auslieferung vormontiert oder auch ein integraler Bestandteil des Trainmgsgerates sein.
Im Folgenden wird die Erfindung beispielhaft anhand von Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert Die unterschiedlichen Merkmale der Ausführungsformen können dabei unabhängig voneinander kom- biniert werden, wie es bei den einzelnen vorteilhaften Ausgestaltungen bereits dargelegt wurde
Es zeigen:
Fig. 1-3 eine schematische Darstellung eines Trainingsgerätes für die Beinstreckmuskulatur mit einer trainierenden Person in drei Trainingspositionen mit einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aktuators,
Fig 4 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, das sich von den bisherigen Ausfuhrungsbeispielen dadurch unterscheidet, dass der Aktuator zusammen mit dem Umlenkelement auf einem exzenterförmigen Umlenkelement montiert ist;
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausfύhrungsbeispiels der Erfindung, das sich von den bisherigen Ausführungsbeispielen dadurch unterscheidet, dass die Schwingungser- zeugungseinrichtung ein Betätigungselement mit dem Exzenter verbindet,
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Seitenansicht der Schwingungserzeugungseiπnchtung der Fig 1 bis 3;
Fig. 7 eine Frontalansicht des Ausführungsbeispiels der Fig 6;
Fig. 8 eine schematische Darstellung eines Trainingsgerätes für die Beinstreckmuskulatur mit einem weiteren Ausfύhruπgsbeispiel der Erfindung;
Fig 9 eine schematische Darstellung des Trainingsgerätes der Fig. 8, bei dem ein mit dem Betätigungselement verbundener Ausleger in einer ausgelenkten Position dargestellt ist,
Fig. 10 eine detaillierte schematische Darstellung des Ausführuπgsbeispiels der in den Fig 8 und 9 gezeigten Schwingungserzeugungseinnchtung
Zunächst werden Aufbau und Funktion eines erfindungsgemäßen Trainmgsgerates mit Bezug auf das Ausfuhrungsbeispiel der Figuren 1-3 beschrieben. Fig 1 zeigt schematisch ein Traiπingsgerät 1 für das Training der Beinstreckmuskulatur. Eine trainierende Person 2 sitzt angelehnt an einer Rückenlehne 3 auf einer Sitzfläche 4 in einer im Wesentlichen aufrechten Position. An der Vorderseite des Unterschenkels der Person 2 hegt ein Betätigungselement 5 an, dem über eine Ubertragungsvorrichtung 6 entlang eines Kraftflusses eine durch einen Lasterzeuger 7 erzeugte Tramingslast zugeführt ist.
Der Lasterzeuger 7 ist hier als ein Stapel von Einzelgewichten gezeigt Die Übertragungsvorrichtung 6 umfasst hier Umlenkelemente 8a-c und 8' Die Umlenkelemente 8a-c, die hier beispielsweise als Umlenkrollen ausgestaltet sind, sind rotierbar an Rahmenelementen 9 des Trainingsgerätes 1 verankert gezeigt. Das exzenterformig ausgestaltete Umlenkelement 8' leitet die Tramingslast in das Betätigungselement 5 ein.
Des Weiteren umfasst die Übertragungsvorrichtung 6 hier ein seilförmiges Ubertragungselement 10, dem die Trainingslast von dem Lasterzeuger 7 eingeleitet wird. Das Ubertragungselement 10 leitet die Tramingslast entlang des Kraftflusses über die Umlenkelemente 8a-c zum Umlenkelement 8', an dem es hier an dessen Rand 11 unverschieblich befestigt ist Das Umlenkelement 8' wandelt die Trainingslast in ein Drehmoment und leitet dieses in das Betätigungselement 5 ein.
Das Betätigungselement 5 ist über einen senkrecht zum Betätigungselement 5 ausgerichteten Ausleger 12, eine parallel zum Betätigungselement 5 verlaufende Achse 13 und ein Lager 14 mit dem Umlenkelement 8' rotierbar verbunden. Eine Schwingungserzeugungseinrichtung 15 des Aktuators 16 ist auf dem Umlenkelement 8' unverschieblich befestigt gezeigt. Von der Schwingungserzeugungseinπchtung 15 geht ein stabformiges Schwingungsubertragungselement 17 zur Achse 13, mit der es trainingslastübertragend starr verbunden ist
Das von der Achse 13 weg zeigende Ende des Schwingungsubertragungselement 17 greift in die Schwin- gungserzeugungseinrichtung 15 trainingslastübertragend ein. Die Schwingungserzeugungseiππchtung 15 bewegt im Betrieb das in sie eingreifende Ende des Schwingungsübertragungselements 17 parallel zur Trainingsbewegung des Umlenkelementes 8' wiederholt hin und her
Die Trainingslast wird vom Umlenkelement 8' über die Schwingungserzeugungseinrichtung 15, das Schwin- gungsübertragungselements 17, die Achse 13 und den Ausleger 12 in das Betätigungselement 5 eingeleitet und die Trainiπgslastschwingungen so der Trainingsbewegung überlagert.
Bringt die trainierende Person 2 die Trainingskraft auf und streckt zumindest eines ihrer Beine wenigstens teilweise, so wird das Betätigungselement 5 nach oben gedrückt Durch die aufgebrachte Trainingskraft wird ein der Trainingslast entgegenwirkendes Drehmoment in das Umlenkelement 8' eingeleitet.
In der Fig. 2 ist die Ausführungsform der Fig. 1 gezeigt, wobei sich die Fig 2 von der Fig 1 dadurch unterscheidet, dass die trainierende Person 2 zumindest ein Bein etwas gestreckt hat.
Über das Übertragungselement 10, das über die Umlenkrollen 8a-c geführt ist, wird durch die Streckung des Beines die Trainingskraft und folglich eine Bewegung über das Betätigungselement 5 und das Ubertragungselement 10 in den Lasterzeuger 7 eingeleitet, wodurch auch hier der Teilstapel 18 angehoben ist. Die durch den Aktuator 16 erzeugte Schwingung bewirkt auch hier wiederholt hin und her gehende hier Bewegungen des Betätigungselementes 5 parallel zu den durch die Pfeile 19, 20 angedeuteten Richtungen
In der Figur 3 ist die Ausfuhrungsform der Figuren 1 und 2 gezeigt, wobei das Betätigungselement 5 hier durch die trainierende Person 2 in eine Endposition der Trainingsbewegung gebracht ist
Im Vergleich zu der Amplitude der in den Fig 1-3 gezeigten Trainingsbewegung ist die Amplitude der durch die Trainingslastschwingung erzeugten Bewegungen des Betatiguπgselementes 5 entlang der Richtungen 19, 20 klein Das beispielhaft gezeigte Trainingsgerat der Figuren 1-3 ist nur eines von verschiedenen möglichen Trainingsgeräten, die für das Training unterschiedlicher Muskeln oder Muskelgruppen verwendet werden können Auch die hier gezeigten Ausfuhrungsformen und Anordnungen der einzelnen Funktionselemente und insbeson- dere des Aktuators 16 können anders ausgestaltet sein, was in den Zeichnungen 4-10 gezeigt ist
Auch ist es möglich, dass der erfindungsgemaße Aktuator 16 ein integraler Bestandteil des Tramingsgerates 1 ist oder schon vor der Auslieferung des Tramingsgerates 1 montiert ist und so ein erfindungsgemaßes Trainingsgerat 1 zur Verfugung steht
Ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel zeigt die Fig 4, wobei auch hier für Elemente, die in Funktion und Aufbau den Elementen der Ausfuhrungsbeispiele der vorherigen Figuren entsprechenden, dieselben Bezugszeichen verwendet werden Der Kurze halber wird lediglich auf die Unterschiede zu den Ausfuhrungsbeispielen der schon beschriebenen Figuren eingegangen.
Das mit dem Lasterzeuger 7 verbundene Ende des Ubertragungselementes 10 ist hier über das mit dem Fitnessgerat 1 rotierbar verbundene Umlenkelement 8 dem exzenterformigen Umlenkelement 8' zugeführt Das rotierbare Umlenkelement 8' ist starr mit dem Betatigungselement 5 und dem Aktuator 16 verbunden An der Schwingungserzeugungseinrichtung 15 ist das Umlenkelement 8" rotierbar verbunden, dem das Ende des Ubertragungselementes 10 vom Umlenkelement 8' zugeführt ist Das Ubertragungselement 10 ist um das Um- leπkelement 8" teilweise herum gefuhrt und an dem Umlenkelement 8' befestigt Der Aktuator 16 kann das Umlenkelement 8" relativ zum exzenterformigen Umlenkelement 8' parallel zu der durch die Pfeile 21 , 21 ' angedeu- teten Richtung wiederholt hin und her bewegen Alternativ kann das Ubertragungselement 10 auch anstelle des Umlenkelementes 8" mit dem Aktuator 16 trainingslastschwingungseinleitend verbunden sein
Ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel zeigt die Fig 5, wobei auch hier für Elemente, die in Funktion und Aufbau den Elementen der Ausfuhrungsbeispiele der vorherigen Figuren entsprechen, dieselben Bezugszeichen verwendet werden Der Kurze halber wird lediglich auf die Unterschiede zu den Ausfuhrungsbeispielen der schon be- schπebenen Figuren eingegangen
Auch hier umfasst die Ubertragungseinπchtung 6 das Übertragungselement 10, ein Umlenkelement 8 und ein Umlenkelement 8' Das Ubertragungselement 10 ist über das Umlenkelement 8 dem Umlenkelement 8' zugeführt, an dem es an dessen Rand befestigt ist Das exzenterförmig ausgestaltete Umlenkelement 8' ist über den Aktuator 16 mit dem Betätigungselement 5 trainingslastubertragend verbunden Übt eine trainierende Person 2 eine Trainingskraft auf das Betätiguπgselement 5 aus, wird infolgedessen ein Drehmoment über den Aktuator 16 in das Umlenkelement 8' eingeleitet und das Betätigungselement 5 kann um eine Rotationsachse 23 rotieren Dem Drehmoment wirkt die Trainingslast entgegen. Die Schwingungserzeu- gungseinrichtung 15 kann im Betrieb Schwingungen um die Rotationsachse 23 erzeugen, die der Trainingslast überlagert sind.
Das Betatigungselement 5 ist hier starr mit einem zylindrischen, achsfόrmig ausgestalteten Verbindungskorper 13 verbunden, der als Teil der Übertragungsvorrichtung 6 mit dem Umlenkelement 8' verbunden ist und dessen Längsachse mit der Rotationsachse 23 des exzentrischen Umlenkelementes 8' fluchtet. Zwischen dem Verbindungskörper 13 und dem Umlenkelement 8' ist ein als ein Drehelement 24 ausgestaltetes Verbindungselement 21 des Aktuators 16 angeordnet gezeigt, das die Trainingslast vom Umlenkelement 8' an das Betatigungselement 5 leitet Das Drehelement 24 kann im Betrieb Trainingslastschwingungen in Form von wechselnd gerichteten Rotationsbewegungen, die einer Teildrehung des Drehelementes 24 entsprechen, an das Umlenkelement 8' weiterleiten
Über das Drehelement 24 kann auch das Umlenkelement 8' mit dem Rahmenelement 9, 9' rotierbar verankert sein und Trainingslastschwingungen in das Umlenkelement 8' einleiten. Das Drehelement 24 kann über ein beispielsweise als Achse oder Riemen ausgestaltetes Schwingungsübertragungselement 17 mit der Schwin- gungserzeuguπgseinrichtung 15 trainingslastschwingungsleitend verbunden sein. Auch kann anstatt nur des Drehelements 24 der Aktuator 16 vollständig oder teilweise zwischen dem Umlenkelement 8' und dem Rahmenelement 9, 9' bzw. dem Betätigungselement 5 angeordnet sein.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt die Fig 6, wobei auch hier für Elemente, die in Funktion und Aufbau den Elementen der Ausführungsbeispiele der vorherigen Figuren entsprechen, dieselben Bezugszeichen verwendet werden. Der Kürze halber wird lediglich auf die Unterschiede zu den Ausfuhrungsbeispielen der schon beschriebenen Figuren eingegangen.
Hier ist schematisch in einer Seitenansicht die bereits in den Fig 1-3 gezeigte Ausführungsform des Aktuators 16 gezeigt. Über das Lager 14 ist die Achse 13, der Ausleger 12 und schließlich das Betätigungselement 5 mit dem Umlenkelemeπt 8' verbunden. Die Schwingungserzeugungseinπchtung 16 ist hier oberhalb des Lagers 14 unverschieblich mit dem Umlenkelement 8' verbunden. Zwischen der Schwingungserzeugungseinπchtung 16 und der Achse 13 verläuft das Schwingungsübertragungselement 17, das hier stabformig ausgestaltet ist Das
Schwingungsύbertragungselement 17 ist starr mit der Achse 13 verbunden und greift trainingslastubertrageπd in die Schwingungserzeugungseinrichtung 16 ein
Ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel zeigt die Fig 7, wobei auch hier für Elemente, die in Funktion und Aufbau den Elementen der Ausführungsbeispiele der vorherigen Figuren entsprechen, dieselben Bezugszeichen verwendet werden Der Kürze halber wird lediglich auf die Unterschiede zu den Ausführungsbeispielen der schon beschriebenen Figuren eingegangen.
In der hier gezeigten Aufsicht der Ausfuhrungsform der Fig 6 ist zusätzlich die Bewegungsrichtung R gezeigt, in der das von der Achse 13 weg weisende Ende der Schwingungsübertragungselement 17 durch die Schwin- gungserzeugungsemrichtung 16 im Betrieb wiederholt hin und her bewegt wird. Alternativ zu der stabformigen Ausgestaltungsform des Schwingungsubertragungselements 17 kann dieses beispielsweise auch als Teil des Achse 13 zahnradformig ausgestaltet sein und in ein passend ausgeformtes Zahnradelement der Schwingungserzeugungseinπchtung 16 eingreifen, das die Trainingslast überträgt und die Trainingslastschwingungen der Last im Betrieb überlagert
Alle gezeigten Ausfuhruπgsformen des Nachrüstsatzes mit dem Aktuator 11 können bereits vor Auslieferung des Fitnessgerätes vormontiert sein oder einen integralen Bestandteil des Trainingsgerätes bilden, wodurch wiederum das erfindungsgemäße Tramingsgerat gebildet ist
Fig 8 zeigt ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel, wobei für Elemente, die in Funktion und Aufbau den Elementen der Ausfuhrungsbeispiele der bisherigen Figuren entsprechen, dieselben Bezugszeichen verwendet werden Der Kurze halber wird lediglich auf die Unterschiede zu den Ausfuhrungsbeispielen der bisherigen Figuren eingegangen
Wie in den Fig 1-3 ist auch hier schematisch ein Tramingsgerat für die Beinstreckmuskulatur gezeigt Ein vom hier nicht gezeigten Lasterzeuger 7 kommendes seilformiges Ubertragungselement 10 ist um die Umlenkrolle 8c zum Ausleger 12 gefuhrt Der Ausleger 12 ist an seinem oberen Ende über das Lager 14 um die Achse 13 schwenkbar mit einem Rahmenelement des Tramingsgerates verbunden Das dem Lager 14 gegenüberliegende Ende des Auslegers 12 ist mittig am Betätigungselement 5 befestigt Zwischen dem Betatigungselement 5 und dem Lager 14 ist der Aktuator 16 angeordnet Der Aktuator 16 umfasst zwei Schwingungserzeugungsein- πchtungen, von denen hier nur die Schwingungserzeugungseinπchtung 15 sichtbar ist Die Schwingungserzeu- gungseinnchtungen 15 sind über das hier plattenformig ausgebildete Schwingungsubertragungselement 17 am Ausleger 12 befestigt Das Schwingungsubertragungselement 17 erstreckt sich dabei parallel zur in der Zeichenebene verlaufenden Trainingsrichtung des Betätigungselements 5 in Richtung auf die Umlenkrolle 8c Das vom Lasterzeuger 7 weg weisende Ende des Ubertragungselementes 10 ist hier am Schwingungsubertragungselement 17 befestigt dargestellt Alternativ kann das Ubertragungselement 10 auch direkt am Ausleger 12 oder an einer der Schwmgungserzeugungseinrichtungen 15 befestigt sein Hierbei ist eine Befestigung an dem Schwingungsubertragungselement 17 jedoch vorzuziehen, da die womöglich erhebliche Trainingslast somit symmetrisch an einem tragenden Element des Aktuators 16 befestigt ist Im Betrieb erzeugen die Schwin- gungserzeugungseinπchtungen 15 Trainingslastschwingungen 22, 22', die im Wesentlichen parallel zur Trainingsbewegung angeordnet sind
In der Fig 9 ist das Ausfuhrungsbeispiel der Fig 8 in einer Aufsicht gezeigt, wobei sich die Fig 9 von der Fig 8 dadurch unterscheidet, dass das Betätigungselement 5 ausgelenkt dargestellt ist
Hier ist erkennbar, dass der Aktuator 16 zwei Schwingungserzeugungseinπchtungen 15, 15' umfasst Die Schwingungserzeugungseinrichtungen 15, 15' sind sich gegenüberliegend und wenigstens teilweise unterhalb des Auslegers 12 angeordnet
Fig 10 zeigt die Schwingungserzeugungseinπchtungen 15 15' der Fig 8 und 9 schematisch in einer Untersicht, wobei die die Schwingungserzeugungseinπchtungen 15, 15' umgebende Gehäuse transparent dargestellt sind Die Schwingungserzeugungseinπchtungeπ 15, 15' sind auch hier sich gegenüberliegend angeordnet und an dem im Wesentlichen unverformbaren Schwingungsubertragungselement 17 befestigt Das Schwingungsuber- tragungselement 17 ist im Wesentlichen mittig und sich in Richtung einer Symmetrieachse S erstreckend am Ausleger 12 befestigt
Die Schwingungserzeugungseinπchtungen 15, 15' sind mit zwei im Wesentlichen identischen elektrischen Motoren M, M' ausgerüstet, die jeweils eine Drehachse K, K' antreiben Die Drehachsen K, K' rotieren dabei um ihre parallel zur Symmetrieachse S angeordneten Längsachsen An den Enden der Drehachsen K, K' sind un- wuchtige Schwungmassen Ui, U2, IT1, U'2, angeordnet Der Schwerpunkt der Schwungmassen U1, U2, U\, U'2 liegt auf der von der Symmetrieachse S weg weisenden Seite der Drehachsen K, K', die hier als abgewinkelte Enden der Drehachsen K, K' dargestellten Schwungmassen U1, U2, IT1, U'2 weisen von der Symmetrieachse weg
Im Betrieb sind die Schwungmassen Ui, U2, U\, U'2 jederzeit im Wesentlichen spiegelsymmetπsch zur Symmetrieachse S angeordnet Dies bedeutet, dass die vier hier dargestellten Schwungmassen U1, U2, U',, U'2 beispielsweise gemeinsam aus der Zeichenebene herausragen, in diese hineinragen, von dem Schwmgungs- ubertragungselement 17 weg oder auf dieses hinweisen Diese symmetrische Anordnung trifft auch auf mögliche Zwischenstellungeπ der Drehachsen K, K' zu Hierdurch werden durch die Rotation der Schwungmassen U1, U2, U'-i, U'2 hervorgerufene periodische Kräfte so überlagert, dass sich Kräfte, die parallel zu der senkrecht zur Zeichenebene angeordneten Trainingsbewegung erstrecken, verstärken und sich Kräfte, die nicht in Richtung der Trainingsbewegung verlaufen, abschwächen Hierdurch werden Trainingslastschwingungen generiert die sich parallel zur Trainingsbewegung und insbesondere in Richtung der dargestellten Pfeile 22, 22' erstrecken
Ferner werden nicht zum Vibrationstraining beitragende Schwingungen gedampft, wodurch eine unnötige Gerauschentwicklung vermieden wird Schließlich wirken auf das Schwingungsubertragungselement 17 im Wesentlichen ausschließlich Kräfte in Richtung der Trainingslast Biegebelastungen senkrecht zur Trainmgslast, welche die Verbindung zwischen dem Schwingungsubertragungselement 17 und dem Ausleger 12 im Laufe der Zeit beeinträchtigen können, werden vermieden

Claims

Patentansprüche
Trainingsgerät (1 ) mit einem eine Tramingslast erzeugenden Lasterzeuger (7), einem gegen die Trai- ningslast von einer trainierenden Person (2) bewegbaren, einem eine Kraftangriffsfläche für die trainierende Person bietenden Betätigungselement (5) das fest an einem Ausleger (12) angebracht ist, mit einer die Tramingslast vom Lasterzeuger (7) zum Ausleger (12) leitenden Ubertragungsvorπchtung (6) und mit einer im Betrieb Traimngslastschwingungen erzeugenden, am Ausleger (12) angebrachten Ak- tuator (16) dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (16) wenigstens ein Paar gegenläufig drehend angetriebener Schwungmassen (U1, U2, LT1, U'2) aufweist
Trainingsgerat nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schwungmassen (U1, U2 U', U'2) im Betrieb im Wesentlichen spiegelsymmetπsch zu einer Symmetrieebene angeordnet sind
Trainingsgerat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachsen der Schwungmassen (U1, U2, U'τ , U'2) parallel zueinander und zu der Symmetrieebene angeordnet sind
Trainingsgerat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (16) eine gerade Anzahl von Motoren (M, M') gleichen Typs aufweist
Trainingsgerat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (16) wenigstens ein Paar von gegenläufigen Motoren (M, M') aufweist
Trainingsgerat nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet dass durch jeden Motor (M, M') eines Paares eine im wesentlichen identische Schwungmasse (U1, U2, U^, U'2) angetrieben ist
Nachrüstsatz für ein Trainingsgerat (1) das einen eine Tramingslast erzeugenden Lasterzeuger (7), ein gegen die Tramingslast von einer trainierenden Person (2) bewegbares, eine Kraftangriffsflache für die trainierende Person bietendes Betatigungselement (5), das fest an einem Ausleger (12) angebracht ist und eine die Tramingslast vom Lasterzeuger (7) empfangende und zum Betatigungselement (5) leitende Ubertragungsvorπchtung (6) umfasst, wobei der Nachrüstsatz einen am Ausleger (12) anbringbar ausgestalteten Aktuator (16) umfasst, durch welchen im Betneb Trainingslastschwmgungen erzeugbar und der auf die trainierende Person (2) einwirkenden Tramingslast uberlagerbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (16) wenigstens ein Paar gegenläufig drehend angetriebener Schwungmassen (U1, U2, U',, U 2) aufweist
Nachrüstsatz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachsen der Schwungmassen (U1, U2, US U'2) wenigstens im montierten Zustand des Nachrustsatzes parallel zueinander angeordnet sind
Nachrüstsatz nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (16) eine gerade Anzahl von Motoren (M, M') gleichen Typs aufweist
Nachrüstsatz nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (16) wenigstens ein Paar von gegenläufigen Motoren (M, M') aufweist 11 Verfahren zum Übertragen einer Tramiπgslast von einem die Trainingslast erzeugenden Lasterzeuger (7) über eine Ubertragungsvornchtung (6) an ein die Trainingslast einer trainierenden Person (2) wahrend des Trainings zufuhrenden Betätigungselement (5), wobei in die Ubertragungsvornchtung (6) eine zusätzliche, die Trainingslast modulierende periodische Kraft eingeleitet wird, dadurch gekeππzeich- net, dass wenigstens ein Paar unwuchtiger Schwungmassen (U1, U2, U',, U'2) gegenläufig drehend und die Kraft hervorrufend angetrieben werden
12 Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungsmassen (U,, U2, U',, U'2) so rotiert werden, dass Schwingungen in Trainingsrichtung konstruktiv und Schwingungen in andere Richtungen destruktiv überlagert werden
13 Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungsmassen (U1, U2, U',, U'2) im Betrieb im Wesentlichen spiegelsymmetrisch zu einer parallel zu den Rotationsachsen verlaufenden Symmetrieebene bewegt werden
14 Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwungmassen (U1, U2, U',, U'2) um zwei parallel zueinander angeordnete Rotationsachsen gedreht werden
15 Tramiπgsgerat, dadurch gekennzeichnet, dass das Trainingsgerät (1) ein Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14 durchfuhrt
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