WO2020078508A1 - Trainingsgerät mit linearfeder und einstellbarer vorspannung - Google Patents

Trainingsgerät mit linearfeder und einstellbarer vorspannung Download PDF

Info

Publication number
WO2020078508A1
WO2020078508A1 PCT/DE2019/100872 DE2019100872W WO2020078508A1 WO 2020078508 A1 WO2020078508 A1 WO 2020078508A1 DE 2019100872 W DE2019100872 W DE 2019100872W WO 2020078508 A1 WO2020078508 A1 WO 2020078508A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
spring
training device
handle
linear spring
hollow body
Prior art date
Application number
PCT/DE2019/100872
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Mischa KAZHOKIN
Original Assignee
Kazhokina, Rymma
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kazhokina, Rymma filed Critical Kazhokina, Rymma
Priority to DE112019005185.7T priority Critical patent/DE112019005185A5/de
Publication of WO2020078508A1 publication Critical patent/WO2020078508A1/de

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A63B21/02Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices using resilient force-resisters
    • A63B21/055Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices using resilient force-resisters extension element type
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A63B21/0004Exercising devices moving as a whole during exercise
    • A63B21/00043Exercising devices consisting of a pair of user interfaces connected by flexible elements, e.g. two handles connected by elastic bands
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A63B21/00058Mechanical means for varying the resistance
    • A63B21/00069Setting or adjusting the resistance level; Compensating for a preload prior to use, e.g. changing length of resistance or adjusting a valve
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A63B21/02Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices using resilient force-resisters
    • A63B21/023Wound springs
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A63B21/15Arrangements for force transmissions
    • A63B21/151Using flexible elements for reciprocating movements, e.g. ropes or chains
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B23/00Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body
    • A63B23/035Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously
    • A63B23/12Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously for upper limbs or related muscles, e.g. chest, upper back or shoulder muscles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A63B21/02Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices using resilient force-resisters
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2209/00Characteristics of used materials
    • A63B2209/10Characteristics of used materials with adhesive type surfaces, i.e. hook and loop-type fastener
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2225/00Miscellaneous features of sport apparatus, devices or equipment
    • A63B2225/05Miscellaneous features of sport apparatus, devices or equipment with suction cups

Definitions

  • the invention relates to a training device for muscle training of a person, consisting of an elongated hollow body, within which a linear spring is arranged, one end of which can be connected to a hand or another body part of the person via a first handle or another first body binding element and in the longitudinal direction is movable against the force of the linear spring, a second handle or a second body binding element being connected to the hollow body.
  • D1 this force must reach a certain value, but it must not exceed this value. The problem for the user is to determine this value with the required accuracy.
  • D1 presents so-called "isocraft curves", ie "curves of equal forces”. In these curves, the user must enter the length that he grips between his hands, the so-called “starting length”, for a certain type of rubber band. For the specified maximum value of the force, the user then looks for the corresponding "iso force line" in the graphic and can thus read the value for the "stretch length", i.e. the distance by which he has to move his hands apart against the force of the rubber band.
  • the CN 121 56 17 A uses a tube as a training device, in the interior of which an elastic band is attached at one end, which is guided outwards via a roller at the other end. The user holds the rod at one end, supports the other end of the rod, and then pulls out the free end of the elastic band again and again as a workout with the foot or a fland.
  • the elastic band is covered by the tube at least in the idle state. It is disadvantageous, however, that the tape has to be led out of the tube in the activated state. The user can get tangled in the tape. A serious limitation results from the necessary
  • the CN 882 100 86 U presents a rod on which two handles can be moved lengthways against the force of spiral springs. Disadvantageously, however, these springs are uncovered on the outside, so that the user can be injured, in particular, for example, when the spring accidentally snaps back, which can then trap dead parts or even fingers between the windings.
  • the exercise device DE 712 5073 U consists of two telescopically slidable tubes that enclose a compression spring. This spring is loaded with force in the longitudinal direction at the outer ends of the tubes by a pressure plate and compressed for training. Both pressure plates are connected by a rope so that the two pipes always overlap somewhat.
  • the cable connection and the limitation of the body binding elements between the device and the exercising person to the pressure plates preclude a tensile load on the spring.
  • a disadvantage of all three aforementioned devices is that the starting value for the counterforce is fixed at a certain value by the construction of the device, which the user cannot change. With the CN 121 56 17 A, the initial value for the counterforce until the elastic band is tightened is zero. Likewise, in the devices according to CN 882 100 86 U and DE 712 5073 U, the coil springs can be installed in the relaxed state, so that the counterforce required for movement begins at zero.
  • the invention has set itself the task of developing a training device that is similarly compact and inexpensive as the aforementioned devices, but avoids the disadvantages described and enables the reproducible setting of a certain minimum value for the counterforce and the risk of injuries from unintentional or keeps uncontrolled movements or errors in use as low as possible and that targeted and systematic training in principle as many muscles as possible, but during each Exercise with the limitation to only a few muscles to be trained or associated muscle groups possible.
  • the invention teaches that a variable pretensioning force can be applied to the linear spring by means of a threaded rod or a piston in a cylinder or a cable pull or another length adjustment.
  • the decisive inventive feature is the user-adjustable threshold value for the counterforce of the training device, in that the linear spring is subjected to a pretension. The spring only moves when this threshold is exceeded. Smaller forces do not change.
  • this feature can be replaced by a corresponding movement of the body binding elements between the user and the device. If e.g. If a user holds a rod-shaped training device in the middle and horizontally in front of his stomach and presses the ends of the training device with both flanges, the strain on the muscles in the chest and arm is completely different if the training device is not 30 cm short but 130 cm long .
  • the reader should move 50 cm away from the table corner and press the table corner again with one hand. He will then be able to feel with his other hand that the load on the pectoral muscle is much less, but instead the front muscle of the upper arm (biceps brachil) is activated. This muscle strain corresponds approximately to the use of a 130 cm long training device.
  • the counterforce of the linear spring is not uniform over the movement, but RISES proportionally to the path. If it is preferred to maintain and build the strength of certain muscles, then a relatively short distance is sufficient for the above-mentioned training method with a load near the current limit value for the movement of the handle during the training. In this type of training, however, the spring is pulled apart to a relatively high value and thus by a very large distance.
  • the load is gradually increased from a very low value, e.g. from 50% to 75% to 100% of the maximum force that can be applied. This results in much longer travels during training.
  • the method of adjusting the pre-tension is essential for the subjective comfort of the exerciser, i.e. the number of manipulations required, the time required and the concentration required.
  • Any elongated object or construction is suitable as a linear spring, which can be compressed or pulled apart in the longitudinal direction by pressure or tension and thereby builds up a counterforce which increases proportionally to the change in length.
  • Profiles made of rubber or elastic plastic are very simple to set up. It should be noted that these materials age relatively quickly, either becoming brittle or softening, so that the respective counterforce changes until the profile tears or breaks.
  • a piston with a circumferential seal can be moved in a hollow profile, preferably in one
  • Hollow cylinder The movement reversibly compresses air or another gas.
  • the compressed medium stores the kinetic energy and moves the piston back when the force on it is removed.
  • a section of the hollow profile is used as a compression space or a pressure vessel is placed over a
  • a possible embodiment is similar to an air pump for bicycles.
  • alternate use as an air pump is also conceivable.
  • the invention prefers steel as the material for the linear spring.
  • the embodiment is arbitrary.
  • One option is a stack of corrugated steel discs. The wave crests of two disks lying on top of each other are riveted together or clamped together.
  • a much simpler construction and therefore preferred is a spiral spring steel wire, often referred to as a "spiral spring".
  • the length of the pipe or other flute body results from the ratio between the lowest desired counterforce of the trim rod, e.g. for a short model or small muscles like e.g. in the shoulder area, and the highest desired counterforce, e.g. for a muscular athlete or for large muscles, such as on the thigh.
  • the tube must be long enough that the spring, starting from its rest position, can be extended and pretensioned in such a way that the maximum desired preload force is still achieved. In addition, only an additional length of 5 to 8% is required for the actual training movement.
  • the prestressing force according to the invention can be applied to all of the aforementioned types of linear springs.
  • one of the two ends of the linear spring is connected to the hollow profile or to the first handle of the training device via a length adjustment.
  • a simple version of the length adjustment is a threaded rod that the user of the training device can twist from the outside and fix in any angular position. This moves a nut in the longitudinal direction on the threaded rod.
  • Another, also simply constructed length adjustment is a rope or flat ribbon between one end of the linear spring and a releasable clamp on the hollow body.
  • the rope or ribbon is pulled out of the hollow body manually until the desired pretension is reached and then clamped again.
  • the amount of pre-tension can be read exactly from a scale with measuring lines or by means of another marking on the rope or belt.
  • Another embodiment of the length adjustment is a cylinder, in the interior of which a piston is displaced and fixed again by pressing in or suctioning off a medium.
  • Another variant is a so-called roller bellows, as is known in principle from air suspensions for motor vehicles.
  • a spiral spring is selected as the linear spring, its windings can be made particularly compact, depending on whether it is to be operated as a tension spring or as a compression spring.
  • a tension spring the turns lie on one another in the unloaded idle state and are pulled apart under load and / or by the pretensioning force of the length adjustment.
  • a compression spring the windings are spaced apart from one another in the unloaded idle state and are pushed closer together when loaded and / or by the pretensioning force of the length adjustment. If the turns are on top of each other, the maximum possible pressure force of the spring is reached.
  • the spiral spring of a training device can be used both as a tension spring and as a compression spring.
  • the turns of the coil spring are spaced apart from one another in the unloaded idle state.
  • the preload must be determined by activating a stop, a clutch or another mechanical element, in which direction the preload force should act so that it acts as a threshold value for the later force during training. This mechanism preferably blocks operation in the other, then "wrong" direction of movement.
  • the two ends of the linear spring via a body binding element such as a handle
  • a body binding element such as a handle
  • the second handle is basically indirectly connected to the linear spring via a number of components connected in between.
  • the second end of the linear spring is connected via a length adjustment to the hollow body, to which a body binding element is attached.
  • the first connection to the body is established by directly linking the first end of the linear spring, which is movable when used, to a body binding element.
  • This body binding element can be moved relative to the hollow body, for example in that an angled end piece of the spiral spring projects through a slot in the hollow body into the body binding element and is fastened there.
  • a training device in the configuration with only a single movable handle and with only a single spring, which as a pure compression spring fills almost the entire length of the hollow body in the idle state, can also be upgraded to a dumbbell by attaching a weight plate to the ends of the hollow body . It should be noted that when the handles are pushed together, the weight of the disks is distributed unevenly between the two hands.
  • the device can also be used for training legs, trunk or neck. It can then be advantageous that in the pushed-together state the hollow body only projects beyond the body binding elements at one end.
  • the linear spring can be configured as a tension spring. In the idle state, it fills only part of the hollow body. When the movable handle is moved from its rest position in the vicinity of the second handle firmly connected to the hollow body to the opposite end of the hollow body, the maximum counterforce of the training device is reached.
  • the invention proposes that in a a further embodiment variant, the body binding element can be brought into a selectable distance from the movable end of the linear spring, but a fixed distance during use.
  • a perforated strip or another rod can be used, which connects the body binding element and the linear spring to one another as a pull-push rod.
  • the perforated strip is movably mounted on the outside of the hollow body, for example in an elongated groove.
  • the angled end of the linear spring is hooked onto the inward-facing side of the perforated strip.
  • a series of holes is arranged, into which a handle or other body-binding element can be snapped in with a spring-loaded bolt.
  • guide arches are attached to the side of the perforated strip, which at least partially engage around the hollow body and can be moved on the outer surface of the hollow body by means of slide bearings, ball bearings or roller bearings.
  • This structure is reminiscent of the spine of a fish with the arched bones attached to it.
  • the guide arches are expanded to form an outer hollow cylinder or hollow body which encompasses the inner hollow body of the training device.
  • the linear spring is designed and used as a compression spring
  • a rod-shaped training device can be constructed in this way with a single linear spring, which is pressed together from both end faces.
  • the hollow body protrudes in the longitudinal direction only over one side of the body binding element and the two body binding elements touch. This configuration is particularly advantageous if, for example Training device should be pressed together between the knees of the user.
  • the above configuration requires a compression spring in the hollow body of the training device.
  • a coil spring made of steel When a coil spring made of steel is compressed, the wire windings are not only pressed closer and closer together, but also moved somewhat transversely to the longitudinal direction of the coil spring. The reason for this is the smallest inhomogeneities that cannot be avoided during wire drawing, wire bending and wire hardening. As a result, the wire windings can touch the inner wall of the hollow body and grind along it. Both effects cause compression springs to age earlier than tension springs.
  • the invention proposes a connection via a traction cable which runs over a deflection roller at the end of the hollow body.
  • the pull rope runs from the linear spring to the deflection pulley inside the hollow body. It is guided from the deflection roller to the outer surface. Under load, it stretches between the deflection roller and the body binding element. This requires a movable guidance of the body binding element on the outside of the hollow body.
  • a chain with articulated links can also be used.
  • the rope or chain on the outside of the hollow body does not pose a risk of injury to the user, they should be guided in a groove. If the hollow body is an extruded profile, this groove can be pressed into it from the outset. Because a chain with the body binding element from the top can be coupled, the groove does not have to be wider than the chain. Because a rope clamp must in principle be wider than the rope to be clamped in, it should be supplemented by a narrow but resilient hold-down that presses the rope down into the guide groove.
  • An alternative to rope or chain is a first, longitudinally movably mounted rack which is connected to the first body binding element and which is arranged on or in the hollow body and which engages in a pinion which is rotatably mounted in or on the hollow body and which in a second rack engages, which is mounted for longitudinal movement and is connected to the first end of the linear spring.
  • the two racks can not only transmit tensile forces, but also shear forces. This is particularly useful for a spring that is to be pushed together and pulled apart. This means that around twice as many exercises can be carried out on the body with one device. It should be noted here that sufficient space must be created for the length portion of the racks that protrude beyond the pinion. In the interest of injury-free use, this movement space should be surrounded by a housing that always takes up space.
  • the variants described above can be designed as a training device with only a single linear spring.
  • such an embodiment has at least only a single movable handle. If such a device variant is upgraded to a dumbbell by attaching a weight plate to each end of the hollow body, then it is distributed at Pushing or pulling the two handles apart the weight of the discs unevenly on the two holding hands. If in these variants the burden of the two
  • both handles can be connected with a linear tension spring using a rope and a total of two deflection rollers.
  • the rope connects them
  • the rope only tightens under load and only then automatically lies smoothly in a groove on the outside of the hollow body. If the handles are pushed apart in the unloaded state, the rope relaxes and then hangs out of the groove.
  • a chain can also be used instead of a rope. If both handles are to be pressed towards each other and pulled away from each other during training, this requires a switchover.
  • a rope running over two rollers at the ends of the training device, both on the upper and on the lower outside of the hollow body, or alternatively a chain running outside on two sprockets can be used.
  • the rope or chain are endless because they form a closed oval.
  • the linear spring is directly or indirectly coupled to the rope or the chain, and each of the two handles either with its top or with its bottom, depending on which direction of movement is desired. Each handle therefore has two couplings. A total of four couplings are required for the entire training device.
  • These couplings can e.g. are designed as a so-called sheet clamp for the rope, that is to say they consist of two mutually opposite, pivotable, slightly curved and toothed friction surfaces which are pressed against the rope by spring force and thereby hold it in place.
  • the toothed friction surfaces are pressed even more against each other and are thereby pressed even deeper into the rope. This allows them to transfer quite considerable forces - within the limits of their perforation.
  • To release the clamp only one of the two halves has to be pivoted outwards.
  • Hooks are suitable as a coupling for the chains, which hook behind the joints of the chain links. Or coupling pins that sink between the joints.
  • the free end of the linear spring is connected to another piece of rope or to another chain.
  • This additional section runs first inside the hollow body and then over a further deflection roller or an additional chain wheel to the outside of the hollow body. There it is coupled to a point of the rope or oval chain or oval chain.
  • the cable winch is arranged outside the hollow body and is accessible to the user there.
  • the user can choose one of several cable winches with different diameters, attach them to the axis of the chain wheel and then hang the cable of the linear spring. Or he can enlarge a winch with a relatively small diameter by attaching half-shells or sleeves to increase the counterforce that is effective on the handles.
  • Another advantage of this arrangement is that the handles can be engaged at any point. As a result, their starting position can either be the center of the training device. The handles are then pulled apart for training. Or the two handles are engaged at rest on the outer ends of the training device. They must then be pressed towards each other for training.
  • the spring is INSIDE the hollow body, e.g. of a tube, arranged so that the user cannot injure himself on the spring.
  • the hollow body is slotted or consists of a C-shaped or U-shaped profile, so that a handle can be connected DIRECTLY to the spring.
  • the slotted hollow body must be so stable with its wall thickness and / or with reinforcing ribs that it can withstand all loads.
  • the hollow body is a tube, for example. Or an extruded aluminum profile with a closed cross-section.
  • a rope or a chain can be attached to the Moving end of the spring are fixed, are guided within the hollow body to a deflection roller at the end of the hollow body, in order to then continue on the outside of the hollow body to the movable handle. Further variants with two deflection rollers have been described previously.
  • a chain is initially more expensive than a rope.
  • the wear begins in the joints of the chain and only begins to appear on the chain links much later.
  • a rope wears out evenly in all fibers.
  • the life of a chain can be extended by greasing.
  • ropes should not fall below a minimum radius of curvature.
  • a flat belt can be used instead of the rope.
  • a more economical variant can be constructed, produced and offered with a rope or a longer-lasting version with a chain.
  • a training device is equipped with two linear springs instead of only one, which are arranged one behind the other in the longitudinal direction in a common, relatively long hollow body. It is possible to arrange the length adjustment for each linear spring at the two ends of the hollow body. Both length adjustments must then be set separately.
  • both springs are preloaded with a length adjustment in the middle of the hollow body. If for each length adjustment a pull rope is to be wound on a rope drum, the two rope ends can be fastened on a single, common rope drum offset by 180 degrees. Then both of them Linear springs preloaded with exactly the same value in one operation.
  • This common length adjustment can also be used in the case of a slotted hollow body with a direct connection between the linear springs, and in the case of a closed hollow body with deflection rollers at the ends, over which a rope runs between the linear springs and the handles.
  • a feature of the previously described variants with two springs is that when the two handles on the left AND right are pushed together or apart, a section of the device of the same length "protrudes", provided that both springs are identical. This is an advantage in particular if weights of the same size are placed on both ends of the training device as an additional training load. Then these weights continue to exert a symmetrical weight with every position of the handles.
  • a first coil spring is made of relatively thin wire
  • the second coil spring is made of relatively thick wire
  • both springs have approximately the same length in the idle state. Both springs are preloaded using their own length adjustment and moved by their own handle.
  • a single device offers satisfactory training with both relatively low and comparatively high counterforces.
  • the "weak” linear spring is moved by the preload and / or the training, while the "strong” spring hardly changes its length.
  • very large tensile forces a weak tension spring is pulled out to its stop and one strong tension spring “breathes” according to the amount of great force.
  • the compression spring made of "thin” wire is pushed together so that its turns lie on top of each other, while the other compression spring made of "thick” wire moves according to the force.
  • the current value of the counterforce e.g. 75% of the maximum force of the "thin-wire” spring is, then it is also pulled apart by% of its maximum extension.
  • the second, "thick-wire” spring may exert a 5 times higher counterforce at maximum expansion. If both springs are of equal length in the idle state, the thick-wire spring has not pulled apart by%, but only by a fifth, i.e. 15%.
  • a weak exerciser such as a slender photo model or a rehabilitation patient can only exert so little force at the highest effort that the thick-wire spring is only pulled apart by 15%, then a movement distance of only 15% between the two fland grips would be subjectively "far too little" for the exerciser. The device would be perceived as inappropriate. Thanks to the second, thin-wire spring, their movement distance is added to this.
  • the device is equipped with two springs, each of which enables the same maximum movement distance of 100 units.
  • the "stronger" spring requires that to reach this maximum movement distance 5 times the force of the “weaker”.
  • 15% from the strong spring and 75% from the weak spring add up to 90% of the movement distance of a spring.
  • the entire movement distance between the two flange handles with a length of 200 units is therefore covered by 45% when training the slim photo model. It is a subjectively satisfying raining experience.
  • the training device can therefore also be used in a satisfactory form for this group of people.
  • a device variant with several interchangeable springs is conceivable for the thigh of athletic people as well as for smaller muscles of the shoulder, ankle or flank joint in physically weaker people.
  • a C-shaped or U-shaped profile is also considered a flute body in the sense of this invention.
  • the interior of these profiles opens outwards with a slot. The latter must be wide enough for a spring to pass through. If both ends of the springs in the interior of the hollow profile are connected to the handles or the length adjustment via detachable connections, such as hooks, then they can also be removed by the user and replaced by a stronger or weaker one.
  • Another option for adapting a linear spring to very small and very large forces of the exerciser is a pulley. It consists of two mutually movable roller carriers on which several pulley rollers of different diameters are rotatably mounted. The rope is guided around the rollers in such a way that the travel of the flange handle is greater than the linear expansion of the linear spring. As a result, the counterforce acting on the handle is smaller than the tensile force in the linear spring.
  • the pulley pulleys are only supported on one side in a sub-variant, the course of the rope can be easily changed.
  • the pulley blocks must of course be easily accessible, e.g. by placing them outside the actual pipe. Then a lid can be opened, the rope can be relaxed, the rope can be inserted around only one or more rollers in accordance with a course printed on the roller carrier, hung again in the tensioning device and pre-tensioned.
  • the training device offers very different counterforces with similar movement distances between the two handles. With this additional equipment, the training device is very slim.
  • an inventive training device enables both the pushing together of two handles that are at a distance and the pulling apart of two handles that are close together.
  • Such a training device consists of two subunits connected to one another at their ends, each of which has a linear spring, a movable handle connected to it, a length adjustment for the linear spring and a coupling at both ends for releasable connection to the other subunit.
  • the proven bayonet lock consisting of a "female" and a "male” section, is suitable as a coupling.
  • the spring and handle are arranged near the "female" section of the bayonet; on the second device near the "male” bayonet section.
  • the pretension is then primarily e.g. adjusted by a rope and a rope clamp from the long side, because the front sides are already occupied with the couplings.
  • the subunits can either be plugged together in such a way that the two handles are close to each other in the rest position, or "the other way around", so that the two handles are far apart in the rest position. If the linear springs in the two subunits are identical, the entire device always behaves symmetrically in all operating states, i.e. it leaves an equal length of device section on the left and right.
  • handles allow many different exercises for the muscles of the arms as well as for some adjacent muscles of the shoulder and trunk. If instead of the handles other body binding elements such as pillows, crossbars, loops or ropes are attached, the training device can also be used for Leg muscles and for the muscles of the chest and back as well as the neck. A few of the many possible examples follow.
  • “handle” is understood to mean either a hand grip with an additional coupling device or only one coupling device.
  • a knee of the user presses on a pillow about the size of a palm, which is firmly attached to one end of the training device.
  • a padded loop is wound around the other knee of the user, which is in turn connected to a movable handle of the training device.
  • the user either lies on his back or stands on the leg with the loop tied to the knee.
  • the initially spread legs are pressed together again and again. This strengthens the gracilis and semimembranosus muscles on the inside of the thighs.
  • the training device points vertically downwards.
  • a laterally protruding support plate or a second handle is placed on the movable handle, which rests on the user's chair between his thighs. The user "nods" to training.
  • a crossbar is attached to one end of the trimmer, which the user holds with both feet.
  • the upper body is tilted forward or at least held upright.
  • a movable handle of the training device is connected to an external rope via an eyelet. Two padded loops are attached to this rope, which the user guides and closes around his two shoulders and through the armpit. The back muscles are then continuously leaning forward and backward. If the training device is very long, it rests on one of the two shoulders.
  • the user can train the large front muscles of both thighs. To do this, the user's feet hold one end of the trimmer over the attached crossbar.
  • a movable handle is connected to the user's shoulders by a rope and two shoulder straps. The user lies on his back, his legs are bent, the training device lies on his stomach, his head is turned to one side. By stretching the legs, the two thigh muscles rectus femoris are stressed and practiced.
  • the user wants to strengthen the back muscles of his legs, he lies on his back and wraps a padded loop around his ankle, which is connected to the movable handle of the training device.
  • the stretched leg is raised and is supported on the floor via the loop and the vertically aligned training device.
  • the spring of the training device is preloaded in such a way that it compensates for the weight of the leg and also specifies a threshold value for pressing the leg down towards the floor.
  • a cushion can be put on for ground contact.
  • An alternative to the pillow is a so-called rolling segment for ground contact. It is a segment of a cylinder that can roll on a surface like the floor if the user's leg lowers in a circular arc and thereby articulates over it the strap-connected training device always pivots at a different angle to the floor.
  • the user can sit on the floor near a vertical wall. Under the armpits and over the two shoulders, a padded strap is attached to the movable handle of the training device.
  • the training device lies horizontally on one shoulder and is supported at one end by the roller segment on the vertical wall. For training, the user tilts his upper body backwards from a slightly forward-inclined position, closer to the wall. The spring of the training device builds up a counterforce that strains and exercises the back muscles.
  • the user winds a loop around his head, which is connected to the movable handle.
  • the training device rests on the user's head and is supported on a wall with a cushion or roller segment. During training, the user sits on the floor, holds the upper body vertically and "nods" with his head.
  • an extension rod aligned perpendicular to the hollow body of the training device can be attached to the moving handle.
  • This extension carries a pillow on which the user's back presses. This prevents the training device from resting on the user's shoulder.
  • the bearing of the handle on the hollow body and the hollow body itself must then be dimensioned sufficiently for the resulting torque transverse to the longitudinal axis.
  • To train the rectus abdominis muscles the user stands and leans his upper body forward.
  • the training device is leaning against one of his shoulders.
  • a movable handle is connected to the shoulders via two loops.
  • the previously described extension rod and cushion are placed on the handle.
  • the training device then points vertically downwards and is supported on the floor with the roller segment.
  • the spring in the training device balances the weight of the upper body and also offers a counterforce against which the user has to push his upper body down.
  • the invention recommends a detachable coupling to the training device. To ensure that the change can not only be made quickly, but also requires as little attention as possible, a coupling device that is standardized for all different body binding elements is helpful.
  • an "additional support” is formed or attached to the two end pieces of the hollow profile.
  • it can be a cylinder with a diameter of 30 mm, onto which commercially available weight disks that are common in fitness studios can then be attached.
  • a square, a star-shaped or another polygonal profile piece is useful as an additional carrier.
  • This profile piece can be dimensioned such that the aforementioned weight disks with their 30 mm diameter bore can also be attached.
  • the profile piece or the additional carrier engages in a complementary blind hole in the respective body binding element. Forces can be transferred very well across the blind hole.
  • a notch can be made in the additional carrier.
  • a bolt pushes in there, which projects into the blind hole on the body-binding element and is pressed into the notch in the additional carrier, for example by spring force. Similar to the so-called "latch" in a door lock, this bolt can be beveled on its front side so that it automatically engages in the notch in the additional carrier when it is put on. This ensures a good resilience of the connection between the additional carrier and the body connecting element.
  • the bolt can be pulled back out of the additional carrier against the force of the spring loading it by means of a small pulling rope with a ring or even better by a lever and a button, so that the body binding element is no longer blocked , but can be deducted.
  • the training device can be hung in eyelets on a wall. This also makes other strengthening exercises possible because the invert effective force directions from pushing to pulling and vice versa.
  • a laterally protruding support plate supports a handle on the edge of a chair, another piece of furniture or a wall.
  • the part of the hollow body protruding beyond the handle finds the movement space required for it in front of the chair or in front of other furniture or in front of a wall surface adjacent to the edge.
  • the end of the hollow body can be supported on a surface and then can roll on it in a targeted manner, similar to a wheel, if the training device is pivoted during the training.
  • the training device can be placed on the floor with spacers or tripods on both sides. Then the handles can be used in the prone position. Or, in addition to moving the handles, the exerciser also performs push-ups.
  • Eyelets on the training device can be hung in wall hooks. Ropes and straps can be hung or knotted in both eyelets and hooks. This means that the training device can be connected to very heavy and resilient objects in rooms or to trees, posts or pillars outdoors.
  • Attachment to tiled walls or other very smooth surfaces is possible with suction feet.
  • the training device is set up on a tripod with a solid base.
  • two eyelets are attached to the training device and therefore two If you hang hooks in a door frame or two long hooks on the ceiling, you can do pull-ups.
  • weight plates can be attached at the ends, which, in addition to moving the handles, require the body to activate the muscles more intensively or put a strain on the other muscles.
  • a training device is also suitable for the rehabilitation of sick and / or injured patients or in geriatrics for the revitalization of seniors. Due to their previous load, these people are not as able to concentrate and as flexible as well-trained athletes. Therefore, it can happen that you release a handle accidentally or suddenly due to a lack of strength in a loaded training device. The training device will then suddenly jump back to its starting position because it is driven by the kinetic energy that is stored in the tensioned spring. This can result in injuries and, in extreme cases, secondary accidents.
  • the invention recommends preventing such accidents by automatically blocking a possible movement of the spring when the movable handle is released.
  • the invention proposes to arrange an automatic holding brake between the end of the linear spring that can be moved by a body binding element and the hollow body. In the idle state, this brake blocks any linear movement of the linear spring. Only if that When the force of the user rises above a threshold value, the brake is deactivated so that the linear spring can move.
  • the brake can be designed as a friction brake with a friction surface or as a pawl that falls into a rack.
  • An auxiliary spring automatically activates the brake by pressing the friction brake against a friction surface in the hollow body or pressing the pawl into a recess in the rack.
  • the deactivation of the holding brake can be triggered, for example, by gripping the handle.
  • the holding brake or the pawl is released from its blocking position via a lever.
  • the other end of this lever or the last lever of an associated lever mechanism partially protrudes from the handle.
  • a lever is attached to the handle, which is activated by swiveling or moving the handle, whereby the friction brake or the pawl is raised directly.
  • the lever in the handle is connected to the lever by a lever mechanism with further levers, joints, wedges and / or cams, which separates the braking surfaces from one another or releases the pawl.
  • Another useful additional equipment is a display for the selected preload force and the counterforce that has just been reached in training.
  • the end of the linear spring which can be moved by the user can be connected to a pointer or a ring, and additionally to a magnifying glass or to another mechanical pointing device, which is connected to a scale by Marking lines and digits can be moved along.
  • the pointing devices When a preload is applied to the linear spring, the pointing devices also move in proportion to the value of the preload. If, in a further step, the user applies a force that is greater than this pretensioning force, then the pointing device should also move on, so that the actual tensioning force is always displayed in the linear spring.
  • FIG. 1 a oblique view of a simple training device with a slotted hollow body and direct coupling of a coil spring to a movable handle
  • Figure 1 b longitudinal section through the training device of FIG. 1 a in
  • Figure 2a longitudinal section of the first end region of a
  • Training device with a chain that rotates on 2 sprockets, in which a coil spring is hooked and in which two longitudinally displaceable handles are detachably coupled.
  • Figure 2b longitudinal section as Figure 2a, but of the second
  • Figure 3a Longitudinal section through a training device with two linear springs and one pulley.
  • Figure 3b Detail of the block and tackle from Fig. 3a.
  • Figure 3c Section of the length adjustment from Fig. 3a
  • Figures 1a and 1b represent a simple variant of a training device according to the invention.
  • Figure 1a shows in an oblique view that the center of the device consists of a cylindrical hollow body 1 with a slot 14.
  • the right handle 31 is fastened immovably on the body 1 next to a stop 15.
  • the left handle 31 is slidable. In the state shown, it is located on a stop 15.
  • the rotary knob 41 protrudes from the latter for the length adjustment of the spiral spring 21.
  • FIG. 1 a it is easy to understand that the user can pick up the training device very easily by grasping the handles 31 with both hands and pushing them towards one another for training.
  • FIG. 1 b the training device from FIG. 1 a is shown cut in the longitudinal direction, but only in the area of the left handle 31.
  • the handle 31 on the hollow body 1 by means of a plain bearing — shown here in black can be moved.
  • On the right side of the handle 31 there is a pin which projects through the slot 14 into the interior of the hollow body 1.
  • a coil spring 21 attached to the pin, which is welded at its other end to a threaded nut 42. In this state, a threaded rod 4 is already screwed into this threaded nut 42 with a short piece.
  • Figure 1 b illustrates that when turning the knob 41, the threaded nut 42 can be pulled closer to the end of the training device, whereby the coil spring 21 extends in length.
  • Figure 1 b it is easy to understand that a higher tensile force must be applied to the other end of the coil spring 21. So if the user wants to move the handle 31 and for this purpose moves the pin projecting inwards through the slot 14 and thus lengthens the coil spring 21, then he needs a correspondingly higher tensile force.
  • FIGS. 2a and 2b only the two end regions of an elongated training device are shown.
  • either a compression spring or a tension spring can be used as the spiral spring 21.
  • FIG. 2b one end of the spiral spring 21 is hooked into a fastening screw near the end of the hollow profile 1.
  • the other end of this coil spring is shown in Figure 2a. It is hooked into a chain 51, which is tensioned in the middle of the flute body 1 between two chain wheels 52, which are rotatably mounted at the two ends of the hollow profile 1.
  • a cap 12 covers the sprockets 52.
  • the chain 51 runs over the two sprockets 52 to the outside of the flute body 1, preferably in a groove 13, so that the user cannot touch the chain 51 directly.
  • the ends of the chain 51 are connected to a chain lock, so that the chain 51 can rotate in both directions.
  • FIGS. 2 only one of the two side walls of the groove 13 is visible behind the lower part of the chain 51.
  • the chain 51 preferably consists of articulated links, similar to one for bicycles, for example known chain. It is tightened by the chain tensioner 55.
  • Coupling pins 53 which are rotatably mounted on a swivel arm 54, engage in the spaces between the links.
  • the pivot arm 54 can be pivoted via a lever, so that the coupling pin 53 is lifted out of the link chain 51.
  • Each swivel arm 54 is arranged on one of the two handles 31, which can be moved to any point by small rollers like a carriage on the outside of the hollow body 1.
  • a bistable spring not shown in FIGS. 2, holds each swivel arm 54 in its end positions. This ensures that the coupling pins 53 engage between the links of the chain 51 and thus connect the handles 31 to the chain 51 in a force-locking manner.
  • a training device offers the advantage that during training the handles 31 are either pulled apart from a close position or pushed together from a position distant from one another.
  • the handles 31 When the handles 31 are at the ends of the hollow body 1, they touch the projecting edge of a cap 12 with one stop surface each, thereby blocking movement on the outside. About the swivel arm 54 and the attached coupling pin 53, the handles can be coupled to the chain 51. When the coupling pins 53 of both handles 31 are engaged in their position at the stop, any movement of the handles 31 is blocked.
  • the preselection of the desired direction of movement as well as the preselection of the respective threshold value for the training force takes place by opening and closing the coupling pins 53 of the respective handles 31 in the areas of FIG. 2a and FIG.
  • both handles are at their stops, then the movement of the engaged handle a inwards with the help of the reversal of direction by the link chain 51, the coil spring 21 to train. By moving the handle b inwards, the coil spring 21 is loaded under pressure.
  • both handles are available at their stops with open coupling pins 53.
  • handle b is moved inward with the clutch 53 open to the selected preload value, engaged and moved back forcefully to its stop.
  • handle a can be coupled into chain 51 and clutch 53 can be opened at handle b.
  • Grip a is now ready for training with an inward movement.
  • Handle b is uncoupled from the chain 51.
  • Either handle b is connected to the cover cap 12 via a further coupling (not shown here). Or on that Additional carrier 11 on the cap 12 in Figure 2b, a body binding element 3 is attached.
  • the handle a is put under tension as just described. Then the disengaged handle b is moved until it comes into contact with handle a and is coupled into the chain 51 in this position. As soon as handle a is disengaged, handle b can be moved away from handle a with force. Both handles 31 are thus pulled apart.
  • the presetting for training with the operation of the spiral spring 21 as a compression spring also begins with the coupling pins 53 being open from both handles 31. Then handle a is moved with unchanged clutch 53 to the position which corresponds to the desired threshold value for the pressure in the coil spring 21. There handle a is coupled into the chain 51 and moved forcefully back to its stop on the cap 12. Then the clutch for the handle b standing on the right stop can be closed, whereby the desired threshold value for the pressure in the coil spring 21 is stored in the training device. When the clutch of handle a is opened, handle a can be moved without force until handle b is touched. If there the clutch of handle a is closed and handle b is opened, handle a can be pushed inwards with the desired training force from handle b. Both handles 31 are thus pulled apart.
  • handle a must be connected to the cover cap 12 with a coupling (not shown here) or a body binding element must be attached to the additional carrier 11 in FIG. 2a. Then handle b can be pushed inwards from the set threshold during training.
  • a pointer is sensibly attached to the middle of the link chain, for example to the chain lock, which points to a scale on the outside of the hollow body. The user can use this to read the pre-tensioning force set and the current training force.
  • the embodiment of an inventive training device according to FIGS. 2a and 2b enables a change between the pulling apart and the squeezing of the two handles 31. Thereby, opposite muscle groups of the limbs can be achieved in an ergonomically advantageous manner and the user's torso.
  • FIG. 3a shows a further embodiment of an inventive training device with two spiral springs 21 in a longitudinal section.
  • Each coil spring 21 is connected to the handle 31 via a pulley and a rope 61.
  • the rope 61 leads from the handle 31 on the outside of the hollow body 1 via the rope pulleys 62 into the interior of the hollow body 1 and is guided there via the pulley blocks 63 with different diameters so that the counterforce on the handle 63 is less than the tensile force in the Spiral spring 21, and the travel of the handle 63 is greater than the longitudinal expansion of the spiral spring 21.
  • FIG. 3b shows the area with the block and tackle as a detail from FIG. 3a. With some patience it can be understood that for a longitudinal expansion of the coil spring 21 z. B.
  • the handle 31 must be moved by almost 2 cm.
  • a certain increase in the tensile force in the spiral spring 21 thus “spreads” over a longer distance with the handle 31. Thanks to the pulley, it is achieved that the relative increase in the tensile force on the handle 31 is smaller than if a "correspondingly weaker" spiral spring 21 without a pulley were connected to the handle 31 only via a deflecting pulley 62.
  • FIG. 3 c shows the area with the length adjustment as a detail from FIG. 3a.
  • the visible spiral spring 21 is connected to a rope 61 which is guided to a rope drum 43.
  • the cable drum 43 is also rotated so that the cable 61 is wound up, consequently the coil spring 21 is also lengthened and then a higher counterforce is built up for the pulley block and the handle 31.
  • the training device can also be used for the leg muscles and for the muscles of the chest and back as well as the neck.
  • a training device In expansion stages with deflection rollers and a rope or with sprockets and a chain, a training device according to the invention can be switched from squeezing the handles to pulling them apart. With attachable weights, the training device is upgraded to a barbell.
  • the extensively equipped variants of a training device according to the invention offer sporty users as well as rehabilitation patients or seniors for very many different muscles in principle similar training options as in a gym with complex machines and facilities, however at significantly lower costs, anywhere and at any time.

Abstract

Trainingsgerät zum Muskeltraining einer Person (P), bestehend aus einem länglichen Hohlkörper (1), innerhalb dessen eine Linearfeder (2) angeordnet ist, deren eines Ende über einen ersten Handgriff (31) oder ein anderes erstes Körperbindungselement (3) mit einer Hand PH oder einem anderen Körperteil der Person (P) verbindbar und in Längsrichtung gegen die Kraft der Linearfeder (2) bewegbar ist, wobei ein zweiter Handgriff (31) oder ein zweites Körperbindungselement (3) mit dem Hohlkörper (1) verbunden ist, wobei auf die Linearfeder (2) mittels einer Gewindestange (4) oder eines Kolbens in einem Zylinder oder einem Seilzug oder einer anderen Längenverstellung eine variable Vorspannkraft aufbringbar ist.

Description

Trainingsgerät mit Linearfeder und einstellbarer Vorspannung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Trainingsgerät zum Muskeltraining einer Person, bestehend aus einem länglichen Hohlkörper, innerhalb dessen eine Linearfeder angeordnet ist, deren eines Ende über einen ersten Handgriff oder ein anderes erstes Körperbindungselement mit einer Hand oder einem anderen Körperteil der Person verbindbar und in Längsrichtung gegen die Kraft der Linearfeder bewegbar ist, wobei ein zweiter Handgriff oder ein zweites Körperbindungselement mit dem Hohlkörper verbunden ist.
Der menschliche Körper und seine Muskeln sind über Tausende von Generationen an eine Vielfalt von Bewegungen adaptiert, die zum Erjagen oder zum Ernten der benötigten Nahrungsmittel erforderlich waren. Erst in den letzten vier bis fünf Generationen sind durch konsequente Arbeitsteilung und Mechanisierung für zahlreiche Menschen die zur Nahrungsbeschaffung erforderlichen Bewegungen in ihrer Vielfalt und in ihrer Anzahl dramatisch reduziert. Extreme Beschränkungen auf Sitzen, Stehen oder sehr wenige, aber sehr häufige Bewegungen lassen zahlreiche Muskeln schrumpfen, überlasten einige wenige Muskeln und schädigen auf die Dauer dadurch bestimmte Bereiche des Skeletts und/oder bestimmte Gelenke.
Als wirkungsvolle Gegenmaßnahme ist es bekannt, dass die betroffene Person ein linear wirkendes Federelement zusammen schiebt oder auseinander zieht. Das bestätigen z.B. M. Thomas, J. Grünert, T. Müller, M.W. Busse in ihrem Fachartikel D1 “Quantifizierung rehabilitativer Belastungen mit dem Therapieband“ in der Zeitschrift Klinische Sportmedizin, Clinical Sports Medicine- Germany, (KCS), Dezember 2000, Ausgabe 1 , Seite 16-23. Für die Stabilisierung von Muskeln, z.B. nach Gelenkoperationen, ist ein Gummiband ein geeignetes Hilfsmittel. Der Nutzer greift das Band mit den Fländen oder schlingt es sich um die Beine oder um andere Körperteile. Durch die Bewegung der Arme und/oder Körperteile gegeneinander wird auf die zu trainierenden Muskeln eine Kraft ausgeübt. Diese Kraft muss laut D1 einen bestimmten Wert erreichen, darf diesen Wert aber auch nicht überschreiten. Das Problem für den Nutzer ist, diesen Wert mit der gebotenen Genauigkeit zu bestimmen. Dazu präsentiert D1 sog. „Isokraftkurven“, also„Kurven gleicher Kräfte“. In diesen Kurven muss der Nutzer für einen bestimmten Typ des Gummibands die Länge eingeben, die er zwischen seinen Händen greift, die sog. „Ausgangslänge“. Zu dem vorgegebenen Maximalwert der Kraft sucht der Nutzer dann in der Graphik die zugehörige „Isokraftlinie“ und kann damit den Wert für die „Dehnlänge“ ablesen, also die Wegstrecke, um die er seine Hände gegen die Kraft des Gummibandes auseinander bewegen muss.
Ein entscheidender Nachteil ist, dass der Nutzer diese Dehnlänge kaum selber messen kann, da er ja dafür keine Hand frei hat. Der Wert muss also geschätzt oder von einer Hilfsperson gemessen werden. Für ein solches Training wird auf aktuellem Stand der Technik eine Vielzahl von anderen Gerätschaften beschrieben.
Die CN 121 56 17 A benutzt ein Rohr als Trainingsgerät, in dessen Innenraum an einem Ende ein elastisches Band befestigt ist, das am anderen Ende über eine Rolle nach außen geführt wird. Der Nutzer hält den Stab an einem Ende fest, stützt das andere Ende des Stabes ab, um dann als Training mit dem Fuß oder einer Fland das freie Ende des elastischen Bandes immer wieder herauszuziehen. Das elastische Band ist zumindest im Ruhezustand durch das Rohr abgedeckt. Nachteilig ist jedoch, dass das Band im aktivierten Zustand aus dem Rohr heraus geführt werden muss. Dabei kann sich der Nutzer im Band verheddern. Eine gravierende Einschränkung ergibt sich aus der notwendigen
Abstützung des Stabes am Boden oder an der Wand oder Decke eines Raumes. Dadurch werden relativ viele Muskeln an der Bewegung beteiligt, was die gezielte Beeinflussung bestimmter Muskeln oder Muskelgruppen sehr erschwert. Im Extremfall können sogar kleinere Muskeln, wie z.B. im Schulterbereich überlastet werden.
Die CN 882 100 86 U präsentiert eine Stange, auf der zwei Handgriffe in Längsrichtung gegen die Kraft von Spiralfedern verschiebbar sind. Nachteiliger Weise sind diese Federn jedoch unverkleidet auf die Außenseite aufgesetzt, so dass sich der Nutzer daran verletzen kann, insbesondere z.B. beim versehentlichen Zurückschnellen der Feder, die dann Flautpartien oder sogar Finger zwischen den Windungen einklemmen kann. Das Übungsgerät DE 712 5073 U besteht aus zwei teleskopartig ineinander schiebbaren Rohren, die eine Druckfeder umschließen. Diese Feder wird an den äußeren Enden der Rohre durch je eine Andruckplatte mit Kraft in Längsrichtung beaufschlagt und zum Training zusammengedrückt. Beide Andruckplatten sind durch ein Seil verbunden, damit sich die beiden Rohre stets etwas überlappen.
Nachteiligerweise ist durch die Seilverbindung und die Beschränkung der Körperbindungselemente zwischen Gerät und trainierender Person auf die Druckplatten eine Zugbelastung der Feder ausgeschlossen.
Ein Nachteil aller drei vorgenannten Geräte ist, dass der Startwert für die Gegenkraft durch die Bauausführung des Gerätes auf einen bestimmten Wert fixiert ist, den der Nutzer nicht ändern kann. Bei der CN 121 56 17 A ist der anfängliche Wert für die Gegenkraft bis zum Straffziehen des elastischen Bandes Null. Ebenso können bei den Geräten gemäß CN 882 100 86 U und DE 712 5073 U die Spiralfedern im entspannten Zustand eingebaut werden, so dass die zur Bewegung erforderliche Gegenkraft bei Null beginnt.
Am Trainingsgerät gemäß DE 20 2017 001 475 U1 Arif Emekse sind auf der Außenseite eines Rohres elastische Seile aufgespannt. Der Nutzer muss eines oder mehrere dieser Seile mit beiden Fländen ergreifen, auf je einen Handgriff herunter drücken und dann die Handgriffe gegen die Kraft der Seile hin- und herbewegen. Die Anzahl der gegriffenen Seile stuft die Kraft ab. Der entscheidende Nachteil ist, dass die Seile ohne jeden Schutz angebaut werden müssen. Der Nutzer kann sich darin verheddern oder sogar davon verletzt werden. Ein systematisches und zielgerichtetes Training erfordert einen bestimmten Wert für die Gegenkraft, wie z.B. D1 ganz ausdrücklich feststellt. Um diesen Wert zu erreichen, müssen bei allen drei vorgenannten Trainingsgeräten die Körperbindungselemente zwischen Nutzer und Gerät, wie z.B. die Handgriffe, gegeneinander bewegt werden. Dadurch ändern sich deren Abstand und folglich auch die Ausrichtung und Haltung der jeweils Kraft aufbringenden Gliedmaßen des Nutzers, wodurch sich die Anzahl der belasteten Muskeln sowie der Betrag ihrer jeweiligen Belastung verändert. Das verkompliziert die gezielte Belastung bestimmter Muskeln.
Der jeweilige Abstand der Griffe oder der Schlaufen oder der Druckplatten derartiger Trainingsgeräte grenzt ein, welche Muskeln oder Muskelgruppen des menschlichen Körpers trainiert werden können und welche nicht. Daraus ergibt sich die gravierende Einschränkung, dass sich mit diesen Geräten das Training kaum auf relativ wenige, bestimmte Muskeln des Körpers fokussieren lässt.
Ferner sind aus dem Stand der Technik die DE 1 1 73 001 A, AT 388 105 B, GB 1 233 394 A und EP 0 336 074 A2 bekannt.
Auf diesem Hintergrund hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, ein Trainingsgerät zu entwickeln, das ähnlich kompakt und kostengünstig wie die vorbenannten Geräte ist, aber die geschilderten Nachteile vermeidet und die reproduzierbare Einstellung eines bestimmten Mindestwertes für die Gegenkraft ermöglicht und das Risiko von Verletzungen durch unbeabsichtigte oder unkontrollierte Bewegungen oder Irrtümer bei der Nutzung möglichst gering hält und das ein gezieltes und systematisches Training prinzipiell möglichst vieler Muskeln, aber während jeder Übung mit der Eingrenzung auf möglichst nur wenige zu trainierende Muskeln oder damit verknüpfte Muskelgruppen ermöglicht.
Als Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, dass auf die Linearfeder mittels einer Gewindestange oder eines Kolbens in einem Zylinder oder einem Seilzug oder einer anderen Längenverstellung eine variable Vorspannkraft aufbringbar ist.
Für eine bessere Lebensqualität, für den Aufbau von allzu schwachen Muskeln oder für eine Therapie geschädigter Muskelbereiche sowie damit verbundener Knochen und/oder Gelenken sind regelmäßige, gezielte und wohldosierte Bewegungen bestimmter Muskeln und Muskelgruppen erforderlich, die mit einer kontrollierbaren Mindestbelastung beginnen müssen, um im Verlauf des Trainings in kleinen Schritten gesteigert werden zu können.
Aktuellem Wissensstand zufolge ist für das Erhalten und den Aufbau von Muskelkraft das Erreichen und Einhalten einer bestimmten, dem Muskelzustand angemessenen Mindestkraft an jedem zweiten Tag für etwa 2 min bereits ausreichend. Eine sehr viel höhere und/oder sehr viel häufigere Belastung hingegen ist nicht etwa noch hilfreicher, sondern kann sogar schädlich sein.
Es zählt zum Verdienst dieser Erfindung, erkannt zu haben, dass viele Muskeln und Muskelgruppen moderner Menschen regelmäßig und gezielt trainiert werden müssen, dass aber zu diesem Zweck im Idealfall nur jeweils wenige Muskeln oder, in der Praxis, eine sehr begrenzte Muskelgruppe trainiert werden sollte, damit der Betrag und die Ausrichtung dieser Belastung auf die jeweilige Kondition dieser Muskelgruppe abgestimmt werden kann. Ein gleichzeitiges, ungezieltes und unbegrenztes Training möglichst vieler Muskeln des menschlichen Körpers kann hingegen für etliche Muskeln sinnlos oder sogar schädigend sein.
Daraus ergibt sich eine zeitlich nacheinander abfolgende Belastung der Muskeln, wofür folglich kleinere und dadurch auch aufgabengemäß kostengünstigere und kompaktere Trainingsgeräte ausreichen.
Das entscheidende erfinderische Merkmal ist der vom Benutzer einstellbare Schwellwert für die Gegenkraft des Trainingsgerätes, indem die Linearfeder einer Vorspannung ausgesetzt wird. Erst wenn dieser Schwellwert überschritten wird, bewegt sich die Feder. Kleinere Kräfte bewirken keine Veränderung.
Dieses Merkmal kann auf gar keinen Fall durch eine entsprechende Bewegung der Körperbindungselemente zwischen Nutzer und Gerät ersetzt werden. Wenn z.B. ein Nutzer ein stabförmiges Trainingsgerät mittig und waagerecht vor seinen Bauch hält und mit beiden Fländen auf die Enden des Trainingsgerätes drückt, so ist die Belastung der Muskeln in Brust und Arm eine ganz andere, wenn das Trainingsgerät nicht 30 cm kurz, sondern 130 cm lang ist.
Der Leser dieses Textes kann den Unterschied im Selbstversuch nachvollziehen, indem er sich vor einen Tisch setzt, seinen Rumpf parallel zur Tischkante ausrichtet und mit einer Hand auf eine Tischecke direkt neben dem Rumpf drückt. Dabei werden unter anderem der große Brustmuskel (Pectoralis major) und Muskeln an der Innenseite des Unterarms (Flexor und Palmaris) aktiviert. Mit der anderen, freien Hand kann die Aktivierung dieser Muskeln ertastet werden. Diese Muskelbelastung entspricht etwa der genannten Nutzung eines 30 cm kurzen Trainingsgerätes.
Im nächsten Schritt des Selbstversuches möge sich der Leser um 50 cm von der Tischecke entfernen und wiederum mit einer Hand auf die Tischecke drücken. Er wird dann mit seiner anderen Hand ertasten können, dass die Belastung des Brustmuskels viel geringer ist, anstelle dessen aber der vordere Muskel des Oberarms (Biceps brachil) aktiviert ist. Diese Muskelbelastung entspricht etwa der genannten Nutzung eines 130 cm langen Trainingsgerätes.
Im zuvor beschriebenen Selbstversuch hat der Leser ebenfalls erfahren, dass der Betrag der Kraft, mit der seine Hand auf die Tischecke drückt, ab einer gewissen Grenze als mühsam empfunden wird. Aber erst oberhalb eines fühlbaren Schwellwertes ist diese Kraft derart hoch, dass die betroffenen Muskeln geübt und trainiert werden, so dass sie beim nächsten Mal mit einer etwas höheren Kraft auf die Tischecke beziehungsweise das Trainingsgerät drücken können.
Hier kommt der Vorzug des erfinderischen Merkmals des einstellbaren Mindestwertes für die Kraft zur Bewegung der Linearfeder zum Tragen: Der Nutzer kann im Selbstversuch ermitteln, wie hoch die für die jeweilige Muskelgruppe grade noch kompensierbare Gegenkraft der Linearfeder ist und diesen Wert als Vorspannung der Linearfeder einstellen. Beim nächsten Training kann er von dieser Einstellung ausgehen und die Belastung geringfügig aber stetig von Training zu Training erhöhen. Auf diese Weise wird ein Anwachsen der Muskeln erreicht.
Alternativ kann bei Senioren oder älteren Personen der alters bedingten Rückbildung der Muskulatur entgegen gewirkt werden, indem stets der zum Beginn des Trainings gefundene Mindestwert der Belastung als Vorspannung eingestellt bleibt. Dabei ist es ein VORTEIL der Erfindung, dass die Gegenkraft der Linearfeder nicht über die Bewegung hinweg gleichmäßig ist, sondern proportional zum Weg ANSTEIGT. Wenn es bevorzugt um den Erhalt und den Aufbau der Kraft von bestimmten Muskeln geht, dann ist bei der vorgenannten Trainingsmethode mit einer Belastung stets nahe dem aktuellen Grenzwert für das Verfahren des Handgriffes während des Trainings eine relativ kurze Wegstrecke ausreichend. Bei dieser Trainingsart wird die Feder jedoch bei der Vorspannung auf einen relativ hohen Wert und damit um eine sehr große Wegstrecke auseinandergezogen.
Bei einer anderen Trainingsmethode wird die Belastung stufenweise von einem sehr niedrigen Wert aus erheblich gesteigert, z.B. von 50% über 75% auf 100% der maximal aufbringbaren Kraft. Dadurch ergeben sich während des Trainings sehr viel längere Verfahrwege. Bei dieser Trainingsart ist für den subjektiven Komfort des Trainierenden die Methode zur Einstellung der Vorspannkraft wesentlich, also die Anzahl der dafür erforderlichen Handgriffe, die erforderliche Zeit und die nötige Konzentration.
Als Linearfeder ist jeder längliche Gegenstand oder jede längliche Konstruktion geeignet, die durch Druck oder Zug in Längsrichtung zusammen gestaucht oder auseinander gezogenen werden kann und dabei eine zur Längenänderung proportional anwachsende Gegenkraft aufbaut.
Sehr einfach im Aufbau sind Profile aus Gummi oder elastischem Kunststoff. Zu beachten ist, dass diese Werkstoffe relativ schnell altern, wobei sie entweder verspröden oder erweichen, so dass sich die jeweilige Gegenkraft so lange ändert, bis das Profil reißt oder bricht.
Als alternative Linearfeder ist ein Kolben mit einer umlaufenden Dichtung in einem Hohlprofil bewegbar, vorzugsweise in einem
Hohlzylinder. Durch die Bewegung wird Luft oder ein anderes Gas reversibel verdichtet. Das verdichtete Medium speichert die Bewegungsenergie und bewegt den Kolben wieder zurück, wenn die Krafteinwirkung auf ihn entfällt. Als Kompressionsraum dient ein Abschnitt des Hohlprofils oder ein Druckbehälter wird über eine
Rohrleitung angeschlossen. Ein mögliches Ausführungsbeispiel ähnelt einer Luftpumpe für Fahrräder. Als Option ist sogar die wechselweise Benutzung als Luftpumpe denkbar. Als Werkstoff für die Linearfeder bevorzugt die Erfindung Stahl. Dabei ist die Ausführungsform beliebig. Eine Option ist ein Stapel aus in sich gewellten Stahlscheiben. Die Wellenberge von jeweils zwei aufeinander liegenden Scheiben werden miteinander vernietet oder zusammen geklammert. Sehr viel einfacher im Aufbau und daher bevorzugt ist jedoch ein spiralförmig gebogener Federstahldraht, oft auch als "Spiralfeder" bezeichnet.
Für jede Ausführungsform aller hier genannten "Linearfedern" gilt physikalisch das gleiche Grundgesetz, nämlich: Die Gegenkraft einer jeden linear wirkenden Feder ist
F = c ' X
oder Kraft ist gleich Federkonstante mal demjenigen Weg, um den die Feder auseinander gezogen wird. Wenn der Weg X verdoppelt wird, verdoppelt sich auch die Kraft. Ein Muskel, der nahe seiner Belastungsgrenze arbeitet, kann unter gar keinen Umständen noch mal "so eben" mit der doppelten Last beaufschlagt werden. Vielmehr zeigt sich in der Praxis, dass "an einem guten Tag" vielleicht noch 5% bis 8% zugelegt werden können, aber auf gar keinen Fall die Last und damit die Kraft verdoppelt werden kann.
Daraus folgt für die praktische Benutzung des Trainingsgerätes: Wenn eine derart hohe Vorspannung der Feder eingestellt wird, dass die Belastungsgrenze des zu trainierenden Muskels fast erreicht ist, dann muss der Nutzer WÄFIREND dem Training den Handgriff nur um ein relativ sehr kurzes Wegstück auf dem Rohr verschieben.
Die Länge des Rohres oder anderen Flohlkörpers ergibt sich aus dem Verhältnis zwischen der niedrigsten, gewünschten Gegenkraft des Trimmstabes, z.B. für ein kleinwüchsiges Fotomodell oder kleine Muskeln wie z.B. im Schulterbereich, und der höchsten, gewünschten Gegenkraft, z.B. für einen muskulösen Sportler oder für große Muskeln, wie z.B. am Oberschenkel. Das Rohr muss so lang sein, dass die Feder, ausgehend von ihrer Ruheposition, so weit ausgedehnt und dadurch vorgespannt werden kann, dass auch die maximal gewünschte Vorspannungskraft noch erreicht wird. Darüber hinaus ist nur noch eine Zusatzlänge von 5 bis 8% für die eigentliche Trainingsbewegung erforderlich.
Auf sämtliche der vorgenannten Bauformen von Linearfedern kann die erfindungsgemäße Vorspannkraft aufgebracht werden. Dazu wird eines der beiden Enden der Linearfeder über eine Längenverstellung mit dem Hohlprofil oder mit dem ersten Handgriff des Trainingsgerätes verbunden. Eine einfache Ausführung der Längenverstellung ist eine Gewindestange, die der Nutzer des Trainingsgerätes von außen verdrehen und in einer beliebigen Winkelstellung festsetzen kann. Dadurch wird eine Mutter auf der Gewindestange in Längsrichtung bewegt. Bei der Konstruktion ist wählbar, ob die Mutter oder die Gewindestange mit der Linearfeder verbunden ist. Dabei ist entweder die Mutter oder die Gewindestange drehbar gelagert und das jeweils andere Element nicht verdrehbar befestigt. Zu beachten ist bei der Konstruktion, dass für die Gewindestange bei jedem Betrag der Vorspannung stets ein ausreichender Bewegungsraum vorhanden sein muss.
Eine andere, ebenfalls einfach aufgebaute Längenverstellung ist ein Seil oder Flachband zwischen einem Ende der Linearfeder und einer lösbaren Klemme am Hohlkörper. Seil oder Flachband werden manuell aus dem Hohlkörper so weit herausgezogen, bis die gewünschte Vorspannung erreicht ist und dann wieder festgeklemmt. Von einer Skala mit Messstrichen oder mittels einer anderen Kennzeichnung auf dem Seil oder dem Band ist der Betrag der Vorspannung genau ablesbar.
Eine andere Ausführungsform der Längenverstellung ist ein Zylinder, in dessen Innenraum ein Kolben durch Einpressen oder Absaugen eines Mediums verschoben und wieder fixiert wird. Eine weitere Variante ist ein sogenannter Rollbalg, wie er im Prinzip von Luftfederungen für Kraftfahrzeuge bekannt ist.
Alle vorgenannten Bauformen von Linearfedern und von Längenverstellungen können sowohl als Zug- wie auch als Druckfeder ausgebildet werden. Bei der Ausführung als Druckfeder muss die Längenverstellung die Linearfeder verkürzen. Wenn die Linearfeder als Zugfeder wirken soll, muss sie durch die Längenverstellung verlängert werden.
Wenn als Linearfeder eine Spiralfeder gewählt wird, so können deren Windungen besonders kompakt ausgeführt werden, je nachdem ob sie als Zugfeder oder als Druckfeder betrieben werden soll. Bei einer Zugfeder liegen die Windungen im unbelasteten Ruhezustand aufeinander und werden bei Belastung und/oder durch die Vorspannkraft der Längenverstellung auseinandergezogen. Bei einer Druckfeder sind die Windungen im unbelasteten Ruhezustand voneinander beabstandet und werden bei Belastung und/oder durch die Vorspannkraft der Längenverstellung näher aneinander heran geschoben. Wenn die Windungen aufeinander liegen ist die maximal mögliche Druckkraft der Feder erreicht.
In einer anderen Ausführungsform ist die Spiralfeder eines erfindungsgemäßen Trainingsgerätes sowohl als Zugfeder wie auch als Druckfeder einsetzbar. Dabei sind die Windungen der Spiralfeder im unbelasteten Ruhezustand voneinander beabstandet. Bevor auf die Feder eine Kraft ausgeübt wird, muss für die Vorspannung durch Aktivieren eines Anschlages, einer Kupplung oder eines anderen Mechanikelementes festgelegt werden, in welche Richtung die Vorspannkraft wirken soll, damit sie für die spätere Kraft beim Training wunschgemäß als Schwellwert wirkt. Vorzugsweise wird dabei durch diese Mechanik der Betrieb in die andere, dann "falsche" Bewegungsrichtung blockiert.
Es ist die Grundidee dieser Erfindung, die beiden Enden der Linearfeder über je ein Körperbindungselement, wie zum Beispiel einen Handgriff, mit den Gliedmaßen oder einem anderen Körperteil des Nutzers zu verbinden, wobei nur ein erster Handgriff direkt mit der Feder verbunden werden kann. Der zweite Handgriff ist grundsätzlich indirekt über etliche, dazwischen geschaltete Bauelemente mit der Linearfeder verbunden.
In einer sehr einfachen Variante eines erfindungsgemäßen Trainingsgerätes ist z.B. das zweite Ende der Linearfeder über eine Längenverstellung mit dem Hohlkörper verbunden, an dem ein Körperbindungselement befestigt ist. Die erste Verbindung zum Körper wird durch eine direkte Verknüpfung des ersten, bei der Nutzung beweglichen Endes der Linearfeder mit einem Körperbindungselement hergestellt. Dieses Körperbindungselement ist gegenüber dem Hohlkörper bewegbar, zum Beispiel indem ein abgewinkeltes Endstück der Spiralfeder durch einen Schlitz im Hohlkörper hindurch in das Körperbindungselement hineinragt und dort befestigt ist.
Zum Beispiel indem das Endstück des Federdrahtes der Linearfeder in eine Wellenform gepresst ist und mit diesem gewellten Abschnitt in eine prinzipiell komplementäre Vertiefung im Handgriff hineingepresst ist, wobei die Vertiefung mit einem gewissen Untermaß zum gewellten Federdraht dimensioniert ist, damit Federdraht und Körperbindungselement eine sichere Verbindung eingehen.
In der einfachen Geräteausführung mit nur einer Feder reicht es aus, nur einen einzigen Handgriff beweglich zu lagern. Der andere Handgriff ist FEST an einem Ende des Rohres angeordnet. Während des Trainings ragt das Rohr dann nur mit EINEM Ende über den Handgriff hinaus. Ein Trainingsgerät in der Konfiguration mit nur einem einzigen beweglichen Handgriff und mit nur einer einzigen Feder, die als reine Druckfeder im Ruhezustand fast die gesamte Länge des Hohlkörpers ausfüllt, kann zusätzlich durch Aufstecken von je einer Gewichtsscheibe an den Enden des Hohlkörpers zu einer Hantel aufgewertet werden. Dabei ist zu beachten, dass sich beim Zusammenschieben der Handgriffe die Gewichtslast der Scheiben ungleichmäßig auf die beiden Hände verteilt.
Wenn von dem Trainingsgerät in der vorgenannten Konfiguration die Gewichtsscheiben abgenommen werden und anstelle dessen Kissen, Schlaufen, Balken oder ähnliches als Körperbindungselemente aufgesteckt werden, so kann das Gerät auch zum Training von Beinen, Rumpf oder Hals benutzt werden. Dann kann es von Vorteil sein, dass im zusammen geschobenen Zustand der Hohlkörper nur an einem Ende über die Körperbindungselemente herausragt.
Alternativ zur Ausführung als Druckfeder kann die Linearfeder als Zugfeder konfiguriert werden. Im Ruhezustand füllt sie nur einen Teil des Hohlkörpers aus. Wenn der bewegbare Handgriff aus seiner Ruheposition in der Nähe des zweiten, fest mit dem Hohlkörper verbundenen Handgriffs bis zum gegenüberliegenden Ende des Hohlkörpers verfahren wird, ist die maximale Gegenkraft des Trainingsgerätes erreicht.
Mit einer derartigen, einfachen Anordnung ist durchaus ein Training zahlreicher Muskelgruppen möglich. Der zuvor beschriebene Selbstversuch des Lesers zeigt jedoch anschaulich, dass der Abstand der Körperbindungselemente zueinander einen ganz wesentlichen Einfluss auf die Auswahl der zu trainierenden Muskelgruppen hat. Deshalb schlägt die Erfindung vor, dass in einer weiteren Ausführungsvariante das Körperbindungselement gegenüber dem beweglichen Ende der Linearfeder in einen wählbaren, aber während der Nutzung festen Abstand gebracht werden kann. Dazu kann eine Lochleiste oder eine andere Stange dienen, die als Zugschubstange das Körperbindungselement und die Linearfeder miteinander verbindet.
In einer Ausführungsvariante ist die Lochleiste auf der Außenseite des Hohlkörpers beweglich gelagert, beispielsweise in einer länglichen Rille. An der nach innen weisenden Seite der Lochleiste ist das abgewinkelte Ende der Linearfeder eingehakt. An der nach außen weisenden Seite ist eine Reihe von Löchern angeordnet, in die ein Handgriff oder ein anderes Körperbindungselement mit einem federbelasteten Bolzen eingerastet werden kann.
Alternative sind an die Lochleiste seitlich Führungsbögen angesetzt, die zumindest teilweise um den Hohlkörper herum greifen und auf der Außenfläche des Hohlkörpers mittels Gleitlager, Kugellager oder Rollenlager bewegbar sind. Diese Struktur erinnert an die Wirbelsäule eines Fisches mit den daran befestigten bogenförmigen Gräten.
In einer weiteren Variante sind die Führungsbögen zu einem äußeren Hohlzylinder oder Hohlkörper erweitert, der den inneren Hohlkörper des Trainingsgerätes umfasst. Wenn die Linearfeder als Druckfeder ausgeführt und benutzt wird, kann auf diese Weise schon mit einer einzigen Linearfeder ein stabförmiges Trainingsgerät konstruiert werden, dass von beiden Stirnseiten her zusammengedrückt wird. Im maximal zusammengepressten Zustand ragt nur auf einer Seite der Hohlkörper in Längsrichtung über das Körperbindungselement heraus und die beiden Körperbindungselemente berühren sich. Diese Konfiguration ist zum Beispiel besonders dann vorteilhaft, wenn das Trainingsgerät zwischen den Knien des Nutzers zusammen gepresst werden soll.
Die vorgenannte Konfiguration erfordert eine Druckfeder im Hohlkörper des Trainingsgerätes. Beim Zusammendrücken einer Spiralfeder aus Stahl werden die Drahtwindungen nicht nur immer näher aneinander gedrückt, sondern auch etwas quer zur Längsrichtung der Spiralfeder bewegt. Der Grund dafür sind kleinste, beim Drahtziehen, Drahtbiegen und Drahthärten nicht vermeidbare Inhomogenitäten. Dadurch können die Drahtwindungen die Innenwand des Hohlkörpers berühren und daran entlang schleifen. Beide Effekte lassen Druckfedern früher altern als Zugfedern.
Wenn z.B. aus diesem Grund eine Zugfeder genutzt werden soll, aber dennoch die beiden Handgriffe im Training aufeinander zu geschoben werden sollen, so ist eine Richtungsumkehrung zwischen dem Ende der Linearfeder und dem Körperbindungselement erforderlich. Die Erfindung schlägt dazu eine Verbindung über ein Zugseil vor, das über eine Umlenkrolle am Ende des Hohlkörpers abläuft. Das Zugseil verläuft von der Linearfeder bis zur Umlenkrolle im Inneren des Hohlkörpers. Von der Umlenkrolle aus wird es an die Außenfläche geführt. Unter Belastung spannt es sich zwischen Umlenkrolle und Körperbindungselement. Dazu ist eine bewegliche Führung des Körperbindungselementes auf der Außenseite des Hohlkörpers erforderlich. Anstatt eines Seils kann auch eine Kette mit gelenkig miteinander verbundenen Gliedern eingesetzt werden.
Damit das Seil oder die Kette auf der Außenseite des Hohlkörpers nicht zu einer Verletzungsgefahr für den Nutzer werden, sollten sie in einer Nut geführt werden. Wenn der Hohlkörper ein Strangpressprofil ist, kann diese Nut von vornherein darin eingepresst werden. Weil eine Kette von ihrer Oberseite her mit dem Körperbindungselement verkoppelt werden kann, muss die Nut nicht breiter als die Kette sein. Weil eine Seilklemme prinzipiell breiter als das einzuklemmende Seil sein muss, sollte sie durch einen schmalen, aber belastbaren Niederhalter ergänzt werden, der das Seil in die Führungsnut herunter drückt.
Eine Alternative zu Seil oder Kette ist eine erste, längsbeweglich gelagerte Zahnstange, die mit dem ersten Körperbindungselement verbunden ist und die auf oder im Hohlkörper angeordnet ist und die in ein Ritzel eingreift, das im oder am Hohlkörper drehbar gelagert ist und das in eine zweite Zahnstange eingreift, die längsbeweglich gelagert und mit dem ersten Ende der Linearfeder verbunden ist.
Die beiden Zahnstangen können - im Gegensatz zu Seil und Kette - nicht nur Zugkräfte, sondern auch Schubkräfte übertragen. Das ist insbesondere für eine Feder sinnvoll, die sowohl zusammengeschoben als auch auseinander gezogen werden soll. Dadurch können mit einem Gerät rund doppelt so viele Übungen am Körper ausgeführt werden. Zu beachten ist dabei, dass für den Längenanteil der Zahnstangen, der über das Ritzel hinaus ragt, ein ausreichender Bewegungsraum geschaffen werden muss. Im Interesse einer verletzungsfreien Nutzung sollte dieser Bewegungsraum mit einem Gehäuse umgeben werden, das jedoch stets Platz beansprucht.
Die vorbeschriebenen Varianten können als Trainingsgerät mit nur einer einzigen Linearfeder ausgeführt werden. Eine solche Ausführung weist prinzipbedingt im Minimum nur einen einzigen beweglichen Handgriff auf. Wenn eine solche Gerätevariante durch Aufstecken von je einer Gewichtsscheibe an beiden Enden des Hohlkörpers zu einer Hantel aufgewertet wird, so verteilt sich beim Zusammenschieben oder Auseinanderziehen der beiden Handgriffe die Gewichtslast der Scheiben ungleichmäßig auf die beiden haltenden Hände. Wenn in diesen Varianten die Belastung durch die beiden
Gewichtsscheiben stets gleichmäßig verteilt werden soll, so muss auch der zweite Handgriff auf dem Hohlkörper in Längsrichtung verschieblich sein. Zur Lösung dieser Unteraufgabe können beide Handgriffe über ein Seil und insgesamt zwei Umlenkrollen mit einer Linear-Zug-Feder verbunden werden. Das Seil verbindet die
Linearfeder im Inneren des Hohlkörpers über die erste Umlenkrolle am ersten Ende des Hohlkörpers mit dem ersten Handgriff auf der oberen Außenseite. Von da aus verläuft das Seil weiter an der oberen Außenseite des Hohlkörpers entlang und durch eine Aussparung des zweiten Handgriffes hindurch zur zweiten Umlenkrolle am zweiten
Ende des Hohlkörpers und weiter an der unteren Außenseite wieder zurück zum zweiten Handgriff, an dessen Unterseite es eingekoppelt ist. Die Kopplungen zwischen dem Seil und den beiden Handgriffen sind also an jeweils gegenüberliegenden Seiten des Hohlkörpers angeordnet. In dieser Version können die beiden Handgriffe im
Training unter Belastung der Feder nur aufeinander zu bewegt werden.
Zu beachten ist, dass sich das Seil nur unter Last strafft und sich nur dann selbsttätig in eine Nut auf der Außenseite des Hohlkörpers glatt hinein legt. Wenn die Handgriffe im unbelasteten Zustand auseinander geschoben werden, so entspannt sich das Seil und hängt dann aus der Nut heraus. Anstelle eines Seils kann auch eine Kette genutzt werden. Wenn beide Handgriffe im Training sowohl aufeinander zu gedrückt als auch voneinander weg gezogen werden sollen, so erfordert das eine Umschaltung. Dazu kann ein über zwei Laufrollen an den Enden des Trainingsgerätes sowohl an der oberen wie auch an der unteren Außenseite des Hohlkörpers umlaufendes Seil oder alternativ eine über zwei Kettenräder außen umlaufende Kette dienen. Das Seil bzw. die Kette sind dabei endlos, denn sie bilden ein geschlossenes Oval. An das Seil beziehungsweise an die Kette ist die Linearfeder direkt oder indirekt sowie jeder der beiden Handgriffe entweder mit seiner Oberseite oder mit seiner Unterseite angekoppelt, je nachdem welche Bewegungsrichtung gewünscht ist. Jeder Handgriff weist also zwei Kopplungen auf. Insgesamt sind vier Kupplungen für das gesamte Trainingsgerät erforderlich.
Diese Kupplungen können z.B. als sog. Schot-Klemme für das Seil ausgebildet werden, also aus zwei einander gegenüberstehenden, schwenkbaren, leicht gekrümmten und gezähnten Reibflächen bestehen, die mit Federkraft an das Seil gedrückt werden und es dadurch festhalten. Bei einem Ansteigen der Zugkraft im Seil werden die gezahnten Reibflächen noch stärker aufeinander gepresst und drücken sich dadurch noch tiefer in das Seil ein. Dadurch können sie - in den Grenzen ihrer Zähnung - recht erhebliche Kräfte übertragen. Zum Lösen der Klemmung muss lediglich eine der beiden Hälften nach außen verschwenkt werden. Für die Ketten sind als Kupplung Haken geeignet, die hinter die Gelenke der Kettenglieder einhaken. Oder Kupplungszapfen, die sich zwischen die Gelenke absenken.
Als weiteres Merkmal ist das freie Ende der Linearfeder an ein weiteres Seilstück oder an eine weitere Kette angebunden. Dieses zusätzliche Teilstück verläuft zuerst im Inneren des Hohlkörpers und dann über eine weitere Umlenkrolle b.z.w. ein zusätzliches Kettenrad an die Außenseite des Hohlkörpers. Dort ist es an einem Punkt des als Oval umlaufenden Seiles oder der als Oval umlaufenden Kette angekuppelt.
Eine interessante Alternative ist die Funktion einer Getriebeüber setzung zwischen der Bewegung der Handgriffe und der Bewegung der Linearfeder durch eine Seilwinde auf der Achse eines der beiden Kettenräder der oval umlaufenden Kette. Diese Seilwinde wickelt das kurze Seil auf, das mit dem freien Ende der Linearfeder verbunden ist. Wenn der Durchmesser der Seilwinde kleiner als der Durch messer des Kettenrades ist, dann legen die Handgriffe einen größeren Weg zurück als der Dehnungsweg der Linearfeder. Und zwar gemäß dem Verhältnis zwischen dem Durchmesser der Seil winde und dem Durchmesser des Kettenrades. Mit dem Kehrwert dieses Verhältnisses reduziert sich dadurch auch das Verhältnis zwischen der größten und der kleinsten Gegenkraft an den Hand griffen auf ihrem gesamten Verfahrweg auf dem Hohlkörper. Im Vergleich zu einer direkten Anbindung der Linearfeder an die oval umlaufende Kette reduziert sich damit die Schwankung der Gegenkraft an den Handgriffen über ihren Verschiebeweg hinweg.
In einer weiteren Variante ist die Seilwinde außerhalb des Hohlkörpers angeordnet und dort für den Nutzer zugänglich. Zur Anpassung an verschiedene Größenordnungen der Gegenkraft für sportlich aktive Nutzer bis hin zu Rehabilitationspatienten kann der Nutzer eine von mehreren Seilwinden mit verschiedenen Durchmessern wählen, auf die Achse des Kettenrades aufstecken und dann das Seil der Linearfeder einhängen. Oder er kann eine Seilwinde mit relativ kleinem Durchmesser durch das Aufstecken von Halbschalen oder Hülsen vergrößern, um die Gegenkraft zu erhöhen, die an den Handgriffen wirksam ist. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung ist, dass die Handgriffe an einem beliebigen Punkt eingekuppelt werden können. Dadurch kann ihre Ausgangsstellung entweder die Mitte des Trainingsgerätes sein. Zum Training werden die Handgriffe dann auseinander gezogen. Oder die beiden Handgriffe werden im Ruhezustand an den äußeren Enden des Trainingsgerätes eingekuppelt. Zum Training müssen sie dann aufeinander zu gedrückt werden.
Während des Trainingsbetriebs sind grundsätzlich nur die einander gegenüberliegenden Kupplungen der beiden Handgriffe aktiv. Also beim ersten Handgriff nur die obere Kupplung, beim zweiten nur die untere oder umgekehrt. Nur die beiden oberen oder nur die beiden unteren Kupplungen in Eingriff zu bringen, blockiert die Bewegung ebenso wie der gleichzeitige Eingriff von allen vier Kupplungen.
Bei allen Varianten eines erfindungsgemäßen Trainingsgerätes ist die Feder INNERHALB des Hohlkörpers, z.B. eines Rohres, angeordnet, damit sich der Nutzer nicht an der Feder verletzen kann. In einer sehr einfachen Ausführung ist der Hohlkörper geschlitzt oder besteht aus einem C-förmigen oder U-förmigen Profil, so dass ein Handgriff DIREKT mit der Feder verbunden werden kann. Der geschlitzte Hohlkörper muss mit seiner Wandstärke und/oder mit Verstärkungsrippen so stabil sein, dass er allen Belastungen standhält.
Wenn bei einem Hohlkörper mit gleicher Festigkeit wie vor Material und Gewicht reduziert werden sollen, muss der Schlitz entfallen. Der Hohlkörper ist z.B. ein Rohr. Oder ein Strangpressprofil aus Aluminium mit geschlossenem Querschnitt. Bei diesen Ausführungen des Hohlkörpers kann ein Seil oder eine Kette an dem zu bewegenden Ende der Feder befestigt werden, innerhalb des Hohlkörpers zu einer Umlenkrolle am Ende des Hohlkörpers geführt werden, um dann auf der Außenseite des Hohlkörpers weiter zu dem beweglichen Handgriff zu verlaufen. Weitere Varianten mit zwei Umlenkrollen sind zuvor beschrieben.
Eine Kette ist anfänglich teurer als ein Seil. Der Verschleiß beginnt in den Gelenken der Kette und setzt erst sehr viel später auch an den Kettengliedern ein. Ein Seil verschleißt in allen Fasern gleichmäßig. Die Lebensdauer einer Kette kann - im Unterscheid zum Seil - durch Fettung verlängert werden. Bei Seilen sollte im Interesse der Lebensdauer ein Mindestkrümmungsradius nicht unterschritten werden. Wenn der Durchmesser der Rollen jedoch noch kleiner sein muss, kann anstelle des Seils ein Flachriemen verwendet werden. Abhängig vom Kundenkreis und der vorrangigen Verwendung eines erfindungsgemäßen Trainingsgerät kann mit einem Seil eine kostengünstigere Variante oder mit einer Kette eine langlebigere Ausführung konstruiert, produziert und angeboten werden.
In einer interessanten Variante ist ein erfindungsgemäßes Trainings gerät statt mit nur einer mit zwei Linearfedern ausgerüstet, die in Längsrichtung hintereinander in einem gemeinsamen, relativ langen Hohlkörper angeordnet sind. Es ist möglich, die Längenverstellung für jede Linearfeder an den beiden Enden des Hohlkörpers anzuordnen. Beide Längenverstellungen müssen dann getrennt voneinander eingestellt werden. In einer anderen Untervariante werden beide Federn mit jeweils einer Längenverstellung in der Mitte des Hohl körpers vorgespannt. Wenn zur Längenverstellung je ein Zugseil auf einer Seiltrommel aufgewickelt werden soll, dann können die beiden Seilenden auf einer einzigen, gemeinsamen Seiltrommel um 180 Grad gegeneinander versetzt befestigt werden. Dann werden beide Linearfedern in einem Arbeitsgang jeweils mit dem genau gleichen Wert vorgespannt.
Diese gemeinsame Längenverstellung ist bei einem geschlitzten Hohlkörper mit direkter Verbindung zwischen den Linearfedern ebenso anwendbar, wie bei einem geschlossen Hohlkörper mit Umlenkrollen an den Enden, über die je ein Seil zwischen Linearfedern und Handgriffen verläuft.
Ein Merkmal der vorbeschriebenen Varianten mit zwei Federn ist, dass beim Zusammen- bzw. beim Auseinanderschieben der beiden Griffe links UND rechts jeweils ein gleichlanger Abschnitt des Gerätes "übersteht", sofern beide Federn identisch sind. Das ist insbesondere dann ein Vorteil, wenn auf beide Enden des Trainingsgerätes jeweils gleich große Gewichte als zusätzliche Trainingsbelastung aufgesteckt werden. Dann üben diese Gewichte bei jeder Position der Handgriffe weiterhin eine symmetrische Gewichtskraft aus.
Für die Varianten mit zwei Federn ist es eine interessante Option, Federn mit unterschiedlicher Gegenkraft zu verwenden. Eine erste Spiralfeder ist beispielsweise aus relativ dünnem Draht gewendelt, die zweite Spiralfeder aus relativ dickem Draht und beide Federn haben im Ruhezustand etwa die gleiche Länge. Beide Federn werden mittels einer eigenen Längenverstellung vorgespannt und durch einen eigenen Handgriff bewegt. Dadurch bietet ein einziges Gerät ein befriedigendes Training sowohl mit relativ niedrigen als auch mit vergleichsweise hohen Gegenkräften. Bei sehr niedrigen Kräften wird durch die Vorspannung und/oder das Training vor allem die „schwache“ Linearfeder bewegt, während die „starke“ Feder ihre Länge kaum verändert. Bei sehr großen Zugkräften wird eine schwache Zugfeder bis an ihren Anschlag ausgezogen und eine starke Zugfeder„atmet“ entsprechend dem Betrag der großen Kraft. Bei relativ hohen Druckkräften wird die Druckfeder aus „dünnem“ Draht soweit zusammengeschoben, dass ihre Windungen aufeinander liegen, derweil sich die andere Druckfeder aus„dickem“ Draht der Kraft entsprechend bewegt.
Wenn der aktuelle Wert der Gegenkraft z.B. 75 % der Maximalkraft der„dünndrahtigen“ Feder beträgt, dann wird sie auch um % ihres maximalen Dehnweges auseinander gezogen. Die zweite, „dickdrahtige“ Feder möge in diesem Beispiel bei maximaler Ausdehnung eine 5-fach höhere Gegenkraft aufbringen. Wenn beide Federn im Ruhezustand gleich lang sind, dann hat sich die dickdrahtige Feder nicht um % auseinander gezogen, sondern nur um ein Fünftel, also 15%.
Die Summe der Längenänderung beider Federn gleicht der Änderung des Abstandes zwischen den beiden Flandgriffen.
Wenn ein schwacher Trainierender, wie z.B. ein schlankes Fotomodell oder ein Rehabilitationspatient bei allerhöchster Anstrengung nur so wenig Kraft aufbringen kann, dass die dickdrahtige Feder nur um 15% auseinander gezogen wird, dann wäre ein Bewegungsabstand von nur 15% zwischen den beiden Flandgriffen für den Trainierenden subjektiv „viel zu wenig“. Das Gerät würde als unpassend empfunden werden. Dank der zweiten, dünndrahtigen Feder addiert sich deren Bewegungsabstand jedoch dazu.
In diesem Beispiel sei das Gerät mit zwei Federn ausgestattet, die jeweils für sich alleine den gleichen, maximalen Bewegungsabstand von 100 Einheiten ermöglichen. Aber die„stärkere“ Feder erfordert für das Erreichen dieses maximalen Bewegungsabstandes die 5-fache Kraft gegenüber der„schwächeren“. Im Beispiel addieren sich 15% aus der starken Feder und 75% aus der schwachen Feder zu 90 % des Bewegungsabstandes einer Feder. Der gesamte Bewegungsabstand zwischen den beiden Flandgriffen mit einer Länge von 200 Einheiten wird also beim Training des schlanken Fotomodells zu 45% überstrichen. Das ist ein subjektiv befriedigendes T rainingserlebnis.
Wenn dasselbe beispielhafte Trainingsgerät von einem Sportler genutzt wird, der eine 5-fach höhere Kraft als das Fotomodell aufbringt, so längt er die dünndrahtige Feder um 100% und die dickdrahtige Feder um 75%. Dadurch zieht er die beiden Handgriffe um (100 + 75) / 2 % = 87,5 % des maximal möglichen Bewegungsabstandes auseinander. Das Trainingsgerät ist also auch für diesen Personenkreis in befriedigender Form nutzbar.
Als weitere Alternative für ein Trainingsgerät, das sowohl zum Training großen Muskeln, wie z.B. dem Oberschenkel von sportlichen Personen als auch für kleinere Muskeln der Schulter, des Fußgelenkes oder des Flandgelenkes bei körperlich schwächeren Personen eingesetzt werden soll, ist eine Gerätevariante mit mehreren auswechselbaren Federn denkbar.
Als Flohlkörper im Sinne dieser Erfindung gilt auch ein C-förmiges oder U-förmiges Profil. Der Innenraum dieser Profile öffnet sich nach außen hin mit einem Schlitz. Letzterer muss so breit sein, dass eine Feder hindurch passt. Wenn beide Enden der Federn im Innenraum des Hohlprofils über lösbare Verbindungen, wie z.B. Haken, mit den Handgriffen bzw. der Längenverstellung verbunden sind, dann können sie auch vom Nutzer entnommen und durch eine stärkere oder schwächere ersetzt werden. Eine andere Option für die Anpassung einer Linearfeder an sehr kleine und an sehr große Kräfte der Trainierenden ist ein Flaschen zug. Er besteht aus zwei gegeneinander beweglichen Rollenträgern, auf denen mehrere Flaschenzugrollen von unterschiedlichen Durch messern drehbar gelagert sind. Das Seil wird so um die Rollen herum geführt, dass der Verfahrweg des Flandgriffes größer als die Längen dehnung der Linearfeder ist. Dadurch ist die am Handgriff wirksame Gegenkraft kleiner als die Zugkraft in der Linearfeder.
Wenn in einer Untervariante die Flaschenzugrollen nur einseitig gelagert sind, kann der Verlauf des Seils leicht geändert werden. Dazu müssen die Flaschenzugrollen natürlich gut zugänglich sein, z.B. indem sie außerhalb des eigentlichen Rohres angeordnet sind. Dann kann ein Deckel aufgeklappt werden, das Seil entspannt werden, entsprechend zu einem auf dem Rollenträger aufgedruckten Verlauf das Seil um nur eine oder um mehrere Rollen herum eingelegt werden, wieder in die Spannvorrichtung eingehängt und vorgespannt werden. Je nach der Führung des Seils um mehrere oder wenigere Rollen bietet das Trainingsgerät sehr unterschiedliche Gegenkräfte bei jeweils ähnlichen Bewegungsabständen zwischen den beiden Handgriffen. Auch mit dieser zusätzlichen Ausstattung ist das Trainingsgerät sehr schlank.
Als eine weitere Alternative für die Umschaltung der Gegenkraft der Feder sind Schaltgetriebe am Ende des Hohlprofils denkbar, sofern das Gerät mit einem oval über zwei Rollen an den Enden umlaufenden Endlos-Seil ausgestattet ist. An dieses Endlos-Seil sind die Handgriffe und die Linearfedern direkt oder über weitere Umlenkrollen angekoppelt. Eine weitere Variante eines erfinderischen Trainingsgerätes ermöglicht sowohl das Zusammenschieben von zwei entfernt stehenden Handgriffen als auch das Auseinanderziehen von zwei nahe beieinander stehenden Handgriffen. Ein solches Trainingsgerät besteht aus zwei, an ihren Enden miteinander verbundenen Teilgeräten, von denen jedes eine Linearfeder, einen damit verbunden, beweglichen Handgriff, eine Längenverstellung für die Linearfeder und an beiden Enden je eine Kupplung zur lösbaren Verbindung mit dem anderen Teilgerät aufweist. Als Kupplung ist z.B. der bewährte Bajonettverschluss geeignet, bestehend aus einem "weiblichen" und einem "männlichen" Abschnitt.
Am ersten Teilgerät sind Feder und Handgriff in der Nähe des "weiblichen" Abschnitts vom Bajonett angeordnet; am zweiten Teilgerät in der Nähe des "männlichen" Bajonettabschnitts. Die Vorspannung wird dann vorrangig z.B. durch ein Seil und eine Seilklemme von der Längsseite her eingestellt, denn die Stirnseiten sind bereits mit den Kupplungen besetzt.
Dadurch können die Teilgeräte entweder so zusammengesteckt werden, dass die beiden Handgriffe in Ruheposition nah beieinander stehen oder "andersherum", so dass die beiden Handgriffe in Ruheposition weit voneinander entfernt sind. Wenn die Linearfedern in beiden Teilgeräten identisch sind, verhält sich das gesamte Gerät in allen Betriebszuständen stets symmetrisch, lässt also links und rechts je ein gleich langes Geräteteil überstehen.
Die vorgenannten Ausführungsbeispiele sind beispielhaft mit Hand griffen ausgestattet. Sie ermöglichen viele verschiedene Übungen für die Muskeln der Arme sowie für einige angrenzende Muskeln der Schulter und des Rumpfes. Wenn anstelle der Handgriffe andere Körperbindungselemente wie Kissen, Querbalken, Schlaufen oder Seile angesetzt werden, so kann das Trainingsgerät auch für die Beinmuskeln und für die Muskulatur von Brust und Rücken sowie des Halses genutzt werden. Von den sehr vielen, denkbaren Beispielen folgen einige wenige. Dabei ist unter„Handgriff“ entweder ein Hand griff mit einer zusätzlichen Koppelungseinrichtung zu verstehen oder nur eine Koppelungseinrichtung.
Auf ein etwa handtellergroßes Kissen, das an einem Ende des Trainingsgerätes fest aufgesteckt ist, drückt ein Knie des Nutzers. Um das andere Knie des Nutzers ist eine gepolsterte Schlaufe gewunden, die wiederum mit einem beweglichen Handgriff des Trainingsgerätes verbunden ist. Der Nutzer liegt entweder auf dem Rücken oder steht auf dem Bein, an dessen Knie die Schlaufe angebunden ist. Die anfänglich gespreizten Beine werden immer wieder zusammen gedrückt. Dadurch werden die Muskeln Gracilis und Semi- membranosus an der Innenseite der Oberschenkel gekräftigt.
Zum Training seiner vorderen Halsmuskeln sitzt der Nutzer auf einem Stuhl und drückt mit seinem Kinn auf das Kissen am Ende des Trainingsgerätes. Das Trainingsgerät weist senkrecht nach unten. Auf den beweglichen Handgriff ist eine seitlich abstehende Auflageplatte oder ein zweiter Handgriff aufgesteckt, die oder der auf dem Stuhl des Nutzers zwischen seinen Oberschenkeln aufliegt. Der Nutzer "nickt" zum Training.
Zum Training der Rückenmuskeln sitzt der Nutzer mit gestreckten Beinen auf dem Boden. Auf ein Ende des Trimmgerätes ist ein Querbalken aufgesteckt, die der Nutzer mit seinen beiden Füßen hält. Der Oberkörper ist - soweit möglich - nach vorne geneigt oder zumindest aufrecht gehalten. Ein beweglicher Handgriff des Trainingsgerätes ist über eine Öse mit einem externen Seil verbunden. An diesem Seil sind zwei gepolsterte Schlaufen befestigt, die der Nutzer um seine beiden Schultern und durch die Achselhöhle hindurch führt und schließt. Fortwährendes Neigen des Oberkörpers nach vorne und nach hinten übt dann die Rückenmuskeln. Wenn das Trainingsgerät sehr lang ist, so liegt es dabei auf einer der beiden Schultern auf.
Mit der gleichen Ausrüstung wie vor kann der Nutzer die großen vorderen Muskel beider Oberschenkel trainieren. Dazu halten die Füße des Nutzers über den aufgesteckten Querbalken das eine Ende des Trimmgerätes. Ein beweglicher Handgriff ist über ein Seil und zwei Schultergurte mit den Schultern des Nutzers verbunden. Der Nutzer liegt auf dem Rücken, seine Beine sind angewinkelt, das Trainingsgerät liegt auf seinem Bauch, der Kopf ist zu einer Seite hin gewendet. Durch Strecken der Beine werden die beiden Ober schenkelmuskeln Rectus Femoris belastet und geübt.
Wenn der Nutzer die rückwärtigen Muskeln seiner Beine kräftigen will, legt er sich auf den Rücken, und schlingt um sein Fußgelenk eine gepolsterte Schlaufe, die mit dem beweglichen Handgriff des Trainingsgerätes verbunden ist. Das gestreckte Bein ist angehoben und stützt sich über die Schlaufe und das senkrecht ausgerichtete Trainingsgerät auf dem Boden ab. Die Feder des Trainingsgerätes wird so vorgespannt, dass sie das Gewicht des Beins kompensiert und zusätzlich einen Schwellwert für das Niederdrücken des Beins in Richtung auf den Boden vorgibt. Am festen Ende des Trainings gerätes kann für den Bodenkontakt ein Kissen aufgesteckt werden.
Für den Bodenkontakt ist eine Alternative zum Kissen ein sogenanntes Rollsegment. Es ist ein Zylindersegment, das sich auf einer Fläche wie dem Boden abrollen kann, wenn sich das Bein des Nutzers in einem Kreisbogen senkt und dadurch das gelenkig über die Schlaufe angebundene Trainingsgerät gegenüber dem Boden stets in einen anderen Neigungswinkel schwenkt.
Zur Kräftigung der Muskeln des Rückens, u.a. der Fascia thoracolumbalis, kann sich der Nutzer auf den Boden in die Nähe einer senkrechten Wand setzen. Unter den Achseln hindurch und über die beiden Schultern hinweg wird je eine gepolsterte Schlaufe an den beweglichen Handgriff des Trainingsgerätes angebunden. Das Trainingsgerät liegt horizontal auf einer Schulter auf und stützt sich mit einem Ende über das Rollsegment an der senkrechten Wand ab. Zum Training neigt der Nutzer seinen Oberkörper aus einer leicht nach vorne geneigten Stellung nach hinten hin, näher zur Wand. Dabei baut die Feder des Trainingsgerätes eine Gegenkraft auf, die die Rückenmuskulatur beansprucht und übt.
Für das Training der Nackenmuskulatur windet sich der Nutzer eine Schlaufe um seinen Kopf, die mit dem beweglichen Handgriff verbunden ist. Das Trainingsgerät liegt auf dem Kopf des Nutzers auf und stützt sich mit einem Kissen oder Rollsegment an einer Wand ab. Während des Trainings sitzt der Nutzer auf dem Boden, hält den Oberkörper senkrecht und„nickt“ mit seinem Kopf.
Alternativ zu den beiden vorgenannten Schlaufen kann an den bewegten Handgriff eine senkrecht zum Hohlkörper des Trainingsgerätes ausgerichtete Verlängerungsstange angesteckt werden. Diese Verlängerung trägt ein Kissen, auf welches der Rücken des Nutzers drückt. Dadurch wird vermieden, dass das Trainingsgerät auf der Schulter des Nutzers aufliegt. Die Lagerung des Handgriffes auf dem Hohlkörper und der Hohlkörper selbst muss dann für das entstehende Drehmoment quer zur Längsachse ausreichend dimensioniert werden. Zum Training der Brustmuskeln Rectus abdominis steht der Nutzer und neigt seinen Oberkörper nach vorn. An einer seiner Schultern lehnt das Trainingsgerät. Ein beweglicher Handgriff ist über zwei Schlaufen mit den Schultern verbunden. Alternativ dazu werden auf den Handgriff die zuvor beschriebene Verlängerungsstange und das Kissen aufgesetzt. Das Trainingsgerät weist dann senkrecht nach unten und stützt sich mit dem Rollsegment auf dem Boden ab. Die Feder im Trainingsgerät gleicht das Gewicht des Oberkörpers aus und bietet darüber hinaus eine Gegenkraft, gegen die der Nutzer seinen Oberkörper nach unten drücken muss.
Weil die "Körperbindungselemente" während eines systematischen Trainings mehrmals gewechselt werden müssen, empfiehlt die Erfindung eine lösbare Koppelung mit dem Trainingsgerät. Damit der Wechsel nicht nur schnell erfolgen kann, sondern auch möglichst wenig Aufmerksamkeit erfordert, ist eine für alle verschiedenen Körperbindungselemente standardisierte Koppelungseinrichtung hilfreich.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist an den beiden Endstücken des Hohlprofils jeweils ein "Zusatzträger" angeformt oder angebracht. Es kann zum Beispiel ein Zylinder mit 30 mm Durchmesser sein, auf den dann auch handelsübliche und in Fitnessstudios verbreitete Gewichtscheiben aufgesteckt werden können. Wenn sich jedoch die aufgesteckten Körperbindungselemente nicht gegenüber dem Trainingsgerät verdrehen sollen, dann ist als Zusatzträger ein Vierkant, ein sternförmiges oder ein anderes polygonales Profilstück sinnvoll. Dieses Profilstück kann so dimensioniert sein, dass auch die vorgenannten Gewichtscheiben mit ihrer Bohrung von 30 mm Durchmesser aufgesteckt werden können. Das Profilstück oder der Zusatzträger greift in ein dazu komplementäres Sackloch im jeweiligen Körperbindungselement ein. Dadurch können Kräfte quer zum Sackloch sehr gut übertragen werden. Damit das Körperbindungselement während der Bewegungen oder bei Belastung in Längsrichtung nicht vom Zusatzträger herunterrutscht, kann in den Zusatzträger eine Einkerbung eingebracht werden. Da hinein schiebt sich ein Bolzen, der am Körperbindungselement in das Sackloch hinein ragt und - zum Beispiel durch Federkraft - in die Kerbe im Zusatzträger hineingedrückt wird. Ähnlich wie die so genannte "Falle" bei einem Türschloss kann dieser Bolzen an seiner Stirnseite abgeschrägt sein, so dass er beim Aufsetzen selbsttätig in die Kerbe im Zusatzträger einrastet. Das sichert eine gute Belastbarkeit der Verbindung zwischen dem Zusatzträger und dem Körperverbindungselement. Wenn das Körperbindungselement wieder abgenommen werden soll, so kann der Bolzen gegen die Kraft der ihn belastenden Feder durch ein kleines Zugseil mit einem Ring oder noch besser durch einen Hebel und eine Taste wieder aus dem Zusatzträger zurückgezogen werden, so dass das Körperbindungselement nicht mehr blockiert ist, sondern abgezogen werden kann.
Diese, zuvor beschriebenen oder anderes geformten Zusatzträger können an den Enden des Flohlkörpers angeordnet werden, um ein erfindungsgemäßes Trainingsgerät mit weiteren Zusatzeinrichtungen zu verbinden.
Mit einem oder sogar mit zwei Flaken an seinen Enden kann das Trainingsgerät in Ösen an einer Wand eingehängt werden. Auch dadurch werden andere Kräftigungsübungen möglich, da sich die wirksame Kraftrichtungen von Drücken auf Ziehen und umgekehrt invertieren lassen.
Eine seitlich abstehende Auflageplatte stützt einen Handgriff auf der Kante eines Stuhls, eines anderen Möbels oder einer Mauer ab. Der über den Handgriff hinaus ragende Teil des Hohlkörpers findet dann vor dem Stuhl oder vor einem anderen Möbel oder vor einer an die Kante angrenzenden Mauerfläche den für ihn erforderlichen Bewegungsraum.
Mit einem Zylindersegment als Rollsegment kann sich das Ende des Hohlkörpers auf einer Fläche abstützen und dann ähnlich einem Rad gezielt darauf abrollen, wenn das Trainingsgerät während des Trainings verschwenkt wird.
Mit beidseitigen Abstandshaltern oder Stativen kann das Trainings gerät auf dem Boden aufgestellt werden. Dann können die Handgriffe in Bauchlage benutzt werden. Oder der Trainierende führt zusätzlich zum Verschieben der Handgriffe auch noch Liegestütze aus.
Ösen am Trainingsgerät können in Wandhaken eingehängt werden. Sowohl in Ösen wie auch in Haken können Seile und Bänder eingehängt oder eingeknotet werden. Damit kann das Trainingsgerät innerhalb von Räumen mit sehr gewichtigen und belastbaren Gegenständen oder im Freien mit Bäumen, Pfosten oder Pfeilern verbunden werden.
Durch Saugfüße ist eine Befestigung an gekachelten Wänden oder anderen sehr glatten Flächen möglich. Oder das Trainingsgerät wird auf einem Stativ mit einer soliden Standplatte aufgestellt. Wenn an das Trainingsgerät zwei Ösen angesetzt sind und es damit an zwei Haken in einem Türrahmen oder an zwei langen Haken an der Decke eingehängt wird, können Klimmzüge ausgeführt werden. Und das sogar zusätzlich zum horizontalen Verschieben der Körperbindungs elemente gegen die Kraft der eingebauten Linearfeder. Mehrfach erwähnt wurden schon an den Enden aufsetzbare Gewichtsscheiben, die zusätzlich zum Bewegen der Handgriffe dem Körper eine verstärkte Muskelaktivierung abverlangen oder die weitere Muskeln belasten.
Ein erfindungsgemäßes Trainingsgerät ist auch zur Rehabilitation von erkrankten und/oder verletzten Patienten oder in der Geriatrie zur Revitalisierung von Senioren geeignet. Diese Personen sind durch ihre Vorbelastung nicht so konzentrationsfähig und nicht so gelenkig wie gut trainierte Sportler. Deshalb kann es passieren, dass sie bei einem belasteten Trainingsgerät versehentlich oder aus plötzlichem Kräftemangel einen Handgriff loslassen. Daraufhin wird das Trainingsgerät schlagartig in seine Ausgangsstellung zurück springen, weil es durch die kinetische Energie angetrieben wird, die in der gespannten Feder gespeichert ist. Verletzungen und im Extremfall dadurch hervorgerufene Sekundärunfälle können die Folge sein.
Um das Risiko solcher Unfälle deutlich zu senken und um die dann greifende Haftung des Herstellers einzuschränken, empfiehlt die Erfindung, derartigen Unfällen vorzubeugen, indem beim Loslassen des beweglichen Handgriffes eine mögliche Bewegung der Feder selbsttätig blockiert wird. Als Ausführungsvariante schlägt die Erfindung vor, zwischen dem durch ein Körperbindungselement bewegbaren Ende der Linearfeder und dem Hohlkörper eine selbsttätige Haltebremse anzuordnen. Diese Bremse blockiert im Ruhezustand jede lineare Bewegung der Linearfeder. Nur wenn die Krafteinwirkung des Nutzers über einen Schwellwert hinaus ansteigt, wird die Bremse deaktiviert, sodass eine Bewegung der Linearfeder möglich ist.
Die Bremse kann als Reibungsbremse mit einer Reibungsfläche oder als Sperrklinke ausgeführt werden, die in eine Zahnstange einfällt. Eine Hilfsfeder aktiviert die Bremse selbsttätig, indem sie die Reibungsbremse gegen eine Reibfläche im Hohlkörper presst oder die Sperrklinke in eine Vertiefung der Zahnstange drückt.
Die Deaktivierung der Haltebremse kann zum Beispiel durch Umklammern des Handgriffes ausgelöst werden. Über einen Hebel wird die Haltebremse oder die Sperrklinke aus ihrer Blockierstellung gelöst. Das andere Ende dieses Hebels oder der letzte Hebel eines damit verbundenen Hebelwerks ragt teilweise aus dem Handgriff heraus. Wenn der Nutzer den Handgriff umklammert, drückt er den Hebel in eine Aussparung des Handgriffs hinein. Oder am Handgriff ist ein Hebel angesetzt, der durch Verschwenken oder Verschieben des Handgriffes aktiviert wird, wodurch die Reibungsbremse bzw. die Sperrklinke direkt angehoben wird. Oder der Hebel im Handgriff ist erforderlichenfalls durch ein Hebelwerk mit weiteren Hebeln, Gelenken, Keilen und/oder Kurvenscheiben an den Hebel angebunden, der die Bremsflächen voneinander trennt oder die Sperrklinke löst.
Eine weitere, sinnvolle Zusatzausstattung ist eine Anzeige für die gewählte Vorspannungskraft und die im Training jeweils grade erreichte Gegenkraft. Dazu kann das vom Nutzer bewegbare Ende der Linearfeder mit einem Zeiger oder einem Ring, sowie zusätzlich mit einem Vergrößerungsglas oder mit einer anderen mechanischen Zeigeeinrichtung verbunden werden, die an einer Skala mit Markierungsstrichen und Ziffern entlang bewegbar ist. Wenn eine Vorspannung auf die Linearfeder aufgebracht wird, dann bewegt sich auch die Zeigeeinrichtungen proportional zum Wert der Vorspannung. Wenn dann in einem weiteren Schritt der Nutzer eine Kraft aufbringt, die größer als diese Vorspannkraft ist, dann soll sich auch die Zeigeeinrichtung weiter bewegen, so dass stets die tatsächliche Spannkraft in der Linearfeder angezeigt wird. Im Folgenden sollen weitere Einzelheiten und Merkmale der
Erfindung anhand von drei Beispielen näher erläutert werden. Diese sollen die Erfindung jedoch nicht einschränken, sondern nur erläutern. Es zeigt in schematischer Darstellung: Figur 1 a: Schrägbild eines einfachen Trainingsgerätes mit einem geschlitzten Hohlkörper und direkter Koppelung einer Spiralfeder an einen bewegbaren Handgriff
Figur 1 b: Längsschnitt durch das Trainingsgerät gemäß Fig. 1 a im
Bereich des verschiebbaren Handgriffs
Figur 2a: Längsschnitt des ersten Endbereiches eines
Trainingsgerätes mit einer Kette, die auf 2 Kettenrädern umläuft, und in die eine Spiralfeder eingehakt ist und in die zwei längsverschiebliche Handgriffe lösbar eingekoppelt sind.
Figur 2b: Längsschnitt wie Figur 2a, jedoch des zweiten
Endbereiches. Figur 3a: Längsschnitt durch ein Trainingsgerät mit zwei Linearfedern und je einem Flaschenzug.
Figur 3b: Ausschnitt des Flaschenzuges aus Fig. 3a.
Figur 3c: Ausschnitt der Längenverstellung aus Fig. 3a
Die Figuren 1a und 1b stellen eine einfache Variante eines erfindungsgemäßen Trainingsgerätes dar. Die Figur 1a zeigt im Schrägbild, dass die Mitte des Gerätes aus einem zylindrischen Hohlkörper 1 mit einem Schlitz 14 besteht. Auf dem Hohlkörper 1 befinden sich zwei Handgriffe 31. Der rechte Handgriff 31 ist neben einem Anschlag 15 auf dem Körper 1 unverschieblich befestigt. Der linke Handgriff 31 ist verschieblich. Im dargestellten Zustand befindet er sich an einem Anschlag 15. Aus letzterem ragt der Drehknopf 41 für die Längenverstellung der Spiralfeder 21 heraus. In der Figur 1 a ist gut nachvollziehbar, dass der Nutzer das Trainingsgerät sehr einfach aufnehmen kann, indem er mit beiden Händen die Handgriffe 31 erfasst und sie zum Training aufeinander zuschiebt.
In Figur 1 b ist das Trainingsgerät aus der Figur 1 a in Längsrichtung geschnitten dargestellt, jedoch nur im Bereich des linken Handgriffs 31. Im Schnitt ist sehr gut zu erkennen, dass der Handgriff 31 mittels eines - hier schwarz dargestellten - Gleitlagers auf dem Hohlkörper 1 bewegt werden kann. An der rechten Seite des Handgriffs 31 ist ein Stift angeordnet, der durch den Schlitz 14 hindurch in den Innenraum des Hohlkörpers 1 hineinragt. Dort ist an den Stift eine Spiralfeder 21 angehängt, die mit ihrem anderen Ende an einer Gewindemutter 42 angeschweißt ist. In diese Gewindemutter 42 ist im dargestellten Zustand eine Gewindestange 4 bereits mit einem kurzen Stück hineingeschraubt. Figur 1 b verdeutlicht, dass beim Drehen des Drehknopfes 41 die Gewindemutter 42 näher an das Ende des Trainingsgerätes herangezogen werden kann, wodurch sich die Spiralfeder 21 in die Länge zieht. In Figur 1 b ist gut nachvollziehbar, dass dadurch am anderen Ende der Spiralfeder 21 eine höhere Zugkraft aufgebracht werden muss. Wenn der Nutzer also den Handgriff 31 verschieben will und dazu den nach innen durch den Schlitz 14 hineinragenden Stift bewegt und damit die Spiralfeder 21 längt, so benötigt er dazu eine entsprechend höhere Zugkraft.
In den Figuren 2a und 2b sind von einem länglichen Trainingsgerät nur die beiden Endbereiche dargestellt. In diese Ausführung des Gerätes kann als Spiralfeder 21 entweder eine Druckfeder oder eine Zugfeder eingesetzt werden.
In Figur 2b ist ein Ende der Spiralfeder 21 nahe dem Ende des Hohlprofils 1 in eine Befestigungsschraube eingehakt. Das andere Ende dieser Spiralfeder wird in Figur 2a gezeigt. Es ist in eine Kette 51 eingehakt, die in der Mitte des Flohlkörpers 1 zwischen zwei Kettenrädern 52 gespannt ist, die an den beiden Enden des Hohlprofils 1 drehbar gelagert sind. Je eine Kappe 12 überdeckt die Kettenräder 52. Die Kette 51 läuft über die beiden Kettenräder 52 an die Außenseite des Flohlkörpers 1 , vorzugsweise in einer Nut 13, so dass der Benutzer die Kette 51 nicht direkt berühren kann. In dieser Nut 13 sind die Enden der Kette 51 mit einem Kettenschloss verbunden, so dass die Kette 51 in beide Richtungen umlaufen kann. In den Längschnitten der Figuren 2 ist hinter dem unteren Teil der Kette 51 nur eine der beiden Seitenwände der Nut 13 sichtbar.
Die Kette 51 besteht vorzugsweise aus gelenkig miteinander verbundenen Gliedern, ähnlich zum Beispiel einer für Fahrräder bekannten Kette. Sie wird durch den Kettenspanner 55 gestrafft. In die Zwischenräume zwischen den Gliedern greifen Kupplungszapfen 53 ein, die auf einem Schwenkarm 54 drehbar gelagert sind. Über einen Hebel kann der Schwenkarm 54 verschwenkt werden, so dass der Kupplungszapfen 53 aus der Gliederkette 51 herausgehoben wird. Jeder Schwenkarm 54 ist auf je einem der beiden Handgriffe 31 angeordnet, die durch kleine Rollen wie ein Wagen auf der Außen seite des Hohlkörpers 1 an einen beliebigen Punkt verfahrbar sind. Eine - in den Figuren 2 nicht eingezeichnete - bistabile Feder hält jeden Schwenkarm 54 in seinen Endpositionen fest. Dadurch ist sichergestellt, das die Kupplungszapfen 53 zwischen die Glieder der Kette 51 eingreifen und so die Handgriffe 31 kraftschlüssig mit der Kette 51 verbinden.
Die Besonderheit der Ausführung nach den Figuren 2 ist, dass einer der beiden Handgriffe 31 als Anschlag dient, wenn vor dem Training der gewünschte Schwellwert für die Trainingskraft eingestellt wird. Ein Trainingsgerät nach den Figuren 2 bietet den Vorteil, dass im Training die Handgriffe 31 entweder aus einer nahestehenden Position auseinander gezogen oder aus einer voneinander entfernten Stellung zusammen geschoben werden.
Wenn die Handgriffe 31 an den Enden des Hohlkörpers 1 stehen, berühren sie mit je einer Anschlagfläche den überstehenden Rand je einer Kappe 12, wodurch eine Bewegung außen hin blockiert wird. Über den Schwenkarm 54 und den daran befestigten Kupplungs zapfen 53 können die Handgriffe mit der Kette 51 verkoppelt werden. Wenn die Kupplungszapfen 53 beider Handgriffe 31 in ihrer Position am Anschlag eingekuppelt sind, ist jede Bewegung der Handgriffe 31 blockiert. Das Vorwahlen der gewünschten Bewegungsrichtung sowie das Vorwahlen des jeweiligen Schwellwertes für die Trainingskraft geschieht durch das Öffnen und Schließen der Kupplungszapfen 53 der jeweiligen Handgriffe 31 in den Bereichen Figur 2a und Figur 2b, im folgendem Schema nur mit „eingekuppelt“ und „ausgekuppelt“ bezeichnet; sowie durch Verschieben der beiden Handgriffe 31 , im folgenden Ablauf kurz Griff a und Griff b genannt.„Innen“ bezeichnet die Bewegungsrichtung auf die Mitte des Trainingsgerätes zu, „außen“ die Richtung auf die Kappen 12.
Wenn beide Griffe an ihren Anschlägen stehen, dann beansprucht die Bewegung des eingekuppelten Griffes a nach innen mit Hilfe der Richtungsumkehr durch die Gliederkette 51 die Spiralfeder 21 auf Zug. Durch Bewegung des Griffes b nach innen wird die Spiralfeder 21 auf Druck belastet.
Zur Unterscheidung der beiden Bewegungsrichtungen der Spiralfeder 21 werden im Folgenden die Schritte für das Voreinstellen und ein Training mit der Spiralfeder 21 als Zugfeder aufgelistet: Zuerst stehen beide Griffe an ihren Anschlägen mit offenen Kupplungs zapfen 53 bereit. Dann wird Griff b mit offener Kupplung 53 nach innen bis auf den gewählten Vorspannwert bewegt, eingekuppelt und mit Kraft wieder an seinen Anschlag zurück bewegt. Nun kann Griff a in die Kette 51 eingekuppelt und die Kupplung 53 bei Griff b geöffnet werden.
Zum Training mit einer Bewegung nach innen ist Griff a jetzt unter Vorspannung bereit. Griff b ist dabei von der Kette 51 abgekuppelt. Entweder wird Griff b über eine weitere - hier nicht gezeichnete - Kupplung mit der Abdeckkappe 12 verbunden. Oder auf den Zusatzträger 1 1 an der Abdeckkappe 12 in Figur 2b wird ein Körperbindungselement 3 aufgesteckt.
Wenn stattdessen ein Training mit einer Bewegung nach außen hin gewünscht wird, wird der Griff a wie eben beschrieben unter Vorspannung gesetzt. Dann wird der ausgekuppelte Griff b bis zur Berührung mit Griff a bewegt und in dieser Stellung in die Kette 51 eingekuppelt. Sobald Griff a ausgekuppelt ist, kann zum Training Griff b mit Kraft von Griff a weg bewegt werden. Beide Griffe 31 werden also auseinander gezogen.
Die Voreinstellung zum Training mit dem Betrieb der Spiralfeder 21 als Druckfeder beginnt ebenfalls damit, dass die Kupplungszapfen 53 von beiden Griffen 31 offen sind. Dann wird Griff a mit unverändert offener Kupplung 53 auf die Position bewegt, die dem gewünschten Schwellwert für den Druck in der Spiralfeder 21 entspricht. Dort wird Griff a in die Kette 51 eingekoppelt und mit Kraft zurück zu seinem Anschlag an der Kappe 12 gefahren. Dann kann die Kupplung für den am rechten Anschlag stehenden Griff b geschlossen werden, wodurch der gewünschte Schwellwert für den Druck in der Spiralfeder 21 im Trainingsgerät gespeichert ist. Wenn die Kupplung des Griffes a geöffnet wird, kann der Griff a ohne Kraft bis zum Berühren des Griffes b verfahren werden. Wenn dort die Kupplung von Griff a geschlossen und von Griff b geöffnet wird, kann Griff a mit der gewünschten Trainingskraft vom Griff b nach innen hin weggedrückt werden. Beide Griffe 31 werden also auseinander gezogen.
Wenn stattdessen die auseinander stehenden Griffe 31 im Betrieb der Spiralfeder 21 als Druckfeder zusammen geschoben werden sollen, muss ebenfalls wie vor mit einer Rechts-Einkuppeln-Links- Bewegung des Griffes a und Einkuppeln des Griffes b die Vorspannung gespeichert werden. Dann muss Griff a mit einer - hier nicht eingezeichneten - Kupplung mit der Abdeckkappe 12 verbunden werden oder auf den Zusatzträger 1 1 in Figur 2a ein Körperbindungselement aufgesteckt werden. Dann kann Griff b im Training vom eingestellten Schwellwert aus nach innen gedrückt werden.
Sinnvoller Weise ist auf der Mitte der Gliederkette ein Zeiger befestigt, zum Beispiel am Kettenschloss, der auf eine Skala an der Außenseite des Hohlkörpers zeigt. Daran kann der Nutzer die jeweils eingestellte Vorspannkraft und die aktuelle Trainingskraft ablesen.
Sowohl in der Betriebsart Druckfeder als auch in der Betriebsart Zugfeder einer Linearfeder 2 ermöglicht die Ausführungsform eines erfinderischen Trainingsgerätes gemäß den Figuren 2a und 2b ein Wechsel zwischen dem Auseinanderziehen und dem Zusammendrücken der beiden Handgriffe 31. Dadurch können in ergonomisch vorteilhafter Weise jeweils gegenüberliegende Muskelgruppen der Gliedmaßen und des Rumpfes des Nutzers trainiert werden.
In der Figur 3a ist eine weitere Ausführungsform eines erfinderischen Trainingsgerätes mit zwei Spiralfedern 21 im Längsschnitt dargestellt. Jede Spiralfeder 21 ist über einen Flaschenzug und ein Seil 61 mit dem Handgriff 31 verbunden. Das Seil 61 führt vom Handgriff 31 auf der Außenseite des Hohlkörpers 1 über die Seilrollen 62 in den Innenraum des Hohlkörpers 1 und wird dort so über die Flaschenzugrollen 63 mit verschiedenen Durchmessern geführt, dass die Gegenkraft am Handgriff 63 geringer ist, als die Zugkraft in der Spiralfeder 21 , und der Verfahrweg des Handgriffes 63 größer ist als die Längendehnung der Spiralfeder 21. Die Figur 3b zeigt als Ausschnitt aus Fig. 3a den Bereich mit dem Flaschenzug. Mit einiger Geduld kann nachvollzogen werden, dass für eine Längendehnung der Spiralfeder 21 um z. B. 1 cm der Handgriff 31 um fast 2 cm verschoben werden muss. Ein bestimmter Anstieg der Zugkraft in der Spiralfeder 21 „verteilt“ sich also bei dem Handgriff 31 auf einen längeren Weg. Dank des Flaschenzuges wird erreicht, dass der relative Anstieg der Zugkraft am Handgriff 31 geringer ist, als wie wenn eine „entsprechend schwächere“ Spiralfeder 21 ohne Flaschenzug, sondern nur über eine umlenkende Seilrolle 62 mit dem Handgriff 31 verbunden werden würde.
Die Figur 3 c gibt als Ausschnitt aus Fig. 3a den Bereich mit der Längenverstellung wieder. Die sichtbare Spiralfeder 21 ist mit einem Seil 61 verbunden, dass zu einer Seiltrommel 43 geführt ist. In Figur 3c ist gut nachvollziehbar, dass durch Drehen des Drehknopfes 41 auch die Seiltrommel 43 verdreht wird, so dass das Seil 61 aufgewickelt wird, folglich auch die Spiralfeder 21 gelängt wird und daraufhin für den Flaschenzug und den Handgriff 31 eine höhere Gegenkraft aufgebaut wird.
In den Figuren 3c und besonders in 3a ist gut sichtbar, dass in der Mitte des Trainingsgerätes mit der Seiltrommel 43 ein zweites Seil 61 verbunden ist, jedoch um 180° gegenüber dem ersten Seil 61 verschwenkt Dadurch werden beide Spiralfedern 21 mit der gleichen Längenänderung beaufschlagt. Bei gleicher Charakteristik der beiden Spiralfedern 21 ist dann auch die jeweilige Vorspannkraft gleich.
Diese Ausführungen zeigen, dass ein erfindungsgemäßes Trainingsgerät im Vergleich zu Trainingsbänken und Trainingsmaschinen mit Sitzgelegenheiten, langen Hebeln und raumgreifenden Mechaniken sehr schlank und kompakt sowie viel kostengünstiger ist und leicht transportiert werden kann.
Es kann ohne jede ortsfeste Zusatzausstattungen und ohne aufwendige Vorbereitungen an einem beliebigen Ort innerhalb und außerhalb von Räumen eingesetzt werden. Schon in seiner einfachsten Ausführung mit einem C-förmigen Profil als Hohlkörper, mit direkter Anbindung eines Handgriffes an die Linearfeder im Hohlkörper, mit einer Längenverstellung über eine Gewindestange oder über ein Zugseil und ohne zusätzliche Körperbindungselemente kann es dennoch sehr erfolgreich zum Muskelaufbau an den Armen und zur Belebung von Muskeln im Schulterbereich und oberen Brustbereich eingesetzt werden.
Durch zusätzliche Körperbindungselemente wie Schlaufen, Ösen mit Seilen, Kissen, Querbalken und ähnliche kann das Trainingsgerät auch für die Beinmuskeln und für die Muskulatur von Brust und Rücken sowie des Halses genutzt werden.
In Ausbaustufen mit Umlenkrollen und einem Seil bzw. mit Kettenrädern und einer Kette kann ein erfindungsgemäßes Trainingsgerät vom Zusammendrücken der Handgriffe auf ein Auseinanderziehen umgeschaltet werden. Mit aufsteckbaren Gewichten wird das Trainingsgerät zu einer Hantel aufgewertet.
Die umfangreicher ausgestatteten Varianten eines erfindungs gemäßen Trainingsgerätes bieten sportlichen Nutzern wie auch Rehabilitationspatienten oder Senioren für sehr viele verschiedene Muskeln prinzipiell ähnliche Trainingsmöglichkeiten wie in einem Fitnessstudio mit aufwendigen Maschinen und Einrichtungen, jedoch zu erheblich geringeren Kosten, an einem beliebigen Ort und zu einem beliebigen Zeitpunkt.

Claims

Patentansprüche
1. Trainingsgerät zum Muskeltraining einer Person (P), bestehend aus einem länglichen Hohlkörper (1 ), innerhalb dessen eine Linearfeder (2) angeordnet ist, deren eines Ende über einen ersten Handgriff (31 ) oder ein anderes erstes Körperbindungselement (3) mit einer Hand (PH) oder einem anderen Körperteil der Person (P) verbindbar und in Längsrichtung gegen die Kraft der Linearfeder (2) bewegbar ist, wobei ein zweiter Handgriff (31 ) oder ein zweites Körperbindungselement (3) mit dem Hohlkörper (1 ) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Linearfeder (2) mittels einer Gewindestange (4) oder eines Kolbens in einem Zylinder oder einem Seilzug oder einer anderen Längenverstellung eine variable Vorspannkraft aufbringbar ist.
2. Trainingsgerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Linearfeder (2) eine Spiralfeder (21 ) ist.
3. Trainingsgerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Linearfeder (2) ein Hubkolben im Hohlprofil (1 ) ist, wobei durch
Bewegung des Hubkolbens eine Luftmenge und/oder eine andere Gasmenge reversibel verdichtbar ist.
4. Trainingsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungen der Spiralfeder (21 ) im unbelasteten Ruhezustand aufeinander liegen und bei Benutzung durch Auseinanderschieben der beiden Handgriffe (31 ) oder der Körperbindungselemente (3) und/oder durch die Vorspannkraft der Längenverstellung auseinander gezogen werden.
5. Trainingsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungen der Spiralfeder (21 ) im unbelasteten Ruhezustand voneinander beabstandet sind und bei Benutzung näher aneinander herangeschoben werden durch Zusammenschieben der beiden Handgriffe (31 ) oder der Körperbindungselemente (3) und/oder durch die Vorspannkraft der Längenverstellung.
6. Trainingsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungen der Spiralfeder (21 ) im unbelasteten Ruhezustand voneinander beabstandet sind und bei Benutzung näher aneinander herangeschoben werden oder weiter auseinander gezogen werden durch Zusammenschieben oder Auseinanderziehen der beiden Handgriffe (31 ) oder der Körperbindungselement e (3) und/oder durch die Vorspannkraft der Längenverstellung, wobei die Richtung der Vorspannkraft durch Aktivieren eines Anschlages, einer Kupplung oder eines anderen Mechanikelementes festgelegt wird.
7. Trainingsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Handgriff (31 ) oder das erste Körperbindungselement (3) gegenüber dem ersten Ende der Linearfeder (2) bewegbar ist und mittels einer Lochleiste oder mittels einer anderen Zugschubstange sowie mittels eines federbelasteten Bolzens oder mittels einer anderen Kupplung in einem wählbaren Abstand mit dem ersten Ende der Linearfeder (2) verbunden und betrieben werden kann.
8. Trainingsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Handgriff (31 ) oder ein anderes Körperbindungselement (3) mit dem Ende der Linearfeder (2) über eine Richtungsumkehrung verbunden ist, wie z. B. ein Zugseil, das über eine Umlenkrolle abläuft oder - eine Kette, die über ein Kettenrad abläuft oder
eine erste Zahnstange, die auf dem Körperbindungselement (3) angeordnet ist und die in ein Ritzel eingreift, das im oder am Hohlkörper (1 ) drehbar gelagert ist und das in eine zweite
Zahnstange eingreift, die längsbeweglich gelagert und mit dem ersten Ende der Linearfeder (2) verbunden ist.
9. Trainingsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in beiden Endbereichen des Hohlkörpers (1 ) je eine Umlenkrolle oder je ein Kettenrad drehbar gelagert ist und darüber ein endloses Seil bzw. eine endlose Kette zu einem Oval gespannt und das Seil oder die Kette über jeweils eine von zwei lösbaren Kopplungen mit auf dem Hohlkörper (1 ) längsverschieblich gelagerten Körperbindungselementen (3) verbindbar sind und eine
Linearfeder (2) mit dem Seil bzw. mit der Kette verbunden ist.
10. Trainingsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Hohlkörper (1 ) zwei Linearfedern (2) hintereinander angeordnet sind, die jeweils mit einem längsverschieblichen Körperbindungselement (3) verbunden sind und jeweils über eine eigene Längenverstellung vorgespannt werden können, wobei die erste Linearfeder (2) weicher als die zweite relativ harte Linearfeder (2) ist.
11.Trainingsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Körperbindungselement (3) und der Linearfeder (2) ein Flaschenzug mit mehreren Flaschenzugrollen (63) eingefügt ist.
12. Trainingsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es aus zwei, an ihren Enden miteinander verbundenen Teilgeräten besteht, von denen jedes eine Linearfeder (2) und einen damit verbunden, beweglichen Handgriff (31 ) und eine Längenverstellung für die Linearfeder (21 ) und an beiden Enden je eine Kupplung zur lösbaren Verbindung mit dem anderen Teilgerät aufweist
13. Trainingsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum lösbaren Koppeln des Körperbindungselementes (3) mit der Linearfeder (2) oder mit dem Hohlprofil (1 ) - ein Zylinder, ein Kegelstumpf, ein Vierkant, ein sternförmiges oder ein anderes polygonales Profilstück oder ein anderer Zusatzträger(1 1 ) mit einem Ende der Linearfeder (2) oder mit einem Ende des Hohlprofils (1 ) verbunden ist und - in das Körperbindungselement (3) ein zum Zusatzträger (1 1 ) komplementäres Sackloch eingebracht ist und- in das Sackloch ein federbelasteter Bolzen hinein ragt, dessen Stirnseite abgeschrägt oder abgerundet ist, sodass er beim Einschieben des Zusatzträgers (1 1 ) in das Sackloch erst zurück gedrängt wird und dann mit seiner Stirnseite in eine dazu komplementäre Einkerbung im Zusatzträger (1 1 ) einrastet.
14. Trainingsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Körperbindungselement (3) zum Körper der nutzenden Personen - ein Handgriff (31 ) oder
- ein Kissen oder
ein Querbalken oder
eine Schlaufe oder - ein Seil
mit einem Zusatzträger (1 1 ) koppelbar ist.
15. Trainingsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einem Ende des Hohlkörpers
(I ) ein Zusatzträger (1 1 ) angeordnet ist, auf dem - ein Körperbindungselemente (3) - eine Gewichtsscheibe oder - eine Öse, z.B. für ein externes Seil, oder - eine Auflageplatte oder - ein Rollsegment oder- eine Verlängerungsstange zwischen Zusatzträger
(I I ) und Körperverbindungselement (3) oder
Abstandshalter oder
Haken oder
Ösen oder
Saugfüße oder
Standplatten oder
andere Zusätze
sicher befestigt werden können.
16. Trainingsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem durch ein Körperbindungselement (3) bewegbaren Ende der Linearfeder (2) und dem Hohlkörper (1 ) eine selbsttätige Haltebremse angeordnet ist, die im Ruhezustand eine lineare Bewegung der Linearfeder (2) blockiert und - die durch eine ansteigende Krafteinwirkung des Nutzers oberhalb eines Schwellwertes deaktiviert wird.
17. Trainingsgerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltebremse
als Reibungsbremse mit einer Reibfläche im Hohlkörper (1 ) oder als Sperrklinke mit einer Zahnstange ausgeführt ist,
wobei eine Hilfsfeder die Reibflächen aufeinander bzw. die Sperrklinke in eine Vertiefung der Zahnstange drückt und wobei die Bremse mittels eines Hebels und/oder eines Hebelwerks und/oder eines Gelenks und/oder eines Keils und/oder einer Kurvenscheibe gelöst wird, indem ein Teil des Hebels oder des letzten Hebels des Hebelwerkes durch den Nutzer
entweder beim Umklammern des Handgriffes (31 ) teilweise in den Handgriff (31 ) hineingedrückt wird
oder durch Verschwenken oder lineare Bewegung des Handgriffes (31 ) bewegt wird.
PCT/DE2019/100872 2018-10-19 2019-10-09 Trainingsgerät mit linearfeder und einstellbarer vorspannung WO2020078508A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112019005185.7T DE112019005185A5 (de) 2018-10-19 2019-10-09 Trainingsgerät mit linearfeder und einstellbarer vorspannung

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202018105995.5U DE202018105995U1 (de) 2018-10-19 2018-10-19 Trainingsgerät mit Linearfeder und einstellbarer Vorspannung
DE202018105995.5 2018-10-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020078508A1 true WO2020078508A1 (de) 2020-04-23

Family

ID=64662394

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2019/100872 WO2020078508A1 (de) 2018-10-19 2019-10-09 Trainingsgerät mit linearfeder und einstellbarer vorspannung

Country Status (2)

Country Link
DE (2) DE202018105995U1 (de)
WO (1) WO2020078508A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114011025A (zh) * 2021-12-03 2022-02-08 李少雄 一种慢阻肺呼吸锻炼装置
CN114796972A (zh) * 2022-04-29 2022-07-29 重庆电子工程职业学院 一种便携式体能训练装置
CN114832281A (zh) * 2022-05-16 2022-08-02 浙江广厦建设职业技术大学 一种体育健身用手臂锻炼装置

Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3132861A (en) * 1961-11-24 1964-05-12 James D Horney Compression and twisting exercise device having an internal compression spring with interlocking limiting means
DE1173001B (de) 1962-10-25 1964-06-25 Koelbel Gert F Gymnastikgeraet fuer Zug- und Druckuebungen
US3396967A (en) * 1965-08-16 1968-08-13 Brown Keith Morris Hand, wrist and fore-arm exercising device
GB1233394A (de) 1968-04-01 1971-05-26
DE7125073U (de) 1972-04-27 Doelger E Übungsgerät insbesondere für Reiter
US3717338A (en) * 1972-04-17 1973-02-20 P Hughes Wrist exercising device
US4155547A (en) * 1977-09-27 1979-05-22 Barrett John P Jr Torsion spring type wrist exercising device
NL7810374A (nl) * 1978-10-16 1980-04-18 Horng Meei Spring Rektoestel voor de borstkas.
US4376533A (en) * 1980-06-04 1983-03-15 Compret N.V. Push and pull type exercising device
US4643417A (en) * 1983-10-17 1987-02-17 Nieman Frank C Hand manipulated exercise device
CN88210086U (zh) 1988-01-25 1988-11-23 田增望 弹力健身棒
DE3729008A1 (de) * 1987-08-31 1989-03-16 Malonek Rosemarie Kraft- und fitness-sportgeraet
AT388105B (de) 1986-04-30 1989-05-10 Tyrolia Freizeitgeraete Gymnastikgeraet
EP0336074A2 (de) 1988-03-04 1989-10-11 Gemma Brenn-Albertoni Gesichtsaktives Gymnastikgerät
US5484368A (en) * 1994-06-30 1996-01-16 Chang; Shao-Ying Multi-function pull bar
GB2307648A (en) * 1995-11-28 1997-06-04 Keith Nunnerley Aitchison Exercise device
CN1215617A (zh) 1998-09-28 1999-05-05 高锡庚 管式拉力器
DE202017001475U1 (de) 2017-03-16 2017-05-18 Arif Emekse Elastische Hantel

Patent Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE7125073U (de) 1972-04-27 Doelger E Übungsgerät insbesondere für Reiter
US3132861A (en) * 1961-11-24 1964-05-12 James D Horney Compression and twisting exercise device having an internal compression spring with interlocking limiting means
DE1173001B (de) 1962-10-25 1964-06-25 Koelbel Gert F Gymnastikgeraet fuer Zug- und Druckuebungen
US3396967A (en) * 1965-08-16 1968-08-13 Brown Keith Morris Hand, wrist and fore-arm exercising device
GB1233394A (de) 1968-04-01 1971-05-26
US3717338A (en) * 1972-04-17 1973-02-20 P Hughes Wrist exercising device
US4155547A (en) * 1977-09-27 1979-05-22 Barrett John P Jr Torsion spring type wrist exercising device
NL7810374A (nl) * 1978-10-16 1980-04-18 Horng Meei Spring Rektoestel voor de borstkas.
US4376533A (en) * 1980-06-04 1983-03-15 Compret N.V. Push and pull type exercising device
US4643417A (en) * 1983-10-17 1987-02-17 Nieman Frank C Hand manipulated exercise device
AT388105B (de) 1986-04-30 1989-05-10 Tyrolia Freizeitgeraete Gymnastikgeraet
DE3729008A1 (de) * 1987-08-31 1989-03-16 Malonek Rosemarie Kraft- und fitness-sportgeraet
CN88210086U (zh) 1988-01-25 1988-11-23 田增望 弹力健身棒
EP0336074A2 (de) 1988-03-04 1989-10-11 Gemma Brenn-Albertoni Gesichtsaktives Gymnastikgerät
US5484368A (en) * 1994-06-30 1996-01-16 Chang; Shao-Ying Multi-function pull bar
GB2307648A (en) * 1995-11-28 1997-06-04 Keith Nunnerley Aitchison Exercise device
CN1215617A (zh) 1998-09-28 1999-05-05 高锡庚 管式拉力器
DE202017001475U1 (de) 2017-03-16 2017-05-18 Arif Emekse Elastische Hantel

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
M. THOMASJ. GRÜNERTT. MÜLLERM.W. BUSSE: "Zeitschrift Klinische Sportmedizin, Clinical Sports Medicine-Germany, (KCS", December 2000, article "Fachartikel D1 ''Quantifizierung rehabilitativer Belastungen mit dem Therapieband", pages: 16 - 23

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114011025A (zh) * 2021-12-03 2022-02-08 李少雄 一种慢阻肺呼吸锻炼装置
CN114796972A (zh) * 2022-04-29 2022-07-29 重庆电子工程职业学院 一种便携式体能训练装置
CN114796972B (zh) * 2022-04-29 2023-05-12 重庆电子工程职业学院 一种便携式体能训练装置
CN114832281A (zh) * 2022-05-16 2022-08-02 浙江广厦建设职业技术大学 一种体育健身用手臂锻炼装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE112019005185A5 (de) 2021-11-18
DE202018105995U1 (de) 2018-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69630704T2 (de) Mit niedriger stosskraft simuliertes schrittübungsgerät
EP0817661B1 (de) Hänge-trimm-gerät
WO2020078508A1 (de) Trainingsgerät mit linearfeder und einstellbarer vorspannung
DE2404970A1 (de) Vorrichtung zum koerpertraining
WO2013045162A1 (de) Trainingsgerät
DE102014113458B3 (de) Trainingsgerät
DE2433202A1 (de) Sportgeraet, insbesondere fuer uebungen im luftraum
DE102006002548A1 (de) Trainingsgerät
DE3430475A1 (de) Universelles trainingsgeraet an sprossenwand
KR101527865B1 (ko) 운동기구
DE4107065A1 (de) Geraet zum koerpertraining
DE3343634A1 (de) Gymnastikgeraet fuer bauchmuskulatur
DE102015012422B4 (de) Trainingsvorrichtung zum Training insbesondere von Liegestütze
EP0167845A2 (de) Vorrichtung zur Bewegung der Beine mit einer Kurbel
DE3327235A1 (de) Trainingsgeraet
DE1018341B (de) Gymnastisches UEbungsgeraet
EP3400988B1 (de) Sensomotorisches trainings- und therapiegerät
DE102021002791A1 (de) Umlenkrollen-Expanderseilfitnessgerät
DE60222398T2 (de) Vorrichtung zum Muskeltraining einer Person
DE102019003794A1 (de) Mobiles Krafttrainingsgerät für Menschen zum Training aller Hauptmuskelgruppen
DE19529633A1 (de) Kombiniertes Turngerät
DE202015001253U1 (de) Elastisches Trainingssystem
DE276840C (de)
DE102010038815B4 (de) Trainingsgerät
DE102021001626A1 (de) Trainingsvorrichtung für Liegestütz

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19790126

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19790126

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R225

Ref document number: 112019005185

Country of ref document: DE