WO2022144324A1

WO2022144324A1 - Laufbandanordnung mit beweglichen stützelementen

Info

Publication number: WO2022144324A1
Application number: PCT/EP2021/087636
Authority: WO
Inventors: Wolfgang Brunner
Original assignee: Zebris Medical Gmbh
Priority date: 2021-01-04
Filing date: 2021-12-24
Publication date: 2022-07-07
Also published as: DE202021000028U1; CN116710179A; EP4271487A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gangtrainingsanordnung, mit einem Laufbandrahmen (3) und einem über im Laufbandrahmen gehaltenen Walzen (5) laufenden und angetriebenen Endlosband bzw. Lamellenband, dessen eine Oberfläche als Geh- oder Lauffläche dient, wobei der Laufbandrahmen (3) an einem Grundgestell (11) mittels Stützelementen (1) elastisch derart gelagert ist, dass in Benutzung durch die vom Benutzer ausgeübten Aufsetzkraft ein Schwingen des Laufbandrahmens (3) im Grundgestell (11) mit einer dominierenden Horizontalkomponente seiner Bewegungen bewirkt wird.

Description

Laufbandanordnung mit beweglichen Stützelementen

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Gangtrainingsanordnung, mit einem Laufbandrahmen und einem über im Laufbandgestell gehaltene Walzen laufenden Endlosband oder vom Laufbandgestell über eine Führungsvorrichtung laufenden Lamellen, deren Oberfläche als Geh- oder Lauffläche dient, wobei der Laufbandrahmen in einem Grundgestell gelagert ist. Sie betrifft des Weiteren eine alternative Gangtrainingsanordnung, bei der im Grundgestell mittels einer Unterkonstruktion eine Gehplatte gelagert ist.

Es geht bei der vorliegenden Anmeldung darum, das Gang- und Lauftraining auf dem Laufband oder einer Gehplatte abwechslungsreicher und interessanter zu gestalten, aber auch darum, ein effektives Training zur Behandlung verschiedener Krankheiten zu ermöglichen. Dies gilt insbesondere für Krankheiten wie Schlaganfall und Parkinson, bei denen es darum geht, die posturale Kontrolle und das Gleichgewicht wiederzuerlangen, um ein Stehen und Gehen mit möglichst geringem Sturzrisiko zu ermöglichen. Bei älteren Menschen geht es insbesondere darum, die Gehfähigkeit bis ins hohe Alter zu erhalten.

Der Erfindung liegt mithin die Aufgabe zu Grunde, eine hinsichtlich i hrer therapeutischen Anwendungsmöglichkeiten verbesserte Gangtrainingsanordnung der oben charakterisierten Art bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird durch eine Gangtrainingsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Fortbildungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die erfindungsgemäße Gangtrainingsanordnung bietet dem Nutzer - und insbesondere älteren Nutzern - eine völlig neue Qualität der Beanspruchung des Bewegungsapparates ohne Unfallrisiko, mit einer wesentlich höheren Aktivierung der stabilisierenden Muskeln (insbesondere in der Beckenregion, am Rumpf und an den Gelenken) bereits bei langsamem Gehen. Die kardiovaskulären und sensomotorischen Fähigkeiten lassen sich mit der vorgeschlagenen Anordnung in sehr kurzer Zeit wesentlich erhöhen.

Die Erfindung schließt den Gedanken ein, dem Laufbandrahmen und somit dem Laufband selbst bzw. der Unterkonstruktion der Gehplatte und somit der Gehplatte selbst eine Bewegung mit einer dominierenden Horizontalkomponente einzuprägen, die durch die Aufsetzbewegungen des Nutzers erzeugt wird. Der Betrag dieser Horizontalbewegung ist somit vom Aufsetzverhalten des Benutzers abhängig, unterliegt also seiner eigenen Kontrolle, was höchst vorteilhaft für die gewünschten Trainings- und Therapieeffekte ist.

Weiterhin schließt die Erfindung den Gedanken ein, die Umsetzung der Aufsetzbewegung in die weitgehend horizontale Bewegung des Laufbandrahmens bzw. der Unterkonstruktion der Gehplatte durch speziell konfigurierte und/oder speziell mit dem Laufbandrahmen bzw. der Unterkonstruktion einerseits und dem Grundgestell andererseits verbundene Stützkörper zu bewirken. Die Stützkörper sind mithin so konfiguriert und/oder angebracht, dass sie eine Vertikalkomponente der Bewegung des Laufbandrahmens oder der Unterkonstruktion mindestens zu einem erheblichen Teil blockieren bzw. deren Richtung umlenken. Beispielhafte Konstruktionen der Stützkörper, mit denen dieser Effekt erreicht wird, werden in den nachfolgenden Absätzen sowie in Ausführungsbeispielen beschrieben.

Hierbei kann der Antrieb des Bandes oder der Lamellen über die Beinbewegung des Läufers und/oder einen elektrischen Antrieb erfolgen. Auch eine Umschaltung zwischen beidem ist möglich.

Bevorzugt werden vier oder auch mehr elastische oder bewegliche Stützelemente verwendet. Denkbar ist aber auch eine Lagerung auf drei Stützkörpern oder zwei Stützkörpern auf einer Seite und einer drehbaren oder anderweitig (z. B. über ein Elastomer) beweglichen Lagerung auf der anderen Seite.

In einer ersten konkreten Ausführung ist vorgesehen, dass der Laufbandrahmen oder die Gehplatte in der Draufsicht Rechteckform hat und an oder nahe jedem Ende des rechteckigen Laufbandrahmens mindestens ein Stützelement vorgesehen ist, welches den Laufbandrahmen elastisch mit dem Grundgestell verbindet. In einer anderen konkreten Ausgestaltung hat der Laufbandrahmen oder die Gehplatte in der Draufsicht Rechteckform, und an oder nahe den Endpunkten der Vorderkante oder Hinterkante des rechteckigen Laufbandrahmens oder der Gehplatte ist jeweils mindestens ein Stützelement vorgesehen, welches den Laufbandrahmen elastisch mit einem Aufhängungspunkt im Grundgestell verbindet, und an der anderen von Vorderkante oder Hinterkante ist der Laufbandrahmen im Wesentlichen beweglich oder drehbar im Grundgestell gelagert.

In weiteren zweckmäßigen Ausführungen ist vorgesehen, dass die Stützelemente als im Wesentlichen starre aber bewegliche Körper, insbesondere Kugeln oder Wälzkörper, oder als teilweise oder entlang des gesamten Stützelements als elastisch biegsame Körper ausgeführt sind. In einer Ausgestaltung dieser Ausführung ist weiterhin vorgesehen, dass die Kugeln oder Wälzkörper jeweils in einer Mulde im Grundgestell, die einen gegenüber dem Radius der Kugel oder des Wälzkörpers wesentlich größeren Radius hat, mindestens in Längsrichtung des Grundgestells beweglich gelagert und in einer Kugel- oder Wälzlagerschale an der Unterseite des Laufbandrahmens gelagert sind, oder umgekehrt.

Die Stützelemente sind als Stützkörper entweder starr und gedämpft beweglich gelagert oder in sich flexibel und/oder elastisch bzw. federelastisch, vorzugsweise mit ausgeprägten Rückstelleigenschaften. Ein Dämpfungsverhalten der Stützelemente wird über die Federeigenschaften der Stützkörper selber und/oder zusätzlich eingebrachter Elastomere und/oder Federelemente erreicht.

Durch die unterschiedliche Gestaltung des Schwing- und Dämpfungsverhaltens der einzelnen Stützkörper kann das Bewegungsverhalten des gesamten Laufband - rahmens in verschiedene Bewegungsrichtungen individuell eingestellt werden.

Mit den Stützkörpern kann die Auslenkweite der Anordnung nach links und rechts sowie vorne und hinten sowie diagonal auch unsymmetrisch eingestellt werden. Damit können ggf. mit verschiedenen Gangtrainingsanordnungen Bewegungseinschränkungen des Nutzers berücksichtigt und/oder der Trainingseffekt verstärkt werden.

In einer weiteren Ausführungsform kann die Dämpfung der Stützkörper und damit die Schwingfrequenz des Laufbandrahmens individuell eingestellt werden. Die Vorrichtung beinhaltet vorzugsweise eine Möglichkeit zur Arretierung des Laufbandrahmens an mindestens zwei Stellen mit dem Gestell, damit ein Gangoder Lauftraining unter „normalen" Bedingungen ohne Schwingung des Rahmens durchgeführt werden kann.

Die Arretiervorrichtung kann so gestaltet sein, dass bei Arretierung mit nur einer solchen Einrichtung im Wesentlichen eine Drehbewegung erhalten bleibt. Damit können eingeschränkte Bewegungsmuster des Laufbandrahmens erhalten bleiben.

In einer besonderen Ausgestaltung ist die Arretiervorrichtung nicht starr mit dem Laufband-Grundgestell verbunden, sondern es wird eine Restbeweglichkeit ermöglicht. Dies kann dadurch bewerkstelligt werden, dass die Arretierung über ein Elastomer und/oder Zug- oder Druckfedern mit dem Grundgestell verbunden wird.

Diese Arretiervorrichtung kann z. B. mittig am seitlichen oder vorderen Teil des Laufbandrahmens angeordnet sein.

Während des Gehens wird der Rahmen des Laufbandes bzw. die Gehfläche bereits durch die Geh- und Laufbewegung in Bewegung versetzt und damit ein Trainingseffekt erzielt. Durch spezielle Übungen beim Gehen kann die Schwingneigung noch verstärkt werden. Ein besonderer Effekt kann dadurch erzeugt werden, dass bei einem elektrischen Antrieb des Laufbandes oder der Lamellen der Antrieb nicht gleichförmig durchgeführt, sondern sich in ggfs. unregelmäßigen Zeitabständen in der Geschwindigkeit ändert. Dies kann sehr ruckartig oder über eine weniger harte Geschwindigkeitsänderung erfolgen, wobei sich das Schwingverhalten dadurch mehr oder weniger stark ändert.

In einer weiteren Ausführung sind an einer oder mehreren Außen- oder Innenseiten des Rahmens ein oder mehrere Elektromagnete ggfs. an der Halterung der Schwingelemente angebracht. Während der natürlichen Bewegung des Rahmens beim Gehen kann der Rahmen durch die Magnete festgehalten und zu einem definierten Zeitpunkt freigegeben werden. Dadurch kann das Schwingverhalten beeinflusst und der Trainingseffekt durch nicht vorhersagbare Bewegungen verstärkt werden. In einer weiteren Ausführungsform kann der Rahmen durch elektrische, pneumatische oder andersartige Aktoren angestoßen oder geführt sein. Diese können vorteilhaft mit einem Magneten kombiniert werden.

In einer besonderen Ausführungsform ist mindestens ein Magnet oder Aktor mit einem elastischen Element kombiniert. Dieses kann aus einem Elastomer und/oder aus einer Konstruktion mit einer oder mehreren Federn bestehen. Damit kann sowohl eine Restbeweglichkeit der Gehfläche erhalten werden als auch das Andocken an die Gehfläche ruckfrei erfolgen. Auch eine zusätzliche Neigungsverstellung kann durchaus sinnvoll sein. Haben die erfindungsgemäßen Stützkörper in vertikaler Richtung elastische Eigenschaften, so wird die Gehfläche des Lauf-bandes während des Gehens durch die Gewichtsverlagerung automatisch auch in Ihrer Neigung verstellt.

In einer Ausführungsform sind zusätzlich Lichtschranken, Kraftsensoren/ Dehnungsmesstreifen oder Druckverteilungssensoren auf/unter/an der Lauffläche zur Steuerung und Messung des Gehverhaltens angeordnet.

Weiterhin können mit den Bewegungen der Lauffläche gekoppelte bzw. synchronisierte Darstellungselemente aus der virtuellen Realität - dargestellt mit Bildschirm, Projektor, AR-Brille - zum Einsatz kommen.

Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich im Übrigen aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von diesen zeigen:

Fig. la und lb Querschnittsdarstellungen einer beispielhaften Anordnung (von hinten gesehen),

Fig. 2a bis 2c Längsschnittdarstellungen einer weiteren beispielhaften Anordnung sowie eine Detailansicht einer speziellen Ausgestaltung,

Fig. 3a bis 3c verschiedene Varianten einer Anordnung mit Rückstell- Federelementen, Fig. 4 eine Querschnittsdarstellung (von hinten gesehen) einer

Anordnung mit Arretiervorrichtung,

Fig. 5 eine beispielhafte Konfiguration einer modifizierten

Arretierungsvorrichtung,

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Anordnung zur Steuerung der

Geschwindigkeit der elektrisch betriebenen Antriebswalze,

Fig. 7 eine beispielhafte Anordnung von Aktoren zur Beeinflussung der

Schwingbewegung des Laufbandrahmens.

Für die nachfolgende beispielhafte Erläuterung von wesentlichen Aspekten der Erfindung wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass Gangtrainingsanordnungen dem Fachmann seit langem vertraut und in zahlreichen patent- und technischen Veröffentlichungen - unter anderem seitens der Anmelderin - beschrieben sind.

Dies betrifft auch spezielle Ausgestaltungen wie das Vorsehen eines elastisch aufgehängten Laufbandrahmens, von Aktoren zur Einstellung einer Neigung des Laufbandes oder von benutzerunabhängigen Bewegungen des Laufbandrahmens. Auch das Vorsehen von Mitteln zur Geschwindigkeitssteuerung des Laufbandes (auch in Abhängigkeit vom Bewegungsverhalten des Benutzers beziehungsweise von Trainingsprogrammen), oder von Anzeigemitteln zur Darstellung einer virtuellen Lauf-umgebung und/oder von Trainingsanweisungen ist dem Fachmann an sich bekannt. Dies gilt auch für eine Druckerfassungssensorik zur Erfassung des Aufsetzens und optional von Aufsetzpunkten und Aufsetzkräften auf der Gehoder Lauffläche und weitere sinnvolle Features für spezielle Nutzungszwecke der Gangtrainingsanordnung.

Die nachfolgend erläuterten Beispiele und Aspekte der erfindungsgemäßen Anordnung bieten besondere Vorteile hinsichtlich der Gestaltung eines einfachen Aufbaus der Gangtrainingsanordnung und der vielfältigen Möglichkeiten, die Bewegungen des Laufbandrahmens und damit der Gehfläche in den verschiedenen horizontalen Richtungen sehr individuell zu gestalten.

Fig. la zeigt eine Gangtrainingsanordnung von hinten, bei der in einem Laufbandrahmen 3 zwei Walzen 5 gehalten sind, über die ein Laufband 7 läuft und angetrieben wird. Die Walzen 5 haben Drehachsen beziehungsweise Wellen 5a, die in Lagerbohrungen 3a des Laufbandrahmens 3 reibungsarm rotieren können. Der Laufbandrahmen 3 ist über elastisch biegsame Stützelemente 1 an einem Grundgestell 11 derart befestigt, dass in Benutzung durch die vom Benutzer ausgeübte Aufsetzkraft ein Schwingen des Laufbandrahmens im Grundgestell mit einer dominierenden Horizontalkomponente der Schwingung bewirkt wird.

Diese Wirkung wird insbesondere dadurch erzielt, dass die als im Wesentlichen quaderförmige Stützkörper konfigurierten Stützelemente an oder nahe ihrer beiden Enden fest mit dem Laufbandrahmen einerseits und dem Grundgestell andererseits verbunden sind und eine Eigensteifigkeit aufweisen, die sie als in kompressible „Tragpfosten" des Laufbandrahmens funktionieren lässt. Die Eigensteifigkeit in Verbindung mit der Biegeelastizität bewirkt, dass Aufsetzkräfte mit einer praktisch beliebigen Kraftrichtung im Wesentlichen in Horizontalbewegungen des Laufbandrahmens umgesetzt werden.

In Fig. lb ist beispielhaft gezeigt, wie sich die vorzugsweise federelastischen Stützelemente 1 beim Gehen auf dem Laufband verbiegen und der Laufbandrahmen 3 sich in Richtung zur Seite bewegt. Durch die Ausgestaltung der Stützkörper 1 in Länge und Querschnitt können sowohl die Auslenkweite als auch die Bewegungseigenschaften verändert werden. Ist der Querschnitt der Stützkörper 1 nicht symmetrisch, können die Auslenkeigenschaften des Laufbandrahmens 3 nach vorne und hinten sowie nach links und rechts sowie in diagonale Bewegungsrichtungen beliebig und auch unterschiedlich eingestellt werden. In Fig. 1 ist auch dargestellt, dass die Stützkörper 1 sowohl unter dem Laufbandrahmen 3 als auch seitlich daran befestigt sein können. Bei der auf der linken Seite dargestellten seitlicher Befestigung der Stützkörper la kann ggf. die Aufstiegshöhe der Lauffläche vorteilhaft niedrig gestaltet werden.

Fig. 2a zeigt eine Gangtrainingsanordnung von der Seite bei der in einem Laufbandrahmen 3 zwei Walzen 5 gehalten sind, über die ein Laufband 7 läuft und angetrieben wird. Hierbei ist der Laufbandrahmen 3 über zylindrische oder kugelförmige starre, aber um eine Drehachse drehbare Stützelemente 1 am Laufband-Grundgestell 11 gelagert. In Benutzung wird durch die vom Benutzer ausgeübte Aufsetzkraft ein Schwingen des Laufbandrahmens mit einer dominierenden Horizontalkomponente bewirkt. In Fig. 2b ist beispielhaft gezeigt, dass die vorzugsweise kugelförmig ausgebildeten Stützelemente 1 beim Gehen die Bewegung des Laufbandrahmens 3 in horizontaler Richtung ermöglichen. Die kugelförmigen Stützkörper 1 bewegen sich hierbei zwischen Laufbandrahmen 3 und Untergestell 11. Die Ausgestaltung und Form der Stützkörper 1 kann in Länge, Querschnitt und Durchmesser variieren, womit sowohl die Auslenkweite als auch die Bewegungseigenschaften verändert werden können.

Fig. 2c zeigt in einer Detailansicht, dass ein kugelförmiges Stützelement 1 in einer Kugellagerschale 1A im Laufbandrahmen 3 einerseits und in einer konkaven Ausformung 11a im Untergestell andererseits ruht. Hierdurch wird die Bewegung des Laufbandrahmens relativ zum Untergestell zentriert und gedämpft. Durch geeignete Ausgestaltung der Krümmung der Ausformung 11a können die Bewegungsparameter der Bewegung wunschgemäß eingestellt werden. Durch ein zusätzliches (nicht gezeigtes) Begrenzungselement beidseits der konkaven Ausformung (etwa einen hochgezogenen Rand der Ausformung) kann erforderlichenfalls ein Herausrollen der Kugel aus der Ausformung noch besser verhindert werden. Die Ausgestaltung ermöglicht eine leichte Drehbarkeit des Stützkörpers 1 unter dem Laufbandrahmen 3 und kann Vorteile wie Geräuscharmut und verminderten Verschleiß des Stützkörpers erbringen.

Sofern eine Bewegung des Laufbandrahmens 3 gegenüber dem Grundgestell 11 nur in Längsrichtung erfolgen soll, kann der Stützkörper (wie oben bereits angemerkt) auch zylindrisch ausgebildet sein, und das Lager kann statt als Kugellager als Nadellager konstruiert sein.

In einer besonders bevorzugten Ausführung sind die Stützkörper 1 in einen elastischen Körper 2 eingebettet, sodass sich der Laufbandrahmen 3 nach Auslenkung wieder in die Ausgangslage zurückbewegt. Die elastischen Körper 2a - mit vorzugsweise guten Rückstelleigenschaften - können auch separat unter dem Laufbandrahmen 3 angeordnet sein. Als besonderer Vorteil schaffen die elastischen Körper 2 eine mechanische Verbindung zwischen dem Laufbandrahmen 3 und dem Untergestell 11 und verhindern so ein verschieben oder abheben.

Es versteht sich, dass die Stützkörper bei dieser Ausführung nicht starr mit dem Laufbandrahmen und dem Grundgestell verbunden sein können. Andererseits muss ihre erwähnte Beweglichkeit aber in irgendeiner Weise limitiert sein. In einfacher Weise kann dies beispielsweise durch Unterbringung in einem Stützkörper-Käfig oder durch die Lagerung ihrer Drehachse in einer Stützkörper- Halterung am Grundgestell geschehen.

Die Anzahl der Stützkörper 1 ist grundsätzlich nicht begrenzt, so dass eine Vielzahl von Stützkörpern 1 unter dem Laufbandrahmen 3 oder einer damit verbundenen flächigen Konstruktion unter der Lauffläche angeordnet sei n können.

Fig. 3a zeigt eine Gangtrainingsanordnung von hinten, bei der wiederum in einem Laufbandrahmen 3 zwei Walzen 5 gehalten sind, über die ein Laufband 7 läuft und angetrieben wird. Zur Umsetzung von Aufsetzkräften in eine im Wesentlichen horizontale Bewegung des Laufbandrahmens 3 sind wiederum Stützelemente 1 zwischen Laufbandrahmen 3 und Grundgestell 11 angeordnet. Deren Konfiguration kann beispielsweise ähnlich bei Fig. la und lb sein.

Zur Verbesserung der Rückstelleigenschaften in eine Ausgangsposition sind hier Elemente mit Federeigenschaften 9 seitlich zwischen dem Laufbandrahmen 3 und aufragenden Teilen 11a des Grundgestells 11 angeordnet. Anstelle von Zug- und Druckfedern können auch Elastomere in beliebiger Anzahl und Flächenausdehnung zum Einsatz kommen.

Fig. 3b und 3c zeigen zwei verschiedene Konfigurationen der Anordnung der Feder-/Dämpfelemente 9, einerseits diagonal an den vier Ecken des Laufbandrahmens und andererseits jeweils in einer zueinander rechtwinkligen Anordnung zweier solcher Elemente nahe der Ecken des Laufbandrahmens. Sie haben insbesondere die Aufgabe, die Bewegung des Laufbandrahmens aufgrund der Aufsetzkräfte zu dämpfen und den Laufbandrahmen im Grundgestell zu zentrieren. Sie können austauschbar sein, so dass Elemente m it unterschiedlichen Feder- und Dämpfungseigenschaften wahlweise eingesetzt werden können, z. B. Elastomer-Elemente aus Gummimischungen mit unterschiedlichem Härtegrad.

In Fig. 4 ist auf der linken Seite bespielhaft am Laufbandrahmen 3 ein Ausleger 3b angebracht. Diesem ist eine Arretierungseinrichtung 13 mit einer Feststellschraube 13a zugeordnet, über die sich der Laufbandrahmen 3 unter mindestens lokaler Unterbindung von Schwingungen des Rahmens am Ausleger 11a fixieren lässt. Es versteht sich, dass bei vorsehenden mehrerer derartiger Arretierungseinrichtungen an verschiedenen Stellen des Laufbandrahmens eine vollständige Arretierung des Rahmens im Gestell realisieren lässt.

Fig. 5 zeigt schematisch in Art einer Draufsicht und einer Seitenansicht eine modifizierte Ausführung der Arretierungseinrichtung 13, mit der sich auch im arretierten Zustand des Laufbandrahmens innerhalb des Grundgestells eine gewisse Restbeweglichkeit erhalten lässt. Hierzu ist unterhalb des Endes der Feststellschraube 13a ein topfförmiges Widerlager 13b vorgesehen, welches durch vier Arretier-Federelemente 13c in den Ecken einer quadratischen Ausnehmung 11b am Ende des Auslegers 11a verspannt ist. Diese Konstruktion ist nur beispielhaft, wobei das topfförmige Widerlager 13b auch in ein elastisches Material eingebettet sein kann.

Zu allen oben erläuterten Ausführungen ist anzumerken, dass diese grundsätzlich auch mit einer Gehplatte mit entsprechendem Rahmen als Unterkonstruktion anstelle eines Laufbandrahmens realisiert sein können. Kleinere konstruktive Anpassungen zur Realisierung dieser Modifikation liegen im Rahmen fachgemäßen Handelns, so dass hier von einer näheren Beschreibung dieser Ausführungen abgesehen werden kann.

Fig. 6 zeigt schematisch eine Option zur Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Gangtrainingsanordnung, nämlich die Ausgestaltung mit einer Antriebssteuereinrichtung 15, mit der einerseits (beispielhaft über eine Drehzahlerfassung der Antriebswelle) die aktuelle Geschwindigkeit des Laufbandes erfasst und andererseits (beispielhaft über einen Bedienrechner 17) eine Variation der Bandgeschwindigkeit, vorzugsweise zur Erzeugung von Perturbationsbewegungen des Laufbandrahmens 3 und damit der Lauffläche vorgenommen werden kann. Hierzu können beispielsweise ruckartige Geschwindigkeitsänderungen der Antriebswalze 5 durchgeführt werden. Die Steuerung kann über einen im Laufband befindlichen Rechner oder einen externen Rechner erfolgen. Der Laufbandrahmen ist hier nur angeschnitten dargestellt. Ein Stützelement 1 ist schematisch dargestellt.

Fig. 7 zeigt die Anordnung aus Fig. 1 und 2 in einer Draufsicht, mit zusätzlichen Elementen, die dazu dienen, benutzerinduzierte Bewegungen des Laufbandrahmes im Laufbandgestell zu bewirken. Es handelt sich hierbei um Elektro- magnete 19 bzw. andersartige Aktoren 21, gegebenenfalls in Verbindung mit einem elastischen Kopplungselement 23. Die entsprechenden Elemente sind jeweils vorzugsweise mit dem Laufband-Grundgestell 11 verbunden.

Wird der Laufbandrahmen 3 und damit die Lauffläche 7 durch die erfindungsgemäße Anordnung in Bewegung versetzt, so kann der an fester Position am Laufband-Grundgestell 11 befindliche Elektromagnet 19 aktiviert werden und den Laufbandrahmen 3 fixieren und zu gegebenem Zeitpunkt wieder freigeben. Der Aktor 21 kann über einen Hubzylinder 21 den Laufbandrahmen gezielt in Bewegung versetzen und so Störimpulse auf die Lauffläche 7 ausüben. Wie dargestellt und zur Kombination beider Eigenschaften, kann der Aktor 21 mit dem Hubzylinder 21 verbunden werden.

Die Hinzufügung eines elastischen Elements 23 erlaubt ein ruckfreies Andocken an den Laufbandrahmen 3 und ermöglicht ggf. eine Restbeweglichkeit der Lauffläche. Das elastische Element 23 ist beispielhaft vor dem Elektromagneten 19 dargestellt, kann aber auch dahinter direkt mit dem Grundgestell 11 verbunden sein und/oder in Verbindung mit dem Aktor 21 oder der Kombination beider Elemente zum Einsatz kommen.

Die Ausführung der Erfindung ist nicht auf die oben erläuterten Beispiele und Aspekte beschränkt, sondern ebenso in einer Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachgemäßen Handelns liegen. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass jedwede Kombinationen der abhängigen Ansprüche als zum Schutzbereich der Erfindung gehörig angesehen werden sollen.

Claims

ANSPRÜCHE Gangtrainingsanordnung, mit einem Laufbandrahmen und einem über im Laufbandrahmen gehaltenen Walzen laufenden und angetriebenen Endlosband bzw. Lamellenband, dessen eine Oberfläche als Geh- oder Lauffläche dient, wobei der Laufbandrahmen an einem Grundgestell mittels Stützelementen elastisch derart gelagert ist, dass in Benutzung durch die vom Benutzer ausgeübten Aufsetzkraft ein Schwingen des Laufbandrahmens im Grundgestell mit einer dominierenden Horizontalkomponente seiner Bewegungen bewirkt wird. Gangtrainingsanordnung, mit einer in einem Grundgestell gelagerten Gehplatte, die eine flächige Unterkonstruktion aufweist, wobei die Unterkonstruktion an dem Grundgestell mittels Stützelementen elastisch derart gelagert ist, dass in Benutzung durch die vom Benutzer ausgeübten Aufsetzkraft ein Schwingen des Untergestells im Grundgestell mit einer dominierenden Horizontalkomponente seiner Bewegungen bewirkt wird. Gangtrainingsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Stützelemente als Stützkörper mit einem ersten Ende am Grundgestell und mit einem zweiten Ende mit dem Laufbandrahmen oder einer flächigen Unterkonstruktion der Gehplatte verbunden sind. Gangtrainingsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Stützkörper derart beschaffen und/oder verbunden sind, dass sie mit dem Laufbandrahmen oder der Unterkonstruktion einerseits und dem Grundgestell andererseits eine Vertikalkomponente der Bewegung des Laufbandrahmens oder der Unterkonstruktion im Wesentlichen blockieren oder in ihrer Richtung umlenken, wodurch die Umsetzung der durch den Benutzer ausgeübten Aufsetzkraft in das Schwingen mit dominierender Horizontalkomponente bewirkt wird. Gangtrainingsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Laufbandrahmen oder die Gehplatte in der Draufsicht Rechteckform hat und an oder nahe jedem Ende des rechteckigen Laufbandrahmens mindestens ein Stützelement vorgesehen ist, welches den Laufbandrahmen elastisch mit dem Grundgestell verbindet, oder an oder nahe den Endpunkten der Vorderkante oder Hinterkante des rechteckigen Laufbandrahmens oder der Gehplatte jeweils mindestens ein Stützelement vorgesehen ist, welches den Laufbandrahmen elastisch mit einem Aufhängungspunkt im Grundgestell verbindet und an der anderen von Vorderkante oder Hinterkante der Laufbandrahmen im Wesentlichen beweglich oder drehbar im Grundgestell gelagert ist. Gangtrainingsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Stützelemente als im Wesentlichen starre aber bewegliche Körper, insbesondere Kugeln oder Wälzkörper, oder als teilweise oder entlang des gesamten Stützelements als elastisch biegsame Körper ausgeführt sind. Gangtrainingsanordnung nach Anspruch 6, wobei die Kugeln oder Wälzkörper jeweils in einer Mulde im Grundgestell, die einen gegenüber dem Radius der Kugel oder des Wälzkörpers wesentlich größeren Radius hat, mindestens in Längsrichtung des Grundgestells beweglich gelagert und in einer Kugel- oder Wälzlagerschale an der Unterseite des Laufbandrahmens gelagert sind, oder umgekehrt. Gangtrainingsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei Arretiermittel für den seitlichen oder vorderen Bereich des Laufbandrahmens oder der Gehplatte vorgesehen sind, die insbesondere über ein elastisches Element zur Ausbildung einer Restbeweglichkeit zwischen Laufbandrahmen und Grundgestell verfügen. Gangtrainingsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei dem Laufbandrahmen oder der Gehplatte oder jeder Gehplatte als Ganzes oder jedem Stützelement Dämpfungsmittel und/oder Rückstellmittel zur Einstellung einer vorbestimmten Dämpfung der durch die Aufsetzkräfte bewirkten Schwingung des Laufbandrahmens oder der Gehplatte und/oder der Rückstellung des Laufbandrahmens in die Ausgangsposition zugeordnet sind . Gangtrainingsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei dem Laufbandrahmen oder der Gehplatte elektrische, elektromagnetische, pneumatische oder hydraulische Aktoren zur Einprägung einer einstellbaren Vorne-Hinten-Neigung und/oder seitlichen Neigung des Laufbandrahmens 14 oder der Gehplatte gegenüber dem Grundgestell und/oder zur Erzeugung von benutzer-unabhängigen Bewegungen des Laufbandrahmens oder der Gehplatte im Grundgestell zugeordnet sind. Gangtrainingsanordnung nach Anspruch 10, wobei mindestens ein elektromagnetischer Aktor vorgesehen ist, welcher auf die durch die Aufsetzkräfte eingeprägte Schwingungsbewegung des Laufbandrahmens oder der Gehplatte im Grundgestell derart anspricht, dass bei vorbestimmten Auslenkungsbeträgen des Laufbandrahmens diese mit Magnetkraft erfasst und einer zusätzlichen Bewegungskomponente unterworfen bzw. diese/r vom Elektromagneten wieder freigegeben wird oder der durch Ein- bzw. Ausschalten zusätzliche Bewegungskomponenten des Laufbandrahmens oder der Gehplatte bezüglich des Grundgestells bewirkt werden. Gangtrainingsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei dem Antrieb des Laufbandes Steuermittel zum Bewirken von Geschwindigkeits-änderungen des Laufbandes insbesondere aufgrund von Ausgangssignalen eines Zufallsgenerators oder eines Trainingsprogrammspeichers zugeordnet sind. Gangtrainingsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei dem Endlosband bzw. Lamellenband oder der Gehplatte eine Druck-/ Krafterfassungssensorik zur Erfassung des Aufsetzens und optional von Aufsetzpunkten und Aufsetz-kräften auf der Geh- oder Lauffläche zugeordnet ist und die Laufband-anordnung eine Aufsetz-Auswertungseinheit zur Auswertung der Signale der Kraftsensorik umfasst, wobei die Kraftsensorik insbesondere Dehnungsmessstreifen und/oder ein Drucksensor-Array zur räumlich aufgelösten Erfassung der Aufsetzkräfte umfasst. Gangtrainingsanordnung nach Anspruch 13, wobei die Aufsetz- Auswertungseinheit über einen Signaleingang mit einer Sensorik zur Erfassung des Schwingungszustandes des Laufbandrahmens oder der Gehplatte im Grundgestell verbunden und derart ausgebildet ist, dass bei der Auswertung der Aufsetzkräfte der Schwingungszustand bzw. das Schwingungsverhalten des Laufbandrahmens im Grundgestell berücksichtigt wird. 15 Gangtrainingsanordnung nach Anspruch 13 oder 14, wobei die Aufsetz- Auswertungseinheit mit optischen und/oder mit den akustischen Anzeigemitteln verbunden ist und eine Anzeige-/Ausgabesteuerung vorgesehen ist, die Verarbeitungsmittel zur Verarbeitung der Auswertungsergebnisse der Druck-Sensorik zur Beeinflussung der Darstellung der virtuellen Laufumgebung bzw. der Ausgabe von Trainingsanweisungen umfasst.