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Die Erfindung betrifft ein Bein-Trainingsgerät gemäss Oberbegriff des Patentanspruches 1. Das Bein-Trainingsgerät eignet sich insbesondere als Downhill-Simulator für den Skisport.
Der alpine Skirennsport, insbesondere die Disziplinen Abfahrt und Super-G, ist geprägt durch maschinell sehr hart präparierte Pisten, durch hohe Geschwindigkeiten von bis zu 130 km/h in der Disziplin Abfahrt und von bis zu 110 km/h beim Super-G, und durch den vermehrten Einbau von Kurven entlang der Rennstrecke.
An die Athletinnen und Athleten werden dadurch neue Anforderungen gestellt. Trotz bester Pis- tenpräparation mit Niveauregulierungen werden kleinste Unebenheiten wegen der hohen Ge- schwindigkeiten als massive Schläge oder als sogenanntes "Rattem" wahrgenommen. Dies führt dazu, dass die Skier ständig vom Boden abgehoben werden und in dieser Zeit nicht steuerbar sind.
Dies wiederum erschwert es dem Athleten, die Rennstrecke in der optimalen Linie zu fahren. Da diese Schläge von den Athleten kaum voraussehbar sind, können sie nicht durch rechtzeitige Ausgleichsbewegungen kompensiert werden. Die Bewegungskoordination ist deshalb äussert schwierig und wird mit zunehmender Fahrtdauer durch steigende Ermüdung noch erschwert.
Aus der DE 298 18 001 U ist ein Trainingsgerät für den Snowboard- und Skisport der eingangs genannten Art bekannt. Mittels dieses Trainingsgeräts sollen Schläge simuliert werden, wie sie in Abfahrtsrennen auftreten. Das Gerät weist hierfür eine Belastungsplatte und eine motorisch ange- triebene Vibrationsvorrichtung mit einem Exzenterantrieb auf. Die Belastungsplatte ist mittels der Vibrationsvorrichtung in vertikale Schwingungen versetzbar, wobei die Schwingungsamplitude und/oder Schwingungsfrequenz der Vibrationsvorrichtung einstellbar ist. Der Athlet steht im Trai- ning vorzugsweise mit beiden Beinen auf der Belastungsplatte. Für ein spezielles Beintraining kann er jedoch auch nur mit einem Bein darauf stehen, wobei er mit dem anderen Bein auf einem lage- stabilen Untergrund steht.
Dieses Trainingsgerät weist den Nachteil auf, dass es zwar Vibrationen in die Beine einleitet und somit deren Muskulatur stärkt, dass jedoch nicht die tatsächlich im Ski- rennsport auftretenden Situationen simuliert werden.
Ein weiteres, einfacheres Trainingsgerät für den Skisport, welches ebenfalls eine vibrierende Belastungsplatte aufweist, ist aus der US 4,509,743 A bekannt. Die SU 1284572 A1 beschreibt ein Trainingsgerät, bei welchem Skier auf einer Plattform befestigt werden, wobei sich die Skispitzen mittels einer ferromagnetischen Flüssigkeit anheben lassen.
Die DE 196 34 396 A offenbart ein Gerät zur Stimulation von Muskeln des Bewegungsappa- rats, wobei das Gerät zwei Trittflächen aufweist, die mittels eines Antriebsmechanismus im Gegen- takt oszillierend heb- und senkbar sind.
DE 90 04 385. 5 U beschreibt ein Trainingsgerät für den Abfahrtsskilauf mit zwei Standplatten, welche jede von einer Exzenterscheibe auf- und abbewegbar ist. Die Exzenterscheibe ist hierfür auf einer Drehwelle befestigt. Zudem sind die Standplatten über eine gemeinsame senkrechte Schwenkachse in bezug auf eine Grundplatte hin und her schwenkbar.
Ferner sind im Stand der Technik, beispielsweise aus der US 6,052,114 A, Simulationsgeräte bekannt, welche in Videospielen eingesetzt werden, um dem Videospieler mittels beweglicher Teile für die Füsse (Teile 23, 24 in Fig. 6) ein körperliches Erlebnis der auf einem Bildschirm dargestellten Sportart zu vermitteln.
Die DE 44 26 975 C beschreibt eine Ganzkörper-Übungseinheit mit Fussstützplatten, welche mittels eines gemeinsamen Antriebs vibriert werden.
Wenn auch die aus dem Stand der Technik bekannten gattungsgemässen Trainingsgeräte durchaus geeignet sind, Muskeln des Bewegungsapparates zu stimulieren, hat es sich doch als nachteilig herausgestellt, dass die bekannten Trainingsgeräte konstruktionsbedingt nicht in der Lage sind, Pistenverhältnisse zu simulieren bzw. gezielte Bewegungen für die Rehabilitation zu generieren.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Trainingsgerät, insbesondere für den Skirennsport oder die Rehabilitation, zu schaffen, welches eine möglichst wirklichkeitsgetreue Simulation erlaubt.
Diese Aufgabe löst ein Bein-Trainingsgerät mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.
Das erfindungsgemässe Bein-Trainingsgerät weist zwei mindestens annähernd parallel zuein- ander angeordnete, ski-ähnliche Belastungsplatten auf, wobei jede der Belastungsplatten in ihrem in Plattenlängsrichtung vorderen und hinteren Bereich mit einer eigenen Vibrationseinheit wirkver- bunden ist.
Dadurch wird erreicht, dass der Athlet während der Simulation die Schläge über dieselbe
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Art - Medium erfährt, wie in der Wirklichkeit, das heisst über Skier. Durch die Verwendung von zwei getrennt regelbaren Elektromotoren und einer Schwinge für jeden Ski lässt sich ein einfaches und relativ kostengünstiges Trainingsgerät schaffen.
Das erfindungsgemässe Trainingsgerät eignet sich nicht nur zur Verwendung im Skirennsport, sondern auch in anderen Bereichen des Leistungsports. Es lässt sich femer im Fitnessstudio einsetzen, beispielsweise in Kombination mit einer visuellen Darstellung einer Skiabfahrt. Auch in der Rehabilitation findet es Verwendung, insbesondere im Bereich von postoperativen Behandlun- gen zur Schulung beziehungsweise Wiedererlangung der Bewegungskoordination, zur Schulung und Entwicklung der Muskulatur sowie zur Reanimation bei möglicher oder vorhandener Quer- schnittslähmung.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen gehen aus den abhängigen Patentansprüchen hervor.
Im folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispie- les, welches in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt ist, erläutert. Es zeigen: Figur 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemässes Trainingsgerät und Figur 2 einen Querschnitt durch das Trainingsgerät gemäss Figur 1.
Das erfindungsgemässe Bein-Trainingsgerät weist gemäss Figur 1 einen Trägerrahmen 1 auf, welcher ähnlich wie die aus den Fitnesscenter bekannten Laufband-Geräte aufgebaut ist. Er weist zwei beabstandet voneinander angeordnete ortsfeste Vertikalträger 11 auf, welche oben durch jeweils in einen horizontal verlaufenden, ebenfalls ortsfester Handlauf 10 abgeschlossen sind. Auf der Innenseite jedes Vertikalträgers 11ist, wie in Figur 2 ersichtlich ist, ein möglichst sich über die gesamte Länge des Handlaufes 10 erstreckendes seitliches Trittbrett 12 angeordnet. Zwischen den zwei seitlichen ortsfesten Trittbrettern 12 ist ferner ein mittleres ortsfestes Trittbrett 13 vorhanden.
Diese Trittbretter 12,13 erleichtern das Betreten des Trainingsgerätes. Das Trainingsgerät verfügt über zwei mindestens annähernd parallel zueinander verlaufende Belastungsplatten 2,2', welche vertieft in den durch die Trittbretter 12,13 gebildeten Zwischenräumen angeordnet sind. Die Belas- tungsplatten 2, 2' sind ski-ähnlich geformt, das heisst sie sind schmal, länglich und weisen vorzugs- weise eine Biegefestigkeit auf, welche ungefähr derjenigen eines Rennskis entspricht. Sie unter- scheiden sich insofern von Skiern, als dass sie nicht notwendigerweise eine aufragende Spitze aufweisen und dass sie an ihrer Unterseite Befestigungsflächen zur Erstellung einer Verbindung mit einer der Vibrationseinheiten aufweisen. Im hier dargestellten Beispiel sind die Belastungsplat- ten 2,2' deshalb jeweils aus einer Profilschiene gebildet.
In einer anderen, hier nicht dargestellten Ausführungsform ist sie durch zwei übereinander angeordnete Platten gebildet, welche zu- dem unterschiedliche Längen und Breiten aufweisen können. Auf jeder Belastungsplatte 2,2' ist eine Bindung 20 oder eine andere Fixierung für den Fuss beziehungsweise Schuh eines Athleten an- gebracht, vorzugsweise ist auch die Lage der Skibindung einstellbar, so dass die Athleten die für ihre jeweilige Trainingsart optimale Körperposition einnehmen können, zum Beispiel eine Vorlage oder eine Rücklage.
Jede Belastungsplatte 2, 2' ist in ihrem vorderen und hinteren Bereich mit einer eigenen Vibra- tionseinheit 4, 4', 5 wirkverbunden. In Figur 1 ist eine vordere Vibrationseinheit einer ersten Belas- tungsplatte 2 mit der Bezugsziffer 4 und eine hintere Vibrationseinheit derselben Belastungsplatte 2 mit der Bezugsziffer 5 versehen. Die vordere und hintere Vibrationseinheiten 4,5 sind dabei unabhängig voneinander angetrieben, so dass der vordere Bereich jeder Belastungsplatte 2,2' gegenüber dem hinteren Bereich in einer von dieser unabhängigen Frequenz vertikal bewegbar ist.
Vorzugsweise sind alle Vibrationseinheiten 4,4', 5 identisch aufgebaut, wobei ihr Aufbau im fol- genden anhand der vorderen Vibrationseinheit 4 beschrieben ist.
Die Vibrationseinheit 4 weist einen Motor 40, vorzugsweise einen Elektromotor, auf. Andere Motortypen sind jedoch auch einsetzbar. Der Motor ist über eine Kurbelwelle mit einer Kurbelwel- lenscheibe 41 verbunden. An der Kurbelwellenscheibe 41 ist über einen unteren -Gelenkkopf 43 eine Hubstange 42 verbunden, welche über einen oberen Gelenkkopf mit der Belastungsplatte 2 verbunden ist. Über diese Hubstange 42 lässt sich der vordere Bereich der Belastungsplatte 2,2' in einer beliebigen Frequenz anheben und absenken. Wie in figur 1 dargestellt ist, weist die Kurbel- wellenscheibe 41 vorzugsweise mehrere, in verschiedenen Abständen zur Kurbelwelle angeordne- te Bohrungen 45 auf, damit sich die Hubstange 42 wahlweise an verschiedenen orten befestigen lässt, um die Hubhöhe an die gewünschte Trainingsart anzupassen und somit zu variieren.
Die Schwingungsfrequenz und/oder die Schwingungsamplitude jeder Vibrationseinheit 4,4', 5 lässt
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sich regeln, wobei die Regelung vorzugsweise stufenlos erfolgt. Hierfür ist eine Steuereinheit 7 vorhanden. Diese lässt sich lagestabil oder verschiebbar am Trägerrahmen 1 anordnen und/oder zur Benützung durch einen Trainer als mobiles Gerät ausgestalten. Die Steuereinheit 7 ist über einen Frequenzumformer 6 mit dem Motor 40 verbunden. Vorzugsweise weist jede Vibrationsein- heit einen eigenen Frequenzumformer 6 auf.
Jede Belastungsplatte 2, 2' ist ferner mit einer Schwinge 8 versehen, damit sich eine vertikale Pendelbewegung ausführen lässt. Diese Schwingen 8 sind an einem Ende an der jeweiligen Belas- tungsplatte 2,2' befestigt, wobei ihr Befestigungspunkt vorzugsweise im vorderen Bereich der Platte, aber hinter dem Angriffspunkt der Hubstange 42 angeordnet ist. An ihrem anderen Ende sind sie an einer lagestabilen Stütze 80 des Rahmens 1 befestigt.
Ferner ist unterhalb jeder Belastungsplatte 2,2' mindestens im vorderen und hinteren Bereich ein lagefixierter Endanschlag 14 vorhanden, welcher verhindert, dass die Belastungsplatte zu tief absinkt. Vorzugsweise verfügt das Gerät auch über einen Notstop- Schalter.
Für das Training steht nun der Athlet mit je einem Bein auf einer 8elastungsplatte 2, 2', als wä- ren dies seine Skier. Durch die vier separaten Antriebe 4, 4', 5 und die Schwingen 8 werden Schlä- ge und Vibrationen in rhythmischer und nicht-rhythmischer Reihenfolge simuliert, wie sie auf der Skipiste vorkommen.
Das erfindungsgemässe Trainingsgerät ermöglicht somit auf eine einfache Weise eine wirklich- keitsnahe Simulation einer Skifahrt unter Wettkampfbedingungen.
PATENTANSPRÜCHE:
1. Bein-Trainingsgerät, insbesondere für den Skirennsport oder die Rehabilitation, mit min- destens einer Belastungsplatte (2,2') und mindestens einer angetriebenen Vibrationsein- heit (4, 4', 5), wobei die mindestens eine Belastungsplatte (2, 2') mittels der mindestens ei- nen Vibrationseinheit (4, 4', 5) in eine vertikale Pendelbewegung versetzbar ist, wobei die
Schwingungsamplitude und/oder Schwingungsfrequenz der Vibrationseinheit (4,4', 5) ein- stellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Trainingsgerät zwei mindestens annähernd parallel zueinander angeordnete ski- ähnliche Belastungsplatten (2, 2') aufweist und dass jede der Belastungsplatten (2,2') in ihrem in Längsrichtung der Platten (2,2') vorderen und hinteren Bereich mit einer eigenen
Vibrationseinheit (4, 4', 5) wirkverbunden ist.