DE9201260U1 - Pedal crank ergometer for cycling, adjustable to different body positions and usable as a leg press - Google Patents
Pedal crank ergometer for cycling, adjustable to different body positions and usable as a leg pressInfo
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Description
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Beschreibung der ErfindungDescription of the invention
Tretkurbelergometer zum Fahrradfahren, einstellbar auf unterschiedliche Körperhaltungen und verwendbar zur Benutzung als Beinpresse.Pedal crank ergometer for cycling, adjustable to different body positions and usable as a leg press.
Im nachfolgenden wird zum Stand der Technik jeweils gesondert auf A, das Ergometer, und B, die Beinpresse, eingegangen:In the following, the state of the art will be discussed separately for A, the ergometer, and B, the leg press:
A) Eine Vielzahl von Tretkurbelergometern sind auf dem Markt und werden in den unterschiedlichsten Bereichen von Sport und Medizin eingesetzt (Gesundheits-, Freizeit-, Leistungssport sowie in der Prävention, Rehabilitation, in der Sportmedizin und der Diagnostik).A) A large number of pedal ergometers are on the market and are used in a wide variety of areas of sport and medicine (health, leisure, competitive sports as well as in prevention, rehabilitation, sports medicine and diagnostics).
De nach Zielsetzung und Einsatzgebiet sind sie unterschiedlich ausgestattet. Sie werden einerseits nach DIN 32932 in Klassen eingeteilt, wobei die Klasse-B-Geräte als Heimtrainer bezeichnet und im Freizeit- und Trainingsbereich als Geräte mit feststellbarer Leistungssteigerung eingesetzt werden und die Klasse-A-Geräte in den gleichen und zusätzlich in einigen therapeutischen Bereichen, mit der Möglichkeit der definierten physikalischen Belastung, z.B. in der Bewegungstherapie. Klasse-A-Geräte sind im Gegensatz zu Klasse-B-Geräten zum kontrollierten Training geeignet, da sie zusätzlich mit Pulsfrequenzmesser und Pulsfrequenzanzeiger, Einstellungsmöglichkeiten und Einstellungsangaben von Belastungs- und Leistungsstufen u.a.m. ausgestattet sind. They are equipped differently depending on their purpose and area of application. On the one hand, they are divided into classes according to DIN 32932, with class B devices referred to as exercise bikes and used in the leisure and training sector as devices with a noticeable increase in performance, and class A devices in the same and additionally in some therapeutic areas, with the possibility of defined physical strain, e.g. in exercise therapy. In contrast to class B devices, class A devices are suitable for controlled training, as they are also equipped with a pulse rate monitor and pulse rate indicator, setting options and setting information for strain and performance levels, etc.
Andererseits gelten Tretkurbelergometer nach DIN 13405 als medizinische Geräte mit der Möglichkeit einer definierten physikalischen, präzise dosierbaren und reproduzierbaren Belastungsvorgabe. Diese Ergometer werden zu Forschungs- und Diagnosezwecken, u.a. zur exakten quantitativen Leistungsmessung von Herz, Kreislauf, Atmung (Spiroergometrie) und Stoffwechsel, aber auch zur dosierten rehabilitativen Bewegungstherapie, verwandt.On the other hand, pedal ergometers according to DIN 13405 are considered medical devices with the possibility of a defined physical, precisely dosed and reproducible load specification. These ergometers are used for research and diagnostic purposes, including for the exact quantitative performance measurement of the heart, circulation, breathing (spiroergometry) and metabolism, but also for dosed rehabilitative exercise therapy.
Liegeergometer werden vor allem in Kliniken benötigt, da mitRecumbent ergometers are mainly needed in hospitals, as
2 ihnen Herzkathederuntersuchungen möglich sind.2 cardiac catheter examinations are possible for them.
Die an Tretkurbelergometern zu messende Leistung ergibt sich aus der Geschwindigkeit des Schwungrades und der an diesem Rad angreifenden Bremskraft, so daß definierte Leistungsmessungen möglich sind.The power to be measured on pedal ergometers is determined from the speed of the flywheel and the braking force acting on this wheel, so that defined power measurements are possible.
Bohn/Pohl/Haber - 2 -" / = \ \ /' ^-: ^Bohn/Pohl/Haber - 2 -" / = \ \ /' ^-: ^
Die bekannten Tretkurbelergometer weisen unterschiedliche Prinzipien der Schwungradabbremsung auf:The known pedal crank ergometers have different principles of flywheel braking:
1. Mechanische Bremsen (Riemen-, Felgen- oder Rollenbremse),1. Mechanical brakes (belt, rim or roller brakes),
2. Dynamobremse (Induktionsmagnetisches Prinzip), 3a. Wirbelstrombremse (Permanentmagnetisches Prinzip),2. Dynamo brake (induction magnetic principle), 3a. Eddy current brake (permanent magnetic principle),
3b. Elektronische Bremse (Mikroprozessorgesteuertes elektronisches
Prinzip).
Die Prinzipien 2 und 3 sind eichbar und somit reproduzierbar.3b. Electronic brake (microprocessor-controlled electronic principle).
Principles 2 and 3 are verifiable and therefore reproducible.
B) Die "Beinpresse" ist ein Krafttrainingsgerät zum Muskelaufbau und Kraftausdauertraining der gesamten unteren Extremität. Diese Geräte sind zum Trainieren im Sitzen und Liegen geeignet und in beiden Varianten marktgängig. Sie werden in den unterschiedlichsten Bereichen des Sports angetroffen. Prinzip ist die Druckarbeit der Beine gegen den Widerstand mechanischer Gewichte (Gußeisenplatten bzw. Gewichtscheiben u.a.), die meistens auf die Fußabdruck- bzw. Fußdruckplatte auflegbar sind. 'B) The "leg press" is a strength training device for building muscle and strength endurance training of the entire lower extremities. These devices are suitable for training while sitting or lying down and are available in both versions. They are found in a wide variety of areas of sport. The principle is the pressure work of the legs against the resistance of mechanical weights (cast iron plates or weight discs, etc.), which can usually be placed on the footprint or foot pressure plate. '
Bei diesen Geräten ist die jeweilige Bewegungsrichtung (horizontal oder schräg nach oben, vom Körperschwerpunkt weg) stets ebenso unveränderbar vorgeschrieben wie der Winkel der Fußplatte zur Sprunggelenksachse der Füße; die Entfernung der Fußplatte zum Gesäß bzw. die der Fersen zum Gesäß und damit die Bewegungsausgangswinkel der Beugestellung in Sprunggelenk, Knie und Hüfte ist dagegen variabel.With these devices, the respective direction of movement (horizontal or diagonally upwards, away from the body's center of gravity) is always prescribed and is as unchangeable as the angle of the foot plate to the ankle axis of the feet; the distance of the foot plate to the buttocks or that of the heels to the buttocks and thus the starting angle of the movement of the bent position in the ankle, knee and hip is variable.
Die im nachfolgenden geäußerte Kritik am Stand der Technik wird ebenfalls wieder gesondert nach A) und B) behandelt:The criticism of the state of the art expressed below is also dealt with separately under A) and B):
A) Soweit bekannt, existiert kein Ergometer, das durch einfache, problemlose und schnelle Umstellung am Gerät sowohl zum Fahrradfahren im Sitzen als auch zum Fahrradfahren im Liegen geeignet ist und zudem die gleichzeitige Möglichkeit des Krafttrainings der unteren Extremitäten (mittels einer Beinpresse) zuläßt c A) As far as is known, there is no ergometer that is suitable for both seated and recumbent cycling through simple, problem-free and quick adjustment of the device and also allows the simultaneous possibility of strength training of the lower extremities (by means of a leg press) c
Es sind demnach zu den drei genannten Aufgabenbereichen bisher drei unterschiedliche Einzelgeräte notwendig« Die Einstellmöglichkeiten an den bekannten Geräten beschränken sich auf die Verstellung der Sattelhöhe und die meist nur um einen bestimmten Winkel auf einem starr montierten Lenker-Therefore, three different individual devices are currently required for the three areas of application mentioned. The adjustment options on the known devices are limited to adjusting the saddle height and usually only a certain angle on a rigidly mounted handlebar.
Bohn/Pohl/Haber - 3 - . , : f T .-^;Bohn/Pohl/Haber - 3 - . , : f T .-^;
träger drehbare Lenkergabel bzw. Handstütze; eventl. kann zusätzlich der Lenkerträger in der Sagittalebene (zum Benutzer bzw. vom Benutzer weg) verstellt werden. In manchen Fällen ist zusätzlich zur Entfernung zwischen Tretkurbelachse und Sattelmitte der Winkel zwischen der Linie Tretkurbelachse-Sattelmitte und der Senkrechten veränderbar. Die Lage der Tretkurbelachse ist unveränderbar starr vorgegeben. Eine bequeme und optimale Geräteanpassung an die individuelle biologisch-anatomische Körpersituation wird nicht erreicht .Rotatable handlebar fork or hand rest; if necessary, the handlebar support can also be adjusted in the sagittal plane (towards or away from the user). In some cases, in addition to the distance between the crank axis and the center of the saddle, the angle between the line between the crank axis and the center of the saddle and the vertical can be changed. The position of the crank axis is fixed and cannot be changed. A comfortable and optimal device adjustment to the individual biological-anatomical body situation is not achieved.
Auch die bekannten medizinischen Ergometer bieten keine kombinierte Benutzungsmöglichkeit zum Sitzen oder Liegen. Allenfalls kann der Oberkörper durch Kippstellung der Oberkörperliegefläche in eine fast-sitzende Haltung gebracht werden, wobei aber die Beine nicht absenkbar sind, sondern in Horizontalrichtung weitertreten müssen; diese Winkelstellung der Beine zum Oberkörper ist oftmals ungünstig. Der Winkel der Beinlängsachse zur Tretkurbelachse ist ebenso unveränderbar wie der Abstand der Tretkurbelachse zur Horizontalen. Diese starre Einstellung ist aber nur bei vergleichenden (sport)medizinischen (Leistungs)Untersuchungen bei einem größeren Probanden- bzw. Patientengut notwendig.The well-known medical ergometers also do not offer the option of combined use for sitting or lying down. At best, the upper body can be brought into an almost sitting position by tilting the upper body lying surface, but the legs cannot be lowered but must continue pedaling in a horizontal direction; this angle of the legs to the upper body is often unfavourable. The angle of the leg's longitudinal axis to the pedal crank axis is just as unchangeable as the distance of the pedal crank axis to the horizontal. This rigid setting is only necessary for comparative (sports) medical (performance) studies with a larger group of test subjects or patients.
B) Bei den bekannten Krafttrainingsgeräten für die unteren Extremitäten im Sinne einer Beinpresse ist die Bewegungsrichtung der Beine starr vorgegeben, eine Veränderung der Linie Ferse-Gesäß im gebeugten Zustand der Beine bzw. der Beinlängsachse im gestreckten Zustand der Beine oder des Winkels zwischen Fußdruckplatte und Unterschenkellängsachse bei Beugung und Streckung ebenfalls zwangsläufig nur in engen Grenzen veränderbar. Eine Veränderung der vorgegebenen Körperhaltung geht meist auf Kosten der Aufliegefläche des Beckens und der Lendenwirbelsäule, was biomechanisch ungünstig und orthopädisch bedenklich erscheint.B) With the well-known strength training equipment for the lower extremities, such as a leg press, the direction of movement of the legs is rigidly predetermined, and a change in the heel-buttock line when the legs are bent or the long axis of the legs when the legs are stretched or the angle between the foot pressure plate and the long axis of the lower leg when flexing and stretching can only be changed within narrow limits. A change in the predetermined body position usually comes at the expense of the support surface of the pelvis and the lumbar spine, which appears biomechanically unfavorable and orthopedically questionable.
Auch hier kann eine exakte und bequeme Einstellung nach individuellen Körperproportionen nicht vorgenommen werden.Here too, an exact and comfortable adjustment according to individual body proportions cannot be made.
Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem bzw. Ziel zugrunde, die Nutzungsmöglichkeiten mehrerer Trainingsgeräte in einem zu vereinen und gleichzeitig die Möglichkeit zur Verbesserung des Herz-Kreislauf-Systems (Herz-Lungen-Ausdau-The invention specified in claim 1 is based on the problem or aim of combining the possible uses of several training devices in one and at the same time the possibility of improving the cardiovascular system (cardiopulmonary endurance).
Bohn/Pohl/Haber - A - - ■<% ,"".'; {'-' ;*Bohn/Pohl/Haber - A - - ■<% ,"".';{'-' ; *
erleistungsfähigkeit) mit der Möglichkeit zur Verbesserung der Kraft- und Kraftausdauerleistungsfähigkeit für die unteren Extremitäten zu kombinieren; wesentlicher Gesichtspunkt dabei ist die Verstellbarkeit des Ergometers zum Benutzen im Sitzen und im Liegen.performance) with the possibility of improving strength and strength endurance performance for the lower extremities; an important aspect here is the adjustability of the ergometer for use while sitting or lying down.
Zudem soll die Erfindung nach Anspruch 1 in vielen Bereichen des Sports und der Medizin einsetzbar sein und deren unterschiedlichen Ansprüchen gerecht werden, sowie durch die der Erfindung eigenen Ausführungs- und Benutzungskombination zur Wirtschaftlichkeit beitragen.In addition, the invention according to claim 1 should be usable in many areas of sport and medicine and meet their different requirements, as well as contribute to economic efficiency through the design and use combination specific to the invention.
Ein weiterer sehr wichtiger Aspekt ist zudem die durch stufenlose Verstellbarkeit von Lenker, Sattelhöhe und vor allem der Tretkurbelachse gegebene Möglichkeit, die Abmessungen der Erfindung problemlos jedweder anatomischen Vorgabe individuell anpassen zu können, ohne die Bequemlichkeit des Benutzers zu beeinträchtigen.Another very important aspect is the possibility of being able to easily adjust the dimensions of the invention to any anatomical requirement without compromising the comfort of the user, thanks to the infinitely adjustable handlebars, saddle height and, above all, the pedal crank axle.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile sind vielfältig:The advantages that can be achieved with the invention are manifold:
A) Zum einen vereint die vorzustellende Erfindung mehrere Geräte in sich: sie kann als Fahrradergometer im Sitzen sowie im Liegen aber auch als Krafttrainingsgerät für die unteren Extremitäten genutzt werden. Damit werden, in einem Gerät vereint, unterschiedliche Trainingsprinzipien und Trainingsmöglichkeiten angesprochen: die Verbesserung der Ausdauerleistungsfähigkeit des Herz-Lungen-Kreislaufsystems und der lokalen Kraft- bzw. Kraftausdauerleistungsfähigkeit der Beine sowie die Verbesserung von Kraft und Kraftausdauer der gesamten unteren Extremität.A) On the one hand, the invention to be presented combines several devices in one: it can be used as a bicycle ergometer while sitting or lying down, but also as a strength training device for the lower extremities. This means that different training principles and training options are addressed in one device: improving the endurance capacity of the cardiopulmonary circulatory system and the local strength or strength endurance capacity of the legs, as well as improving the strength and strength endurance of the entire lower extremity.
Durch die variantenreiche und einfache Verstellmöglichkeit sowohl des Lenkers, des Sattels wie vor allem auch der drehbar in Pedalträgern gelagerten Tretkurbelachse ist sie anatomisch exakt auf jeden Körpertyp - der individuellen Beweglichkeit und den Körpermaßen Rechnung tragend - und die richtige Trainingshaltung bei bewegungsgerechter Trethaltung einstellbar. Zudem kann, der Notwendigkeit reproduzierbarer Geräte-und Belastungseinstellung im medizinisch-diagnostischen, im sportmedizinisch- leistungsorientierten bzw. sportwissenschaftlichen Bereich folgend, exakt die vorgegebene und einzuhaltende Einstellung wiederaufgefunden und arretiert werden.Thanks to the versatile and simple adjustment options for the handlebars, the saddle and, above all, the crank axle, which is rotatably mounted in pedal supports, it can be adjusted anatomically precisely to every body type - taking individual mobility and body measurements into account - and the correct training posture with a pedaling position that is appropriate for movement. In addition, following the need for reproducible device and load settings in the medical-diagnostic, sports medicine-performance-oriented or sports science areas, the exact setting that is specified and to be maintained can be found and locked.
Bohn/Pohl/Haber - 5 - *°\* % 'i " .^ ./\ &Lgr; y Bohn/Pohl/Haber - 5 - *°\* % 'i " .^ ./\ &Lgr; y
Gleichzeitig ist das Gerät platzsparend und trägt zur Wirtschaftlichkeit bei.At the same time, the device saves space and contributes to economic efficiency.
Zum anderen sind die Einsatzmöglichkeiten der Erfindung wegen der o.g. Vorteile sowie des in einem sehr breiten Leistungsbereich stufenlos einstellbaren Tretwiderstandes in vielen Sparten von Sport und Medizin denkbar. In Fitneßcentern, Leistungszentren, Trainingshallen, d.h. im Gesundheits-, Freizeit- und Leistungssport, ebenso wie als Heimtrainingsgerät für die gesamte gesundheits- und sportbewußte Familie.On the other hand, the invention's possible uses are conceivable in many areas of sport and medicine due to the above-mentioned advantages and the infinitely adjustable pedal resistance over a very wide performance range. In fitness centers, performance centers, training halls, i.e. in health, leisure and competitive sports, as well as as a home training device for the entire health and sports-conscious family.
Dabei wird die Trainingssteuerung - sowie die exakte reproduzierbare Leistungseinstellung - von einer der Erfindung anschließbaren digitalen Multifunktionsanzeige (Cockpit), welche in der Lage ist, die Trainingszeit, die Zeit, den Energieverbrauch (KO), die Tretkurbeldrehzahl, das Drehmoment und die Pulsfrequenz ebenso anzugeben wie unterschiedliche Fahrtprogramme vorzugeben, vorgenommen. Damit ist sportlich effektives und medizinisch sicheres Trainieren ohne Überforderung möglich.The training control - as well as the exact, reproducible performance setting - is carried out by a digital multifunctional display (cockpit) that can be connected to the invention and which is able to indicate the training time, the time, the energy consumption (KO), the pedal crank speed, the torque and the pulse rate as well as specifying different travel programs. This makes it possible to train in a sporty, effective and medically safe manner without overexertion.
Als weiterer Einsatzort ist der therapeutische Bereich, z.B. in der krankengymnastischen Nachbehandlung nach Verletzungen oder nach Herzinfarkten, in den Krankenhäusern und Rehabilitationskliniken gegeben.Another area of application is the therapeutic area, e.g. in physiotherapy after injuries or after heart attacks, in hospitals and rehabilitation clinics.
Gerade im medizinischen Bereich ist die Verstellbarkeit der Erfindung vom Sitzen zum Liegen und umgekehrt von großem Vorteil: man denke an behinderte Menschen, an Menschen mit Bluthoch- oder -niedrigdruck bzw. orthostatischen Blutdruckbeschwerden, an Postinfarktpatienten oder an Patienten mit Krampfaderleiden bzw. venösen Insuffizienszeichen der Beine. Nicht zuletzt können die genannten Vorteile im diagnostischen, (sport)wissenschaftlichen und (sport)medizinischen Bereich bei reproduzierbaren Leistungs- bzw. spiroergometrischen Untersuchungen oder bei Belastungs-EKG oder Herzkathederuntersuchungen von Nutzen sein. In diesen Bereichen ist die Erfindung über Schnittstellen zum Anschluß von PC, Mehrbereichs-EKG und Drucker vorbereitet, so daß jeglicher Bedienungskomfort gewährleistet werden kann.The adjustability of the invention from sitting to lying down and vice versa is a great advantage, especially in the medical field: think of disabled people, people with high or low blood pressure or orthostatic blood pressure problems, post-infarction patients or patients with varicose veins or signs of venous insufficiency in the legs. Last but not least, the advantages mentioned can be useful in the diagnostic, (sports) scientific and (sports) medical fields for reproducible performance or spiroergometric examinations or for stress ECG or cardiac catheter examinations. In these areas, the invention is prepared with interfaces for connecting a PC, multi-range ECG and printer, so that every possible ease of use can be guaranteed.
B) Auch die Beinpresse ist variabel und, auf jedwede anatomische Gegebenheit vorbereitet, umfassend anpaßbar.B) The leg press is also variable and can be fully adapted to any anatomical condition.
Bohn/Pohl/Haber - 6 -Bohn/Pohl/Haber - 6 -
Somit kann jede Winkelstellung der Beide Vorge'währf werden, sogar die extreme Beugestellung der Beine in der Hüfte mit Anlage der Oberschenkel an den Brustkorb ohne Abheben der Lendenwirbelsäule von der Unterlage. This means that any angle position of both can be achieved, even the extreme bending of the legs at the hip with the thighs resting against the chest without the lumbar spine lifting off the base.
Die Beugung der Beine in der Hüfte kann aber auch wesentlich geringer gewählt werden, d.h. offener sein. Somit kann die Bewegungsrichtung der Beine in einem Winkel von über 90 Grad (starke Beugung) bis 0 Grad (wenig Beugung) vorgewählt werden. Auch die Fußabdruckplatte ist individuellen Wünschen oder körperlichen Vorgaben bzw. möglicher Bewegungsfähigkeit anpaßbar. Da die Gegebenheit hinzukommt, die Belastung stufenlos regulieren zu können, ist gefahrloses und effektives Trainieren im Fitneß- wie im Leistungsbereich uneingeschränkt möglich.The bending of the legs at the hip can also be chosen to be much less, i.e. more open. The direction of movement of the legs can therefore be preselected at an angle of over 90 degrees (strong bending) to 0 degrees (little bending). The footprint plate can also be adapted to individual wishes or physical requirements or possible mobility. As the load can also be continuously regulated, safe and effective training in the fitness and performance areas is possible without restriction.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in den Ansprüchen 31-44 angegeben. Die Weiterbildung nach den Ansprüchen 31-44 ermöglicht es, beidseits in den Trägerelementen auf relativ kleinem Raum die kraftverzehrende und Tretwiderstand bietende Vorrichtung mit einer Schwungscheibe zu kombinieren. Dabei wird das in der Ergometrie bisher nicht eingesetzte Prinzip des widerstandserzeugenden ölkreislaufes mittels eines geschlossenen Systems verwendet, wobei die elastische Tretharmonie durch die mitbetriebene Schwungscheibe auch bei Widerstandserhöhung oder Abbremsung ungestört bleibt.A further advantageous embodiment of the invention is specified in claims 31-44. The further development according to claims 31-44 makes it possible to combine the power-absorbing and pedal resistance-providing device with a flywheel in a relatively small space on both sides of the support elements. The principle of the resistance-generating oil circuit, which has not been used in ergometry to date, is used by means of a closed system, whereby the elastic pedal harmony remains undisturbed by the flywheel, which is also driven, even when resistance increases or braking occurs.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in den Ansprüchen 44-58 angegeben. Die Weiterbildung nach den Ansprüchen 44-58 ermöglicht nicht nur die bogenförmige Verstellbarkeit der in den beiden parallelen und schwenkbaren Pedalträgern gelagerten Tretkurbelachse, sondern auch die Vei— stellbarkeit bzgl. der Entfernung zum Sattel durch die in den Pedalträgern integrierten und auf hydraulischen Prinzipien funktionierenden Stoßdämpfern (genaue Beschreibung siehe Gebrauchsmuster-Az. G 9114400.0).A further advantageous embodiment of the invention is specified in claims 44-58. The further development according to claims 44-58 enables not only the arc-shaped adjustability of the pedal crank axle mounted in the two parallel and pivoting pedal supports, but also the adjustability with regard to the distance to the saddle by means of the shock absorbers integrated in the pedal supports and functioning on hydraulic principles (for a precise description see utility model reference G 9114400.0).
Die hauptsächlichen Ausführungsbeispiele bzw. Einstellungsmöglichkeiten sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Dabei zeigen:The main embodiments and setting options are shown in the drawings and are described in more detail below. They show:
Fig. 1 : das Ergometer in der Stellung zum Fahrradfahren im Sitzen als Seitenansicht links.Fig. 1: the ergometer in the position for cycling while sitting, side view on the left.
Bohn/Pohl/Haber - 7 -Bohn/Pohl/Haber - 7 -
Fig. 2 : das Ergometer in der Stellung zum Fshrradfähren im Liegen als Seitenansicht links,Fig. 2 : the ergometer in the position for cycling lying down as a side view on the left,
Fig. 3 : das Ergometer in der Stellung zum Fahrradfahren im Liegen als Draufsicht,Fig. 3 : the ergometer in the position for cycling lying down as a top view,
Fig. 4 : die Erfindung in der Stellung als Krafttrainingsgerät (Beinpresse) als Seitenansicht links,Fig. 4 : the invention in the position as a strength training device (leg press) as a side view on the left,
Fig. 5 : das Ergometer in der Stellung zum Fahrradfahren im Sitzen als Frontansicht,Fig. 5 : the ergometer in the position for cycling while sitting as a front view,
Fig. 6 : den Innenaufbau des teleskopartigen Pedalträgers in gestauchtem Zustand,Fig. 6 : the internal structure of the telescopic pedal support in compressed state,
Fig. 7 : den Innenaufbau des teleskopartigen Pedalträgers in gestrecktem Zustand.Fig. 7 : the internal structure of the telescopic pedal support in extended state.
Es folgt die Erläuterung der Erfindung anhand der Zeichnungen nach Aufbau und Wirkungsweise:The following is an explanation of the invention based on the drawings according to its structure and mode of operation:
Fig. 1 und Fig. 5Fig. 1 and Fig. 5
zeigen den Ergometer in der Stellung zum Radfahren im Sitzen als Seitenansicht links bzw. Frontansicht. Der Benutzer sitzt hierbei auf dem Sattel (1). Dabei kann er sich mit den Händen an den Handgriffen (2) der beiden Lenkerteile (3) festhalten. Die Handgriffe (2), welche im rechten Winkel zu den Lenkerteilen (3) stehen, sind umklappbar und liegen im umgeklappten Zustand in einer Flucht mit den Lenkerteilen (3) (gestrichelt dargestellt); die Handgriffe (2) rasten in der jeweiligen Stellung ein. Die beiden Lenkerteile (3), stecken in den beiden Rohren (4) und können aus diesen weiter herausgezogen bzw. in diese hineingeschoben und dabei stufenweise arretiert werden. Die beiden Rohre (4) sind durch eine gemeinsame Achse ((5) in Fig. 1 ) starr miteinander verbunden. Die Achse ((5) in Fig. 1 ) ist in der Zentralplatte (6) drehbar und stufenlos arretierbar gelagert. Somit kann der gesamte Lenker ((2),(3), (4)) entlang des Kreisbogens ((7) in Fig. 1 ) bis in die gestrichelt dargestellt Position (Fig. 1 ) geschwenkt werden. Der Benutzer kann sich an die Rückenlehne (8) anlehnen. Die Rückenlehne (8) ist mit der Achse (9) starr verbunden. Die Achse (9) ist an der Zentralplatte (6) drehbar und zwischenshow the ergometer in the position for cycling while sitting as a side view on the left or a front view. The user sits on the saddle (1). He can hold on to the handles (2) of the two handlebar parts (3) with his hands. The handles (2), which are at right angles to the handlebar parts (3), can be folded down and when folded down they are in line with the handlebar parts (3) (shown in dashed lines); the handles (2) lock into the respective position. The two handlebar parts (3) are inserted into the two tubes (4) and can be pulled out or pushed into them and locked in stages. The two tubes (4) are rigidly connected to one another by a common axis ((5) in Fig. 1 ). The axis ((5) in Fig. 1 ) is mounted in the central plate (6) so that it can rotate and be infinitely locked. Thus, the entire handlebar ((2),(3), (4)) can be swiveled along the circular arc ((7) in Fig. 1 ) to the position shown in dashed lines (Fig. 1 ). The user can lean on the backrest (8). The backrest (8) is rigidly connected to the axle (9). The axle (9) can be rotated on the central plate (6) and between
Bohn/Pohl/Haber - 8 -Bohn/Pohl/Haber - 8 -
O-Grad (horizontale Stellung der Rückenlehne (8)) und 90-Grad (vertikale Stellung der Rückenlehne (8)) stufenlos arretierbar gelagert. Die Rückenlehne (8) läßt sich somit entlang des Kreisbogens ((10) in Fig. 1 ) schwenken. Das Lösen der Arretierung geschieht per Hand. Die Vorrichtung hierfür befindet sich in einer vom Benutzer gut erreichbaren Position an der rechten Seite des Sattels (1) (nicht dargestellt). Die Rückenlehne (8) wird beim Lösen der Arretierung durch Federkraft aus der Horizontalen in die Vertikale bewegt. Das Benutzen des Ergometers zum Fahrradfahren im Sitzen ei— folgt durch Treten der Kurbelwelle (11) über die in ihr integrierten Pedale (12). Die Kurbelwelle (11) ist in den an der rechten und linken Seite des Gerätes befindlichen Pedalträgern (13) gelagert, in denen sie beim Treten jeweils eine kraftverzehrende Vorrichtung sowie eine Schwungmasse antreibt (siehe Beschreibung der Pedalträger in Fig .6 und 7 ). Die Position der Kurbelwelle (11.) zum Sattel (1) läßt sich in der Frontalebene der Fig. 1 stufenlos in jede anatomisch gewünschte Position der Beine des Benutzers einstellen. Dies geschieht erstens durch: Verlängern bzw. Verkürzen des Abstandes zwischen Kurbelwellenachse (14) und Drehachse (15) der Pedalträger (13) durch Auseinanderziehen bzw. Zusammenschieben der teleskopartigen Pedalträger (13) entlang der jeweiligen Längsachse (16). Der gewählte Abstand ist stufenlos arretierbar (siehe Beschreibung der Pedalträger in Fig. 6 und 7 ).0 degrees (horizontal position of the backrest (8)) and 90 degrees (vertical position of the backrest (8)) so that it can be locked in any position. The backrest (8) can thus be swiveled along the arc ((10) in Fig. 1 ). The lock is released manually. The device for this is located in a position that is easily accessible to the user on the right side of the saddle (1) (not shown). When the lock is released, the backrest (8) is moved from the horizontal to the vertical by spring force. Using the ergometer for cycling while sitting down is done by pedaling the crankshaft (11) using the pedals (12) integrated into it. The crankshaft (11) is mounted in the pedal supports (13) on the right and left sides of the device, in which it drives a power-absorbing device and a flywheel when pedaling (see description of the pedal supports in Fig. 6 and 7). The position of the crankshaft (11) to the saddle (1) can be infinitely adjusted in the frontal plane of Fig. 1 to any anatomically desired position of the user's legs. This is done firstly by: lengthening or shortening the distance between the crankshaft axis (14) and the rotation axis (15) of the pedal supports (13) by pulling the telescopic pedal supports (13) apart or together along the respective longitudinal axis (16). The selected distance can be infinitely locked (see description of the pedal supports in Fig. 6 and 7).
Zweitens geschieht dies durch: Schwenken der beiden Pedalträger (13) entlang des Kreisbogens ((17) in Fig. 1 ) um die gemeinsame Drehachse (15), welche beide Pedalträger (13) starr miteinander verbindet, drehbar sowie stufenlos arretierbar in der Zentralplatte (6) gelagert ist.Secondly, this is done by: pivoting the two pedal supports (13) along the circular arc ((17) in Fig. 1 ) around the common axis of rotation (15), which rigidly connects both pedal supports (13) to one another, is rotatably mounted and infinitely lockable in the central plate (6).
Die Zentralplatte (6) ist auf dem Kolben (18) befestigt, welcher in den Zylinder (19) entlang der Achse (20) stufenlos arretierbar ein- bzw. ausgefahren werden kann. Der Zylinder (19) ist auf der Standfläche (21) befestigt.The central plate (6) is attached to the piston (18), which can be continuously moved in and out of the cylinder (19) along the axis (20). The cylinder (19) is attached to the base (21).
Fig. 2 und Fig. 3Fig. 2 and Fig. 3
zeigen den Ergometer in der Stellung zum Radfahren im Liegenshow the ergometer in the position for cycling lying down
Bohn/Pohl/Haber - 9 - ...,.-Bohn/Pohl/Haber - 9 - ...,.-
als Ansicht von der linken Seite (Fig. 2) bzw. als Draufsicht (Fig. 3 ).as a view from the left side (Fig. 2) or as a top view (Fig. 3 ).
Bei der Umstellung des Ergometers von der Funktion Fahrradfahren im Sitzen zur Funktion Fahrradfahren im Liegen sind hierzu vom Benutzer die Handgriffe (2) an den beiden Lenkerteilen (3) aus der zu den Lenkerteilen (3) rechtwinkligen Position (Fig. 1 und Fig. 5 ) in die dargestellte Position umgeklappt worden. Anschließend ist der gesamte Lenker ((2), ( 3),(4)) entlang des Kreisbogens ((7) in Fig. 1 ) in die dargestellte Position geschwenkt worden; hier liegen die Rohre (4) beidseits den an der Zentralplatte (6) befindlichen Anschlägen (22) auf. Sodann ist vom Benutzer die Rückenlehne (8) entlang des Kreisbogens ((10) in Fig. 1 ) bis zur maximal möglichen Position (Horizontale) geschwenkt und arretiert worden; sie liegt nun der Zentralplatte (6) auf.When converting the ergometer from the function of cycling while sitting to cycling while lying down, the user folded the handlebars (2) on the two handlebar parts (3) from the position at right angles to the handlebar parts (3) (Fig. 1 and Fig. 5 ) into the position shown. The entire handlebar ((2), (3),(4)) was then swiveled along the circular arc ((7) in Fig. 1 ) into the position shown; here the tubes (4) rest on both sides of the stops (22) on the central plate (6). The user then swiveled the backrest (8) along the circular arc ((10) in Fig. 1 ) to the maximum possible position (horizontal) and locked it; it now rests on the central plate (6).
Anschließend hat der Benutzer die Pedalträger (13) entlang des Kreisbogens ((17) in Fig. 1 ) in die - anatomisch gewünschte— dargestellte Position geschwenkt und arretiert. Nachdem der Kolben ((18) in Fig. 2 ) entlang der Achse ((20) in Fig. 2 ) eingefahren und arretiert wurde, besteigt der Benutzer das nun in erforderlicher Höhe eingestellte Gerät, wobei das Gesäß in Höhe der Achse (9) positioniert wird und Rükken und Kopf der Rückenlehne (8) aufliegen.The user then pivots the pedal supports (13) along the circular arc ((17) in Fig. 1 ) into the anatomically desired position shown and locks them in place. After the piston ((18) in Fig. 2 ) has been retracted along the axis ((20) in Fig. 2 ) and locked in place, the user climbs onto the device, which is now set to the required height, with the buttocks positioned at the height of the axis (9) and the back and head resting on the backrest (8).
Der Ergometer kann nun im Liegen durch Treten der Kurbelwelle (11) über die in ihr integrierten Pedale (12) benutzt werden. Zur Abstützung des Oberkörpers dienen hierbei die in der Rükkenlehne (8) befindlichen Schulterstützen (23), welche mittels einer gemeinsamen Achse (24) starr miteinander verbunden sind. Die Achse (24) ist in der Rückenlehne (8) von O-Grad (horizontale Stellung der Schulterstützen (23)) bis 90-Grad (vertikale Stellung der Schulterstützen (23)) drehbar und auf der Strecke (26) verschiebbar und stufenweise arretier bar gelagert (Fig. 2 ); sie rastet sowohl in der horizontalen wie in der vertikalen Stellung ein. Die Schulterstützen (23) lassen sind somit entlang des Kreisbogens ((25) in Fig. 2 ) schwenken. Wählt der Benutzer beim Radfahren im Liegen eine von der Horizontalen abweichende Stellung der Rückenlehne (8), so steht ihm zum Abstützen des Gesäßes ein gepolstertes Formteil ((27)The ergometer can now be used lying down by pressing the crankshaft (11) using the pedals (12) integrated into it. The shoulder supports (23) located in the backrest (8) are used to support the upper body and are rigidly connected to one another by means of a common axis (24). The axis (24) can be rotated in the backrest (8) from 0 degrees (horizontal position of the shoulder supports (23)) to 90 degrees (vertical position of the shoulder supports (23)) and is mounted on the track (26) so that it can be moved and locked in stages (Fig. 2); it locks into place in both the horizontal and vertical positions. The shoulder supports (23) can thus be swiveled along the arc of a circle ((25) in Fig. 2). If the user chooses a position of the backrest (8) that differs from the horizontal when cycling in a lying position, a padded moulded part ((27)
Bohn/Pohl/Haber - 10 - ... ,,_Bohn/Pohl/Haber - 10 - ... ,,_
in Fig. 2 ) zur Verfugung, welches zwei Stifte ((28) in Fig. 2 ) besitzt, die in die im Sattel (1) vorhandenen Löcher ((29) in Fig. 3 ) gesteckt werden können (eingestecktes Formteil in Fig. 2 gestrichelt dargestellt).in Fig. 2 ) which has two pins ((28) in Fig. 2 ) that can be inserted into the holes ((29) in Fig. 3 ) in the saddle (1) (inserted molded part shown in dashed lines in Fig. 2).
Fig. 4Fig.4
zeigt den Ergometer in der Stellung als Krafttrainingsgerät zur Beanspruchung der unteren Extremitäten als Ansicht von der linken Seite.shows the ergometer in the position as a strength training device for exercising the lower extremities as a view from the left side.
Der Benutzer hat zuvor die Pedalträger (13) um ihre gemeinsame Drehachse (15) entlang des Kreisbogens (17) von der Position zum Fahrradfahren im Liegen (gestrichelt dargestellt) in die dargestellte Position geschwenkt und arretiert. Sodann hat er die Ebene (30) der Kurbelwelle (11) in eine zu den Achsen (16) der Pedalträger (13) annähernd senkrechte Lage gedreht und die Drehbarkeit der Kurbelwelle (11) arretiert (siehe Beschreibung der Pedalträger (13) in Fig. 6 und Fig. 7 ).The user has previously pivoted the pedal supports (13) around their common axis of rotation (15) along the circular arc (17) from the position for cycling lying down (shown in dashed lines) to the position shown and locked it. He then rotated the plane (30) of the crankshaft (11) to a position approximately perpendicular to the axes (16) of the pedal supports (13) and locked the rotation of the crankshaft (11) (see description of the pedal supports (13) in Fig. 6 and Fig. 7).
Anschließend hat er die, die Kurbelwelle (11) und die Pedale (12) überdeckende. Trittplatte (31) an der Kurbelwelle (11) und an den Pedalen (12) angebracht; das Anbringen erfolgt mittels einer Steck- bzw. Schnappvorrichtung.He then attached the treadle plate (31) covering the crankshaft (11) and the pedals (12) to the crankshaft (11) and to the pedals (12); the attachment is carried out using a plug-in or snap-in device.
Das Krafttraining erfolgt nun in der Weise, daß der Benutzer wie in der für das Fahrradfahren im Liegen beschriebenen Stellung auf dem Gerät liegt. Er winkelt die Beine an und drückt mit den Füßen, die Unterseite der Trittplatte (31) berührend, die Pedalträger (13) in Richtung der Achsen (16) nach oben. Zuvor hat er die Arretierung der Teleskopfunktion der Pedalträger (13) gelöst (siehe Beschreibung der Pedalträger (13) in Fig. 6 und 7 ). Das Lösen der Arretierung erfolgt über Bowdenzüge an einer vom Benutzer bequem erreichbaren Stelle an der rechten Seite des Sattels (1) (nicht dargestellt). Der Benutzer drückt nun die Pedalträger (13) entlang der Achse (16) bis zur vollständigen Streckung der Beine nach oben (maximale obere Position der Pedalträger (13) gestrichelt dai— gestellt) .The strength training is now carried out in such a way that the user lies on the device as in the position described for cycling lying down. He bends his legs and presses the pedal supports (13) upwards in the direction of the axes (16) with his feet, touching the underside of the footplate (31). He has previously released the locking mechanism for the telescopic function of the pedal supports (13) (see description of the pedal supports (13) in Fig. 6 and 7). The locking mechanism is released using Bowden cables at a point on the right-hand side of the saddle (1) (not shown) that is easily accessible to the user. The user now presses the pedal supports (13) upwards along the axis (16) until the legs are fully extended (maximum upper position of the pedal supports (13) shown in dashed lines).
Bohn/Pohl/Haber - 11 -Bohn/Pohl/Haber - 11 -
Die Pedalträger (13) bewegen sich beim Wegnehmen des Druckes auf die Trittplatte (31) bis zum unteren Anschlag zurück (untere Position der Pedalträger (13) gestrichelt dargestellt). Der zum Hochdrücken der Pedalträger (13) erforderliche Kraftaufwand ist stufenlos regulierbar (siehe Beschreibung der Pedalträger (13) in Fig. 6 und Fig. 7 ). Diese Regulierung erfolgt durch das zur Arretierung der Teleskopfunktion der Pedalträger (13) vorhandene Bedienungselement (nicht dargestellt) .When the pressure on the treadle plate (31) is removed, the pedal supports (13) move back to the lower stop (lower position of the pedal supports (13) shown in dashed lines). The force required to push up the pedal supports (13) can be continuously adjusted (see description of the pedal supports (13) in Fig. 6 and Fig. 7). This adjustment is carried out by the control element (not shown) provided for locking the telescopic function of the pedal supports (13).
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