DE9307657U1

DE9307657U1 - Bewegungsgerät

Info

Publication number: DE9307657U1
Application number: DE9307657U
Authority: DE
Original assignee: MECHATRONIC GES fur STEUERUNG
Current assignee: MECHATRONIC GES fur STEUERUNG
Priority date: 1993-05-19
Filing date: 1993-05-19
Publication date: 1993-09-02
Anticipated expiration: 2003-05-20

Description

Bewegungsgerät

Die Erfindung betrifft ein Bewegungsgerät fur die Bewegung von Körperteilen, insbesondere zum Krafttraining oder fur Rehabilitationszwecke, wobei gegen einen Widerstand eine Bewegung, insbesondere eine Schwenkbewegung ausgeführt wird.

Derartige Geräte sind in vielfacher Ausfuhrungsform am Markt. Als Widerstand ist in einfachen Geräten häufig eine Feder vorgesehen, während die anspruchsvolleren Geräte mit bewegbaren Gewichten versehen sind. Besonders verbreitet ist die Bewegung der Gewichte mit einem Kettenzug oder Seilzug, wobei der Kettenzug oder Seilzug mit geeigneten Umlenkrollen versehen ist.

Die Bewegung kann eine reine Längsbewegung sein, jedoch auch eine Schwenkbewegung oder eine kombinierte Schwenk- und Längsbewegung.

Allen gebräuchlichen Geräten ist gemeinsam, daß sie zwar über die definierten Gewichte und definierten Federkräfte Rückschlüsse auf den Widerstand erlauben, gegen den gezogen wird. Eine Wegmessung ist bislang jedoch unbekannt.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Wegmessung sowohl für den Krafttrainungsbereich als auch für den Rehabilitationsbereich erhebliche Bedeutung hat. Zum Beispiel ist nach Gelenkoperationen der Schwenkwinkel der Gelenkes für die Bewegungsfähigkeit des Patienten maßgeblich. Die Rehabilitationsmaßnahmen sind darauf gerichtet, den Schwenkwinkel und die Bewegungsfähigkeit auf das Normalmaß zurückzubringen. Dazu ist es wichtig, Erkenntnisse über die Steigerung der Bewegungsfähigkeit zu erlangen. Die Steigerung kann mit Hilfe der Bewegungsmessung ermittelt werden.

Nach der Erfindung ist deshalb eine Wegmessung vorgesehen. Die Wegmessung erfolgt in weiterer Ausbildung der Erfindung mit Hilfe eines Potentiometers, das mittelbar oder unmittelbar mit dem bewegten Teil verbunden ist. Das Potentiometer kann ein Schiebe-ZLängspotentiometer sein, aber auch ein Drehpotentiometer. Das Drehpotentiometer hat diverse Vorteile. Es ist in der Wegmessung für alle vorkommenden Wege geeignet, weil es vielfach umlaufen kann. Es läßt sich bei schwenkbewegten Teilen unmittelbar auf die Schwenkachse setzen.

Mit rein geradlinig bewegten Teilen kann das Drehpotentiometer dadurch gekoppelt werden, daß es einen aufgewickelten Faden besitzt, mit dem es an das Teil angreift. Der Faden wird mit der Bewegung abgewickelt. Durch Federkraft kann bei der Rückwärtsbewegung eine Aufwicklung bewirkt werden. Auch andere Bewegungskopplungen kommen in Betracht.

Vorteilhafterweise kann die erfindungsgemäße Wegmessung bei jedem bestehenden Bewegungsgerät nachgerüstet werden. Die Potentiometer, insbesondere des Drehpotentiometer lassen sich leicht anbringen und mit den bewegten Geräteteilen verbinden.

Die Potentiometer liefern eine Meßspannung, die in einem geeigneten Anzeigegerät visuell umgesetzt werden kann. Es ist von Vorteil, die Wegmessungsanzeige zugleich mit einer Kraftmessungsanzeige und/oder Prozentkraftanzeige und/oder Zählwerk und /oder Zeitanzeige zu verbinden.
Wahlweise kann die Wegmessung auch in Form einer Winkelmessung erfolgen. Dies kann bei Schwenkbewegungen gewünscht sein. Im übrigen kann die Wegmessung mit einem Zeitglied gekoppelt werden, so daß neben der Wegmessung auch eine Geschwindigkeitsmessung möglich ist.

In der Zeichnung ist ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Figur 1 zeigt ein Krafttrainingsgerät mit einem Kniestrecker. Der Kniestrecker besteht aus einem Sitz 1, einem Winkelhebel 2, der mit Füßen/Unterschenkeln vorwärts und rückwärts geschwenkt werden kann. Der Winkelhebel 2 wirkt über einen Kettenzug 3 auf ein Gewicht 4, das in einem Rahmen 5 auf Führungen 6 heb- und senkbar angeordnet ist. Bei dem dargestellten Krafttrainingsgerät handelt es sich um ein marktübliches Gerät, bei dem ursprünglich die Ketten 3 unmittelbar an das Gewicht 4 angelängt waren.

Im Ausführungsbeispiel ist das dargestellte Gerät mit einem Kraftsenor 7 nachgerüstet worden. Für das Nachrüsten ist im wesentlichen nur die Kette des Kettenzuges 3 einzukürzen. Das geschieht wahlweise durch Ablösung überzähliger Kettenglieder oder durch Einhaken des Kraftsensors in das richtige Kettenglied ohne Ablösung der überzähligen Kettenglieder. Die überzähligen Kettenglieder hängen dann neben dem Kraftsensor. Auf der anderen Seite ist der Kraftsensor mit dem Rahmen 5 verbunden.

Darüber hinaus ist das Krafttrainingsgerät mit einem Wegsensor 10 versehen. Der Wegsensor 10 besteht aus einem Drehpotentiometer, das über einen Faden 11 mit dem Winkelhebel 2 verbunden ist. Je nach Schwenkbewegung des Winkelhebels 2 wird das Drehpotentiometer unterschiedlich bewegt. Dies erzeugt eine Meßspannung, die ggf. verstärkt wird und über eine LED-Anzeige den Schwenkweg oder den Schwenkwinkel anzeigt.

Der Kraftsensor 7 arbeitet mit einem Dehnungsmeßstreifen, der über eine Potentiometerbrückenschaltung gleichfalls eine Meßspannung erzeugt. Im Ausführungsbeispiel werden beide Spannungen nach Figur 2 einer Meßwertanzeige zugeführt. Die Meßwertanzeige besteht aus einer maximalen Kraftanzeige 30, einer Prozentwertanzeige 31, einem Zählwerk 32, einer Zeitanzeige 33 sowie einer Weg-/Winkelanzeige 40. Ferner ist die Anzeige mit einem Ein-/Ausschalter, mit einem Startschalter und einem Resetschalter versehen. Start und Stop sind in einem Schalter 34 untergebracht,

Ein, Aus und Reset in einem Schalter 35. Die Maximalkraftanzeige zeigt den Meßwert, der bei Blockierung bzw. Bremsung eines bewegten Geräteteiles unter Anwendung maximaler Kraft entsteht. Die Prozentualanzeige 31 gibt die Sicherheit, daß der Trainierende bzw. Patient sich nur in dem für den Kraftaufbau optimalen Kraftbereich bewegt. Das ist im Ausfuhrungsbeispiel eine Belastung von etwa 50 % der Maximalkraft. Die Prozentanzeige 31 basiert auf mehreren Leuchtkörpern, die nach Art einer Meßskala angeordnet sind und optisch bereits ohne Erkennen der Zahlen durch Vergleich mit dem gesamten Meßbereich den Meßwert erkennen lassen.

Das Zählwerk 32 ist im Ausfuhrungsbeispiel ein kombiniertes Zählwerk für Übungssätze und wiederholte Einzelbewegungen bei den Übungssätzen. Die Zeitanzeige 33 beinhaltet ein Zeitglied und zeigt Minuten und Sekunden. Durch Kopplung mit der Weg-/Winkelmessung kann die Geschwindigkeit der Bewegung beurteilt werden.

Die für die Maximalkraftmessung vorgesehene Blockierung/Bremsung eines bewegten Geräteteiles wird im Ausführungsbeispiel nach Figur 1 mit Hilfe von nicht dargestellten Bolzen erreicht, die durch das Gewicht 4 und durch die Führung 6 hindurchgesteckt werden. Während im Gewicht 4 in der Regel eine Durchstecköffnung ausreichend ist, sind in der zugehörigen Führung 6 in verschiedenen Abständen Durchstecköffnungen vorgesehen, um die Kraftanwendung in unterschiedlichen Schwenkpositionen bestimmen zu können. Die Maximalkraftmessung kann mit einem Meßversuch dargestellt werden. Dies reduziert in ganz erheblichem Umfang das Verletzungsrisiko bzw. Schadensrisiko für Trainierende bzw. Patienten. Nach der Maximalkraftmessung wird die Bremse bzw. Blockierung wieder gelöst, im Ausführungsbeispiel durch Herausziehen der Steckbolzen.

Die erfindungsgemäße Wegmessung kann auch in der Weise variiert werden, daß aus einer bestimmten Schwenklage gemessen wird. Dies ist möglich durch Nulleinstellung am Potentiometer und/oder Nulleinstellung an der Meßwertanzeige.

Claims

Schutzansprüche

1. Bewegungsgerät, insbesondere zum Krafttraining oder für Rehabilitation, wobei gegen einen Widerstand gezogen oder gedrückt oder geschwenkt wird, gekennzeichnet durch ein Wegmeßglied.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wegmeßglied durch ein Potentiometer gebildet wird, das mittelbar oder unmittelbar mit einem bewegten Teil verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein Drehpotentiometer.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehpotentiometer bei schwenkbewegten Teilen auf der Schwenkwelle sitzt oder über ein Zugmittel mit dem schwenkbewegten Teil verbunden ist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Wegmeßglied nachrüstbar ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Weganzeige und/oder Maximalkraftanzeige und/oder Prozentkraftanzeige und/oder Zählwerk und/oder Zeitanzeige.