EP0801963A1 - Trainings-, Diagnose- und Rehabilitationsgerät nach Art eines Fahrradergonometers - Google Patents

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EP0801963A1
EP0801963A1 EP97106478A EP97106478A EP0801963A1 EP 0801963 A1 EP0801963 A1 EP 0801963A1 EP 97106478 A EP97106478 A EP 97106478A EP 97106478 A EP97106478 A EP 97106478A EP 0801963 A1 EP0801963 A1 EP 0801963A1
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EP
European Patent Office
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seat
carrier
unit
user
backrest
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Withdrawn
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EP97106478A
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English (en)
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Georg Doz. Dr. sc. nat. Blümel
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Bavaria Patente und Lizenzen Verwertungsgesellschaft mbH
Original Assignee
Bavaria Patente und Lizenzen Verwertungsgesellschaft mbH
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Publication date
Application filed by Bavaria Patente und Lizenzen Verwertungsgesellschaft mbH filed Critical Bavaria Patente und Lizenzen Verwertungsgesellschaft mbH
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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Definitions

  • the invention relates to a training, diagnostic and rehabilitation device in the manner of a bicycle ergometer with a seat or seat-backrest unit arranged on a base frame and a pedal crank unit, the former unit being attached to a carrier and being tiltable relative to the carrier and the carrier being pivotable about a pivot axis directed parallel to the axis of the pedal crank unit and being lockable in the pivot position.
  • the pivot axis of a support for the seat-backrest unit is located at a distance behind a pedal crank unit on a base frame.
  • the carrier can be determined in a certain position for its use position.
  • the seat-backrest unit can be moved lengthways on the carrier in the position of use.
  • a pivoting of the carrier to a substantially horizontal position is provided for a medical emergency (e.g. the patient's weakness).
  • DE 42 03 917 C2 also discloses a device in the manner of a bicycle ergometer, in which the height of the seat-backrest unit can be adjusted and ascertained with the distance between the seat-backrest unit and the pedal crank unit remaining the same and the seat backrest unit can be moved below the level of the pedal crank unit.
  • FISCHER discloses a bicycle ergometer to be used in the medical field with a braking device in the manner of a hysteresis brake.
  • EP 0 403 295 A1 discloses a collapsible bicycle trainer with a fixed position of use.
  • the pedal crank unit is rigidly attached to the carrier here.
  • US Pat. No. 4,700,946 discloses a training device that allows arm and leg muscle movement against the body's own gravity.
  • a seat slide is arranged on inclined parallelogram rails, which is pressed against a support for the arms and legs of the user by the slope downforce.
  • the device can also be used as a bicycle trainer, the seat carriage then resting in its lowest position.
  • a device designed in the manner of a bicycle ergometer in which the seat-backrest unit is vertically adjustable and lockable relative to a carrier, which in turn is horizontally adjustable and adjustable relative to the frame noticeable, but non-pivotably connected to the frame is. Accordingly, when changing the height of the seat-backrest unit to maintain the same distance between the seat-backrest unit and the pedal crank unit, a distance compensation must be carried out.
  • EP 0 152 995 (LOREDAN); DD 301 322 A7 (IRMLER et al); AT 397 033 B (WINTERSTEIGER); DE-PS 10 54 204 (JAEGER); DE 93 07 352 U1 (DAUM); U.S. Patent 5,342,265 (CREELMAN); U.S. Patent 5,342,261 (JOHNSTON); J.M.H. Cabri: Isokinetic movements as a diagnostic and rehabilitation principle, Med. Orth. Tech. 114 (1994, pp. 177-181); G. Seibert et al: Isokinetic systems - functional testing and calibration, medical technology, 111th year 5/91, pp. 165-172; and G. Eissing: Calibration device for bicycle ergometers, Biomed. Techn. 27 (1982), pp. 84-86.
  • the invention has for its object to provide a training, diagnostic and rehabilitation device that creates expanded training options and is relatively simple.
  • a device which is characterized in that different use pivot positions are adjustable, and the pivot axis of the carrier is arranged in or near the axis of the pedal crank unit, so that the average distance of the seat to the axis of the pedal crank unit, the various use pivot positions of the carrier is substantially the same size.
  • the seat or seat-backrest unit can advantageously be locked in relation to the carrier, or it is advantageously held in a certain constant inclination by one of the means explained in more detail below, irrespective of the pivoting position.
  • the distance from the seat surface to the axis of the pedal crank unit preferably means the distance from the center of the seat surface to the axis when the seat surface position is essentially horizontal.
  • the arrangement of the pivot axis "in the vicinity of the axis of the pedal crank unit” means a distance from the axis of the pedal crank unit which is preferably less than 30%, particularly preferably less than 20% of the average distance of the seat surface (averaged over the various use swivel positions) to the axis of the pedal crank unit.
  • the average distance remains "essentially the same size" it is meant that the difference between the largest and smallest occurring distance from the seat surface to the axis of the pedal crank unit is preferably less than 20%, particularly preferably less than 10% of the average distance.
  • the center of the seat can advantageously be used to define the distances.
  • a means is provided that the seat surface in the different use pivot positions automatically in the same inclination or, in other words, automatically holds in parallel.
  • this means for keeping the inclination constant is formed by a parallelogram-type steering system.
  • an active drive for example an electric motor
  • tracks the inclination of the seat so that it remains constant regardless of the inclination of the wearer.
  • Claims 5 to 11 relate to means for mechanically pivoting and locking the support of the seat or seat-backrest unit, furthermore to the displaceability of the seat surface relative to the support and to the formation of the outer shape of the device body.
  • Claims 16 and 17 relate to configurations using so-called biofeedback methods.
  • FIG. 1 a side view of the exemplary embodiment is shown in FIG. 1 and a top view in FIG. 2.
  • the device designated overall by G has a base frame which has a flat, approximately cuboid hollow base part 1, the slightly curved top surface 1.1 of which is composed of removable plates.
  • the base part 1 continues upwards into a disk body 2, which has a substantially circular outline 2.1 in the side view according to FIG. 1 and an essentially rectangular outline 2.2 in the top view according to FIG. 2 and which acts as a bearing body for a pedal crank unit 3 , a carrier 4 and a handlebar 5 described below is used.
  • the pedal crank unit 3 consists, as is customary with bicycles, of a bearing hub 3.1, two crank arms 3.2 projecting diametrically from this and two pedals 3.3 rotatably mounted on the crank arms, the bearing hub 3.1 being arranged in the vicinity of the center Z of the disk body 2. In other embodiments, it is arranged in the center Z.
  • the pedal crank unit 3 also includes an organ 6 housed in the base part 1, 1.1, which acts either as a brake or as a drive motor, depending on whether the device is operated as a conventional bicycle ergometer or as a so-called isokinetic bicycle simulator.
  • the pedals 3.3 are driven externally via a transmission 6.1, which enables a force-free movement training of the leg muscles.
  • the exerciser can also try to move the pedals faster or slower than the external drive. If an external drive with constant speed output is used, the patient can apply braking or acceleration forces at constant speed. With constant power consumption of the engine, however, the exerciser can Accelerate or slow down the rotation of the pedals within a certain speed range.
  • Such a bicycle ergometer therefore has the advantage that the exerciser submits work under controlled kinematic conditions. This enables, for example, a continuously increased and at the same time verifiable training course in medical rehabilitation processes.
  • the above-mentioned carrier 4 is pivotally supported at one end in the area between the bearing hub 3.1 and the center Z of the disk body 2. Its storage is therefore in the immediate vicinity of the bearing hub 3.1. In other embodiments, the support of the carrier 4 is located in the bearing hub 3.1.
  • the carrier 4 carries at its other free end a seat-back unit SL which is designed to be longitudinally displaceable as well as tiltable relative to the carrier 4.
  • the pivot angle of the carrier 4 are chosen so that an adjustment from the usual sitting position to a quasl lying position is possible; compare the fully extended or dotted position in Fig. 1. This enables different muscle groups to be trained, depending on whether the seat SL is set high or low.
  • the pivoting and locking of the carrier 4 is not done manually, but by machine.
  • the carrier 4 is equipped with a rocker arm 11 rigidly connected to it and projecting at an angle therefrom, the shape of which is adapted to the circular curvature 2.1 of the disk body 3.
  • Its free end 11.1 is connected in an articulated manner to a motor-operated pull rod drive 12 with a drive 12.1 in such a way that the longitudinal movements of the drive 12.1 are converted into the pivoting movement of the carrier 4, the pull rod drive 12 also serving as a locking device for the carrier 4 when it is at a standstill.
  • the tie rod drive 12 is housed together with its drive 12.1 in the base part 1, 1.1.
  • the seat backrest unit SL is not attached directly to the free end of the carrier 4, but an extension piece 7 is interposed in such a way that it is articulated on the one hand on the carrier 4 and on the other hand carries the seat backrest unit.
  • the extension piece 7 has guides 7.1 for a longitudinal displacement of the seat backrest unit.
  • a device 7.2 for height adjustment of the seat-back unit is provided, which also acts as a locking device for the two adjustment processes mentioned.
  • the extension piece 7 is also connected at 5.1 to one end of the - here rod-shaped - handlebar 5.
  • the handlebar 5 is articulated with its other end at 5.2 on the disc body 2.
  • the dimensions of the handlebar 5 and the two articulation points 5.1, 5.2 are chosen so that a parallelogram system is formed with the carrier 4, which ensures a horizontal position of the seat 8 of the seat-backrest unit with all pivoting positions of the carrier, which is a safety measure the user is essential during the operation of the device; see. the dotted representation in Fig. 1st
  • the backrest 9 is also made for the backrest 9 to be designed so that it can be pivoted and locked in relation to the seat 8, which is particularly desirable when the user assumes the quasi-lying position mentioned.
  • pivotable and lockable armrests 10 which contribute to a safe sitting or lying position of the user.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Trainings-, Diagnose- und Rehabilitationsgerät nach Art eines Fahrradergometers mit einer an einem Grundgestell angeordneten Sitz- oder Sitz-Lehnen-Einheit (SL) und einer Tretkurbel-Einheit (3), wobei die erstere Einheit (SL) an einem Träger (4) befestigt ist und dem Träger (4) gegenüber neigungsverschwenkbar ist und wobei der Träger (4) um eine parallel zur Achse (3.1) der Tretkurbel-Einheit (3) gerichtete Schwenkachse (Z) schwenkbar und in der Schwenklage feststellbar ist. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß verschiedene Gebrauchsschwenklagen einstellbar sind, und die Schwenkachse (Z) des Trägers (4) in oder in der Nähe der Achse (3.1) der Tretkurbel-Einheit (3) angeordnet ist, so daß der durchschnittliche Abstand der Sitzfläche (8) zur Achse (3.1) der Tretkurbel-Einheit (3) den verschiedenen Gebrauchs-Schwenklagen des Trägers (4) im wesentlichen gleich groß ist. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Trainings-, Diagnose- und Rehabilitationsgerät nach Art eines Fahrradergometers mit einer an einem Grundgestell angeordneten Sitz- oder Sitz-Lehnen-Einheit und einer Tretkurbel-Einheit, wobei die erstere Einheit an einem Träger befestigt ist und dem Träger gegenüber neigungsverschwenkbar ist und wobei der Träger um eine parallel zur Achse der Tretkurbel-Einheit gerichtete Schwenkachse schwenkbar und in der Schwenklage feststellbar ist.
  • Bei Geräten dieser Art, die zum Beispiel durch die DE 30 42 087 A1 (PHYSIA) bekannt geworden sind, befindet sich die Schwenkachse eines Trägers für die Sitz-Lehnen-Einheit im Abstand hinter einer Tretkurbel-Einheit auf einem Grundgestell. Der Träger ist für seine Gebrauchsposition in einer bestimmten Lage feststellbar. Die Sitz-Lehnen-Einheit ist in der Gebrauchsposition am Träger längs verschiebbar. Ein Abschwenken des Trägers auf eine im wesentlichen horizontale Position ist für eine medizinische Notlage (z.B. Schwächeanfall des Patienten) vorgesehen.
  • Durch die DE 42 03 917 C2 (BOHN et al) ist ferner ein Gerät nach Art eines Fahrradergometers bekannt, bei welchem zwar die Höhenlage der Sitz-Lehnen-Einheit bei gleichbleibender Distanz zwischen Sitz-Lehnen-Einheit und Tretkurbel-Einheit verstell- und feststellbar ist und die Sitz-Lehnen-Einheit unter das Niveau der Tretkurbel-Einheit verbringbar ist.
  • Jedoch ist hier ein hoher Bau- und Konstruktionsaufwand für die Unterbringung der Schwungscheiben- und Bremsaggregate sowie der Kraftübertragungsmittel zu diesen erforderlich, weil diese Teile samt der Tretkurbel-Einheit an bzw. im Inneren eines am Gestell schwenkbar gelagerten Trägersysteme angeordnet sind.
  • Dies gilt auch für das Gerät nach der US-PS 5 342 261 (JOHNSTON), weil bei diesem ebenfalls die Tretkurbel-Einheit samt den von dieser betätigten Aggregaten an einem am Gestell schwenkbar gelagerten Tragkörper angeordnet sind.
  • Die DE 44 19 307 A1 (FISCHER) offenbart, ein im medizinischen Bereich einzusetzendes Fahrradergometer mit einer Bremseinrichtung nach Art einer Hysteresebremse.
  • Aus der EP 0 403 295 A1 (PROPEL) ist ein zusammenklappbarer Fahrradtrainer mit einer festen Gebrauchsstellung bekannt. Die Tretkurbel-Einheit ist hier starr an dem Träger befestigt.
  • Die US-PS 4 700 946 (BREUNIG) offenbart ein Trainingsgerät, das eine Arm- und Beinmuskulaturbewegung gegen die körpereigene Schwerkraft des Benutzers erlaubt. Hierzu ist auf geneigten Parallelogrammschienen ein Sitzschlitten angeordnet, der durch die Hangabtriebskraft gegen eine Abstützung für die Arme und Beine des Benutzers gedrückt wird. Die Vorrichtung kann auch als Fahrradtrainer genutzt werden, wobei der Sitzschlitten dann in seiner tiefsten Position ruht.
  • Aus der DE-OS 20 21 130 (FORSMAN) ist weiter ein nach Art eines Fahrradergometers ausgebildetes Gerät bekannt, bei welchem die Sitz-Lehnen-Einheit gegenüber einem Träger vertikal verstell- und feststellbar ist, der seinerseits gegenüber dem Gestell zwar horizontal verstell- und feststellbar, jedoch mit dem Gestell unschwenkbar verbunden ist. Demgemäß muß hier bei einer Veränderung der Höhenlage der Sitz-Lehnen-Einheit zur Erhaltung des gleichen Abstands zwischen Sitz-Lehnen-Einheit und Tretkurbel-Einheit ein Abstandsausgleich vorgenommen werden.
  • Aus der EP 0 188 617 B1 (G O GIKEN) ist ein sogenanntes isokinetisches, also motorisch angetriebenes fahrradergometrisches Gerät bekannt, bei dem die Tretkurbel-Einheit an einem Tragkörper angebracht ist, der an einer Bodenplatte schwenk- und feststellbar gelagert ist und der den Antriebsmotor samt den Kraftübertragungsmitteln aufnimmt. Demgemäß liegt hier ebenfalls ein erheblicher Bauaufwand vor, der durch die erforderliche Zuleitung von der Energiequelle durch das Schwenkgelenk zu dem Motor noch verstärkt wird.
  • Ein weiteres isokinetisches Gerät zeigt die US-PS 5 033 736 (HIRSCHFELD), bei dem keinerlei Verstellmöglichkeiten bestehen und bei dem ein Sitz-Aggregat nach Art eines Rollstuhls an das Gerät heranfahrbar ist.
  • Als weiterer Stand der Technik seien folgende Veröffentlichungen genannt: EP 0 152 995 (LOREDAN); DD 301 322 A7 (IRMLER et al); AT 397 033 B (WINTERSTEIGER); DE-PS 10 54 204 (JAEGER); DE 93 07 352 U1 (DAUM); US-PS 5 342 265 (CREELMAN); US-PS 5 342 261 (JOHNSTON); J.M.H. Cabri: Isokinetische Bewegungen als Diagnose- und Rehabilitationsprinzip, Med. Orth. Tech. 114 (1994, S. 177-181); G. Seibert et al: Isokinetische Systeme - Funktionsprüfung und Kalibrierung, Medizintechnik, 111. Jahrgang 5/91, S. 165-172; und G. Eissing: Eicheinrichtung für Fahrradergometer, Biomed. Techn. 27 (1982), S. 84-86.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Trainings-, Diagnose- und Rehabilitationsgerät zu schaffen, welches erweiterte Trainingsmöglichkeiten schafft und dabei relativ einfach aufgebaut ist.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Gerät gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß verschiedene Gebrauchsschwenklagen einstellbar sind, und die Schwenkachse des Trägers in oder in der Nähe der Achse der Tretkurbel-Einheit angeordnet ist, so daß der durchschnittliche Abstand der Sitzfläche zur Achse der Tretkurbel-Einheit den verschiedenen Gebrauchs-Schwenklagen des Trägers im wesentlichen gleich groß ist.
  • Die Sitz- oder Sitz-Lehnen-Einheit ist vorteilhaft gegenüber dem Träger feststellbar, oder sie wird vorteilhaft durch eines der unten näher erläuterten Mittel unabhängig von der Schwenklage in einer bestimmten konstanten Neigung gehalten. Mit dem Abstand der Sitzfläche zur Achse der Tretkurbel-Einheit ist vorzugsweise der Abstand des Mittelpunktes der Sitzfläche bei im wesentlichen horizontaler Sitzflächenstellung zu dieser Achse gemeint. Mit der Anordnung der Schwenkachse "in der Nähe der Achse der Tretkurbel-Einheit" ist ein Abstand von der Achse der Tretkurbel-Einheit gemeint, der vorzugsweise kleiner als 30 %, besonders vorzugsweise kleiner als 20 % des durchschnittlichen Abstands der Sitzfläche (gemittelt über die verschiedenen Gebrauchsschwenklagen) zur Achse der Tretkurbel-Einheit ist. Damit, daß der durchschnittliche Abstand "im wesentlichen gleich groß" bleibt ist gemeint, daß die Differenz zwischen größtem und kleinstem vorkommenden Abstand von Sitzfläche zur Achse der Tretkurbel-Einheit vorzugsweise kleiner 20 %, besonders vorzugsweise kleiner 10 % des durchschnittlichen Abstands ist. Für die Definition der Abstände kann vorteilhaft der Mittelpunkt der Sitzfläche dienen.
  • In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung gekennzeichnet.
  • Nach Anspruch 2 ist ein Mittel vorgesehen, das die Sitzfläche bei den verschiedenen Gebrauchs-Schwenklagen selbsttätig in derselben Neigung oder, anders ausgedrückt, selbsttätig parallel hält. Gemäß Anspruch 3 wird dieses Mittel zur Neigungskonstanthaltung durch ein parallelogrammartiges Lenkersystem gebildet. Alternativ kann ein aktiver Antrieb (z.B. ein Elektromotor) vorgesehen sein, der nach jeder Neigungsveränderung des Trägers die Neigung des Sitzes so nachführt, daß sie unabhängig von der Trägerneigung konstant bleibt.
  • Nach Anspruch 4 wird erreicht, daß bei geringem Aufwand das Verschwenken der Sitz- oder Sitz-Lehnen-Einheit unter das Niveau der Tretkurbel-Einheit ermöglicht ist und zugleich eine Feststellvorrichtung vorgeschlagen wird, die mit geringem Kraftaufwand eine stufenlose Verstellung des Trägers für die Sitz- oder Sitz-Lehnen-Einheit ermöglicht, die von dem Benutzer mit einer einfachen Betätigung eines Handhebels oder dgl. vorgenommen werden kann.
  • Die Ansprüche 5 bis 11 betreffen Mittel zum maschinellen Schwenken und Feststellen des Trägers der Sitz- oder Sitz-Lehnen-Einheit, ferner zur Verschiebbarkeit der Sitzfläche gegenüber dem Träger sowie zur Bildung der äußeren Form des Gerätkörpers.
  • Gemäß Anspruch 12 wird der Einsatz der erfindungsgemäßen Maßnahmen bei sogenannten isokinetischen Fahrradergometern vorgeschlagen.
  • Verschiedene Betriebsweisen des isokinetischen Fahrradergometers sind Gegenstände der Ansprüche 13 bis 15, nämlich Betrieb bei konstanter Drehzahl, konstantem Drehmoment sowie bei kombinierten Drehzahl-und Drehmomentänderungen.
  • Die Ansprüche 16 und 17 betreffen Ausgestaltungen unter Verwendung von sogenannten Biofeedback-Verfahren.
  • Anhand der beigefügten schematisierten Zeichnung wird nachfolgend ein Ausführungsbeipiel des erfindungsgemäßen Trainings-, Diagnose- und Rehabilitationsgerätes näher erläutert, wobei in Fig. 1 eine Seitenansicht und in Fig. 2 eine Draufsicht des Ausführungsbeispiels dargestellt ist.
  • Das insgesamt mit G bezeichnete Gerät verfügt über ein Grundgestell, das einen flachen, etwa quaderförmigen hohlen Basisteil 1 aufweist, dessen leicht nach oben gewölbte Deckfläche 1.1 aus abnehmbaren Platten zusammengesetzt ist. Nach oben setzt sich der Basisteil 1 in einen Scheibenkörper 2 fort, der in Seitenansicht nach Fig. 1 einen im wesentlichen kreisförmigen Umriß 2.1 und in Draufsicht nach Fig. 2 einen im wesentlichen rechteckigen Umriß 2.2 aufweist und der als Lagerkörper für eine Tretkurbel-Einheit 3, einen Träger 4 und einen weiter unten beschriebenen Lenker 5 dient. Die Tretkurbel-Einheit 3 besteht, wie bei Fahrrädern üblich, aus einer Lagernabe 3.1, zwei diametral von dieser abstehenden Kurbelarmen 3.2 und zwei an den Kurbelarmen drehbar gelagerten Pedalen 3.3, wobei die Lagernabe 3.1 in der Nähe des Zentrums Z des Scheibenkörpers 2 angeordnet ist. Bei anderen Ausführungsformen ist sie im Zentrum Z angeordnet.
  • Zu der Tretkurbel-Einheit 3 gehört auch ein im Basisteil 1, 1.1 untergebrachtes Organ 6, das entweder als Bremse oder als Antriebsmotor wirkt, je nachdem, ob das Gerät als übliches Fahrradergometer oder als sogenannter isokinetischer Fahrrad-Simulator betrieben wird.
  • Bei den letzteren Geräten werden die Pedale 3.3 extern über eine Transmission 6.1 angetrieben, wodurch ein kraftfreies Bewegungstraining der Beinmuskulatur ermöglicht wird. Der Trainierende kann aber auch versuchen, die Pedale schneller oder langsamer als der Externantrieb zu bewegen. Wird dabei ein externer Antrieb mit konstanter Drehzahlabgabe verwendet, kann der Patient Brems- oder Beschleunigungskräfte bei konstanter Geschwindigkeit aufbringen. Bei konstanter Leistungsaufnahme des Motors hingegen, kann der Trainierende die Drehbewegung der Pedale innerhalb eines bestimmten Geschwindigkeitsbereichs beschleunigen oder verlangsamen. Ein derartiges Fahrradergometer hat somit den Vorzug, daß der Trainierende unter kontrollierten kinematischen Bedingungen Arbeit abgibt. Dies ermöglicht beispielsweise bei medizinischen Rehablitationsprozessen einen kontinuierlich gesteigerten und zugleich überprüfbaren Trainingsverlauf.
  • Der oben genannte Träger 4 ist mit seinem einen Ende im Bereich zwischen der Lagernabe 3.1 und dem Zentrum Z des Scheibenkörpers 2 schwenkbar gelagert. Seine Lagerung befindet sich damit in unmittelbarer Nähe der Lagernabe 3.1. Bei anderen Ausführungsformen befindet sich die Lagerung des Trägers 4 in der Lagernabe 3.1. Der Träger 4 trägt an seinem anderen freien Ende eine Sitz-Lehnen-Einheit SL, die gegenüber dem Träger 4 sowohl längsverschiebbar als auch neigungsverschwenkbar ausgebildet ist. Die Schwenkwinkel des Trägers 4 sind so gewählt, daß eine Verstellung von der üblichen Sitzposition in eine Quasl-Liegeposition möglich ist; vergleiche die voll ausgezogene bzw. die punktierte Position in Fig. 1. Dies ermöglicht ein Trainieren verschiedener Muskelgruppen, je nachdem, ob der Sitz SL hoch oder niedrig eingestellt ist.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt das Schwenken und Feststellen des Trägers 4 nicht von Hand, sondern maschinell. Hierzu ist der Träger 4 mit einer starr mit diesem verbundenen, von diesem winklig abstehenden Schwinge 11 ausgestattet, deren Form der kreisförmigen Rundung 2.1 des Scheibenkörpers 3 angepasst ist. Deren freies Ende 11.1 ist mit einem motorisch betätigten Zugstangentrieb 12 mit Triebling 12.1 derart gelenkig verbunden, daß die Längsbewegungen des Trieblings 12.1 in die Schwenkbewegung des Trägers 4 umgewandelt werden, wobei der Zugstangentrieb 12 bei Stillstand zugleich als Feststellvorrichtung für den Träger 4 dient. Der Zugstangentrieb 12 ist samt dessen Triebling 12.1 im Basisteil 1, 1.1 untergebracht.
  • Die Sitz-Lehnen-Einheit SL ist vorliegend nicht unmittelbar an dem freien Ende das Trägers 4 angebracht, sondern es ist ein Verlängerungsstück 7 dazwischengeschaltet, derart, daß es einerseits an den Träger 4 angelenkt ist und andererseits die Sitz-Lehnen-Einheit trägt. Um die Entfernung von der Sitz-Lehnen-Einheit zu den Pedalen 3.3 der Größe des Benutzers anzupassen, weist das Verlängerungsstück 7 Führungen 7.1 für eine Längsverschiebung der Sitz-Lehnen-Einheit auf. Um auch das Niveau zwischen der Sitzfläche 8 der Sitz-Lehnen-Einheit SL gegenüber dem Verlängerungsstück 7 verstellen zu können, ist eine Vorrichtung 7.2 zur Höhenverstellung der Sitz-Lehnen-Einheit vorhanden, die zugleich als Feststellvorrichtung für die genannten beiden Einstellvorgänge wirkt.
  • Das Verlängerungsstück 7 ist ferner bei 5.1 mit dem einen Ende des - hier stangenförmig ausgebildeten - Lenkers 5 verbunden. Der Lenker 5 ist mit seinem anderen Ende bei 5.2 an dem Scheibenkörper 2 angelenkt. Die Abmessung des Lenkers 5 und die beiden Anlenkstellen 5.1, 5.2 sind dabei so gewählt, daß mit dem Träger 4 ein Parallelogrammsysten gebildet ist, das bei sämtlichen Schwenklagen des Trägers eine Horizontallage der Sitzfläche 8 der Sitz-Lehnen-Einheit gewährleistet ist, was zur Sicherheit des Benutzers während des Betriebs der Vorrichtung unabdingbar ist; vgl. die punktierte Darstellung in Fig. 1.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ferner vorgesehen, die Lehne 9 gegenüber dem Sitz 8 verschwenk- und feststellbar zu gestalten, was insbesondere dann erwünscht ist, wenn der Benutzer die erwähnte Quasi-Liegestellung einnimmt.
  • Ferner sind schwenk- und feststellbare Armstützen 10 vorhanden, die zu einer sicheren Sitz- bzw. Liegestellung des Benutzers beitragen.
  • Zusammenfassend liegt bei der Erfindung für sämtliche Gebrauchs-Schwenklagen stets im Durchschnitt im wesentlichen die gleiche Entfernung zwischen dem Benutzer und den Pedalen 3.3 der Tretkurbel-Einheit 3 vor, wobei als Bezugsgröße z.B. der Mittelbereich der Sitzfläche 8 angesehen wird. Diese weitgehende Distanzgleichheit ist vorteilhaft, weil sonst bei jeder Änderung des Schwenkwinkels, also des Niveauunterschiedes zwischen Benutzer und Pedalen 3.3, die Distanz für ein und denselben Benutzer korrigiert werden müßte, was einen erheblichen Arbeits- und Zeitaufwand erfordern würde. Erzielt wird diese Distanzgleichheit durch die oben erwähnte Verlegung der Lagernabe 3.1 der Tretkurbel-Einheit 3 in die unmittelbare Nähe der Schwenkachse Z des Trägers 4; vergleiche in Fig. 1 die exzentrische Anordnung der Lagernabe 3.1.
  • Neben diesem Gedanken sind noch weitere im folgenden kurz angesprochene Maßnahmen im Rahmen der Erfindung vorgesehen. Hierbei handelt es sich um die Anwendung der sogenannten Biofeedback-Verfahren, bei denen einerseits die Arbeitsfunktionen des Geräts und/oder des Benutzers z.B. mit einem Computer festgehalten und/oder z.B. auf einem Bildschirm kontrolliert werden und andererseits dem Benutzer Vorgaben gemacht werden, daß dieser bestimmte Werte kinematischer bzw. physikalischer Größen erreichen soll (z.B. kann bei Betriebsweise mit konstantem Drehmoment vorgegeben werden, daß der Benutzer eine höhere Drehzahl erreichen soll). Diese vorgegebenen Werte können auch zeitlich variieren, z.B. periodisch zu- oder abnehmen.

Claims (17)

  1. Trainings-, Diagnose- und Rehabilitationsgerät nach Art eines Fahrradergometers mit einer an einem Grundgestell angeordneten Sitz- oder Sitz-Lehnen-Einheit (SL) und einer Tretkurbel-Einheit (3), wobei die erstere Einheit (SL) an einem Träger (4) befestigt ist und dem Träger (4) gegenüber neigungsverschwenkbar ist und wobei der Träger (4) um eine parallel zur Achse (3.1) der Tretkurbel-Einheit (3) gerichtete Schwenkachse (Z) schwenkbar und in der Schwenklage feststellbar ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    - verschiedene Gebrauchs-Schwenklagen einstellbar sind, und
    - die Schwenkachse (Z) des Trägers (4) in oder in der Nähe der Achse (3.1) der Tretkurbel-Einheit (3) angeordnet ist, so daß der durchschnittliche Abstand der Sitzfläche (8) zur Achse (3.1) der Tretkurbel-Einheit (3) den verschiedenen Gebrauchs-Schwenklagen des Trägers (4) im wesentlichen gleich groß ist.
  2. Gerät nach Anspruch 1, bei welchem ein Mittel zur selbsttätigen Neigungskonstanthaltung der Sitzfläche (6) bei den verschiedenen Gebrauchs-Schwenklagen vorgesehen ist.
  3. Gerät nach Anspruch 2, bei welchem das Mittel zur Neigungskonstanthaltung durch ein Parallelogrammsystem gebildet wird, welches den Träger (4) und einen Lenker (5) umfaßt, der gelenkig (5.2) am Grundgestell sowie an der Sitz- oder Sitz-Lehnen-Einheit (SL) oder einem Teil, das diese Einheit (SL) trägt, gelagert ist.
  4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem bei Durchführung der Schwenkbewegungen des Trägers (4) mittels eines Antriebsmotors (6) dieser einen Linearantrieb, vorzugsweise einen Zugstangentrieb (12) betätigt, dessen Triebling (12.1) mit einer an dem Träger (4) starr befestigten, von diesem abstehenden Schwinge (11) so zusammenwirkt, daß die Linearbewegungen des Trieblings (12.1) die Schwenkbewegungen des Trägers (4) um seine Schwenkachse (Z) veranlassen.
  5. Gerät nach Anspruch 4, bei welchem der Antriebsmotor (6) so programmgesteuert ist, daß er die Schwenklagen des Trägers (4) kontinuierlich oder absatzweise verändert.
  6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welchem die Sitz- oder Sitz-Lehnen-Einheit (SL) gegenüber dem Träger (4) längsverschiebbar und mittels einer Feststellvorrichtung feststellbar ist.
  7. Gerät nach Anspruch 6, bei welchem an dem Träger (4) an seinem sitznahen Bereich ein Verlängerungsstück (7) angelenkt ist, das einerseits Führungen (7.1) für die Längsverschiebung der Sitz-oder Sitz-Lehnen-Einheit (SL) sowie Mittel (7.2) für eine Höhenverstellung derselben gegenüber dem Verlängerungsstück (7) aufweist.
  8. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem die Lehne (9) gegenüber dem Sitz (8) verschwenk- und feststellbar ist.
  9. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei welchem an dem Sitz (8) oder der Lehne (9) diesen gegenüber schwenkend feststellbare Armstützen (10) vorgesehen sind.
  10. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundgestell mit einem kastenförmigen Basisteil (1, 1.1) und einem von diesem aufragenden Scheibenkörper (2) mit kreisförmigem Umfang (2.1) ausgestattet ist, wobei der Kreismittelpunkt mit der Schwenkachse (Z) des Trägers (4) zusammenfällt und die Schwinge (11) des Trägers (4) dem Kreisumfang angepaßt ist.
  11. Gerät nach einem der Ansprüche 4 bis 10, bei welchem der Lineartrieb (12, 12.1) samt Antriebsmotor und die sonstigen Installationsteile des Geräts in dem Basisteil (1), von leicht abnehmbaren Platten (1.1) abgedeckt, untergebracht sind.
  12. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei welchem die die Tretkurbel-Einheit (3) von einem Motor (6), vorzugsweise Elektromotor, antreibbar ist, wobei die Drehzahl und/oder Drehrichtung des Motors einstellbar ist und wobei die Anordnung so getroffen ist, daß der Benutzer in Drehrichtung oder gegen Drehrichtung der Tretkurbeln Drehmomente auf diese aufbringen kann.
  13. Gerät nach Anspruch 12, bei welchem die Drehmomente vom Benutzer entweder bei konstantgehaltener Drehzahl oder bei konstantgehaltenem Drehmoment der Tretkurbel aufbringbar sind.
  14. Gerät nach Anspruch 12, bei welchem mit einer durch den Benutzer hervorgerufenen Erhöhung oder Verminderung der Drehzahl eine Erhöhung bzw. Verminderung des seiner Bewegung entgegenstehenden Drehmoments einhergeht.
  15. Gerät nach Anspruch 12, bei welchem mit einer durch den Benutzer hervorgerufenen Erhöhung oder Verminderung der Drehzahl eine Verminderung bzw. Erhöhung des seiner Bewegung entgegenstehenden Drehmoments einhergeht, insbeondere derart, daß die vom Benutzer erbrachte Leistung im wesentlichen konstant bleibt.
  16. Gerät nach einem der Ansprüch 1 bis 15, bei welchem die Arbeitsfunktionen des Geräts, wie Drehzahl und/oder Leistung, und/oder des Benutzers, wie Blutdruck, Pulszahl und/oder aufgebrachtes Drehmoment, während des Betriebs mit Hilfe eines sogenannten Biofeedback-Verfahrens festhalt- und/oder kontrollierbar sind, wobei ein Computer oder dgl. zum Festhalten der Werte und ein Bildschirm zum Anzeigen der Werte einsetzbar sind.
  17. Gerät nach Anspruch 16, bei welchem das Biofeedback-Verfahren so ausgestattet ist, daß es dem Benutzer, von diesem zu erreichende Vorgaben, z.B. Mindest- oder Maximalwerte, bezüglich der genannten Funktionen macht, wobei diese gegebenenfalls in zeitlich veränderlicher Weise erfolgen können.
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