DE3840556A1

DE3840556A1 - Nockenstruktur

Info

Publication number: DE3840556A1
Application number: DE3840556A
Authority: DE
Inventors: Arno Parvianen
Original assignee: David International Ltd
Current assignee: David Fitness and Medical Ltd Oy
Priority date: 1987-09-15
Filing date: 1988-12-01
Publication date: 1990-06-07
Also published as: GB2225402A; FI874028A7; FI874028A0; FR2640345A1; FI874028L; FR2640345B1; US4911431A; GB8827810D0; GB2225402B

Description

Die Erfindung betrifft eine Nockenstruktur zur Verwendung in Kraftgeräten und Geräten für die Rehabilitation, wobei die Nocke eine zu ihrem Drehpunkt exzentrische Führungs fläche besitzt, an der ein Kraftübertragungsteil, das beim Drehen der Nocke geführt wird, angeordnet ist.

Es ist allgemein üblich, in Kraftgeräten Nocken zu verwen den, mit deren Hilfe große Last abhängig vom Grad der Gelenkbeugung die zu trainierenden Gelenke und Muskeln unterschiedlich belastet werden können. Es ist ein Nachteil dieser Strukturen, daß ein- und dieselbe Nocke nicht zum Training von sowohl der Streck- als auch der Beugemusku latur einer Extremität eingesetzt werden kann, da die Gelenkfunktionen bei Beugung und Streckung nicht direkt in dem Sinn äquivalent sind; daß die relativen Belastungen, die bei einer vorgegebenen Beugung des Gelenks auftreten, gleich wären. Daher ist bereits die Ausgangssituation nicht die gleiche, wenn die Extremität gestreckt oder gebeugt ist; die Ausgangssituation ist dabei der Abstand zwischen dem Ausgangspunkt auf der Nockenführungsfläche bis zum Drehpunkt der Nocke. Man ist daher nach dem Stand der Technik gezwungen, beim Trainieren der Streck- und Beugemukulatur jeweils eigene sportliche Übungseinheiten anzuwenden.

Die Erfindung soll die erwähnten Nachteile beseitigen. Insbesondere ist es Ziel der Erfindung, eine Nocken struktur für athletische Kraft- oder Rehabilitationsgeräte zum Trainieren der Streck- und Beugemuskulatur zur Ver fügung zu stellen.

Beim Betrachten der Eigenschaften, die die Erfindung kennzeichnen, wird auf die Ansprüche verwiesen.

Die erfindungsgemäße Nockenstruktur für ein athletisches Kraft- oder Rehabilitationsgerät besitzt die Merkmale, daß zu einer Nocke zwei zum Drehpunkt der Nocke exzentrische Führungsflächen gehören, wobei die Form der einen Führungsfläche der für die Beugemuskulatur erwünschten Last entspricht, und die Form der anderen Führungsfläche der bei der selben Beugung für die Streckmuskulatur nötigen Kraft entspricht. Da in der Regel die Anfangs punkte der Führungsflächen nicht zusammenfallen, weist die Nocke weiterhin bevorzugt eine Verbindungsfläche oder eine andere gleichwertige Hilfseinrichtung auf, die eine Ver bindung zwischen den Anfangspunkten dieser Führungsflächen herstellt. Wenn das Kraftübertragungsteil des Kraftgeräts mit der Nocke verbunden wird, z. B. am Anfangspunkt der Führungsfläche oder in dessen Nachbarschaft, so daß es durch den Anfangspunkt der Führungsfläche läuft, kann dadurch die Nocke gedreht werden, so daß das Kraftüber tragungsteil durch die Verbindungsfläche in der Weise geführt wird, daß es durch den Anfangspunkt der anderen Führungsfläche geht.

Die Anfangspunkte der Führungsflächen liegen bevorzugt nahe beieinander an einer und der selben Seite des Dreh punktes der Nocke, zum Beispiel auf einer Linie, die durch den Drehpunkt verläuft, wobei sich in diesem Fall die Führungsflächen vom Anfangspunkt in entgegengesetzten Richtungen um den Drehpunkt krümmen.

Die Nocke ist bevorzugt ein plattenähnliches Teil, an dessen Rand eine Vertiefung die Führungs und Verbindungs oberflächen bildet. Es ist auch vorstellbar, daß die Kante der Nocke eine glatte Oberfläche bildet, auf der z.B. ein bandähnliches Kraftübertragungsteil geführt wird. Ebenso können die Führungsflächen der Nocke mit Zacken ausgeführt sein und mit einer damit zusammenwirkenden Kette als Kraftübertragungsteil verwendet werden.

In einer Ausführungsform der Erfindung bildet die Verbin dungsfläche der Nocke im wesentlichen einen Bogen von 180°, aber es sind auch größere oder kleinere Bögen möglich. Der Zweck der Verbindungsfläche ist nur, das Kraftübertragungsteil vom Anfangspunkt einer Führungs fläche zum Anfangspunkt der anderen Führungsfläche zu übertragen. Eine wesentliche Eigenschaft der Verbindungs fläche ist ihre Länge, die durch die tote Bewegung, die das Kraftübertragungsteil ausführt, wenn die Nocke von der Beuge-Einstellung zur Streck-Einstellung und umgekehrt, eingestellt wird, bestimmt ist. Das Kraftübertragungsteil wird daher immer nahe an den Anfangspunkten der beiden exzentrischen Führungsflächen fest angeordnet sein. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Kraftüber tragungsteil am Anfangspunkt einer der beiden Führungs flächen befestigt. Es ist jedoch vorstellbar, daß das Kraftübertragungsteil - bevorzugt abnehmbar - mit Abstand vom Anfangspunkt befestigt ist, wobei in diesem Fall dann das Kraftübertragungsteil auch am Anfangspunkt gehalten wird, wenn die Nocke gedreht wird.

Die Struktur der Erfindung umfaßt bevorzugt Dreh- und Verriegelungsmittel, die mit der Nocke verbunden sind und mit denen die die Nocke in die Ausgangsposition gedreht werden kann, die von der jeweiligen Führungsfläche, die zu jedem einzelnen Zeitpunkt benutzt werden soll, vorgegeben ist. Bevorzugt bestehen dann die Dreh- und Verriegelungs mittel aus zwei Teilen, die so eingestellt sind, daß sie konzentrisch drehbar und miteinander verriegelbar sind, wobei eines mit der Nocke und das andere mit dem Bedienungsteil des Geräts, das bewegt werden soll, ver bunden ist. Durch Drehen dieser Teile und durch ent sprechendes gegenseitiges Verriegeln ist es also möglich, sowohl die verwendete Nockenführungsfläche als auch die Anfangsposition des Bedienungsteils des Kraftgeräts wie gewünscht zu wechseln.

Verglichen mit dem Stand der Technik besteht ein Vorteil der Erfindung darin, daß ein Kraftgerät zum Training so wohl der Streck- als auch der Beugemuskulatur der Glied maßen duch bloßes Drehen der Nocke in die gewünschte Position derart, daß das Kraftübertragungsteil am Anfangs punkt der erwünschten Führungsfläche angeordnet ist, ver wendet werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die an hängenden Zeichnungen im Einzelnen beschrieben, dabei zeigt

Fig. 1 eine schematische Aufrißzeichnung einer erfindungsgemäßen Nocke;

Fig. 2 schematisch ein erfindungsgemäßes Dreh- und Ver riegelungsmittel;

Fig. 3-5 den Einsatz der erfindungsgemäßen Struktur; und

Fig. 6 eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung.

Fig. 1 zeigt das Profil einer plattenförmigen Nocke 1, die an ihrem Drehpunkt 2 in ein Kraftgerät drehbar eingebaut ist. Am äußeren Rand der plattenförmigen Nocke sind zwei Führungsflächen 3 und 5 vorgesehen, die relativ zum Dreh punkt exzentrisch sind, die Anfangspunkte 4 und 6 dieser Oberflächen liegen dabei mit Abstand voneinander an einer Seite des Drehpunktes. Die Anfangspunkte der Führungs flächen sind mit einem Bogen verbunden, d. h. mit der Verbindungsfläche 7. Die Form der Führungsflächen 3 und 5, d. h. die Veränderung des Abstandes zwischen dem Drehpunkt und der Führungsfläche, wird mit den Muskeln und Gelenken, für deren Training dieser spezielle Exzenter gedacht ist, abgestimmt. Hiermit bestimmt die Entfernung des Kraftüber tragungsteiles vom Drehpunkt der Nocke oder ihre Ver längerung in gerade Richtung den Kraftaufwand zu jedem Zeitpunkt.

Das Kraftübertragungsteil kann an der Nocke 1 durch Ein drücken des dickeren Endes des Kraftübertragungsteil in die Hülse 28 und Führen entlang des Schlitzes 27 auf der Nockenführungsfläche befestigt werden. Auf der Oberfläche des Exzenters kann das Kraftübertragungsteil am Anfangs punkt 4 der die Streckmuskulatur trainierende Oberfläche 30, oder, wenn die Nocke gedreht wird, über die Ver bindungsfläche 7 am Anfangspunkt 6 der für das Training der Beugemuskulatur vorgesehenen Oberfläche 29 abgestützt werden.

Die erfindungsgemäße Nocke wird, wie folgt, verwendet. Das Kraftübertragungsteil, bspw. ein Seil, eine Kette oder ein Riemen, wird am Anfangspunkt 4 befestigt, wobei dann, wenn die Nocke entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird, das Kraftübertragungsteil über die exzentrische Führungsfläche 3 geführt wird und die erforderliche Kraft, die über die Verbindung mit dem Kraftgerät wirkt, sich in entsprechend der Variation des Abstandes zwischen der Führungsfläche und dem Drehpunkt 2 ändert. Wenn die Bewegung des Kraft geräts in entgegengesetzter Richtung gewünscht wird, dreht man die Nocke 1 derart, daß sich das Kraftüber tragungsteil wendet und an der Verbindungsfläche 7 an liegt, wobei es sich zum Anfangspunkt 6 der anderen Führungsfläche 5 hinbewegt. Wenn nun die Nocke im Uhr zeigersinn gedreht wird, d. h., wenn das Gestänge des Kraftgeräts in die der Bewegung beim Benutzen der Ober fläche 3 entgegengesetzten Richtung gedreht wird, wird eine andere variable Kraft auf das Gestänge des Gerätes wirken.

In einer erfindungsgemäßen Struktur, wie sie in Fig. 2 in einer Schnittzeichnung dargestellt ist, besteht das Dreh- und Verriegelungsmittel 8 aus zwei plattenähnlichen Teilen 9 und 10, die konzentrisch dreh- und miteinander verriegelbar angeordnet sind. Eines dieser Teile 9 wird fest mit der Nocke 1 verbunden, und das andere Teil 10 ist fest mit dem bewegbaren Teil 11 des Kraftgerätes ver bunden, diese Teile werden in der Zeichnung durch ein Zahnrad dargestellt, das mit das Übertragungsglied durch eine Kette verbunden ist.

Die Teile 9 und 10, sind in dieser Ausführungsform runde Scheiben, die mit Hilfe ihrer Wellen 12 und 13 ineinander eingepaßt sind, die untereinander und vom Geräterahmen 14 durch Halterungen 15 unterstützt werden. Das Ineinander greifen der beiden Platten wird mit einem unter Federdruck stehenden Sperrstift 16, der in die Platte 10 eingebaut ist, erreicht. Die Platte 9 ist mit einem Loch 17 ver sehen, das den Sperrstift aufnimmt, wobei die Feder 18 den Sperrstift in dieses Loch drückt, so daß die Teile 9 und 10 (die Platten) miteinander verriegelt sind und sich gemeinsam drehen.

Die innere Platte 9 trägt auch einen Griff 19, der es, zusammen mit dem Sperrstift 16, ermöglicht, die Teile 9 und 10, wie in Fig. 3-5 gezeigt, gegeneinander zu drehen und einzusetzten. Wenn z.B. die Beinbeugemuskeln trainiert werden sollen, wird das bewegbare Geräteteil 11, wie vom Pfeil angezeigt, nach oben bewegt. Das bewegbare Geräte teil 11 ist in diesem Fall über die miteinander verriegel baren Teile 9 und 10 mit der Nocke 1 derart verbunden, daß, wenn sich die Nocke dreht, das Kraftübertragungsteil 20 auf der Führungsfläche 3 geführt wird, die eine vorge gebene Gegenkraft zur verrichteten Bewegung auferlegt. Wenn es erwünscht ist, das Gerät zum Trainieren der Beuge muskulatur zu benutzen, wird der Sperrstift herausgezogen, woraufhin die Platten 9 und 10 frei gegeneinander verdreht werden können. Der Handgriff 19 wird dann, wie vom Pfeil 21 angezeigt, im Uhrzeigersinn um 180° gedreht, wobei die Nocke gleichfalls um 180° gedreht wird. Gleichzeitig wird der Sperrstift 16 um 180° entgegen dem Uhrzeigersinn in die Richtung des Pfeils 22 bewegt, wobei das Bedienungs teil in seine obere Position steigt. Der Sperrstift 16 und das entsprechende Loch 17 in der äußeren Platte sind nun wieder genau eingestellt und die Platten können deshalb miteinander verriegelt werden. Wenn jetzt das Bedienungs teil 11 nach unten gedrückt wird, wird das Kraftüber tragungsteil 20 auf die andere auf der Nocke vorgesehene Führungsfläche 5 geführt.

Es soll erwähnt werden, daß es nicht zwingend notwendig ist, daß die Teile 9 und 10 in jede Richtung um eine halbe Drehung gedreht werden: es ist vorstellbar, daß in der Platte 9 z. B. mehrere Löcher für den Sperrstift 16 vor gesehen sind, wodurch eine größere Variatonsbreite hin sichtlich der Verzahnungspositionen und der erforderlichen Drehungen erreicht wird.

In Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, die unter Berücksichtigung der Tatsache er funden wurde, daß oft, wenn Streck- und Beugemuskulatur trainiert werden, die Sitzhöhe im Gerät nicht für beide Arten von Übungen geeignet ist. In diesem Fall wird bevor zugt die Bank 25 mit Drehzapfen 26 an dem Rahmen des Gerätes befestigt. Die Bank liegt daher direkt auf dem Rahmen des Gerätes (in der unteren Position) an oder sie kann durch die Drehzapfen in ihre obere Position gehoben werden (gepunktete Linien in der Zeichnung). Auf diese Weise kann die Anpassung des Sitzes in eine passende Position schnell vorgenommen werden, sogar während das Gerät selbst jeweils zum Trainieren der Streck- oder Beugemuskulatur umgestellt wird.

Es sollte festgehalten werden, daß das Kraftübertragungs teil am Anfangspunkt einer der beiden Führungsflächen oder an einem anderen Punkt der Nocke so befestigt werden kann, daß, wenn die Nocke gedreht wird, das Kraftübertragungs teil auf die Führungsflächen geführt wird. Ebenso kann die Verbindungsfläche wie in der Figur gezeigt sein, so daß das Kraftübertragungsteil auf der Verbindungsfläche ge führt wird, oder wenn die zweite exzentrische Führungs fläche verwendet wird, die Verbindungsfläche kann auch teilweise oder vollständig konkav anstatt konvex sein, so daß das Kraftübertragungsteil sich mindestens teilweise in einer geraden Linie von einer Führungsfläche zur anderen bewegt, ohne von der Nocke abgezogen zu werden. In einigen seltenen Fällen ist es möglich, daß die Anfangspunkte nahe genug zusammenfallen, so daß in der Praxis die Verbin dungsfläche eine Länge von Null hat. In diesem Fall wird das Kraftübertragungsteil derart auf diesen gemeinsamen Anfangspunkt geführt, daß es in der Lage ist, auf der Stelle zu drehen und entweder auf der einen oder der anderen Oberfläche geführt zu werden.

Bezugszeichenliste:

1 = Nocke
2 = Drehpunkt
3 = Führungsfläche
4 = Anfangspunkt
6 = Anfangspunkt
7 = Verbindungsfläche
8 = Dreh- und Verriegelungsmittel
9 = Scheibe
10 = Scheibe
11 = Bedienungsteil
14 = Rahmen
15 = Stützen
19 = Handgriff
20 = Kraftübertragungsteil
25 = Bank
26 = Drehzapfen
27 = Schlitz
28 = Hülse
29 = Oberfläche
30 = Oberfläche

Claims

1. Nockenstruktur zur Verwendung in Kraftgeräten und Ge räten für die Rehabilitation, wobei die Nocke (1) eine zu ihrem Drehpunkt (2) exzentrische Führungsfläche (3) besitzt, an der ein Kraftübertragungsteil, das beim Drehen der Nocke geführt wird, angeordnet ist, dadurch gekenn zeichnet, daß die Nocke eine zweite exzentrische Führungs fläche (5) aufweist, wobei die Anfangspunkte (4, 6) dieser Führungsflächen miteinander derart verbunden sind, daß das Kraftübertragungsteil (20) von der ersten Führungsfläche (3) zur zweiten (5) und zurück bewegt werden kann.

2. Nockenstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfangspunkte (4, 6) der Führungsflächen grund sätzlich an einer und der selben Seite des Drehpunktes (2) angeordnet sind, wobei sich die Oberflächen in entgegenge setzte Richtungen um den Drehpunkt krümmen.

3. Nockenstruktur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Nocke (1) ein plattenähnliches Teil ist und eine Vertiefung an ihrem Rand die Führungs- und Verbin dungsflächen (3, 5, 7) bestimmt.

4. Nockenstruktur nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfangspunkte (4, 6) miteinander durch die Verbindungsfläche (7) oder ein gleichartiges Hilfsmittel verbunden sind.

5. Nockenstruktur nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungfläche (7) einen Bogen bildet, der sich im wesentlichen um 180° krümmt.

6. Nockenstruktur nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftübertragungsteil am Anfangs punkt (4) der Führungsfläche befestigt ist.

7. Nockenstruktur nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur Dreh- und Verriegelungs mittel (8), die die Nocke drehen und in einer mit der zu verwendenden Führungsfläche übereinstimmenden Position verriegeln, enthält.

8. Nockenstruktur nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Dreh- und Verriegelungsmittel (8) zwei konzentrisch drehbare und miteinander verriegelbare Teile (9, 10), von denen eines (9) mit der Nocke (1) und das andere (10) mit den Bedienungsteilen (11) des Gerätes verbunden ist, ent halten.

9. Nockenstruktur nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Führungsfläche (3) für die Streckmuskulatur eines vorgegebenen Gelenks oder Glied maße und die andere Führungsfläche (5) für die Beuge muskulatur des gleichen Gliedmaße vorgesehen ist.