DE1478056C3

DE1478056C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Muskeltraining

Info

Publication number: DE1478056C3
Application number: DE1478056A
Authority: DE
Inventors: James J. Riverdale N.Y. Perrine (V.St.A.)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-09-14
Filing date: 1965-11-05
Publication date: 1978-08-31
Also published as: DE1478056B2; US3465592A; GB1051818A; CH446982A; BE671593A; DE1478056A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtungen zum Muskeltraining, bei denen die übende Person ihre Muskelkraft gegen einen Widerstand entlang einer Bewegungsbahn einsetzt.

Verschiedene bekannte Trainingsverfahren sind in dem Buch »The Principles of Exercise Therapy« von M. D. Gardner et al, Bell and Sons, Ltd., London 1957 beschrieben. Dabei werden folgende Arten des Muskeltrainings unterschieden:

Isometrische Verfahren, bei denen die Länge des Muskels während einer statischen Kontraktion konstant gehalten wird, werden in der Weise ausgeführt, daß die übende Person mit einer beliebigen Kraft gegen einen ortsfesten Widerstand arbeitet. Nachteilig ist hierbei, daß die Belastung des Muskels nur in einer Stellung möglich ist. Dadurch kann der betreffende Muskel nicht über seinen ganzen Bewegungsbereich geübt werden.

Dieser Nachteil kann zwar bei isotonischen Übungen, bei denen die äußere. Gegenkraft während einer dynamischen Kontraktion konstant bleibt, vermieden werden. Soweit dabei den Muskeln Federn, Gewichte oder ähnliches entgegenwirken, die bei der Bewegung angehoben oder gespannt werden, ist aber nachteilig, daß die Gewichte oder Federn entsprechend der aufzubringenden Kraft ausgewechselt werden müssen. Außerdem ist die Gegenkraft von der Winkelstellung des zu übenden Gliedes gegenüber der Richtung dieser Gegenkraft abhängig.

Aus der US-PS 3 062 548 ist außerdem ein Übungswagen für isotonisches Training bekannt, der gegen einstellbare, aber während der Übung konstante Widerstandskräfte geschoben wird, wobei winkelförmige Hebel relativ zum Wagen bewegt und dieser selbst auf Rädern über den Boden gerollt werden soll.

Auch bei der Vorrichtung zur Behandlung gestörter Muskeltätigkeit, die aus der DT-PS 82535 bekannt ist, handelt es sich um ein Gerät für isotonische Übungen, bei dem das zu behandelnde Glied zu einem gewichtsbelasteten Rad in eine solche Stellung gebracht wird, daß der Drehpunkt bzw. die Achse des erkrankten Gliedes mit der Achse des Rades zusammenfällt.

Aus der US-PS 2777439 ist ebenfalls ein Gerät für isotonische Übungen bekannt, bei dem der Benutzer eine Übungsbewegung in zwei Richtungen ausführen kann. Dabei ist eine derartige Einstellung des Gerätes möglich, daß die Bewegung in der einen Richtung gegen einen Widerstand, die Bewegung in der anderen Richtung jedoch widerstandsfrei erfolgt. Die Widerstandskraft kann aber auch so eingestellt werden, daß sie sich über den Bewegungsbereich nach einem vorgegebenen Verlauf ändert.

Auch das aus der US-PS 2068578 bekannte Übungsgerät arbeitet nach dem isotonischen Verfahren. Hierbei wird der Widerstand durch eine hydraulische Flüssigkeit erzeugt, die durch eine Leitung engen, aber einstellbaren Querschnitts bei der Übungsbewegung gedrückt wird.

Alle obengenannten Geräte haben den Nachteil, daß die Bewegungsgeschwindigkeit des Übungsgerä-

'"' tes vom Kraftaufwand des Übenden abhängig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Übungsverfahren zu schaffen, das die Vorteile des isometrischen mit den Vorteilen des isotonischen Verfahrens verbindet, d. h. bei dem die aufzubringende Kraft von der übenden Person frei wählbar ist, und bei dem die Muskeln über ihren ganzen Bewegungsbereich und während der Übung mit gleichmäßiger Geschwindigkeit trainiert werden können.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in der Bewegungsbahn eine Grenzgeschwindigkeit vorgegeben ist, unterhalb der eine widerstandsfreie Bewegung möglich ist und die auch durch maximale Kraftanstrengung nicht überschritten werden kann.

Dieses isokinetische Verfahren hat den Vorteil, daß sich die Widerstandskraft entsprechend der Kraft ändert, die von der übenden Person ausgeht. Dabei wird die Geschwindigkeit der Übungsbewegung während einer dynamischen Kontraktion konstant gehalten, so daß die Gegenkraft sich in Abhängigkeit von der Größe der aufgebrachten Muskelkraft ändert.

Bei diesem Verfahren kann also die Geschwindigkeit der Übungsbewegung bis zum Erreichen der Grenzgeschwindigkeit gesteigert werden, jedoch nicht

JO darüber hinaus, da bei erhöhter Anstrengung oder Anspannung der Muskelkraft die Gegenkraft entsprechend zunimmt.

Um Übungsbewegungen in zwei Richtungen zu ermöglichen, ist es zweckmäßig, die Geschwindigkeit in zwei entgegengesetzten Richtungen vorzugeben. Außerdem ist es vorteilhaft, den Wert der Grenzgeschwindigkeit einstellbar zu machen. Hierdurch kann das Verfahren verschiedenen Übungszwecken und -Verhältnissen angepaßt werden.

Die Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens können in verschiedener Weise ausgestaltet sein, je nachdem ob hydraulisch oder mechanisch arbeitende Hilfsmittel benutzt werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird von einer hydraulisch arbeitenden Kolben-Zylinder-Anordnung nach US-PS 2068578 ausgegangen, bei der eine Kolbenstange mit einem kraftaufnehmenden Teil verbunden ist und bei der die Enden des Zylinders über einen Durchflußregler miteinander verbunden

so sind. Gemäß der Erfindung wird ein Durchflußregler für konstanten Durchfluß verwendet. Hierdurch kann die gewünschte Grenzgeschwindigkeit vorgegeben werden.

Mit dem hydraulischen Zylinder ist vorzugsweise ein Druckmeßgerät verbunden, um die Übungsvorgänge überwachen und verfolgen zu können.
i Die Vorrichtung ist vorzugsweise so ausgebildet, I daß an dem Kolben zwei Kolbenstangen angebracht sind, die über einen biegsamen Riemen, der über zwei Riemenscheiben läuft, miteinander verbunden sind, und daß mit einer Welle der einen Riemenscheibe ein Kurbelarm mit Handgriff verbunden ist. Dies ergibt eine einfache Ausführung der Erfindung, bei der ferner die Anordnung so getroffen sein kann, daß der Kolben mit den Kolbenstangen, dem Riemen und den Riemenscheiben in einem höhenverstellbaren Gehäuse angeordnet ist und daß die Länge des Kurbelarmes verstellbar ist.

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Bei einer anderen hydraulischen Vorrichtung ist die Anordnung so getroffen, daß an dem in einem U-förmigen Unterteil angeordneten Kolben eine Kolbenstange und an dieser eine Zahnstange befestigt ist, die mit einem Zahnrad kämmt, daß an dessen Achse ein Ständer schwenkbar sowie eine Riemenscheibe befestigt ist, über die ein Riemen läuft, dessen eines Ende über eine obere Riemenscheibe an dem Ständer geführt ist und mit dem anderen Ende an entgegengesetzten Seiten eines an dem Ständer entlang bewegbaren und mit Griffen versehenen Schieber angreift.

Dieses Gerät ist besonders vielseitig verwendbar und kann durch die Unteransprüche 9 bis 12 weitergebildet werden.

Bei einer bevorzugten mechanischen Ausführungsform ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß mit einer Welle über ein Zahnradgetriebe der eine Teil einer Überholkupplung verbunden ist, und der andere Teil der Uberholkupplung mit einem Schnekkenrad in Verbindung steht, das von einem Elektromotor über eine Schnecke angetrieben wird.

Auch diese Vorrichtung kann dadurch in beiden Richtungen wirkend ausgebildet sein, daß gegenüber dem Schneckenrad ein zweites gegenüberliegendes Schneckenrad angeordnet ist, das über eine Überholkupplung und ein Getriebe mit der Welle verbunden ist und daß die eine der Überholkupplungen die Bewegung der Welle im Uhrzeigersinn, die andere im Gegenuhrzeigersinn sperrt.

Die Vorrichtung kann durch Anbringung von druckempfindlichen Meßfühlern weiter ausgestaltet werden, wie es in den Unteransprüchen 15 und 17 bis 20 angegeben ist.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Seitenansicht eines offenen Gehäuseteiles des in der Fig. 1 gezeigten Gerätes,

Fig. 3-6 schematische Darstellungen unterschiedlicher Anwendungsarten des in den Fig. 1 und 2 gezeigten Gerätes,

Fig. 7 eine Schnittansicht eines Bauteiles des Gerätes,

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht einer anderen Geräteausführung der Erfindung,

Fig. 9 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie 10-10 der Fig. 8,

Fig. 10 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie 11-11 der Fig. 8,

Fig. 11 und 12 schematische Anwendungsbeispiele dieser Ausführung der Erfindung,

Fig. 13 ein hydraulisches Antriebssystem für das Gerät,

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50 der Fig. 19, teilweise im Schnitt,

F i g. 21 eine Endansicht der Vorrichtung gemäß der Fig. 19, teilweise im Schnitt,

Fig. 22 eine schaubildliche Ansicht eines einstellbaren Supports für die mechanische Vorrichtung gemäß der Fig. 21,

Fig. 23 einen Schnitt entlang der Linie 24-24 der Fig. 22,

Fig. 24 einen Schnitt entlang der Linie 25-25 der Fig. 23,

Fig. 25 einen Schnitt entlang der Linie 26-26 der Fig. 24.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele von Geräten zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung gezeigt.

Das in den Fig. 1-7 gezeigte Gerät 10 hat eine Grundplatte 12, auf der ein starrer Ständer 14 befestigt ist. Das Gerät 10 enthält ferner ein Teleskopteil 16, das in der eingestellten Lage durch einen Stift 18 gesichert ist, der seinerseits in eine von mehreren in Längsrichtung voneinander in Abstand befindliche Öffnungen 20 im oberen Teleskopteil 16 eingesteckt ist. Auf dem Ständer 14 ist ein Gehäuse 22 befestigt, das in Einbaulage durch einen verstellbaren Befestigungsbügel 24 gesichert ist. Das obere Ende des Gehäuses 22 trägt eine Welle 26, die aus dem Gehäuse herausragt, und in einer rohrförmigen Hülse 28 am oberen Ende des Teleskopteils 16 gelagert ist. Die Welle 26 weist ferner an ihrem Ende eine Hülse 30 auf, die einen langgestreckten Kurbelarm 32 verstellbar aufnimmt, der eine Anzahl von in Längsrichtung beabstandeten öffnungen 34 besitzt. Die Öffnungen 34 dienen zum Aufnehmen eines Befestigungsstiftes 36, wodurch die wirksame Länge des Kurbelarmes 32 verstellt werden kann. Am äußeren Ende des Kurbelarmes 32 ist eine Steckhülse 38 vorgesehen, die lösbar einen langgestreckten Handgriff 40 trägt, der sich über die Grundplatte 12 und parallel zu dieser erstreckt. Es kann sich daher eine Person auf die Grundplatte stellen und den Handgriff 40 zur Betätigung des Kurbelarmes 32 ergreifen, um den Kurbelarm 32 um die Achse der Welle 26 zu schwenken.

Im Inneren des Gehäuses 22 ist parallel zur Welle 26 eine untere Welle 42 vorgesehen. Eine Riemenscheibe 44 ist auf der Welle 26 und eine Riemenscheibe 46 ist auf der Welle 42 verkeilt. Über die Scheiben 44 und 46 ist ein biegsamer Riemen 48 oder ein Kabel gelegt. Die Enden des Riemens oder Kabels 48 sind durch eine langgestreckte Kolbenstange 50 verbunden, in deren Mitte ein Kolben 52 ausgebildet ist, der sich in einem Zylinder 54 bewegt und somit eine hydraulische Pumpe bildet, deren Einzelheiten noch in Verbindung mit der Fig. 13 erläutert werden. Ein Druckschlauch 56 steht mit der Pumpe in Verbin-

Fig. 14 ein Schaltbild einer abgeänderten Ausfüh- 55 dung und ist an einem Manometer 58 angeschlossen,

rung des hydraulischen Systems gemäß der Fig. 13,

Fig. 15 eine schematische Darstellung einer mechanischen Vorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 16 eine Draufsicht auf das mechanische Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 15,

Fig. 17 eine Seitenansicht der in der Fig. 15 gezeigten Vorrichtung,

Fig. 18 eine Endansicht der Vorrichtung der Fig. 16, teilweise im Schnitt,

Fig. 19 eine Draufsicht einer zweiten mechanischen Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Fig. 15,

Fig. 20 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß das an dem Handgriff 40 zur Bewegung mit diesem befestigt ist, so daß der Druck am Manometer 58 abgelesen werden kann.

Die Fig. 7 zeigt die Anordnung zur Halterung des

Handgriffes 40 in der Steckhülse 38 mit Sicherungsringen 60, die den Handgriff 40 in Einbaulage sichern, jedoch eine Drehung desselben in bezug auf die Hülse 38 ermöglichen.

Die Fig. 3-6 zeigen verschiedene Anwendungsar-

tender Erfindung, bei denen die Drehachse der Welle 26 auf die Gliedmaßen des Körpers ausgerichtet werden kann. Fig. 3 zeigt die Ausrichtung der Achse der Welle 26 auf das Schultergelenk. Fig. 4 zeigt eine An-

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Ordnung, bei der die Achse auf das Ellbogengelenk ausgerichtet ist. Fig. 5 zeigt eine Anordnung, bei der die Achse der Welle 26 mit dem Kniegelenk zusammenfällt. Dabei ist ein Sitz vorgesehen, wobei die auf dem Sitz befindliche Person sich auf den Handgriff 40 stützt. Fig. 6 zeigt eine Anordnung, bei der die Drehachse der Welle 26 auf das Hüftgelenk ausgerichtet ist. Die Fig. 8-12 stellen ein anderes Ausführungsbeispiel 62 der Erfindung dar, das ein langgestrecktes U-förmiges Unterteil 64 aufweist, an dessen einem Ende ein Sitzkissen 66 befestigt ist. Ein vertikaler Ständer 68 ist an einer Gelenkstelle in Form einer Welle 70 am unteren Ende des Unterteils 64 schwenkbar gelagert. Fußbügel 72 zum Aufstellen der Füße sind auf dem Unterteil 64 längs dem unteren Ende des Ständers 68 angeordnet.

In dem Unterteil 64 ist ferner ein Zylinder 74 vorgesehen, in dem ein Kolben verschiebbar gelagert ist, dessen eines Ende mit einer langgestreckten starr an einer langgestreckten Zahnstange 78 befestigten Kolbenstange 76 verbunden ist. Die Zahnstange 78 ist in einer U-förmigen Führung 80 verschiebbar, die in dem Unterteil 64 fest angebracht ist. Der Ständer hat eine an seinem oberen Ende gelagerte Riemenscheibe 82 sowie eine Riemenscheibe 84 auf der Welle 70, wobei ein Kabel oder ein biegsamer Riemen 86 über die Scheiben in einer Weise geführt ist, daß eine zwangsläufige Bewegung wenigstens der unteren Riemenscheibe 86 gewährleistet ist, wenn der Riemen 86 bewegt wird. Eine solche zwangsläufige Bewegung kann durch eine Verzahnung erreicht werden, die an der inneren Fläche eines biegsamen Keilriemens 86 ausgebildet ist und in zwangsläufigen Eingriff mit der gezahnten Riemenscheibe 84 kommt.

Auf dem Ständer 68 ist ein Schieber 88 beweglich gelagert, an dem Anschlußvorrichtungen 90, 92 vorgesehen sind, die, wie in der Fig. 9 dargestellt ist, mit den Enden des Riemens 86 verbunden sind. Der Schieber 88 weist einen sich in seitlicher Richtung erstreckenden Arm 94 auf, der mit nach außen verlaufenden Griffen 96 versehen ist. Zwischen den Seitenplatten, die den Schieber 88 bilden, sind drei Rollen 98 angeordnet, wobei zwei Rollen in Anlage mit der einen Seite des Ständers und die andere Rolle in Anlage mit der anderen Seite des Ständers steht, der sich zwischen den Rollenpaareri befindet. Dadurch ist der Schieber 88 vertikal geführt und auf dem Ständer 68 bewegbar. Die Enden der Seitenplatten des Schiebers 88 erstrecken sich an der Stelle 100 nach innen, um den Riemen 86 durch den Schieber 88 hindurchzuführen. Wenn daher der Ständer 68 vertikal aufgerichtet ist, kann der Schieber 88 in Längsrichtung auf diesem in einer Weise bewegt werden, wie dies in der Fig. 11 dargestellt ist, wobei ferner, falls erwünscht, eine entsprechende Winkelbewegung des Ständers 68 möglich ist. Dabei sind die Fußgelenke im allgemeinen auf die Achse der Welle 70 ausgerichtet. Eine solche vertikale Auf- und Abbewegung des Schiebers 88 bewirkt eine horizontale Hin- und Herbewegung der Zahnstange 78, mittels eines Zahnrades 102, das mit der Welle 70 und mit der Riemenscheibe 84 verbunden ist, wobei das Zahnrad 102 in Abhängigkeit von der Auf- und Abbewegung des Schieber 88 gedreht wird. Wie in Fig. 12 dargestellt ist, kann der Ständer 68 nach unten in das Unterteil 64 verschwenkt werden. Wenn der Benutzer auf dem Sitz 66 Platz nimmt, kann er mit den Griffen 96, die nun als Fußrasten dienen, den Schieber 88 in horizontaler Richtung hin- und herbeObb

wegen. Dadurch wird die Hin- und Herbewegung der Zahnstange 78 bewirkt. Wie in Fig. 10 dargestellt ist, ist ein Manometer 104 zur Beobachtung durch den Benutzer vorgesehen, so daß der durch die Bewegung des Schiebers erzeugte hydraulische Druck beobachtet werden kann.

In der Fig. 13 ist das hydraulische System dargestellt. Es enthält einen in einem Zylinder 108 bewegbaren Kolben 106. An den Zylinder 108 ist an seinem einen Ende eine Leitung 110 und an seinem anderen Ende eine Leitung 112 angeschlossen. Von der Leitung 112 verläuft eine Leitung 114 nach innen, in der ein Regulierventiel 116 vorgesehen ist. Von der Leitung 110 zweigt eine Leitung 118 nach innen ab, in

!5 der ein Regulierventil 120 eingebaut ist. Ein Zwischenstück 122 verbindet die Regulierventile miteinander und ist mit einer Auslaßleitung 124 versehen, in der ein Zwischenstück 126 eingebaut ist, an das ein Manometer 128 angeschlossen ist. Ein Absperrventil 130 ist ebenfalls in der Leitung 124 vorgesehen. Ein Durchflußregler 132 zur Schaffung einer konstangen Strömung ist in die Leitung 124 eingebaut. Der Auslaß des Durchflußreglers 132 führt zu einem Zwischenstück 134, an dessen einem Ende ein Rückschlagventil 136 und an dessen anderem Ende ein Rückschlagventil 138 vorgesehen ist. Diese Rückschlagventile stehen in Verbindung mit den Leitungen 112 bzw. 110, so daß die Strömung von der einen Seite des Kolbens zur anderen durch den Durchflußregler zur Erzeugung der konstanten Strömung so verläuft, daß die Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens relativ zum Zylinder gleichmäßig ist. Das Manometer ist so geeicht, daß es den Druck dividiert durch das mechanische Übersetzungsverhältnis des Hebelsystems anzeigt, um so eine Anzeige der Kraft zu erhalten, die von dem Benutzer an der Angriffsstelle der Kraft ausgeübt wird.

Es wird bemerkt, daß das hydraulische System gemäß Fig. 13 nur eine konstante Geschwindigkeit des Kolbens 106 an beiden Richtungen ermöglicht. Unter bestimmten Umständen ist es erwünscht, andere Bewegungen zu ermöglichen. Zum Beispiel kann es erwünscht sein, dem Benutzer zu gestatten, mit einer konstanten Geschwindigkeit in der einen Richtung zu drücken und schnell und ohne Zwang in der anderen Richtung eine Rückziehbewegung auszuführen. Es kann andererseits auch erwünscht sein, der übenden Person zu ermöglichen, bei konstanter Geschwindigkeit in der einen Richtung zu ziehen und schnell ohne

so Zwang in der anderen Richtung zu drücken. Diese Umstände können auftreten, wenn der Benutzer nur eine Muskelgruppe trainieren will.

Bei dem hydraulischen System der Fig. 14 ist ein Vierwegventil 200 eingeschaltet, um den Durchflußregler 132 zu überbrücken. Eine Überbrückungsleitung 202 ist mit einem Ende an die Verbindungsstelle des Einlasses des Regulierventils 120 mit dem Auslaß des Rückschlagventils 138 und dem Auslaß 108^4 des Zylinders 108 angeschlossen; ihr anderes Ende ist mit dem Ventil 200 verbunden. Eine Leitung 204 ist mit ihrem einen Ende an die Verbindungsstelle des Einlasses des Regulierventils 116 mit dem Auslaß des Rückschlagventils 136 und dem anderen Auslaß 108 B des Zylinders 108 angeschlossen; ihr anderes Ende ist mit dem Ventil 200 verbunden. Eine Rückführleitung 206 ist mit einem Ende an die Verbindungsstelle des Auslasses des Durchflußreglers 132 mit den Einlassen der Rückschlagventile 136 und 138 angeschlos-

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sen. Die verschiedenen Einstellunngen des Vierwegventils 200 besitzen folgendes:

1. Leitung 202 mit der Leitung 206 gekuppelt ermöglicht eine freie Bewegung des Kolbens 106 nach links; ^r>

2. Leitung 204 mit Leitung 206 gekuppelt ermöglicht eine freie Bewegung des Kolbens 106 nach rechts;

3. keine der Leitungen 202 oder 204 mit der Leitung 206 gekuppelt, ermöglicht keine beliebige ι ο

•freie Bewegung.

Ein Mindestdruckventil 208 liegt in Reihe mit dem Durchflußregler 132. Dieses Ventil ist auf einen minimalen Druck von z. B. etwa 900 g eingestellt. Solange der Benutzer nur eine Kraft ausübt, die unter diesem Druck liegt, bewegt sich der Kolben nicht. Diese Anordnung schließt ein Simulieren durch den Benutzer aus.

Ein Druckbegrenzungsventil 210 ist parallel zu dem Durchflußregler 132 vorgesehen. Dieses Ventil ist auf ^o einen maximalen Druck von z. B. etwa 9 kg eingestellt. Sollte der Benutzer versuchen, eine Kraft auszuüben, die diesen Druck in dem System überschreitet, so wird die überschüssige Kraft bei der Beschleunigung verbraucht. Diese Anordnung begrenzt den Widerstand, den die Maschine dem Benutzer entgegensetzt und schließt ein »Übertraining« aus.

Das Absperrventil 130 liegt ebenfalls in Reihe mit dem Durchflußregler 132 und ist mit einer schnellschließenden Vorrichtung versehen. Diese Anord- jo nung ermöglicht das Anhalten des Kolbens 106 an einer beliebigen Stellung seiner Bewegung und gestattet dem Benutzer eine isometrische Übung.

An Stelle des hydraulischen Systems können auch mechanische Vorrichtungen verwendet werden, die eine konstante Geschwindigkeit eines Griffes sicherstellen, so daß die Bewegung über den Bewegungsbereich bei einer vorbestimmten Geschwindigkeit unabhängig von der Kraft, die von dem Benutzer auf die Vorrichtung ausgeübt wird, gleichbleibend oder stabil bleibt. Verschiedene mechanische oder äquivalente Vorrichtungen können zum Anzeigen der Kraft vorgesehen sein, die von dem Benutzer über den gesamten Bewegungsbereich des Griffes ausgeübt wird. Zum Beispiel würde ein Synchronmotor, der über ein Zahnradgetriebe mit 'einer der Riemenscheibe der Vorrichtung in Verbindung steht, wirksam arbeiten. Eine Antriebsvorrichtung mit einer niedrigen Antriebsdrehzahl würde es z. B. ermöglichen, daß eine maximale Kraft über den gesamten vorgegebenen Be- so wegungsbereich ausgeübt werden kann.

Ein derartiges mechanisches Gerät ist in Fig. 15 gezeigt. Hier wird eine Schnecke 250 durch einen Elektromotor 252 mit konstanter Drehzahl im Uhrzeigersinn in Drehung versetzt. Ein Schneckenrad 254 kämmt mit der Schnecke 250 und wird von dieser entgegen dem Uhrzeigersinn angetrieben. Das Schnekkenrad 254 ist an dem äußeren Element einer Überholkupplung 256 fest angebracht. Die Schnecke weist eine solche Steigung auf, daß sie das Schneckenrad eo selbstsperrend drehen kann. Die Kupplung 256 dient zur Übertragung des Drehmomentes von dem äußeren Element auf das innere Element in lediglich einer Richtung und nur dann, wenn das innere Element bereits in dieser Drehrichtung mit derselben Geschwindigkeit gedreht wird, mit der das äußere Element umläuft. Das innere Element der Kupplung 256 ist an einer Welle 258 befestigt, die wiederum an einem Zahnrad 260 fest angebracht ist. Ein Schneckenrad

262 kämmt mit der Schnecke 250 und wird von dieser im Uhrzeigersinn angetrieben. Das Schneckenrad 262 ist an dem äußeren Element einer Überholkupplung

263 befestigt. Das innere Element der Kupplung 263 ist an einer Welle 264 befestigt, die mit einem Zahnrad 266 verbunden ist. Die Zahnräder 260 und 266 stehen jeweils in Eingriff mit einem Zahnrad 268, das auf einer Welle 270 befestigt ist. Eine Zahnscheibe 272 ist auf der Welle 270 befestigt und kann durch den Benutzer entweder im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn angetrieben werden. Die Welle 270 entspricht der Welle 42 der Fig. 2 und die Zahnscheibe 272 entspricht der verzahnten Scheibe 46. Die Kupplung 256 überträgt ein Drehmoment nur im Gegenuhrzeigersinn. Die Kupplung 263 überträgt ein Drehmoment nur im Uhrzeigersinn.

Wenn daher der Benutzer die Welle 270 nicht dreht, wird keine der Kupplungen 256 oder 263 eingerückt, um ein Drehmoment zu übertragen und die Schnecke 250 wird durch den Elektromotor 252 gedreht, ohne daß sie unter Last steht. Wenn der Benutzer die Welle 270 im Uhrzeigersinn dreht, wird die Welle 258 mit der »Grenzgeschwindigkeit« entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, und die Kupplung 256 wird eingerückt, um die Schnecke 250 über das Zahnrad 254, die Kupplung 256, die Welle 258, das Zahnrad 260 und das Zahnrad 268 mit der Welle 270 zu kuppeln. Unabhängig davon, was für ein Drehmoment die übende Person auf die Welle 270 ausübt, dreht sich die Schnecke 250 mit dieser konstanten Geschwindigkeit und übt eine entgegenarbeitende Zusatzlast aus. Wenn der Benutzer in entsprechender Weise die Welle 270 entgegen dem Uhrzeigersinn dreht, wird die Welle 264 mit der Grenzgeschwindigkeit im Uhrzeigersinn gedreht, und die Kupplung 263 rückt ein, um die Schnecke 250 über das Zahnrad 262, die Kupplung 263, die Welle 264, das Zahnrad 266 und das Zahnrad 268 mit der Welle 270 zu kuppeln.

Sobald eine Kupplung eingerückt ist, kann das System durch die übende Person nicht beschleunigt werden, was auf die nur einer Richtung wirkenden Arbeitseigenschaften des Motors und des Schneckenantriebs zurückzuführen ist. Jeder über der Grenzgeschwindigkeit liegenden zugeführten Kraft zum Einrücken einer Kupplung wirkt die Reaktionskraft des mechanischen Systems entgegen, während das System verhältnismäßig langsam der zugeführten Kraft nachgibt. Wenn die zugeführte Kraft abnimmt, z. B. wenn der Benutzer an das Ende der Bewegung gelangt, hält das System die Bewegung an.

Das System setzt somit der Aktion des Benutzers einen kinetischen Widerstand entgegen, der genau von der Kraft abhängig ist, die dieser zuführt, und er ist von Augenblick zu Augenblick stets etwas geringer als die Kraft, die der Benutzer zuführt.

Das mechanische System kann weiter ausgestaltet sein. Der Motor ist über einen Schalter 276 an der einen Spannungsquelle 274 angeschlossen. Eine Drehzahlsteuerung 278 mit einem Autotransformator oder einem Potentiometer und einem Silicium-Gleichrichter ist vorgesehen, um die Drehzahl des Motors 252 zu verstellen. Eine Kraftabfühlvorrichtung, die im Ausführungsbeispiel als ein druckempfindlicher Widerstand 280 dargestellt ist, und eine Stromquelle 282 sind mit der Wicklung eines Relais 284 verbunden. Wenn eine Mindestkraft auf den Widerstand ausgeübt wird, spricht das Relais an und

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schaltet den Motor 252 ein. Zwei magnetische Kupplungen 286 und 288 sind in Reihe zwischen den Wellen 258 und 264 angeordnet. Das maximale Drehmoment, das von der Kupplung 286 übertragen werden kann, ist durch einen veränderlichen Widerstand 290 regelbar, der in Reihe mit einer Spannungsquelle geschaltet ist. Das maximale Drehmoment, das von der Kupplung 288 übertragen werden kann, wird von einem veränderbaren Widerstand 294 geregelt, der in Reihe mit der Kupplung 288 geschaltet ist. Diese Kupplungen beginnen beim maximalen Drehmoment zu schleifen und die über ein solches Maximum hinausgehenden Kräfte, die von dem Benutzer ausgeübt werden, werden bei der Beschleunigung verbraucht.

Es wird nunmehr auf die Fig. 16, 17 und 18 Bezug genommen. Das Ausführungsbeispiel der Fig. 17 weist eine linke Wandplatte 300 und eine rechte Wandplatte 302 auf. Es ist ferner ein Elektromotor 304 vorgesehen, dessen Antriebswelle mit einem Untersetzungsgetriebe 306 verbunden ist. Das Untersetzungsgetriebe hat ein Gehäuse, das an der linken Wandplatte 300 mittels Schrauben 308 befestigt ist. Das Untersetzungsgetriebe hat ferner eine Abtriebswelle 310. Eine Schneckenwelle 312, auf der mittels eines Keiles 316 eine Schnecke 314 befestigt ist, ist mittels einer Kupplung 318 mit der Welle 310 fest verbunden. Die Schneckenwelle 312 ist in zwei Lagern 320 bzw. 322 gelagert, die in zwei Böcken 324, 326 befestigt sind. Die Böcke 324 und 326 sind an der rechten Wandplatte 302 befestigt. Ein Drucklager 328 der Welle 312 weist einen Laufring 330 auf, der an der Schulter 332 an der Welle anliegt. Der äußere Laufring 334 hat zu der Welle hin ein Spiel. Zwei Stangen 336 und 338 sind zwischen der linken und rechten Wandplatte 300 und 302 befestigt. Jede der Stangen hat einen Lagerabschnitt 340, der in einer Bohrung 342 in der rechten Platte 302 angeordnet ist, sowie einen linken Lageräbschnitt 344, der in einer Bohrung 346 in der linken Platte 300 sitzt. Jede der Stangen hat ferner einen exzentrischen Abschnitt 348 mit einem großen Durchmesser und einen exzentrischen Abschnitt 350 mit einem kleineren Durchmesser, der koaxial zu dem Abschnitt 348 angeordnet ist. Eine Federplatte 352 weist eine Öffnung 354 auf, durch die die Welle 312 mit Spiel hindurchgeht. Die Federplatte 352 liegt an dem Laufring 334 des Drucklagers 328 und ebenso an den exzentrischen Abschnitten 348 der beiden Stangen 336, 338 an. Die Dreh-Einstellung der beiden Stangen 336,338 bestimmt die axiale Belastung der Welle 312.

Die Schnecke 314 steht in Eingriff mit zwei Schnekkenrädern 356 und 358. Das Schneckenrad 356 ist mittels eines Keiles 362 an einer Welle 360 befestigt, und das Schneckenrad 358 ist mittels eines ähnlichen nicht gezeigten Keils an einer Welle 364 fest angebracht. Die Welle 360 ist an einem Ende in einem Lager 366, das in einer Öffnung 368 in der Wandplatte 302 eingepaßt ist, und mit ihrem anderen Ende in einem Lager 370 gelagert, das in einer öffnung 372 in der Wandplatte 300 sitzt. Eine Überholkupplung 374, die ein Drehmoment im Uhrzeigersinn überträgt, sitzt auf der Welle 360 und trägt ein Stirnrad 375. Die Welle ist in Längsrichtung durch zwei Unterlegscheiben 376 und 378 fixiert. Die Welle 364 ist in ähnlicher Weise in einer Öffnung 382 in der Wandplatte 302 und in einer Öffnung 384 in der Wandplatte 300 gelagert und weist zwei Lager 386 und 388, zwei Unterlegscheiben 390, 392, eine Überholkupplung 394, die ein Drehmoment im Gegenuhrzeigersinn überträgt, sowie ein Stirnrad 396 auf.

Eine Welle 398 ist in einem Lager 400 gelagert, das in einer Öffnung 402 in der Wandplatte 300 ein-

^r' gepaßt ist. Ein Zahnrad 404 ist mit der Welle 398 verbunden und steht in Eingriff mit den Zahnrädern 375 und 396. Eine Hülse 406 mit einem ringförmigen Flansch 408 ist konzentrisch zur Welle 398 angeordnet und an der Wandplatte 300 durch Schrauben 410

ι« befestigt.

Ein Tiefenmeßgerät 412 hat ein Gehäuse 414, das an der Wandplatte 302 befestigt ist, sowie einen unter Federbelastung stehenden Kolben 416, der mit seinem einen Ende an der Schneckenwelle 312 anliegt.

ι5 Der Kolben ist über eine Zahnstange und ein Zahnrad mit einem Zeiger gekuppelt, um eine axiale Verstellung der Schneckenwelle 312 anzuzeigen.

Im Betrieb dreht der Elektromotor 304 die Schnecke 314, die normalerweise durch die zwei Überholkupplungen 374 und 394 von der Welle 398 entkuppelt ist. Wenn der Benutzer eine Kraft ausübt, die ausreicht, um entweder das Zahnrad 375 mit der gleichen Drehzahl wie die Welle 360 oder das Zahnrad 396 mit derselben Drehzahl wie die Welle 364 zu drehen, wird die betreffende Überholkupplung 374 oder 394 eingerückt und die Schnecke wirkt der zusätzlichen Kraft, die auf sie ausgeübt wird, entgegen. Je größer die von dem Benutzer ausgeübte Kraft ist, desto größer ist die Reaktionskraft, die dieser entgegenarbeitet. Jede zusätzliche Kraft sucht jedoch die Schneckenwelle 312 in axialer Richtung gegen die Federplatte 352 zu bewegen. Die axiale Verstellung der Welle hängt von der zusätzlich zugeführten Kraft ab. Die Anzeige des Meßinstruments 414 hängt somit von der zusätzlich zugeführten Kraft ab. Da die Grenz-Kraft konstant ist, zeigt das Meßinstrument die Kraft an, die von dem Benutzer ausgeübt wird. Die Federplatte kann durch Drehung der Stangen 336 und 338 eingestellt werden.

Ein anderes mechanisches Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 9, 20 und 21 gezeigt. Hier werden eine linke Wandplatte 418 und eine rechte Wandplatte 420 in Abstand voneinander in fixierter Lage durch eine Anzahl von Abstandsblöcken 422 und Schrauben 424 gehalten. Ein Elektromotor 426 hat eine Antriebswelle, die an ein Untersetzungsgetriebe 428 angekuppelt ist. Dieses hat eine Abtriebswelle 430 und einen Befestigungsbock 432, der mit Schrauben 434 an der Platte 420 befestigt ist. Eine Welle 436 ist in Lagerblöcken 438 und 440 gelagert, die Rollenlager 442 und 444 enthalten und mittels Schrauben 446 und 448 an der Platte 420 befestigt sind. Das eine Ende der Welle 436 ist durch eine Kupplung 450 an der Welle 430 befestigt. Eine Schnecke 452 ist durch einen Keil 454 auf der Welle 436 befestigt. Die Schnecke 452 wird durch den Motor entgegen dem Uhrzeigersinn in Drehung versetzt. Eine Welle 456 ist zwischen den Wandplatten 418 und 420 mittels zweier Lager 458 und 460, die in Öffnungen 462 und 464 in den Platten eingepaßt sind, und mittels zweier Drucklager 466 und 468 gelagert. Ein Schneckenrad 470 ist an der Welle 456 für eine Drehung mit dieser befestigt. Eine Überholkupplung 472 zur Übertragung eines Drehmoments im Uhrzeigersinn ist auf der Welle 456 angeordnet, und ein Zahnrad 474 ist mit der Uberholkupplung 472 verbunden. Eine ähnliche Welle 476 ist in Lagern 478 und 480 in entsprechenden Öffnungen 482 und 484

gelagert, wobei Drucklager 486 und 488, ein Schnekkenrad 490, eine Überholkupplung 492, die ein Drehmoment entgegen dem Uhrzeigersinn überträgt, und ein Zahnrad 494 vorgesehen sind. Eine Welle 496 ist in einem Lager 498 gelagert, das in einer Öffnung 500 in der Platte 418 eingepaßt ist. Ein Zahnrad SOl ist auf der Welle 496 befestigt und steht mit beiden Zahnrädern 474 und 494 in Eingriff. Der Elektromotor dreht die Schnecke 452 entgegen dem Uhrzeigersinn, um das Schneckenrad 470 im Uhrzeigersinn und das Schneckenrad 490 entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen. Die Schneckenräder vermögen jedoch nicht, die Schnecke zu drehen. Eine Hülse 502 mit einem ringförmigen Flansch 504 ist koaxial zur Welle 496 durch eine Anzahl von Schrauben 506 an der Wandplatte 418 befestigt.

Aus Fig. 21 ist ein T-förmiges Zwischenstück 508 ersichtlich, das einen hohlen quadratischen Querschnitt hat und auf dem freien Ende der Welle 496 befestigt ist. Ein Arm 510 mit einem hohlen quadratischen Querschnitt ist innerhalb des T-Stückes lösbar befestigt. Ein Arm 512 mit einem hohlen Querschnitt ist teleskopartig in den Arm 510 eingesetzt und kann mittels einer Reihe von Löchern und einem Stift 514 verstellt werden. Ein Querarm 516 ist am freien Ende des Armes 512 befestigt. Auf diese Weise ist der Abstand zwischen dem Querarm 516 und der Welle 496 verstellbar.

Eine Steckkappe 518 sitzt auf und in dem freien Ende der Hülse 502. Ein Lager 520 für die Welle 496 ist in eine zentrale Öffnung 522 in der Kappe eingepaßt. Eine ringförmige Scheibe 524 ist durch Reibung mit dem Lager 520 verbunden. Die Vorderseite der Scheibe trägt eine in Grad eingeteilte Skala, die z. B. von 0° bis - 180° und bis + 180° reicht. Ein Zeiger 526 ist an der Welle 496 befestigt und liegt über der Scheibe 520. Die Scheibe kann gedreht werden, um den Nullpunkt unter dem Zeiger einzustellen. Der Zeiger zeigt dann den Betrag der Drehung der Welle 496 gegenüber der Hülse 502 an. Ein Maximum-Schleppzeiger kann, falls erwünscht, durch den Zeiger eingestellt werden.

In Betrieb wird die Welle 496 durch den Benutzer gedreht. Wenn die Kraft ausreicht, eines der Gesperre mit derselben Drehzahl wie Welle 456 oder 476 zu drehen, rückt die Überholkupplung ein; die Schnecke arbeitet dann während der Drehung zusätzlich zugeführten Kraft entgegen. Die zusätzliche Kraft sucht die Schnecke 452 und ihre Welle 436 in Fig. 20 nach rechts zu verstellen.

Eine zylindrische Kappe 528 (Fig. 20) ist in eine Öffnung 530 in dem Abstandsblock 422 eingeschraubt und in Einbaulage durch zwei Muttern 532 und 534 fixiert. Die Kappe weist eine Bohrung 536 auf, die an ihrem einen Ende mit einem Gewinde versehen ist, um ein Manometer 538 aufzunehmen, und an deren anderen Ende ein Zylinder 540 eingeschraubt ist. Ein Kolben 542 mit einem O-Ring 544 ist verschiebbar in dem Zylinder 540 angeordnet. Eine Abfühlzelle 546, z. B. ein druckempfindlicher Widerstand, ist ebenfalls teilweise in dem Zylinder 540 untergebracht. Eine Zwischenwelle 548 ist an einem Ende mit dem Ende der Schneckenwelle 436 verbunden. Auf dem Ende der Zwischenwelle 548 ist ein Laufring eines Drucklagers 550 befestigt, dessen anderer Laufring an der Abfühlzelle 546 anliegt. Die Bohrung 536 ist mit einem Druckmedium zur Betätigung des Manometers 538 gefüllt.

Wenn die Schnecke 452 und ihre Welle 436 durch die zusätzliche von dem Benutzer ausgeübte Kraft in axialer Richtung verschoben werden, wird diese Anordnung gemäß Fig. 20 in axialer Richtung nach rechts verschoben, und das Drucklager 550 beaufschlagt die Abfühlzelle 546 und das Manometer 538 in Abhängigkeit von der zusätzlichen Kraft. Die Skala des Manometers kann durch den Benutzer beobachtet werden.

Die Abfühlzelle kann von einer äußeren Spannungsquelle oder durch Batterien mit Strom versorgt werden. Der Ausgangsgröße der Abfühlzelle k; nn ein Aufzeichnungsgerät zugeführt werden, um Kraft-Zeit- oder Kraft-Winkelbewegungsdiagramme auf zuzeichnen. Die gleiche Abfühlzelle kann auch als Abfühlzelle 280 (Fig. 15) verwendet werden.

Eine Support-Anordnung 554 ist in Fig. 22 und 23 gezeigt. Sie ist dazu vorgesehen, die Vorrichtung der Fig. 21 zu tragen. Die Anordnung weist eine Platte 556 sowie einen Befestigungsblock 558 auf, der durch eine Schraube 560 an der Platte befestigt ist. Ein aufrecht stehendes äußeres Rohr 562 ist durch Schrauben 564 auf an dem Block befestigt. Ein vertikales inneres Rohr 566 mit quadratischem Quer- |

schnitt ist durch Klebstoff oder durch Verschweißen an dem Block befestigt. Ein weiteres äußeres Rohr 568 ist verschiebbar und teleskopartig innerhalb des Rohres 562 angeordnet. Ein zusätzliches inneres Rohr 570 mit quadratischem Querschnitt ist außerhalb des Rohres 566 teleskopartig und verschiebbar angeordnet. Ein Abschlußstück 572 ist mittels Schrauben 574 an der Oberseite des Rohres 568 befestigt. Das Rohr 570 ist mit dem Abschlußstück durch Verkleben oder Verschweißen verbunden. Innerhalb des Rohres 566 ist durch Klebstoff oder durch Verschweißen eine Mutter 576 befestigt. Eine Hubplatte 578 ist über der Abschlußplatte angeordnet. Über der Hubplatte ist ein querverlaufendes Rohr 580 vorgesehen. In der Bodenwandung des querverlaufendes Rohres, in der Hubplatte und in der Verschlußplatte sind zentrale Öffnungen ausgebildet. Durch diese Öffnungen erstreckt sich eine Buchse 581. Eine Hubspindel 582 steht in Eingriff mit der Mutter 576 und weist einen oberen Wellenabschnitt auf, der in der Buchse 581 gelagert ist. Eine Beilagscheibe 586 ist unterhalb der Buchse auf dem Wellenabschnitt vorgesehen. Eine I weitere Belagscheibe ist über der Buchse und oberhalb der Bodenwandung des quer verlaufenden Rohres vorgesehen. Ein Kegelrad 590 ist am oberen Teil

so des Wellenabschnittes verstiftet. Eine Verschlußkappe 592 ist auf und innerhalb des einen Endes des querverlaufenden Rohres mittels Schrauben 594 befestigt. Eine Buchse 596 ist in einer zentralen Öffnung der Verschlußkappe eingepaßt und eine Welle 598 ist in dieser Buchse gelagert. Ein Kegelrad 600 ist auf dem einen Ende der Welle verstiftet und kämmt mit dem Kegelrad 590.

Eine Handkurbel 602 ist auf dem anderen Ende der Welle verstiftet. Eine Abschlußplatte 604 ist auf dem anderen Ende des querverlaufenden Rohres angeschweißt. Eine geteilte Rohrklemme 606 weist einen Flansch 608 auf, der mittels Schrauben 612 an einer weiteren Platte 610 befestigt ist. Eine Schraube 614 ist in einer Öffnung in den Platten 604 und 610 angeordnet, und verbindet mittels Kontermuttern 616 und Sicherungsscheiben die Klemme mit dem querverlaufenden Rohr. Die Hülsenklemme kann um die Schraube 614 in bezug auf das querverlaufende Rohr

gedreht werden. In den Platten 604 und 610 sowie in dem Flansch 608 sind eine Anzahl von Öffnungen 618 vorgesehen. Ein Verriegelungsstift 620 ist in einem ausgerichteten Paar von Öffnungen in den Platten 604 und 610 einsetzbar, um die Hülse in irgendeinem einer Reihe von vorbestimmten Winkeln zur Senkrechten, d. h. zur Achse der Spindel 582 zu verriegeln.

Die Hub-Platte 578 kann um die Ikichse 581 in Bezug auf das AbschluBstiick 572 gedreht werden. Eine Anzahl von Öffnungen 622 sind in den Platten 578 und 572 vorgesehen. Ein Verriegelungsstift 624 ist in ein ausgerichtetes Paar der Öffnungen dieser Platten einsetzbar, um das querverlaufende Rohr in irgendeiner von zahlreichen Einstellagen in der horizontalen Ebene zu verriegeln. An den Umfangen der Platten 578 und 572 sowie an den Platten 604 und 610 können geeignete Markierungen vorgesehen werden, um deren radiale Zuordnung anzuzeigen.

Die Anordnung wird auf ihrem Support durch Einschieben der Hülse 502 in die geteilte hülsenförmige Klemme und durch Anziehen einer Schraube 630 befestigt. Die Einstellung der Abstände der Achse der Welle 496 kann in drei Koordinaten vorgenommen werden, indem erstens die Kurbel gedreht wird, die über die Kegelräder und die Mutter 576 die Hubspindel dreht, um die Hubplatte 578 anzuheben und zu senken; indem zweitens die Hubplatte 578 in bezug auf das Abschlußstück 572 gedreht wird; und indem drittens die Hülse 606 in bezug auf die Abschlußplatte 604 gedreht wird. Auf diese Weise kann die Achse der Welle koaxial zur Achse des Gelenkes eingestellt werden, um das der zu trainierende Muskel betätigt wird. Wenn ein Muskel des unteren Beins zu trainieren ist, liegt die Achse koaxial zu dem Kniegelenk entsprechend niedrig. Falls ein Brustmuskel zu trainieren ist, wird die Achse hoch, und zwar in Höhe der Schulter gelegt und in einer Diagonalen, da die Brustmuskeln quer zur Brust diagonal liegen.

Außer den vorstehend erwähnten Ausgestaltungen hinsichtlich der Konstruktion des beschriebenen Gerätes wird ferner hervorgehoben, daß die in Fig. 6 gezeigte Vorrichtung dadurch abgeändert werden kann, daß die Pumpe und der Zylinder in dem Ständer vertikal eingebaut werden können, wobei der Teil eines biegsamen Kabels, der entgegengesetzt von dem Griff liegt, mit den entgegengesetzten Enden der Kolbenstange über eine Block- und Windenanordnung verbunden ist, die einen ortsfesten Block enthält, der an dem Ständer befestigt ist, sowie einen bewegbaren Block, der an dem Ende des Kolbens angebracht ist, wodurch die Bewegung des Griffs oder der drei Verbindungen in eine lineare Bewegung auf den Kolben übertragen wird, die kleiner als die Bewegung des Griffes ist, was wiederum von dem Untersetzungsverhältnisder Block- und Windenanordnungen abhängt. Dadurch können in der Vorrichtung unterschiedliche Bewegungsverhältnisse vorgesehen werden, und zwar ohne die Begrenzungen, die bei einer Zahnstangen- und Ritzelanordnung auftreten könnten. Der Ständer kann ferner starr an dem Unterteil angebracht sein, während er in einer vertikalen Lage verwendet wird, er kann aber auch nach unten in seine heruntergeklappte Lage geschwenkt werden, um eine Benutzung in einer horizontalen Stellung zu ermöglichen. An Stelle der üblichen Schwenkung während der Hin- und Herbewegung des Griffes können die Griffe in einer vertikalen Bahn bewegt werden, wobei sich die Teile des Körpers seitlich in bezug auf den Ständer während der Hin- und Herbewegung des Griffes bewegen.

Hier/u IO Blatt Zeichnungen

709 551 M

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Muskeltraining, bei dem die übende Person ihre Muskelkraft gegen einen Widerstand entlang einer Bewegungsbahn einsetzt, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bewegungsbahn eine Grenzgeschwindigkeit vorgegeben ist, unterhalb der eine widerstandsfreie Bewegung möglich ist und die auch durch maximale Kraftanstrengung nicht überschritten werden kann.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzgeschwindigkeit in zwei entgegengesetzten Richtungen vorgegeben ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert der Grenzgeschwindigkeit einstellbar ist.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer hydraulisch arbeitenden Kolben-Zylinder-Anordnung, bei der eine Kolbenstange mit einem kraftaufnehmenden Teil verbunden ist und bei der die Enden des Zylinders über einen Durchflußregler miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Durchflußregler (132) für konstanten Durchfluß verwendet wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem hydraulischen Zylinder (54, 108) ein Druckmeßgerät (58, 128) verbunden ist (Fig. 1, 13).

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Kolben (52) zwei Kolbenstangen (50) angebracht sind, die über einen biegsamen Riemen (48), der über zwei Riemenscheiben (44, 46) läuft, miteinander verbunden sind, und daß mit einer Welle (26) der einen Riemenscheibe (44) ein Kurbelarm (32) mit Handgriff (40) verbunden ist.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (52) mit den Kolbenstangen (50), dem Riemen (48) und den Riemenscheiben (44,46) in einem höhenverstellbaren Gehäuse (22) angeordnet ist und daß die Länge des Kurbelarmes (32) verstellbar ist.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem in einem U-förmigen Unterteil (64) angeordneten Kolben eine Kolbenstange (76) und an dieser eine Zahnstange (78) befestigt ist, die mit einem Zahnrad (102) kämmt, daß an dessen Achse ein Ständer (68) schwenkbar sowie eine Riemenscheibe (84) befestigt ist, über die ein Riemen (86) läuft, dessen eines Ende über eine obere Riemenscheibe (82) an dem Ständer geführt ist und mit dem anderen Ende an entgegengesetzten Seiten eines an dem Ständer entlang bewegbaren und mit Griffen (96) versehenen Schieber (88) angreift.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Riemen (86) auf seiner Innenfläche eine Verzahnung aufweist, die mit einer entsprechenden Verzahnung auf der Riemenscheibe (84) in Eingriff steht.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Seiten des Unterteils (64) im Bereich des Ständers (68) je ein Fußbügel (72) angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Unterteil (64) ein Sitzkissen (66) befestigt ist und daß der Ständer (68) in das Unterteil (64) verschwenkt werden kann.

12. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit dem Durchflußregler (132) ein Mindestdruckventil (208) liegt und daß parallel zu dem Durchflußregler ein Druckbegrenzungsventil (210) vorgesehen ist.

13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer Welle (42, 270, 398, 496) über ein Zahnradgetriebe (Zahnräder 268, 260, 396, 404, 494, 501) der eine Teil einer Oberholkupplung (256,394,492) verbunden ist, und der andere Teil der Uberholkupplung mit einem Schneckenrad (254, 356, 490) in Verbindung steht, das von einem Elektromotor (252, 304, 426) über eine Schnecke (250, 314, 452) angetrieben wird (vgl. Fig. 2, 15, 17, 21).

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüber dem Schneckenrad (254, 356, 490) ein zweites gegenüberliegendes Schneckenrad (262, 358, 470) angeordnet ist, das über eine Überholkupplung (263, 374, 472) und ein Getriebe (Zahnräder 266, 268, 375, 408, 474, 501) mit der Welle (270, 398, 496) verbunden ist und daß die eine der Überholkupplungen die Bewegung der Welle im Uhrzeigersinn, die andere im Gegenuhrzeigersinn sperrt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (252) über einen druckempfindlichen Widerstand (280) einschaltbar ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß auf mit den Schneckenrädern (254,262) verbundenen Wellen (258, 264) je eine magnetische Kupplung (286, 288) vorgesehen ist, durch die das von der übenden Person ausgeübte maximale Drehmoment begrenzbar ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (414, 416, 524, 526) vorgesehen ist, die die axiale Verschiebung der Schnecke (314, 452) in Abhängigkeit von dem Drehmoment mißt, mit dem die übende Person an der Welle (398, 496) angreift.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenwelle (312) über ein Drucklager (328) in axialer Richtung gegen eine Federplatte (352) abgestützt ist, deren Enden an zwei Stangen (336,338) anliegen, wobei die Kraft der Federplatte der Verschiebung der Schnecke (314) entgegenwirkt und daß gegen das Ende der Schneckenwelle (312) ein unter Federbelastung stehender Kolben (416) eines Tiefenmeßgerätes (412) anliegt.

19.· Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Ende der Schnekkenwelle (436) über ein Drucklager (550) auf einem Zylinder (540) abstützt, der mit Druckmedium gefüllt und in dem ein Kolben (542) verschiebbar ist, dessen Druck auf ein mit dem Zylinder in Verbindung stehendes Manometer (538) übertragbar ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des Drucklagers (550) auf eine teilweise in dem Zylinder (540) an-

geordnete Abfühlzelle (546), ζ. Β. einem druckempfindlichen Widerstand, übertragbar ist.

21. Vorrichtung nach den Ansprüchen 12, 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß diese an einem Support befestigt ist, durch den ihre Lage in den drei Koordinatenachsen beliebig festlegbar ist.