EP0073744A1 - Medical and sporting training apparatus for the joints, the heart and the blood circulation - Google Patents

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EP0073744A1
EP0073744A1 EP82810362A EP82810362A EP0073744A1 EP 0073744 A1 EP0073744 A1 EP 0073744A1 EP 82810362 A EP82810362 A EP 82810362A EP 82810362 A EP82810362 A EP 82810362A EP 0073744 A1 EP0073744 A1 EP 0073744A1
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EP
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training device
medicine
joint
hydraulic
footrest
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EP82810362A
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Ernst Fischer
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Individual
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    • A63B21/008—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices using hydraulic or pneumatic force-resisters
    • A63B21/0083—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices using hydraulic or pneumatic force-resisters of the piston-cylinder type
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A63B21/00069—Setting or adjusting the resistance level; Compensating for a preload prior to use, e.g. changing length of resistance or adjusting a valve
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    • A63B22/0048—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements with cantilevered support elements pivoting about an axis
    • A63B22/0056—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements with cantilevered support elements pivoting about an axis the pivoting movement being in a vertical plane, e.g. steppers with a horizontal axis
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    • A63B2225/00—Miscellaneous features of sport apparatus, devices or equipment
    • A63B2225/30—Maintenance

Definitions

  • the invention relates to a joint, cardio and circulatory training device that allows the bezw when climbing stairs and climbing. variably mimicking physical movement and stress sequences occurring when descending stairs and downhill.
  • Providing an additional device with a seat preferably consisting of a bicycle saddle, can be detachably coupled to form a unit with the training device.
  • This variant allows cycling to be imitated, taking into account variably adjustable load moments.
  • the training device contains two adjacent footrests that swing up and down against a common pivot point within an opening angle of approx. 30.
  • the footprints of the footrests can be provided with corrugations running in any direction.
  • a wart-shaped covering of the footrests would also be conceivable.
  • the length of the footrests is such that you can move forwards and backwards in the longitudinal direction within certain limits.
  • Each of the two footrests is mechanically connected to the relevant push rod of a hydraulic cylinder assigned to it via a pivot point.
  • the two hydraulic pressure cylinders in turn are connected to one another via a control unit connected between them and provided with a hydraulic timer.
  • the footrest which is in the upper end position and is loaded by the exercising person and ready to swing down, can be continuously and individually regulated on the hydraulic control unit with regard to the temporal triggering of their movements and the speed of their movements for each footrest.
  • the footrest which is in the upper end position and is loaded by the body weight of the exercising person, swings down, the footrest which is in the lower end position and not burdened by the body weight of the exercising person is automatically and automatically returned to the upper end position via the hydraulic circuit.
  • the step height of a staircase can be mimicked within certain limits by the person using the training device moving the feet of their feet forward or backward on the footrests in the longitudinal direction shifted. If the exercising person moves on the footrests in the direction of their common pivot point, the step height decreases and vice versa.
  • this combination allows the physical movement of cycling under variable load requirements that can be adjusted on the hydraulic control unit, with the aid of the bracket that can be rotated and locked on the training device.
  • the respective resistance variable which the footrest loaded by the seated person exercising can counteract the same, can be infinitely adjusted on the hydraulic control unit.
  • the training device can be equipped in whole or in part with lockable or loose castors. Likewise, the additional device used to imitate cycling.
  • the training device is fully equipped with a suitable rubber profile.
  • the training device can also be built so that the footrests are extended beyond their common pivot point, i.e. that the training device in this version has a total of four footrests. Only an existing tandem pair is conceivable. In a training device constructed in this way, two people could train with one another, provided certain setting conditions are met, on the hydraulic control unit.
  • the release time must be adjustable over a certain period of time from the time of loading and pedaling until the start of the swinging down movement.
  • the rate of decline of the respective loaded and low-vibrating footrest must also be able to be regulated individually for each footrest.
  • a useful hydraulic control unit is installed between the two hydraulic pressure cylinders. In addition to a certain number of check valves and throttle valves, this is equipped with a hydraulic timer.
  • variable controller on the hydraulic control unit When the variable controller on the hydraulic control unit is open, the two hydraulic pressure cylinders are hydraulically directly connected to one another and the resistances of the respective loaded and low-vibrating footrest are only low in this operating state, so that the training device can be operated in a relatively quick succession.
  • the training device can thus be operated with a considerably smaller effort.
  • FIG. 3 shows the hydraulic control scheme used in the hydraulic control unit 13.
  • the connections A1 and A2 of the control scheme correspond to the connections A1 and A2 of the two hydraulic cylinders 7 and 14.
  • the hydraulic fluid emerging from the hydraulic pressure cylinder 14 is discharged through the variable throttle valves D3, Dl and the check valve Rl supplied to the timer piston K.
  • the check valve R3 is closed simultaneously with the load on the footrest 8. Triggered by the hydraulic pressure on the front piston surface Fl of the timer piston K, it moves forward in the hydraulic cylinder H.
  • the hydraulic fluid lying in front of the piston surface F2 of the timer piston K is thereby displaced and closes the check valve R2.
  • variable throttle valve D2 closes the check valve R4 and flows via the variable throttle valve D4 into the hydraulic pressure cylinder 7.
  • the above-described sequence can only be carried out if the variable throttle valves D3, D2 and D4 are partially open are.
  • the feed rate of the loaded timer piston K and thus the dependent point in time of the swinging down of the loaded footrest 8 is determined by the size of the regulated cross-sectional opening of the variable throttle valve D2.
  • the US Pat. No. 3,979,302 describes a stair climber red, equipped with two footrests which slide up and down in inclined guides. They are connected to each other by means of a rope sliding over several rollers. The movement of the footrest, which moves downwards and is loaded, is controlled by a hydraulic shock absorber.
  • an exercise device for imitating stair climbing which has two ascending and descending foot rests on an inclined rail arrangement, which in turn are connected to each other via a belt.
  • the actuation of the The device is made by shifting the body weight of the exercising person from one foot to the other foot.
  • the tensile forces occurring in the connecting belt are converted into frictional heat by suitable devices.
  • DT - PS 523 174 describes a gymnastics apparatus to imitate mountaineering. It has two steps that move up and down in two sloping guides on a wooden board. The steps are connected to each other by a rope, which in turn runs over a rope pulley. In addition, the apparatus for the step to be operated downwards has a locking device. This can be triggered either by hand or with the feet.
  • the present invention shows a training device which allows the imitation of climbing stairs and mountaineering without the person exercising triggering the closed shut-off valves by means of hands or feet for each individual movement phase of the two footrests must become.
  • the present training device allows the exercising person to use the holding bracket, which can be adjusted around its pivot point, to hold the step firmly on the two adjacent footrests.
  • the time at which the downward movement of the fully loaded footrest is triggered and the lowering speed thereof can be regulated individually by the exercising person on the hydraulic control unit by means of the variable throttle valves for each of the two footrests.
  • FIG. 1 shows a top view of the training device, while FIG. 2 shows a side elevation of the same.
  • FIG. 3 shows the control diagram of the hydraulic control unit 13 and
  • FIG. 4 shows the additional device required to imitate cycling.
  • two foot rests 8 and 9 move up and down in phase opposition about the common pivot point 4.
  • a pressure cylinder of the same type is mechanically connected to the pressure piston of the corresponding hydraulic cylinder via the piston rod having a pivot point.
  • a hydraulic control unit 13 is installed between the two hydraulic pressure cylinders 7 and 14, which allows the respective triggering time and deceleration speed of the loaded foot pedals to be programmed with the aid of check valves, variable throttle valves and a timer piston.
  • the time period can be programmed which is desired by the training person from the time the footrest 9 is loaded until the swinging down process is triggered.
  • variable throttle valve D1 By means of the variation of the variable throttle valve D1, a fast or a slow walk on a staircase can be simulated.
  • variable throttle valve D2 The same time-related processes can be programmed on the variable throttle valve D2, with the difference that these are intended for the footrest 8.
  • the lowering speeds for the loaded footrest 8 can be regulated, while at the variable throttle valve D4, the lowering speeds for the loaded footrest 9 can be regulated.
  • the retaining bracket 11 rotating about the pivot point 4 can be gripped, which can be locked in any position with the locking button 10.
  • bracket 11 can be adapted to the different body sizes of the exercising person, it is designed to be extendable in length and the extended part 15 of the bracket 11 can be locked in length in any desired position with the locking button 12.
  • two loose rollers 3 are installed in the base frame 1, which are lifted off the floor in the operating state of the training device and do not touch it.
  • the base of the base frame 1 is designed as a collecting trough.
  • An additional device can be attached to the base frame 1 on the border of the training device opposite the loose rollers 3 in such a way that the designated border coincides with the longitudinal groove 18 of the additional device.
  • the additional device according to FIG. 4 consisting of the frame 17 includes a seat 20 which is adjustable in height and lockable with the locking button 19, preferably consisting of a bicycle saddle.
  • the forces to be exerted when the foot rests 8 and 9 pass through the person imitating cycling can or can be adjusted at the variable throttle valves D3.
  • D4 can be regulated.
  • variable throttle valves D3 and D4 It depends on the control of the variable throttle valves D3 and D4 whether the footrests 8 and 9 are easier or harder to step through under load.

Abstract

The object of the training apparatus, which is fitted with a holding strap (11), is to allow an imitation of going up and down stairs, walking uphill and downhill, jogging and, using an attachable additional apparatus (Figure 4), also cycling. Two footrests (8, 9), on which the person exercising can stand upright, are arranged so as to swivel up and down in opposite phases about a common pivot point (4). By the alternating lifting of the body weight onto the footrest which is situated in each case in the upper end position, the abovementioned types of exercise can be imitated with corresponding physical performance requirements. The two footrests (8, 9) are forcibly connected in respect of their movement sequences by a hydraulic system provided with a control unit (13). The downward swivelling of the footrest situated in the upper end position inevitably causes the upward swivelling of the footrest situated in the lower end position. The point in time at which the downward swivelling occurs and the downward speed of the loaded footrest in each case is predetermined by the respective control positions of the relevant controls (D1, D2, D3, D4) of the hydraulic control unit (13). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Gelenk, Herz- und Kreislauftrainingsgerät, das es gestattet, die beim Treppenaufsteigen und Bergaufsteigen bezw. beim Treppenabsteigen und Bergabsteigen auftretenden körperlichen Bewegungs-und Belastungsabläufe variabel nachzuahmen.The invention relates to a joint, cardio and circulatory training device that allows the bezw when climbing stairs and climbing. variably mimicking physical movement and stress sequences occurring when descending stairs and downhill.

Ein Zusatzgerät mit einer Sitzgelegenheit versehen, vor zugsweise aus einem Velosattel bestehend, kann mit dem Trainingsgerät lösbar zu einer Einheit zusammengekoppelt werden. Diese Variante erlaubt die Nachahmung des Velofahrens unter Berücksichtigung variabel einstellbaren Belastungsmomente.Providing an additional device with a seat, preferably consisting of a bicycle saddle, can be detachably coupled to form a unit with the training device. This variant allows cycling to be imitated, taking into account variably adjustable load moments.

Das Trainingsgerät enthält zwei um einen gemeisamen Drehpunkt innerhalb eines Oeffnungswinkel von ca. 30 gegenPhasig auf- und abschwingender nebeneinanderliegender Fussauflagen.The training device contains two adjacent footrests that swing up and down against a common pivot point within an opening angle of approx. 30.

Zwecks Massage der Fuss-Sohlen, können die Standflächen der Fussauflagen mit einer in beliebiger Richtung verlaufenden Riffelung versehen werden. Auch eine warzenförmige Bedeckung der Fussauflagen wäre denkbar.In order to massage the soles of the feet, the footprints of the footrests can be provided with corrugations running in any direction. A wart-shaped covering of the footrests would also be conceivable.

Die Länge der Fussauflagen ist so bemessen, dass man sich auf ihnen in der Längsrichtung innerhalb bestimmter Grenzen vor und rückwärts bewegen kann.The length of the footrests is such that you can move forwards and backwards in the longitudinal direction within certain limits.

Jede der beiden Fussauflagen ist über einen Drehpunkt mit der betreffenden Druckstange eines ihr zugeteilten Hydraulikzylinders mechanisch verbunden. Die beiden hydraulischen Druckzylinder ihrerseits sind untereinander über eine dazwischen geschaltete mit einem hydraulischen Timer versehene Steuereinheit verbunden.Each of the two footrests is mechanically connected to the relevant push rod of a hydraulic cylinder assigned to it via a pivot point. The two hydraulic pressure cylinders in turn are connected to one another via a control unit connected between them and provided with a hydraulic timer.

Die sich jeweils in der oberen Endlage befindliche, von der trainierenden Person belastete und zum niederschwingen bereite Fussauflage lässt sich in Bezug auf die zeitliche Auslösung ihrer Bewegungen und in Bezug auf die Geschwindigkeit ihrer Bewegungsabläufe für jede Fussauflage individuell an der hydraulischen Steuereinheit stufenlos regeln.The footrest, which is in the upper end position and is loaded by the exercising person and ready to swing down, can be continuously and individually regulated on the hydraulic control unit with regard to the temporal triggering of their movements and the speed of their movements for each footrest.

Beim niederschwingen der sich in der oberen Endlage befindlichen und durch das Körpergewicht der trainierenden Person belasteten Fussauflage wird die sich in der unteren Endlage befindliche und durch das Körpergewicht der trainierenden Person nicht belastete Fussauflage gleichzeitig und zwangsläufig automatisch via Hydraulikkreislauf in die obere Endlage zurückgeführt.When the footrest, which is in the upper end position and is loaded by the body weight of the exercising person, swings down, the footrest which is in the lower end position and not burdened by the body weight of the exercising person is automatically and automatically returned to the upper end position via the hydraulic circuit.

Eine Person, die sich auf die Fussauflagen des Trainingsgerätes mit dem Blick zu den gemeinsamen Drehpunkten hingewandt aufstellt, dabei abwechselnd ihr Körpergewicht auf die sich jeweils in der oberen Endlage befindliche Fussauflage anhebt, kann bei fortgesetzter Betätigung und bei vorangegangener Einstellung der betreffenden Regler an der Steuereinheit das Treppenauf- bezw. das Bergaufsteigen nachahmen.A person who stands on the footrests of the training device with a view of the common pivot points, alternately raising their body weight to the footrests in the upper end position, can continue on the control unit if they continue to be actuated and the controller concerned has been previously set the staircase or imitate the mountaineering.

Stellt sich die trainierende Person mit dem Rücken zu den gemeinsamen Drehpunkten der Fussauflagen, so lösst sich die Bewegung des Treppenabsteigens bezw. des Bergabsteigens nachahmen.If the exercising person stands with his back to the common pivot points of the footrests, the movement of descending the stairs is released or imitate the descent.

Durch die radial aufgehängten Fussauflagen bedingt, lässt sich die Stufenhöhe einer Treppe innerhalb bestimmter Grenzen variabel nachahmen, indem die das Trainingsgerät benutzende Person die Auflagepunkte ihrer Füsse auf den Fussauflagen in der Längsrichtung vor- oder rückwärts verlagert. Bewegt sich die trainierende Person auf den Fussauflagen in Richtung des gemeinsamen Drehpunktes derselben, so verkleinert sich die Stufenhöhe und umgekehrt.Due to the radially suspended footrests, the step height of a staircase can be mimicked within certain limits by the person using the training device moving the feet of their feet forward or backward on the footrests in the longitudinal direction shifted. If the exercising person moves on the footrests in the direction of their common pivot point, the step height decreases and vice versa.

Verbindet man das Trainingsgerät mit dem mit einer Sitzgelegenheit ausgerüsteten Zusatzgerät, so erlaubt diese Kombination unter Zuhilfenahme des am Trainingsgerät drehbar und arretierbar angebrachten Haltebügels der in seiner Länge verändert werden kann, die körperliche Bewegung des Velofahrens unter an der hydraulischen Steuereinheit einstellbaren variablen Belastungsanforderungen.If the training device is connected to the additional device equipped with a seat, this combination allows the physical movement of cycling under variable load requirements that can be adjusted on the hydraulic control unit, with the aid of the bracket that can be rotated and locked on the training device.

Die jeweilige Widerstandsgrösse, die die von der sitzend trainierenden Person belastete Fussauflage derselben entgegenstellen kann, lässt sich an der hydraulischen Steuereinheit stufenlos einregeln.The respective resistance variable, which the footrest loaded by the seated person exercising can counteract the same, can be infinitely adjusted on the hydraulic control unit.

Zwecks grösserer Mobilität kann das Trainingsgerät ganz oder teilweise mit feststellbaren oder losen Lenkrollen ausgerüstet werden. Ebenso das zur Nachahmung des Velofahrens mitverwendete Zusatzgerät.For greater mobility, the training device can be equipped in whole or in part with lockable or loose castors. Likewise, the additional device used to imitate cycling.

Zum Schutze vor Beschädigungen von Zimmerwänden, Möbeln, usw. ist das Trainingsgerät auf seinem vollen Umfange mit einem zweckdienlichen Gummiprofil versehen.To protect against damage to room walls, furniture, etc., the training device is fully equipped with a suitable rubber profile.

Das Trainingsgerät kann auch so gebaut werden, dass die Fussauflagen über ihren gemeinsamen Drehpunkt hinaus verlängert werden, d.h. dass das Trainingsgerät in dieser Ausführung insgesamt vier Fussauflagen aufweist. Auch nur ein vorhandenes Tandempaar ist denkbar. Bei einem so gebauten Trainingsgerät könnten unter Einhaltung bestimmter Einstellbedingungen an der hydraulischen Steuereinheit zwei Personen miteinander trainieren.The training device can also be built so that the footrests are extended beyond their common pivot point, i.e. that the training device in this version has a total of four footrests. Only an existing tandem pair is conceivable. In a training device constructed in this way, two people could train with one another, provided certain setting conditions are met, on the hydraulic control unit.

Es ist der Zweck des Trainingsgerätes, die beim Treppensteigen bezw. beim Bergaufsteigen und umgekehrt auftretenden körperlichen Leistungsanforderungen in Bezug auf die Beanspruchung der Gelenke und Muskeln, den Kreislauf und die Atmung variabel nachzuahmen.It is the purpose of the training device which is used when climbing stairs. mountaineering and vice versa variably mimicking physical performance requirements with regard to the stress on the joints and muscles, the circulation and breathing.

Damit die das Trainingsgerät betreibende Person ihren körperlichen Leistungsaufwand einsehen kann, ist es möglich, das Trainingsgerät oder die trainierende Person selbst mit mechanischen oder elektronischen Messgeräten in Verbindung zu bringen.So that the person operating the training device can see their physical effort, it is possible to connect the training device or the training person himself with mechanical or electronic measuring devices.

Um die Nachahmung des Treppen- bezw. des Bergsteigens mittels zweier um einen gemeinsamen Drehpunkt gegenphasig auf- und niederschwingenden Fussauflagen zu ermöglichen, muss vom Zeitpunkt der Belastung und Trittfassung an bis zur Auslösung der Niederschwingbewegung die Auslösezeit über einen bestimmten Zeitraum regulierbar sein.To imitate the staircase or To enable mountaineering by means of two footrests that swing up and down in phase opposition to a common pivot point, the release time must be adjustable over a certain period of time from the time of loading and pedaling until the start of the swinging down movement.

Auch die Niedergangsgeschwindigkeit der jeweils belasteten und niederschwingenden Fussauflage muss für jede Fussauflage individuell geregelt werden können.The rate of decline of the respective loaded and low-vibrating footrest must also be able to be regulated individually for each footrest.

Um diese Forderung zu erfüllen, ist zwischen die beiden hydraulischen Druckzylinder eine zweckdienliche hydraulische Steuereinheit eingebaut. Diese ist neben einer bestimmten Anzahl Rückschlagventilen und Drosselventilen mit einem hydraulischen Timer ausgerüstet.To meet this requirement, a useful hydraulic control unit is installed between the two hydraulic pressure cylinders. In addition to a certain number of check valves and throttle valves, this is equipped with a hydraulic timer.

Bei Offenstellung der an der hydraulischen Steuereinheit variablen Regler, sind die beiden hydraulischen Druckzylinder miteinander hydraulisch direkt verbunden und die Widerstände der jeweils belasteten und niederschwingenden Fussauflage sind in diesem Betriebszustand nur noch gering so dass das Trainingsgerät in relativ schneller Folge betrieben werden kann.When the variable controller on the hydraulic control unit is open, the two hydraulic pressure cylinders are hydraulically directly connected to one another and the resistances of the respective loaded and low-vibrating footrest are only low in this operating state, so that the training device can be operated in a relatively quick succession.

Durch einfaches verlagern des Körpergewichts der trainierenden Person auf die sich jeweils in der oberen Endlage befindlichen Fussauflage, wird diese schon bei einer verhältnismässig nur kleinen Belastung zum abschwingen gezwungen. Durch die Offenstellung der variablen Drosselventile bedingt, lässt sich das Trainingsgerät somit mit einem wesentlich kleineren Kraftaufwand betätigen.By simply shifting the body weight of the exercising person onto the footrest in the upper end position, this is forced to swing away even with a relatively small load. Due to the open position of the variable throttle valves, the training device can thus be operated with a considerably smaller effort.

Figur 3 zeigt das in der hydraulischen Steuereinheit 13 zur Anwendung gelangende hydraulische Steuerschema. Die Anschlüsse Al und A2 des Steuerschemas korrespondieren mit den Anschlüssen Al und A2 der beiden Hydraulikzylinder 7 und 14. Durch belasten der mit der Druckstange des Druckkolbens des Hydraulikzylinders 14 mechanisch gekoppelten Fussauflage 8, wird die aus dem hydraulischen Druckzylinder 14 austretende Hydraulikflüssigkeit durch die variablen Drosselventile D3, Dl und dem Rückschlagventil Rl dem Timerkolben K zugeführt. Gleichzeitig mit der Belastung der Fussauflage 8 wird das Rückschlagventil R3 geschlossen. Ausgelöst durch den hydraulischen Druck auf die stirnseitige Kolbenfläche Fl des Timerkolbens K, bewegt sich dieser im Hydraulikzylinder H vorwärts. Die vor der Kolbenfläche F2 des Timerkolbens K liegende Hydraulikflüssigkeit wird dadurch verschoben und schliesst das Rückschlagventil R2. Im weiteren Verlauf dieses Vorgangs durchfliesst die Hydraulikflüssigkeit das variable Drosselventil D2, schliesst das Rückschlagventil R4 und fliesst über das variable Drosselventil D4 in den hydraulischen Druckzylinder 7. Der vorbeschriebene Ablauf lässt sich nur dann durchführen, wenn die variablen Drosselventile D3, D2 und D4 teilweise geöffnet sind. Die Vorschubgeschwindigkeit des belasteten Timerkolbens K und somit der davon abhängige Zeitpunkt des niederschwingens der belasteten Fussauflage 8 wird durch die Grösse der geregelten Querschnittsöffnung des variablen Drosselventils D2 bestimmt.FIG. 3 shows the hydraulic control scheme used in the hydraulic control unit 13. The connections A1 and A2 of the control scheme correspond to the connections A1 and A2 of the two hydraulic cylinders 7 and 14. By loading the footrest 8 mechanically coupled to the pressure rod of the pressure piston of the hydraulic cylinder 14, the hydraulic fluid emerging from the hydraulic pressure cylinder 14 is discharged through the variable throttle valves D3, Dl and the check valve Rl supplied to the timer piston K. The check valve R3 is closed simultaneously with the load on the footrest 8. Triggered by the hydraulic pressure on the front piston surface Fl of the timer piston K, it moves forward in the hydraulic cylinder H. The hydraulic fluid lying in front of the piston surface F2 of the timer piston K is thereby displaced and closes the check valve R2. In the further course of this process, the hydraulic fluid flows through the variable throttle valve D2, closes the check valve R4 and flows via the variable throttle valve D4 into the hydraulic pressure cylinder 7. The above-described sequence can only be carried out if the variable throttle valves D3, D2 and D4 are partially open are. The feed rate of the loaded timer piston K and thus the dependent point in time of the swinging down of the loaded footrest 8 is determined by the size of the regulated cross-sectional opening of the variable throttle valve D2.

Bei fortschreitender Vorwärtsbewegung des Timerkolbens K decken sich die Steuerkanten Sl des Timerkolbens K und die Steuerkante S2 des Hydraulikzylinders H. Nach Erreichung dieser Position des Timerkolbens K ist seine Aufgabe als aktives Verzögerungselement im Hydrauliksystem in dieser Phase abgeschlossen. Die vom Hydraulikzylinder 14 herkommende und unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit durchfliesst das variable Drosselventil D3, das Rückschlagventil Rl und über die beiden sich deckenden Steuerkanten Sl und S2 das Rückschlagventil R4 und gelangt über das variable Drosselventil D4 in den hydraulischen Druckzylinder 7. Ueber den Druckkolben 5, der seinerseits mit einer zweckdienlichen Dichtung 6 versehen ist, wird die sich in der unteren Endlage befindliche Fussauflage 9 in ihre obere Endlage zurückgeführt. Die variablen Drosselventile D1 und D2 dienen zur Regelung der Vorschubgeschwindigkeit des Timerkolbens K. Die variablen Drosselventile D3 und D4 steuern die Geschwindigkeiten der jeweils abschwingenden Fussauflage.As the forward movement of the timer piston K progresses, the control edges S1 of the timer piston K and the control edge S2 of the hydraulic cylinder H overlap. After this position of the timer piston K has been reached, its function as an active deceleration element in the hydraulic system is completed in this phase. The hydraulic fluid coming from the hydraulic cylinder 14 and under pressure flows through the variable throttle valve D3, the check valve R1 and via the two overlapping control edges S1 and S2 through the check valve R4 and arrives via the variable throttle valve D4 into the hydraulic pressure cylinder 7. Via the pressure piston 5, which in turn is provided with a useful seal 6, the footrest 9 located in the lower end position is returned to its upper end position. The variable throttle valves D1 and D2 serve to regulate the feed speed of the timer piston K. The variable throttle valves D3 and D4 control the speeds of the swinging footrest.

Anstelle der vorbeschriebenen Ausführung des hydraulischen Timers sind auch andere Varianten möglich. Auch könnte ein elektronisch gesteuerter Timer zur Anwendung gelangen.Instead of the hydraulic timer described above, other variants are also possible. An electronically controlled timer could also be used.

Die US - PS 3 979 302 umschreibt ein Treppensteiggeröt, ausgerüstet mit zwei Fussauflagen, die in schräg angestellten Führungen auf- und niedergleiten. Sie sind untereinander mittels einem über mehrere Rollen gleitenden Seil verbunden. Die sich jeweils nach unten bewegende und belastete Fussauflage wird in ihrer Bewegungsgeschwindigkeit durch einen hydraulischen Stossdämpfer gesteuert.The US Pat. No. 3,979,302 describes a stair climber red, equipped with two footrests which slide up and down in inclined guides. They are connected to each other by means of a rope sliding over several rollers. The movement of the footrest, which moves downwards and is loaded, is controlled by a hydraulic shock absorber.

Aus der Offenlegungsschrift DE 27 56 195 Al ist ein Uebungsgerät zur Nachahmung des Treppensteigens bekannt, das auf einer schräg liegenden Schienenanordnung zwei auf- und niedergehende Fussauflagen aufweist, die ihrerseits über einen Gurt miteinander verbunden sind. Die Betätigung des Gerätes wird durch die Verlagerung des Körpergewichts der übenden Person von einem Fuss auf den anderen Fuss vorgenommen. Die im Verbindungsgurt auftretenden Zugkräfte werden durch geeignete Vorrichtungen in Reibungswärme übergeführt.From the published patent application DE 27 56 195 Al an exercise device for imitating stair climbing is known, which has two ascending and descending foot rests on an inclined rail arrangement, which in turn are connected to each other via a belt. The actuation of the The device is made by shifting the body weight of the exercising person from one foot to the other foot. The tensile forces occurring in the connecting belt are converted into frictional heat by suitable devices.

Die DT - PS 523 174 beschreibt einen Gymnastikapparat zum Nachahmen des Bergsteigens. Er besitzt zwei Trittstufen, die sich in zwei schräg angestellten in einem Holzbrett befindlichen Führungen auf- und nieder bewegen. Die Trittstufen sind untereinander mittels einem Seil verbunden, das seinerseits über eine Seilrolle abläuft. Zusätzlich besitzt der Apparat für die abwärts zu betätigende Trittstufe eine Verriegelungsvorrichtung. Diese kann entweder von Hand oder mit den Füssen ausgelöst werden.DT - PS 523 174 describes a gymnastics apparatus to imitate mountaineering. It has two steps that move up and down in two sloping guides on a wooden board. The steps are connected to each other by a rope, which in turn runs over a rope pulley. In addition, the apparatus for the step to be operated downwards has a locking device. This can be triggered either by hand or with the feet.

Unter der Patentgesuchnummer 2 391 / 80 - 1 wurde beim Eidgenössichen Amt für geistiges Eigentum in Bern am 27.3.1980 vom Antragsteller ein Patentgesuch mit dem folgenden Titel eingereicht: - Treppensteig- bezw. Bergsteig Trainingsgerät, ausgerüstet mit hydraulischen Druckzylinder, das die Nachahmung des Besteigens einer Treppe oder eines Berges gestattet.- Dieses Trainingsgerät besitzt zwei um einen gemeinsamen Drehpunkt gegenphasig auf- und abschwingende Fussauflagen die ihrerseits mit je einem hydraulischen Druckzylinder mechanisch verbunden sind. Um die sich in der oberen Endlage befindliche und belastete Fussauflage zum niederschwingen zu veranlassen, muss ein entsprechendes Sperrventil geöffnet werden. Die Oeffnung dieses Sperrventils kann über ein verstellbares Gestänge entweder mit dem unbelasteten Fuss oder von Hand veranlasst werden.Under patent application number 2 391/80 - 1, the applicant filed a patent application with the following title at the Federal Office of Intellectual Property in Bern on March 27, 1980: Mountaineering training device, equipped with hydraulic pressure cylinder, which allows the imitation of climbing stairs or a mountain.- This training device has two footrests that swing up and down in phase opposition to a common pivot point, which in turn are mechanically connected to a hydraulic pressure cylinder. In order to cause the loaded footrest in the upper end position to swing down, a corresponding shut-off valve must be opened. This shut-off valve can be opened via an adjustable linkage either with the foot unloaded or by hand.

Die vorliegende Erfindung zeigt ein Trainingsgerät, das die Nachahmung des Treppen- und Bergsteigens erlaubt, ohne dass für jede einzelne Bewegungsphase der beiden Fussauflagen von der trainierenden Person eine Auslösevorrichtung für die geschlossenen Sperrventile mittels Händen oder Füssen betätigt werden muss. Das vorliegende Trainingsgerät erlaubt der trainierenden Person unter gleichzeitiger Benutzung des um seinen Drehpunkt verstellbaren Haltebügels eine feste Trittfassung auf den beiden nebeneinanderliegenden Fussauflagen.The present invention shows a training device which allows the imitation of climbing stairs and mountaineering without the person exercising triggering the closed shut-off valves by means of hands or feet for each individual movement phase of the two footrests must become. The present training device allows the exercising person to use the holding bracket, which can be adjusted around its pivot point, to hold the step firmly on the two adjacent footrests.

Es ist ferner der trainierenden Person möglich, das volle Körpergewicht auf die sich jeweils in der oberen Endlage befindliche Fussauflage zu bringen, ohne dass sich diese infolge der Belastung sofort und unkontrolliert nach unten bewegt.It is also possible for the exercising person to bring the full body weight onto the footrest, which is in the upper end position, without it immediately and uncontrollably moving downward as a result of the load.

Der Zeitpunkt der Auslösung der Abwärtsbewegung der voll belasteten Fussauflage und die Absinkgeschwindigkeit derselben kann von der trainierenden Person an der hydraulischen Steuereinheit mittels der variablen Drosselventile für jede der beiden Fussauflagen einzeln nach freiem Ermessen geregelt werden.The time at which the downward movement of the fully loaded footrest is triggered and the lowering speed thereof can be regulated individually by the exercising person on the hydraulic control unit by means of the variable throttle valves for each of the two footrests.

Mit Hilfe des in der hydraulischen Steuereinheit vorhandenen hydraulischen Timers, können die beim Treppensteigen oder Bergsteigen auftretenden körperlichen Leistungsanforderungen praxisnah nachgeahmt werden.With the help of the hydraulic timer in the hydraulic control unit, the physical performance requirements that arise when climbing stairs or mountaineering can be imitated in a practical way.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels dargestellt.The invention is illustrated below using an exemplary embodiment.

Figur 1 zeigt eine Draufsicht des Trainingsgerätes während Figur 2 einen Seitenriss desselben darstellt. Figur 3 zeigt das Steuerschema der hydraulischen Steuereinheit 13 und aus Figur 4 ist das zur Nachahmung des Velofahrens benötigte Zusatzgerät ersichtlich.FIG. 1 shows a top view of the training device, while FIG. 2 shows a side elevation of the same. FIG. 3 shows the control diagram of the hydraulic control unit 13 and FIG. 4 shows the additional device required to imitate cycling.

Im Grundrahmen 1, der auf seinem vollen Umfange von einer Schutzleiste 2 aus Gummi oder einem anderen zweckdienlichen Material umgeben ist, bewegen sich zwei um den gemeinsamen Drehpunkt 4 gegenphasig auf- und niederschwingende Fussauflagen 8 und 9. Jede der beiden Fussauflagen 8 und 9 ist mit einem in ihrer Bauart gleichartigen Druckzylinder über die einen Drehpunkt aufweisende Kolbenstange mit dem Druckkolben des entsprechenden Hydraulikzylinders mechanisch verbunden.In the base frame 1, which is surrounded to its full extent by a protective strip 2 made of rubber or another suitable material, two foot rests 8 and 9 move up and down in phase opposition about the common pivot point 4. Each of the two foot rests 8 and 9 is included a pressure cylinder of the same type is mechanically connected to the pressure piston of the corresponding hydraulic cylinder via the piston rod having a pivot point.

Zwischen die beiden hydraulischen Druckzylinder 7 und 14 ist eine hydraulische Steuereinheit 13 eingebaut, die es gestattet mit Hilfe von Rückschlagventilen, variablen Drosselventilen und einem Timerkolben die jeweilige Auslösezeit und Niedergangsgeschwindigkeit der belasteten Fusspedale zu programmieren.A hydraulic control unit 13 is installed between the two hydraulic pressure cylinders 7 and 14, which allows the respective triggering time and deceleration speed of the loaded foot pedals to be programmed with the aid of check valves, variable throttle valves and a timer piston.

An dem variablen Drosselventil Dl der hydraulischen Steuereinheit 13 lässt sich die Zeitspanne programmieren die vom Zeitpunkt der Belastung der Fussauflage 9 an bis zum auslösen des Abschwingvorganges derselben von der trainierenden Person gewünscht wird.On the variable throttle valve Dl of the hydraulic control unit 13, the time period can be programmed which is desired by the training person from the time the footrest 9 is loaded until the swinging down process is triggered.

Mittels der Varierung des variablen Drosselventils Dl lässt sich somit ein schnelles oder ein langsames begehen einer Treppe simulieren.By means of the variation of the variable throttle valve D1, a fast or a slow walk on a staircase can be simulated.

An dem variablen Drosselventil D2 lassen sich die gleichen zeitlich bedingten Abläufe programmieren mit dem Unterschied, dass diese für die Fussauflage 8 bestimmt sind.The same time-related processes can be programmed on the variable throttle valve D2, with the difference that these are intended for the footrest 8.

Am variablen Drosselventil D3 lassen sich die Niedergangsgeschwindigkeiten für die belastete Fussauflage 8 regulieren, während an dem variablen Drosselventil D4 die Niedergangsgeschwindigkeiten für die belastete Fussauflage 9 reguliert werden.At the variable throttle valve D3, the lowering speeds for the loaded footrest 8 can be regulated, while at the variable throttle valve D4, the lowering speeds for the loaded footrest 9 can be regulated.

Zur Wahrung des körperlichen Gleichgewichts beim betreiben des Trainingsgeräts, kann der um den Drehpunkt 4 drehende Haltebügel 11 ergriffen werden, der sich mit dem Arretierknopf 10 in jeder Lage arretieren lässt.In order to maintain the physical balance when operating the training device, the retaining bracket 11 rotating about the pivot point 4 can be gripped, which can be locked in any position with the locking button 10.

Damit der Haltebügel 11 den unterschiedlichen Körpergrössen der trainierenden Personen angepasst werden kann, ist dieser in seiner Länge ausziehbar gestaltet und der ausgezogene Teil 15 des Haltebügels 11 kann mit dem Arretierknopf 12 in seiner Länge in jeder gewünschten Lage arretiert werden.So that the bracket 11 can be adapted to the different body sizes of the exercising person, it is designed to be extendable in length and the extended part 15 of the bracket 11 can be locked in length in any desired position with the locking button 12.

Um einen leichten Transport des Trainingsgerätes zu ermöglichen, sind im Grundrahmen 1 zwei lose Laufrollen 3 eingebaut, die im Betriebszustαnd des Trainingsgerätes vom Boden abgehoben sind und diesen nicht berühren.In order to enable easy transportation of the training device, two loose rollers 3 are installed in the base frame 1, which are lifted off the floor in the operating state of the training device and do not touch it.

Beim abheben des Trainingsgerätes vom Boden auf der den losen Laufrollen 3 gegenüberliegenden Seite, bekommen diese Bodenberührung und das Trainingsgerät kann so leicht verschoben werden.When the training device is lifted off the floor on the side opposite the loose casters 3, this touches the floor and the training device can be easily moved.

Um aus dem Hydrauliksystem eventuell ungewollt austretende Hydraulikflüssigkeit aufzufangen, ist der Boden des Grundrahmens 1 als Auffangwanne ausgebildet.In order to collect any hydraulic fluid that may escape unintentionally, the base of the base frame 1 is designed as a collecting trough.

Am Grundrahmen 1 kann auf der den losen Laufrollen 3 gegenüberliegenden Umrandung des Trainingsgerätes ein Zusatzgerät nach Figur 4 so eingehängt werden, dass sich die bezeichnete Umrandung mit der Längsnut 18 des Zusatzgerätes deckt.An additional device according to FIG. 4 can be attached to the base frame 1 on the border of the training device opposite the loose rollers 3 in such a way that the designated border coincides with the longitudinal groove 18 of the additional device.

Das Zusatzgerät nach Figur 4 aus dem Rahmen 17 bestehend, beinhaltet eine in ihrer Höhe verstellbare und mit dem Arretierknopf 19 arretierbare Sitzgelegenheit 20, vorzugsweise aus einem Velosattel bestehend.The additional device according to FIG. 4 consisting of the frame 17 includes a seat 20 which is adjustable in height and lockable with the locking button 19, preferably consisting of a bicycle saddle.

Die beim durchtreten der Fussauflagen 8 und 9 von der das velofahren nachahmenden Person aufzuwendenden Kräfte, können an den variablen Drosselventilen D3 bezw. D4 geregelt werden.The forces to be exerted when the foot rests 8 and 9 pass through the person imitating cycling can or can be adjusted at the variable throttle valves D3. D4 can be regulated.

Von der Regelung der variablen Drosselventile D3 und D4 hängt es somit ab, ob sich die Fussauflagen 8 und 9 bei Belastung leichter oder schwerer durchtreten lassen.It depends on the control of the variable throttle valves D3 and D4 whether the footrests 8 and 9 are easier or harder to step through under load.

Claims (10)

1. Mit Haltebügei (11) ausgerüstetes Gelenk, Herz- und Kreislauftrainingsgerät für Medizin und Sport, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb eines Grundrahmens (1) zwei um den Drehpunkt (4) gegenphasig auf- und abschwingende, mit einem Hautfreundlichen und rutschsicheren Belag versehene Fussauflagen (8,9) angeordnet sind.1. Equipped with a stirrup (11) joint, cardiovascular training device for medicine and sport, characterized in that within a base frame (1) two footrests swinging up and down in phase opposition to the pivot point (4), provided with a skin-friendly and non-slip coating (8,9) are arranged. 2. Gelenk, Herz- und Kreislauftrainingsgerät für Medizin und Sport nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede der beiden Fussauflagen (8,9) mit je einem im Grundrahmen (1) einerseits und in den Fussauflagen (8,9) andererseits um einen Drehpunkt schwingend aufgehängten hydraulischen Druckzylinder (7,14) mechanisch gekoppelt ist.2. joint, cardiovascular training device for medicine and sports according to claim 1, characterized in that each of the two footrests (8,9) with one in the base frame (1) on the one hand and in the footrests (8,9) on the other by one The pivot point of the hydraulic pressure cylinder (7,14) is mechanically coupled. 3. Gelenk, Herz- und Kreislauftrainingsgerät für Medizin und Sport nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden hydraulischen Druckzylinder (7,14) durch eine dazwischengeschaltete hydraulische Steuereinheit (13) hydraulisch verbunden sind.3. joint, cardiovascular training device for medicine and sports according to claim 2, characterized in that the two hydraulic pressure cylinders (7, 14) are hydraulically connected by an intermediate hydraulic control unit (13). 4. Gelenk, Herz- und Kreislauftrainingsgerät für Medizin und Sport nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Steuereinheit (13) nebst den Rückschlagventilen (R1,R2,R3,R4) und den variablen Drosselventilen (D1,D2,D3,D4) einen im Hydraulikzylinder (H) gleitenden Timerkolben (K) aufweist, dessen Vorschubgeschwindigkeit im unter Belastung stehenden hydraulischen System durch die Einstellung des Drosselventils (D1) bezw. durch die Einstellung des Drosselventils (D2) bestimmt wird.4. joint, cardiovascular training device for medicine and sports according to claim 3, characterized in that the hydraulic control unit (13) in addition to the check valves (R1, R2, R3, R4) and the variable throttle valves (D1, D2, D3, D4 ) has a timer piston (K) sliding in the hydraulic cylinder (H), the feed speed of which is in the hydraulic system under load by adjusting the throttle valve (D1). is determined by the setting of the throttle valve (D2). 5. Gelenk, Herz- und Kreislauftrainingsgerät für Medizin und Sport nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Steuereinheit (13) mit variablen Drosselventilen (D3,D4) ausgerüstet ist, die es ermöglichen, die Absinkgeschwindigkeit der jeweils belasteten Fussauflage (8,9) individuell zu regulieren.5. joint, cardiovascular training device for medicine and sports according to claim 4, characterized in that the hydraulic control unit (13) is equipped with variable throttle valves (D3, D4), which make it possible to reduce the rate of descent of the respective footrest (8, 9) to regulate individually. 6. Gelenk, Herz- und Kreislauftrainingsgerät für Medizin und Sport nach Patentanspruch 1, versehen mit einem um den Drehpunkt (4) drehenden und mittels dem Arretierknopf (10) in der gewählten Stellung arretierbaren Haltebügel (11), dadurch gekennzeichnet, dass dieser mit einem mit Handgriffen versehenen und mit dem Arretierknopf (12) arretierbaren Auszugteil (15) ausgerüstet ist.6. joint, cardiovascular training device for medicine and sports according to claim 1, provided with a around the pivot point (4) rotating and by means of the locking button (10) lockable in the selected position bracket (11), characterized in that this with a equipped with handles and equipped with the locking button (12) lockable pull-out part (15). 7. Gelenk, Herz- und Kreislauftrainingsgerät für Medizin und Sport nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an den Grundrahmen (1) desselben ein mit einer in seiner Sitzhöhe verstellbaren und mit dem Arretierknopf (19) arretierbaren Sitzgelegenheit (20) ausgerüstetes Zusatzgerät gemäss Figur 4 lösbar angekoppelt werden kann.7. joint, cardiovascular training device for medicine and sports according to claim 1, characterized in that on the base frame (1) the same with an adjustable in its seat height and lockable with the locking button (19) seat (20) equipped additional device according to the figure 4 can be detachably coupled. 8. Gelenk, Herz- und Kreislauftrainingsgerät für Medizin und Sport, gemäss den Patentansprüchen 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden aus Kunsstoff, Metall oder aus einem anderen Werkstoff bestehenden Fussauflagen (8,9) mit einer Riffelung versehen sind.8. joint, cardiovascular training device for medicine and sport, according to claims 1 - 7, characterized in that the two foot rests (8, 9) made of plastic, metal or another material are provided with corrugations. 9. Gelenk, Herz- und Kreislauftrainingsgerät für Medizin und Sport gemäss den Patentansprüchen 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass dieses mit einer Auffangschale bestückt ist, die das Auffangen von ungewollt aus dem Hydrauliksystem austretenden Hydraulikflussigkeit ermöglicht.9. joint, cardiovascular training device for medicine and sports according to claims 1 - 8, characterized in that it is equipped with a drip tray, which enables the collection of hydraulic fluid that is inadvertently escaping from the hydraulic system. 10. Gelenk, Herz- und Kreislauftrainingsgerät für Medizin und Sport nach den Patentansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass dieses mit mechanischen oder elektronischen Leistungsmessvorrichtungen bestückt wird.10. joint, cardiovascular training device for medicine and sports according to claims 1 to 9, characterized in that it is equipped with mechanical or electronic power measuring devices.
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