VIBRATIONSERGOMETER

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Vibrationsergometer.

[0002] Um die individuelle Leistungsstruktur von Reha-/Geriatriepatienten bzw. Leistungssportlern positiv und effizient beeinflussen zu können, ist es notwendig, möglichst viele dosierte externe Trainingsreize ausgewogen und angepasst auf die unterschiedlichen Strukturebenen des menschlichen Organismus zu transformieren. Dabei sollen sowohl konditionelle (Kraft, Ausdauer, Schnelligkeit, Flexibilität) als auch koordinative (neuromotorische) Komponenten, in den Anwendungsspektren der Trainingsmittel, Berücksichtigung finden.

[0003] Eine Vielzahl von Vibrationstrainingsgeräten hat für neue Trainingsalternativen zur physiologischen Leistungsoptimierung, durch Reaktivierung pathologisch degenerierter bzw. Kapazitätserhöhung intakter Funktionssysteme der Humanstrukturen geführt. Obwohl die kommerzielle Nutzung des medizinschen Vibrationstrainings (MVT) bereits erfolgt, ist die wissenschaftliche Absicherung der Methode noch im Grundlagenforschungsstadium angesiedelt. Sportwissenschaftlich fundierte Publikationen finden sich in den Artikeln von Künnemeyer/Schmidtbleicher u.a. ("Die rhythmisch neuromuskuläre Stimulation" in: Leistungssport, 2/1997, S. 39 - 42) und Weber u.a. ("Muskelstimulation durch Vibration" in: Leistungssport, 1/1997, S. 53 - 56).

[0004] Vorrichtungen, die Vibrationsenergie auf den Anwender übertragen, sind aus einer Vielzahl von Veröffentlichungen bekannt:

[0005] So ist beispielsweise in der US 4 570 927 eine Vorrichtung aufgezeigt, bei der die Beine eines querschnittgelähmten Patienten mit einer von einem Motor angetrieben Kurbeleinheit bewegt werden.
Die NL 102 16 19 C beschreibt ein Gerät, bei dem Vibrationsenergie über eine Griffstange auf die oberen Extremitäten übertragen wird.
Aus der DE 102 41 340 A1 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der eine Vibratode auf gedehnte Muskelstrukturen selektiv Vibrationen überträgt.
Eine weitere Vibrationsvorrichtung ist in der DE 102 25 323 B4 beansprucht, bei der über eine mechanisch aufwendige Konstruktion stochastische Resonanzen auf den Anwender übertragen werden.
Die DE 196 39 477 A1 zeigt eine Vorrichtung mit einem Sitz, einer Griffstange und Vibrationseinheit, bei der die Füße des Anwenders mit Vibrationen beaufschlagt wird.

[0006] Eine Verwendung dieser fünf zuvor genannten Vorrichtungen zusammen mit oder als Ergometer, beispielsweise über eine mit der Kurbelwelle verbundenen Bremseinheit, ist nicht offenbart.

[0007] Die Umsetzung von Vibrationen auf Radergometriebedingungen beschreiben Samuelson u.a. ("Influence of Vibration on Work Performance During Ergometer Cycling" in: Uppsala Journal of Medicine Sciences (1989)94, S. 73 - 79) bzw. Treier u.a. ("Weichteile" in Radmagazin "tour", 2/1999, S. 26 - 33). In beiden Fällen erfolgt eine Simulation durch konstruktive Improvisationen, d.h. durch Montage eines kompletten Fahrradrahmens auf einem Hydropulser bzw. Fixierung eines kompletten Ergometers auf einer Rüttelplatte.

[0008] Aus der DE 103 13 524 B3 ist ein Trainingsgerät bekannt, bei dem einzelne oder mehrere mit Vibrationen beaufschlagbare Kontaktstellen zum Trainierenden durch einen oder mehrere Dämpfungselemente schwingungsmechanisch isoliert sind, so dass alle Baugruppen zur Abstützung der Körperteile des Anwenders in Schwingung versetzt werden.

[0009] Alle zuvor genannten Ergometersysteme basieren auf dem Prinzip, den Anwender zusammen mit dem dem eingesetzten Trainigsmittel auf eine Rüttelplatte zu positionieren. Alle zur Abstützung des Trainierenden verwendeten Bauteile üben Vibrationsenergie auf die mit den Bauteilen berührenden Körperteile bzw. die korrespondierenden Körpersegmente aus.
Daraus ergeben sich Ganzkörpervibrationen (GKV bzw. Whole Body Vibration "WBV"), die teilweise über den arbeitsmedizinisch zulässigen Grenzwerten gemäß der DIN ISO 2631 stehen. Die Resonanzkonflikte reduzieren die Anwendungsdauer mit resultierender (zeitbegrenzender) Effizienzminimierung. Die konstruktive Merkmalsisolierung der MVT-Apparaturen auf die uniforme neuromotorische Stimulierung der intramuskulären Koordination, mit Fokussierung der konditionellen Kraftkomponente, führt zu einer fehlenden breiten konditionell-koordinativen Multifunktionalität der GKV. Die MVT-Produkte des Standes der Technik decken nur einen selektiven Teilausschnitt der Trainingstherapie ab; ein ganzheitliches Trainingskonzept kann mit diesen Vorrichtungen nicht realisiert werden. Eine Kombination mit konservativen Trainingsgeräten ist obligatorisch (z.B. mit Cardiogeräten im Warm-up/Coot-Down bzw. ergänzendes mechanisches Widerstandstraining).

[0010] US 3 713 438 A offenbart ein Vibrationsergometer mit einer Sitzeinheit, einer mit einer Bremseinheit verbundenen Tretlager-/Kurbeleinheit sowie einer Vibrationseinheit, letztere bestehend aus Vibrationsplatte, Vibrationsgestell und einem Vibrationsmotor, wobei die Vibrationsplatte mit der Tretlager-/Kurbeleinheit verbunden und die Tretlager-/Kurbeleinheit von der Sitzeinheit mechanisch entkoppelt ist.

[0011] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Vibrationsergometers, welches eine integrative trainingstherapeutische Verwendung - insbesondere für Reha-/Geriatriepatienten oder Leistungssportler - ermöglicht; ein möglichst breites Trainingsmittelanforderungsprofil ohne Kombination mit konservativen Trainingsgeräten abdeckt und einen geringen Platzbedarf aufweist, so dass es beispielsweise in der Raumfahrt Verwendung findet.

[0012] Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Vibrationsergometer mit einer Sitzeinheit (20), einer mit einer Bremseinheit (4) verbundenen Tretlager-/Kurbeleinheit (1) sowie einer Vibrationseinheit, letztere bestehend aus Vibrationsplatte (2), Vibrationsgestell (18) und Vibrationsmotoren (3), wobei die Vibrationsplatte (2) mit der Tretlager-/Kurbeleinheit (1) verbunden und die Tretlager-/Kurbeleinheit (1) von der Sitzeinheit mechanisch entkoppelt ist, wobei das Vibrationsergometer eine Bodenplatte (15) aufweist und die Sitzeinheit (20) ohne Dämpfungselemente und die Vibrationseinheit über Dämpfungselemente (5, 6) mit der Bodenplatte (15) verbunden, und wobei die Vibrationsplatte (2) nicht über Dämpfungselemente mit der Tretlager-/Kurbeleinheit (1) mechanisch entkoppelt ist.

[0013] Durch die erfindungsgemäße mechanische Entkopplung der Sitzeinheit (20) von der Vibrationseinheit ist entsprechend einem wesentlichen erfindungsgemäßen Merkmal sichergestellt, dass nicht jede Baugruppe zur Abstützung des Trainierenden mit dem entsprechend zugeordneten Körperteil des Trainierenden in Wirkverbindung (mit der Vibration) steht.
Sofern die Tretlager-/Kurbeleinheit (1) von den unteren Extremitäten rotiert wird, wirken gemäß der vorliegenden Erfindung die Vibrationen fast ausschließlich auf die unteren Extremitäten, dagegen nur in sehr geringem Maße auf das Gesäß, die oberen Extremitäten, den Körperstamm und den Kopf.
Diese Unterschiede sind über Beschleunigungsaufnehmer messbar. Untersuchungen haben gezeigt, dass in diesem Fall (Drehung der Tretlager-/Kurbeleinheit über die Beine) durch einfache mechanische Entkopplung (z.B. über Dämpfungsglieder der Vibrationseinheit) die am Fußsprunggelenk gemessene Energie noch mehr als 80 % der an der Vibrationsplatte gemessenen Energie beträgt; am Knie wurden weniger als 50 % der von der Vibrationsplatte ausgehenden Energie gemessen; am Kopf wurden weniger als 5 % der von der Vibrationsplatte ausgehenden Energie gemessen.

[0014] Sofern die Tretlager-/Kurbeleinheit (1) von den oberen Extremitäten rotiert wird, wirken gemäß der vorliegenden Erfindung die Vibrationen fast ausschließlich auf die oberen Extremitäten, dagegen nur in sehr geringem Maße auf das Gesäß, die unteren Extremitäten, den Körperstamm und den Kopf.
Auch in dieser Ausführungsform sind deutliche Unterschiede der auf den Trainierenden übertragenden Vibrationsenergie (z.B. Handgelenk und Gesäß) messbar.

[0015] Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist es erstmals möglich, ein Trainingsgerät bereitzustellen, bei dem durch unter Ergometriebedingungen selektiv auf ausgewählte Körperteile (oder -regionen) übertragene Vibrationsenergie ein breites Trainingsmittelanforderungsprofil ohne Kombination mit zusätzlichen, konservativen Trainingsgeräten abdeckt wird.

[0016] Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch gleichzeitige Bereitstellung einer speziell wirkenden Vibrationseinheit mit einer mechanischen Widerstandserzeugung und einer modifizierten Ergometerkonstruktion, bei geringstem räumlichen Anspruch eine komplexe Trainingsmittelanwendung realisierbar wird. Daraus resultiert ein multifunktionales Trainingsgerät im Rahmen des MVT, das sowohl koordinative als auch konditionelle Reizwirkungen für physiologische Adaptationen zur Verbesserung der individuellen Leistungsstrukturen der Anwender transformiert. Durch Anwendung von GFK- bzw. Kohlefaserverbundwerkstoffen lässt sich das Gewicht der Vorrichtung zudem drastisch senken, ohne die Funktionalität zu beeinflussen.
Unter dem Begriff "Sitzeinheit" wird insbesondere ein Sattel verstanden, wie er beispielsweise aus dem Fahrradbau bekannt ist.
Durch die Vorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung ist es erstmals möglich, ein Vibrationsergometer in kompakter Bauform bereitzustellen.

[0017] In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Tretlager-/Kurbeleinheit (1) als separate Baugruppe an der Vibrationseinheit befestigt. Hierdurch wird eine effektive Entkopplung von der auf die Tretlager-/Kurbeleinheit (1) wirkenden Vibrationen von der Sitzeinheit (20) gewährleistet.
Diese Ausführungsform hat auch Vorteile bezüglich der unerwünschten Übertragung der Vibrationen auf die weiteren, mit den nicht mit Vibrationen zu beaufschlagenden Körperteilen des Trainierenden, die ebenfalls über weitere Bauteile des erfindungsgemäßen Vibrationsergometers in Berührung kommen.

[0018] In einer weiteren, ebenfalls bevorzugten Ausführungsform weist das Vibrationsergometer zusätzlich einen Radrahmenüberbau (17) auf, wobei die Sitzeinheit (20) mit diesem Radrahmenüberbau (17) verbunden ist. Diese Ausführungsform wird als Fahrradergometer verwendet. Unter dem Begriff "Radrahmenüberbau" wird hier und im folgenden der Teil eines Fahrrads verstanden, der aus Kettenstreben, Hinterbaustreben (mit zugehörigen Ausfallenden), Sattelrohr, Unterrohr, Steuerrohr, Gabel (mit zugehörigen Ausfallenden) und Oberrohr besteht. Folglich fällt die Tretlagerhülse mit Kurbeleinheit (d.h. die Tretlager-/Kurbeleinheit (1)) nicht unter den Begriff "Radrahmenüberbau".
Auch die Vibrationseinheit, d.h. die Vibrationsplatte (2), das Vibrationsgestell (18) und die Vibrationsmotoren (3), sowie die Dämpfungselemente (5, 6) werden im Sinne der vorliegenden Erfindung weder den Fahrrad-Komponenten des Vibrationsergometers noch dem Begriff "Radrahmenüberbau" zugeordnet.
Diese Verbindung der Sitzeinheit mit dem Radrahmenüberbau kann nicht lösbar oder (beispielsweise zur Höhenverstellung) lösbar ausgestaltet sein, beispielsweise über eine Sattelklemme.

[0019] Erfindungsgemäβ sind die Sitzeinheit (20) ohne Dämpfungselemente und die Vibrationseinheit über Dämpfungselemente (5,6) mit einer Bodenplatte (15) verbunden.
Diese Ausgestaltung gewährleistet unter Verwendung einfacher, frei verfügbarer Mittel eine wirksame Unterdrückung einer Schwingungsübertragung von der Vibrationseinheit auf die Sitzeinheit (20) bzw. den Radrahmenüberbau (17).

[0020] Eine weitere, ebenfalls bevorzugten Ausführungsform betrifft ein der zuvor genannten Vibrationsergometer mit einem Radrahmenüberbau (17), bei dem der Radrahmenüberbau (17) lösbar mit der Bodenplatte (15) verbunden ist.
Durch dieses konstruktive Merkmal ist es auf einfache Weise möglich, ein Handkurbelergometer und ein Fahrradergometer in einer Vorrichtung bereitzustellen.
Beispielsweise kann in dieser Ausführungsform der Radrahmenüberbau (17) von der Vorderradgabelfixierung durch handelsübliche Schnellverschlüsse gelöst werden - ein einfaches Wegklappen des Radrahmenüberbaus genügt, um das Fahrradergometer als Handkurbelergometer zu verwenden. Durch Wegklappen der Radergometerrahmenkonstruktion ist mit einer Vorrichtung ein separates Trainings der Muskelschlingen der oberen bzw. unteren Extremitäten möglich.
Die hierfür notwendige Änderung der Sitzeinheit (20) kann in einfacher Weise durch eine an der Vorderradgabelfixierung befindliche Aufnahme für die lösbare Sitzeinheit (20) erfolgen. Der abnehmbare Fahrradsitz braucht nur "umgesteckt" zu werden.

[0021] Die Tretlager-/Kurbeleinheit (1) kann darüber hinaus auf einem höhenverstellbaren Träger fixiert sein, der auf der Vibrationsplatte (2) befestigt ist.
Auf diese Weise ist eine individuelle oder trainingsbedingte Anpassung an die anthropometrischen Gegebenheiten des Trainierenden gewährleistet.

[0022] In einer weiteren, ebenfalls bevorzugten Ausführungsform sind die Vibrationsmotoren (3) der Vibrationseinheit frequenzgesteuert sind, wodurch die Vibrationsintensität variierbar und je nach Wunsch oder Erfordernis über eine Steuerung (19) einstellbar ist.
Auf diese Weise ist es möglich, die Intensität des Trainings oder der Behandlung zu variieren.

[0023] Die Tretlager-/Kurbeleinheit (1) kann zur Variierung der Leistungsanforderung für den Anwender insbesondere über eine Antriebskette mit der Bremseinheit (4) verbunden sein.

[0024] Die Bremseinheit (4) kann entsprechend den zuvor beschriebenen Ausführungsformen ein manuell verstellbarer Bremswiderstand (4) sein, insbesondere ein solcher Bremswiderstand auf Basis einer Magnetinduktions-, Wirbelstrom- oder Friktionsbremse.

[0025] Offenbart ist weiterhin die Verwendung der zuvor beschriebenen Vibrationsergometer als Handkurbelergometer oder als Fahrradergometer, insbesondere zur Behandlung von Reha-/Geriatriepatienten oder Leistungssportlem, um durch eine selektive Vibrationsübertragung auf die Muskelschlingen des Anwenders dessen individuelle Leistungsstruktur zu erhöhen.
Solche Behandlungen umfassen insbesondere neuropathologische Krankheitsbilder, wie beispielsweise Morbus Parkinson, ALS (amyotrophe Lateralsklerose), Spinalparesen, Spastiken, RLS (restless leg syndrom), Multiple Sklerose, PAVK (periphär artheriovenöse Krankheiten), Krampfadern, lokale Ischämie, Kontrakturen, Osteoporose, postoperative Rehabilitation, Sturzprophylaxe, Ausgleich von Koordinationsdefiziten, Arterioskleroseprävention und Behandlung cardiovasculärer Erkrankungen,

[0026] Die Erfindung wird anhand des nachfolgend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert, ohne diese darauf zu begrenzen.

[0027] Es zeigen:

Figur 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Figur 2 eine Vorderansicht der Vorrichtung;

Figur 3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung;

Figur 4 eine perspektivische Ansicht der zur Vorrichtung gehörenden Steuersäulen.

[0028] Figur 1 zeigt das Vibrationsradergometer bestehend aus vier Konstruktionsbereichen: dem Vibrationsgestell 18 (im Ausführungsbeispiel verwendete Werkstoffe: Aluminium, Stahlvollmaterial und Edelstahlvierkantprofilrohre), dem Radrahmenüberbau 17 (im Ausführungsbeispiel verwendetes Material: legierter Chrom-Molybdän-Stahl), der Steuersäule 19 (im Ausführungsbeispiel verwendetes Material: Aluminium-/Stahlblech) und einem Hinterradbremswiderstand 4 (im Ausführungsbeispiel verwendetes Material: Metall/Kunststoff).
Das Vibrationsgestell 18 ist zum Boden hin mit Bodendämpfungselementen 5 versehen, die eine Schwingungsübertragung auf die Umgebung verhindern bzw. dämpfen sollen. Diese Bodendämpfungselemente 5 bestehen im Ausführungsbeispiel aus Schaumstoffscheiben oder Gummimetalldämpfen, deren Anzahl bzw. Härtegrad von der gewünschten Dämpfung abhängig ist, zwischen zwei kreisrunden Metallflächen-Unterlegscheiben, welche zusammen durch eine Schraubfixierung in den vier Vollmaterialecksäulen des Vibrationsgestells 18 befestigt sind. Zur Bodendämpfung steht die gesamte Apparatur zusätzlich auf Gummimatten 14 (im Ausführungsbeispiel Naturkautschukmatten), diese wiederum liegen auf einer Bodenplatte 15 (im Ausführungsbeispiel verwendetes Material: Siebdruckplatte). Das Vibrationsgestell 18 ist an der Bodenplatte 15 mittels einer Fixierung 12 verfestigt (im Ausführungsbeispiel: sechs U-förmige Schlaufenhalter mit je zwei Schlosschrauben und selbstsichemden Muttern; je zwei an den Stirn-/Rückvierkantrohren und je einer an den Seitenvierkantrohren der unteren Ebene). Nach oben ist eine weitere Dämpfung mit Gummimetalldämpfern 6 angebracht, die für eine definierte Schwingung der aufmontierten Vibrationsplatte 2 sorgen. Die Unwuchtübertragung wird durch Vibrationsmotore 3 generiert, die von der Steuersäule 19 aus reguliert werden. Im Ausführungsbeispiel wird hierfür ein Frequenzumrichter mit Bedienteil verwendet, dessen Auslegung an den Betriebsparametern der Vibrationsmotoren 3 orientiert ist. An der Unterseite der Vibrationsplatte 2 (im Ausführungsbeispiel: Aluminiumlegierung) verläuft eine Versteifungsleiste 7 (im Ausführungsbeispiel: Aluminiumlegierung), an der die Vibrationsmotoren 3 fixiert sind. Ein Ansatzstutzen als Gabelfixierung 8, getrennt von der Vorderseite des Vibrationsgestellrahmens und separat mit zwei U-Schlaufenhalterungen und je zwei Schlossschraubenfixierungen in der Bodenplatte montiert, dient als längenverstellbare Halterung der winklig angesetzten und höhenverstellbaren Führungs- und Aufnahmevorrichtung für die Ausfallenden der Gabelscheide des Radrahmenüberbaus 17 (im Ausführungsbeispiel: Edelstahlvierkantrohr). Diese Haltevorrichtung ist mit einem Schaumstoffpolster zwischen dem Ansatzstutzen und dem auf der Bodenplatte aufliegenden Vierkantunterbaurohr versehen, wodurch ein Schwingungsübertragung auf den Lenker des Radrahmenüberbaus gedämpft werden soll (durch Einbau einer Federgabel kann dieser Effekt verstärkt werden). Auf der Oberfläche der Vibrationsplatte 2 ist eine weitere höhenverstellbare Halterung für die Tretlager-/Kurbeleinheit 1 mit den Pedalen befestigt (im Ausführungsbeispiel: Edelstahlvierkantrohr). Diese isolierte Antriebseinheit schwingt frei unter dem Radrahmenüberbau 18. Der Radrahmenüberbau 18 besteht aus einem modifizierten Fahrradrahmen. Die Tretlagerhülse im Knotenpunkt des Sattel- bzw. Unterrohres und den Kettentreben ist herausgetrennt und durch eine nach unten geöffnete Halbschale ersetzt. Der Knotenpunkt ist durch Rahmenversteifungselemente 9 zwischen Unter - und Sattelrohr, sowie zwischen Kettenstreben und Sattelrohr versehen. Die Fixierung des Radrahmenüberbaus 18 erfolgt zum einen an den Ausfallenden der Gabelscheide, zum anderen in der Hinterradbefestigung der Schraubpressung des Hinterradbremswiderstandes 4. Der Radrahmenüberbau 18 ist mit Sattel, Lenkereinrichtung, Schaltung, Kettentriebverbindung zu den Kettenrädern der Tretkurbeleinheit, Hinterrad mit Zahnkranz (abgestufte Übersetzungsmöglichkeiten), Schaltung und Hinterradbremse versehen. Die mechanische Widerstandeinheit des Hinterradbremswiderstandes 4 führt das Hinterrad des Radrahmenüberbaus 18 im Ausführungsbeispiel auf eine Zylinderrolle mit regulierbarer Magnetinduktionsbremse (handelsübliche sogenannte Trainingsrolle). Über den Bremswiderstand kann die Leistungsanforderung für den Anwender variiert werden. Dazu ist eine Bowdenzugführung von der Magnetinduktionsbremse unter dem Vibrationsgestell 18 hindurch zum Lenker geführt und dort mit einer Hebeleinheit verbunden. Der Widerstand kann auch durch Wirbelstrombremsen oder Friktionsmechanismen an bewegten Schwungmassen die das Hinterrad ersetzen, erzeugt werden. Die Widerstandseinheit steht auf einem Podestunterbau 10 (im Ausführungsbeispiel: Siebdruckplattenmaterial), welcher die Standfläche und Aufnahmevorrichtung bildet. Winkelelemente an den vier Ecken des Podestunterbaus 10 fixieren die Trainingsrolle und verhindern eine Lageverschiebung unter Lastbedingungen. An der Vorderseite des Podestunterbaus 10 ist eine Anschlagplatte 11 zum Vibrationsgestell 18 hin angebracht. Dadurch wird ein Anschlagen der Tretlagerhöhle an die Halbschale unter Volllastbedingungen verhindert, wenn durch die Kettenkraft und die horizontale Flexibilität der beiden Dämpferebenen die Vibrationsplatte 2 mit der Tretlagerhülse Verschiebungen unterliegt. Um größeres horizontales Spiel zwischen Tretlagerhülse und (dann elliptischer) Halbschale zu erreichen, kann die Aussparung des Tretlagerknotenpunktes zu den Kettenstreben hin asymmetrisch ausgezogen werden.

[0029] Die Figuren 2 und 3 verdeutlichen durch unterschiedliche Perspektiven die räumliche Konfiguration der oben angeführten Konstruktionsdetails. Zur Erleichterung des Transports des mobilen Vibrationsradergometers sind an der Frontseite der bodenplatte 15 Transportgriffe 13 und an der rückwärtigen Konstruktionsseite Transportrollen 16 fixiert. Die Vibrationsplatte 2, das Vibrationsgestell 18 inklusive der Vibrationsmotoren 3 und die Dämpfungselemente 5 bzw. 8 stellen die gesamte Vibrationseinheit dar. Die Tretlager-/Kurbeleinheit 1 ist einerseits mit der Vibrationseinheit verbunden, andererseits vom Radrahmenüberbau 17 hinsichtlich einer Schwingungsübertragung mechanisch entkoppelt.

[0030] Die Figur 4 zeigt die Steuersäule 19. Diese dient einerseits als Kabelführung der Zuleitung zwischen den Vibrationsmotoren 3 und den elektronischen Steuerbauteilen, andererseits als Halterung für die Steuereinheit. Diese wird durch einen Frequenzumrichter gebildet, welcher die Drehzahlregulierung der Vibrationsmotoren 3 und die daraus resultierenden Vibrationsfrequenz der Vibrationsplatte 2 generiert. Im Display der Steuereinheit sind die Vibrations-/Motordrehzahlparameter ablesbar, die manuelle Regulation erfolgt über ein Tastenfeld.

[0031] Für die Komponenten des Vibrationsradergometers können unterschiedliche Werkstoffe eingesetzt werden, sofern die Funktionalität nicht durch die Werkstoffeigenschaften limitiert wird. Zur Gewichtsersparnis können beispielsweise die Metall-/Holzbauteile aus Carbonfaser- oder GFK-Werkstoffen gefertigt werden. Schaumstoffmatten unter der Bodenplatte dienen der Gesamtkonstruktion als Auflage, damit werden Bodenunebenheiten zur glatten Unterseite ausgeglichen und Resonanzübertragungen auf die Umgebung unterbunden.

[0032] Die Figuren 5, 6, 7, 8, 9, 10 und 11 geben ein erfindungsgemäßes Vibrationsfahrradergometer wider. Figur 5 illustriert die Positionierung der Unwuchterzeuger (3) im Rüttelgestell. Figur 6 ist eine Detailansicht der isolierten Antriebseinheit (1) mit der Halbschale und den Versteifungselementen (9). Figur 7 zeigt die Vorderansicht eines Vibrationsfahrradergometers die um eine Detailperspektive in Figur 8 ergänzt wird. Figur 9 demonstriert die Rückansicht, Figur 10 die Seitenansicht und Figur 11 die Seitenansicht mit Proband.

Bezugszeichenliste

[0033] 

1	Tretlager-/Kurbeleinheit
2	Vibrationsplatte
3	Vibrationsmotor
4	Hinterradbremswiderstand
5	Bodendämpfungselement
6	Gummimetalldämpfer
7	Versteifungsleiste
8	Gabelfixierung
9	Rahmenversteifungselement
10	Podestunterbau
11	Anschlagplatte
12	Fixierung
13	Transportgriffe
14	Gummimatten
15	Bodenplatte
16	Transportrollen
17	Radrahmenüberbau
18	Vibrationsgestell
19	Steuersäule
20	Sitzeinheit

Ansprüche

1. Vibrationsergometer mit einer Sitzeinheit (20), einer mit einer Bremseinheit (4) verbundenen Tretlager-/Kurbeleinheit (1) sowie einer Vibrationseinheit, letztere bestehen aus Vibrationsplatte (2), Vibrationsgestell (18) und Vibrationsmotoren (3), wobei die Vibrationsplatte (2) mit der Tretlager-/Kurbeleinheit (1) verbunden und die Tretlager-/Kurbeleinheit (1) von der Sitzeinheit mechanisch entkoppelt ist, wobei das Vibrationsergometer eine Bodenplatte (15) aufweist und die Sitzeinheit (20) ohne Dämpfungselemente und die Vibrationseinheit über Dämpfungselemente (5, 6) mit der Bodenplatte (15) verbunden, und wobei die Vibrationsplatte (2) nicht über Dämpfungselemente mit der Tretlager-/Kurbeleinheit (1) mechanisch entkoppelt ist.

2. Vibrationsergometer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Sitzeinheit (20) ein Sattel ist.

3. Vibrationsergometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinheit (4) ein Hinterradbremswiderstand ist.

4. Vibrationsergometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tretlager-/Kurbeleinheit (1) als separate Baugruppe an der Vibrationseinheit befestigt ist.

5. Vibrationsergometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vibrationsergometer zusätzlich einen Radrahmenüberbau (17) aufweist und die Sitzeinheit (20) mit dem Radrahmenüberbau (17) verbunden ist, wobei der Radrahmenüberbau (17) der Teil eines Fahrrads ist, der aus Kettenstreben, Hinterbaustreben, Sattelrohr, Unterrohr, Steuerrohr, Gabel und Oberrohr besteht.

6. Vibrationsergometer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Radrahmenüberbau (17) lösbar mit der Bodenplatte (15) verbunden ist.

7. Vibrationsergometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tretlager-/Kurbeleinheit (1) auf einem höhenverstellbaren Träger fixiert ist, der auf der Vibrationsplatte (2) befestigt ist.

8. Vibrationsergometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vibrationsmotoren (3) der Vibrationseinheit frequenzgesteuert sind, wodurch die Vibrationsintensität variierbar und je nach Wunsch oder Erfordernis über eine Steuerung (19) einstellbar ist.

9. Vibrationsergometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tretlager-/Kurbeleinheit (1) zur Variierung der Leistungsanforderung für den Anwender insbesondere über eine Antriebskette mit der Bremseinheit (4) verbunden ist.

10. Vibrationsergometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinheit (4) ein manuell verstellbarer Bremswiderstand (4) ist, insbesondere ein solcher Bremswiderstand auf Basis einer Magnet- induktions-, Wirbelstrom-oder Friktionsbremse.

Claims

1. Vibrational ergometer including a seat unit (20), a bottom bracket/crank unit (1) connected to a braking unit (4) and a vibrational unit, the last one composed of a vibrator plate (2), vibrational base frame (18) and vibrational motors (3), whereupon the vibrator plate (2) is connected to the bottom bracket/crank unit (1) and the bottom bracket/crank unit (1) is mechanically decoupled from the seat unit, whereupon the vibrational ergometer exhibit a base plate (15) and the seat unit (20) is connected whithout damping elements and the vibrational unit connected by elastic storages (5, 6) with the base plate (15), and although the vibrator plate (2) isn't mechanically decoupled with damping elements from the bottom bracket/crank unit (1).

2. Vibrational ergometer according to Claim 1, characterized in that the seat unit (20) is a saddle.

3. Vibrational ergometer according to Claim 1 or 2, characterized in that the braking unit (4) is a rear-wheel braking resistor.

4. Vibrational ergometer according to anyone of the preceding claims, characterized in that the bottom bracket/crank unit (1) is mounted to the vibrational unit as a separate assembly.

5. Vibrational ergometer according to anyone of the preceding claims, characterized in that the training device additionally comprises a frame superstructure (17) and that the seat unit (20) is connected to said frame superstructure (17), whereupon the frame superstructure (17) is part of a bicycle, composed by chain stays, seat stays, seat tube, down tube, head tube, fork and top tube.

6. Vibrational ergometer according to Claim 5, characterized in that the frame superstructure (17) is connected to the base plate (15) in a detachable manner.

7. Vibrational ergometer according to anyone of the preceding claims, characterized in that the bottom bracket/crank unit (1) is mounted to a vertically adjustable support which is attached to the plate vibrator (2).

8. Vibrational ergometer according to anyone of the preceding claims, characterized in that the vibrational motors (3) of the vibrational unit are frequency-controlled, whereby the vibration intensity can be varied and adjusted by means of a control (19), as desired or required.

9. Vibrational ergometer according to anyone of the preceding claims, characterized in that the bottom bracket/crank unit (1), in order to vary the performance requirements for the user, is connected to the braking unit (4) through a drive chain.

10. Vibrational ergometer according to anyone of the preceding claims, characterized in that the braking unit (4) is a manually adjustable braking resistor (4), in particular a braking resistor based on a magnet-inductive, an eddy or a friction brake.

Revendications

1. Ergomètre à vibrations comprenant une unité siège (20), un système de freinage (4) relié à une unité pédalier/manivelle (1) et une unité à vibrations, ce dernier comprenant une plaque à vibrations (2), un châssis à vibrations (18), et des moteurs vibratoires (3), où la plaque à vibrations (2) est liée à l'unité pédalier/manivelle (1) et l'unité pédalier/manivelle (1) est désaccouplé mécaniquement de l'unité de siège, où l'ergomètre à vibrations comprend une plateau de base (15) et où l'unité de siège ((20) sans amortisseur et l'unité à vibrations à l'aide d'amortisseurs 5, 6) sont reliés au plateau de base (15), et où la plaque à vibrations (2) n'est pas découplée mécaniquement par l'intermédiaire d'amortisseurs de l'unité pédalier/manivelle (1).

2. Ergomètre vibrations selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de siège (20) est une selle.

3. Ergomètre à vibrations selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le système de freinage est une résistance de freinage à la roue arrière (4).

4. Ergomètre à vibrations selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité pédalier/manivelle (1) est monté comme un module particulier à l'unité à vibrations.

5. Ergomètre à vibrations selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ergomètre à vibrations est équipé en outre avec un cadre (17) et où l'unité de siège (20) est liée avec ce cadre (17), où le cadre (17) est la partie d'une bicyclette, qui est constitué de la base arrière, les haubans, la tube de selle, les tubes diagonales et horizontales, la tube de direction et la tige.

6. Ergomètre à vibrations selon la revendication 5, caractérisé en ce que le cadre (17) est relié au plateau de base (15) de manière amovible.

7. Ergomètre de vibrations selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité pédalier/manivelle est fixée (1) sur un support réglable en hauteur qui est monté sur la plaque à vibrations (2).

8. Ergomètre de vibrations selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moteurs vibratoires (3) de l'unité à vibrations sont commandés en fréquence, de sorte que l'intensité de la vibration peut être modifié suivant les besoins et, par un système de commande (19), est réglable.

9. Ergomètre à vibrations selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité pédalier/manivelle (1) est connecté avec l'unité de freinage (4) en particulier par l'intermédiaire d'une chaîne de transmission, pour faire varier la puissance demandée par l'utilisateur.

10. Ergomètre à vibrations selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité de freinage (4) est une résistance réglable manuellement (4), en particulier une résistance de freinage par un frein à courant de Foucault ou à l'induction magnétique ou à friction.

Zeichnung