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Title:
TRAINING DEVICE FOR IMPROVING THE VESTIBULAR SENSE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/068328
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a training device for improving the vestibular sense or the sense of balance of a human being. Said device comprises a platform (1) with two arc-shaped rockers (2, 3; 2', 3') that are curved towards the floor, in such a way that a rocking see-saw movement can be carried out on the platform (1). The angular position of the rockers (2, 3; 2', 3') can be adjusted about a vertical axis (4, 5), from a transversal direction in relation to the platform (1) into the longitudinal direction, said adjustment taking place in an anti-parallel manner through respective identical angles. For this purpose, the rockers (2, 3; 2', 3') are rigidly mounted on revolving discs (6, 7; 6', 7'), which are rotatably mounted in turn underneath the platform (1). The revolving discs (6, 7; 6', 7') engage with one another by means of toothed gearing, or have a belt or cable drive (8) with a figure-of-eight loop.

Inventors:
RESEL FRANZ-JOSEF (AT)
Application Number:
PCT/AT2003/000043
Publication Date:
August 21, 2003
Filing Date:
February 12, 2003
Export Citation:
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Assignee:
RESEL FRANZ-JOSEF (AT)
International Classes:
A63B22/16; A63B26/00; (IPC1-7): A63B23/04; A63B26/00
Domestic Patent References:
WO1994008664A11994-04-28
Foreign References:
DE19705852A11997-09-04
DE29800489U11998-04-02
US5810703A1998-09-22
FR2421635A11979-11-02
US5584787A1996-12-17
US5897464A1999-04-27
DE1578552A11971-04-15
Attorney, Agent or Firm:
Müllner, Erwin (Wien, AT)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE :
1. Trainingsgerät zur Verbesserung und zum Training des Gleichgewichtssinnes eines Menschen, insbesondere nach Schlaganfällen, mit einem Standbrett, das auf der Unter seite zwei beispielsweise in Form von Kreissegmenten ge krümmte Kufen in der Art einer Wiege aufweist, wobei das Standbrett an den Kufen abrollend in eine Schaukelbewe gung versetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Kufen (2,3 ; 2', 3') jeweils um nebeneinander ange ordnete parallele vertikale Achsen (4,5) insbesondere gegensinnig zueinander verdrehbar an dem Standbrett (1) in der Längsmitte des Standbrettes (1) gelagert sind, wo bei die für das Schaukeln wirksame Krümmung als Projek tion auf eine Normalebene zur Standebene auf dem Stand brett veränderbar und auf diese Weise der Stabilitätsgrad des Standbrettes (1) einstellbar ist.
2. Trainingsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Kufe (2,3 ; 2', 3') auf einer Drehscheibe (6, 7 ; 6', 7') fest angeordnet ist und dass jede Drehscheibe (6,7 ; 6', 7') an der Unterseite des Standbrettes, (1) flächig anliegt und um ein Drehlager gegenüber dem Stand brett (1) verdrehbar ist.
3. Trainingsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehscheiben (6,7 ; 6', 7') kinematisch, z. B. durch Formschluss über Verzahnungen oder kraftschlüssig über Riemenoder Seiltriebe (8) rotierend miteinander verbunden und durch die Drehwinkel der beiden Kufen (2, 3 ; 2', 3') zur Schwenkachse bzw. Längsmittelachse des Standbrettes synchron und gegensinnig zueinander ein stellbar sind.
4. Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drehgriff (10) für ein Einstell rad (9) an der Oberseite des Standbrettes (1) vorgesehen ist, das mit den Drehscheiben (6, 7 ; 6', 7') für die Ku fen (2, 3 ; 2', 3') zur Verstellung der Drehscheiben und damit der Kufen (2,3 ; 2', 3') in ihrem Drehwinkel zur Längsmittelachse des Standbrettes (1) kinematisch verbun den ist.
5. Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer der Drehscheiben (6,7 ; 6', 7') Winkelmarkierungen, z. B. mit Ziffern zwi schen 1 und 10 zur Kennzeichnung der Drehlage der Dreh scheiben (6,7 ; 6', 7') und damit der Kufen (2,3 ; 2', 3') bezüglich der Längsmittelachse des Standbrettes (l), vorgesehen sind, die durch eine Sichtöffnung an der Standbrettoberfläche (1) entsprechend der Drehlage der Drehscheiben (6,7 ; 6', 7') sichtbar sind.
6. Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Vertikalebene, in der die Drehachsen (4,5) der Drehscheiben ( (6, 7 ; 6', 7') lie gen, an den beiden Enden des Standbrettes (1) und an der Unterseite desselben Abstandshalter, z. B. Keilstützen (11,12), angeordnet sind, die mit einer Kante oder Run dung am Boden aufliegen.
7. Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Oberseite des Standbrettes (1) eine in Schaukelrichtung orientierte Rinne (13) oder ein transparentes Rohr mit darin laufender Kugel (14) zur Erfassung der Mittellage des Standbrettes vorgesehen ist und dass die Rinne (13) oder das Rohr vorzugsweise Uför mig zur Längsmitte des Standbrettes (1) vertieft ausge bildet ist.
Description:
TRAININGSGERÄT ZUR VERBESSERUNG DES GLEICHGEWICHTSSINNES TECHNISCHES GEBIET Die Erfindung betrifft ein Trainingsgerät zur Verbesserung und zum Training des Gleichgewichtssinnes eines Menschen, insbesondere nach Schlaganfällen, mit einem Standbrett, das auf der Unterseite zwei beispielsweise in Form von Kreisseg- menten gekrümmte Kufen in der Art einer Wiege aufweist, wobei das Standbrett an den Kufen abrollend in eine Schaukelbewe- gung versetzbar ist.

STAND DER TECHNIK Zur Verbesserung oder Wiedererlangung des Gleichgewichts- sinnes sind Schaukelbretter bekannt. Ein Standbrett mit einer meist rutschfesten Standauflage ist um eine Schwenkachse be- weglich. Aus der US 5 584 787 A ist beispielsweise ein Gleichgewichts-Trainingsgerät bekannt, das unter einem Stand- brett nebeneinander angeordnete Kugelsegmente und oberhalb derselben jeweils Drehscheiben aufweist, wobei Schaukelbewe- gungen möglich sind. In der US 5 897 464 A ist ein Gerät be- schrieben, das über ein auf einer Art gekrümmten Kufe schwenkbar gelagertes Standbrett verfügt. Die DE 15 78 552 A behandelt ein Gerät, das zwei Kufen mit gekrümmten Standflä- chen und weiters voneinander unabhängig in bestimmten Winkeln verschwenkbare Standplatten aufweist. Wenn man das Standbrett besteigt, wird es sich zur Seite neigen. Diese Neigung kann durch Gewichtsverlagerung neutralisiert werden. Durch Verän- derung der Standposition und durch Körperbewegungen kann ein harmonisches, kontrolliertes Schaukeln erreicht werden. Es ist klar, dass etwa im Therapiebereich während der Rehabili- tation nach Krankheiten wie Schlaganfällen, Trainingsgeräte eingesetzt werden müssen, die leicht beherrschbar sind, also nur geringe Instabilität bewirken. Dies wird durch einen sehr

flachen Kurvenverlauf der Kufen erreicht. Die Kreisradien der Kreissegmente sind also groß. Je kleiner diese Radien sind, desto schwieriger wird es, das Gleichgewicht auf dem Stand- brett zu erreichen und zu halten. Eine flexible Anpassung an unterschiedliche Anforderungen des Benützers ist nicht mög- lich.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG Die Erfindung zielt darauf ab, eine Anpassung der Stabili- tät, also des Schwierigkeitsgrades, um auf dem Standbrett die Balance zu halten, an die Bedürfnisse des Heilungsfortschrit- tes zu ermöglichen oder-im Trainingsfall-um auch beim ge- sunden Menschen eine Steigerung des Schwierigkeitsgrades nach einem Trainingsplan zu ermöglichen. Dies wird dadurch er- reicht, dass die zwei Kufen jeweils um nebeneinander angeord- nete parallele vertikale Achsen insbesondere gegensinnig zu- einander verdrehbar an dem Standbrett in der Längsmitte des Standbrettes gelagert sind, wobei die für das Schaukeln wirk- same Krümmung als Projektion auf eine Normalebene zur Stand- ebene auf dem Standbrett veränderbar und auf diese Weise der Stabilitätsgrad des Standbrettes einstellbar ist. Wenn die Kufen einem Kreisbogen folgen und quer zum Standbrett ausge- richtet sind, dann ergibt sich für den Benützer der geringste Schwierigkeitsgrad infolge der flachen Krümmung. Die konver- gente Schrägstellung dieser Kufen gegenüber der erstgenannten Grundstellung bewirkt einen Effekt im Sinne einer steileren, stärkeren Krümmung, weil die Projektion der beiden konvergie- renden Kufen auf die Normalebene zur Schwenk-oder Abroll- achse bei der Schaukelbewegung zur Wirkung kommt. Im Extrem- fall könnten die Kufen um je 90° aus der ursprünglichen Quer- lage verdreht werden. Sie liegen dann auf der Mittellinie des Standbrettes, wodurch das Brett äußerst leicht nach links oder rechts kippt.

Eine hoch belastbare Konstruktion sieht vor, dass jede Kufe auf einer Drehscheibe fest angeordnet ist und dass jede Dreh-

scheibe an der Unterseite des Standbrettes flächig anliegt und um ein Drehlager gegenüber dem Standbrett verdrehbar ist.

Die Kufen können von Holzbrettern gebildet werden, die stirn- seitig (kreis-) rund zu Kreissegmenten ausgesägt sind. Diese Vollholzkufen stehen auf einer Durchmesserlinie senkrecht zu den Drehscheiben. Eine gegenläufige Verdrehung aus der Quer- lage in eine spiegelbildlich Schrägstellung kann durch ein- zelnes Verdrehen erreicht werden. Es ist zweckmäßig, wenn die Drehscheiben kinematisch, z. B. durch Formschluss über Verzah- nungen oder kraftschlüssig über Riemen-oder Seiltriebe ro- tierend miteinander verbunden und durch die Drehwinkel der beiden Kufen zur Schwenkachse bzw. Längsmittelachse des Standbrettes synchron und gegenläufig zueinander einstellbar sind. Bei Riemen-oder Seiltrieb erfolgt die Umschlingung der beiden Drehscheiben überkreuzt in Achterform. Dadurch werden spiegelbildliche Winkelstellungen erreicht. Mit einer kämmen- den Verzahnung an den Rändern der Drehscheiben wird diese Synchronisation ebenfalls erreicht.

Eine Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeich- net, dass ein Drehgriff für ein Einstellrad an der Oberseite des Standbrettes vorgesehen ist, das mit den Drehscheiben für die Kufen zur Verstellung der Drehscheiben und damit der Ku- fen in ihrem Drehwinkel zur Längsmittelachse des Standbrettes kinematisch verbunden ist. Dadurch ist eine Neujustierung des Schwierigkeitsgrades ohne Umdrehen des Standbrettes nach dem Absteigen ohne weiteres möglich.

Um eine Wiederholbarkeit wie auch eine definierte Steige- rung des Trainings zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn an mindestens einer der Drehscheiben Winkelmarkierungen, z. B. mit Ziffern zwischen 1 und 10 zur Kennzeichnung der Drehlage der Drehscheiben und damit der Kufen bezüglich der Längsmittelachse des Standbrettes, vorgesehen sind, die durch eine Sichtöffnung an der Standbrettoberfläche entsprechend der Drehlage der Drehscheiben sichtbar sind. Konstruktionsbe- dingt liegen die Kufen nicht unmittelbar an den seitlichen Rändern des Standbrettes. Um ein Kippen beim Aufsteigen von

der Seite zu verhindern, ist es zweckmäßig, wenn in einer Vertikalebene, in der die Drehachsen der Drehscheiben liegen, an den beiden Enden des Standbrettes und an der Unterseite desselben Abstandshalter, z. B. Keilstützen, angeordnet sind, die mit einer Kante oder Rundung am Boden aufliegen. Ziel des Trainings bei Genesungsprozessen ist in jeder Stufe des ein- stellbaren Schwierigkeitsgrades die Herstellung der Balance.

Um objektiver eine Mittellage feststellen zu können, ist es vorteilhaft, wenn auf dem Standbrett in Schaukelrichtung eine in Schaukelrichtung orientierte Rinne mit darin laufender Ku- gel vorgesehen ist, wobei letztere auch in einem transparen- ten Rohr angeordnet sein kann. Das Rohr und/oder die Rinne kann von der Geraden abweichen und leicht U-förmig zur Längs- mitte hin vertiefend gekrümmt sein, sodass die Kugel bei Waagrechtstellung des Standbrettes zwangsläufig in die Längs- mittelstellung rollt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN Ausführungsbeispiele zum Erfindungsgegenstand sind in den Zeichnungen dargestellt. Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht ei- nes erfindungsgemäßen Trainingsgerätes, Fig. 2 eine Unter- sicht, Fig. 3 eine Seitenansicht und Fig. 4 eine Variante in Untersicht.

BESTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG Ein Trainingsgerät zur Verbesserung oder Wiedererlangung des Gleichgewichtssinnes umfasst ein Standbrett 1, das auf dem Boden mittels Kufen 2,3 aufliegt, welche hier die Form eines Kreissegmentes haben. Diese Kufen 2,3 sind mit dem Standbrett 1 nicht starr verbunden, sondern um vertikale Ach- sen 4,5 aus der mit vollen Linien gezeichneter Querstellung gegenüber dem Standbrett 1 in ihrer Winkellage zur Längsachse des Standbrettes 1 einstellbar. Dazu sind die Kufen 2,3 auf Drehscheiben 6,7 befestigt, die ihrerseits Drehlager mit den

Achsen 4,5 aufweisen. Eine von der Querstellung der gekrümm- ten Kufen 2,3 abweichende Drehlage ist strichliert darge- stellt (Kufen 2', 3'). Eine Verdrehung ist bis hin zur Längs- stellung, also fluchtend mit der Längsachse des Standbrettes 1 möglich. Dazu wird bemerkt, dass die Verdrehung der beiden Kufen 2,3 nicht parallel, sondern um gleiche Winkelbeträge zueinander konvergierend bzw. auseinander erfolgt.

Das Trainingsgerät ermöglicht es nach dem Aufsteigen, schaukelnde Bewegungen auszuführen und Ziel ist, die Balance zu halten. Dies ist umso schwieriger, je größer die Abwei- chung der Stellung der Kufen 2,3 von der mit vollen Linien gezeichneten Querlage ist. Durch Verdrehen, z. B. in die strichlierte Stellung, stellt sich die für die Stabilität maßgebende Kurve als Projektion der Kufen 2', 3'auf eine Normalebene zur Längsachse des Standbrettes 1 ein. Je größer die Winkelabweichung der Kufenstellung von der Querlage ist, je steiler werden die wirksamen Schaukelkurven und je schwie- riger ist das Balancieren.

Um ein gegensinniges Verstellen der Kufen 2,3 mit einem Handgriff zu ermöglichen, sind die Drehscheiben 6,7 gemäß Fig. 2 durch einen gekreuzten Seiltrieb 8 kinematisch verbun- den. Das Seil oder ein zusätzliches Seil kann über ein Ein- stellrad 9 geführt werden, das mit einem Handrad 10 verbunden ist. Diese Ausführungsform ist in Fig. 2 ersichtlich.

Als Alternative zur Ausbildung nach Fig. 2 ist in Fig. 4 eine gleichwirkende Verzahnung an den Drehscheiben 6', 7' bzw. dem Einstellrad 9'dargestellt.

Auf weitere Besonderheiten sei noch hingewiesen, nämlich auf Keilstützen 11,12 seitlich am Rand des Standbrettes.

Diese berühren mit einer Kante den Boden und verhindern, dass das Standbrett 1 seitlich kippt, wenn jemand seitlich auf- steigt oder sich ganz an den seitlichen Rand auf das Stand- brett 1 stellt. Die Keilstützen 11,12 stören die Schaukelbe- wegungen, die Abrollbewegungen am Boden sind, in keiner Weise. Eine weitere Besonderheit ist eine Art"Wasserwaage", hier in Form einer Rinne 13, die quer zum Standbrett 1 ange-

ordnet ist und in der eine Kugel 14 läuft. Die Rinne 13 ist zur Längsmittellinie des Standbrettes 1 hin leicht U-förmig vertieft oder abgesenkt, sodass die Kugel 14 bei waagrechter Stellung des Standbrettes die Längsmittellage einnimmt. Die Rinne 13 ist transparent abgedeckt, sodass ein Herausfallen der Kugel 14 nicht möglich ist. Die Kugel kann auch in einem Kunststoffrohr in der Art der Rinne 13 laufen, das an der Oberfläche des Standbrettes 1 montiert ist. Ein rutschfester Belag 15 (Fig. 1) definiert die Standfläche auf dem Stand- brett.

Die Kufen 2,3 sind bis zu 90° verstellbar. Wenn eine der Drehscheiben 6 oder 7 (6'oder 7') an der Berührungsfläche mit der Unterseite des Standbrettes 1 eine Bogenskala in Gradeinteilung oder Stufeneinleitung (etwa 1 bis 10) trägt und im Standbrett 1 ein kleines Sichtfenster in Form eines Durchbruchs vorgesehen ist, dann kann die momentane Drehein- stellung abgelesen, vorgemerkt und für zukünftig Verwendung bei einer Vielzahl von Personen individuell wieder einge- stellt werden.