Die Arbeit behandelt den kompletten Produktentstehungsprozess eines Trainigsgeräts. Angefangen von der Recherche der Muskeln und deren Trainingsmöglichkeiten über Trainingslehre bis hin zur Konstruktion (cost to design) auf Basis der gewonnenen Daten. Die Konstruktion umfasst das trainingsbasierte Design bis hin zur technischen Auslegung und Materialauswahl hinsichtlich rechtlicher Vorgaben aus DIN und EN. Ziel des Geräts ist in den Markt der transportablen Trainingsgeräte vorzustoßen, indem man ein hochwertiges Gerät für alle Muskelgruppen mit ansprechendem Design und der Größe eines Handgepäcks für Flugreisen regelkonform entwickelt.
Inhalt
1 EINLEITUNG UND MOTIVATION
2 VORGABEN AUS DIN, EN UND RAL
2.1 Ger i te- und Produktsicherheitsgesetz GPSG
2.1.1 Begriffsbestimmung
2.1.2 GS-Zeichen
2.1.3 CE-Zeichen
2.2 Vorgaben aus DIN und EN
2.2.1 Augere Gestaltung
2.2.2 Einstell- und Arretierungsmechanismus
2.2.3 Seile, Bänder und Ketten
2.2.4 Haltegriffe
2.2 5 Prüfverfahren
2.2.6 Mindestens erreichbare Trainingsbelastung
2.2.7 Mitzuliefernde Informationen
2.2.8 Kennzeichnung
2.3 Vorgaben aus RAL
2.3.1 Geltungsbereich
2.3.2 Prüfbestimmungen
2.3.3 Überwachung
2.3.3.1 Erstprüfung
2.3.3.2 Eigenüberwachung
2.3.3.3 Fremdüberwachung
2.3.3.4 Wiederholungsprüfung
2.3.4 Kennzeichnung
3 MUSKELN UND DEREN TRAINING
3.1 Allgemeine Trainingsmethodik
3.1.1 Wie viel Gewicht?
3.1.2 Wie viele Sätze?
3.1.3 Wie oft pro Woche?
3.1.4 Sanftes oder hartes Training?
3.1.5 Welche Übungsausführung?
3.2 Oberkörper
3.2.1 Schultergürtel
3.2.1.1 Grolier Brustmuskel
3.2.1.2 Deltamuskel
3.2.1.3 Rotatorenmanschette
3.2.1.4 Vorderer Sägemuskel
3.2.2 Arme
3.2.2.1 Bizeps
3.2.2.2 Oberarmspeichenmuskel
3.2.2.3 Trizeps
3.2.3 Bauch
3.2.4 Rücken
3.2.4.1 Gerader Rückenstrecker
3.2.4.2 Kapuzenmuskel
3.2.4.3 Breiter Rückenmuskel
3.3 Unterkörper
3.3.1 Ges
3.3.2 Oberschenkel
3.3.2.1 Oberschenkelvorderseite
3.3.2.2 Oberschenkelrückseite
3.3.2.3 Adduktoren
3.3.2.4 Abduktoren
3.3.3 Unterschenkel
3.4 Zusammenfassung
4 KONSTRUKTION
4.1 Erster Entwurf
4.2 Zweiter Entwurf
4.2.1 Materialien
4.2.1.1 Aluminium
4.2.1.2 CFK
4.2.1.3 Kunststoff
4.2.1.4 Materialauswahl
4.3 Dritter Entwurf
5 VALIDIERUNG DER KONSTRUKTION
5.1 DIN
5.2 EN
5.3 Ramsis
5.3.1 Grundlagen
5.3.2 Ramsis
5.3.3 TravelGym mit Ramsis
6 UBUNGSPORTFOLIO
6.1 Oberkörper
6.1.1 Bizeps-Curl
6.1.2 Trizeps-Drücken
6.1.3 Lat-Ziehen in Rücklage
6.1.4 Butterfly
6.1.5 Reverse Butterfly
6.1.6 AuBen-/ Innenrotation am Kabelzug
6.1.7 Rudern
6.1.8 Hüftknick
6.1.9 Rückenbeuger
6.1.10 Crunch
6.1.11 Rudern vorgebeugt
6.2 Beine, Ges 1 8
6.2.1 Beinheben
6.2.2 Beinbeugen
6.2.3 Waden-Curl
6.2.4 Bein nach Innen ziehen
6.2. 5 Bein nach AuBen ziehen
6.2.6 Beinrückheben
6.2.7 Beinpressen
7 AUSBLI CK ZUR SERIENREIFE
8 LITERATURVERZEI CHNIS
9 ABBILDUNGSVERZEI CHNIS
10 TABELLENVERZEI CHNIS
ANHANG
1 Einleitung und Motivation
Nach der dominierenden Diskussion um den demographischen Wandel in unserer Zeit und den damit verbundenen Problemen im Rentensystem, rückt nun auch immer mehr die Gesundheit in den öffentlichen Fokus. Ebenso hat die steigende Arbeitslosigkeit dazu geführt, dass nun Arbeitnehmer versuchen so wenige Fehltage wie möglich zu haben, um dem Damoklesschwert der Kündigung möglichst zu entfliehen. Dazu wird auch in Kauf genommen krank in die Arbeit zu gehen und so eine schlechte Leistung abzuliefern.
Doch neben dem krankheitsbedingten Fehlen bekommt das Fehlen aus körperlichen Gründen, wie zum Beispiel Rückenschmerzen, einen immer größeren Stellenwert. Auch wenn die Schmerzen mit Hilfe von Medikamenten ausgeschaltet werden, doch ist dies auf Dauer keine praktikable Lösung, denn dadurch wird deren Ursache nicht bekämpft.
Nach langen Jahren der sträflichen Missachtung beginnen nun auch die Firmen auf ihre Mitarbeiter und deren Arbeitsplätze zu achten. So wird begonnen die Arbeitsplätze, sei es nun am Fließband oder im Büro, ergonomisch zu bewerten und der Arbeit entsprechend auszulegen. Ziel hierbei ist es ein Optimum aus Arbeitsleistung und Arbeitsbelastung zu finden. Denn ein Arbeiter mag vielleicht durch die ergonomische Umstellung seines Arbeitsplatzes pro Tag weniger Stückzahlen schaffen, doch auf das Jahr gerechnet hat er wesentlich weniger Fehltage und somit eine bessere Jahresbilanz.
Auch der Gesetzgeber hat sich dieses Themas angenommen und einige Vorgaben auf deutscher und europäischer Ebene auf den Weg gebracht. So wurden in den 70er Jahren in Deutschland Gesetze erlassen, die eine Beachtung arbeitswissenschaftlicher Erkenntnisse vorschreiben. Daraus entstanden dann das Betriebsverfassungsgesetz (BetrVG), die Arbeitsstättenverordnung (ArbStättV), die Gefahrstoffverordnung (GefStoffV) und das Gesetz über Betriebsärzte, Sicherheitsingenieure und andere Fachkräfte für Arbeitssicherheit (ASiG). Auf europäischer Ebene ist die Arbeitsschutzrahmenrichtlinie (89/391/EWG) zu nennen, die eine Berücksichtigung des Faktors Mensch bei der Arbeit vorschreibt. Darin werden Arbeitgeber und Arbeitnehmer in die Pflicht genommen. Von Arbeitgeberseite ist der Arbeitsplatz laut Artikel 6 vor allem im Hinblick auf eine
Erleichterung bei eintöniger Arbeit und bei maschinenbestimmtem Arbeitsrhythmus sowie auf eine Abschwächung ihrer gesundheitsschädigenden Auswirkungen auszulegen. Dem gegenüber muss auch der Arbeitnehmer laut Artikel 13 für seine eigene Sicherheit und Gesundheit Sorge tragen.
Bei jeder Änderung ist die betriebswirtschaftliche Seite zu betrachten. Einmal gilt es zu beachten, dass ergonomische Änderungen am Arbeitsplatz zunächst Geld kosten und es einige Zeit dauert, bis die Veränderungen Wirkung zeigen und Kosten senken. Wenn alle Änderungen richtig ausgeführt wurden und die Maßnahmen zu greifen beginnen, kann mit einer Leistungssteigerung der Mitarbeiter in effizienten Arbeitsprozessen, einer Minimierung des Ausschusses, der Reduzierung von Ausfallzeiten wegen Krankheit und Arbeitsunfällen und der damit einhergehenden Senkung der Lohnfortzahlungskosten sowie einer Minderung der Fluktuation und ggf. den Wegfall von Erschwerniszulagen gerechnet werden. Bei einer Berechnung der Kosten eines Ausfalltages eines Mitarbeiters muss der Betrieb mit den knapp vierfachen Kosten eines normalen Arbeitstages kalkulieren.
Tabelle 1-1: Kosten durch einen Ausfalltag nach Rühmann,2004
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Neben den betriebswirtschaftlichen Kosten müssen als Folge auch die volkswirtschaftlichen Folgen betrachtet werden. So hatte jeder Arbeitnehmer nach Rühmann, 2004, im Jahre 2002 durchschnittlich 14,2 Fehltage, was hochgerechnet auf alle Arbeitnehmer ca. 491.000.000 Fehltage ergibt. Ausgehend von diesem Arbeitsunfähigkeitsvolumen schätzt die Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin die volkswirtschaftlichen Produktionsausfälle auf insgesamt ca. 45.000.000.000 Euro, was einem Anteil von etwa 2,1% am Bruttonationaleinkommen entspricht. Doch neben den direkten Kosten gilt es auch noch die Behandlungs- und Rehakosten in Höhe von c a. 50.000.000 Euro zu betrachten, wovo n 20 bis 30% als arbeitsbedingt erachtet w erden können. Alles in allem bietet sich ein riesiges Einsparpotential.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
sich also sagen, dass arbeitsbedin volkswirtschaftlich enorme Kosten ungen um ergonomisch optimier ht den restlichen Tagesablauf des Arbe nschen nur aus sitzen, lediglich unterb gte Ausfallzeiten erursachen. Die e Arbeitsplätze tnehmers. Dieser ochen durch den r den öffentlichen Verkehrsmitteln zugebrach t wird. Ein solcher Tagesablauf des durchschnittlichen Arbeitnehmers ist in Abbild ung 1-1 zu sehen.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 1-1: Tage ablauf eines durchschnittlichen Arbeitne hmers nach Lange,2007
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Doch unser Körper ist n icht darauf ausgerichtet den ganzen Tag sitzend zu verbringen. Wir brauchen Bewegung. Viele der Betroffenen nehm n die mangelnde r Arbeit nicht noch etwas Sportliches zu tun oder auf den Stadt keine Möglichkeit zur Beweg ung/ zum Training Abend nach der Arbeit einmal zur freien Verfügung steht,ist man - speziell wenn es bereits dunkel ist - schwer zu motivieren, die Wohnung noch einmal zum Joggen oder für den Gang ins Fitnessstudio zu verlassen.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
An diesem Punkt gilt es nun anzusetzen und ein Trainingsgerät zu entwickeln, dass den Menschen motiviert zu trainieren und das im Gegensatz zu bestehenden Systemen auch noch transportabel ist. Ein solches Gerät sollte man ohne großen Aufwand zu Hause, aber auch auf Reisen oder im Büro verwenden können. Daraus ergeben sich zwei wesentliche Merkmale: klein und leicht, sowie einfache Bedienbarkeit. Denn nur wenn man sich nicht vor jeder Trainingseinheit die Bedienungsanleitung durchlesen muss, kommt Spaß an der Bewegung auf. Darüberhinaus sollte es natürlich möglich sein, so viele Muskeln wie möglich mit nur einem Gerät zu trainieren.
Die vorliegende konstruktive Diplomarbeit soll den Prozess der Entwicklung und Konstruktion eines ergonomisch optimierten transportablen Trainingsgerätes darstellen.
Hierzu werden in Kapitel 2 die gesetzlichen Rahmenbedingungen und Vorschriften zum Bau von Trainingsgeräten erläutert.
Kapitel 3 der Arbeit stellt die Muskeln des Körpers und deren Trainingsmöglichkeiten vor.
Kapitel 4 beschreibt die eigentliche Konstruktion des transportablen Trainingsgeräts, das letztendlich auf die gewünschten Größen und das gewünschte Gewicht hin optimiert wird. Dies geschieht durch eine kluge Materialauswahl und einen ausgeklügelten Wirkmechanismus zur Kraftaufbringung. Dieser Mechanismus besteht aus einer Feder und einem über eine exzentrische Halbkreisscheibe abrollenden Seil. Die gesamte Konstruktion wird immer mit dem Hintergedanken an die verschiedenen Trainingsmethoden gestaltet, um auch das Ziel mannigfacher Trainingsmöglichkeiten nicht aus den Augen zu verlieren.
In Kapitel 5 wird die gesamte Validierung des neu entstandenen Trainingsgeräts hinsichtlich DIN, EN und Ramsis durchgeführt.
Als letzten Punkt gilt es in Kapitel 6 aufzuzeigen, was dem entstandenen Prototypen noch zur Serienreife fehlt. Hier wird speziell auf die Materialauswahl und das Herstellungsverfahren eingegangen.
2 Vorgaben aus DIN, EN und RAL
2.1 Geräte- und Produktsicherheitsgesetz GPSG
Die Grundlage für alle gesetzlichen Vorgaben bildet in Deutschland das Produkt- und Gerätesicherheitsgesetz. Im Bundesgesetzblatt Jahrgang 2004 Teil I Nr. 1 wurde am 9. Januar 2004 das „Gesetz zur Neuordnung der Sicherheit von technischen Arbeitsmitteln und Verbraucherprodukten (Geräte- und Produktsicherheitsgesetz – GPSG)“ vom 6. Januar veröffentlicht. Dieses Gesetz trat somit am 1. Mai 2004 in Kraft. Das GPSG hat das bisher bestehende Gerätesicherheitsgesetz (GSG) und das bisherige Produktsicherheitsgesetz (ProdSG) abgelöst, die beide am 1. Mai 2004 außer Kraft getreten sind. Eine Grundlage des neuen Gesetzes ist die europäische Produktsicherheitsrichtlinie 2001/95/EG, die eine Umsetzung in nationales Recht bis zum 15.01.2004 vorschreibt. Im Rahmen der „Initiative Bürokratieabbau“ hat die Bundesregierung die Gelegenheit genutzt, bisherige Regelungen zu vereinfachen. Im neuen GPSG werden die Kernvorschriften des Gerätesicherheitsgesetzes sowie des bisherigen Produktsicherheitsgesetzes zusammengeführt und bilden damit ein umfassendes Gesetz für technische Produkte. Doppelregelungen und auch Zuordnungsprobleme, wie sie durch das Nebeneinander von Gerätesicherheitsgesetz und Produktsicherheitsgesetz bestanden, wurden beseitigt. Darauf aufbauend wird im Folgenden versucht einen kurzen Abriss über die Anforderungen zu geben.
2.1.1 Begriffsbestimmung
Entsprechend den Vorgaben der Produktsicherheitsrichtlinie wurde für die unterschiedlichen Produktbereiche eine neue Klassifizierung eingeführt. Es erfolgt eine eindeutige Abgrenzung der Begriffe „technische Arbeitsmittel“ und „Verbraucherprodukte“. Als technische Arbeitsmittel gelten verwendungsfertige Arbeitseinrichtungen (z.B. Maschinen), die bestimmungsgemäß ausschließlich bei der Arbeit benutzt werden. Dazu gehören Zubehörteile (z.B. Bohrer, Fräsköpfe, Sägeblätter), Schutzausrüstungen (z.B. Späneschutzschilde und PSA) und bestimmte Teile von technischen Arbeitsmitteln (z.B. Sicherheitsbauteile wie Lichtschranken, Zweihandschaltungen u.a.m.). Verbraucherprodukte dagegen sind Produkte die nur im privaten Umfeld genutzt werden, wie zum Beispiel eine Kaffee Maschine oder eine Mixer.
2.1.2 GS-Zeichen
Das neue GPSG bringt einen erhöhten Beschäftigten- und Verbraucherschutz mit sich, der an einer erweiterterten Möglichkeit der Verwendung des so genannten „GS-Zeichens“ zu erkennen ist. Zukünftig darf das „GS-Zeichen“ neben den alten Regelungen für technische Geräte (z.B. Haushaltsgeräte, Werkzeug, Spielzeug, Sportgeräte) die den Sicherheitsanforderungen des GPSG (alt GSG) entsprechen, auch an Zubehörteilen für Maschinen, Möbeln, Dekorationsgegenständen und anderen Produkten verwendet werden.
Besondere staatlich anerkannte Prüfstellen erteilen nach einer ausgiebigen Typprüfung das Sicherheitszeichen „GS“ für „geprüfte Sicherheit“.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 2-1: GS-Zeichen ( www.vdtuev.de )
Die Abbildung 2-1 zeigt das GS-Zeichen. Durch die Hinterlegung mit einem Karo-Papier ist ein genaues Nachzeichnen möglich. Es ist darauf zu achten, dass das Zeichen in der richtigen Proportion angebracht wird, um es von gefälschten Siegeln leicht unterscheiden zu können.
Mit dem Sicherheitszeichen kombiniert ist die Kennzeichnung der Prüfstelle angebracht (z.B. TÜV, VDE-Prüfstelle, berufsgenossenschaftliche Prüfstelle usw.). Derart geprüfte Geräte bieten ausreichende Gewähr dafür, dass bei bestimmungsgemäßer Verwendung keine Gefahren hervorgerufen werden. Daher sollte beim Kauf von Geräten immer darauf geachtet werden, dass diese mit dem Sicherheitszeichen gekennzeichnet sind. Denn im Gegensatz zum CE-Kennzeichen (vgl. 2.1.3) stellt das GS-Zeichen ein Gütesiegel für Sicherheit dar. Die Vergabe des GS-Zeichens ist durch das Geräte- und Produktsicherheitsgesetz geregelt. Damit wird das GS-Zeichen nachhaltig gestärkt. Eine Zuerkennung des GS-Zeichens ist künftig auf höchstens fünf Jahre befristet.
2.1.3 CE-Zeichen
Die Abkürzung CE kommt entweder von „Communauté Européene“ (europäische Gemeinschaft) oder von „Conformité Euroéene“ (was so viel bedeutet wie: Übereinstimmung mit den EU-Richtlinien). Die CE-Kennzeichnung wurde 1985 vom EG-Ministerrat im Zuge der Bemühungen um technische Harmonisierung und den Abbau von Handelshemmnissen in der EU beschlossen. Gemäß den Verordnungen zum GPSG müssen mittlerweile Produkte, die innerhalb der EU eingesetzt werden, mit der Kennzeichnung „CE“ versehen werden. In Abbildung 2-2 ist das CE-Zeichen samt seiner genauen Abmessungen zu sehen. Denn nur ein im Größenverhältnis korrekt angebrachtes Zeichnen gilt auch als Nachweis für geprüfte Sicherheit.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 2-2: CE-Zeichen ( www.inmas.de )
Maßgeblich ist, ob das Produkt unter eine oder mehrere von derzeit über 20 relevanten EU-Richtlinien fällt. Hiermit erklärt der Importeur bzw. Hersteller der Maschine im Zusammenhang mit einer Konformitätserklärung, dass diese Maschine den grundsätzlichen sicherheitstechnischen Anforderungen entsprechend konstruiert wurde. Bei einem Großteil der auf dem Markt befindlichen Produkte handelt es sich hierbei, im Gegensatz zum GS-Zeichen, um eine reine Selbstauskunft. Man spricht hier auch vom so genannten „technischen Reisepass“ für innereuropäische
Produkte. Nur bei bestimmten, gefährlichen Maschinen (z.B.
Holzbearbeitungsmaschinen) ist eine sogenannte Baumusterprüfung erforderlich.
2.2 Vorgaben aus DIN und EN
Weiter Vorgaben stellen die „Deutsches Institut für Normung“ (DIN) und die „Europäische Norm“ (EN). Das vorliegende transportable Trainingsgerät (TravelGym) wird laut EN 957-1 in die Klasse H der Heimsportgeräte zur nicht-kommerziellen Nutzung eingeteilt. Diese Einteilung bringt dann folgende Anforderungen aus den Normen EN 957 und DIN 32934, 32935 mit sich:
2.2.1 Äußere Gestaltung
Alle Kanten und Ecken, die den Körper der trainierenden Person tragen, müssen einen Radius von r >2,5mm haben. Die weiteren Kanten und Ecken am Gerät müssen gratfrei, gerundet oder anderweitig verletzungshemmend ausgelegt sein.
Wenn Rohre in der Geometrie des Geräts vorhanden sind, müssen deren Enden mittels eines Stopfens verschlossen werden. Diese Stopfen müssen nach dem Belastungstest noch in ihrer Position sein.
Um Quetsch- und Scherstellen zu vermeiden, müssen in allen zugänglichen Bereichen bis zu einer Höhe von 1800mm bewegliche Teile einen Abstand von mindestens 60mm zu den angrenzenden beweglichen oder festen Teilen haben. Es gelten folgende Ausnahmen:
Wenn nur die Finger gefährdet sind, muss der Abstand 25mm betragen.
Wenn sich der Abstand der betrachteten Teile wären des Trainings nicht ändert, darf der Abstand nicht mehr als 9,5mm betragen.
2.2.2 Einstell- und Arretierungsmechanismus
Die Einstellmöglichkeiten müssen in Wirkung und Art der Bedienung klar ersichtlich sein. Dazu kommen eine leichte Erreichbarkeit sowie eine Sicherung gegen unbeabsichtigtes Verändern der Einstellung. Eine Arretierung muss während des gesamten Betriebs fest bleiben. Verstellelemente dürfen nicht in den Übungsbereich des Trainierenden hineinragen.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
2.2.3 Seile, Bänder und Ketten
Alle verwendeten Seile, Bänder und Ketten, die zur Lastaufbringung und Weiterführung nötig sind, müssen mit dem Sicherheitsfaktor gegen Bruch/Riss von sechs Mal der maximal möglichen Last versehen sein. Dazu müssen die Durchmesser den Vorgaben bezüglich der Umlenkrollen entsprechen. Des Weiteren muss unter Volllast eine einwandfreie Funktion gewährleistet sein. Der Seildurchmesser (d) muss sich nach dem Rillenradius (r) der Seilrolle nach folgendem Verhältnis richten:
Der Rillenradius muss innerhalb des Bereichs
d/2 + 5% bis d/2 + 15%
liegen, mit einem Beiwert von
d/2 + 10%.
Die Haltbarkeit muss in einem Dauerzyklus von 12000 Wiederholungen in der Klasse H erfolgen.
Ein seitliches Ablaufen oder Herausspringen der Seile oder Bänder muss durch Führungen verhindert werden. Auch hierbei ist wieder auf ein Sichern der Auflaufstellen bis zu einer Höhe von 1800mm zu achten, sodass eine Hand nicht quer zur Rolle eingezogen werden kann.
2.2.4 Haltegriffe
Die bei jedem Trainingsgerät benötigten integrierten Haltegriffe müssen eine texturierte Oberfläche aufweisen, um ein Abrutschen zu verhindern. Des Weiteren sind sie an (für die jeweilige Übung) eindeutiger Stelle anzubringen. Bei der Verwendung von angebrachten Haltegriffen ist auf die vorgeschriebene Abziehkraft von 70N zu achten. Unter der Abziehkraft ist die Kraft zu verstehen, die nötig ist, um den Griff von der Stange wieder herunter zu ziehen.
Wenn Drehgriffe verwendet werden gelten folgende Vorgaben: Sie müssen wie die anderen Griffe auch eine texturierte Oberfläche haben und darüberhinaus noch eine Arretierungsvorrichtung haben.
2.2.5 Prüfverfahren
Die oben angeführten Vorgaben haben natürlich auch ein geregeltes Überprüfungsverfahren. Angefangen wird hierbei mit den allgemeinen Prüfungen, die u.a. Maßprüfung, Sichtprüfung, Tastprüfung und Funktionsprüfung beinhalten. Das verwendete Prüfgerät ist hier ein sogenannter Prüffinger, der aus einem Griff und einem daran angeschlossenen Konus besteht.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Die Prüfungen müssen bei 23°C ± 5°C und einer relat iven Luftfeuchte von 55% bis 75% erfolgen.
Nach Prüfung der einzelnen Werte muss auch die Standfestigkeit des Geräts getestet werden. Hierzu setzt sich eine Prüfperson (100kg ± 5kg) auf das Gerät, so als ob eine Trainingseinheit durchgeführt wird. Hierbei darf das das Gerät während der Übung bei 10° in Dynamikrichtung und bei 5° in allen anderen Richtungen nicht kippen. Wie oben schon erwähnt müssen bei Heimsportgeräten für den nicht kommerziellen Einsatz für den Dauerbeanspruchungstest 12000 Lastspiele über 80% des möglichen Bewegungsbereichs wie im normalen Übungsbetrieb durchgeführt werden.
Weiter ist die Beanspruchung unter Benutzergewicht zu prüfen. Bei der hier gültigen Klasse H hat jedes Bauteil das 2,5-fache des Benutzergewichts (100kg oder das jeweilig vorgesehene) auszuhalten. Bei einer Prüfung (quasi statisch) dürfen sich die Träger oder tragenden Flächen nicht mehr als f= 1/100 und Kragträger nicht mehr als f= 1/150 sowie sonstige Maße nicht mehr als 1% verformt haben.
Bei einer Beanspruchung unter Zusatzbelastung ist einer Prüfung mit der Kraft F = [Gk (kg) + 1,5 G (kg)] * 2.5 * 9,81 m/s2
ohne Bruch standzuhalten (Gk: Kraft in kg, die sich anteilig aus dem Körpergewicht ergibt; G: maximale Beanspruchung laut Hersteller).
Das Trainingsgerät muss nach allen erfolgten Prüfungen noch normal funktionsfähig sein.
Nachfolgend werden alle Ergebnisse in einem Prüfbericht gesammelt und detailliert dargestellt. Dieser Prüfbericht muss u.a. Name und Adresse des Prüflabors, eine unverwechselbare Identifizierung des Berichts (z.B. Seriennummer) und natürlich Name und Adresse des Auftraggebers enthalten.
2.2.6 Mindestens erreichbare Trainingsbelastung
Tabelle 2-1: Mindestens zu erreichende Trainingslast
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
2.2.7 Mitzuliefernde Informationen
Nach bestandener Prüfung kann das Trainingsgerät in den Verkehr gebracht werden. Bei der Auslieferung ist allerdings darauf zu achten, dass ein Pflege- und Instandhaltungsplan sowie eine Montageanleitung mitgeliefert werden. Die Montageanleitung ist nur verpflichtend, wenn das Gerät nach Auslieferung vom Kunden noch zusammengebaut werden muss. In diesem Fall ist diese Anleitung deutlich und unverwechselbar in der sprachlichen Ausführung in der jeweiligen Landessprache beizulegen. Darüberhinaus braucht jedes Gerät eine Gebrauchsanweisung mit u.a. Adresse des Kundendiensts, Angaben zum Anwendungsbereich, Informationen über die richtige Benutzung und einer Übungsanleitung.
2.2.8 Kennzeichnung
Trainingsgeräte müssen mit einigen Kennzeichnungen versehen werden. Dabei sind Name (Label) und vollständige Adresse des Herstellers, Lieferers oder Importeurs verpflichtend. Dazu kommen das Höchstgewicht des Benutzers sowie die maximale Trainingslast. Bei den Angaben zum Gerät sind sie Klassifizierung (S, H, I) und die individuelle Kennnummer wichtig.
Zum Schluss muss noch das Piktogramm (Abbildung 2-3) angebracht werden, welches den Benutzter darauf hinweist die Herstellerinformationen zu lesen.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 2-3: Hinweis die Herstellerinformationen zu lesen, RAL
2.3 Vorgaben aus RAL
Als RAL wird das „Deutsche Institut für Gütesicherung und Kennzeichnung e.V.“ bezeichnet. Die Abkürzung kommt von früher, als das Institut noch „Reichsausschuß für Lieferbedingungen“ hieß. Die einzelnen Bestimmungen werden immer mit RAL-GZ und der betreffenden Nummer gekennzeichnet. Das „GZ“ steht für Gütezeichen.
2.3.1 Geltungsbereich
Die Güte- und Prüfbestimmungen der RAL-GZ 945 legen Inhalt und Umfang der Überwachungsmaßnahmen sowie der Ausführungen zur Kennzeichnung gütegesicherter Leistungen der Erstellung eigenproduzierter Sportgeräte fest. Darüberhinaus werden die Vorschriften für die Inspektion und Wartung dieser Sportgeräte geregelt. Somit werden reproduzierbare Qualitätsmerkmale geschaffen und dauerhaft erhalten.
Diese Bestimmung schreibt selbst keine genauen Regeln vor, sie beruft sich lediglichauf die für diese Geräte gültigen Normen und Vorgaben. Insbesondere sei auf die Maschinenrichtline 89/392/EWG und das Geräte- und Produktsicherheitsgesetz hingewiesen. Darüberhinaus gelten die Normen für die jeweiligen Sportgeräte.
2.3.2 Prüfbestimmungen
Zu allererst gilt es einen Inspektions- und einen Wartungsbericht nebst einer genauen Leistungsbeschreibung zu erstellen. Die RAL gibt hierzu beispielhaft einige Vorlagen an. Hierbei wird bereits klar herausgestellt, dass es sich bei der RAL um ein Gütezeichen handelt, das durch eine externe Prüfung erworben werden kann. Unterschieden wird zwischen der Erstellung (Herstellung und Montage) und der Inspektion/ Wartung von Sportgeräten. Letzter umfasst auch den Umbau, Ergänzungen und Nutzungsänderungen.
Die personellen Anforderungen sind strikt geregelt. Die Durchführung darf nur von gut ausgebildeten Fachleuten mit einem Abschluss der betreffenden Fachrichtung (Meister, Ingenieur,...), sowie einer Berufserfahrung von mindestens 5 Jahren durchgeführt werden. Dazu muss der Betrieb geeignete Werkzeuge für die Herstellung und die Wartung zur Verfügung stellen. Zur Verleihung der Urkunde und bei Wiederholungsprüfungen sind sogar Unbedenklichkeitsbescheinigungen von Finanz- und Arbeitsbehörde vorzulegen.
Es ist zu beachten, dass sich diese RAL nur auf die Erstellung von fabrikneunen und eigenproduzierten Sportgeräten bezieht. Des Weiteren schreibt die RAL vor, dass man auch die Entsorgung von Alt-Geräten und -Teilen regeln muss.
2.3.3 Überwachung
Die Überwachung gliedert sich in die Teile Erstprüfung, Eigenüberwachung, Fremdüberwachung und Wiederholungsprüfung.
2.3.3.1 Erstprüfung
Die Erstprüfung und deren Bestehen sind Voraussetzung für den Erhalt des Gütezeichens. Der Antragsteller ist verpflichtet, dass alle vereinbarten Leistungen der betreffenden RAL-GZ auch eingehalten wurden. Auch sind 50 Inspektionen und 50 Wartungen nachzuweisen, die an mindesten zehn erstellten Sportgeräten innerhalb von zwölf Monaten durchzuführen sind. Die Erstprüfung wird von der Gütegemeinschaft veranlasst, aber von einem anerkannten neutralen Prüfinstitut durchgeführt. Der dann verfasste Bericht wird an die Gütegemeinschaft und den Antragsteller ausgehändigt.
2.3.3.2 Eigenüberwachung
Jeder Gütezeichenbenutzer hat zur Einhaltung der Güte- und Prüfbestimmungen eine kontinuierliche und jederzeit einsehbare reproduzierbare Eigenüberwachung aller zum Umfang der Zertifizierung gehörenden Teile durchzuführen. Diese Überwachung ist in Form eines Leistungsverzeichnisses, welches beispielhaft bei der RAL zu bekommen ist, zu dokumentieren und für einen Zeitraum von sechs Jahren aufzubewahren. Dem Fremdüberwacher sind diese Unterlagen im Falle einer Prüfung vorzulegen.
2.3.3.3 Fremdüberwachung
Die Fremdüberwachung dient der Feststellung, ob auch alle Kriterien und Vorgaben dauerhaft erfüllt werden. Es wird auch die Art und Weise der Durchführung der Prüfungen kontrolliert. Die Fremdüberwachung hat ohne Voranmeldung zu geschehen und ist mindestens zweimal jährlich durchzuführen. Der Gütezeichenbenutzer ist verpflichtet dem Fremdprüfer mindestens 15 aktuelle Prüfobjekte schriftlich vorzuweisen, an denen gütegesicherte Leistungen erbracht werden. Im Rahmen der Fremdüberwachung hat der Prüfer, der sich ausweisen muss, das Recht die Handhabung der Eigenüberwachung und deren Ergebnisse auf Vollständigkeit und Schlüssigkeit zu bewerten. Auch die Gültigkeit der zu Grunde liegenden Normen ist nachzuweisen.
2.3.3.4 Wiederholungsprüfung
Tauchen im Rahmen der Fremdprüfung Mängel auf, die ein weiteres Benutzen des Gütesiegels nicht mehr rechtfertigen, so ist eine Wiederholungsprüfung anzusetzen, bis zu der der Antragssteller die Möglichkeit hat die Mängel zu beseitigen. Zeitpunkt, Inhalt und Umfang dieser Prüfung legt der Güteauschuss fest. Wird diese Wiederholungsprüfung auch nicht mit positivem Ergebnis abgeschlossen, kommt es zu einer Ahndung der Verstöße. Diese geht von Verwarnung und häufigerem Prüfen, über Geldstrafen bis zu einer Höhe von 10000 bis hin zum Entzug des Gütesiegels.
2.3.4 Kennzeichnung
Nach erfolgreicher Prüfung und bei anhaltendem Bestehen der Wiederholungsprüfungen darf das offizielle Gütezeichen am Sportgerät angebracht werden. Wichtig ist, dass es nach der Anbringung vom Benutzer des Gerätes leicht aufzufinden ist. Das Aussehen des Gütezeichens ist in Abbildung 2-4 zu sehen.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 2-4: RAL-Gütezeichen, RAL
3 Muskeln und deren Training
Das gesamte Kapitel 3 ist in Anlehnung an Boeckh-Berehns/ Buskies geschrieben. Sämtliche Abbildungen sind aus diesen Büchern. Die erwähnten Übungen haben die Autoren durch EMG-Messungen (Elektromyografie - Messung der Muskelaktivität) als die Effektivsten ermittelt.
3.1 Allgemeine Trainingsmethodik
Entscheidend für einen guten Trainingserfolg ist nach neben der sorgfältigen Auswahl der Übungen auch die Auswahl der richtigen Trainingsmethode. Hier gilt es die Fragen „Wie viel Gewicht?“, „Wie viele Sätze?“ und „Wie oft pro Woche?“ für den jeweiligen Sportler individuell zu beantworten und so die optimale Trainingsmethode zu finden.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 3-1: allgemeine Trainingsmethodik
3.1.1 Wie viel Gewicht?
Bei der Frage des Gewichts müssen mehrere Faktoren beachtet werden. So spielen neben dem eigentlichen Trainingsgewicht auch die Wiederholungszahl und somit die Dauer eines Satzes ein wichtige Rolle für das gesamte Trainingspensum. Je geringer das Gewicht, desto höher die Anzahl der möglichen Wiederholungen und somit auch die Dauer des Satzes. Bei hohem Gewicht verhält es sich natürlich genau andersherum.
3.1.2 Wie viele Sätze?
Dies ist eine entscheidende Frage jedes Krafttrainings. Man unterscheidet hierbei nach Einsatztraining, bei dem pro Muskelgruppe nur eine Einheit (Satz) durchgeführt wird, und Mehrsatztraining, bei dem pro Muskelgruppe zwei bis fünf (oder sogar mehr) Sätze durchgeführt werden.
Einsatztraining ist speziell bei Anfängern die einzig richtige Wahl, um einen zwar nicht schnellen aber nachhaltigen Trainingseffekt zu erhalten. Denn auch mit diesen Methoden können bei Einsteigern in den ersten fünf bis sechs Monaten sehr gute Ergebnisse erzielt werden. Hierbei reicht ein Training zweimal die Woche aus.
Mehrsatztraining richtet sich folglich an Fortgeschrittene, die auch den damit verbundenen Mehraufwand an Zeit nicht scheuen. Der Trainingserfolg ist wesentlich höher. Wichtig ist allerdings, dass das Training kontinuierlich und über lange Zeit ohne große Unterbrechung durchgeführt wird.
Tabelle 3-1: Eignung für Einsatz-/ Mehrsatztraining
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
3.1.3 Wie oft pro Woche?
Die Anzahl der Trainingseinheiten pro Woche richtet sich nach dem Trainierenden und dessen Zustand, sowie dem Trainingsziel. Grundlegend ist aber ein regelmäßiges Training, denn nur dieses führt zu den gewünschten Zielen und sichtbaren, langanhaltenden Ergebnissen. So liefert schon ein Einsatztraining (einmal pro Woche) einen spürbaren Kraftzuwachs. Je mehr Einheiten pro Woche absolviert werden, desto schneller und größer ist der Erfolg. Mehrsatztraining bezeichnet ein Training bei dem pro Einheit mehrere Sätze abgearbeitet werden, es können auch mehrere Einheiten pro Woche sein. Doch ist es wichtig speziell bei Anfängern langsam mit dem Training zu beginnen und sich kontinuierlich zu steigern. Wenn man den Zeit-Nutzen-Aufwand mit in Betracht zieht ist ein zweimaliges Einsatztraining pro Woche die optimale Lösung für Nicht-Leistungssportler.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 3-2: Belastungsdosierung
3.1.4 Sanftes oder hartes Training?
Jegliches Training lässt sich sanft oder hart/intensiv gestalten. Die Art des Trainings (Intensität, gewähltes Gewicht, Anstrengung bei der Ausführung, etc.) richtet sich nach Trainingszustand und -ziel sowie der Belastungsverträglichkeit des Einzelnen.
„Sanftes Training“ ist besonders gut für Einsteiger, „Gelegenheitstrainierer“ oder als Unterstützung zum normalen Training (z.B. während einer Geschäftsreise) geeignet. Wichtig ist es hierbei das Training bereits bei einer mittel bis schwer empfundenen Last zu beenden, um somit ein Erreichen der kompletten Ausbelastung zu vermeiden. Als Mittelmaß lässt sich hier eine Wiederholungszahl von 15 – 20 angeben, das dazugehörige Gewicht bestimmt man am besten empirisch. Bei dieser Art von Training sind im Vergleich zum harten Training die orthopädische Belastung und die Herz- Kreislauf- Belastung geringer, was aber auch zur Folge hat, dass mit geringeren Kraftzuwächsen und einem langsamen/ langsameren Trainingserfolg zu rechnen ist.
Im Gegensatz dazu eignet sich „hartes Training“ besonders für erfahrene Sportler. Hier wird bis zur letztmöglichen Wiederholung trainiert und die Belastungsintensität ständig auf hohem Niveau gehalten und sogar noch weiter gesteigert.
Tabelle 3-2: Eignung der Trainingsart
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
3.1.5 Welche Übungsausführung?
Nicht nur die bis jetzt vorgestellten Möglichkeiten der Variation ermöglichen ein individuell optimales Training, sondern auch die Art der Ausführung. So weichen zum Beispiel bei der Übung des Latissimusziehens die einzelnen Belastungen ja nach Winkel im Ellbogen stark voneinander ab. Es ergibt sich die Möglichkeit die Übungsausführung auf spezielle Teile des Muskels auszulegen. Allerdings sollte diese Art des Trainings den fortgeschrittenen Sportlern vorbehalten bleiben.
3.2 Oberkörper
Ähnlich wie bei Frauen gibt es bei Männern auch gewisse ästhetische Ideale. Hierzu gehört bei letzterem eindeutig der Oberkörper mit wohlgeformten starken Schultern und einer gut trainierten Brust. Des Weiteren darf der Waschbrettbauch nicht fehlen, um ein attraktives Gesamtbild abzugeben. Neben der ästhetischen Funktion haben die Muskeln natürlich eine weitere wichtige Funktionen: Gewährleistung des gesamten Bewegungsspektrums und Schutz des Körpers vor Verletzung. So ist ein gut trainierter Oberkörper eine notwendige Voraussetzung für den Freizeit- und Leistungssport. Die mehr investierte Zeit für ein individuell abgestimmtes Training lohnt sich also auf jeden Fall schon, wenn dadurch eine Verletzung und die damit verbundene Rehabilitationszeit vermieden wurde.
3.2.1 Schultergürtel
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 3-3: Schultergürtel
3.2.1.1 Großer Brustmuskel
Der große Brustmuskel ist einer der wirksamsten Muskeln für die Bewegung im Schultergelenk. Mit seinen drei Teilen (obere, mittlerer, unterer Anteil) bedeckt er fast den gesamten Brustkorb und verleiht ihm so die charakteristische Form. Neben der Formgebung erfüllt er auch noch die eigentliche Funktion der Bewegungssteuerung. Er zieht den Arm an den Körper (Adduktion), dreht ihn nach innen (Innenrotation) und führt ihn nach vorne (Anteversion). Darüberhinaus senkt er den erhobenen Arm nach unten. Da er an den meisten komplexen Bewegungen, die eine Beschleunigung des Armes gegen den Rumpf bedingen, beteiligt ist, kommt ihm bei vielen Sportarten (Wurfdisziplinen, Schwimmen) eine große Bedeutung bei.
Für ein wirksames Training haben sich fliegende Bewegungen als am effektivsten herausgestellt. Hierzu wird im Liegen (für oberen und mittleren Teil) bzw. im Stehen (für unteren Teil) ein Kabelzug über Kreuz ausgeführt. Dabei werden alle anatomischen Funktionen des großen Brustmuskels am besten umgesetzt. Bei der Übung im Stand kann am Ende der Zugstrecke noch eine Innenrotation mit Kreuzung der Arme vor dem Körper ausgeführt werden, um eine noch höhere Aktivierung des Muskels zu erreichen. Darüberhinaus werden bei dieser Übung der Deltamuskel und der Trizeps aktiviert, was zu einem höheren Trainingseffekt beim Brustmuskel führt.
Abbildung 3-5: Kabelzug stehend
3.2.1.2 Deltamuskel
Der Deltamuskel gehört zur Schultergelenkmuskulatur. Das Schultergelenk ist von seiner Knochenbauweise her wenig stabil und benötigt deshalb viel Muskulatur und einen guten Bandapparat zur Stabilisierung und Ermöglichung einer großen Beweglichkeit.
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- Arbeit zitieren
- Dipl. Ing. Paul Schmitgen (Autor:in), 2009, TravelGym - Konstruktion eines ergonomisch optimierten transportablen Trainingsgeräts, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/130228
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