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Die
Erfindung betrifft einen Vibratorvorrichtung nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Eine
derartige Vibratorvorrichtung zum Einleiten von Schwingungen in
eine Person umfasst einen Träger,
der dazu eingerichtet und vorgesehen ist, zum Einleiten von Schwingungen
in eine Person mit jener Person in Kontakt zu treten, einen Schwingungserzeuger,
der dazu eingerichtet und vorgesehen ist eine Schwingung zu vollführen, wobei
der Schwingungserzeuger zum Übertragen
von Schwingungen auf den Träger
um eine Schwenkachse schwenkbar am Träger gelagert ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vibratorvorrichtung der
eingangs genannten Art zu schaffen, die hinsichtlich der Lagerung
des Schwingungserzeugers verbessert ist.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Vibratorvorrichtung mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 gelöst.
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Danach
ist vorgesehen, dass der Schwingungserzeuger in einer senkrecht
zur Schwenkachse erstreckten Ebene um die Schwenkachse schwenkbar
elastisch am Träger
gelagert ist, und zwar insbesondere kugellagerfrei. D. h., die Schwenkachse kann
entlang aller von jener Ebene umfassten Raumrichtungen um einen
vordefinierbaren Betrag verlagert werden, wobei aufgrund der elastischen
Lagerung die Schwenkachse in ihre Ausgangsposition zurückkehrt.
Vorzugsweise ist der Schwingungserzeuger in zwei zueinander entlang
der Schwenkachse beabstandeten Punkten der Schwenkachse elastisch gelagert,
so dass die Schwenkachse auch ihre Winkellage im Raum verändern kann,
d. h., die Schwenkachse kann aus ihrer Ausgangslage um einen vordefinierbaren
Betrag heraus rotiert werden, wobei auch hier aufgrund der elastischen
Lagerung eine Rückstellung
in die Ausgangslage erfolgt.
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Durch
die schwenkbare Lagerung des Schwingungserzeugers wird sichergestellt,
dass im Wesentlichen nur Schwingungen des Schwingungserzeugers auf
den Träger übertragen
werden, die entlang der Gewichtskraft des Schwingungserzeugers (quer
zur Schwenkachse) erfolgen. D. h., bei einem entlang einer horizontalen
Ebene erstreckten Träger
führt eine
derartige Kopplung des Schwingungserzeugers an den Träger zu einer
periodischen Bewegung des Trägers
zwischen zwei Umkehrpunkten, die sich entlang der Vertikalen gegenüber liegen.
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Bevorzugt
ist der Schwingungserzeuger auch entlang der Schwenkachse elastisch
am Träger gelagert,
d. h., er lässt
sich um einen vordefinierbaren Betrag entlang der Schwenkachse verlagern,
wobei auch hier die elastische Lagerung eine Rückstellung des Schwingungserzeugers
in dessen Ausgangslage (kräftefreie
Lage) bewirkt.
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Die
erfindungsgemäße Vibratorvorrichtung weist
somit eine verschleiß-
und geräuscharme
Lagerung auf.
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Zur
vorgenannten elastischen Lagerung des Schwingungserzeugers ist zumindest
ein Lagerelement vorgesehen, wobei jenes mindestens eine Lagerelement
bei einem um die Schwenkachse in eine (die Schwenkachse umlaufende)
Schwenkrichtung verschwenkten Schwingungserzeugers eine rückstellende
Schwenkbewegung des Schwingungserzeugers in die entgegen gesetzte
Schwenkrichtung bewirkt.
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Eine
solche Schwenkbewegung als Teil einer Pendelbewegung des Schwingungserzeugers
entsteht, da der Schwingungserzeuger zum Erzeugen von Schwingungen
vorzugsweise um eine Rotationsachse rotierende Unwuchten aufweist,
die eine Kreisschwingung des Schwingungserzeugers in einer senkrecht
zur Schwenkachse erstreckten Ebene bewirken. Die entlang der Vertikalen
weisenden Anteile jener Kreisschwingung werden auf den Träger übertragen,
die quer hierzu gerichteten Schwingungen (entlang der Horizontalen)
verursachen maßgeblich die
Pendelbewegung des Schwingungserzeugers entlang der Horizontalen.
Der Träger
kann natürlich auch
aufgrund der schwenkbaren Lagerung des Schwingungserzeugers am Träger zu horizontalen Schwingungen
angeregt werden, so dass der Träger letztlich
in einer Ebene senkrecht zur Rotations- bzw. Schwenkachse eine Schwingung
mit einer elliptischen Bahn vollführt, deren Hauptachse entlang
der Vertikalen orientiert ist und betragsmäßig wesentlich größer ist
als die entlang der Horizontalen verlaufende Nebenachse jener elliptischen
Bahn. Idealerweise erfolgt die Lagerung so, dass die Nebenachse
verschwindet und sich eine lineare, entlang der Vertikalen erstreckte
Schwingungsbahn des Trägers
ergibt.
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Vorzugsweise
weist das mindestens eine Lagerelement zur elastischen Lagerung
des Schwingungserzeugers einen elastisch deformierbaren Körper auf,
der die Schwenkachse bevorzugt in einer senkrecht zur Schwenkachse
erstreckten Ebene umgreift. In einer Variante der Erfindung besteht
jener Körper
des Lagerelementes aus einem Gummi.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung ist der elastisch deformierbare Körper als ein Hohlzylinder ausgebildet,
wobei jener hohlzylindrische Körper von
einer die Schwenkachse umgreifenden ersten (vorzugsweise hohlzylindrischen)
Hülse form-
und stoffschlüssig
umschlossen ist, wobei die Zylinderachsen des Körpers und der ersten Hülse zusammenfallen.
Die erste Hülse
ist insbesondere fest mit der nach außen gewandten äußeren Mantelfläche des
elastischen Körpers
verbunden. Des Weiteren ist das mindestens eine Lagerelement über die
erste Hülse
mit dem Träger
fest verbunden.
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Die
nach Innen gewandte innere Mantelfläche des elastischen Körpers ist
vorzugsweise mit einer die Schwenkachse umlaufenden zweite Hülse form-
und stoffschlüssig
verbunden. D. h., die zweite Hülse
wird im Querschnitt sowohl von dem elastischen Körper als auch von der ersten
Hülse umgriffen.
Da die beiden Hülsen über den
elastischen Körper
miteinander verbunden sind, können
sie gegeneinander verdreht bzw. die Zylinderachsen der Hülsen aus
der Flucht gebracht werden, sowie gegeneinander entlang ihrer Zylinderachsen
verschoben werden, wobei der elastische Körper jeweils die Rückstellung
der Hülsen
bewirkt, so dass die Zylinderachsen der Hülsen zusammenfallen und die
Hülsen
entlang der gemeinsamen Zylinderachse nicht gegeneinander verschoben
sind. Bevorzugt fallen die Zylinderachsen der Hülsen und des elastischen Körpers mit
der Schwenkachse des Schwingungserzeugers zusammen.
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Vorzugsweise
ist das Lagerelement über
die zweite Hülse
fest mit dem Schwingungserzeuger verbunden. Hierzu wird in einer
Variante der Erfindung ein Bolzen insbesondere formschlüssig in
die zweite Hülse
eingeführt,
so dass er die zweite Hülse
durchgreift, wobei ein freier Endbereich der Bolzens aus der zweiten
Hülse hinaus
steht und mit einem vom Schwingungserzeuger abstehenden Flansch
verbunden ist, insbesondere mit diesem verschraubt ist. Hierzu weist
jener freie Endbereich des Bolzens ein entsprechendes Gewinde auf.
Insbesondere ist der Bolzen so in die zweite Hülse eingeführt, dass er mit der Schwenkachse
zusammenfällt.
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Zum
Befestigen der ersten Hülse
am Träger ist
bevorzugt eine Aufnahme am Träger
für die
erste Hülse
vorgesehen, die die erste Hülse
zum Festlegen des mindestens einen Lagerelementes am Träger in einer
senkrecht zur Schwenkachse erstreckten Ebene eng umgreift, so dass
die erste Hülse
insbesondere unbeweglich durch die Aufnahme gehalten wird. Eine
derartige Aufnahme kann auch an einer separaten, flächenförmigen Trägerplatte
des Trägers
ausgebildet sein, d. h., der Träger
kann mehrteilig ausgebildet sein.
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Bevorzugt
ist zur elastischen Lagerung des Schwingungserzeugers ein weiteres
Lagerelement vorgesehen, wobei das weitere Lagerelement dem einen
Lagerelement entlang der Schwenkachse gegenüberliegt. Für den Aufbau des weiteren Lagerelementes
gilt das vorstehend im Hinblick auf das eine Lagerelement Ausgeführte entsprechend.
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Die
elastischen Eigenschaften der Körper der
Lagerelemente werden im Wesentlichen durch die geometrischen Ausmaße jener
Körper
sowie die elastischen Eigenschaften der Materialien bestimmt, aus
denen die elastisch deformierbaren Körper hergestellt sind (bei
elastischen Körpern
aus einem Elastomer werden die elastischen Eigenschaften im Wesentlichen
durch die Shore-Härte
des Elastomers charakterisiert).
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Besonders
bevorzugt ist der Schwingungserzeuger dazu eingerichtet und vorgesehen,
eine Schwingung in Form einer Kreisschwingung auszuführen, wobei
der Schwingungserzeuger vorzugsweise derart schwenkbar am Träger gelagert
ist, dass der Träger
lediglich zu Vertikalschwingungen angeregt wird und Horizontalschwingungen
weitestgehend unterdrückt
werden.
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Der
Träger
der Vibratorvorrichtung dient zur Aufnahme einer Person, in die
die durch den Schwingungserzeuger erzeugten und auf den Träger übertragenen
Schwingungen eingeleitet werden sollen, so dass der Körper jener
Person zu einer entsprechenden Schwingung (Vibration) angeregt wird.
Zur Aufnahme der Person bildet der Träger eine Fläche aus, die sich bei einem
bestimmungsgemäß angeordneten
Träger
vorzugsweise in einer horizontalen Ebene erstreckt, so dass eine
Person auf jener Fläche
des Trägers
stehen, sitzen oder diese in einer sonstigen Weise belegen kann.
Die besagten Vertikalschwingungen, zu denen der Träger bevorzugt
angeregt wird, verlaufen also senkrecht zu jener Fläche des
Trägers.
Der Träger
kann hierbei die gesamte Gewichtskraft jener Person aufnehmen.
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Vorzugsweise
erstreckt sich die Schwenkachse, um die der Schwingungserzeuger
schwenkbar am Träger
gelagert ist – bezogen
auf die Vertikale – unterhalb
jener Fläche,
und zwar insbesondere parallel zu jener Fläche des Trägers. Dabei ist der Schwingungserzeuger
entlang der Vertikalen unterhalb des Trägers am Träger hängend angeordnet, so dass die
Gewichtskraft des Schwingungserzeugers über die Gesamtheit der Lagerelemente
in den Träger
eingeleitet wird.
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Der
Träger
selbst ist über
zumindest ein Federelement mit einer unterhalb des Trägers angeordneten,
parallel zum Träger
erstreckten Bodenplatte gekoppelt, die zur Anordnung auf einer ebenen,
entlang einer horizontalen Ebene erstreckten Unterlage (z. B. einem
Fußboden)
eingerichtet und vorgesehen ist. Hierzu stehen von der Bodenplatte
in Richtung auf die Unterlage Füße ab, über die
sich die Bodenplatte an der Unterlage abstützt. Damit möglichst
keine Schwingungen auf die Unterlage übertragen werden, sind die
Füße zum Dämpfen der
Schwingungen elastisch deformierbar ausgebildet. Vorzugsweise bestehen
die Füße aus einem
Gummi. Die Dämpfungseigenschaften
der so gearteten Lagerung der Bodenplatte werden bestimmt durch
die Anzahl der Füße, die
Form der Füße, sowie
ggf. durch die Eigenschaften des für die Füße verwendeten Gummis (Shore-Härte).
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Vorzugsweise
stützt
sich das mindestens eine Federelement an einem senkrecht zur Bodenplatte
erstreckten und von der Bodenplatte in Richtung auf den Träger abragenden
Stützelement
(Sockel) der Bodenplatte ab, das mit dem Federelement fluchtet.
Die Länge
des Stützelementes
entlang seiner Erstreckungsrichtung ist dabei derart bemessen, dass
der Schwingungserzeuger auch bei voller Kompression des mindestens
einen Federelementes entlang der Erstreckungsrichtung (Vertikalen)
nicht die Bodenplatte berührt.
Vorzugsweise weist die Bodenplatte unterhalb des Schwingungserzeugers
eine durchgängige
Aussparung (Öffnung)
auf. Diese Öffnung
dient einerseits als Montageöffnung,
durch die hindurch der Schwingungserzeuger der Vibratorvorrichtung
entnommen oder montiert werden kann, wobei diese Öffnung zusätzlich einen
größeren Abstand zwischen
dem Schwingungserzeuger und der Bodenplatte bzw. einer unterhalb
der Bodenplatte verlaufenden Unterlage bereitstellt. Bei Vorhandensein einer
solchen Öffnungen
kann der Schwingungserzeuger somit ggf. über die Erstreckungsebene der Bodenplatte
hinaus schwingen.
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Vorzugsweise
ist der Träger über eine
Mehrzahl an Federelementen der vorstehenden Art mit der Bodenplatte
gekoppelt. Bei den Federelementen handelt es sich vorzugsweise um
Gummihohlfedern, die eine balgartigen Form aufweisen.
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Vorzugsweise
ist der Schwingungserzeuger dazu ausgebildet, in einer senkrecht
zur Schwenkachse erstreckten Ebene eine Schwingung in Form einer
kreisförmigen
Bewegung auszuführen.
Die um die Schwenkachse schwenkbare Lagerung sorgt nun dafür, dass
vornehmlich der senkrecht zum Träger gerichtete
Anteil jener Schwingung des Schwingungserzeugers auf den Träger übertragen
wird. Die quer hierzu orientierten Anteile bewirken eine Pendelbewegung
des schwenkbar aufgehängten Schwingungserzeugers,
so dass die Neigung des Trägers
eine Schwingung entlang seiner Erstreckungsebene auszuführen vergleichsweise
gering ist.
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Zum
Erzeugen der Schwingung weist der Schwingungserzeuger eine um eine
Rotationsachse rotierbare Welle auf, an der zumindest ein Massenelement
angeordnet ist, dessen Schwerpunkt quer zur Rotationsachse von der
Rotationsachse beabstandet ist. Bevorzugt verläuft die Rotationsachse parallel
zur der Schwenkachse, und zwar bevorzugt unterhalb der Schwenkachse.
Bei der Rotation der Welle vollführt
der Schwerpunkt des Schwingungserzeugers aufgrund dieser Unwucht
eine Kreisschwingung in einer Senkrecht zu jener Rotationsachse
erstreckten Ebene. Vorzugsweise ist an der Welle ein weiteres Massenelement
der vorgenannten Art angeordnet, wobei die beiden Massenelemente
vorzugsweise je an einem freien Endabschnitt der Welle festgelegt sind
und einander entlang der Welle gegenüberliegen.
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Vorzugsweise
sind die Massenelemente so manipulierbar, dass sich hieraus beliebig
veränderbare
Unwuchten der Welle erzeugen lassen. Dies kann beispielsweise dadurch
realisiert werden, dass die Massenelemente jeweils zumindest zwei
gegeneinander verschiebbare (rotierbare) Teile aufweisen, die so
gegeneinander verschiebbar (gegeneinander um die Welle rotierbar)
sind, dass der Schwerpunkt des aus den beiden Teilen bestehenden
Massenelementes quer zur Welle in Richtung auf die Welle oder von
dieser weg verlagert werden kann.
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Dabei
sind jene gegeneinander verschiebbaren oder rotierbaren Teile der
Massenelemente vorzugsweise so an der Welle gelagert, dass eine
den Schwerpunkt der Unwucht verlagernde Verschiebung oder Rotation
der beiden Teile eines Massenelementes gegeneinander durch eine
Drehrichtungsumkehr der Welle ausgelöst wird. Auf diese Weise kann
durch eine Drehrichtungsumkehr der Welle des Schwingungserzeugers
die Amplitude der zu erzeugenden Schwingung zumindest zwischen zwei
Werten (die unterschiedlich großen
Unwuchten der Welle entsprechen) variiert werden. Die Frequenz der
zu erzeugenden Schwingung wird maßgeblich durch die Rotationsfrequenz
der Welle bestimmt.
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Die
Teile eines Massenelementes (Unwucht) weisen bevorzugt Anschläge auf,
die die Rotation (Verschiebung) jener Teile gegeneinander begrenzen.
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Die
dargestellten Merkmale und Vorteile der Erfindung sollen anhand
der nachfolgenden Figurenbeschreibungen von Ausführungsbeispielen verdeutlicht
werden. Es zeigen:
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1 eine
Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vibratorvorrichtung;
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2 eine
teilweise geschnittene Ansicht der in der 1 gezeigten
Vibratorvorrichtung entlang der Linie II-II der 1;
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3 ein
Detail der 2;
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4 eine
Seitenansicht der in der 1 bis 3 gezeigten
Vibratorvorrichtung;
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5 eine
teilweise geschnittene Ansicht der in den 1 bis 4 gezeigten
Vibratorvorrichtung entlang der Linie V-V der 4;
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6 ein
Detail der 5;
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7 eine
Seitenansicht eines Schwingungserzeugers einer erfindungsgemäßen Vibratorvorrichtung;
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8 eine
weitere Seitenansicht des in der 7 gezeigten
Schwingungserzeugers;
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9 eine
teilweise geschnittene Ansicht des in den 7 und 8 gezeigten
Schwingungserzeugers entlang der Linie IX-IX der 8;
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10 eine
teilweise geschnittene, perspektivische Ansicht des in den 7 bis 9 gezeigten Schwingungserzeugers
entlang der Linie IX-IX der 8;
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11 eine
weitere, teilweise geschnittene und perspektivische Ansicht des
in den 7 bis 10 gezeigten Schwingungserzeugers
entlang der Linie IX-IX der 8;
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12 eine
perspektivische Ansicht des in den 7 bis 11 gezeigten
Schwingungserzeugers;
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13 eine
perspektivische Explosionsdarstellung einer Trägerplatte eines Trägers einer
erfindungsgemäßen Vibratorvorrichtung,
wobei der Schwingungserzeuger über
jene Trägerplatte
am Träger
der Vibratorvorrichtung zu befestigen ist.
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14 eine
perspektivische Ansicht der in der 13 gezeigten
Trägerplatte;
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15 eine
perspektivische Ansicht eine Unterseite eines Trägers einer erfindungsgemäßen Vibratorvorrichtung,
ohne die in den 13 und 14 gezeigte
Trägerplatte;
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16 eine
perspektivische Ansicht der in der 15 gezeigten
Unterseite des Trägers,
mit daran montierter Trägerplatte,
an der ein Schwingungserzeuger der in den 7 bis 12 gezeigten
Art schwenkbar gelagert ist;
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17 eine
ausschnitthafte, perspektivische Ansicht der Unterseite einer erfindungsgemäßen Vibratorvorrichtung;
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18 eine
Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vibratorvorrichtung mit
einer zusätzlichen Bedieneinrichtung
in Form eines Handschalters;
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19 eine
weitere Seitenansicht der in der 18 gezeigten
Vibratorvorrichtung; und
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20 eine
perspektivische Ansicht der Unterseite der in den 18 und 19 gezeigten
Vibratorvorrichtung.
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1 zeigt
im Zusammenhang mit den 2 bis 6 und 17 eine
erfindungsgemäße Vibratorvorrichtung 1,
mit einem Träger
T, der sich über
vier Federelemente 70 an einer entlang der Vertikalen (nachfolgend
z-Achse) unterhalb des Trägers T
angeordneten Bodenplatte 65 abstützt. An einer der Bodenplatte 65 zugewandten
Unterseite 2 des Trägers
T ist ein Schwingungserzeuger S schwenkbar am Träger T gelagert.
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Der
Träger
T bildet eine Fläche 60 aus,
die sich – bezogen
auf eine bestimmungsgemäß positionierte
Vibratorvorrichtung 1 – entlang
der senkrecht zur z-Achse orientierten x-y-Ebene erstreckt, entlang der sich auch
die unterhalb des Trägers
T bzw. der Fläche 60 angeordnete
Bodenplatte 65 erstreckt, die zur Anordnung auf einer ebenen
(entlang der x-y-Ebene verlaufenden) Unterlage ausgebildet ist, so
dass die Vibratorvorrichtung 1 einen stabilen Stand aufweist.
Die Fläche 60 ist
dazu ausgebildet, durch eine Person belegt zu werden. Hierzu kann jene
Person auf der besagten Fläche 60 des
Trägers T
stehen, sitzen oder diese in einer sonstigen Weise belegen. Der
Träger
T kann dabei die gesamte Gewichtskraft der Person aufnehmen.
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Vorzugsweise
weist der Träger
T zur Versteifung ein Gerüst
T auf (vgl. insbesondere 15 und 17),
das vorzugsweise aus einem Metall besteht, wobei der Schwingungserzeuger
S vorzugsweise über
jenes Gerüst
T' mit dem Träger T verbunden
ist. An diesem Gerüst
ist eine die Fläche 60 des Trägers T ausbildende
Kappe T'' festgelegt, die
vorzugsweise aus einem Faserverbundwerkstoff aufgebaut ist. Bei
den Fasern kann es sich z. B. um Glas- oder Kohlefasern handeln.
Die Kappe T'' kann z. B. durch
Laminieren von Fasern (insbesondere Fasermatten) oder durch Spritzgießen hergestellt
werden.
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An
der Unterseite 2 des Trägers
T stehen die Federelemente 70 von entsprechenden Befestigungsbereichen 71 (vgl. 15)
des Gerüsts
T' des Trägers T in
einer parallel zur z-Achse verlaufenden Erstreckungsrichtung in
Richtung auf die Bodenplatte 65 ab und stützen sich
je an einem Stützelement 75 ab,
wobei die Stützelemente 75 jeweils
von der Bodenplatte 65 in Richtung auf den Träger T entlang
einer parallel zur z-Achse orientierten Erstreckungsrichtung abstehen.
Dabei fluchten die Stützelemente 75 mit
den jeweils zugeordneten Federelementen 70. Gemäß den 17 und 20 weist
die Bodenplatte 65 mittig eine durchgängige Öffnung 65a auf, durch
die hindurch der Schwingungserzeuger S am Gerüst T des Träger T festgelegt werden kann
oder vom Träger
T abmontiert werden kann. Des Weiteren stellt diese Öffnung 65a einen
ausreichenden Freiraum für
den Schwingungserzeuger S nach unten hin sicher. Für einen
sicheren Stand und zur Dämpfung der
durch den Schwingungserzeuger S erzeugten Schwingungen weist die
Bodenplatte Füße 65b aus einem
Gummi auf, über
die die Bodenplatte 65 auf einer ebenen Unterlage aufliegen
kann.
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Von
einer der Unterseite 2 zugewandten Oberseite 3 der
Bodenplatte 65 steht entlang der z-Achse ein Handgriff 4 ab,
an dem sich eine die Fläche 60 belegende
Person, insbesondere eine darauf stehende Person, bequem festhalten
kann. Der Handgriff 4 weist zwei parallel zueinander verlaufende
Endabschnitte 5, 6 auf, über die jener Handgriff 4 an
der Bodenplatte 65 festgelegt ist, wobei die beiden Endabschnitte 5, 6 über einen
gebogenen mittleren Abschnitt 7 miteinander verbunden sind.
An dem Handgriff 4 ist eine Kontrolleinheit 8 vorgesehen,
mittels der der Schwingungserzeuger S bedienbar ist. Hierunter fällt insbesondere
ein Aktivieren, Deaktivieren und Einstellen (Programmieren) des
Schwingungserzeugers S. Des Weiteren kann die Kontrolleinheit 8 mittels
eines Speichermittels (ggf. programmierbare) Einstellungen des Schwingungserzeugers S
speichern, insbesondere einen zeitlichen Verlauf der Frequenz und
Amplitude einer durch den Schwingungserzeuger S erzeugten Schwingung,
die Zeitdauer der Schwingung, Übungsabläufe, sowie
Systemeinstellungen (z. B. Sprache der Programmführung) Das Speichermittel kann
in einer Weiterbildung der Erfindung auch als portables Speichermittel (Chipkarte)
ausgebildet sein.
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Damit
die Vibratorvorrichtung 1 auch bedienbar ist, wenn eine
Person aufgrund ihrer momentanen Lage im Raum die Kontrolleinheit 8 nicht
erreichen kann, weist die Vibratorvorrichtung 1 gemäß den 18 bis 20 vorzugsweise
eine portable Bedieneinrichtung 8a in Form eines Handschalters auf,
mit dem die Vibratorvorrichtung 1 insbesondere an- und
ausschaltbar ist. Dieser Handschalter 8a kann über eine
flexible Leitungsverbindung 8b oder auch leitungslos mit
der Vibratorvorrichtung 1 verbunden sein. Der Handschalter 8a kann
bei Bedarf am Handgriff 4 festgelegt werden
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7 zeigt
in Zusammenhang mit den 8 bis 12 den
Schwingungserzeuger S. Dieser ist dazu eingerichtet und vorgesehen,
eine kreisförmige Schwingungsbewegung
auszuführen,
die über
die Lagerung am Träger
T auf jenen Träger
T übertragbar
ist, so dass der schwingende Träger
T eine die Fläche 60 des
Trägers
T belegende Person in eine entsprechende Schwingung versetzen kann.
Hierbei kann insbesondere der gesamte Körper der Person zu Schwingungen
angeregt werden. Die Vibratorvorrichtung 1 eignet sich
insbesondere zur physiotherapeutischen Behandlung und zur sportlichen
Ertüchtigung
einer Person.
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Zum
Erzeugen der kreisförmigen
Schwingung weist der Schwingungserzeuger S einen Motor 87,
insbesondere Elektromotor auf, der eine entlang einer Rotationsachse
A' erstreckte Welle 80 antreibt, so
dass diese um die Rotationsachse A' rotiert. An zwei gegenüberliegenden
Endabschnitten 81, 82 der Welle 80 ist
je ein Massenelement 85, 86 vorgesehen, dessen
Schwerpunkt nicht mit der Rotationsachse A' zusammenfällt. Diese Massenelemente 85, 86 stellen
somit eine Unwucht dar, die beim Rotieren der Welle 80 eine
kreisförmige
Bewegung (Schwingung) des Schwingungserzeugers S in einer Ebene senkrecht
zur Welle 80 erzwingen. Der Motor 87, die Welle 80 und
die Massenelemente 85, 86 sind in der 9 schematisch
gekennzeichnet.
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Um
diese kreisförmige
Schwingungsbewegung in eine linear Schwingung des Trägers T entlang
der z-Achse zu verwandeln, so dass insbesondere die Fläche 60 des
Trägers
T im Wesentlichen lediglich entlang der z-Achse schwingt, ist der
Schwingungserzeuger S um eine Schwenkachse A schwenkbar an der der
Bodenplatte 65 zugewandten Unterseite 2 des Trägers T gelagert
(aufgehängt).
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Die
Schwenkachse A verläuft
dabei parallel zur Fläche 60 des
Trägers
T, d. h., parallel zur x-y-Ebene, wobei die Rotationsachse A' des Schwingungserzeugers
S entlang der z-Achse
zur Schwenkachse A beabstandet ist und parallel zu dieser angeordnet
ist. Dabei liegt die Schwenkachse A entlang der z-Achse insbesondere
deckungsgleich über
der Rotationsachse A'.
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Aufgrund
dieser schwenkbaren Lagerung wird vornehmlich die entlang der z-Achse
verlaufende Schwingungskomponente der kreisförmigen Schwingung des Schwingungserzeugers
S effektiv auf den Träger
T übertragen.
Die senkrecht zur z-Achse
orientierte Komponente jener Schwingung führt zu einer Pendelbewegung
des Schwingungserzeugers S um die Schwenkachse A, deren Einfluss auf
die Schwingung des Trägers
T mit zunehmenden Abstand zwischen der Schwenkachse A und der Rotationsachse
A' entlang der z-Achse
abnimmt, d. h., die unerwünschten
Horizontalschwingungen des Trägers
T quer zur z-Achse nehmen mit zunehmenden Abstand zwischen der Schwenkachse
A und der Rotationsachse A' ab.
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Um
den Schwingungserzeuger S auf die vorgenannte Weise an der Unterseite 2 des
Trägers
T zu lagern, ist gemäß den 13 und 14 eine
flächenförmige, insbesondere
rechteckförmige
Trägerplatte 9 vorgesehen,
die gemäß den 15 und 16 mittig
an der Unterseite 2 des Trägers T unterhalb der besagten
Fläche 60 des
Trägers
T befestigt ist, und zwar vorzugsweise am Gerüst T des Trägers T.
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Hierzu
ragen von der Unterseite 2 des Trägers T (insbesondere vom Gerüsts T') Bolzen 61 ab, die
durch entsprechende Durchgangsöffnungen 62 der
Trägerplatte 9 greifen.
Die Bolzen 61 weisen jeweils ein Außengewinde auf, so dass die
freien Endbereiche jener Bolzen 61 mit geeigneten Muttern 63 verschraubt
werden können,
die die Trägerplatte 9 gegen
die Unterseite 2 des Trägers
T drücken.
Die Trägerplatte 9 kann
allerdings auch als ein einstückig an
den Träger
T angeformter Bereich des Trägers
T (insbesondere des Gerüsts
T') ausgebildet
sein.
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Von
zwei einander entlang der Schwenkachse A gegenüberliegenden Randbereichen 64 der
Trägerplatte 9,
die jeweils quer zur Schwenkachse A verlaufen, stehen zwei hohlzylindrische
Aufnahmen 50 entlang der z-Achse in Richtung auf die Bodenplatte 65 ab,
deren Zylinderachsen jeweils mit der Schwenkachse A zusammenfallen.
Diese Aufnahmen 50 sind dazu ausgebildet, je ein Lagerelement 10, 11 zur
elastischen Lagerung des Schwingungserzeugers S am Träger T aufzunehmen.
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Die
beiden Lagerelemente 10, 11 weisen dabei jeweils
eine äußere, erste
Hülse 20 auf,
die hohlzylindrisch ausgebildet ist und dementsprechend eine nach
außen
gewandte äußere Mantelfläche 21 und
eine der äußeren Mantelfläche 21 abgewandte innere
Mantelfläche 22 aufweist,
wobei die Zylinderachse der ersten Hülse 20 mit der Schwenkachse
A fluchtet.
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Über die äußeren Mantelflächen 21 sind
die beiden Lagerelemente 10, 11 jeweils fest mit
einer der äußeren Mantelfläche 21 zugewandten
Innenfläche 51 der
jeweiligen Aufnahme 50 verbunden. Hierzu sind die beiden
Lagerelemente 10, 11 entlang der Schwenkachse
A in die Aufnahmen 50 eingeführt.
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Damit
die durch die Lagerelemente 10, 11 vermittelte
Lagerung von elastischer Natur ist und eine Verschiebung der Schwenkachse
A sowohl quer zur Schwenkachse A als auch entlang der Schwenkachse
A sowie ferner eine Auslenkung der Schwenkachse A zulässt, weist
jedes Lagerelement 10, 11 einen elastisch deformierbaren
Körper 25 aus
einem Gummi auf, der als ein Hohlzylinder ausgebildet ist.
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Die
Körper 25 weisen
jeweils eine nach außen
gewandte äußere Mantelfläche 26 sowie
eine nach Innen gewandte (der äußeren Mantelfläche 26 abgewandte)
innere Mantelfläche 27 auf,
wobei sie über
ihre äußeren Mantelflächen 26 jeweils
form- und stoffschlüssig
mit den inneren Mantelflächen 22 der ersten
Hülsen 20 verbunden
sind. Über
ihre inneren Mantelflächen 27 sind
die elastisch deformierbaren Körper 25 jeweils
mit einer nach außen
gewandten, äußeren Mantelfläche 29 einer
zweiten hohlzylindrischen Hülse 28 des
jeweiligen Lagerelementes 10, 11 fest verbunden,
die jeweils koaxial zur ersten Hülse 20 angeordnet
sind, so dass die Zylinderachsen der zweiten Hülsen 28 ebenfalls
mit der Schwenkachse A fluchten. Weiterhin weist die zweite Hülse 28 eine
innere Mantelfläche 30 auf,
die der äußeren Mantelfläche 29 der
zweiten Hülse 28 abgewandt
ist. Die inneren Mantelfläche 30 der
zweiten Hülsen 28 definieren
jeweils eine Aussparung der zweiten Hülsen 28, in die jeweils
ein Bolzen 31 (vgl. insbesondere 9 und 11)
zum Befestigen des Schwingungserzeugers S einführbar ist. Entlang der Schwenkachse
A werden die beiden Mantelflächen 21, 22 der
ersten Hülse 20 und
die beiden Mantelflächen 29, 30 der
zweiten Hülsen 28 jeweils
durch zwei Stirnseiten 20a, 20b bzw. 28a, 28b begrenzt,
die einander entlang der Schwenkachse A (bzw. entlang der Zylinderachse
der jeweiligen Hülse 20, 28)
gegenüberliegen.
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Auf
diese Weise ist die äußere erste
Hülse 20 über den
elastisch deformierbaren Körper 25 mit der
innerhalb der ersten Hülse 20 angeordneten zweiten
Hülse 28 elastisch
gekoppelt. Der elastische Körper 25 füllt dabei
den Zwischenraum zwischen den beiden koaxial zueinander angeordneten
Hülsen 20, 28 aus,
d. h., er ist quer zur Schwenkachse A zwischen der inneren Mantelfläche 22 der
ersten Hülse 20 und
der äußeren Mantelfläche 29 der
zweiten Hülse 28 angeordnet.
Die beiden Hülsen 20, 28 der
Lagerelemente 10, 11 sind vorzugsweise aus einem Metall
gefertigt.
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Über jene
zweiten Hülsen 28 ist
nun der Schwingungserzeuger S mit den Lagerelementen 10, 11 verbunden
(vgl. insbesondere 9 und 11). Hierzu
ragen vom Schwingungserzeuger S insbesondere senkrecht zu dessen
Rotationsachse A' zwei entlang
der Rotationsachse A' zueinander
beabstandete Flansche 40 ab, die jeweils an einem freien
Endbereich 41 eine Aussparung 42 mit einem Innengewinde
aufweisen. Bevorzugt sind jene Flansche 40 mit einem Gehäuse 44 des
Schwingungserzeugers S verbunden, das eine Aufnahme für den Motor 87,
die Welle 80 und die Massenelemente 85, 86 bildet.
Bevorzugt sind die Massenelemente 85, 86 jeweils durch
kappenförmige
Elemente 89 des Gehäuses 44 verdeckt.
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Zum
Festlegen des Schwingungserzeugers San den beiden Lagerelementen 10, 11 wird
jeweils in die zweite Hülse 28 entlang
der Schwenkachse A ein mit der Schwenkachse A fluchtender Bolzen 31 eingeführt, der
mit einem freien Endabschnitt 32 die jeweilige zweite Hülse 28 durchgreift,
wobei jene freien Endabschnitte 32 jeweils in eine Aussparung 42 eingeschraubt
sind, so dass die Köpfe 33 der
Bolzen 31, an der den Flanschen 40 abgewandten
Seiten der zweiten Hülsen 28 gegen
die Stirnseiten 28b der zweiten Hülsen 28 drücken (ggf. über Unterlegscheiben 33a),
wodurch die zweiten Hülsen 28 mit
den jeweils gegenüberliegenden
Stirnseiten 28a fest gegen die Flansche 40 gedrückt werden
(hierzu ragen die Stirnseiten 28a, 28b der zweiten
Hülsen 28 vorzugsweise
entlang der Zylinderachse der zweiten Hülsen 28 über die
Stirnseiten 20a, 20b der ersten Hülsen 20 hinaus).
Bevorzugt weisen die Bolzen 31 in den zweiten Hülsen 28 kein
Spiel auf, d. h., die zweiten Hülsen 28 umgreifen
die Bolzen 31 im Querschnitt jeweils eng.
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Aufgrund
der elastischen Körper 25,
die die Bolzen 31 entlang der Schwenkachse A beabstandet zueinander
umlaufen, ist die besagte elastische Lagerung des Schwingungserzeugers
S am Träger
T realisiert, die nicht nur eine Verschiebung der Schwenkachse A
quer zur Schwenkachse A und entlang der Schwenkachse A erlaubt,
sondern auch eine Veränderung
der Winkellage der Schwenkachse A im Raum bzw. bezüglich des
Trägers
T. Aufgrund der elastischen Eigenschaften der beiden Körper 25 hat diese
Lagerung die Tendenz, die Schwenkachse A in ihre kräftefreie
Ausgangsposition zurückzustellen.
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Durch
eine geeignete Wahl der elastischen Eigenschaften des elastischen
Körpers 25,
insbesondere der Materialzusammensetzung dieses Körpers 25,
lassen sich gezielt Resonanzen der Vibratorvorrichtung verschieben,
so dass sie außerhalb
des bevorzugten Frequenzbereiches von 20–60 Hz liegen, in dem die Vibratorvorrichtung
bevorzugt betrieben wird. Je nach Auslegung des Schwingungserzeugers kann
die Frequenz natürlich
auch unter- bzw. oberhalb dieses Intervalls liegen. Die Amplitude
der Schwingung des Trägers
T bzw. der Fläche 60 des Trägers T entlang
der z-Achse beträgt
vorzugsweise 0,5 mm bis 5 mm, kann aber auch von diesem Wertebereich
nach oben und nach unten abweichen.