DE102012112760B4 - ergometer - Google Patents

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Abstract

Ergometer (1) zur Verwendung bei der Vornahme von Biomagnetfeldmessungen unter Belastung, wobei das Ergometer (1) a. aus nicht-magnetischem Material besteht und eine Schwungmasse (15) umfasst, die mittels Hand- oder Fußbetätigung über ein Getriebe (38) mit einem Übersetzungsverhältnis von 1:10 bis 1:20 in Rotation versetzbar ist, wobei das Getriebe (38) vier Wellen (7, 26, 22, 14) umfasst, wobei die vierte Welle (14) als Hohlwelle ausgebildet und koaxial drehbar auf der ersten Welle (7) gelagert ist, und die dritte Welle (22) als Hohlwelle ausgebildet und koaxial drehbar auf der zweiten Welle (26) gelagert ist, die Schwungmasse (15) auf der vierten Welle (14) befestigt ist, und wobei die Wellen (7, 14, 22, 26) derart in Eingriff gebracht sind, dass eine Rotationsbewegung der ersten Welle (7) mit einem ersten Übersetzungsverhältnis auf die zweite Welle (26), von dieser auf die dritte Welle (22) und von dieser mit einem zweiten Übersetzungsverhältnis auf die vierte Welle (14) übertragen wird, und b. eine mittels druckbeaufschlagtem Gas oder druckbeaufschlagter Gasmischung betätigbare Bremseinheit (37) zur Abbremsung der Rotation der Schwungmasse (15) umfasst, wobei die Bremskraft der Bremseinheit (37) mittels des druckbeaufschlagten Gases oder der druckbeaufschlagten Gasmischung einstellbar ist und die Bremseinheit (37) einen Pneumatikzylinder (21) umfasst, der mit einer auf der vierten Welle (14) befestigten Bremsscheibe (19) in Eingriff gebracht werden kann.Ergometer (1) for use in carrying out biomagnetic field measurements under load, said ergometer (1) a. is made of non-magnetic material and comprises a flywheel (15) which is set in rotation by means of a hand or foot operation via a transmission (38) with a transmission ratio of 1:10 to 1:20, wherein the transmission (38) has four shafts (7, 26, 22, 14), wherein the fourth shaft (14) is formed as a hollow shaft and coaxially rotatable on the first shaft (7) is mounted, and the third shaft (22) formed as a hollow shaft and coaxially rotatable on the second Shaft (26) is mounted, the flywheel (15) on the fourth shaft (14) is fixed, and wherein the shafts (7, 14, 22, 26) are brought into engagement such that a rotational movement of the first shaft (7) with a first gear ratio to the second shaft (26), transmitted from this to the third shaft (22) and from this with a second gear ratio to the fourth shaft (14), and b. a brake unit (37) which can be actuated by means of pressurized gas or pressurized gas mixture for braking the rotation of the flywheel (15), the braking force of the brake unit (37) being adjustable by means of the pressurized gas or the pressurized gas mixture and the brake unit (37) being a pneumatic cylinder (37) 21) engageable with a brake disc (19) mounted on the fourth shaft (14).

Description

Die Erfindung betrifft ein Ergometer zur Verwendung bei der Vornahme von Biomagnetfeldmessungen unter Belastung, insbesondere der Erstellung von Belastungs-Magnetkardiogrammen sowie eine Biomagnetfeldmessanordnung, insbesondere Magnetkardiographieanordnung umfassend ein solches Ergometer.The invention relates to an ergometer for use in the performance of Biomagnetfeldmessungen under stress, in particular the creation of stress-Magnetkardiogrammen and a Biomagnetfeldmessanordnung, in particular Magnetkardiographieanordnung comprising such an ergometer.

Bei der Magnetkardiographie (MKG) und der Magnetenzephalographie (MEG) handelt es sich um bekannte Verfahren, bei denen die magnetische Aktivität des Herzens oder des Gehirns kontaktlos registriert wird. Um das vom menschlichen Herzen oder Gehirn generierte extrem schwache Magnetfeld messen zu können, werden hochempfindliche Detektoren aus supraleitenden Quanteninterferometern, so genannte SQUIDs, eingesetzt.Magnetic cardiography (MCG) and magneto-encephalography (MEG) are known methods in which the magnetic activity of the heart or brain is registered without contact. In order to be able to measure the extremely weak magnetic field generated by the human heart or brain, highly sensitive detectors made of superconducting quantum interferometers, so-called SQUIDs, are used.

Zur Feststellung beispielsweise von Herzfehlern, z.B. einer koronaren Herzkrankheit, mittels Magnetkardiographie werden Belastungs-Magnetkardiogramme erstellt. Dabei wird eine Belastung des Herzens in der Regel auf pharmakologischem Wege durch Injektion eines geeigneten Mittels, z.B. Adenosin oder Dobutamin, herbeigeführt. Bekannt ist auch die Belastung mittels eines Ergometers.To detect, for example, cardiac defects, e.g. coronary heart disease, magnetic resonance cardiograms are used to create stress magnetic cardiograms. In doing so, stress on the heart is usually provided pharmacologically by injection of a suitable agent, e.g. Adenosine or dobutamine, induced. Also known is the load by means of an ergometer.

Magnetkardio-/-enzephalographie-geeignete Ergometer sind beispielsweise aus der EP 0 371 156 A1 oder der DE 10 2006 056 282 A1 bekannt. Beide Ergometer bestehen vollständig aus nichtmagnetischen Bauteilen. Aus der EP 1 714 615 A1 ist darüber hinaus ein Ergometer bekannt, das für Messungen mit einem Magnetresonanzgerät vorgesehen ist und ebenfalls aus nicht-ferromagnetischen Materialien gefertigt ist. Bei diesem Ergometer wird ein zu überwindender Widerstand durch ein pneumatisches Kolben-Zylindersystem erzeugt.Magnetic cardio - / - encephalography-suitable ergometers are for example from the EP 0 371 156 A1 or the DE 10 2006 056 282 A1 known. Both ergometers are made entirely of non-magnetic components. From the EP 1 714 615 A1 In addition, an ergometer is known which is intended for measurements with a magnetic resonance apparatus and is also made of non-ferromagnetic materials. In this ergometer, a resistance to be overcome is generated by a pneumatic piston-cylinder system.

Aus DE 3742513 A1 ist ein Heimtrainer in Fahrradbauweise bekannt, der einen Rahmen, einen auf dem Rahmen angeordneten Sattel, eine auf dem Rahmen drehbar gelagerte energieabsorbierende Einrichtung, eine im wesentlichen waagerechte Hauptantriebswelle, die vom Rahmen drehbar getragen ist, Pedal-Kurbelarme an den beiden Enden der Hauptantriebswelle, ein Paar vom Rahmen getragener koaxialer Gegenwellen sowie zwei auf dem Rahmen hin- und herschwenkbar gelagerter Lenkstangenhebel aufweist.Out DE 3742513 A1 a bicycle exercise bike is known comprising a frame, a saddle disposed on the frame, an energy absorbing means rotatably mounted on the frame, a substantially horizontal main drive shaft rotatably supported by the frame, pedal crank arms at both ends of the main drive shaft, a pair of co-axled countershafts carried by the frame and two handlebar levers swingably reciprocated on the frame.

Die DE 2319301 A beschreibt ein Ergometer mit einer mechanischen Reibungsbremse aus einer vom Patienten über eine Tretkurbel antreibbaren Bremsscheibe und einem mit veränderbarer Bremskraft gegen die Bremsscheibe andrückbaren Bremsschuh. Zur Erzeugung der Bremskraft sind ein Bremszylinder und ein Steuerzylinder mit einander entgegengerichteter Kolbenbewegung vorgesehen, die direkt oder über ein Übersetzungsgetriebe auf den Bremsschuh arbeiten, wobei der Bremszylinder mit einem konstanten, der Steuerzylinder dagegen mit einem mit der Drehzahl der Bremsscheibe bzw. Tretkurbel derart ansteigenden Druck beaufschlagt ist, dass der das Bremsmoment liefernde Differenzdruck beider Zylinder umgekehrt proportional zur Drehzahl verläuft. Zur Erzeugung der den Bremszylinder mit konstantem Druck beaufschlagenden Hilfskraft kann eine von der Bremsscheibe oder der Tretkurbel direkt antreibbare Pumpe mit nachgeschaltetem, den Druck konstant haltenden Druckregler vorgesehen sein.The DE 2319301 A describes an ergometer with a mechanical friction brake of a patient driven by a pedal crank disc and an engageable with variable braking force against the brake disc brake shoe. To generate the braking force, a brake cylinder and a control cylinder with opposing piston movement are provided, which work directly or via a transmission gear on the brake shoe, wherein the brake cylinder with a constant, the control cylinder, however, with a speed of the brake disc or pedal cranking so rising pressure is acted upon that the braking torque supplying differential pressure of both cylinders is inversely proportional to the speed. In order to generate the auxiliary force acting on the brake cylinder at a constant pressure, a pump which can be driven directly by the brake disk or the pedal can be provided with a downstream pressure regulator which keeps the pressure constant.

Es besteht allerdings nach wie vor ein Bedarf für ein Ergometer, das für den Einsatz im Rahmen einer Messung biomagnetischer Felder unter Belastung, z.B. bei einer Magnetkardiographie oder Magnetenzephalographie, geeignet ist, insbesondere die Messung nicht beeinträchtigt und einfach, sicher und zuverlässig zu verwenden ist.However, there is still a need for an ergometer that is suitable for use in measuring biomagnetic fields under stress, e.g. in a magnetic cardiography or magnetoencephalography, is suitable, in particular the measurement is not impaired and easy, safe and reliable to use.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein solches Ergometer bereitzustellen. Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine für korrekte und zuverlässige Belastungsmessungen geeignete Biomagnetfeldmessanordnung, insbesondere Magnetkardiographieanordnung, bereitzustellen.The object of the present invention is therefore to provide such an ergometer. It is another object of the present invention to provide a suitable for correct and reliable load measurements Biomagnetfeldmessanordnung, in particular Magnetkardiographieanordnung.

Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 und 8 angegebenen Gegenstände gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by the objects specified in claims 1 and 8. Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.

Zur Lösung der Aufgabe stellt die Erfindung in einem ersten Aspekt ein Ergometer zur Verwendung bei der Vornahme von Biomagnetfeldmessungen unter Belastung, insbesondere der Erstellung von Belastungs-Magnetkardio- oder -enzephalogrammen, bereit, wobei das Ergometer

  • a. aus nicht-magnetischem Material besteht und eine Schwungmasse umfasst, die mittels Hand- oder Fußbetätigung über ein Getriebe mit einem Übersetzungsverhältnis von 1:10 bis 1:20 in Rotation versetzbar ist, wobei das Getriebe vier Wellen umfasst, wobei die vierte Welle als Hohlwelle ausgebildet und koaxial drehbar auf der ersten Welle gelagert ist, und die dritte Welle als Hohlwelle ausgebildet und koaxial drehbar auf der zweiten Welle gelagert ist, die Schwungmasse auf der vierten Welle befestigt ist, und wobei die Wellen derart in Eingriff gebracht sind, dass eine Rotationsbewegung der ersten Welle mit einem ersten Übersetzungsverhältnis auf die zweite Welle, von dieser auf die dritte Welle und von dieser mit einem zweiten Übersetzungsverhältnis auf die vierte Welle übertragen wird, und
  • b. eine mittels druckbeaufschlagtem Gas oder druckbeaufschlagter Gasmischung betätigbare Bremseinheit zur Abbremsung der Rotation der Schwungmasse umfasst, wobei die Bremskraft der Bremseinheit mittels des druckbeaufschlagten Gases oder der druckbeaufschlagten Gasmischung einstellbar ist und die Bremseinheit einen Pneumatikzylinder umfasst, der mit einer auf der vierten Welle befestigten Bremsscheibe in Eingriff gebracht werden kann.
To solve the problem, the invention provides in a first aspect, an ergometer for use in the performance of Biomagnetfeldmessungen under stress, in particular the creation of stress-Magnetkardio- or -enzephalogrammen, the ergometer
  • a. is made of non-magnetic material and comprises a flywheel, which is set in rotation by means of a hand or foot over a transmission with a transmission ratio of 1:10 to 1:20, wherein the transmission comprises four shafts, wherein the fourth shaft is formed as a hollow shaft and coaxially rotatably supported on the first shaft, and the third shaft is formed as a hollow shaft and coaxially rotatably supported on the second shaft, the flywheel is mounted on the fourth shaft, and wherein the shafts are engaged such that a rotational movement of the first shaft having a first gear ratio to the second shaft, is transmitted from this to the third shaft and from this with a second gear ratio to the fourth shaft, and
  • b. a brake unit operable by means of pressurized gas or pressurized gas mixture for decelerating the rotation of the flywheel, wherein the braking force of the brake unit is adjustable by means of the pressurized gas or the pressurized gas mixture and the brake unit comprises a pneumatic cylinder engaging with a brake disk mounted on the fourth shaft can be brought.

Bei dem erfindungsgemäßen Ergometer, das vorzugsweise ein Fahrradergometer ist, wird eine Schwungmasse über ein Getriebe in Rotation versetzt. Dadurch, dass die Schwungmasse von einem Getriebe mit einem hohen Übersetzungsverhältnis von 1:10 bis 1:20 angetrieben wird, wird eine besonders gleichförmige und für z.B. kranke Patienten angenehme Bedienung ermöglicht. Für z.B. herzkranke Menschen ist es häufig schon nicht einfach oder sogar unmöglich, einen stark über den Drehwinkel schwankenden Widerstand, den die Bremse der Antriebsbewegung entgegensetzt, zu überwinden. Durch die mittels des hohen Übersetzungsverhältnisses erreichte vergleichsweise hohe Drehzahl der Schwungmasse kann auch bei der häufig geringen Dichte nicht-magnetischer Materialien bei gleichem Bauraum ein höheres Energiespeichervermögen erreicht werden. Ein hohes Energiespeichervermögen ermöglicht wiederum die Realisierung einer gleichförmigen Tretbewegung, Die Erfindung ermöglicht es, das Energiespeichervermögen des Ergometers so weit zu steigern, dass eine Überwindung der Totpunkte des Antriebs, z.B. des Kurbelantriebs, auch bei gebremstem Ergometer leicht möglich ist. Somit wird eine maßvolle und gezielte Belastung von Patienten möglich, um beispielsweise ein Magnetkardiogramm unter Belastung zu erstellen.In the ergometer according to the invention, which is preferably a bicycle ergometer, a flywheel is set in rotation via a transmission. The fact that the flywheel is driven by a transmission with a high gear ratio of 1:10 to 1:20, a particularly uniform and for example. ill patients allows pleasant operation. For e.g. It is often not easy or even impossible for people suffering from heart disease to overcome a resistance that fluctuates greatly over the angle of rotation, which the brake sets against the drive movement. By achieved by means of the high transmission ratio comparatively high speed of the flywheel, a higher energy storage capacity can be achieved even with the often low density of non-magnetic materials with the same space. The invention makes it possible to increase the energy storage capacity of the ergometer to such an extent that overcoming the dead centers of the drive, e.g. the crank drive, even with a braked ergometer is easily possible. Thus, a moderate and targeted burden of patients is possible, for example, to create a magnetic cardiogram under stress.

Das Übersetzungsverhältnis beträgt bevorzugt 1:10 bis 1:18, weiter bevorzugt 1:10 bis 1:15 und besonders bevorzugt 1:10 bis 1:13, beispielsweise etwa 1:12. Auch Zwischenwerte der obigen Bereiche, z.B. 1:11, 1:12,25 und andere Verhältnisse sind hier ausdrücklich mit offenbart.The gear ratio is preferably 1:10 to 1:18, more preferably 1:10 to 1:15, and most preferably 1:10 to 1:13, for example, about 1:12. Also, intermediate values of the above ranges, e.g. 1:11, 1: 12,25 and other conditions are expressly disclosed here.

Das erfindungsgemäße Ergometer umfasst eine mittels druckbeaufschlagtem Gas oder druckbeaufschlagter Gasmischung betätigbare Bremseinheit zur Abbremsung der Rotation der Schwungmasse. Dabei ist die Bremskraft der Bremseinheit mittels des druckbeaufschlagten Gases oder der druckbeaufschlagten Gasmischung einstellbar. Bei dem druckbeaufschlagten Gas oder der druckbeaufschlagten Gasmischung kann es sich um Druckluft, Stickstoff, Sauerstoff, Helium oder Mischungen davon handeln. Besonders bevorzugt ist die pneumatische Einstellung der Bremskraft der Bremseinheit mittels Druckluft. Die Verwendung einer Kompressionsgasbremse, beispielsweise einer Pneumatikbremse, hat den Vorteil, dass die entsprechenden Komponenten, beispielsweise Leitungen, in der Abschirmkammer aus nicht-magnetischen Materialien wie beispielsweise Kupfer oder Kunststoff hergestellt werden können. Darüber hinaus ist es beispielsweise im Falle der Verwendung von Druckluft vorteilhaft, dass das Ergometer an die in Kliniken häufig übliche zentrale Druckluftversorgung angeschlossen werden kann. Vorteilhaft ist eine stufenlos einstellbare Bremskraft der Bremseinheit über eine geeignete Steuerung, so dass ein definiertes Bremsdrehmoment zur Belastung des Patienten einstellbar ist.The ergometer according to the invention comprises an actuatable by means of pressurized gas or pressurized gas mixture brake unit for braking the rotation of the flywheel. In this case, the braking force of the brake unit by means of the pressurized gas or the pressurized gas mixture is adjustable. The pressurized gas or pressurized gas mixture may be compressed air, nitrogen, oxygen, helium or mixtures thereof. Particularly preferred is the pneumatic adjustment of the braking force of the brake unit by means of compressed air. The use of a compression gas brake, for example a pneumatic brake, has the advantage that the corresponding components, for example lines, can be produced in the shielding chamber from non-magnetic materials such as copper or plastic. In addition, it is advantageous, for example in the case of the use of compressed air, that the ergometer can be connected to the frequently used in hospitals central compressed air supply. Advantageously, a continuously adjustable braking force of the brake unit via a suitable control, so that a defined braking torque for loading the patient is adjustable.

Unter einem „Ergometer“ wird hier eine Vorrichtung verstanden, mit deren Hilfe eine Person einer definierten körperlichen Belastung unterzogen werden kann. Unter einem „Fahrradergometer“ wird hier ein Ergometer verstanden, bei dem durch die Person eine Kurbel beispielsweise mittels Pedalen gegen einen Widerstand in eine beispielsweise kreisförmige Drehbewegung versetzt wird. Dabei kann die Drehbewegung durch Bewegung der Beine und/oder der Arme erzeugt werden.An "ergometer" is understood here to mean a device with the aid of which a person can be subjected to a defined physical stress. A "bicycle ergometer" is understood here to mean an ergometer in which a person uses a crank, for example by means of pedals, to set it against a resistance in, for example, a circular rotational movement. In this case, the rotational movement can be generated by movement of the legs and / or the arms.

„Nicht-magnetisch“ bedeutet, dass die Materialien kein oder kein nennenswertes die Messung durch die SQUIDs störendes Magnetfeld aufweisen, insbesondere nicht ferromagnetisch sind. Beispiele für solche Materialien sind Keramiken wie Zirkonoxid (ZrO2), Siliciumnitrid (SiN4), Kunststoffe wie Polyoxymethylen (POM), Polytetrafluorethylen (PTFE) oder Polyetheretherketon (PEEK), oder Metalle wie Aluminium und Kupfer."Non-magnetic" means that the materials have no or no appreciable magnetic field interfering with the measurement by the SQUIDs, in particular are not ferromagnetic. Examples of such materials are ceramics such as zirconium oxide (ZrO 2 ), silicon nitride (SiN 4 ), plastics such as polyoxymethylene (POM), polytetrafluoroethylene (PTFE) or polyetheretherketone (PEEK), or metals such as aluminum and copper.

Unter einem „druckbeaufschlagten Gas“ oder einer „druckbeaufschlagten Gasmischung“ wird jedes Gas bzw. jede Gasmischung verstanden, die mit Druck beaufschlagt ist. Der hier verwendete Ausdruck „Kompressionsgas“ ist synonym zu den Ausdrücken „druckbeaufschlagtes Gas“ und „druckbeaufschlagte Gasmischung“ und umfasst beide Begriffe. Bei dem (den) Gas(en) kann es sich beispielsweise um Luft, Stickstoff, Helium, Sauerstoff oder beliebige Gasmischungen, z.B. eine Stickstoff-Sauerstoff-Mischung, handeln. Es kann sich auch um ein Gas bzw. eine Gasmischung handeln, die unter Druck und/oder Kühlung verflüssigt ist, z.B. flüssigen Stickstoff. Vorzugsweise handelt es sich um Druckluft, d.h. komprimierte Umgebungsluft. Der Druck kann beispielsweise bei 5 bar, gegebenenfalls aber auch niedriger oder höher sein. Unter den Begriffen „Quelle für ein druckbeaufschlagtes Gas“, „Quelle für eine druckbeaufschlagte Gasmischung“ oder „Kompressiongasquelle“ wird die Stelle verstanden, von der das unter Druck stehende Gas stammt oder vorgehalten wird, bevor es gegebenenfalls über entsprechende Leitungen weitergeleitet wird. Es kann sich beispielsweise um einen oder mehrere Kompressoren und/oder Druckgasflaschen handeln.By a "pressurized gas" or a "pressurized gas mixture" is meant any gas or gas mixture which is pressurized. The term "compression gas" as used herein is synonymous with the terms "pressurized gas" and "pressurized gas mixture" and includes both terms. The gas (s) may be, for example, air, nitrogen, helium, oxygen or any gas mixtures, e.g. a nitrogen-oxygen mixture, act. It may also be a gas or a gas mixture liquefied under pressure and / or cooling, e.g. liquid nitrogen. Preferably, it is compressed air, i. compressed ambient air. The pressure may be, for example, 5 bar, but possibly also lower or higher. By the terms "pressurized gas source", "pressurized gas mixture source" or "compressed gas source" is meant the point from which the pressurized gas originates or is kept before, if appropriate, being passed through corresponding lines. It may, for example, be one or more compressors and / or compressed gas cylinders.

Unter einem „biomagnetischen Feld“ wird hier ein Magnetfeld verstanden, dass durch die elektrische Aktivität oder Interaktion von Zellen, beispielsweise im menschlichen Körper, erzeugt wird. Beispiele für biomagnetische Felder sind kardiomagnetische Felder, d.h. magnetische Felder, die durch elektrische Aktivität des Herzens erzeugt werden, und neuromagnetische Felder, die von Neuronen, z.B. im Gehirn, erzeugt werden. Biomagnetische Felder sind vergleichsweise schwach und liegen beispielsweise im Bereich von einigen zehn Pikotesla (1 pT = 10–12 T) im Falle kardiomagnetischer Felder und im Bereich von wenigen bis einigen hundert Femtotesla (1 fT = 10–15 T) im Fall von neuromagnetischen Feldern. By a "biomagnetic field" is meant here a magnetic field generated by the electrical activity or interaction of cells, for example in the human body. Examples of biomagnetic fields are cardiomagnetic fields, ie magnetic fields generated by electrical activity of the heart, and neuromagnetic fields generated by neurons, eg in the brain. Biomagnetic fields are comparatively weak, for example in the range of a few tens of picotesla (1 pT = 10 -12 T) in the case of cardiomagnetic fields and in the range of a few to a few hundred femtotesla (1 fT = 10 -15 T) in the case of neuromagnetic fields ,

Unter einer „Biomagnetfeldmessanordnung“ wird eine Anordnung verstanden, die ein Biomagnetfeldmessgerät umfasst. Unter einem „Biomagnetfeldmessgerät“ wird ein Gerät verstanden, das biomagnetische Felder misst. Beispiele für Biomagnetfeldmessgeräte sind Magnetkardiographen und Magnetenzephalographen. Beispiele für eine Biomagnetfeldmessanordnung sind eine Magnetkardiographieanordnung und eine Magnetenzephalographieanordnung.A "Biomagnetfeldmessanordnung" is understood to mean an arrangement comprising a Biomagnetfeldmessgerät. A "biomagnetic field measuring device" is understood to mean a device that measures biomagnetic fields. Examples of Biomagnetfeldmessgeräte are magnetic cardiographs and Magnetenzephalographen. Examples of a biomagnetic field measuring device are a magnetic cardiography device and a magnetoencephalography device.

Die Bremseinheit umfasst einen Pneumatikzylinder, in dem ein Kolben beweglich angeordnet ist, der beispielsweise mit einer Bremsscheibe vorzugsweise kraftschlüssig in Eingriff bringbar ist, so dass über den Luftdruck die von der Bremseinheit erzeugte Bremskraft einstellbar ist. Die Bremskraft der Bremseinheit wird bevorzugt über eine Drucksteuerung eingestellt. Mittels dieser Drucksteuerung kann eine definierte und vorzugsweise kontinuierlich veränderbare Bremswirkung eingestellt werden.The brake unit comprises a pneumatic cylinder, in which a piston is movably arranged, which is preferably frictionally engageable, for example, with a brake disc, so that via the air pressure, the braking force generated by the brake unit is adjustable. The braking force of the brake unit is preferably set via a pressure control. By means of this pressure control, a defined and preferably continuously variable braking effect can be set.

Das erfindungsgemäße Ergometer umfasst ein mindestens zweistufiges Getriebe, das aus vier Wellen besteht, wobei zwei Wellen als Hohlwellen ausgebildet sind, die jeweils koaxial zu einer der beiden anderen vorzugsweise als Vollwellen ausgebildeten Wellen angeordnet sind. Bei einer Ausgestaltung als Fahrradergometer sind vorzugsweise an der bevorzugt als Vollwelle ausgestalteten ersten Welle Pedalarme montiert, über die die erste Welle durch Tretbewegungen in Rotation versetzt werden kann. Über eine erste Getriebestufe wird die Drehbewegung von der ersten Welle auf die ebenfalls bevorzugt als Vollwelle ausgestaltete zweite Welle, übertragen und die Drehzahl gewandelt. Über die zweite Getriebestufe wird die Drehbewegung von der als Hohlwelle ausgebildeten dritten Welle auf die ebenfalls als Hohlwelle ausgebildete vierte Welle übertragen und die Drehzahl gewandelt. Mit der vierten Welle ist die Schwungmasse form- oder kraftschlüssig verbunden. In dieser Ausgestaltung ist das erfindungsgemäße Ergometer besonders kompakt, so dass es beispielsweise leichter in eine Liege integriert werden kann.The ergometer according to the invention comprises an at least two-stage transmission, which consists of four shafts, wherein two shafts are formed as hollow shafts, which are each arranged coaxially with one of the two other preferably formed as solid shafts waves. In one embodiment as a bicycle ergometer pedal arms are preferably mounted on the preferably designed as a solid shaft first shaft, via which the first wave can be offset by pedaling movements in rotation. Via a first gear stage, the rotational movement is transmitted from the first shaft to the second shaft, which is likewise preferably configured as a solid shaft, and the rotational speed is converted. About the second gear stage, the rotational movement is transmitted from the third shaft formed as a hollow shaft on the likewise formed as a hollow shaft fourth shaft and converted the speed. With the fourth wave, the flywheel is positively or non-positively connected. In this embodiment, the ergometer according to the invention is particularly compact, so that it can be easily integrated, for example, in a lounger.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist zwischen der ersten und zweiten Getriebestufe eine Freilaufkupplung angeordnet. Hierzu kann die Freilaufkupplung beispielsweise zwischen der zweiten Welle und der auf ihr gelagerten Hohlwelle angeordnet sein. Die Integration einer Freilaufkupplung ist besonders vorteilhaft, um im Falle eines Fahrradergometers eine weitere Rotation der Tretkurbel bzw. der Pedalarme zu verhindern, wenn die das Ergometer benutzende Person langsamer tritt oder mit dem Treten aufhört. Insbesondere bei älteren und/oder geschwächten Personen ist dies aus Sicherheitsgründen vorteilhaft.In a particularly preferred embodiment, an overrunning clutch is arranged between the first and second gear stage. For this purpose, the overrunning clutch can be arranged, for example, between the second shaft and the hollow shaft mounted on it. The integration of a one-way clutch is particularly advantageous to prevent in the case of a bicycle ergometer further rotation of the crank or the pedal arms when the person using the ergometer slower or stops pedaling. For older and / or weakened persons, this is advantageous for safety reasons.

Bei dem Getriebe kann es sich beispielsweise um ein Zahnradgetriebe oder ein Riemengetriebe handeln. In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich um Riemengetriebe. Im Falle eines Riemengetriebes ist vorzugsweise auf der ersten Welle ein erstes Riemenrad, auf der zweiten Welle ein zweites Riemenrad, auf der dritten Welle ein drittes Riemenrad und auf der vierten Welle ein viertes Riemenrad angeordnet, wobei das erste und zweite Riemenrad sowie das dritte und vierte Riemenrad jeweils über einen Riemen verbunden sind.The transmission may be, for example, a gear transmission or a belt transmission. In a preferred embodiment, it is belt transmission. In the case of a belt drive is preferably disposed on the first shaft, a first pulley, on the second shaft, a second pulley on the third shaft, a third pulley and on the fourth shaft, a fourth pulley, wherein the first and second pulley and the third and fourth Pulley are each connected by a belt.

Bei dem erfindungsgemäßen Ergometer ist mit der als Hohlwelle ausgebildeten vierten Welle eine Bremsscheibe form- oder kraftschlüssig verbunden, die mit einem Pneumatikzylinder der Bremseinheit in Eingriff gebracht werden kann. Auf diese Weise wird eine wirkungsvolle Bremsung der Rotation der Schwungmasse ermöglicht. Die Bremsscheibe und/oder der Kolben des Pneumatikzylinders weisen einen geeigneten Bremsbelag auf.In the ergometer according to the invention a brake disc is positively or non-positively connected to the form of a hollow shaft fourth shaft, which can be brought into engagement with a pneumatic cylinder of the brake unit. In this way, an effective braking of the rotation of the flywheel is made possible. The brake disc and / or the piston of the pneumatic cylinder have a suitable brake pad.

In einem zweiten Aspekt umfasst die vorliegende Erfindung auch eine Biomagnetfeldmessanordnung, insbesondere Magnetkardiographie- oder -enzephalographieanordnung, die ein erfindungsgemäßes Ergometer nach dem ersten Aspekt der Erfindung umfasst. Das Ergometer kann beispielsweise in eine Liege, beispielsweise an deren Fußende, integriert sein. Es kann aber auch als separate Einheit vorgesehen sein. Vorzugsweise sind das Biomagnetfeldmessgerät, z.B. der Magnetkardio- oder -enzephalograph, und das Ergometer in einer Abschirmkammer zur Abschirmung externer Magnetfelder angeordnet, wobei das Ergometer mittels nicht-magnetischer Leitungen mit einer vorzugsweise außerhalb der Abschirmkammer angeordneten Quelle für ein druckbeaufschlagtes Gas oder eine druckbeaufschlagte Gasmischung, z.B. einer Druckluftquelle, verbunden ist. Bei der Druckluftquelle kann es sich um die zentrale Druckluftversorgung einer Klinik handeln. Der Gasdruck wird dabei vorzugsweise mittels einer Druckregelungseinheit eingestellt, die innerhalb oder außerhalb der Abschirmkammer angeordnet sein kann.In a second aspect, the present invention also includes a biomagnetic field measuring arrangement, in particular a magnetic cardiography or encephalography arrangement, which comprises an ergometer according to the invention according to the first aspect of the invention. The ergometer can be integrated, for example, in a couch, for example at its foot. It can also be provided as a separate unit. Preferably, the biomagnetic field meter, e.g. the magnetic cardio or encephalograph, and the ergometer disposed in a shielding chamber for shielding external magnetic fields, said ergometer being connected by non-magnetic conduits to a source of pressurized gas or pressurized gas mixture, e.g. a compressed air source connected. The compressed air source can be the central compressed air supply of a clinic. The gas pressure is preferably adjusted by means of a pressure control unit which can be arranged inside or outside the shielding chamber.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren rein zu Veranschaulichungszwecken näher erläutert. Es zeigt The invention is explained in more detail below with reference to the attached figures purely for illustrative purposes. It shows

1 eine Prinzipskizze des erfindungsgemäßen Ergometers, 1 a schematic diagram of the ergometer according to the invention,

2 eine Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ergometers in einer (A) Front- und (B) Rückansicht, 2 1 is a representation of an embodiment of an ergometer according to the invention in an (A) front and (B) rear view,

3 eine isometrische Ansicht des erfindungsgemäßen Ergometers aus 2, 3 an isometric view of the ergometer according to the invention 2 .

4 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Magnetkardiographieanordnung. 4 a schematic representation of a Magnetkardiographieanordnung invention.

1 zeigt schematisch den Aufbau einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ergometers 1. Das Ergometer 1 ist als Fahrradergometer ausgestaltet und größtenteils aus Polyoxymethylen (POM) und einem oder mehreren anderen nicht-ferromagnetischen Kunststoffen/Metallen/Keramiken gefertigt. In einem Gehäuse 2 ist eine Schwungmasse 15 angeordnet, die beispielsweise aus POM oder Aluminium gefertigt ist und über ein zweistufiges Getriebe 38 in Rotation versetzt werden kann. Hierzu sind mittels Lagern 5, 6 und 17, 18 zwei parallel zueinander angeordnete Wellen 7 und 26 drehbar in dem Gehäuse 2 gelagert. Die hier als Vollwelle ausgebildete erste Welle 7 ist über Öffnungen im Gehäuse 2 nach außen geführt. Dort sind Pedalarme 4 mit Pedalen 3 an der Welle 7 montiert. Mit Hilfe der Pedalarme 4 und Pedalen 3 kann die Welle 7 in Rotation versetzt werden. Im Inneren des Gehäuses 2 ist auf der Welle 7 ein Riemenrad 8 fixiert, das mit der Welle 7 in Rotation versetzt wird. Dem Riemenrad 8 auf der Welle 7 ist ein Riemenrad 9 auf der ebenfalls als Vollwelle ausgestalteten zweiten Welle 26 zugeordnet. Über einen hier nicht dargestellten über die Umfangsflächen der Riemenräder 8, 9 geführten Riemen wird bei Rotation der ersten Welle 7 auch die zweite Welle 26 in Rotation versetzt. Das Riemenrad 8 weist einen größeren Durchmesser auf als das Riemenrad 9, so dass ein entsprechendes erstes Übersetzungsverhältnis resultiert. Außen auf der Welle 26 ist koaxial zur Welle 26 mittels Lagern 39, 40 eine als Hohlwelle ausgeführte dritte Welle 22 drehbar gelagert, in der eine Freilaufkupplung 16 angeordnet ist. Auf der Hohlwelle 22 ist ein Riemenrad 10 befestigt. Die Freilaufkupplung 16 ist so eingerichtet, dass die Hohlwelle 22 und das Riemenrad 10 bei vorgesehener Rotationsrichtung mit der Welle 26 rotieren, bei entgegengesetzter Rotationsrichtung oder bei langsamerer Rotation der Welle 26 gegenüber der Hohlwelle 22 eine Entkopplung der Hohlwelle 22 gegenüber der Welle 26 erfolgt. Dem Riemenrad 10 ist ein Riemenrad 11 zugeordnet, das auf einer ebenfalls als Hohlwelle ausgeführten vierten Welle 14 montiert ist, die mittels Lagern 12, 13 auf der Welle 7 gelagert ist. Ein hier nicht dargestellter um die Umfangsflächen der Riemenräder 10, 11 gelegter Riemen überträgt die Rotationsbewegung der Hohlwelle 22 auf die Hohlwelle 14. Das Riemenrad 10 weist hier einen größeren Durchmesser auf als das Riemenrad 11, so dass ein entsprechendes zweites Übersetzungsverhältnis resultiert. Über die Verhältnisse der Durchmesser der Riemenräder 8, 9, 10 und 11 zueinander können die jeweiligen Übersetzungsverhältnisse eingestellt und auf die jeweiligen Bedürfnisse abgestimmt werden. Insgesamt ergibt sich zwischen der ersten Welle 7 und der vierten Welle 14 ein Übersetzungsverhältnis von mindestens 1:10, beispielsweise von 1:12,25. Auf der Hohlwelle 14 ist eine beispielsweise scheibenförmige Schwungmasse 15 befestigt, die mit der Hohlwelle 14 rotiert. Auf der Hohlwelle 14 ist auch eine Bremsscheibe 19 befestigt, die mit einem Pneumatikzylinder 21 so in Eingriff gebracht werden kann, dass die Reibung zwischen der Bremsscheibe 19 und dem Pneumatikzylinder 21 der Rotationsbewegung der Hohlwelle 14 und damit der Schwungmasse 15 einen entsprechenden Widerstand entgegensetzt. Der Anpressdruck des Pneumatikzylinders 21 auf der Bremsscheibe 19 und damit der Widerstand gegen die Rotationsbewegung der Schwungmasse 15 kann mittels einer Druckregelungseinheit 20 vorzugsweise stufenlos eingestellt werden. 1 schematically shows the structure of an embodiment of the ergometer according to the invention 1 , The ergometer 1 is designed as a bicycle ergometer and mostly made of polyoxymethylene (POM) and one or more other non-ferromagnetic plastics / metals / ceramics. In a housing 2 is a flywheel 15 arranged, for example, made of POM or aluminum and a two-stage gearbox 38 can be rotated. These are by means of bearings 5 . 6 and 17 . 18 two shafts arranged parallel to one another 7 and 26 rotatably in the housing 2 stored. The trained here as a solid shaft first wave 7 is via openings in the housing 2 led to the outside. There are pedal arms 4 with pedals 3 on the shaft 7 assembled. With the help of pedal arms 4 and pedals 3 can the wave 7 be set in rotation. Inside the case 2 is on the wave 7 a pulley 8th fixed that with the shaft 7 is set in rotation. The pulley 8th on the wave 7 is a pulley 9 on the likewise designed as a solid shaft second wave 26 assigned. About a not shown here on the peripheral surfaces of the pulleys 8th . 9 guided belt turns on rotation of the first shaft 7 also the second wave 26 set in rotation. The pulley 8th has a larger diameter than the pulley 9 , so that a corresponding first gear ratio results. Outside on the shaft 26 is coaxial with the shaft 26 by means of bearings 39 . 40 a third shaft designed as a hollow shaft 22 rotatably mounted, in which an overrunning clutch 16 is arranged. On the hollow shaft 22 is a pulley 10 attached. The overrunning clutch 16 is set up so that the hollow shaft 22 and the pulley 10 at the intended direction of rotation with the shaft 26 rotate, in the opposite direction of rotation or slower rotation of the shaft 26 opposite the hollow shaft 22 a decoupling of the hollow shaft 22 opposite the wave 26 he follows. The pulley 10 is a pulley 11 assigned, which on a likewise designed as a hollow shaft fourth wave 14 is mounted by means of bearings 12 . 13 on the wave 7 is stored. A not shown here around the peripheral surfaces of the pulleys 10 . 11 Laid belt transmits the rotational movement of the hollow shaft 22 on the hollow shaft 14 , The pulley 10 here has a larger diameter than the pulley 11 , so that a corresponding second gear ratio results. About the ratios of the diameter of the pulleys 8th . 9 . 10 and 11 to each other, the respective ratios can be adjusted and adjusted to the respective needs. Overall results between the first wave 7 and the fourth wave 14 a gear ratio of at least 1:10, for example, 1: 12.25. On the hollow shaft 14 is an example disk-shaped flywheel 15 attached to the hollow shaft 14 rotates. On the hollow shaft 14 is also a brake disc 19 fastened with a pneumatic cylinder 21 can be engaged so that the friction between the brake disc 19 and the pneumatic cylinder 21 the rotational movement of the hollow shaft 14 and thus the flywheel 15 opposes a corresponding resistance. The contact pressure of the pneumatic cylinder 21 on the brake disc 19 and thus the resistance to the rotational movement of the flywheel 15 can by means of a pressure control unit 20 preferably be adjusted continuously.

Wenn das Ergometer 1 in der richtigen Richtung betätigt wird, beispielsweise durch vorwärts gerichtete Tretbewegungen eines Patienten, wird somit über die Pedalarme 4 zunächst die Welle 7 mit dem darauf befindlichen Riemenrad 8 in Rotation versetzt. Diese Rotationsbewegung wird über einen Riemen zwischen dem Riemenrad 8 und dem Riemenrad 9 mit einem ersten Übersetzungsverhältnis auf die in dem Gehäuse 2 drehbar gelagerte zur Welle 7 parallelen Welle 26 übertragen. Die Freilaufkupplung 16 bringt die Hohlwelle 22 mit der Welle 26 in Eingriff, so dass die Hohlwelle 22 mit der Welle 26 rotiert. Das dadurch ebenfalls in Rotation versetzte Riemenrad 10 überträgt die Rotationsbewegung über einen Riemen, der das Riemenrad 10 mit dem Riemenrad 11 verbindet, mit einem zweiten Übersetzungsverhältnis auf die drehbar auf der Welle 7 gelagerten Hohlwelle 14. Dadurch wird die auf der Hohlwelle 14 angeordnete Schwungmasse 15 in Rotation versetzt. Verlangsamt sich die Rotationsbewegung der Welle 7 und damit der Welle 26 oder stoppt die Rotationsbewegung ganz, beispielsweise, weil der Patient langsamer tritt oder ganz mit der Tretbewegung aufhört, sorgt die zwischen der ersten und zweiten Übersetzungsstufe angeordnete Freilaufkupplung 16 dafür, dass die Pedalarme 4 nicht weiter rotieren, während die Schwungmasse 15 ihre Rotationsbewegung um die Welle 7 fortsetzt, sofern sie nicht durch den auf die Bremsscheibe 19 einwirkenden Pneumatikzylinder 21 abgebremst bzw. gestoppt wird.When the ergometer 1 is operated in the correct direction, for example, by forward pedaling a patient, is thus on the pedal arms 4 first the wave 7 with the pulley on it 8th set in rotation. This rotational movement is via a belt between the pulley 8th and the pulley 9 having a first gear ratio to that in the housing 2 rotatably mounted to the shaft 7 parallel wave 26 transfer. The overrunning clutch 16 brings the hollow shaft 22 with the wave 26 engaged, so that the hollow shaft 22 with the wave 26 rotates. The thus also set in rotation pulley 10 transmits the rotational movement via a belt that drives the pulley 10 with the pulley 11 connects, with a second gear ratio to the rotatable on the shaft 7 mounted hollow shaft 14 , This will cause the on the hollow shaft 14 arranged flywheel 15 set in rotation. Slows the rotation of the shaft 7 and thus the wave 26 or stops the rotation entirely, for example, because the patient slows down or stops entirely with the pedaling, ensures the between the first and second gear stage arranged overrunning clutch 16 for the pedal arms 4 do not continue to rotate while the flywheel 15 their rotation around the shaft 7 unless they pass through the brake disc 19 acting pneumatic cylinder 21 is slowed down or stopped.

Die 2 und 3 zeigen Ansichten einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ergometers. 2A zeigt eine Frontansicht, 2B eine Rückansicht und 3 eine isometrische Ansicht, wobei ein Teil des Gehäuses 2 jeweils entfernt wurde. Für eine Beschreibung der Funktion und des Zusammenwirkens der einzelnen Ergometerkomponenten wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf 1 verwiesen. Hier ist zusätzlich erkennbar, dass die Riemenräder 8, 9, 10, 11 vorzugsweise als Zahnriemenräder ausgeführt sind. Darüber hinaus ist ersichtlich, dass die Schwungmasse 15 scheibenförmig ausgestaltet ist. Das Ergometer weist eine sehr kompakte Anordnung der Einzelkomponenten auf.The 2 and 3 show views of an embodiment of the ergometer according to the invention. 2A shows a front view, 2 B a rear view and 3 an isometric view, being a part of the housing 2 each was removed. For a description of the function and the interaction of the individual ergometer components is on to avoid repetition 1 directed. Here is additionally recognizable that the pulleys 8th . 9 . 10 . 11 are preferably designed as a toothed belt wheels. In addition, it can be seen that the flywheel 15 is disc-shaped. The ergometer has a very compact arrangement of the individual components.

4 zeigt ein Beispiel für eine Magnetkardiographieanordnung, die ein erfindungsgemäßes Ergometer 1 umfasst. Gezeigt ist ein Magnetkardiograph 23 über einer Liege 24, an deren Fußende als Belastungseinheit ein erfindungsgemäßes Ergometer 1 vorgesehen ist. Der Magnetkardiograph 23 und die Liege 24 mit der Belastungseinheit 1 befinden sich in einer Abschirmkammer 25, deren Innenraum von externen elektromagnetischen Störeinflüssen abgeschirmt ist. Liege 24, Ergometer 1 und innerhalb der Abschirmkammer 25 liegende Leitungen sind komplett aus nicht-ferromagnetischen Werkstoffen wie beispielsweise Aluminium und geeigneten Kunststoffen gefertigt. Der Magnetkardiograph 23 bzw. dessen Sensoreinheit sind über geeignete Versorgungs- und Signalleitungen 36 mit der Bedien- und Steuereinheit 28 außerhalb der Abschirmkammer 25 verbunden. Zur optimalen Anpassung der Magnetkardiographieanordnung an verschiedene Patientengrößen ist das Ergometer 1 in Längsrichtung der Liege 24 verschiebbar am Fußende der Liege 24 angeordnet. Mit einer Druckregeleinheit 20 verbundene Leitungen 29 dienen der Zufuhr von Druckluft. Weitere Leitungen 33 sind mit einer außerhalb der Abschirmkammer 25 liegenden Druckluftquelle 27 verbunden. Statt Druckluft können beispielsweise auch andere Gase wie z.B. Stickstoff in einem Druckbehälter vorgehalten werden. Zur Überwachung einer auf der Liege 3 ruhenden Person (hier nicht dargestellt) ist eine in einem magnetisch geschirmten Gehäuse untergebrachte Überwachungskamera 30 in der Abschirmkammer 25 montiert. Das Kamerabild wird über eine aus der Abschirmkammer 25 herausgeführte Signalleitung 32 zur Bedien- und Steuereinheit 28 oder auf einen separaten Monitor (nicht dargestellt) übertragen. Sämtliche Versorgungs- oder Verbindungsleitungen sind über entsprechende Durchführungen 34, 35, 36 in die Abschirmkammer 25 gelegt. 4 shows an example of a Magnetkardiographieanordnung, which is an ergometer according to the invention 1 includes. Shown is a magnetic cardiograph 23 over a couch 24 , At the foot end as a load unit an ergometer according to the invention 1 is provided. The magnetic cardiograph 23 and the couch 24 with the load unit 1 are located in a shielding chamber 25 whose interior is shielded from external electromagnetic interference. lounger 24 , Ergometer 1 and inside the shielding chamber 25 Lines lying completely made of non-ferromagnetic materials such as aluminum and suitable plastics. The magnetic cardiograph 23 or its sensor unit are via suitable supply and signal lines 36 with the operating and control unit 28 outside the shielding chamber 25 connected. For optimal adaptation of Magnetkardiographieanordnung to different patient sizes is the ergometer 1 in the longitudinal direction of the bed 24 slidable at the foot of the lounger 24 arranged. With a pressure control unit 20 connected lines 29 serve for the supply of compressed air. Other lines 33 are with one outside the shielding chamber 25 lying compressed air source 27 connected. Instead of compressed air, for example, other gases such as nitrogen can be kept in a pressure vessel. To monitor one on the couch 3 person resting (not shown here) is a housed in a magnetically shielded housing surveillance camera 30 in the shielding chamber 25 assembled. The camera image is taken from the shielding chamber 25 led out signal line 32 to the operating and control unit 28 or transferred to a separate monitor (not shown). All supply or connection lines are via corresponding bushings 34 . 35 . 36 in the shielding chamber 25 placed.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Ergometer ergometer
22
Gehäuse casing
33
Pedale pedals
44
Pedalarm pedal arm
55
Lager camp
66
Lager camp
77
Welle wave
88th
Riemenrad pulley
99
Riemenrad pulley
1010
Riemenrad pulley
1111
Riemenrad pulley
1212
Lager camp
1313
Lager camp
1414
Welle wave
1515
Schwungmasse Inertia
1616
Freilaufkupplung Overrunning clutch
1717
Lager camp
1818
Lager camp
1919
Bremsscheibe brake disc
2020
Druckregelungseinheit Pressure control unit
2121
Pneumatikzylinder pneumatic cylinder
2222
Welle wave
2323
Magnetkardiograph Magnetkardiograph
2424
Liege lounger
2525
Abschirmungskammer shielding chamber
2626
Welle wave
2727
Quelle für ein druckbeaufschlagtes Gas oder eine druckbeaufschlagte Gasmischung Source of pressurized gas or pressurized gas mixture
2828
Bedien- und Steuereinheit Control and control unit
2929
Leitungen cables
3030
Überwachungskamera Security Camera
3131
Versorgungs- und Signalleitungen Supply and signal lines
3232
Signalleitung signal line
3333
Leitungen cables
3434
Durchführung execution
3535
Durchführung execution
3636
Durchführung execution
3737
Bremseinheit brake unit
3838
Getriebe transmission
3939
Lager camp
4040
Lager camp

Claims (8)

Ergometer (1) zur Verwendung bei der Vornahme von Biomagnetfeldmessungen unter Belastung, wobei das Ergometer (1) a. aus nicht-magnetischem Material besteht und eine Schwungmasse (15) umfasst, die mittels Hand- oder Fußbetätigung über ein Getriebe (38) mit einem Übersetzungsverhältnis von 1:10 bis 1:20 in Rotation versetzbar ist, wobei das Getriebe (38) vier Wellen (7, 26, 22, 14) umfasst, wobei die vierte Welle (14) als Hohlwelle ausgebildet und koaxial drehbar auf der ersten Welle (7) gelagert ist, und die dritte Welle (22) als Hohlwelle ausgebildet und koaxial drehbar auf der zweiten Welle (26) gelagert ist, die Schwungmasse (15) auf der vierten Welle (14) befestigt ist, und wobei die Wellen (7, 14, 22, 26) derart in Eingriff gebracht sind, dass eine Rotationsbewegung der ersten Welle (7) mit einem ersten Übersetzungsverhältnis auf die zweite Welle (26), von dieser auf die dritte Welle (22) und von dieser mit einem zweiten Übersetzungsverhältnis auf die vierte Welle (14) übertragen wird, und b. eine mittels druckbeaufschlagtem Gas oder druckbeaufschlagter Gasmischung betätigbare Bremseinheit (37) zur Abbremsung der Rotation der Schwungmasse (15) umfasst, wobei die Bremskraft der Bremseinheit (37) mittels des druckbeaufschlagten Gases oder der druckbeaufschlagten Gasmischung einstellbar ist und die Bremseinheit (37) einen Pneumatikzylinder (21) umfasst, der mit einer auf der vierten Welle (14) befestigten Bremsscheibe (19) in Eingriff gebracht werden kann.Ergometer ( 1 ) for use in performing biomagnetic field measurements under load, wherein the ergometer ( 1 ) a. made of non-magnetic material and a flywheel ( 15 ), which can be moved by hand or foot over a transmission ( 38 ) with a transmission ratio of 1:10 to 1:20 in rotation, wherein the transmission ( 38 ) four waves ( 7 . 26 . 22 . 14 ), the fourth wave ( 14 ) formed as a hollow shaft and coaxially rotatable on the first shaft ( 7 ) and the third wave ( 22 ) formed as a hollow shaft and coaxially rotatable on the second shaft ( 26 ), the flywheel ( 15 ) on the fourth wave ( 14 ), and wherein the waves ( 7 . 14 . 22 . 26 ) are engaged such that a rotational movement of the first shaft ( 7 ) with a first transmission ratio to the second shaft ( 26 ), from this to the third wave ( 22 ) and from this with a second gear ratio to the fourth wave ( 14 ), and b. a brake unit actuatable by means of pressurized gas or pressurized gas mixture ( 37 ) for braking the rotation of the flywheel ( 15 ), wherein the braking force of the brake unit ( 37 ) is adjustable by means of the pressurized gas or the pressurized gas mixture and the brake unit ( 37 ) a pneumatic cylinder ( 21 ) with one on the fourth wave ( 14 ) fixed brake disc ( 19 ) can be engaged. Ergometer (1) nach Anspruch 1, wobei das Übersetzungsverhältnis 1:10 bis 1:18, weiter bevorzugt 1:10 bis 1:15 und besonders bevorzugt 1:10 bis 1:13 beträgt.Ergometer ( 1 ) according to claim 1, wherein the gear ratio is 1:10 to 1:18, more preferably 1:10 to 1:15, and most preferably 1:10 to 1:13. Ergometer (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei es sich bei dem druckbeaufschlagten Gas oder der druckbeaufschlagten Gasmischung um Druckluft, Stickstoff, Sauerstoff, Helium, oder Mischungen davon handelt.Ergometer ( 1 ) according to claim 1 or 2, wherein the pressurized gas or the pressurized gas mixture is compressed air, nitrogen, oxygen, helium, or mixtures thereof. Ergometer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste und zweite Welle (7, 26) jeweils als Vollwelle ausgebildet sind. Ergometer ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the first and second shaft ( 7 . 26 ) are each formed as a solid shaft. Ergometer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen der zweiten Welle (26) und der dritten Welle (22) eine Freilaufkupplung (16) angeordnet ist.Ergometer ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein between the second shaft ( 26 ) and the third wave ( 22 ) an overrunning clutch ( 16 ) is arranged. Ergometer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Getriebe (38) ein Riemengetriebe ist.Ergometer ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the transmission ( 38 ) is a belt transmission. Ergometer (1) nach Anspruch 6, wobei auf der ersten Welle (7) ein erstes Riemenrad (8), auf der zweiten Welle (26) ein zweites Riemenrad (9), auf der dritten Welle (22) ein drittes Riemenrad (10) und auf der vierten Welle (14) ein viertes Riemenrad (11) angeordnet ist, und wobei das erste und zweite Riemenrad (8, 9) sowie das dritte und vierte Riemenrad (10, 11) jeweils über einen Riemen verbunden sind.Ergometer ( 1 ) according to claim 6, wherein on the first shaft ( 7 ) a first pulley ( 8th ), on the second wave ( 26 ) a second pulley ( 9 ), on the third wave ( 22 ) a third pulley ( 10 ) and on the fourth wave ( 14 ) a fourth pulley ( 11 ), and wherein the first and second pulley ( 8th . 9 ) and the third and fourth pulley ( 10 . 11 ) are each connected via a belt. Biomagnetfeldmessanordnung, umfassend das Ergometer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.Biomagnetic field measuring arrangement, comprising the ergometer ( 1 ) according to one of claims 1 to 7.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2319301A1 (en) * 1973-04-17 1974-11-07 Niess Elektromed Ingeborg ERGOMETER
DE3742513A1 (en) * 1987-04-10 1988-10-20 Schwinn Bicycle Co HOME TRAINER IN BICYCLE DESIGN
EP0371156A1 (en) * 1988-11-28 1990-06-06 Siemens Aktiengesellschaft Means for measuring local and time dependent biomagnetic fields present in the body of a patient
DE3486014T2 (en) * 1983-07-08 1993-05-13 Combi Co METHOD FOR RECEIVING AN OPTIMUM LOAD FOR A EXERCISE USER.

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1714615A1 (en) 2005-04-20 2006-10-25 Michael Dr. Schocke Ergometer suitable for use with magnetic resonance devices
DE102006056282B4 (en) 2006-11-29 2018-09-20 Biomagnetik Park Gmbh Magnetic cardiography device for the generation of stress magnetic cardiograms

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2319301A1 (en) * 1973-04-17 1974-11-07 Niess Elektromed Ingeborg ERGOMETER
DE3486014T2 (en) * 1983-07-08 1993-05-13 Combi Co METHOD FOR RECEIVING AN OPTIMUM LOAD FOR A EXERCISE USER.
DE3742513A1 (en) * 1987-04-10 1988-10-20 Schwinn Bicycle Co HOME TRAINER IN BICYCLE DESIGN
EP0371156A1 (en) * 1988-11-28 1990-06-06 Siemens Aktiengesellschaft Means for measuring local and time dependent biomagnetic fields present in the body of a patient

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Dania Di Pietro Paolo, „Numerical methods for improved signal to noise ratios in spatio-temporal biomedical data", Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades Doktoringenieur, Fakultät für Informatik und Automatisierung der Technischen Universität Ilmenau, Oktober 2009, S. 22,24 *

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