Die Erfindung betrifft ein Fingerübungsgerät zur Förderung der Feinmotorik der Finger einer Hand mit mindestens drei durch die Finger der Hand bewegbaren Betätigungselementen, die sich über Federelemente in einem Gerätegehäuse abstützen.The invention relates to a finger exerciser for promoting the fine motor of the fingers of a hand with at least three movable by the fingers of the hand actuators that are supported by spring elements in a device housing.
Aus der DE 20 2006 013 746 U1 ist ein Fingertrainer bekannt, der aus einer zwischen zwei Scheiben befestigten Schraubendruckfeder besteht. Zum Trainieren wird der Trainer zwischen den Daumen und den zu trainierenden Finger der gleichen Hand gehalten. Die beiden beteiligten Finger liegen dabei auf den Scheiben auf.From the DE 20 2006 013 746 U1 is a finger trainer known, which consists of a fixed between two discs helical compression spring. For training, the trainer is held between the thumb and the finger to be trained of the same hand. The two involved fingers rest on the discs.
Aus der US 7,967,732 B2 ist ein Fingertrainer aus dem Sport- und Fitnessbereich zur Stärkung der Finger- und Handmuskulatur bekannt, bei dem zwischen einer mit vielen Ausnehmungen versehenen Schiene und vier Tasten zumindest vier Schraubendruckfedern angeordnet sind. Zum Trainieren liegen an den Tasten alle Finger einer Hand, mit Ausnahme des Daumens, an. Die Schiene, an der sich die Schraubendruckfedern abstützen, liegt am Handballen derselben Hand an. Bei derartigen Trainern ist pro Finger jeweils eine Kraft von 7 bis 12 N erforderlich.From the US Pat. No. 7,967,732 B2 is a finger trainer from the sports and fitness area for strengthening the finger and hand muscles known, in which between a provided with many recesses rail and four keys at least four helical compression springs are arranged. For training, all the fingers of one hand, with the exception of the thumb, rest against the keys. The rail, on which the helical compression springs are supported, rests against the palm of the same hand. With such coaches a force of 7 to 12 N is required per finger.
Die US 3 447 415 A beschreibt ein Übungsgerät für Musiker, bei dem in einem Gehäuse drei federbelastete Stempel mit je einer Fingerauflage angeordnet sind. Im Gehäuse weist der Stempel einen Ventilkopf auf, an dem sich eine im Gehäuse sitzende Schraubenfeder abstützt.The US 3,447,415 A describes an exercise device for musicians, in which three spring-loaded stamp, each with a finger rest are arranged in a housing. In the housing, the punch has a valve head, on which a seated in the housing coil spring is supported.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Problemstellung zugrunde, ein Fingerübungsgerät zu entwickeln, mit dem bei mindestens drei oder vier Fingern die Feinmotorik der Handfinger trainiert werden kann. Bei der Benutzung des Geräts sollen keine hörbaren Betätigungsgeräusche oder den Benutzer irritierende Schwingungen bemerkbar sein. Die erforderliche Fingerkraft soll pro Finger kleiner als 5 N sein.The present invention is based on the problem of developing a finger exerciser with which the fine motor skills of the hand fingers can be trained with at least three or four fingers. When using the device no audible operating noise or user irritating vibrations should be noticeable. The required finger force should be less than 5 N per finger.
Diese Problemstellung wird mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Dazu weist das Gerätegehäuse pro Betätigungselement eine Zylinder-Kolben-Einheit auf. Jede einzelne aus dem Gerätegehäuse herausragende Kolbenstange der Zylinder-Kolben-Einheit ist mit einem Betätigungselement verbunden. Der Kolben einer jeden Zylinder-Kolben-Einheit wird mittels mindestens einer Druck- oder Zugfeder – bei unbetätigten Betätigungselementen – minimal belastet. Im Zylinder einer jeden Zylinder-Kolben-Einheit kommunizieren die beidseits des Kolbens gelegenen Zylinderräume pneumatisch miteinander. Die Kolben und die Kolbenstangen sind in den Zylindergehäusen geführt sind. Der einzelne Kolben weist mindestens eine durchgehende Führungsnut auf, in die jeweils ein Führungsstift eingreift.This problem is solved with the features of claim 1. For this purpose, the device housing per actuator on a cylinder-piston unit. Each individual piston rod protruding from the device housing of the cylinder-piston unit is connected to an actuating element. The piston of each cylinder-piston unit is minimally loaded by means of at least one compression or tension spring - with unactuated actuators. In the cylinder of each cylinder-piston unit, the cylinder chambers located on both sides of the piston communicate pneumatically with each other. The pistons and the piston rods are guided in the cylinder housings. The single piston has at least one continuous guide groove, in each of which a guide pin engages.
Für das Fingerübungsgerät gibt es u. a. zwei verschiedene Nutzergruppen. Die eine Gruppe sind Musiker, z. B. Trompetenspieler, während die andere Gruppe Patienten der Orthopädie und Rehabilitation sind. Die erstgenannte Gruppe nutzt das Gerät zum Oben der zur Bedienung eines entsprechenden Blasinstruments erforderlichen Fingerfertigkeit. Für die Musiker soll das Übungsgerät die Instrumentenventile so gut wie möglich imitieren. Daher hat das Übungsgerät mehrere Übungsventile, deren Ventilabstände, Hübe und Federraten denen der Instrumentenventile entsprechen. Die Kolben der Übungsventile bewegen sich in den entsprechenden Zylindern mit der gleichen Feinfühligkeit, Reibung und minimalen Geräuscherzeugung, wie sie die Musiker von ihren Instrumenten gewohnt sind.For the finger exerciser there are u. a. two different user groups. The one group are musicians, z. For example, trumpet players, while the other group are orthopedic and rehabilitation patients. The former group uses the device to the top of the dexterity required to operate a corresponding wind instrument. For the musicians, the exercise device should imitate the instrument valves as well as possible. Therefore, the exercise device has several exercise valves whose valve spacing, strokes and spring rates correspond to those of the instrument valves. The pistons of the exercise valves move in the respective cylinders with the same sensitivity, friction and minimal noise generation that musicians are used to from their instruments.
Die Gruppe der Patienten hat das Bestreben, in kürzester Zeit die Koordination des Muskelspiels in der geschwächten oder verletzten Hand und im dazugehörenden Unterarm zu fördern und die erforderliche Fingerkraft dieser Hand wieder aufzubauen. In den dafür vorgesehenen Fingerübungsgeräten werden in der Regel je nach Rehabilitationsstadium auch härtere Federelemente eingewechselt.The group of patients strives to promote the coordination of the muscular play in the weakened or injured hand and in the associated forearm in a very short time and to rebuild the required finger power of this hand. Depending on the stage of rehabilitation, even harder spring elements are usually loaded in the designated finger training devices.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung einer schematisch dargestellten Ausführungsform.Further details of the invention will become apparent from the dependent claims and the following description of a schematically illustrated embodiment.
1: perspektivische Ansicht einer Trompete; 1 : perspective view of a trumpet;
2: perspektivische Ansicht eines Fingerübungsgerätes mit vier Übungsventilen; 2 : Perspective view of a finger exerciser with four exercise valves;
3: Längsschnitt eines Fingerübungsgerätes, u. a. mit Federn verschiedener Federrate; 3 : Longitudinal section of a finger exerciser, including springs with different spring rate;
4: Längsschnitt eines Übungsventils mit Gleithülse und mit zwei Druckfedern; 4 : Longitudinal section of an exercise valve with sliding sleeve and with two compression springs;
5: Längsschnitt eines Übungsventils mit Gleithülse und Schraubenfederdämpfung; 5 : Longitudinal section of an exercise valve with sliding sleeve and coil spring damping;
6: Längsschnitt eines Übungsventils mit einstellbarer Losbrechkraft; 6 : Longitudinal section of an exercise valve with adjustable breakout force;
7: Unteransicht zu 6; 7 : Bottom view too 6 ;
8: Teillängsschnitt eines Fingerübungsgerätes mit Übungsventilen nach 6, vergrößert; 8th : Partial longitudinal section of a finger exerciser with exercise valves behind 6 , enlarged;
9: Unteransicht eines rastend verdrehbaren Magnethalters aus 8, vergrößert; 9 : Bottom view of a latching magnetic holder 8th , enlarged;
10: Draufsicht auf einen Kolben mit kleinen Magneten nach 8, vergrößert; 10 : Top view of a piston with small magnets behind 8th , enlarged;
11: Draufsicht auf einen Kolben mit großen Magneten nach 8, vergrößert; 11 : Top view on a piston with big magnet behind 8th , enlarged;
12: Längsschnitt eines Übungsventils mit Zug- und Druckfedern; 12 : Longitudinal section of an exercise valve with tension and compression springs;
13: Kraft-Weg-Diagramm für verschiedene Federelemente bzw. Federelementkombinationen. 13 : Force-displacement diagram for different spring elements or spring element combinations.
Die 1 zeigt als Blechblas- und Ventilinstrument eine Trompete (1). Sie besteht im Wesentlichen aus einem Mundstück (2), den zylindrischen Rohren (3), den Ventilbögen (4), dem konischen Anstoßstück (5) und dem Schalltrichter (6). Im Bereich der zylindrischen Rohre (3) und der Ventilbögen (4) befinden sich beispielsweise drei Ventile (10). Mit jedem Ventil (10) wird zur Erzeugung eines chromatischen Spiels die Resonanzrohrlänge so verlängert, dass jedes Ventil (10) den erzeugbaren Grundton um jeweils zwei, einen und drei Halbtöne erniedrigt. Verfügt das Instrument über ein viertes Ventil, vgl. auch 2, so ist dies meist ein sogenanntes Quartventil, das den Grundton um fünf weitere Halbtöne erniedrigt.The 1 shows as a brass and valve instrument a trumpet ( 1 ). It consists essentially of a mouthpiece ( 2 ), the cylindrical tubes ( 3 ), the valve bends ( 4 ), the conical impulse ( 5 ) and the bell ( 6 ). In the area of cylindrical tubes ( 3 ) and the valve bends ( 4 ) are, for example, three valves ( 10 ). With each valve ( 10 ), the resonance tube length is lengthened to produce a chromatic play such that each valve ( 10 ) reduces the producible fundamental tone by two, one and three semitones respectively. If the instrument has a fourth valve, cf. also 2 , this is usually a so-called fourth valve, which lowers the fundamental tone by five more semitones.
Die in 1 dargestellten Ventile (10) sind Pump- bzw. Perinetventile. Jedes Ventil (10) hat einen zylindrischen Ventilkörper (11), in dem ein Kolben gelagert und geführt ist, der in der Regel einen Durchgangskanal und zwei u-förmige Kanäle aufweist. Der Kolben ist über eine Kolbenstange (15) mit einer außerhalb des Ventilkörpers (11) gelegenen Fingerkappe (17) verbunden. Auf die Unterseite des Kolbens wirkt beispielsweise eine Schraubendruckfeder, so dass sich im unbetätigten Zustand der Kolben in einer oberen Position befindet. In diesem Fall durchströmt die vom Mundstück kommende Luftsäule den Durchgangskanal, um zum nächsten Ventil oder zum Schalltrichter zu gelangen. Bei betätigtem Ventil strömt die ankommende Luft über einen ersten u-förmigen Kanal des Kolbens in die entsprechende Ventilrohrschleife (4), um dann über den zweiten u-förmigen Kanal in das nächste Ventil oder den Schalltrichter zu gelangen.In the 1 illustrated valves ( 10 ) are pump or perinet valves. Each valve ( 10 ) has a cylindrical valve body ( 11 ), in which a piston is supported and guided, which usually has a through-channel and two U-shaped channels. The piston is via a piston rod ( 15 ) with an outside of the valve body ( 11 ) ( 17 ) connected. For example, acts on the underside of the piston, a helical compression spring, so that in the unactuated state, the piston is in an upper position. In this case, the air column coming from the mouthpiece flows through the through-channel to reach the next valve or horn. When the valve is actuated, the incoming air flows via a first U-shaped channel of the piston into the corresponding valve tube loop ( 4 ), and then enter the next valve or horn via the second u-shaped channel.
Die 2 zeigt ein Fingerübungsgerät (20) mit vier Übungsventilen (23). Dieses Fingerübungsgerät (20) dient zumindest Blechbläsern als Gerät zum Trainieren der feinmotorischen Fähigkeiten. Daher entsprechen z. B. die geometrischen Abmessungen der Zylindergehäuse (24), der Betätigungselemente (40) und der Abstand der Übungsventile (23) ungefähr den Verhältnissen, wie sie bei einem Blechblasinstrument anzutreffen sind.The 2 shows a finger exercise device ( 20 ) with four exercise valves ( 23 ). This finger exercise device ( 20 ) At least brass is used as a device to train the fine motor skills. Therefore, z. B. the geometric dimensions of the cylinder housing ( 24 ), the actuating elements ( 40 ) and the distance of the exercise valves ( 23 ) about the ratios, as they are found in a brass instrument.
Das Fingerübungsgerät (30) nach (2) umfasst z. B. vier Übungsventile (23). Jedes Übungsventil (23) besteht primär aus einem Zylindergehäuse (24), einem Kolben (50), vgl. 3, mit z. B. angeformter Kolbenstange (57) und einem Betätigungselement (40). Alle Übungsventile (23) sind zu einem starren Block zusammengebaut.The finger exercise device ( 30 ) to (2) includes z. B. four exercise valves ( 23 ). Each exercise valve ( 23 ) consists primarily of a cylinder housing ( 24 ), a piston ( 50 ), see. 3 , with z. B. molded piston rod ( 57 ) and an actuating element ( 40 ). All exercise valves ( 23 ) are assembled into a rigid block.
Das einzelne Übungsventil (23) hat ein z. B. 60 mm langes Zylindergehäuse (24) mit einer zentralen Stufenbohrung (26). Letztere teilt sich in eine Kolbenführungsbohrung (27) und eine Kolbenstangenbohrung (31) auf. Die z. B. 55 mm tiefe Kolbenführungsbohrung (27) hat einen Durchmesser von 18 mm, während die Kolbenstangenbohrung (32) einen Durchmesser von 6 mm misst. Die Kolbenführungsbohrung (27) mündet in ihrem unteren Bereich in ein Innengewinde (29) der Abmessung M19 × 1. Der Boden (28) der Kolbenführungsbohrung (27) ist plan ausgeführt. Die Wandung der Kolbenführungsbohrung (27) ist feinbearbeitet.The single exercise valve ( 23 ) has a z. B. 60 mm long cylinder housing ( 24 ) with a central stepped bore ( 26 ). The latter divides into a piston guide bore ( 27 ) and a piston rod bore ( 31 ) on. The z. B. 55 mm deep piston guide bore ( 27 ) has a diameter of 18 mm, while the piston rod bore ( 32 ) measures a diameter of 6 mm. The piston guide bore ( 27 ) opens in its lower part into an internal thread ( 29 ) of dimension M19 × 1. The ground ( 28 ) of the piston guide bore ( 27 ) is executed plan. The wall of the piston guide bore ( 27 ) is finished.
Nach den 4 und 5 ist die Wandung der Kolbenführungsbohrung (27) mit einer zylindrischen Gleithülse (31) ausgekleidet, deren Wandstärke z. B. 0,5 mm beträgt. Die Gleithülse (31) ist beispielsweise eine mit der Wandung der Kolbenführungsbohrung (27) verklebte Teflon- oder Messinghülse.After the 4 and 5 is the wall of the piston guide bore ( 27 ) with a cylindrical sliding sleeve ( 31 ) lined, the wall thickness z. B. is 0.5 mm. The sliding sleeve ( 31 ) is, for example, one with the wall of the piston guide bore ( 27 ) glued Teflon or brass sleeve.
Zur Erzeugung einer haptisch gefälligen äußeren Form hat das Zylindergehäuse (24) an seinen beiden Enden jeweils einen umlaufenden Wulstrand (36). Die Wulstränder (36) haben bei einer Höhe von 10 mm eine Wölbung, die einem Teil eines unechten Torus entspricht, dessen kleiner Querschnittsradius ca. 7,85 mm misst, während der Abstand der Kreismittelpunkte der sich treffenden Kreisabschnitte der kleinen Querschnitte z. B. 9 mm beträgt. Zwischen den Wulsträndern (36) hat das Zylindergehäuse (24) einen Außendurchmesser von 21 mm. Damit haben alle vier Wulstränder diesen Durchmesser.To produce a haptic compliant outer shape, the cylinder housing ( 24 ) at its two ends in each case a circumferential bead ( 36 ). The beads ( 36 ) have at a height of 10 mm, a curvature corresponding to a part of a fake torus whose small cross-sectional radius measures about 7.85 mm, while the distance between the circle centers of the meeting of the small cross-sections z. B. 9 mm. Between the beads ( 36 ) has the cylinder housing ( 24 ) an outer diameter of 21 mm. So all four beads have this diameter.
Nach 3 hat das Zylindergehäuse (24) des mittleren Übungsventils (23) beidseits jeweils eine z. B. durchgehende Längsnut (37), vgl. auch 7. Diese ist 5 mm breit und – ausgehend vom höchsten Punkt des Wulstes – 2,5 mm tief. Beide Längsnuten (37), nach 3, verlaufen parallel zur Mittellinie (39) des Zylindergehäuses (24). Die beiden äußeren Zylindergehäuse (24) haben jeweils nur eine Längsnut (37).To 3 has the cylinder housing ( 24 ) of the middle exercise valve ( 23 ) on both sides in each case a z. B. continuous longitudinal groove ( 37 ), see. also 7 , This is 5 mm wide and - starting from the highest point of the bead - 2.5 mm deep. Both longitudinal grooves ( 37 ), to 3 , parallel to the midline ( 39 ) of the cylinder housing ( 24 ). The two outer cylinder housings ( 24 ) each have only one longitudinal groove ( 37 ).
Im mittleren Bereich einer jeden Längsnut (37) befindet sich eine Querbohrung (38), deren Durchmesser z. B. 2 mm beträgt. Sie ist jeweils mittig zur Nutbreite orientiert. Von der Gehäuseoberseite (25) aus ist die Mittellinie der Querbohrung 30,5 mm entfernt.In the middle area of each longitudinal groove ( 37 ) is a transverse bore ( 38 ), whose diameter z. B. 2 mm. It is oriented in each case centrally to the groove width. From the top of the case ( 25 ), the center line of the transverse bore is 30.5 mm away.
Um unabhängig vom Einbau des Kolbens (50) zum kompletten Gehäuse zu gelangen, werden zwischen den benachbarten Zylindergehäusen (24) z. B. 58,8 mm lange Vierkantstäbe (45) eingesetzt. Die Vierkantstäbe (45) haben einen Querschnitt von 5 × 5 mm. Sie weisen zirka mittig eine Querbohrung (46) auf, in der z. B. ein zylindrischer, metallischer Führungsstift (47) eingepresst ist, vgl. B. Der Führungsstift (47) ragt beidseits des Vierkantstabes z. B. 2,5 mm heraus. Beim Zusammenbau wird der Vierkantstab (45) zusammen mit dem Führungsstift (47) in die Längsnut (37) eingepresst und dort z. B. verklebt. Der Führungsstift (47) gelangt durch die Querbohrung (38) in die Kolbenführungsbohrung (27) des Zylindergehäuses (24). Dort ragt der Führungsstift (47) ca. 1,7 mm radial hinein.Regardless of the installation of the piston ( 50 ) to get to the complete housing, between the adjacent cylinder housings ( 24 ) z. B. 58.8 mm long square bars ( 45 ) used. The square bars ( 45 ) have a cross section of 5 × 5 mm. You have approximately centrally a transverse bore ( 46 ), in which z. B. a cylindrical, metallic guide pin ( 47 ) is pressed in, cf. B , The guide pin ( 47 ) protrudes on both sides of the square bar z. B. 2.5 mm out. When assembling the square rod ( 45 ) together with the guide pin ( 47 ) in the longitudinal groove ( 37 ) and pressed there z. B. glued. The guide pin ( 47 ) passes through the transverse bore ( 38 ) in the piston guide bore ( 27 ) of the cylinder housing ( 24 ). The guide pin ( 47 ) about 1.7 mm radially into it.
Die Zylindergehäuse (24) und die Vierkantstäbe (45) sind z. B. aus der Aluminium-Magnesiumlegierung AlMgSi 0,5 gefertigt. Ggf. sind sie aus einer Magnesiumlegierung, einem Kunststoff, einem Keramikwerkstoff oder einem Verbundwerkstoff hergestellt.The cylinder housings ( 24 ) and the square bars ( 45 ) are z. B. made of aluminum-magnesium alloy AlMgSi 0.5. Possibly. they are made of a magnesium alloy, a plastic, a ceramic material or a composite material.
Die sichtbare Außenfläche der Zylindergehäusegruppe ist lackiert bzw. beschichtet. Die Beschichtung kann eine Verchromung oder eine farbige, ggf. auch weiße oder schwarze Pulverbeschichtung sein. Auch ein Hartcoatieren der gewünschten Oberfläche ist möglich.The visible outer surface of the cylinder housing group is painted or coated. The coating may be a chrome plating or a colored, possibly also white or black powder coating. Hard coating of the desired surface is also possible.
Alternativ können die Zylindergehäuse (24) der Übungsventile als einteiliges Bauteil gefertigt sein. Beispielsweise kann das Gehäuse ein im Wesentlichen quaderförmiger Körper sein, in den die entsprechenden Zylinderbohrungen (27) eingearbeitet sind.Alternatively, the cylinder housings ( 24 ) of the exercise valves to be made as a one-piece component. For example, the housing may be a substantially parallelepiped-shaped body into which the corresponding cylinder bores ( 27 ) are incorporated.
In der Kolbenführungsbohrung (27) des Zylindergehäuses (24) ist ein im Wesentlichen zylindrischer Kolben (50) geführt und gelagert. Der Kolben (50) hat einen Durchmesser, der 0,05 bis 0,2 mm kleiner ist als der Durchmesser der Kolbenführungsbohrung (27). Er teilt den Innenraum des Zylindergehäuses (24) in die beiden Zylinderräume (96) und (97) auf. Die Länge des Kolbens (50) beträgt z. B. 25 mm. Seine z. B. zylindermantelartige Außenwandung ist hier durch jeweils zwei sich gegenüberliegende Führungsnuten (51) unterbrochen. Die durchgehenden Führungsnuten (51) haben bei einer Nutbreite von z. B. 2,2 mm eine Nuttiefe von 2,2 mm, vgl. 3 und 10. Ggf. kann die Anzahl der Führungsnuten (51) vergrößert werden, um den Luftaustausch zwischen den Zylinderräumen (96) und (97) zu beschleunigen.In the piston guide bore ( 27 ) of the cylinder housing ( 24 ) is a substantially cylindrical piston ( 50 ) and stored. The piston ( 50 ) has a diameter which is 0.05 to 0.2 mm smaller than the diameter of the piston guide bore ( 27 ). He divides the interior of the cylinder housing ( 24 ) in the two cylinder chambers ( 96 ) and ( 97 ) on. The length of the piston ( 50 ) is z. B. 25 mm. His z. B. cylinder jacket-like outer wall is here by two opposing guide grooves ( 51 ) interrupted. The continuous guide grooves ( 51 ) have a groove width of z. B. 2.2 mm a groove depth of 2.2 mm, see. 3 and 10 , Possibly. can the number of guide grooves ( 51 ) to increase the air exchange between the cylinder spaces ( 96 ) and ( 97 ) to accelerate.
Im Boden (53) des Kolbens (59) befindet sich eine zentrale Bodenbohrung (54) zur Führung einer Schraubendruckfeder (90). Nach den 3 und 4 ist die Bodenbohrung (54) zweistufig ausgebildet. Der Abschnitt mit dem größeren Durchmesser dient der Federführung, während der Abschnitt (55) mit dem kleineren Durchmesser der Gewichtsersparnis dient. Ggf. ist der mittlere Bereich der radialen Außenwandung des Kolbens (50) tailliert ausgeführt. Dazu ist der mittlere Bereich, er hat z. B. eine Länge, die 60 bis 80% der Kolbenlänge entspricht, einen Außendurchmesser, der 1 bis 5 mm kleiner ist, als der maximale Kolbendurchmesser. Zusätzlich oder alternativ kann der Kolben im mittleren Bereich mindestens eine Querbohrung aufweisen.In the ground ( 53 ) of the piston ( 59 ) is a central bottom hole ( 54 ) for guiding a helical compression spring ( 90 ). After the 3 and 4 is the bottom hole ( 54 ) formed in two stages. The section with the larger diameter serves the spring guidance, while the section ( 55 ) with the smaller diameter of weight saving. Possibly. is the middle region of the radial outer wall of the piston ( 50 ) fitted. This is the middle range, he has z. B. a length corresponding to 60 to 80% of the piston length, an outer diameter which is 1 to 5 mm smaller than the maximum piston diameter. Additionally or alternatively, the piston may have at least one transverse bore in the middle region.
Selbstverständlich kann der Querschnitt des Kolbens (50) auch eine ovale, elliptische, polygonale oder vieleckige Form haben, wenn der Querschnitt des Zylindergehäuses (24) diesem zumindest teilweise entspricht.Of course, the cross section of the piston ( 50 ) also have an oval, elliptical, polygonal or polygonal shape when the cross section of the cylinder housing ( 24 ) This at least partially corresponds.
An den Kolben ist z. B. eine Kolbenstange (57) angeformt. Ihr Durchmesser misst 0,05 bis 0,2 mm weniger als der Innendurchmesser der Kolbenstangenbohrung (32). Die Kolbenstange (57) hat hier z. B. eine Länge von 25 mm, wobei die letzten 3,6 mm ein M5-Außengewinde (58) tragen. Die Kolbenstange (57) aus 6 ist 7,5 mm länger.To the piston is z. B. a piston rod ( 57 ) are formed. Their diameter measures 0.05 to 0.2 mm less than the inner diameter of the piston rod bore ( 32 ). The piston rod ( 57 ) has here z. B. a length of 25 mm, the last 3.6 mm M5 male thread ( 58 ) wear. The piston rod ( 57 ) out 6 is 7.5 mm longer.
Der Kolben (50) und die Kolbenstange (57) sind beispielsweise aus dem Gummiwerkstoff Ebonit oder aus Polyoxymethylen hergestellt.The piston ( 50 ) and the piston rod ( 57 ) are made for example of the rubber material ebonite or polyoxymethylene.
Als Betätigungselement (40) wird eine z. B. aus einer Aluminiumlegierung hergestellte runde Scheibe verwendet. Die 6,6 mm dicke Scheibe hat einen maximalen Durchmesser von 18 mm. Ihre gekrümmte radiale Außenwandung hat einen Radius von 6 mm. Die Unterseite des Betätigungselements (40) hat eine z. B. 1,1 mm tiefe Einsenkung (41). Sie nimmt z. B. eine 2 mm dicke zentral gelochte Filzscheibe (44) auf, die mit ihrem Außendurchmesser von 14 mm genau in die Einsenkung (41) passt. Die Bohrung der Filzscheibe (44) liegt dicht und rutschfest an der Kolbenstange (57) an. Ggf. hat die Kolbenstange (57) im Bereich des Filzscheibensitzes eine entsprechende Eindrehung, damit die Filzscheibe (44) dort mittels Formschluss sitzt. Anstelle dieser oder anderer Filzscheiben, vgl. Filzring (35), können auch Elastomerscheiben oder O-Ringe verwendet werden.As actuating element ( 40 ) is a z. B. made of an aluminum alloy round disc used. The 6.6 mm thick disc has a maximum diameter of 18 mm. Its curved radial outer wall has a radius of 6 mm. The bottom of the actuator ( 40 ) has a z. B. 1.1 mm deep depression ( 41 ). She takes z. B. a 2 mm thick centrally perforated felt disc ( 44 ), with their outer diameter of 14 mm exactly in the depression ( 41 ) fits. The bore of the felt disc ( 44 ) is tight and non-slip on the piston rod ( 57 ) at. Possibly. has the piston rod ( 57 ) in the area of the felt seat a corresponding recess, so that the felt disc ( 44 ) sits there by means of positive locking. Instead of these or other felt disks, cf. Felt ring ( 35 ), elastomeric disks or O-rings can also be used.
Um die Kolbenführungsbohrung (27) zu verschließen wird in deren Innengewinde (29) ein z. B. aus dem Kunststoff Polyoxymethylen gefertigter Schraubdeckel (70) zumindest staubdicht eingeschraubt. Der Schraubdeckel (70) hat nach 6 und 7 als Schraubenfederführung einen nach oben – bzw. nach innen – abstehenden kurzen, zentralen Zapfen (73). An der unteren äußeren Stirnfläche weist der Schraubdeckel (70) eine nutartige Deckelausnehmung (71) auf, die – nach den in den 3 bis 6 dargestellten Schnitten – einen kreisschnittförmigen Querschnitt aufweist. Der Radius des Kreisbogens beträgt 16 mm, während die Tiefe des dargestellten Querschnitts 2,2 mm beträgt. Die Breite der Deckelausnehmung (71) ist so gewählt, dass gerade eine 5 Eurocent-Münze als Aufschraubhilfe eingesteckt werden kann.To the piston guide bore ( 27 ) is closed in its internal thread ( 29 ) a z. B. made of the plastic polyoxymethylene screw cap ( 70 ) Screwed at least dustproof. The screw cap ( 70 ) has after 6 and 7 as a helical spring guide an upwardly - or inwardly - protruding short, central pin ( 73 ). At the lower outer end face of the screw cap ( 70 ) a groove-like cover recess ( 71 ), which - after the in the 3 to 6 shown sections - has a circular cross-section. The radius of the circular arc is 16 mm, while the depth of the illustrated cross section is 2.2 mm. The width of the lid recess ( 71 ) is chosen so that just a 5 Eurocent coin can be inserted as Aufschraubhilfe.
Selbstverständlich kann die Deckelausnehmung (71) auch ein Innensechskant oder eine vergleichbare Ausnehmung sein. Alternativ kann anstelle einer Deckelausnehmung auch ein von der im Freien liegenden Stirnfläche des Schraubdeckels (70) abstehender Mitnehmer in Form eines Steges, eines Vierkants, Sechskants oder dergleichen sein. Auch ist denkbar, am Schraubdeckel (70) und am Zylindergehäuse (24) eine z. B. lösbare Schraubensicherung – z. B. in Form einer am Zylindergehäuse (24) verrastenden Rändelung – anzuordnen.Of course, the lid recess ( 71 ) also be a hexagon socket or a comparable recess. Alternatively, instead of a Deckelausnehmung also from the outdoor lying end face of the screw ( 70 ) protruding driver in the form of a bridge, a square, hexagon or the like. It is also conceivable on the screw cap ( 70 ) and on the cylinder housing ( 24 ) a z. B. releasable threadlocker - z. B. in the form of a cylinder housing ( 24 ) latching knurling - to order.
Gemäß der 3 und 4 ist der Zapfen (74) gegenüber dem Zapfen (73) aus den 5 und 6 um z. B. 14 mm verlängert ausgeführt. Hierbei ist der Außendurchmesser so gewählt, dass die Schraubendruckfeder (90) im ausgefederten Zustand nur mit geringem Spiel auf dem Zapfen (74) geführt ist. In der Folge gleitet ein größerer Teil der einzelnen Federwindungen beim Aus- und Einfedern zumindest teilweise dämpfend am Zapfen (74) entlang.According to the 3 and 4 is the pin ( 74 ) opposite the journal ( 73 ) from the 5 and 6 to z. B. extended 14 mm. Here, the outer diameter is selected so that the helical compression spring ( 90 ) in the rebound state only with little play on the pin ( 74 ) is guided. As a result, a larger part of the individual spring coils slides at least partially damping on the journal during extension and compression (FIG. 74 ) along.
Nach den 4 und 5 wird die Gleithülse (31) zwischen dem planen Boden (28) der Kolbenführungsbohrung (27) und dem Schraubdeckel (40) eingeklemmt. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, die Gleithülse (31) in der Kolbenführungsbohrung (27) einzukleben.After the 4 and 5 the sliding sleeve ( 31 ) between the plane floor ( 28 ) of the piston guide bore ( 27 ) and the screw cap ( 40 ) trapped. In this case, it is not necessary, the sliding sleeve ( 31 ) in the piston guide bore ( 27 ).
In 5 ist ein Übungsventil gezeigt, bei dem in der gestuften Bohrung (54, 55) des Kolbens (50) und in dem von der Schraubendruckfeder (90) umgebenden Raum ein Schaumstoffkern (92) sitzt. Der Durchmesser des entspannten Schaumstoffkerns (92) ist mindestens 0,5 mm größer als der Innendurchmesser der Schraubendruckfeder (90) und/oder als der Innendurchmesser des oberen Bereichs (55) der Bohrung (54). Somit liegt der komprimierbare, elastische Schaumstoffkern (92) permanent an den Windungen der Schraubendruckfeder (90) dämpfend an.In 5 an exercise valve is shown in which in the stepped bore ( 54 . 55 ) of the piston ( 50 ) and in which of the helical compression spring ( 90 ) surrounding space a foam core ( 92 ) sits. The diameter of the relaxed foam core ( 92 ) is at least 0.5 mm larger than the inner diameter of the helical compression spring ( 90 ) and / or as the inner diameter of the upper region ( 55 ) of the bore ( 54 ). Thus, the compressible, resilient foam core ( 92 ) permanently on the turns of the helical compression spring ( 90 ) attenuating.
Zu einer weiteren Erzeugung einer Dämpfungswirkung ist es auch möglich, im Kolben eine Ringnut anzuordnen, in der ein elastischer O-Ring eingelegt ist. Der O-Ring liegt dabei mit einer geringen Klemmkraft an der Innenwandung der Kolbenführungsbohrung (27) an.For a further generation of a damping effect, it is also possible to arrange an annular groove in the piston, in which an elastic O-ring is inserted. The O-ring lies with a small clamping force on the inner wall of the piston guide bore ( 27 ) at.
Zur Montage eines Fingerübungsgeräts (20) wird in einem ersten Schritt das Gerätegehäuse (21) zusammengebaut. Hierzu werden die einzelnen Zylindergehäuse (24) mit Hilfe der Vierkantstäbe (45) zusammengefügt. Nach den 4 und 5 sind dazu vorher in die Vierkantstäbe (45) die Führungsstifte (47) eingepresst worden. Die Führungsstifte (47) positionieren die Vierkantstäbe (45) an den Zylindergehäusen (24) mit Hilfe der Querbohrungen (46).For mounting a finger exerciser ( 20 ), in a first step, the device housing ( 21 ) assembled. For this purpose, the individual cylinder housing ( 24 ) with the help of square bars ( 45 ) joined together. After the 4 and 5 are previously in the square bars ( 45 ) the guide pins ( 47 ). The guide pins ( 47 ) position the square bars ( 45 ) on the cylinder housings ( 24 ) with the help of transverse bores ( 46 ).
Sollten beabsichtigt die Mittellinien (39) der Zylindergehäuse (24) nicht in einer Ebene liegen, sondern gegeneinander geneigt sein, werden anstelle der Vierkantstäbe spezielle Keile oder Verbindungselemente mit zueinander schräg angeordneten Stollen verwendet. Dabei sind die Stollen diejenigen Erhebungen der Verbindungselemente, die in die Längsnuten (37) eingreifen.Should the midlines ( 39 ) the cylinder housing ( 24 ) are not in a plane, but inclined to each other, special wedges or connecting elements are used with mutually obliquely arranged cleats instead of square bars. The lugs are those elevations of the connecting elements, which in the longitudinal grooves ( 37 ) intervene.
Je nach Materialwahl der zu montierenden Zylindergehäuse (24) und Vierkantstäbe (45) werden diese Teile z. B. miteinander verklebt, mit Weich- oder Hartlot verlötet oder lasergeschweißt. In einem zweiten Schritt wird das Gerätegehäuse (21) außen lackiert, poliert und/oder anderweitig oberflächenveredelt. In der Regel werden hierfür die Gehäuse- und/oder Gewindebohrung mit Blindstopfen abgedeckt.Depending on the choice of material of the cylinder housing to be mounted ( 24 ) and square bars ( 45 ) These parts z. B. glued together, soldered with soft solder or brazing or laser welded. In a second step, the device housing ( 21 ) painted on the outside, polished and / or otherwise surface-finished. As a rule, the housing and / or threaded hole are covered with blanking plugs for this purpose.
In einem dritten Schritt wird auf jeder Kolbenstange (57) ein Filzring (35) aufgeschoben, über den der Kolben (50) am Boden (28) der Kolbenführungsbohrung (27) gedämpft anschlägt. In einem vierten Schritt werden die Kolben (50) mit der jeweiligen Kolbenstange (57) voraus in die Kolbenführungsbohrung (27) eingeschoben. Dabei greifen die Führungsstifte (47) in die Führungsnuten (51) der Kolben (50) ein.In a third step, on each piston rod ( 57 ) a felt ring ( 35 ), over which the piston ( 50 ) on the ground ( 28 ) of the piston guide bore ( 27 ) muffled strikes. In a fourth step, the pistons ( 50 ) with the respective piston rod ( 57 ) ahead into the piston guide bore ( 27 ) inserted. The guide pins ( 47 ) in the guide grooves ( 51 ) The piston ( 50 ) one.
In einem fünften Schritt wird auf die aus dem jeweiligen Zylindergehäuse (24) herausschauende Kolbenstange (57) eine weitere Filzscheibe (44) aufgeschoben und das Betätigungselement (40) aufgeschraubt. Zum Gegenhalten wird in den Gegenhalteschlitz (56) des Kolbens (50), vgl. 9, ein Schraubendreher eingesteckt.In a fifth step, the data from the respective cylinder housing ( 24 ) looking out piston rod ( 57 ) another felt disk ( 44 ) and the actuating element ( 40 ) screwed. To counteract is in the counter-slot ( 56 ) of the piston ( 50 ), see. 9 , a screwdriver inserted.
In einem sechsten und letzten Schritt wird in die jeweilige Bohrung (54) des Kolbens (50) eine Schraubendruckfeder (90) eingelegt. Das andere Ende der Schraubendruckfeder (90) wird vor dem Einschrauben des Schraubdeckels (70) in das Innengewinde (29) des Zylindergehäuses (24) auf den Zapfen (73, 74) des Schraubdeckels (70) aufgesteckt.In a sixth and final step, the respective hole ( 54 ) of the piston ( 50 ) a helical compression spring ( 90 ). The other end of the helical compression spring ( 90 ) before screwing in the screw cap ( 70 ) in the internal thread ( 29 ) of the cylinder housing ( 24 ) on the pins ( 73 . 74 ) of the screw cap ( 70 ) attached.
Wie die einzelnen Montageschritte zeigen, ist der Aufbau des Fingerübungsgeräts so übersichtlich, dass jeder Nutzer das Gerät ohne Spezialwerkzeug zerlegen und wieder zusammenbauen kann. Das umfasst auch das Austauchen von Federelementen, Filzscheiben und den Ein- oder Ausbau von Unterlegklötzen.As the individual assembly steps show, the structure of the finger exercise device is so clear that every user can disassemble and reassemble the device without special tools. This also includes the replacement of spring elements, felt washers and the installation or removal of Unterlegklötzen.
In 6 ist ein Übungsventil (23) dargestellt, dessen Kolben (50) an einem z. B. schwenkbaren Magnetträger (60) anliegt. Der Magnetträger (60) ist großteils ein Drehteil, das aus einem Trägerflansch (61), einem Führungsabschnitt (64) und einem Gewindeabschnitt (65) besteht. Der z. B. aus einer Aluminiumlegierung gefertigte Magnetträger (60) sitzt mittels des zylindrischen Führungsabschnitts (64) mit wenig radialem Spiel um seine Rotationachse, vgl. Mittellinie (39), schwenkbar in der u. a. gegenüber den 3 bis 5 aufgebohrten, ggf. hartcoatierten, Kolbenstangenbohrung (32). Zur Führung der axial verschiebbaren Kolbenstange (57) hat der Magnetträger (60) eine eigene zentrale Bohrung. Der Führungsabschnitt (64) hat beispielsweise einen Durchmesser von 11 mm.In 6 is a practice valve ( 23 ) whose piston ( 50 ) at a z. B. pivotable magnetic carrier ( 60 ) is present. The magnetic carrier ( 60 ) is largely a rotating part, which consists of a support flange ( 61 ), a guide section ( 64 ) and a threaded portion ( 65 ) consists. The z. B. off an aluminum alloy made magnetic carrier ( 60 ) sits by means of the cylindrical guide portion ( 64 ) with little radial play about its axis of rotation, cf. Centerline ( 39 ), pivotable in the ua opposite the 3 to 5 Drilled, possibly hard-coated, piston rod bore ( 32 ). For guiding the axially displaceable piston rod ( 57 ) has the magnetic carrier ( 60 ) has its own central hole. The guiding section ( 64 ) has, for example, a diameter of 11 mm.
Der Trägerflansch (61), der hier zwei plane Stirnflächen aufweist, hat einen Außendurchmesser, der z. B. mit geringem Spiel in die Kolbenführungsbohrung (27) passt. Mit seiner führungsabschnittseitigen Stirnfläche, die ggf. ebenfalls hartcoatiert ist, liegt er am Boden (28) der Kolbenführungsbohrung (27) an.The carrier flange ( 61 ), which has two flat faces here, has an outside diameter, the z. B. with little play in the piston guide bore ( 27 ) fits. With its guide-side end face, which may also be hard-coated, it lies on the ground ( 28 ) of the piston guide bore ( 27 ) at.
An den Führungsabschnitt (64) schlieft nach den 6 und 8 oben ein Gewindeabschnitt (65) an, auf dessen Gewinde ein z. B. aus einer Aluminiumlegierung hergestelltes Verstellrad (66) aufgeschraubt ist. Das ggf. scheibenartige Verstellrad (66) hat hier einen Durchmesser von 23 mm, so dass es über den Zylinderdurchmesser des Zylindergehäuses (24) übersteht. Es trägt an seiner radialen Außenwandung eine Rändelung oder eine andere griffige Struktur.To the guide section ( 64 ) sleeps after the 6 and 8th above a threaded section ( 65 ), on the thread of a z. B. made of an aluminum alloy adjusting wheel ( 66 ) is screwed on. The possibly disc-like adjusting wheel ( 66 ) here has a diameter of 23 mm, so that it exceeds the cylinder diameter of the cylinder housing ( 24 ) survives. It carries on its radial outer wall knurling or another handy structure.
Zwischen dem Verstellrad (66) und der Gehäuseoberseite (25) des Zylindergehäuses (24) ist eine dünne Gleitscheibe (69), z. B. eine Teflonscheibe, eingelegt. Bei der Montage des Magnetträgers (60) wird das Verstellrad (66) so spielarm auf den Gewindeabschnitt (65) aufgeschraubt, dass sich der Magnetträger (60) mit einem Drehmoment von ca. 0,1 bis 0,3 Nm drehen lässt. In der unteren Stirnseite des Trägerflansches (61) ist ein Gegenhalteschlitz (98) eingearbeitet. Seine geometrische Form entspricht zumindest teilweise dem Schlitz (71) des Schraubdeckels (70).Between the adjusting wheel ( 66 ) and the housing top ( 25 ) of the cylinder housing ( 24 ) is a thin sliding washer ( 69 ), z. B. a Teflon disk inserted. When mounting the magnetic carrier ( 60 ) the adjustment wheel ( 66 ) so little play on the threaded portion ( 65 ) screwed on, that the magnetic carrier ( 60 ) with a torque of approx. 0.1 to 0.3 Nm. In the lower end of the support flange ( 61 ) is a counter-slot ( 98 ) incorporated. Its geometric shape corresponds at least partially to the slot ( 71 ) of the screw cap ( 70 ).
Als Verdrehsicherung zwischen dem Magnetträger (60) und dem Verstellrad (66) befindet sich im Verstellrad (66) zumindest ein in einer radial ausgerichteten Gewindebohrung eingeschraubter Gewindestift (68), vgl. B. Letzterer hat z. B. eine kegelige Spitze mit der er im Gewindeabschnitt (65) verklemmt wird.As anti-twist device between the magnetic carrier ( 60 ) and the adjusting wheel ( 66 ) is in the adjustment wheel ( 66 ) at least one screwed in a radially aligned threaded bore threaded pin ( 68 ), see. B , The latter has z. B. a conical tip with which he in the threaded section ( 65 ) is jammed.
Um einzelne Verdrehpositionen des Magnetträgers (60) gegenüber dem Zylindergehäuse (24) festzulegen, ist zum einen im Zylindergehäuse (24) in einer zur Mittellinie (39) parallelen Gewindebohrung (30) ein Druckstück (99) eingeschraubt, vgl. 8. Das z. B. um 7,5 mm von der Mittellinie entfernt sitzende Druckstück (99) weist eine federbelastete Rastkugel auf, die – ohne montierten Magnetträger (60) – einige zehntel Millimeter aus dem Boden (28) hervorsteht. Zum anderen weist die dem Boden (28) zugewandte Stirnseite des Trägerflansches (61) z. B. drei Rastbohrungen (62) auf, die um 120 Winkelgrade geteilt um die Mittellinie (39) angeordnet sind, vgl. 9.To individual twisting positions of the magnetic carrier ( 60 ) relative to the cylinder housing ( 24 ) is on the one hand in the cylinder housing ( 24 ) in one to the center line ( 39 ) parallel threaded hole ( 30 ) a pressure piece ( 99 screwed in, cf. 8th , The Z. B. sitting at 7.5 mm from the center line sitting pressure piece ( 99 ) has a spring-loaded detent ball which - without mounted magnetic carrier ( 60 ) - a few tenths of a millimeter from the ground ( 28 protruding). On the other hand, the ground ( 28 ) facing end face of the support flange ( 61 ) z. B. three locking holes ( 62 ) divided by 120 angular degrees around the center line ( 39 ), cf. 9 ,
Auf der dem Kolben (50) zugewandten Stirnfläche des Trägerflansches (61) sind z. B. vier Sacklochbohrungen (63) angeordnet. Zwei Bohrungen haben einen Durchmesser von 3 mm, während die beiden anderen Bohrungen einen Durchmesser von 4 mm haben. Je zwei gleichgroße Bohrungen liegen sich gespiegelt an der Mittellinie (39) gegenüber. In die – bezogen auf den Durchmesser – kleinen Bohrungen sind die Magnete (88) und in die großen die Magnete (89) eingeklebt.On the piston ( 50 ) facing end face of the support flange ( 61 ) are z. B. four blind holes ( 63 ) arranged. Two holes have a diameter of 3 mm, while the other two holes have a diameter of 4 mm. Two holes of the same size are mirrored at the center line ( 39 ) across from. In the - related to the diameter - small holes are the magnets ( 88 ) and in the big ones the magnets ( 89 ) glued.
In 8, Mitte, und 10 ist ein Kolben (50) dargestellt, der zwei Magnete (88) mit jeweils einem Durchmesser von 3 mm aufweist. Die Magnete haben eine Länge von ebenfalls 3 mm. Dagegen ist in 8, rechts, und 11 ein Kolben (50) gezeigt, der zwei Magnete (89) trägt, deren Durchmesser 4 mm misst. Die Länge der Magnete beträgt 2 mm.In 8th , Middle, and 10 is a piston ( 50 ), the two magnets ( 88 ) each having a diameter of 3 mm. The magnets also have a length of 3 mm. In contrast, in 8th , right, and 11 a piston ( 50 ) showing two magnets ( 89 ) whose diameter measures 4 mm. The length of the magnets is 2 mm.
Nimmt nun der Magnetträger (60) im Zylindergehäuse (24) die aus 9 bekannte Position ein, so liegen die – bezogen auf den Durchmesser – großen Magnete (87) des Magnetträgers (60) den großen (88) oder kleinen Magneten (89) der Kolben (50) nach den 10 oder 11 gegenüber. Hier hat man durch das jeweilige Gegenüberliegen der Magnete die größte mögliche Haltekraft zwischen dem Magnetträger (60) und dem Kolben (50). Sie liegt zwischen 1,7 und 3 N. Wird der Magnetträger (60) über das Verstellrad (66) um 120 Winkelgrade nach links geschwenkt, schieben sich die kleinen Magnete (86) über die großen oder kleinen Magnete (88) oder (89) der Kolben (50). Die magnetische Haltekraft ist gegenüber der vorherigen Einstellung um ca. 30% gesunken.Now takes the magnetic carrier ( 60 ) in the cylinder housing ( 24 ) from 9 known position, so are the - based on the diameter - large magnets ( 87 ) of the magnetic carrier ( 60 ) the big one ( 88 ) or small magnets ( 89 ) The piston ( 50 ) after the 10 or 11 across from. Here you have by the respective opposite of the magnets, the largest possible holding force between the magnetic carrier ( 60 ) and the piston ( 50 ). It lies between 1.7 and 3 N. If the magnetic carrier ( 60 ) via the adjusting wheel ( 66 ) pivoted 120 degrees to the left, push the small magnets ( 86 ) about the large or small magnets ( 88 ) or ( 89 ) The piston ( 50 ). The magnetic holding force has dropped by about 30% compared to the previous setting.
Wird ausgehend von der Position des Magnetträgers (60) nach 9 dieser um 120 Winkelgrade nach rechts geschwenkt, steht – trotz Verrastung der Kugel des Druckstücks (99) in der entsprechenden Rastbohrung (62) – den Magneten (88) oder (89) der Kolben (50) nur der Gegenhalteschlitz (98) gegenüber. Hier stellt sich keine magnetische Haltekraft ein.Is based on the position of the magnetic carrier ( 60 ) to 9 this is pivoted by 120 degrees to the right, is - despite locking the ball of the pressure piece ( 99 ) in the corresponding detent bore ( 62 ) - the magnet ( 88 ) or ( 89 ) The piston ( 50 ) only the counterhold slot ( 98 ) across from. There is no magnetic holding force here.
Um ein optisches Erkennen der Magnetträgerverstelllage zu ermöglichen, wird an der Vorderseite des Gerätegehäuses (21), diese ist in 2 dargestellt, z. B. im Bereich des oberen Wulstes (36) an jedem der vier Übungsventile (23) z. B. eine kerbenartige Markierung angebracht. Am Gegenstück, dem Verstellrad (66) werden auf der oberen Stirnseite drei Markierungen eingearbeitet, z. B. durch Prägen. Die erste Markierung, eine „0” steht für die Einstellung, in der sich keine Magnete gegenüberstehen. Die „0” liegt nun gegenüber der Kerbe des Wulstes (36). Die zweite Markierung ist eine „I” in der durch die entsprechend positionierten Magnete eine mittlere Haltekraft entsteht. Die dritte Markierung ist eine „II”, die die Position mit der größten Haltekraft darstellt.In order to enable optical recognition of the Magnetträgerverstelllage is on the front of the device housing ( 21 ), this one is in 2 represented, z. B. in the region of the upper bead ( 36 ) on each of the four exercise valves ( 23 ) z. B. a notch-like mark attached. On the counterpart, the adjusting wheel ( 66 ) are incorporated on the upper front page three marks, z. B. by embossing. The first mark, a "0" stands for the setting, in which no magnets face each other. The "0" is now opposite the notch of the bead ( 36 ). The second mark is an "I" in which an average holding force is created by the correspondingly positioned magnets. The third mark is an "II" representing the position with the largest holding force.
Die 13 zeigt ein Federkraft/Weg-Diagramm, in dem auf der Abszisse ein Federweg s und auf der Ordinate die Federkraft F dargestellt ist. Der Nullpunkt des Federwegs s ist hier gegenüber der Ordinate nach rechts versetzt angeordnet.The 13 shows a spring force / displacement diagram in which on the abscissa a spring travel s and on the ordinate, the spring force F is shown. The zero point of the spring travel s is here offset from the ordinate to the right.
Unabhängig von 13 beginnt beim Ausführungsbeispiel mit dem Federelement (90) nach 3 der Kraftverlauf bei 0,7 N. Er steigt bis zum Ende des Kolbenhubs auf 2 N an. Beim Einbau vergleichbarer oder ähnlicher Federelemente liegt der Kraftbereich zwischen 0,5 und 2,5 N.Independent of 13 begins in the embodiment with the spring element ( 90 ) to 3 the force curve at 0.7 N. It rises to 2 N until the end of the piston stroke. When installing comparable or similar spring elements, the force range is between 0.5 and 2.5 N.
Die Kennlinie (80) zeigt den Kraft/Weg-Verlauf einer üblichen in Trompeten verwendeten Schraubendruckfeder (90), wie sie u. a. in den 3 und 5 dargestellt ist. Die Federkennlinie (82) gilt für die Schraubenfederanordnung nach 6. Auch dort wird die Schraubendruckfeder (90) eingesetzt, jedoch wird ihre Vorspannung durch das Unterlegen eines Unterlegblocks (77) vergrößert. Für eine kleinere Vorspannung reicht auch das Unterlegen einer oder mehrerer Unterlagsscheiben.The characteristic ( 80 ) shows the force / displacement curve of a conventional helical compression spring used in trumpets ( 90 ), as in the 3 and 5 is shown. The spring characteristic ( 82 ) applies to the coil spring assembly according to 6 , There, too, the helical compression spring ( 90 ), but its bias is increased by placing a block underlay ( 77 ). For a smaller preload it is also sufficient to underlay one or more washers.
Anstelle des Unterlegblocks oder der Unterlagsscheiben kann auch in der Kolbenstange (57) in einer zentralen Gewindebohrung eine – nicht aus dem Betätigungselement (40) oben herausschauende – Gewindestange angeordnet werden, die an ihrem unteren Ende im Bereich der Bohrung (54) einen Federteller trägt, auf dem die Schraubendruckfeder (90) aufliegt und geführt ist. Durch ein weiteres Hineindrehen, z. B. mittels eines Werkzeugs, ist die Federverspannung vergrößerbar.Instead of the Unterlegblocks or the washers can also in the piston rod ( 57 ) in a central threaded hole one - not from the actuator ( 40 ) are provided at the top of the threaded rod, which at its lower end in the region of the bore ( 54 ) carries a spring plate on which the helical compression spring ( 90 ) is up and running. By another screwing in, z. B. by means of a tool, the spring tension can be increased.
Wird in 3 anstelle des Federelements (90) die Schraubendruckfeder (91) verwendet, vgl. 3, rechtes Übungsventil, steigt die Federkennlinie (81) steiler an, so dass diese Druckfeder u. a. aufgrund ihres größeren Drahtdurchmessers eine größere Federrate besitzt.Is in 3 instead of the spring element ( 90 ) the helical compression spring ( 91 ), cf. 3 , right practice valve, the spring characteristic ( 81 ) steeper, so that this spring has, inter alia, due to their larger wire diameter a larger spring rate.
Die abgeknickte Kennlinie (80, 83) ergibt sich nach 4 durch die Anordnung zweier Druckfedern (90, 92) unterhalb des Kolbens (50). Die linksgewundene Schraubendruckfeder (92) liegt innerhalb der rechtsgewundenen Schraubendruckfeder (90). Zudem ist die Druckfeder (92) um ca. 40% kürzer als das Federelement (90). Solange beim Einfedern die Druckfeder (92) den Boden der Sacklochbohrung (54) noch nicht erreicht hat, entspricht die Federkraft dem Verlauf der Kurve (80). Sobald auch die Druckfeder (92) beidseitig eingespannt ist, folgt der Kraftverlauf der Kurve (83).The bent characteristic ( 80 . 83 ) results after 4 by the arrangement of two compression springs ( 90 . 92 ) below the piston ( 50 ). The left-handed helical compression spring ( 92 ) lies within the right-handed helical compression spring ( 90 ). In addition, the compression spring ( 92 ) about 40% shorter than the spring element ( 90 ). As long as the compression spring ( 92 ) the bottom of the blind hole ( 54 ) has not yet reached, the spring force corresponds to the course of the curve ( 80 ). As soon as the compression spring ( 92 ) is clamped on both sides, the force curve follows the curve ( 83 ).
Der Kraftverlauf der Kurve (84) entsteht, wenn am Boden des Kolbens (50) – unterhalb des Führungsstifts (47) – der Kolben (50) mit einer Kolbendichtung ausgestattet wird. Letztere hat beispielsweise eine nach unten weisende Dichtlippe. Beim Einfahren des Kolbens (50) wird kolbenbodenseitig die eingeschlossene Luft komprimiert.The force curve of the curve ( 84 ) arises when at the bottom of the piston ( 50 ) - below the guide pin ( 47 ) - The piston ( 50 ) is equipped with a piston seal. The latter has, for example, a downward-pointing sealing lip. When retracting the piston ( 50 ), the trapped air is compressed on the piston bottom side.
Wird nun ein Übungsventil (23) nach 8 benutzt, beginnt der Kraftverlauf nach 13 zunächst mit einem steil abfallenden Ast (85). Die Magnete (86–89) halten den Kolben (50) bis zum Aufbringen einer größeren Fingerkraft in seiner oberen Position. Sobald die Fingerkraft die Magnetkraft überwunden hat, fällt die Haltekraft schlagartig bis auf die Federkraft am Hubbeginn ab. In diesem Fall ist der Fingerkraftbedarf zu Beginn und am Ende des Hubs besonders groß. Speziell diese Ausführungsform eignet sich als Muskeltrainer in der Orthopädie.Will now a practice valve ( 23 ) to 8th used, the force course begins after 13 initially with a steep branch ( 85 ). The magnets ( 86 - 89 ) hold the piston ( 50 ) until a larger finger force is applied in its upper position. As soon as the finger force has overcome the magnetic force, the holding force abruptly drops down to the spring force at the beginning of the stroke. In this case, the power requirement at the beginning and at the end of the stroke is particularly large. Especially this embodiment is suitable as a muscle trainer in orthopedics.
Um hier eine weitere Übungsvariante zur Verfügung zu stellen, ist das Betätigungselement (40) zusätzlich mit einer Fingeröse (43) ausgestattet, vgl. 12. Zudem ist zwischen dem Kolben (50) und dem Boden (28) eine Schraubendruckfeder (93) angeordnet. Durch diese Federanordnung wird der Kolben (50) zwischen zwei Federelementen (90, 93) zentriert. In der Folge können die Finger des Patienten nicht nur zum Schließen sondern auch zum Öffnen der Hand trainiert werden.In order to provide another exercise variant here, the actuating element ( 40 ) additionally with a finger eye ( 43 ), cf. 12 , In addition, between the piston ( 50 ) and the ground ( 28 ) a helical compression spring ( 93 ) arranged. By this spring arrangement, the piston ( 50 ) between two spring elements ( 90 . 93 centered). As a result, the patient's fingers can be trained not only to close but also to open the hand.
Soll diese Variante in das Fingerübungsgerät nach 3 integriert werden, ist hierzu ein Kolben (50) mit längerer Kolbenstange (57), vgl. 12, erforderlich. Auch sollten die Führungsstifte (47), vgl. 12, zumindest einseitig abgeflacht sein, um die Schraubendruckfeder (93) durch einfaches Einschrauben montieren zu können.Should this variant in the finger training device after 3 integrated, this is a piston ( 50 ) with longer piston rod ( 57 ), see. 12 , required. Also, the guide pins ( 47 ), see. 12 be flattened at least on one side to the helical compression spring ( 93 ) by simply screwing in can.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
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11
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TrompeteTrumpet
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22
-
Mundstückmouthpiece
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33
-
Rohre, zylindrischTubes, cylindrical
-
44
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Ventilbögen, VentilrohrschleifeValve bends, valve tube loop
-
55
-
Anschlussstück, konischConnection piece, conical
-
66
-
Schalltrichterbell
-
1010
-
Ventilevalves
-
1111
-
Ventilkörpervalve body
-
1515
-
Kolbenstangepiston rod
-
1717
-
Fingerkappefinger cap
-
2020
-
FingerübungsgerätFinger exerciser
-
2121
-
Gerätegehäusedevice housing
-
2323
-
Übungsventileexercise valves
-
2424
-
Zylindergehäuse, Teil der Zylinder-Kolben-EinheitCylinder housing, part of the cylinder-piston unit
-
2525
-
GehäuseoberseiteHousing top
-
2626
-
Stufenbohrung, längsorientiertStepped bore, longitudinally oriented
-
2727
-
Kolbenführungsbohrung, ZylinderbohrungPiston guide bore, cylinder bore
-
2828
-
Boden zu (27)Ground to ( 27 )
-
2929
-
Innengewindeinner thread
-
3030
-
DruckstückbohrungYoke bore
-
3131
-
Gleithülsesliding sleeve
-
3232
-
KolbenstangenbohrungPiston rod bore
-
3434
-
Innenwandunginner wall
-
3535
-
Filzringfelt ring
-
3636
-
Wülstebeads
-
3737
-
Längsnutlongitudinal groove
-
3838
-
Querbohrungcross hole
-
3939
-
Mittelliniecenter line
-
4040
-
Betätigungselementeactuators
-
4141
-
Einsenkungdepression
-
4242
-
Bohrung mit GewindeBore with thread
-
4343
-
Öse, FingeröseEyelet, finger eye
-
4444
-
Filzscheibe an (betät), AnschlagdämpfungselementFelt washer on (actu), stopper damping element
-
4545
-
VierkantstäbeSquare bars
-
4646
-
Querbohrungcross hole
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4747
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Führungsstifteguide pins
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4848
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Führungsstifte, kurzGuide pins, short
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5050
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Kolben, Teil der Zylinder-Kolben-EinheitPiston, part of the cylinder-piston unit
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5151
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Führungsnutenguide
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5252
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Taillewaist
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5353
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Kolbenbodenpiston crown
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5454
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Bodenbohrung, zentrales SacklochBottom hole, central blind hole
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5555
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Bohrungsverlängerung, Abschnitt von (54)Bore extension, section of ( 54 )
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5656
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GegenhalteschlitzAgainst retaining slot
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5757
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Kolbenstange, Teil der Zylinder-Kolben-EinheitPiston rod, part of the cylinder-piston unit
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5858
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Gewindeabschnitt, AußengewindeThread section, external thread
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6060
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Magnetträgermagnet carrier
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6161
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Trägerflanschbeam flange
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6262
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RastbohrungenRest holes
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6363
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Bohrungen für (88) und (89)Holes for ( 88 ) and ( 89 )
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6464
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Führungsabschnittguide section
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6565
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Gewindeabschnittthreaded portion
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6666
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Verstellrad, gerändeltAdjusting wheel, knurled
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6767
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Innengewindeinner thread
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6868
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Gewindestift mit SpitzeThreaded pin with point
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6969
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Scheibedisc
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7070
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Schraubdeckelscrew
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7171
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Deckelausnehmung, SchlitzLid recess, slot
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7373
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Zapfen, kurzCones, in short
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7474
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Zapfen, langTang, long
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7777
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Unterlegblockpad module
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8080
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Federkennlinie für (90) nach 4 und 5 Spring characteristic for ( 90 ) to 4 and 5
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8181
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Federkennlinie für (91) nach 3, rechtsSpring characteristic for ( 91 ) to 3 , right
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8282
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Federkennlinie für (90) nach 6 mit Unter-legblock (77)Spring characteristic for ( 90 ) to 6 with sub-block ( 77 )
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8383
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Federkennlinienast für (92) überlagert zu (90) nach 12 Spring characteristic branch for ( 92 ) superimposed to ( 90 ) to 12
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8484
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Federkennlinie für (90) überlagert von pneumatischer FederSpring characteristic for ( 90 ) superimposed by pneumatic spring
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8585
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Kraftverlauf bei vorgeschalteten Magneten, AstForce curve with upstream magnet, branch
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8686
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Magnet in (50), kleiner DurchmesserMagnet in ( 50 ), small diameter
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8787
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Magnet in (50), großer DurchmesserMagnet in ( 50 ), large diameter
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8888
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Magnet in (60), kleiner DurchmesserMagnet in ( 60 ), small diameter
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8989
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Magnet in (60), großer DurchmesserMagnet in ( 60 ), large diameter
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9090
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Federelemente, Schraubendruckfedern, DruckfedernSpring elements, helical compression springs, compression springs
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9191
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Federelemente, harte FederSpring elements, hard spring
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9292
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Federelement, innenliegendSpring element, internal
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9393
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Federelement im KolbenstangenbereichSpring element in the piston rod area
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9595
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Schaumstoffkernfoam core
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9696
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Zylinderraum, kolbenstangenseitigCylinder room, piston rod side
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9797
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Zylinderraum, kolbenbodenseitigCylinder chamber, piston bottom side
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9898
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Gegenhalteschlitz für (60)Counter slot for ( 60 )
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9999
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DruckstückPressure piece
