DE102019000949A1

DE102019000949A1 - Tilgervorrichtung zur Reduzierung von auf einen Gebrauchsgegenstand übertragenen Tremorschwingungen

Info

Publication number: DE102019000949A1
Application number: DE102019000949.5A
Authority: DE
Inventors: Marc Brandl
Original assignee: SGF Sueddeutsche Gelenkscheibenfabrik GmbH and Co KG
Current assignee: SGF Sueddeutsche Gelenkscheibenfabrik GmbH and Co KG
Priority date: 2019-02-08
Filing date: 2019-02-08
Publication date: 2020-08-13

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tilgervorrichtung (10) für Gebrauchsgegenstände zur Reduzierung von zumindest einer auf einen Gebrauchsgegenstand übertragenen Tremorschwingung, mit:wenigstens einer Tilgermasse (12), undwenigstens einem Federelement (14, 16, 18), das mit der wenigstens einen Tilgermasse (12) gekoppelt oder koppelbar ist,wobei die wenigstens eine Tilgermasse (12) über das wenigstens eine Federelement (14, 16, 18) schwingungsübertragend mit dem Gebrauchsgegenstand koppelbar ist,wobei das wenigstens eine Federelement (14, 16, 18) und die wenigstens eine Tilgermasse (12) derart ausgebildet sind, dass wenigstens eine Schwingung mit wenigstens einer Schwingungsamplitude bereitgestellt wird, mit der die Amplitude der Tremorschwingung reduzierbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tilgervorrichtung für Gebrauchsgegenstände zur Reduzierung von Tremorschwingungen, die von einem Tremorpatienten auf den Gebrauchsgegenstand übertragen werden können. Krankheitsbedingte Ursache für ein Tremorzittern kann beispielsweise die Krankheit Parkinson sein. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung einen Gebrauchsgegenstand mit einer derartigen Tilgervorrichtung.
Aufgrund des Tremorzitterns haben Tremorpatienten häufig Probleme mit der Handhabung von Alltagsgegenständen bzw. Gebrauchsgegenständen wie Besteck, Gläsern, Tassen oder auch Werkzeugen und Schreibgeräten. Dadurch sind Tremorpatienten häufig in ihrem Alltag stark eingeschränkt.
Aus dem Stand der Technik sind beispielsweise die in den Dokumenten EP 2 760 381 B1 und EP 3 332 694 A1 offenbarten Vorrichtungen bekannt. Diese Vorrichtungen haben Motoren, mit denen Gegenschwingungen zu den Körperschwingungen bzw. dem Tremorzittern des Tremorpatienten erzeugt werden sollen. Dadurch sollen beispielsweise die auf einen Löffel übertragenen Tremorschwingungen eines Tremorpatienten reduziert werden. Die in den genannten Dokumenten offenbarten Vorrichtungen benötigen zum Antrieb der Motoren jeweils eine Stromversorgung.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Tilgervorrichtung zur Reduzierung von zumindest einer auf einen Gebrauchsgegenstand übertragenen Tremorschwingung bereitzustellen, die ohne oder nahezu ohne externe Energieeinspeisung, wie z.B. eine Stromversorgung auskommt.
Diese Aufgabe wird mit einer Tilgervorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Tilgervorrichtung zur Reduzierung von zumindest einer auf einen Gebrauchsgegenstand übertragenen Tremorschwingung, umfasst wenigstens eine Tilgermasse und wenigstens ein Federelement, das mit der wenigstens einen Tilgermasse koppelbar oder gekoppelt ist. Die wenigstens eine Tilgermasse ist über das wenigstens eine Federelement mit dem wenigstens einen Gebrauchsgegenstand schwingungsübertragend koppelbar. Das wenigstens eine Federelement und die wenigstens eine Tilgermasse sind derart ausgebildet, dass wenigstens eine Schwingung mit wenigstens einer Schwingungsamplitude bereitgestellt wird, mit der die Amplitude der Tremorschwingung reduzierbar ist.
Die Tilgervorrichtung, die sich aus wenigstens einer Tilgermasse und wenigstens einem Federelement zusammensetzt, ist mit ihrer Eigenfrequenz und ihrer Schwingungsamplitude auf die Frequenz und die Amplitude der Tremorschwingung bzw. des Tremorzitterns des Tremorpatienten eingestellt und abgestimmt. Dadurch kommt es zu einem Tilgereffekt, durch den die von dem Tremorpatienten auf den Gebrauchsgegenstand übertragene Tremorschwingung reduziert wird.
Die erfindungsgemäße Tilgervorrichtung ist eine vornehmlich rein mechanische Vorrichtung, die keine Stromversorgung benötigt. Eine Tilgervorrichtung dieser Art ist somit jederzeit nutzbar und unabhängig von dem Ladezustand einer Batterie oder einem Stromanschluss. Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße Tilgervorrichtung relativ leicht. Dies liegt ebenfalls darin begründet, dass die erfindungsgemäße Tilgervorrichtung keine Motoren und auch keine Stromversorgung benötigt.
Gebrauchsgegenstände können unter anderem Besteckelemente wie Löffel, Gabel, Messer, Trinkgefäße wie Gläser und Tassen sowie Stifte oder Werkzeuge wie Schraubendreher und dergleichen sein.
Das von dem wenigstens einen Federelement und der wenigstens einen Tilgermasse gebildete Feder-Masse-System kann so abgestimmt sein, dass wenigstens eine Eigenfrequenz des Feder-Masse-Systems zur Tilgung der Tremorschwingung geeignet ist.
Das wenigstens eine Federelement kann derart ausgebildet sein, dass es keine oder nur eine geringe Dämpfung aufweist. Das wenigstens eine Federelement kann derart ausgebildet sein, dass es sich zwischen der wenigstens einen Tilgermasse und dem Gebrauchsgegenstand erstreckt. Das wenigstens eine Federelement kann sich an der wenigstens einen Tilgermasse und/oder dem wenigstens einen Gebrauchsgegenstand abstützen. Das wenigstens eine Federelement kann mit der wenigstens einen Tilgermasse verbunden sein. Das wenigstens eine Federelement kann fest mit der wenigstens einen Tilgermasse verbunden sein. Die wenigstens eine Tilgermasse kann an einem Ende des wenigstens einen Federelements angeformt sein. Die wenigstens eine Tilgermasse kann zur Verbindung mit dem wenigstens einen Federelement zumindest einen Abschnitt des Federelements aufnehmen. Dieser Abschnitt kann sich beispielsweise abgewinkelt zum Rest des Federelements erstrecken. Ein Abschnitt des Federelements kann in die Tilgermasse eingesteckt und so mit dieser verbunden werden.
Das wenigstens ein Federelement kann dazu ausgebildet sein, den Gebrauchsgegenstand zu kontaktieren. Das Federelement kann sich an dem Gebrauchsgegenstand abstützen. Ferner kann das wenigstens eine Federelement an dem wenigstens einen Gebrauchsgegenstand anbringbar sein. Das wenigstens eine Federelement kann mit einem Ende mit der wenigstens einen Tilgermasse und mit seinem jeweils anderen Ende mit dem Gebrauchsgegenstand in Kontakt stehen oder mit dem Gebrauchsgegenstand verbunden zu sein.
Die wenigstens eine Tilgermasse und das wenigstens eine Federelement können eine Einheit bilden, die derart ausgebildet ist, dass sie bei Schwingungen in verschiedenen Richtungen dieselbe Frequenz aufweisen kann. Diese Einheit kann beispielsweise von einem Federelement und einer Tilgermasse gebildet werden. Eine derartige Einheit kann auch als Biegebalken-Feder-Element bezeichnet werden. Anders ausgedrückt, kann die Tilgermasse Schwingbewegungen in verschiedenen Richtungen relativ zu dem Gebrauchsgegenstand ausführen, wobei die Schwingbewegungen in jeder Richtung dieselbe Frequenz aufweisen. Dadurch kann unabhängig von der Richtung der Tremorschwingung des Tremorpatienten die voranstehend beschriebene Tilgerwirkung erzielt werden und die auf den Gebrauchsgegenstand übertragene Tremorschwingung reduziert werden. Die wenigstens eine Einheit kann auch so ausgeführt sein, dass bezüglich ihrer Eigenfrequenzen sowohl die Biegebalkenfrequenz als auch die Zug-Druck-Frequenz und/oder auch die Torsionseigenfrequenz gleich sind. Beispielsweise können die Länge, der Drahtdurchmesser und der Windungsdurchmesser einer Spiralfeder und die Tilgermasse sowie die Massenträgheitsmomente in Biege- und Torsionsrichtung so aufeinander abgestimmt sein, dass die Tilgereigenfrequenzen in mehreren oder allen (sechs) Bewegungsrichtungen gleich sind.
Das wenigstens eine Federelement kann sich zumindest im Ruhezustand um die wenigstens eine Tilgermasse herum erstrecken. Im Ruhezustand kann die wenigstens eine Tilgermasse zentral innerhalb des Federelements angeordnet sein. Das wenigstens eine Federelement derart ausgebildet sein, dass es die wenigstens eine Tilgermasse trägt.
Die Tilgervorrichtung kann mehrere Federelemente aufweisen. Die Federelemente können wenigstens eine Tilgermasse schwingungsübertragend mit dem wenigstens Gebrauchsgegenstand koppeln. Die Federelemente können sich zwischen der wenigstens einen Tilgermasse und dem Gebrauchsgegenstand erstrecken. Mehrere Federelemente können mit genau einer Tilgermasse zusammenwirken. Die Federelemente können sich an einer Außenfläche der wenigstens einen Tilgermasse und an einer Innenfläche des Gebrauchsgegenstands abstützen. Beispielsweise kann die wenigstens eine Tilgermasse radial innerhalb der Federelemente vorgesehen sein. Der Gebrauchsgegenstand kann beispielsweise ein Trinkgefäß sein. Die Federelemente können sich an der Innenumfangsfläche des Trinkgefäßes abstützen und sich in Richtung der Außenfläche der wenigstens einen Tilgermasse erstrecken. Die Tilgervorrichtung kann beispielsweise im Bereich des Bodens des Trinkgefäßes angeordnet sein. Die Tilgervorrichtung kann über wenigstens ein Verschlusselement vom übrigen Innenraum des Trinkgefäßes getrennt werden. Die Federelemente können an der Innenumfangsfläche des Trinkgefäßes und an der Tilgermasse befestigt sein.
Die wenigstens eine Tilgermasse kann zylindrisch ausgebildet sein. Ferner kann die wenigstens eine Tilgermasse quaderförmig ausgebildet sein. Die wenigstens eine Tilgermasse kann ein relativ geringes Gewicht aufweisen. Das Gewicht der wenigstens einen Tilgermasse kann beispielsweise zwischen 5 g und 100 g liegen.
Die Tilgervorrichtung kann eine Anordnung von Tilgereinheiten umfassen. Jede Tilgereinheit kann wenigstens ein Federelement und wenigstens eine Tilgermasse aufweisen, die dem Federelement zugeordnet ist. Die Tilgervorrichtung weist somit mehrere Federelemente und mehrere Tilgermassen auf. Die Tilgereinheiten können versetzt zueinander angeordnet sein.
Das wenigstens eine Federelement kann eine Schraubenfeder sein. Insbesondere kann das wenigstens eine Federelement eine Schraubendruckfeder sein. Die Schraubenfeder kann mit einem Ende die Tilgermasse und mit ihrem anderen Ende den Gebrauchsgegenstand kontaktieren. Die Schraubenfeder kann konisch ausgebildet sein.
Ferner kann das wenigstens eine Federelement eine Blattfeder sein. Die Blattfeder kann bogenförmig ausgebildet sein. Die Blattfeder kann derart ausgebildet sein, dass sie als Biegebalken wirkt. Die Blattfeder kann sich in einer vorbestimmten Richtung erstrecken und so die Richtung der von der Tilgermasse ausgeführten Schwingung festlegen.
Das wenigstens eine Federelement kann eine Bandfeder sein. Die Bandfeder kann im Querschnitt rund oder oval ausgebildet sein. Eine runde oder ovale Bandfeder kann sich mit ihrer Außenfläche die wenigstens eine Tilgermasse kontaktieren. Zudem kann sich eine runde oder ovale Bandfeder mit ihrer Außenfläche an dem Gebrauchsgegenstand abstützen. Die Bandfeder kann auch spiralförmig ausgebildet sein und somit eine Spiralfeder bilden. Eine spiralförmige Bandfeder bzw. eine Spiralfeder kann sich spiralförmig zwischen der Tilgermasse und dem Gebrauchsgegenstand erstrecken. Die wenigstens eine Tilgermasse kann innerhalb der spiralförmigen Bandfeder angeordnet sein. Die Spiralfeder kann beispielsweise mit ihrem inneren Ende mit der Tilgermasse verbunden sein und sich ausgehend von ihrem inneren Ende außen um die Tilgermasse herum winden. Mit ihrem äußeren Ende kann die Spiralfeder mit dem Gebrauchsgegenstand in Verbindung stehen. Es können auch Kombinationen der oben genannten Federn verwendet werden, um in verschiedenen Richtungen eine optimale Tilgerwirkung erzielen zu können.
Alternativ kann das wenigstens eine Federelement auch aus einem elastischen Material hergestellt sein. Das elastische Material kann beispielsweise ein Elastomer, ein thermoplastisches Elastomer, ein Silikon oder Gummi sein.
Die Tilgervorrichtung kann wenigstens einen Gehäuseabschnitt aufweisen. In dem wenigstens einen Gehäuseabschnitt können die wenigstens eine Tilgermasse und das wenigstens eine Federelement zumindest abschnittsweise aufgenommen werden. Der Gehäuseabschnitt kann beispielsweise über ein Verschlusselement oder einen Abschnitt eines Gebrauchsgegenstands verschlossen werden. Die schwingungsübertragend die Kopplung zwischen der Tilgermasse und dem Gebrauchsgegenstand kann in diesem Fall über das wenigstens eine Federelement und den wenigstens einen Gehäuseabschnitt erfolgen.
Die Tilgervorrichtung kann als modulare Einheit ausgebildet sein. Die Tilgervorrichtung kann auf diese Weise als eine Einheit bzw. als ein Modul mit dem Gebrauchsgegenstand schwingungsübertragend gekoppelt werden. Beispielsweise kann die Tilgervorrichtung als eine Einheit mit einem Trinkgefäß gekoppelt werden. Dazu kann die Tilgervorrichtung in das Trinkgefäß eingesetzt werden und sich am Boden bzw. der Wand des Trinkgefäßes abstützen. Alternativ kann die Tilgervorrichtung an der Unterseite des Trinkgefäßes bzw. an der Unterseite des Bodens des Trinkgefäßes angeordnet werden.
Die Tilgermasse kann auch ein Teil des eigentlichen Gebrauchsgegenstands sein. Die Tilgermasse kann zum Beispiel von einem Gehäuseteil oder einem Deckel eines Trinkgefäßes gebildet werden.
Es kann wenigstens ein Begrenzungselement zur Begrenzung der Schwingungsamplitude der wenigstens einen Tilgermasse vorgesehen sein. Das wenigstens eine Begrenzungselement kann eine Anschlagbuchse umfassen. Das wenigstens eine Begrenzungselement kann ein dorn- oder bolzenförmiges Element umfassen. Das wenigstens eine Begrenzungselement kann sich innerhalb des wenigstens einen Federelements erstrecken. Das wenigstens eine Begrenzungselement kann mit einem vorbestimmten Abstand in der Umgebung der wenigstens einen Tilgermasse angeordnet sein.
Die Tilgervorrichtung kann wenigstens eine Befestigungseinrichtung umfassen, die dazu ausgebildet ist, den Gebrauchsgegenstand mit einem Körperteil eines Tremorpatienten zu koppeln. Eine derartige Befestigungseinrichtung kann beispielsweise ein elastisches Band, ein Tape und/oder ein Band mit einem Klettverschluss umfassen. Die Befestigungseinrichtung kann flexibel bzw. nachgiebig sein. Die Befestigungseinrichtung kann elastisch sein.
Die Tilgervorrichtung kann mehrere Feder-Masse-Systeme aufweisen. Die Feder-Masse-Systeme können die gleiche Eigenfrequenz haben. Es ist ebenfalls denkbar, dass die Feder-Masse-Systeme der Tilgervorrichtung sich voneinander unterscheidende Eigenfrequenzen haben können. Die Feder-Masse-Systeme der Tilgervorrichtung können in unterschiedlichen Richtungen schwingen.
Zumindest zwei der Feder-Masse-Systeme der Tilgervorrichtung können ineinander integriert sein. Ein Feder-Masse-System kann in eine Tilgermasse eines anderen Feder-Masse-Systems integriert sein. Die Schwingrichtung des in die Tilgermasse integrierten Feder-Masse-Systems kann sich von der Schwingrichtung der Tilgermasse unterscheiden, in die das Feder-Masse-System integriert ist.
Es kann wenigstens ein elektrischer Schwingkreis vorgesehen sein, der mit dem Feder-Masse-System zusammenwirkt. Die Eigenfrequenz der Tilgerschwingung kann auch über einen elektrischen Schwingkreis bereitgestellt werden, der die TilgerSchwingung mit geringfügigem Energiebedarf lediglich taktet. Ein elektrischer Schwingkreis benötigt nahezu keine zusätzliche Energie, um eine Schwingung mit einer Eigenfrequenz zu erzeugen, die zur Tilgung der auf den Gebrauchsgegenstand übertragenen Tremorschwingung geeignet ist. Die Schwingung kann im Wesentlichen über die Resonanz des elektrischen Schwingkreises erzeugt werden. Es kann dadurch ein energetisch vorteilhafte Schwingungsreduzierung an dem Gebrauchsgegenstand erreicht werden. Der elektrische Schwingkreis kann beispielsweise über eine Kondensator- Spulenschaltung realisiert werden, die die Eigenfrequenz zur Tilgung der Tremorschwingung bereitstellt.
Der elektrische Schwingkreis kann ein Übertragungselement zur Übertragung der erzeugten Schwingung auf den Gebrauchsgegenstand aufweisen. Das Übertragungselement kann wenigstens einen Aktor aufweisen. Der Aktor kann dazu ausgebildet sein, die von dem elektrischen Schwingkreis erzeugten Schwingungen mit einer Schwingungsamplitude zur Reduzierung der Tremorschwingung auf den Gebrauchsgegenstand zu übertragen. Ferner kann der Aktor wenigstens ein Piezoelement aufweisen. Zur Stabilisierung des elektromechanischen Schwingsystems können an den Schnittstellen Impedanzwandler beispielsweise über Operationsverstärker geschaltet sein.
Die Tilgervorrichtung kann wenigstens einen Sensor oder Detektor aufweisen. Der wenigstens eine Sensor oder Detektor kann die Tremorfrequenz und/oder die Schwingungsamplitude des Gebrauchsgegenstand erfassen. Als Sensor kann beispielsweise ein Bewegungssensor verwendet werden. Ferner ist es ebenfalls denkbar über ein Piezoelement das Ausmaß des Tremorzitterns zu ermitteln. Es ist ferner möglich, dasselbe Element als Sensor bzw. Detektor und als Aktor zu verwenden. Anders ausgedrückt, kann der Sensor oder Detektor gleichzeitig auch als Aktor zur Übertragung der von dem elektrischen Schwingkreis erzeugten Schwingungen auf den Gebrauchsgegenstand wirken. Beispielsweise kann ein Piezoelement als Sensor bzw. Detektor der Tremorschwingung des Tremorpatienten und gleichzeitig als Aktor zur Erzeugung der Schwingung zur Tilgung der Tremor-schwingung dienen.
Die eingangs beschriebene Aufgabe kann auch mit einer Tilgervorrichtung gemäß dem Anspruch 25 gelöst werden. Die Tilgervorrichtung zur Reduzierung von zumindest einer auf einen Gebrauchsgegenstand übertragenen Tremorschwingung, umfasst wenigstens eine elektrischen Schwingkreis, wobei der wenigstens eine elektrische Schwingkreis dazu ausgebildet ist, wenigstens eine Schwingung mit wenigstens einer Schwingungsamplitude zu erzeugen, mit der die Amplitude der Tremorschwingung reduzierbar ist, und wenigstens ein Übertragungselement, das dazu ausgebildet ist, die von dem elektrischen Schwingkreis erzeugte Schwingung auf den Gebrauchsgegenstand zu übertragen.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung einen Gebrauchsgegenstand mit einer Tilgervorrichtung der voranstehend beschriebenen Art.
Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es stellen dar:

1 bis 3 Ansichten einer Tilgervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;
4 bis 7 Ansichten einer Tilgervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform im an einem Trinkgefäß angebrachten Zustand;
8 bis 10 Ansichten einer Tilgervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform im an einem Trinkgefäß angebrachten Zustand;
11 bis 13 Ansichten einer Tilgervorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform im an einem Trinkgefäß angebrachten Zustand;
14 bis 16 Ansichten einer Tilgervorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform im an einem Schraubendreher angebrachten Zustand;
17 bis 19 Ansichten einer Tilgervorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform im an einem Schraubendreher angebrachten Zustand;
20 bis 22 Ansichten einer Tilgervorrichtung gemäß einer siebten Ausführungsform im an einem Schraubendreher angebrachten Zustand;
23 bis 25 Ansichten einer Tilgervorrichtung gemäß einer achten Ausführungsform im an einem Schraubendreher angebrachten Zustand;
26 bis 28 Ansichten einer Tilgervorrichtung gemäß einer neunten Ausführungsform im an einem Schraubendreher angebrachten Zustand; und
29 eine schematische Ansicht einer Tilgervorrichtung gemäß einer zehnten Ausführungsform im an einem Stift angebrachten Zustand;
30 eine schematische Ansicht einer Tilgervorrichtung gemäß einer elften Ausführungsform im an einem Stift angebrachten Zustand.

1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Tilgervorrichtung 10 gemäß einer ersten Ausführungsform. Die Tilgervorrichtung 10 weist eine Tilgermasse 12 und Federelemente 14, 16, 18 auf. Die Tilgermasse 12 und die Federelemente 14, 16, 18 bilden ein Feder-Masse-System. Die Tilgervorrichtung 10 umfasst ferner ein Gehäuse 20, in dem die Tilgermasse 12 und die Federelemente 14, 16, 18 aufgenommen sind.
Das Gehäuse 20 ist topfförmig ausgebildet. Die Tilgermasse 12 ist zylindrisch ausgebildet. Die Federelemente 14, 16 und 18 sind gemäß dieser Ausführungsform in Form von Bandfedern ausgebildet, die in dem in 1 gezeigten vorgespannten Zustand einen ovalen Querschnitt haben. Die Federelemente 14, 16 und 18 erstrecken sich zwischen einer Außenumfangsfläche 22 der Tilgermasse 12 und einer Innenumfangsfläche 24 des Gehäuses 20.
Die Tilgermasse 12 und die Federelemente 14, 16 und 18 weisen einen vorbestimmten Abstand zum Boden 26 des Gehäuses 20 auf. Das Gehäuse 20 kann mit einem nicht gezeigten Verschlusselement oder einem Abschnitt eines Gebrauchsgegenstands (nicht gezeigt) verschlossen werden. Auch zu dem Verschlusselement oder dem Abschnitt des Gebrauchsgegenstands haben die Tilgermasse 12 und die Federelemente 14, 16 und 18 einen vorbestimmten Abstand. Durch die Abstände zum Verschlusselement und zum Boden 26 wird sichergestellt, dass die Tilgermasse 12 ausreichend Raum zum Ausführen der schwingungstilgenden Schwingung hat.
Die Tilgervorrichtung 10 kann beispielsweise mit einem Trinkgefäß gekoppelt werden. Die Tilgervorrichtung 10 kann in dem Trinkgefäß aufgenommen und mit einem Deckel verschlossen werden. Alternativ kann die Tilgervorrichtung 10 mit dem Gehäuse 20 auch an der Unterseite des Trinkgefäßes befestigt werden. Die Federelemente 14, 16 und 18 können die Tilgermasse 12 über das Gehäuse 20 schwingungsübertragend mit dem Gebrauchsgegenstand (nicht gezeigt) koppeln.
2 zeigt eine Außenansicht des Gehäuses 20 der Tilgervorrichtung 10. In 2 ist die Schnittlinie III-III eingezeichnet. 3 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie III-III in 2. Die Tilgermasse 12 weist gemäß dieser Ausführungsform einen runden Querschnitt auf. An Befestigungsstellen 28 sind die Federelemente 14, 16 und 18 an der Außenumfangsfläche 22 der Tilgermasse 12 befestigt. Die Federelemente 14, 16 und 18 sind zudem an den Befestigungsstellen 30 an der Innenumfangsfläche 24 des Gehäuses 20 befestigt. Die Federelemente 14, 16 und 18 weisen in dem in 3 gezeigten vorgespannten Zustand einen ovalen Querschnitt auf. Die Federelemente 14, 16 und 18 überbrücken den radialen Abstand zwischen der Innenumfangsfläche 24 des Gehäuses 20 und der Außenumfangsfläche 22 der Tilgermasse 12.
4 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Tilgervorrichtung 10 gemäß einer weiteren Ausführungsform im an einem Trinkgefäß 32 angebrachten Zustand. Die Tilgervorrichtung 10 kann an dem Boden des Trinkgefäßes 32 angebracht werden. Dazu kann das Gehäuse 20 der Tilgervorrichtung 10 mit dem Boden des Trinkgefä-ßes 32 in Eingriff gebracht werden. Das Trinkgefäß 32 kann ein Glas, eine Tasse oder ein Krug sein. An dem Trinkgefäß 32 ist ein Henkel oder Griff 34 ausgebildet.
5 zeigt eine Draufsicht auf das Trinkgefäß 32. 6 zeigt eine Draufsicht auf die Tilgervorrichtung 10. Das Gehäuse 20 der Tilgervorrichtung 10 ist topfförmig ausgebildet. In dem Gehäuse 20 sind die Tilgermasse 12 und die Federelemente 14, 16 und 18 aufgenommen. Die Federelemente 14, 16, 18 erstrecken sich zwischen der Innenumfangsfläche 24 des Gehäuses 20 und der Außenumfangsfläche 22 der Tilgermasse 12. Die Federelemente 14, 16, 18 sind an den Befestigungsstellen 28, 30 mit der Tilgermasse 12 und dem Gehäuse 20 verbunden. Gemäß der in den 4 bis 7 gezeigten Ausführungsform sind die Federelemente 14, 16, 18 an den Befestigungsstellen 28 und 30 über Schrauben 36 mit dem Gehäuse 20 und der Tilgermasse 12 verbunden.
Neben dem von den Federelementen 14, 16, 18 und der Tilgermasse 12 gebildeten Feder-Masse-System weist die Tilgervorrichtung 10 drei weitere Feder-Masse-Systeme auf, die an säulenartigen Elementen 38 vorgesehen sind. Die säulenartigen Elemente 38 sind am Boden 26 des Gehäuses 20 ausgebildet Die säulenartigen Elemente 38 erstrecken sich im Wesentlichen parallel zur Mittelachse M des Gehäuses 20. An jedem der säulenartigen Elemente 38 sind Federn FS und eine Tilgermasse 40 vorgesehen, die zusätzliche Feder-Masse-Systeme bilden.
7 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie VII-VII in 5. Die Tilgervorrichtung 10 ist an dem Boden 42 bzw. im Bereich des Bodens 42 des Trinkgefäßes 32 angeordnet. Die Tilgervorrichtung 10 weist am oberen Randbereich ihrer umlaufenden Wand 44 eine Schräge 46 auf, die mit einer Schräge 48 an dem Trinkgefäß 32 zusammenwirkt. Der Boden 42 des Trinkgefäßes kann sich an den säulenartigen Elementen 38 abstützen, die sich ausgehend von dem Boden 26 des Gehäuses 20 zu dem Boden 42 des Trinkgefäßes 32 erstrecken. An jedem säulenartigen Element 38 sind zwei Federn FS und eine Tilgermasse 40 angeordnet. Anders als die Tilgermasse 12, die im Wesentlichen in radialer Richtung schwingen kann, schwingen die Tilgermassen 40 in Richtung der Mittelachse M. Die Schwingungsrichtungen der Tilgermasse 12 und der Tilgermassen 14 verlaufen somit im Wesentlichen senkrecht zueinander. Die Eigenfrequenzen der von den Tilgermassen 40 und den Federn FS gebildeten Feder-Masse-Systemen können sich von der Eigenfrequenz des von den Federelementen 14, 16, 18 und der Tilgermasse 12 gebildeten Feder-Masse-System unterscheiden. Die von den Federn FS und den Tilgermassen 40 gebildete Feder-Masse-Systeme sind nicht zentral angeordnet, sondern dezentral auf einem Radius um die Mittelachse M herum angeordnet.
Die Federelemente 14, 16, 18, von denen in 7 nur die Federelemente 14 und 18 erkennbar sind, sind über die Schrauben 36 mit der Wand 44 des Gehäuses 20 und der Tilgermasse 12 verschraubt. Die Federelemente 14, 16 und 18 erstrecken sich in radialer Richtung zwischen der Tilgermasse 12 und der Innenumfangsfläche 24 der Wand 44 des Gehäuses 20.
Die 8 bis 10 zeigen Ansichten einer Tilgervorrichtung 10 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Die Tilgervorrichtung 10 weist das Gehäuse 20 mit der umlaufenden Wand 44 und dem Boden 26 auf. Ausgehend von dem Boden 26 des Gehäuses 20 erstreckt sich eine Schraubenfeder 48. Die Schraubenfeder 48 weist eine konusförmige Grundform auf. An dem dem Boden 26 entgegengesetzten Ende 50 der Feder 48 ist die Tilgermasse 12 angeordnet. An dem Ende 50 hat die Feder 48 ihren kleinsten Durchmesser. Die Feder 48 trägt somit die Tilgermasse 12.
Die 11 bis 13 zeigen Ansichten einer Tilgervorrichtung 10 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Die Tilgervorrichtung 10 ist an dem Trinkgefäß 32 angebracht. Die Tilgervorrichtung 10 umfasst neben der Feder 48 eine weitere Feder 52. Die Feder 52 erstreckt sich zwischen dem Boden 42 des Trinkgefäßes 32 und der Tilgermasse 12. Wie die Feder 48 ist auch die Feder 52 konusförmig ausgebildet, wobei die durchmesserkleineren Enden 50, 54 der Federn 50 und 52 an der Tilgermasse 12 anliegen. Mit ihrem durchmessergrößeren Ende sind die Federn 50 und 52 im Kontakt mit dem Boden 26 des Gehäuses 20 oder mit dem Boden 42 des Trinkgefäßes 32.
Die 14 bis 16 zeigen eine Tilgervorrichtung 10 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Die Tilgervorrichtung 10 ist gemäß dieser Ausführungsform an einem Schraubendreher bzw. Schraubenzieher 56 vorgesehen. Der Schraubendreher 56 weist einen Griff 58 und eine Klinge 60 auf. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Klinge 60 für Schlitzschrauben ausgebildet. Die folgende Beschreibung gilt jedoch analog auch für Schraubendreher mit einer Klinge für Kreuzschlitzschrauben. Der Griff 58 hat einen Hohlraum 62, in dem die Tilgervorrichtung 10 angeordnet ist. Der Griff 60 bildet somit ein Gehäuse für die Tilgervorrichtung 10. Der Griff 60 ist in einem Verbindungsbereich 64 mit der Klinge 60 verbunden.
Die Tilgervorrichtung 10 umfasst eine Schraubenfeder 66 und die Tilgermasse 12. Mit ihrem Ende 68 umgibt die Schraubenfeder 66 einen Endabschnitt der Klinge 60. Zwischen der Klinge 60 und dem Griff 58 wird in radialer Richtung im Verbindungsbereich 64 eine Aufnahme 70 gebildet, in der das Ende 68 der Schraubenfeder 66 aufgenommen ist. Die Schraubenfeder 66 bildet eine Verlängerung der Klinge 60 und trägt mit ihrem Ende 42 die Tilgermasse 12. An der Tilgermasse 12 kann ein Absatz 74 ausgebildet sein, der zur Verbindung mit dem Ende 72 der Schraubenfeder 66 dient.
Die 17 bis 19 zeigen eine Tilgervorrichtung 10 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Die Tilgervorrichtung 10 ist in einem Hohlraum 62 in dem Griff 58 des Schraubendrehers 56 angeordnet. Die Tilgervorrichtung 10 setzt sich aus der Schraubenfeder 66 und der Tilgermasse 12 zusammen. Ferner weist die Tilgervorrichtung 10 ein Begrenzungselement 76 auf, das die Schwingungsamplitude der Tilgermasse 12 begrenzen kann. Das Begrenzungselement 76 erstreckt sich ausgehend von dem Verbindungsbereich 64 innerhalb der Feder 66 in Richtung der Tilgermasse 12. Zwischen dem freien Ende des dornförmigen Begrenzungselements 76 und der Tilgermasse 12 ist ein vorbestimmter Abstand vorgesehen. In diesem Bereich kann die Tilgermasse 12 frei schwingen.
Die 20 bis 22 zeigen verschiedene Ansichten einer Tilgervorrichtung 10 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Die Tilgervorrichtung 10 ist in dem Hohlraum 62 im Griff 58 eines Schraubendrehers 56 aufgenommen. Die Tilgervorrichtung 10 umfasst die Tilgermasse 12 und eine Schraubenfeder 78. Die Schraubenfeder 78 ist konusförmig ausgebildet. Mit ihrem durchmessergrößeren Ende 68 stützt sich die Feder 78 an einem Basisabschnitt bzw. an einer Basisfläche 80 der Klinge 60 ab. Mit ihrem durchmesserkleineren Ende 72 ist die Feder 78 mit der Tilgermasse 12 verbunden.
Die 23 bis 25 zeigen verschiedene Ansichten einer Tilgervorrichtung 10 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Die in den 23 bis 25 gezeigte Tilgervorrichtung 10 entspricht weitgehend der mit Bezug auf die 20 bis 22 beschriebenen Ausführungsform. Die Tilgervorrichtung 10 umfasst eine konusförmige Feder 78, die die Tilgermasse 12 trägt. Ausgehend von der Basisfläche 80 erstreckt sich ein Begrenzungselement 82 im Inneren der Feder 78 in Richtung der Tilgermasse 12. Zwischen dem Ende des Begrenzungselements 82 und der Tilgermasse 12 stellt sich ein vorbestimmter axialer Abstand ein. Mit dem Begrenzungselement 82 kann die Schwingungsamplitude der Tilgermasse 12 eingestellt bzw. begrenzt werden.
Die 26 bis 28 zeigen verschiedene Ansichten einer Tilgervorrichtung 10 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Die Tilgervorrichtung 10 umfasst neben der Feder 78 eine Feder 84. Die Federn 78 und 84 sind konusförmig ausgebildet. Die durchmesserkleineren Enden 72 und 86 der konusförmigen Federn 78 und 84 sind mit der Tilgermasse 12 verbunden. Zur Verbindung mit den Federn 78 und 84 sind an der Tilgermasse 12 zwei Absätze bzw. Vorsprünge 74 ausgebildet, die mit den durchmesserkleineren Enden 72 und 86 der Federn 78, 84 verbunden sind. Mit ihrem durchmessergrößeren Ende 88 stützt sich die Feder 84 an einer oberen Endfläche 90 des Griffs 58 ab. Mit ihrem durchmessergrößeren Ende 68 stützt sich die Feder 78 an der Basisfläche 80 der Klinge 60 ab. Die Tilgermasse 12 ist zwischen den beiden Federn 78 und 84 angeordnet.
29 zeigt eine Ansicht einer Tilgervorrichtung 10 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Die Tilgervorrichtung 10 ist an einem Stift 92 angebracht. Die Tilgervorrichtung ist an dem der Schreibspitze 94 des Stiftes 92, die mit dem Papier P in Kontakt kommen kann, entgegengesetzten Ende 96 des Stifts 92 angebracht. Die Tilgervorrichtung 10 umfasst eine Schraubenfeder 98 und eine Tilgermasse 100, die über einen Vorsprung 102 mit der Schraubenfeder 98 verbunden ist. In 29 ist schematisch eine Hand H dargestellt, die den Stift 92 hält. Der Stift 92 kann über eine Befestigungseinrichtung wie das in 29 gezeigte Band 104 an der Hand H befestigt werden. Das Band 104 hält den Stift 92 somit in Kontakt mit der Hand H und kann elastisch sein.
30 zeigt eine Ansicht einer Tilgervorrichtung 10 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Die Tilgervorrichtung 10 umfasst eine Schraubenfeder 98, eine Tilgermasse 100 und ein Begrenzungselement 106. Das Begrenzungselement 106 erstreckt sich innerhalb der Schraubenfeder 98.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2760381 B1 [0003]
EP 3332694 A1 [0003]

Claims

Tilgervorrichtung (10) zur Reduzierung von zumindest einer auf einen Gebrauchsgegenstand übertragenen Tremorschwingung, mit: wenigstens einer Tilgermasse (12), und wenigstens einem Federelement (14, 16, 18), das mit der wenigstens einen Tilgermasse (12) gekoppelt oder koppelbar ist, wobei die wenigstens eine Tilgermasse (12) über das wenigstens eine Federelement (14, 16, 18) schwingungsübertragend mit dem Gebrauchsgegenstand koppelbar ist, wobei das wenigstens eine Federelement (14, 16, 18) und die wenigstens eine Tilgermasse (12) derart ausgebildet sind, dass wenigstens eine Schwingung mit wenigstens einer Schwingungsamplitude bereitgestellt wird, mit der die Amplitude der Tremorschwingung reduzierbar ist.
Tilgervorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei das von dem wenigstens einen Federelement (14, 16, 18) und der wenigstens einen Tilgermasse (12) gebildete Feder-Masse-System (12, 14, 16, 18) so abgestimmt ist, dass wenigstens eine Eigenfrequenz des Feder-Masse-Systems zur Tilgung der Tremorschwingung geeignet ist.
Tilgervorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das wenigstens eine Federelement (14, 16, 18) mit der wenigstens einen Tilgermasse (12) verbunden ist.
Tilgervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das wenigstens eine Federelement (14, 16, 18) an dem wenigstens einen Gebrauchsgegenstand anbringbar ist.
Tilgervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das von der wenigstens einen Tilgermasse (12) und dem wenigstens eine Federelement (14, 16, 18) gebildete Feder-Masse-System (12, 14, 16, 18) derart ausgebildet ist, dass es bei Schwingungen in verschiedenen Richtungen dieselbe Eigenfrequenz aufweist.
Tilgervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei sich das wenigstens eine Federelement (14, 16, 18) zumindest im Ruhezustand um die wenigstens eine Tilgermasse (12) herum erstreckt.
Tilgervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das wenigstens eine Federelement (14, 16, 18) derart ausgebildet ist, dass es die wenigstens eine Tilgermasse (12) hält oder trägt.
Tilgervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Tilgervorrichtung (10) mehrere Federelemente (14, 16, 18) aufweist.
Tilgervorrichtung (10) nach Anspruch 8, wobei die Federelemente (14, 16, 18) mit wenigstens einer Tilgermasse (10) schwingungsübertragend koppelbar sind.
Tilgervorrichtung (10) nach Anspruch 9, wobei die Tilgervorrichtung (10) eine Anordnung von Tilgereinheiten aufweist, wobei jedem Federelement (14, 16, 18) wenigstens eine Tilgermasse (12) zugeordnet ist.
Tilgervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das wenigstens eine Federelement (14, 16, 18) eine Schraubenfeder, eine Bandfeder oder eine Blattfeder aufweist.
Tilgervorrichtung (10) nach Anspruch 11, wobei das wenigstens eine Federelement (14, 16, 18) Kombinationen aus zumindest zwei Federn von Schraubenfeder, Bandfeder und Blattfeder aufweist.
Tilgervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Tilgervorrichtung (10) wenigstens einen Gehäuseabschnitt (20) aufweist.
Tilgervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Tilgervorrichtung (10) als modulare Einheit ausgebildet ist.
Tilgervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die wenigstens eine Tilgermasse von einem Teil oder Abschnitt des Gebrauchsgegenstands gebildet ist.
Tilgervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei wenigstens ein Begrenzungselement (76) zur Begrenzung der Schwingungsamplitude der wenigstens einen Tilgermasse (12) vorgesehen ist.
Tilgervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei die Tilgervorrichtung (10) wenigstens eine Befestigungseinrichtung umfasst, die dazu ausgebildet ist, den Gebrauchsgegenstand mit einem Körperteil eines Tremorpatienten zu koppeln.
Tilgervorrichtung (10) nach Anspruch 17, wobei die Befestigungseinrichtung (104) flexibel, insbesondere elastisch ist.
Tilgervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei die Tilgervorrichtung (10) mehrere Feder-Masse-Systeme aufweist.
Tilgervorrichtung (10) nach Anspruch 19, wobei die Feder-Masse-Systeme die gleiche Eigenfrequenz oder sich voneinander unterscheidende Eigenfrequenzen aufweisen.
Tilgervorrichtung (10) nach Anspruch 19 oder 20, wobei die Feder-Masse-Systeme derart ausgebildet sind, dass sie in unterschiedlichen Richtungen schwingen.
Tilgervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei zumindest zwei der Feder-Masse-Systeme ineinander integriert sind.
Tilgervorrichtung (10) nach Anspruch 22, wobei das Feder-Masse-System in eine Tilgermasse eines anderen Feder-Masse-Systems integriert ist.
Tilgervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, wobei wenigstens ein elektrischer Schwingkreis vorgesehen ist, der mit dem Feder-Masse-System zusammenwirkt.
Tilgervorrichtung (10) zur Reduzierung von zumindest einer auf einen Gebrauchsgegenstand übertragenen Tremorschwingung, mit: wenigstens einem elektrischen Schwingkreis, wobei der wenigstens eine elektrische Schwingkreis dazu ausgebildet ist, wenigstens eine Schwingung mit wenigstens einer Schwingungsamplitude zu erzeugen, mit der die Amplitude der Tremorschwingung reduzierbar ist, und wenigstens einem Übertragungselement, das dazu ausgebildet ist, die von dem elektrischen Schwingkreis erzeugte Schwingung auf den Gebrauchsgegenstand zu übertragen.
Gebrauchsgegenstand mit einer Tilgervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 25.
Gebrauchsgegenstand nach Anspruch 26, wobei der Gebrauchsgegenstand (92) wenigstens eine Befestigungseinrichtung umfasst, die dazu ausgebildet ist, den Gebrauchsgegenstand mit einem Körperteil eines Tremorpatienten zu koppeln.