DE19529377C2 - Bewegungsgerät mit einer von einem Elektromotor angetriebenen Kurbel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Bewegungsgerät mit einer von einem Elektromotor angetriebenen Kurbel, an de­ ren Pedalen oder anderen Anschlußelementen Füße oder Arme einer Person angeschlossen werden können.

Bekannte Bewegungsgeräte dieser Art dienen zum passiven Bewegen der Extremitäten gelähmter Perso­ nen. Es gibt aber auch schon Bewegungsgeräte, bei de­ nen der Elektromotor als Bremse wirken kann und diese somit auch zum aktiven Training eingesetzt werden können. Außerdem ist es möglich, an einem solchen Ge­ rät Trainingsmischformen durchzuführen. In jedem Fall ist aber zwischen dem Elektromotor und der Kurbel ein Zahnradgetriebe eingeschaltet, was einen zusätzlichen Riemenantrieb nicht ausschließt.

Der größte Nachteil eines Getriebes besteht darin, daß es eine erhebliche träge Masse darstellt, die im pas­ siven Trainingsbetrieb bei Auftreten eines Spasmus ein Verletzungsrisiko der trainierenden Person bedeutet. Spasmus ist ein Muskelkrampf, der eine schlagartige Immobilisierung des betreffenden Gelenks bewirkt, so daß die Kurbel auch schlagartig stillgesetzt werden muß. Die im Getriebe beinhaltete Massenträgheit ist zwar nützlich, wenn die Kräfte der trainierenden Person nicht ausreichen, um die Kurbel über den Totpunkt zu bringen. Motoren mit Vier-Quadranten-Steuerung sind jedoch in der Lage, die erforderliche Antriebshilfe an den kritischen Punkten des Kurbelumlaufs zu erbringen, so daß das Getriebe nur noch mit seiner nachteiligen Seite in Erscheinung tritt.

Ein weiterer Nachteil eines Zahnradgetriebes bei ei­ nem solchen Gerät ist die Geräuschentwicklung, die in einem gewöhnlich ruhigen Trainingsraum von einer un­ ter Streß befindlichen Person als besonders störend empfunden wird.

Schließlich ist es nicht selten auf die Bauart und den Einbau des Getriebes und des Elektromotors zurückzu­ führen, daß die Kurbelwelle verhältnismäßig lang bzw. der Abstand der Pedale aus Konstruktionsgründen so groß ist, daß er bei einer Tretkurbel für die Beine als unangenehm empfunden wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einem Bewegungsgerät der einleitend bezeichneten Art eine Antriebsverbindung zwischen Kurbel und Elektromotor vorzuschlagen, die einen ungefährlichen und angenehmen Trainingsbetrieb ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 ge­ löst, nämlich durch eine einfache direkte Antriebsrie­ menverbindung. Allerdings würden einfache Flach- oder Keilriemen rutschen. Mit einem Zahnriementrieb kann nur ein Übersetzungsverhältnis von höchstens 1 : 10 verwirklicht werden, weil bei höherer Überset­ zung zu wenig Zähne, im Extremfall nur ein Zahn, am Ritzel kleinen Durchmessers Platz haben. Es wird daher vorgeschlagen, einen Keilrippenriemen zu verwenden, wobei ein an der Motorwelle ausgebildeter oder mit ihr fest verbundener Antriebszapfen mehrere dem Riemen­ querschnitt entsprechende Umfangsrillen aufweist, während ein an der Kurbelwelle befestigtes Antriebsrad eine glatte Riemenlauffläche aufweist. Dabei ergibt sich eine ausreichende Haftung, auch wenn der Keilrippen­ riemen mit seinen Rippen auf der Lauffläche aufliegt.

Somit hat der Antrieb eine geringe, beim Auftreten eines Spasmus nicht störende träge Masse und ist prak­ tisch geräuschlos. Die Welle der Kurbel kann äußerst kurz bemessen werden, d. h. das bei einer Tretkurbel zwischen den Beinen befindliche flache Gehäuse kann dünn sein, denn es braucht nur die Riemenscheibe und die Lager aufzunehmen, so daß beim Training eine na­ türliche enge Beinstellung eingenommen werden kann.

Schließlich hat eine direkte Riemenübertragung auch einen vorteilhaften Einfluß auf das Design eines derarti­ gen Bewegungsgeräts. Es ist nämlich möglich, den Mo­ tor in einem Rohrabschnitt verhältnismäßig kleinen Durchmessers einzubauen, der ein Teil des Stützgestells für den Bewegungstrainer bildet und unmittelbar auf den Fußboden oder einer anderen Unterlage aufliegt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfol­ gend anhand der Zeichnung kurz erläutert. Im einzelnen zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Bewegungstrainers mit Elektromotor und Kurbel,

Fig. 2 einen Horizontalschnitt II-II dieses Bewe­ gungstrainers und

Fig. 3 die Ansicht eines teilweise aufgeschnittenen Antriebszapfens für einen ebenfalls im Schnitt darge­ stellten Keilrippenriemen mit sechs Rippen.

Der Bewegungstrainer nach den Fig. 1 und 2 hat ein flaches, aufrecht stehendes Gehäuse 1, an dem als Stütz­ gestell zwei horizontale Rohrabschnitte 2 und ein Quer­ stück 3 aus Vierkantrohr mit zwei kurzen Füßen ange­ bracht sind. Das Gehäuse 1 ist quer durchsetzt von der Welle einer Kurbel, die an den Gehäusewänden auch gelagert ist. An den Kurbelarmen 4 sind Fußhalterun­ gen 5 angebracht, die als Pedale fungieren. Oben ist an dem Gehäuse eine Griffstange 6 mit zwei Handgriffen 7.

In einem der Rohrabschnitte 2 befindet sich ein Elek­ tromotor 8, der ein im wesentlichen zylindrisches Ge­ häuse und einen Antriebszapfen 9 hat. Andererseits be­ findet sich auf der Welle der Kurbel eine große An­ triebsscheibe 11 mit glatter Riemenlauffläche. Über die­ se und den Antriebszapfen 9 ist ein Keilrippenriemen 10 gespannt.

Der in Fig. 3 beispielhaft dargestellte Antriebszapfen 9 wird mittels eines Querstifts auf der Motorwelle befe­ stigt. Er hat wie der Keilrippenriemen 10 sechs Rillen, die querschnittlich auf die Rippen des Riemens abge­ stimmt sind.

Ein Übersetzungsverhältnis von 1 : 20 hat sich be­ währt. Die Rutschfestigkeit des Keilrippenriemens ent­ spricht auch extremen Anforderungen, wenn beim Trai­ ningsbetrieb der Elektromotor 8 stark beschleunigt oder abbremst.

Bezugszeichenliste

1

Gehäuse

2

Rohrabschnitt

3

Querstück

4

Kurbelarm

5

Fußhalterung

6

Griffstange

7

Handgriff

8

Elektromotor

9

Antriebszapfen

10

Keilrippenriemen

11

Antriebsscheibe

Claims (3)

1. Bewegungsgerät mit einer von einem Elektromo­ tor angetriebenen Kurbel, an deren Pedalen oder anderen Anschlußelementen Füße oder Arme einer Person angeschlossen werden können, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Motorwelle und die Kurbel nur durch einen Antriebsriemen miteinander ver­ bunden sind.

2. Bewegungsgerät nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Antriebsriemen ein Keilrip­ penriemen (10) verwendet ist und ein an der Motor­ welle ausgebildeter oder mit ihr fest verbundener Antriebszapfen (9) dem Riemenquerschnitt ent­ sprechende Umfangsrillen aufweist, während ein an der Kurbelwelle befestigtes Antriebsrad (11) eine glatte Riemenlauffläche hat.

3. Bewegungsgerät nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kurbelwelle in einem auf­ recht stehenden flachen Gehäuse (1) gelagert ist und dieses senkrecht durchsetzt, daß an dem Ge­ häuse (1) zu seiner Abstützung ein auf dem Boden aufliegender, parallel zur Kurbelwelle verlaufender Rohrabschnitt (2) befestigt ist und daß der Elektro­ motor (8) in dem Rohrabschnitt (2) untergebracht ist.