DE19752129C1

DE19752129C1 - Therapievorrichtung für menschliche Gelenke

Info

Publication number: DE19752129C1
Application number: DE1997152129
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Eder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-11-25
Filing date: 1997-11-25
Publication date: 1999-03-04
Anticipated expiration: 2017-11-26

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur therapeutischen Be handlung der Gelenke eines Menschen.

Abnutzungserscheinungen der Gelenkknorpel und verminderte Gelenkschmiere führen beim Menschen zu Schmerzen während der Bewegung. Es ist bekannt, daß sich diese Schmerzen lindern las sen, wenn der menschliche Körper gestreckt wird. Hierzu gibt es Streckbänke, auf denen der Mensch festgeschnallt und dann ge streckt wird. Dabei werden Streckkräfte bis zu 150 N aufgewen det. Diese therapeutische Behandlung wird vielfach wegen der hohen Kräfte und der mit der Fesselung verbundenen sehr stark eingeschränkten Beweglichkeit als unangenehm empfunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur therapeutischen Behandlung der Gelenke eines Menschen zu schaf fen, mit der einzelne Gelenke gestreckt werden können, die dem Menschen während der Therapie eine hohe Bewegungsfreiheit läßt und die mit geringen Kräften arbeitet.

Zur Problemlösung weist die genannte Vorrichtung folgende Merk male auf:

a) eine von einem Motor angetriebene, oszillierende Reib scheibe,
b) ein die Reibscheibe um 270° umschlingendes Zugmittel,
c) das Zugmittel weist an seinem einen Ende eine Masse auf,
d) das Zugmittel weist an seinem anderen Ende ein Halfter zur lösbaren Befestigung an einer Extremität des Men schen auf,
e) während der oszillierenden Bewegung der Reibscheibe rutscht das Zugmittel für eine definierte Zeit t_fix durch.

Mit dieser Vorrichtung ist eine Spannungsphase und eine Entspan nungsphase realisierbar. Die am zugmittelende angebrachte Masse zieht an einem Bein oder einem Arm des Menschen mit konstanter Kraft. Durch die oszillierende Bewegung der Reibscheibe, die vom Zugmittel umschlungen wird, wird die Masse angehoben, bzw. eine der Gewichtskraft entgegengerichtete Reibkraft in das Zugmittel eingeleitet (Entspannungsphase) und abgesenkt, bzw. eine in Richtung der Gewichtskraft wirkende Reibkraft in das Zugmittel eingeleitet (Spannungsphase). Hierdurch werden die Gelenke zeit weilig auseinandergezogen und die Regeneration der Gelenkknorpel und die Bildung von Gelenkschmiere angeregt. Da nur eine Extre mität des Menschen mit der Therapievorrichtung in Verbindung steht, ist er in seiner übrigen Bewegungsfreiheit nur geringfü gig eingeschränkt. Durch die Reibschlußverbindung zwischen dem Zugmittel und der Reibscheibe ist es jederzeit für den Menschen möglich, durch Anziehen oder Beugen seiner Extremität die Masse anzuheben. Er ist also an die Therapievorrichtung nicht gefes selt. Hierdurch ist es möglich, die Therapie während der Ruhe phasen, insbesondere während der Schlafphasen des Menschen durchzuführen. Da er in seiner Bewegungsfreiheit nicht völlig eingeschränkt ist, können zur Therapie gut die Nachtstunden ge nutzt werden.

Die Spannungsphase ist vorzugsweise doppelt so lang wie die Ent spannungsphase, was durch eine entsprechende Auswahl der Reibpa rameter zwischen Zugmittel und Reibscheibe realisiert werden kann. Die maximal aufbaubare Kraft (beispielsweise 30 N) kann hierdurch begrenzt werden. Beim Durchrutschen des Zugmittels auf der Reibscheibe wird diese maximal aufbaubare Kraft dann für eine definierte Zeit t_fix gehalten.

Vorzugsweise beträgt die Masse etwa 1 kg und die an der Extremi tät hieraus resultierende Zugkraft zwischen 30 und 50 N. Die Masse kann beispielsweise durch in einen Ledersack gefüllte Stahlkugeln gebildet werden.

Die Reibscheibe ist vorzugsweise in einem Lagerkranz geführt und mit der Antriebswelle des daran angeflanschten Motors über einen exentrisch zur Antriebswelle verlaufenden, in eine auf der dem Lagerkranz zugewandten Seite vorgesehene radialen Nut eingrei fenden Bolzen verbunden.

Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, einen Antriebsmotor ohne Umkehrgetriebe zu verwenden. Die oszillierende Bewegung wird durch den entlang der Nut gleitenden Bolzen eingeleitet.

Um die Reibung und Geräusche der Vorrichtung zu minimieren ist der Bolzen in der radialen Nut in der Reibscheibe vorzugsweise über ein Wälzlager, insbesondere ein Nadellager geführt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Reibscheibe mit dem Lagerkranz verschraubt, wobei die Verschraubung insbesondere so ausgebildet ist, daß sie von außen nicht sichtbar ist.

Um die Verschraubung zwischen Reibscheibe und Lagerkranz möglichst spiel frei einstellen zu können, sind in der Reibschei be mindestens zwei radiale Nuten vorgesehen, die diametral zu einander angeordnet sind. Zur Erhöhung der Spielfreiheit können weitere Nuten über den Umfang verteilt vorgesehen sein. Die mit einem Gewindebolzen versehene Reibscheibe wird dann in eine ent sprechende Gewindebohrung in den Lagerkranz eingeschraubt. Durch die Vielzahl der Nuten muß dann bei der Montage nicht immer eine volle Umdrehung der Reibscheibe erfolgen, damit der Bolzen in die Nut eingreifen kann.

Vorteilhaft ist es, wenn der Lagerkranz auf einem Stativ oder einem Wandhalter, das insbesondere höhenverstellbar ausgebildet sein kann, befestigt ist. Damit ist die Vorrichtung universell einsetzbar. Sie kann beispielsweise vor das Bett des Menschen gestellt werden und in ihrer Höhe dann der Liegefläche angepaßt werden.

Ein Halfter zur Verwendung in der Vorrichtung kann einfach durch zwei biegeschlaffe Materialstreifen mit in ihren Enden vorgese henen Ösen/Schlaufen und einem durch die Ösen/Schlaufen hin durchgezogenen, die Materialstreifen miteinander verbindenden Band gebildet werden. Die Materialstreifen können vorzugsweise aus Leder sein. Je weicher das Material ist, umso komfortabler läßt sich das Halfter mit der Extremität verbinden.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Reibscheibe vor zugsweise in einem Lagerkranz geführt und über einen mit dem Motor verbundenen Kurbeltrieb antreibbar.

Insbesondere vorteilhaft ist es, wenn der Kurbeltrieb aus einer auf einem exzentrisch zur Antriebswelle des Motors angeordneten Bolzen sitzenden Kurbel und einem damit verbundenen Lenker be steht.

Ein besonders laufruhiger und geräuscharmer Betrieb ist möglich, wenn die Reibscheibe über mindestens ein Wälzlager zum Lager kranz gelagert ist. Dabei kann das mindestens eine Wälzlager auf einem im Lagerkranz geführten Zapfen angeordnet werden.

Mit Hilfe einer Zeichnung sollen Ausführungsbeispiele der Erfin dung nachfolgend näher erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1 den oberen Teil der Vorrichtung nach einer ersten Ausführungsform im Schnitt;

Fig. 2 die Ansicht gemäß Sichtpfeil II auf die Vorrich tung nach Fig. 1;

Fig. 3 die schematische Darstellung der mit dem Bein eines Menschen verbundenen Therapievorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 4 eine Ausschnittsvergrößerung aus Fig. 3;

Fig. 5 ein Hub-/Zeitdiagramm für den Weg der Reibscheibe und den Weg des Zugmittels;

Fig. 6 den oberen Teil der Vorrichtung nach einer zwei ten Ausführungsform im Schnitt;

Fig. 7 die Ansicht gemäß Sichtpfeil VII auf die Vorrich tung nach Fig. 6;

Fig. 8 die schematische Darstellung der mit dem Bein eines Menschen verbundenen Therapievorrichtung nach Fig. 6;

Fig. 9 eine Ausschnittsvergrößerung aus Fig. 8;

Fig. 10 ein weiteres Hub-/Zeitdiagramm für den Weg der Reibscheibe und den Weg des Zugmittels.

Einen guten Überblick der Vorrichtung geben die Fig. 1 und 2 wieder. Die Reibscheibe 1 ist über die Verschraubung 9 mit dem Lagerkranz 2 verbunden. Im Lagerkranz 2 befestigt ist ein mit einer Hülse 5 verkleideter Elektromotor 6 mit zugeordnetem Planetenradgetriebe 6'. Auf der Antriebswelle 13 des Elektromotors 6 ist über eine Madenschraube 13 ein Ring 4 drehfest befestigt, der innerhalb einer Ausdrehung 14 im Lagerkranz 2 läuft. In ei ner Axialbohrung des Ringes 4 ist ein Bolzen 7 exzentrisch zur Antriebswelle 13 befestigt. Der Bolzen 7 greift in eine in der Reibscheibe 1 vorgesehene radiale Nut 12 ein. Die Führung des Bolzens 7 in der Nut 12 erfolgt über ein Nadellager 8. Eine Drehbewegung der Antriebswelle 13 führt zu einer Drehbewegung des Bolzens 7 und damit zu einer Drehbewegung der Reibscheibe 1. Ist der Bolzen 7 im oberen Totpunkt der Nut 12 angelangt kann die Reibscheibe 1 sich nicht in Drehrichtung weiter bewegen, sondern ihre Drehrichtung wird umgekehrt, so daß sich eine os zillierende Bewegung einstellt. Diametral zur Nut 12 ist eine weitere radiale Nut 11 auf der dem Lagerkranz 2 zugewandten Sei te der Reibscheibe 1 vorgesehen. Die Verschraubung 9 erfolgt über einen Gewindebolzen, der in entsprechende Gewindebohrun gen - hier nicht näher bezeichnet - in der Reibscheibe 1 und dem Lagerkranz 2 eingeschraubt wird. Damit das Spiel zwischen Reib scheibe 1 und Lagerkranz 2 möglichst gering eingestellt werden kann, ist die weitere Nut 11 vorgesehen. Durch diese Ausbildung kann beim Zusammenbau der Vorrichtung der Antriebsmotor 6 je weils nach 180° in Eingriff mit der Reibscheibe 1 bringbar sein.

Eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung ist den Fig. 6 und 7 entnehmbar. Die Reibscheibe 1 ist über zwei Wälzlager 44 zum Lagerkranz 2 gelagert. Die Wälzlager 44 sind auf einem Zap fen 46 angeordnet, der im Lagerkranz 2 geführt und über einen Sprengring 47 axial gesichert ist. Der Antrieb der Reibscheibe 1 erfolgt über einen Kurbeltrieb 40. Der Kurbeltrieb 40 besteht aus der Kurbel 42 und dem Lenker 41. Die Kurbel 42 steht mit dem exzentrisch zur Antriebswelle 13 des Motors 6 angeordneten Bol zen 7 in Verbindung.

Die Reibscheibe 1 ist mit einer Umfangsnut 16 versehen, in der ein Zugmittel, vorzugsweise ein Seil 20 geführt ist. Wie Fig. 4 und 9 zeigen umschlingt das Seil 20 die Reibscheibe 1 in einem Bereich von 270°. An einem Ende des Seiles 20 ist eine Masse 21 bzw. ein mit Stahlkugeln gefüllter Sack 21' befestigt, die unter Schwerkrafteinwirkung stehen und das Seil 20 um die Reibscheibe 1 spannen. Am anderen Ende des Seiles 20 ist über einen Ring 27 und ein Band 26 ein aus zwei biegeschlaffen Materialstreifen 24, 25 bestehendes Halfter 22 befestigt. Dieses Halfter 22 ist hier um das Fußgelenk des zu therapierenden Menschen gelegt, der auf einer Liegefläche 30 liegt. Das Band 26 ist durch Ösen 24a, 25a bzw. Schlaufen 24b, 25b gezogen, die jeweils an den Enden jedes Materialstreifens 24, 25 vorgesehen sind.

Bei der in Fig. 3, 4 und 8, 9 gezeigten Darstellung greift an dem Bein des Menschen infolge der Masse 21, 21' eine Zugkraft an. Bei einer Drehbewegung der Reibscheibe 1 gegen den Uhrzei gersinn wird die Masse 21, 21' angehoben bzw. eine der Massen kraft entgegengerichtete Reibkraft erzeugt, die zu einer Entla stung der Zugkraft im Seil 20 führt. Bei Umkehr der Bewegung wird die Masse 21, 21' weiter abgesenkt bzw. eine zu der Massen kraft zusätzlich wirkende Reibkraft auf das Seil 20 aufgebracht, so daß an dem Bein des Menschen wieder die volle Zugkraft aufge bracht wird. Das Verhältnis zwischen der Massenkraft und der maximal aufbringbaren Zugkraft ist vorzugsweise so gewählt, daß die Zugkraft drei mal so groß ist (30 N) wie die Massenkraft.

Über eine in dem Lagerkranz 2 vorgesehene radiale Bohrung 10 kann die Vorrichtung auf ein Stativ 23 aufgesteckt und festge schraubt werden. Das Stativ 23 ist in seiner Höhe einstellbar, so daß unterschiedliche Liegeflächen 30 überbrückbar sind. Wie Fig. 7 zeigt, kann die Vorrichtung auch auf einen Wandhalter 45 aufgesteckt werden. Die Befestigung mit dem Stativ 23 bzw. dem Wandhalter 45 erfolgt über hier nicht dargestellte Schrauben, die in die Gewindebohrungen 17 eingedreht werden. Als Motor 6 wird vorzugsweise ein Elektromotor verwendet. Die hier nicht näher dargestellten Elektrokabel für den Motor 6 können durch eine Bohrung 15 im Lagerkranz 2 zum Motor 6 zugeführt werden und sind damit ordentlich im Inneren der Vorrichtung verlegbar.

Fig. 5 und 10 zeigen das Hub (s)/Zeit (t)-Diagramm für den Weg 28 der Reibscheibe 1 und den Weg 29 des Seils 20 für die beiden Ausführungsbeispiele. Wie erkennbar ist, wird die sinus förmige Bewegung der Reibscheibe 1 durch die Zeit t_fix, in der das Seil 20 auf der Reibscheibe 1 durchrutscht gekappt, so daß für eine bestimmte Zeitdauer die maximale Zugkraft gehalten wird. Die Spannungszeit ist etwa doppelt so hoch wie die Entspannungs zeit. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Seil 20 für 16 Sekunden gespannt und für 8 Sekunden entspannt wird.

Bezugszeichenliste

1

Reibscheibe

2

Lagerkranz

3

Madenschraube

4

Ring

5

Hülse

6

Motor

6

' Planetenradgetriebe

7

Bolzen

8

Wälzlager/Nadellager

9

Schraube/Verschraubung

10

Aufnahmebohrung

11

Nut

12

Nut

13

Antriebswelle

14

Ausdrehung

15

Kabeldurchführung

16

Nut

17

Gewindebohrung

20

Zugmittel/Seil

21

Masse

21

' Sack

22

Halfter

23

Stativ

24

Materialstreifen

24

a Öse

24

b Schlaufe

25

Materialstreifen

25

a Öse

25

b Schlaufe

26

Band

27

Ring

28

Weg der Reibscheibe

29

Weg des Zugmittels

30

Liegefläche

40

Kurbeltrieb

41

Lenker

42

Kurbel

43

Ausnehmung

44

Wälzlager

45

Wandhalter

46

Zapfen

47

Sprengring
s Hub
t Zeit
t_fix

Zeitdauer des Seilrutschens

Claims

1. Vorrichtung zur therapeutischen Behandung der Gelenke eines Menschen mit folgenden Merkmalen:

a) einer von einem Motor (6) angetriebenen, oszillieren den Reibscheibe (1);
b) einem die Reibscheibe (1) um 270° umschlingenden Zug mittel (20);
c) das Zugmittel (20) weist an seinem einen Ende eine Masse (21, 21') auf;
d) das Zugmittel (20) weist an seinem anderen Ende ein Halfter (22) zur lösbaren Befestigung an einer Extre mität des Menschen auf;
e) während der oszillierenden Bewegung der Reibscheibe (1) rutscht das Zugmittel (20) für eine definierte Zeit (t_fix) durch.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse (21) etwa 1 kg und die an der Extremität resul tierende Zugkraft zwischen 30 und 50 N beträgt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibscheibe (1) in einem Lagerkranz (2) geführt ist und mit der Antriebswelle (13) des daran angeflanschten Motors (6) über einen exzentrisch zur Antriebswelle (13) verlau fenden, in eine auf der dem Lagerkranz (2) zugewandten Sei te vorgesehene radialen Nut (12) eingreifenden Bolzen (7) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (7) in der radialen Nut (12) über ein Wälzlager (8) geführt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibscheibe (1) mit dem Lagerkranz (2) verschraubt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschraubung (9) von außen unsichtbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Reibscheibe (1) mindestens zwei radiale Nuten (11, 12) vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (11, 12) diametral zueinander angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerkranz (2) auf einem Stativ (23) oder einem Wandhalter (45) befestigt ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Stativ (23) höhenverstellbar ist.

11. Halfter (22) zur Verwendung in der Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zwei biegeschlaffe Materialstreifen (24, 25) mit in ihren Enden vorgesehenen Ösen (24a, 25a) oder Schlaufen (24b, 25b) und einem durch die Ösen (24a, 25a) oder Schlau fen (24b, 25b) hindurchgezogenen, die Materialstreifen (24, 25) miteinander verbindenden Band (26).

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibscheibe (1) in einem Lagerkranz (2) geführt und über einen mit dem Motor (6) verbundenen Kurbeltrieb (40) antreibbar ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurbeltrieb (40) aus einer auf einem exzentrisch zur Antriebswelle (13) des Motors (6) angeordneten Bolzen (7) sitzenden Kurbel (42) und einem damit verbundenen Lenker (41) besteht.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibscheibe (1) über mindestens ein Wälzlager (44) zum Lagerkranz (2) gelagert ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Wälzlager (44) auf einem im Lagerkranz (2) geführten Zapfen (46) angeordnet ist.