DE3443126A1

DE3443126A1 - Ergometer

Info

Publication number: DE3443126A1
Application number: DE19843443126
Authority: DE
Inventors: Peter 6751 Gonbach Lautenschläger
Original assignee: Keiper Dynavit GmbH and Co KG
Current assignee: Keiper Dynavit GmbH and Co KG
Priority date: 1984-11-27
Filing date: 1984-11-27
Publication date: 1986-06-05
Also published as: US4738445A; NL8502977A; DE3443126C2

Description

23. November 1984
Reg.-Nr. 126 826
Unsere Ref.: 3336

KEIPER DYNAVIT GMBH & CO.
Postfach 1560, 6750 Kaiserslautern

Ergometer

Die Erfindung betrifft ein Ergometer mit einem eine Bremseinrichtung sowie zwei Kurbeln als Antriebselemente aufweisenden Ergometermodul, der mit dem Gestell einer Liege verbunden ist.

Bei einem bekannten Ergometer dieser Art ist der Ergometermodul am Fußende des Gestells der Liege in einer unveränderbaren Position angeordnet. Der Probant muß deshalb seine Position auf der Liege so wählen, daß er mit den Füßen die als Antriebselemente vorgesehenen Kurbeln betätigen k'ann.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ergometer zu schaffen, daß besser als bekannte Ergometer an unterschiedliche Bedürfnisse der Benutzer angepasst werden kann. Diese Aufgabe löst ein Ergometer mit den Merkmalen des Anspruches 1.

Durch die Verstellbarkeit des Ergometermoduls relativ zur Liege ist es in einfacher Weise möglich, den Ergometermodul in eine für den Benutzer optimale Lage zu bringen. Dies gilt nicht nur für den Fall, daß der Benutzer eine liegende Haltung einnimmt und den Ergometermodul mit den Beinen betätigt. Eine Einstellbarkeit des Ergometermoduls ist ebenso wichtig, wenn der Benutzer eine Sitzposition einnimmt und wenn die Betätigung der Kurbeln mit den Armen erfolgen muß.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat die Höhenverstellbarkeit des Ergometermoduls einen Verstellbereich, der eine Versenkung des Ergometermoduls unter die Liegefläche der Liege gestattet. Die Liege kann dann für Untersuchungen oder dergleichen verwendet werden, ohne daß der Ergometermodul störend in Erscheinung tritt.

Vorzugsweise ist der Ergometermodul um eine zur Liegefläche der Liege horizontale Querachse schwenkbar mit dem Gestell der Liege verbunden. Diese Art der Verbindung zwischen dem Ergometermodul und dem Gestell der Liege ist nicht nur wegen ihrer konstruktiven Einfachheit vorteilhaft. Sie ermöglicht auch eine gleichzeitige Höhen- und Längsverstellung, was in der Regel zur Einstellung einer optimalen Position des Ergometermoduls vorteilhaft ist.

Damit der Benutzer der Liege während der Betätigung des Ergometermoduls die üblich Liegeposition einnehmen kann, ist es erforderlich, den Ergometermodul für den Gebrauch oberhalb des Fußauflagebereichs der Liege anzuordnen. Um den Ergometermodul dennoch unter die Liegefläche der Liege versenken zu können, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform in der Liegefläche ein Durchbruch für den Durchtritt des Ergometermoduls vorgesehen. Damit dieser

Durchbruch nicht störend in Erscheinung tritt, wenn sich der Ergometermodul in seiner versenkten Stellung befindet, ist eine an die Kontur des Durchbruches angepasste Abdeckplatte vorgesehen, welche zweckmäßiger Weise so gepolstert ist wie die Liegefläche. Am einfachsten ist es, diese Abdeckplatte von Hand abzunehmen oder nach dem Versenken des Ergometermoduls aufzulegen. Selbstverständlich wäre es aber auch möglich, diese Abdeckplatte am Gehäuse des Ergometermoduls zu befestigen, damit der Durchbruch selbsttätig beim Versenken des Ergometermoduls verschlossen und beim Herausfahren aus der versenkten Stellung geöffnet wird.

Um die Verstellung des Ergometermoduls ohne Schwierigkeiten durchführen zu können, ist es zweckmäßig, einen selbsthemmenden Verstellantrieb mit wenigstens einem Elektromotor vorzusehen. Ist der Ergometermodul schwenkbar am Gestell der Liege gelagert, bereitet es keine Schwierigkeiten, für die Verstellung zwei Elektromotoren vorzusehen, deren Drehmoment über je ein selbsthemmendes Getriebe auf den Ergometermodul übertragen wird. Eine derartige Ausbildung des Verstellantriebs ermöglicht es mit einfachen Mitteln, den Ergometermodul in der gewünschten Position spielfrei zu halten, obwohl die Getriebe ein gewisses Spiel haben. Dieses Spiel kann in der gewählten Position nämlich dadurch unwirksam gemacht werden, daß man von den beiden Elektromotoren gegensinnige Drehmomente auf das eine bzw. andere selbsthemmende Getriebe ausüben läßt.

Auch bei einer derartigen Betriebsweise der beiden Elektromotoren ist es in einfacher Weise möglich, einen synchronen Lauf während einer Positionsverstellung des Ergometers zu erzwingen. Hierzu brauchen nämlich die beiden Elektromotoren nur über eine starre, jedoch ein begrenztes Spiel in Drehrichtung aufweisende Kupplungseinrichtung miteinander gekuppelt zu sein. Dieses Spiel, das erforderlich ist, um in der gewählten Position die gegensinnigen Drehmomente auf die beiden Getriebe ausüben zu können, kann so gering gehalten sein, daß es für die Erzwingung eines Synchronlaufs bei der Positionsverstellung nicht ins Gewicht fällt.

Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine perspektivisch dargestellte Ansicht des Ausführungsbeispiels im betriebsbereiten Zustand, Fig. 2 eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel bei versenkter Lage des Ergometermoduls,

Fig. 3 eine Ansicht des Fußendes des Ausführungsbeispiels im betriebsbereiten Zustand,

Fig. 4 ein Schnitt nach der Linie IV-IV der Figur 3, v/obei zusätzlich die beiden Endpositionen des Ergometermoduls angedeutet sind.

Eine als ganzes mit 1 bezeichnete Liege u/eist ein rechteckförmiges Liegepolster 2 auf, das von einem vierfüssigen Gestell 3 getragen wird, und zvi/ar derart, daß das Liegepolster mit Ausnahme des der Auflage des Kopfes und der Schulter eines Benutzers dienenden Abschnittes 2¹ parallel zu der die Liege tragenden Stellfläche liegt. Der Abschnitt 2¹ kann um eine Querachse stufenlos nach oben geschwenkt M/erden, \i/ie dies Figur 1 zeigt.

In dem der Auflage der Füße und Unterschenkel dienenden Bereich ist das Liegepolster 2 und ein nicht dargestellter Flachträger für das Liegepolster mit einem rechteckförmigen Durchbruch 4 versehen, dessen Breite und Länge so gewählt sind, daß ein als ganzes mit 5 bezeichneter Ergometermodul, der im Bereich des Fußendes des Gestelles 3 mit diesem schwenkbar verbunden ist, durch den Durchbruch 4 hindurch bewegt werden kann. Wie Figur 2 zeigt, ist der Durchbruch 4 mittels einer gepolsterten Abdeckplatte 6 vollständig verschließbar, welche in eine umlaufende Nut des oberen Randes des Durchbruches 4 eingreift und dadurch gegen ein Verschieben in Längsrichtung und Querrichtung der Liege gesichert ist. Diese Abdeckplatte 6 schließt bündig mit den den Durchbruch 4 begrenzenden Randbereichen des Liegepolsters 2 ab und tritt da

her nicht störend in Erscheinung, wenn die Liege 1 beispielsweise zu Untersuchungszwecken verwendet \i/ird. Die im Ausführungsbeispiel von Hand abzunehmende und aufzulegende Abdeckplatte 6 kann im Bedarfs falle, beispielsweise wenn sie im Laufe der Zeit durch die Schuhe der Liegenbenutzer beschädigt worden ist, gegen eine neue Abdeckplatte ausgetauscht werden.

Der Ergometermodul 5 weist, wie die Figuren zeigen, ein im Vergleich zur Breite der Liege 1 sehr schmales, im Querschnitt rechteckförmiges Gehäuse auf, dessen dem Fußende des Gestelles 3 abgekehrtes Ende zylindrisch gekrümmt ist. Der Krümmungsradius der Krümmung ist an den Krümmungsradius von zwei kreisförmigen Scheiben 7 angepasst, die gemeinsam auf der Antriebswelle des Ergometermoduls 5 fest angeordnet sind und nach außen hin mit der einen beziehungsweise mit der anderen Seitenfläche des Gehäuses bündig abschließen. Jede der beiden Scheiben 7 trägt in diametraler Anordnung im gleichen Abstand von der Antriebswelle und parallel zu dieser einen nach außen überstehenden Zapfen, auf dem ein Pedal oder ein Griff drehbar gelagert ist. Zusammen mit den Pedalen 8 bilden also die Scheiben 7 je eine Antriebskurbel.

Im Inneren des Gehäuses des Ergometermoduls 5 ist eine elektrisch regelbare Wirbelstrombremse angeordnet, deren Bremsleistung in Stufen von wenigen Watt innerhalb eines Bereiches von 25 Watt bis 400 Watt eingestellt und unabhängig von der Antriebsdrehzahl aufrechterhalten werden kann. Angetrieben wird die Wirbelstrombremse von der Antriebswelle aus über einen geräuscharmen, doppelten Zahnriemenantrieb.

Wie insbesondere Figur 4 zeigt, ist der Elektronikmodul 5 von zwei aus der dem Fußende des Gestelles 3 zugekehrten Schmalseite des Gehäuse austretenden, gleich ausgebildeten Tragarmen 9 getragen die in Richtung der Antriebswelle im Abstand voneinander angeordnet und je mit dem einen Arm 10 einen als Ganzes mit 11 bezeichneten Gelenkes fest verbunden sind, dessen anderer Arm 12 fest mit dem Gestell 3 verbunden ist. Die Gelenkzapfen der beiden

gleich ausgebildeten Gelenke 11, welche die Arme 10 und 12 gelenkig miteinander verbindet, fluchten miteinander und definieren die Querachse, um welche der Ergometermodul 5 relativ zum Gestell 3 schwenkbar ist. Wie die Figuren 3 und 4 zeigen, liegt diese Achse unterhalb des Liegepolsters 2 nahe dem Fußende des Gestells 3.

Die beiden Arme 10 und 12 jedes Gelenkes 11 stehen über ein selbsthemmendes Zahnradgetriebe miteinander in Verbindung, wobei die Antriebswelle dieses Getriebes durch den Gelenkzapfen gebildet wird. Eine Drehung des Gelenkzapfens führt also zu einer Schwenkbewegung des Armes 10 relativ zu dem Arm 12 und damit zu eine entsprechenden Schwenkbewegung des Ergometermoduls 5 um die durch die beiden Gelenkzapfen definierte Schwenkachse. Der Schwenkbereich des Elektromoduls 5 erstreckt sich von einer in Figur 4 mit strichpunktierten Linien dargestellten Position, in der sich der Ergometermodul 5 unterhalb des Liegepolsters 2 befindet, bis zu einer mit gestrichelter Linie dargestellten Position, in welcher sich die Antriebswelle des Ergometermoduls 5 oberhalb der Schwenkachse befindet, der Ergometermodul also aufrecht steht und beispielsweise für eine Betätigung von Hand vom Fußende der Liege her gut zugänglich ist, da er allenfalls einen geringen Abstand vom Fußende der Liege hat. Zwischen diesen beiden Positionen kann der Ergometermodul 5 in jede beliebige Position stufenlos geschwenkt werden, wobei der Durchbruch 4 den Durchtritt durch das Liegepolster 2 gestattet. Da bei einer Verstellung des Ergometermoduls 5 die Antriebswelle sich auf eine Kreisbahn um die durch die Lenkzapfen gebildete Achse bewegt, erfolgt gleichzeitig eine Höhenverstellung und eine Längsverstellung der Antriebswelle und damit auch der Pedale 8.

Der Arm 12 beider Gelenke 11 ist an je einer Platte 13 befestigt, und diese sind wiederum fest mit zwei Holmen 14 verbunden, die zwischen den beiden hinteren Füßen 15 des Gestells 3 parallel zu diesen angeordnet und an ihrem oberen Ende fest mit einem Querträger des Sitzgestells, an ihrem unteren Ende über einen Verbindungsstab fest mit dem benachbarten Fuß verbunden sind. Der Ab-

stand der beiden Holme voneinander ist so groß, daß eine Person, die am Fußende der Liege auf einem Stuhl sitzt, um beispielsweise von Hand die Scheiben 3 anzutreiben, die Beine zwischen den Holmen 14 unterbringen kann.

An den Arm 12 jedes Gelenkes 11 ist ein Elektromotor 16 angeflanscht der mit dem Gelenkzapfen gekuppelt ist. Um einen synchronen Lauf beider Elektromotoren 16 mechanisch sicherzustelle, sind die überstehenden Endabschnitte der Gelenkzapfen durch ein torsionssteifes Rohr 17 miteinander gekuppelt. Die Verbindung zwischen dem Rohr 17 und den beiden Gelenkzapfen ist jedoch so ausgebildet, daß ein geringes Spiel in Drehrichtung vorhanden ist. Dieses Spiel beeinträchtigt die synchrone Verstellung der beiden Arme 10 nicht, erlaubt jedoch, daß dann, wenn die gewünschte Position des Ergometermoduls 5 erreicht ist, das in den beiden Getrieben, welche die Arme 10 mit den Armen 12 verbinden, vorhandene Spiel unwirksam gemacht wird, wodurch der Ergometermodul 5 spielfrei in der gewählten Position festgelegt wird. Erreicht wird dies dadurch, daß dann, wenn die gewünschte Postion des Ergometermoduls 5 erreicht ist, der Drehsinn des einen der beiden Elektromotoren

16 umgekehrt wird und beide Elektromotoren mit vermindertem Strom eingeschaltet bleiben. Infolge des Spiels, den die durch das Rohr

17 gebildete Kupplung hat, belasten hierdurch die beiden Elektromotoren 16 die beiden Getriebe in entgesetztem Drehsinn, was zur Folge hat, daß die Zahnräder der Getriebe in spielfreier Anlage aneinander gehalten werden.

Die Steuerung des Ergometermoduls 5 erfolgt über ein Kabel von einem Datenterminal aus, das eine Tastatur für die Eingabe der erforderlichen Werte einschließlich der gewünschten Bremsleistung sowie Anzeigefelder für Ein- und Ausgabewerte hat. Dieses Datenterminal enthält auch die Elektronik für die Pulskontrolle sowie für die Kontrolle des Drehzahlbereiches.

Damit der auf dem Liegepolster 2 liegende Benutzer seine Position in Folge der Betätigung des Ergometermoduls 5 nicht verändert,

AO

ist an beiden Seiten der Liege je ein in Liegenlängsrichtung verstellbarer Handgriff 18 angeordnet. Ferner stehen von dem Abschnitt 2' des Liegepolsters 2 nach oben zu/ei gepolsterte, verstellbare Stützen 19 ab, die so eingestellt u/erden können, daß sich der Benutzer mit der Schulter an ihnen abstützen kann.

Alle in der vorstehenden Beschreibeung erwähnten sowie auch die nur allein aus der Zeichnung entnehmbaren Merkmale sind als weitere Ausgestaltungen Bestandteile der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und insbesondere nicht in den Ansprüchen erwähnt sind.

ΛΑ

- Leerseite

Claims

Patentansprüche

1. Ergometer mit einem eine Bremseinrichtun sovi/ie zwei Kurbeln als Antriebselemente aufu/eisenden Ergometermodul, der mit dem Gestell einer Liege verbunden ist, gekennzeichnet durch eine eine Höhen- und/oder Längsverstellung des Ergometermoduls (5) relativ zur Liege (1) gestattende Ausbildung der Verbindung des Ergometermoduls (5) mit dem Gestell (3) der Liege (1).

2. Ergometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Höhenverstellbarkeit der Verstellbereich eine eine Versenkung des Ergometermoduls (5) unter die Liegefläche der Liege (1) gestattende Größe hat.

3. Ergometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ergometermodul (5) um eine zur Liegefläche der Liege (1) horizontale Querachse schwenkbar mit dem Gestell (3) der Liege (1) verbunden ist.

4. Ergometer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Querachse nahe dem Fußende der Liege (1) unterhalb der Liegefläche angeordnet ist und der Ergometermodul (5) in seiner versenkten Position sich von der Querachse aus gegen das Kopfende der Liege (1) hin erstreckt.

5. Ergometer nach einem Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch einen Durchbruch (4) in der Liegefläche der Liege (1) für den Durchtritt des Ergometermoduls (5).

6. Ergometer nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine an die Kontur des Durchbruches (4) angepasste, abnehmbare Abdeckplatte (6).

7. Ergomter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen selbsthemmenden Verstellantrieb für den Ergometermodul (5) mit wenigstens einem Elektromotor (16).

8. Ergometer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer schwenkbaren Lagerung des Ergometermoduls (5) am Gestell (3) der Liege (1) der Verstellantrieb zwei Elektromotoren (16) aufweist, deren Drehmoment über je ein selbsthemmendes Getriebe auf den Ergometermodul (5) übertragbar ist.

9. Ergometer nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch gegensinnige Drehmomente der beiden Elektromotoren (16) in der ausgewählten Schwenklage des Ergometermoduls (5)

10. Ergometer nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elektromotoren (16) über eine starre, jedoch ein begrenztes Spiel in Drehrichtung aufweisende Kupplungseinrichtung (17) miteinander gekuppelt sind.