DE3732905A1 - Kurbelanordnung mit pedalen, insbesondere fuer trainingsvorrichtungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kurbelanordnung mit Pedalen, insbesondere für Trainingsvorrichtungen zum aktiven oder passiven Bewegen der Beine, wobei die Pedale an den Kurbelarmen bezüglich der Kurbelachse radial verstellbar sind. Die Verstellbarkeit ist einerseits wünschenswert zur Anpassung der Trainingungsvorrichtung an Menschen verschiedener Körpergröße. Besondere Bedeutung erlangt die Verstellmöglichkeit aber dann, wenn es darum geht, die Beine von Gelähmten zu bewegen, deren Gelenkbeweglichkeit begrenzt ist und durch die Behandlung verbessert werden soll.

Bei einer aus DE-GM 85 19 150 bekannten Kurbelanordnung weisen die Kurbel mehrere Querbohrungen auf, in denen die Achsen der Pedale wahlweise befestigt werden. Dies geschieht durch Einschrauben oder Einstecken und Befestigen mit Gegenmuttern. Die Einstellung eines anderen Pedalradius erfordert somit eine völlige Demontage des Pedals und eine erneute Befestigung seiner Achse in einer anderen Bohrung des Kurbelarms. Dies ist außerordentlich umständlich, weil sich die Pedalachse im Pedal dreht und deshalb bei dem Löse- und Befestigungsvorgang nur mit Mühe oder einem Spezialwerkzeug festgehalten werden kann. Auch befriedigt die Belastungsfähigkeit der Pedale nicht. Infolge des großen Durchmesser der Bohrungen ist die Verstellung verhältnismäßig grobstufig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verstellbare Kurbelanordnung vorzuschlagen, die ein feinstufigeres Verstellen der Pedale ermöglicht, leicht zu handhaben ist und einen festen Sitz der Pedalachsen am Kurbelarm gewährleistet.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Kurbelanordnung der einleitend bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Pedalachsen an je einer auf dem Kurbelarm verschiebbaren undrehbaren Hülse angordnet sind und daß jede Hülse eine Vorrichtung zum Festspannen derselben auf dem Kurbelarm aufweist. Die Wirkung der Spannvorrichtung kann dadurch noch verstärkt werden, daß die ihr gegenüberliegenden Kanten der Kurbelarme abgeschrägt und daß an den entsprechenden Hohlkehlen der Hülse querschnittlich runde Drähte angebracht sind. Durch die Spannkraft werden die abgeschrägten Bereiche der Kurbelarme keilartig zwischen die Drähte eingedrückt, wodurch sich eine definierte linienförmige Auflage ergibt, die ein Wackeln der an den Hülsen angebrachten Pedalachsen ausschließt. Zum gleichen Zweck könnten Dreiecksleisten oder zylindrische Einlagen in Verbindung mit Dreiecksnuten zur gegenseitigen Anlage von Hülse und Kurbelarm vorgesehen sein.

Was die Vorrichtung zum Festspannen der Hülse angeht, umfaßt diese vorzugsweise einen Spannhebel und einen Zapfen, der mittels des Spannhebels in eine von mehreren am Kurbelarm in Abständen angebrachte Vertiefungen eindrückbar ist. Die Abstände der Vertiefungen, die einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser haben, bestimmen die Verstellstufen. Das Lager des Spannhebels ist bezüglich der Hülse in Zapfenrichtung beweglich geführt und abgefedert. Dies geschieht vorzugsweise dadurch, daß der Spannhebel zwischen den Schenkelenden eines die Hülse umfangenden U-förmigen Bügels gelagert und mit dem Zapfen gelenkig verbunden ist, wobei die Lagerachse und die Gelenkachse einen Abstand haben. Als Federelement kann zwischen dem Steg des U-förmigen Bügels und der Hülse ein Gummipolster eingefügt sein.

Um angesichts der wirtschaftlich erreichbaren Fertigungstoleranzen ein Wackeln der Zapfen in den Vertiefungen zu vermeiden, wird vorgeschlagen, daß die Vertiefungen angesenkte Zapfenlöcher sind. Die Zapfen weisen je einen in das betreffende Zapfenloch eingreifenden vorderen Abschnitt kleineren Durchmessers auf, der durch eine Schulter vom übrigen Abschnitt größeren Durchmessers abgesetzt ist, und auf dem vorderen Abschnitt ist ein Ring aus elastischem Werkstoff aufgesteckt, der sich an der Schulter abstützt und in die Einsenkung des Zapfenlochs eingedrückt wird.

Um die Bedienung des Verstellmechanismus zu vereinfachen und sie auch behinderten Personen zu ermöglichen wird vorgeschlagen, daß die Zapfen und Zapfenlöcher zu der durch die Kurbelarme und die Kurbelachse definierten Ebene senkrecht stehen und die Spannhebelachsen sich parallel zur Kurbelachse erstrecken. Vorzugsweise sind die Zapfenlöcher und somit auch die Spannhebel beider Kurbelarme an der gleichen Sichtseite angeordnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Im einzelnen zeigt

Fig. 1 die Teilansicht einer Tretkurbel mit einer Vorrichtung zur Pedalradiusverstellung in Richtung der Kurbelachse gesehen,

Fig. 2 eine Ansicht der kompletten Tretkurbelanordnung nach Fig. 1 senkrecht zu der durch die Kurbelarme und die Kurbelachse aufgespannten Ebene,

Fig. 3 in größerem Maßstab, einen Teillängsschnitt III-III des Kurbelarms und der die Pedalachse tragenden Hülse mit der Spannvorrichtung in gelöster Stellung,

Fig. 4 einen Teillängsschnitt IV-IV wie Fig. 3, jedoch mit der Spannvorrichtung in Spannstellung und

Fig. 5 einen Querschnitt V-V der Anordnung nach Fig. 4.

An den beiden Enden einer in einem Tretlager (1) gelagerten Welle (2) sind in ähnlicher Weise wie z. B. bei Fahrrädern zwei in entgegengesetzte radiale Richtung weisende Kurbelarme (3 und 4) befestigt. Sie haben einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt, der dem lichten Querschnitt von Rechteckhülsen (5) entspricht, die auf den Kurbelarmen (3 und 4) in Längsrichtung verschiebbar geführt sind. Einzelheiten der Querschnittsform werden unten erläutert. An den Hülsen (5) sind die Achsen (6) der Pedale angeschweißt. Die Pedale selbst sind im vorliegenden Beispiel als Fußschalen (7) ausgebildet, wie sie bei Bewegungsvorrichtungen für Kranke und Behinderte erforderlich sind, um dem Fuß einen guten Halt zu geben und Verletzungen zu vermeiden.

Wie in den Fig. 3 bis 5 dargestellt sind an der Sichtseite gem. Fig. 2 in den Kurbelarmen (3 und 4) in gleichen Abständen Zapfenlöcher (8) angebracht, die kegelige Ansenkungen aufweisen. Mit diesen Zapfenlöchern (8) wirken die an den Hülsen (5) angebrachten Spannvorrichtungen (9) zusammen die im folgenden beschrieben werden.

An einer Schmalseite jeder Hülse (5) befindet sich eine Öffnung, die nach außen durch eine angeschweißte Führungshülse (10) verlängert ist. In ihr bewegt sich der zylindrische Mittelabschnitt (12) eines Klemmzapfens (11), der einerseits, über eine Schulter abgesetzt, in einen zylindrischen Vorderabschnitt (13) und andererseits in ein abgeflachtes Auge (14) ausläuft. Der Vorderabschnitt (13) ist leicht angespitzt und trägt einen O-Ring (15), wie er ansonsten für Dichtungszwecke verwendet wird.

Der Führungshülse (10) gegenüberliegend und gleichachsig mit ihr ist an die Hülse (5) ein Stehzapfen (16) angeschweißt. Er durchsetzt den Stegbereich eines die Hülse (5) umgebenden U-förmigen Bügels (17). Eine mittels eines Sprengrings an dem Stehzapfen befestigte Anschlagscheibe (18) für den Bügel (17) ermöglicht das vollständige Herausheben des Klemmzapfen-Vorderabschnitts (13) aus dem Zapfenloch (8) bei entsprechender Stellung des Spannhebels (19). Zwischen den Schenkeln des Bügels (17) ist ein gabelförmiger Spannhebel (19), der in einen Handgriff ausläuft, mittels eines Lagerstifts (20) gelagert. Andererseits nehmen die Gabelschenkel des Spannhebels (19) das Auge (14) des Klemmzapfens (11) gelenkig zwischen sich auf. Dieser Gelenkzapfen ist mit (21) bezeichnet.

Als Federelement für den Bügel (17) dient eine Gummirolle (22), die den Stehzapfen (16) umgebend zwischen dem Bügel (17) und der Hülse (5) eingesetzt ist. Abkantungen (23) an den Schenkelrändern des Bügels (17) dienen als Anschlag für den Spannhebel (19).

In der Stellung nach Fig. 3 ist der Klemmzapfen (11) soweit zurückgezogen, daß sein Vorderabschnitt (13) nur leicht auf der Oberfläche des Kurbelarms (3) aufliegt. Wenn man also die Hülse (5) mit der Spannvorrichtung verschiebt, kann man die Zapfenlöcher erfühlen. In der gewünschten Stellung wird der Spannhebel (19) in die Stellung nach Fig. 4 umgelegt, bis er an den Abkantungen (23) anschlägt. Dadurch wird der Klemmzapfen (11) in das Zapfenloch hineingedrückt und gleichzeitig der Bügel (17) an den Spannhebel (19) herangezogen, wobei die Gummirolle (22) zusammengequetscht wird. Gleichzeitig wird der O-Ring (15), der an der Schulter des Klemmzapfens (11) anliegt, in den trichterförmigen äußeren Teil des Zapfenlochs (8) eingedrückt, so daß ein Bewegen oder Klappern des Zapfens in seinem Loch ausgeschlossen ist.

Eine besondere Bedeutung für die Stabilisierung der Hülsen (5) auf den Kurbelarmen (3, 4) hat die Querschnittsform dieser ineinander verschiebbaren Teile. Die beiden den Zapfenlöchern (8) gegenüberliegenden Kanten des Kurbelarms (3) sind unter etwa 45° gebrochen. In die zugehörigen Innenkehlen der aus einem üblichen Rechteckrohr gefertigten Hülse (5) sind dicke, querschnittlich runde Drähte (24) oder Drahtstücke eingelegt, welche die abgekanteten Flächen des Kurbelarms linienförmig berühren. Die Abkantungen wirken als Keilflächen und stellen zusammen mit den Drähten (24) unter dem Druck der Spannvorrichtung eine feste Verbindung zwischen Hülse und Kurbelarm sicher.

•  1 Tretlager
   2 Welle
   3 Kurbelarm
   4 Kurbelarm
   5 Hülse
   6 Pedalachse
   7 Fußschale
   8 Zapfenloch
   9 Spannvorrichtung
  10 Führungshülse
  11 Klemmzapfen
  12 Mittelabschnitt
  13 Vorderabschnitt
  14 Auge
  15 O-Ring
  16 Stehzapfen
  17 Bügel
  18 Anschlagscheibe
  19 Spannhebel
  20 Lagerstift
  21 Gelenkzapfen
  22 Gummirolle
  23 Abkantungen
  24 Draht

Claims (10)

1. Kurbelanordnung mit Pedalen, insbesondere für Trainingsvorrichtungen zum aktiven oder passiven Bewegen der Beine, wobei die Pedale an den Kurbelarmen bezüglich der Kurbelachse radial verstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Pedalachsen (6) an je einer auf den Kurbelarmen (3, 4) verschiebbaren undrehbaren Hülse (5) angeordnet sind und daß jede Hülse (5) eine Vorrichtung (9) zum Festspannen derselben an dem Kurbelarm (3, 4) aufweist.

2. Kurbelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Kanten der Kurbelarme (3, 4) abgeschrägt und an den entsprechenden Innenkehlen der Hülse (5) querschnittlich runde Drähte (24) angebracht oder andere Keilführungen zwischen Hülse und Kurbelarm vorgesehen sind.

3. Kurbelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen Spannhebel (19) und einen Zapfen (11) umfaßt, der mittels des Spannhebels (19) in eine von mehreren am Kurbelarm (3, 4) in Abständen angebrachte Vertiefungen (8) eindrückbar ist.

4. Kurbelanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager des Spannhebels (19) bezüglich der Hülse (5) in Zapfenrichtung beweglich geführt und abgefedert ist.

5. Kurbelanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannhebel (19) zwischen den Schenkelenden eines die Hülse (5) umfangenden U-förmigen Bügels (17) gelagert und mit dem Zapfen (11) gelenkig verbunden ist, wobei die Lagerachse (20) und die Gelenkachse (21) einen Abstand haben.

6. Kurbelanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Steg des U-förmigen Bügels (17) und der Hülse (5) ein Druckfederelement (22) eingefügt ist.

7. Kurbelanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen eingesenkte Zapfenlöcher sind.

8. Kurbelanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (11) einen in das Zapfenloch eingreifenden vorderen Abschnitt (13) kleineren Durchmessers aufweist, der durch eine Schulter vom übrigen Abschnitt größeren Durchmessers abgesetzt ist, und daß auf den vorderen Abschnitt (13) ein Ring (15) aus elastischem Werkstoff aufgesteckt ist.

9. Kurbelanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfenlöcher (8) und Klemmzapfen (11) zu der durch die Kurbelarme (3, 4) und die Kurbelachse (2) definierten Ebene senkrecht stehen und die Spannhebelachsen (20) sich parallel zur Kurbelachse (2) erstrecken.

10. Kurbelanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfenlöcher (8) beider Kurbelarme (3 und 4) an der gleichen Sichtseite angeordnet sind.