DE4432875C2 - Vorrichtung und Verfahren zur Ausführung eines Bewegungsablaufes - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zur Ausführung eines BewegungsablaufesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ausführung eines
Bewegungsablaufes, insbesondere einer Krabbelbewegung, und
ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 34.
Bei einem bekannten Spiel- und Sportgerät, das Balanceverhal
ten und Körperkontrolle schulen soll, sind zwei Trittbretter
zwischen je drei an den vorderen und an den hinteren Enden
der Trittbretter angeordneten Rädern beweglich gelagert. Die
Vorder- bzw. Hinterräder drehen sich jeweils um eine gedachte
gemeinsame Drehachse, wobei die Trittbretter nach Art eines
Kurbelantriebes beiderseitig des mittleren Rades und jeweils
zwischen mittlerem und äußerem Rad achsversetzt von der Dreh
achse an den Rädern gelagert sind. Bei einer dem Radfahren im
Stehen ähnlichen Bewegung einer mit jeweils einem Bein auf je
einem Trittbrett stehenden Person rollt die Vorrichtung. Zur
Verbesserung der Balance kann ein Benutzer an Haltestangen
angreifen, von denen jeweils eine am vorderen Ende eines
Trittbrettes angebracht ist. Andere bekannte Vorrichtungen
des gleichen Systems sind nur einachsig ausgebildet, d. h. sie
bestehen lediglich aus drei Rädern, die jeweils durch achs
versetzte, an den Rädern beweglich gelagerte Trittbretter
verbunden sind. Diese Vorrichtungen stellen höhere Anforde
rungen an das Balancevermögen eines Benutzers.
Mit anderen bekannten Geräten, wie z. B. Trainingsgeräten für
Ruderer oder ortsfesten Fahrrad-Simulatoren können Bewegungs
abläufe und die entsprechenden für die Bewegungen benötigten
Muskelgruppen trainiert werden, indem ein Benutzer an teil
weise zwangsgeführten, beweglichen Teilen angreift oder auf
diese tritt, und sie, ggf. gegen einen Bewegungswiderstand,
bewegt.
Ein aus dem US-Patent US 3 460 272 bekanntes Hilfsmittel zur
Ausführung einer Krabbelbewegung hat vier in einem Rahmen be
weglich gelagerte und geführte Plattformen, die paarweise
hintereinander liegen. Ein Anwender kann sich mit Händen und
Knien auf den Plattformen abstützen und diese in Bewegung
versetzen. Jeweils zwei einander diagonal gegenüberliegende
Plattformen sind durch eine diagonale Verbindungsstange der
art verbunden, daß sie sich als eine Einheit vor- und zurück
bewegen, wodurch ein Bewegungsablauf mit zwei bezüglich Rich
tung und/oder Geschwindigkeit und/oder Phase verschiedene Be
wegungen erzwungen wird. Auch bei der konstruktiv anders auf
gebauten Vorrichtung des US-Patentes US 3 582 069 bewegen
sich vier paarweise hineinander angeordnete Plattformen der
art, daß diametral gegenüberliegende Plattformen sich im
gleichen Bewegungszustand befinden. Eine Krabbelbewegung mit
zwei verschiedenen Bewegungszuständen wird auch durch die
Vorrichtung ermöglicht, die in dem US-Patent US 5 224 909
gezeigt ist.
Diese Vorrichtungen sind als Übungsgeräte für aktive Benutzer
vorgesehen, die die Vorrichtungen selbst in Gang setzen und
halten können. Der Bewegungsablauf kann jedoch, besonders
bei körperlich schwächeren Anwendern, unrund oder abgehackt
wirken und entspricht nicht völlig dem natürlichen Ablauf
einer Krabbelbewegung.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen,
bei deren Betrieb ein Anwender einen natürlichen Bewegungsab
lauf einer Krabbelbewegung ausführt und ein Verfahren zur
Ausführung dieses Bewegungsablaufes zu schaffen.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Vorrich
tung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit
den Merkmalen des Anspruchs 34 vor.
Mit der Erfindung wird erreicht, daß mindestens vier Kontakt
mittel für Gliedmaßen in mindestens vier in Richtung und/oder
Geschwindigkeit und/oder Phase verschiedene Bewegungen ge
zwungen sind. Damit wird die Möglichkeit geschaffen, mit den
Kontaktmitteln Bewegungsabläufe mit vier oder mehr voneinan
der verschiedenen Teilbewegungen zu simulieren. Stehen die
Kontaktmittel mit Gliedmaßen in Kontakt, dann verläuft die
Bewegung der Gliedmaßen im wesentlichen synchron mit der Be
wegung der Kontaktmittel. Ein Bewegungsablauf, bei dem nicht
nur zwei, sondern vier in Richtung und/oder Phase und/oder
Geschwindigkeit verschiedene Bewegungen vorliegen, kommt
einer natürlichen Krabbelbewegung viel näher. Der Bewegungs
ablaufist zudem runder als bei Vorrichtungen des Standes der
Technik. Wegen der paarweisen Gleichschaltung der als Kon
taktmittel zum Anwender dienenden Plattformen erreichen diese
bei den bekannten Vorrichtungen jeweils paarweise ihre Um
kehrpunkte zwischen Vor- und Zurückbewegung. Der Umkehrpunkt
bzw. Totpunkt der Bewegung muß paarweise überwunden werden,
was zur Vermeidung eines abgehackten Bewegungsablaufes beson
dere Kraft und/oder Geschicklichkeit erfordert. Nach der Er
findung erreichen die Kontaktmittel ihre Umkehrpunkte jeweils
einzeln mit kleinen Zeitverzögerungen zueinander. Der aus der
Bewegung der jeweils anderen Kontaktmittel resultierende
"Schwung" hilft bei der Überwindung des Umkehrpunktes.
Bei Menschen, und ggf. auch bei Vierbeinern, kann mit einer
derartigen Vorrichtung die Bewegung aller vier Gliedmaßen zu
einander koordiniert werden. Bei vielen Bewegungsabläufen von
Lebewesen, insbesondere solchen, die der Fortbewegung dienen,
wiederholen sich bestimmte Stellungen der Gliedmaßen zuein
ander immer wieder. Es ist daher besonders vorteilhaft, daß
jeweils eine bestimmte Bewegungsphase eines Kontaktmittels
bzw. eines mit ihm in Kontakt stehenden Gliedmaßes zeitgleich
mit entsprechenden anderen Bewegungsphasen der anderen Kon
taktmittel bzw. Gliedmaßen auftritt. Bei der Vorrichtung wei
sen daher die Bewegungen der einzelnen Kontaktmittel bzw. die
der mit ihnen in Kontakt stehenden Gliedmaßen zweckmäßig eine
feste Phasenbeziehung zueinander auf.
Eine derartige Vorrichtung könnte beispielsweise dazu dienen,
mit einem Pferd die für ein Trabrennen vorgeschriebenen Bewe
gungsabläufe der Beine einzuüben, wodurch ein gewisser Dres
sureffekt erreicht werden könnte. Es könnten auch bei Sport
lern bestimmte Bewegungsabläufe simuliert und ggf. durch die
Simulation auch optimiert werden.
Insbesondere kann aber auch der Bewegungsablauf einer Krab
belbewegung ausgeführt werden. Das Krabbeln ist in der Ent
wicklung eines Säuglinges bzw. Kleinkindes eine der ersten
Arten der selbständigen Fortbewegung. Krabbeln dient zum
einen auf der rein physischen Ebene der Entwicklung der ent
sprechenden Muskulatur. Es ist auch vermutet worden, daß die
Koordination der Bewegungen der Arme und Beine beim Krabbeln
den eng mit dem Zusammenspiel bzw. mit der ausgewogenen Ent
wicklung des Gehirns zusammenhängt, und daß ausgiebiges Krab
beln für eine ausgewogene Entwicklung des Gehirns förderlich
ist. Koordinationsdefizite in den Bewegungen auch von Erwach
senen, beispielsweise das Fehlen eines ausgeprägten Arm
schwunges beim Gehen, wurden auffehlende oder ungenügende
Krabbelmöglichkeiten im Kindesalter zurückgeführt. Es wird
angenommen, daß die Ausführung einer Krabbelbewegung für Er
wachsene wie für Kinder gesund ist und auch helfen kann, Ko
ordinationsdefizite zu korrigieren.
Bei einer Vorrichtung zur Ausführung eines Bewegungsablaufes
wäre es denkbar, die zu bewegenden Kontaktmittel für Glied
maßen durch separate Antriebe für jedes einzelne Kontaktmit
tel z. B. über kleine Antriebsmotoren und entsprechend aus
gelegte Übersetzungen vorzunehmen. Durch geeignete Steuerung
der Einzelantriebe könnten auf diese Weise gleichermaßen Be
wegungen mit festen Phasenbeziehungen zwischen den einzelnen
Kontaktmitteln, als auch mehr oder weniger beliebige Relativ
bewegungen zwischen diesen Kontaktmitteln erzeugt werden. Für
eine Bewegung der Kontaktmittel mit festen Phasenbeziehungen
zueinander ist es aber bei der Erfindung vorgesehen, die Kon
taktmittel untereinander über Verbindungsmittel zu verbinden,
die die relativen Bewegungen der Kontaktmittel durch die Art
ihrer Gestaltung, ihre gegenseitige Anordnung zueinander und
ihre Dimensionierung festlegen. Zweckmäßigerweise sind die
Verbindungsmittel einfache, mechanisch aneinander angreifende
Bauteile. Kontaktmittel und Verbindungsmittel bilden damit
ein mechanisches System mit definierten Bewegungsmöglichkei
ten. Als Teil der Verbindungsmittel ist mindestens eine Welle
vorgesehen, deren Wellenachse quer zu einer Bewegungsrichtung
der Kontaktmittel ausgerichtet ist und die mindestens teil
weise als Kurbelwelle ausgebildet ist. Derartige Lösungen
können einfach und robust gestaltet sein und sind auch rela
tiv wartungsarm.
Ein solches robustes, einfach aufgebautes mechanisches System
aneinander angreifender Bauteile bietet den Vorteil, daß die
Bewegungsabläufe der Kontaktmittel auf verschiedene Weisen
erzeugt werden können. Im Fall einer Vorrichtung, die den Be
wegungsablauf einer Krabbelbewegung simulieren kann, wäre es
vorstellbar, daß ein Anwender sich auf der Vorrichtung so
aufstellt, daß Hände und Knie jeweils auf einem der Kontakt
mittel aufliegen. Bei einer Bewegung z. B. eines Armes wird
bei entsprechendem Kraftschluß zwischen Hand und Kontaktmit
tel sich auch das entsprechende Kontaktmittel bewegen. Durch
die zweckmäßige mechanische Verbindung der Kontaktmittel un
tereinander bewegen sich dann auch die anderen Kontaktmittel
entsprechend einer beispielsweise Krabbelbewegung mit und
steuern somit die Bewegungen der anderen Gliedmaßen des An
wenders, die mit diesen Kontaktmitteln kraftschlüssig verbun
den sind. Die Bewegungen der Kontaktmittel können so lange
aufrechterhalten werden, solange der Anwender etwa den rich
tigen Bewegungsablauf vollführt. Es ergibt sich ein Zusammen
spiel zwischen Anwender und Vorrichtung, wobei der Anwender
die aktive Rolle spielt und die Vorrichtung zur Kontrolle des
gewollten Bewegungsablaufes dient. Anwender und Vorrichtung
bilden eine Einheit, wobei der Anwender aktiv ist und die
Kraft für den Betrieb der Vorrichtung aufbringt. Bei einer
derartig betriebenen Vorrichtung sind Spielelemente und auch
Korrektivelemente gleichermaßen vorhanden und Spaß und Lernen
werden miteinander verknüpft.
Bei der beschriebenen Ausführungsform ist es besonders vor
teilhaft, daß der Betrieb der Vorrichtung nicht notwendiger
weise einen aktiven Anwender voraussetzt, der physisch und/
oder psychisch in der Lage ist, eine Bewegung der Vorrich
tung, und damit eine Krabbelbewegung des eigenen Körpers her
beizuführen. Auch Anwender, die sich bewußt von der Vorrich
tung "leiten" lassen möchten, können dies tun. Dies wird in
vorteilhafter Weise dadurch erreicht, daß jede Krafteinwir
kung, die ein Teil der Verbindungsmittel in Bewegung setzt,
auch zu einer koordinierten Bewegung der Kontaktmittel und
damit ggf. auch des Anwenders führt.
Durch Krafteinwirkung auf die Verbindungsmittel können somit
auch sich passiv verhaltende Anwender zu einer koordinierten
Bewegung ihrer Gliedmaßen gebracht werden. Neben dem Spaß und
dem besonderen Körpergefühl, das ein solches
"Sich-Führen-Lassen" einem Anwender bereiten kann, könnte gerade auch bei
Anwendern mit physischen und/oder psychischen Behinderungen,
insbesondere also auch bei Anwendern, die zu einer aktiven
Bewegung nicht in der Lage sein könnten, eine der Gesundheit
förderliche Art der Bewegung herbeigeführt werden, die helfen
kann, die Ursachen von Bewegungs- und Koordinationsdefiziten,
seien sie körperlicher oder psychischer Natur, zu behandeln.
Es ist denkbar, Kontaktmittel ggf. in drei Dimensionen be
weglich auszubilden, z. B. durch separate Antriebe für Heben
und Senken, Vor- und Zurückbewegungen, und für Seitenbewegun
gen jedes einzelnen Kontaktmittels. Eine Koordination der Be
wegungen könnte durch geeignete Steuerung der Antriebe er
reicht werden. Insbesondere bei solchen Bewegungsabläufen,
wie sie bei der Fortbewegung auftreten, sind wesentliche Be
wegungskomponenten im wesentlichen parallel zu einer Bewe
gungsrichtung ausgerichtet und liegen, soweit es sich um Be
wegungen auf etwa ebenen Flächen handelt, auch etwa in einer
Ebene. Dies gilt z. B. für die Vor- und Zurückbewegung der
Füße beim Gehen oder auch die Vor- und Zurückbewegung von
Händen und Knien beim Krabbeln. Es ist daher besonders zweck
mäßig, die Bewegung der Kontaktmittel parallel zu einer Bewe
gungsrichtung in einer Bewegungsebene zu ermöglichen.
Eine derartige Bewegung der Kontaktmittel kann dadurch er
reicht werden, daß die Kontaktmittel selbst auf einer mehr
oder weniger ebenen Unterlage mittels Rollen, Rädern oder
dergleichen laufen, die eine seitliche Bewegung nicht zulas
sen. Es können insbesondere walzenartige, flache Rollen ver
wendet werden. Die Rollen oder Räder können auf der Unter
seite der Kontaktmittel, vorzugsweise teilweise in diese
versenkt, angeordnet sein. Eine Rolle oder ein Rad, das nur
im Bereich der die Unterlage berührenden Lauffläche etwas
über die Unterseite des Kontaktmittels hinausragt, verleiht
dem Kontaktmittel einen vorteilhaft niedrigen Schwerpunkt,
was Kippbewegungen erschweren kann. Eine Rolle kann bei
spielsweise in an sich bekannter Weise als kugelgelagerte
Laufkugel ausgebildet sein, bei der nur ein unterer Abschnitt
über die Kontaktmittelunterseite hinausragt. Die Laufkugel
kann in einer parallel zur Bewegungsrichtung verlaufenden Nut
mit kreisbogenförmigem Querschnitt geführt sein.
Es können Seitenführungen für die Kontaktmittel vorgesehen
sein, die beispielsweise am Rahmen befestigte Führungsele
mente mit parallel zur Bewegungsrichtung ausgerichteten Sei
tenflächen aufweisen, entlang derer die Kontaktmittel laufen.
Die Kontaktmittel können nach oben leicht abnehmbar sein,
beispielsweise für Reinigungszwecke. Dazu kann die Verbindung
der Kontaktmittel mit den Verbindungsmitteln leicht, insbe
sondere werkzeuglos, lösbar ausgebildet sein, beispielsweise
durch eine gegebenenfalls durch Splinte gesicherte Steckver
bindung oder durch handbetätigbare Schraubenverbindungen.
Die Vor- und Zurückbewegung könnte durch Anschläge begrenzt
sein. Besonders zweckmäßig ist es aber, an den Kontaktmitteln
rollen- oder radartige Führungsmittel vorzusehen, die entlang
Führungsschienen verlaufen, die zweckmäßigerweise im wesent
lichen parallel zur Bewegungsrichtung verlaufen können. Um
eine ebene Bewegung der Kontaktmittel zu erreichen, die
einerseits möglichst leicht und widerstandsarm verlaufen
soll, bei der andererseits Seitenbewegungen oder auch Kipp
bewegungen ausgeschlossen sein sollen, ist es zweckmäßig, an
jedem Kontaktmittel vier, vorzugsweise paarweise, an zwei
einander gegenüberliegenden Seiten des Kontaktmittels ange
ordnete Führungsmittel, wie Rollen, anzubringen, die an einem
parallel zur Bewegungsrichtung verlaufenden Paar von Füh
rungsschienen angreifen.
Eine besonders sichere Führung der Kontaktmittel kann dadurch
erreicht werden, daß die Führungsschienen nur im Bereich vor
den Kontaktmitteln und im Bereich hinter den Kontaktmitteln,
und ggf. auch an einer oder mehreren Stellen dazwischen, mit
dem Rahmen verbunden ist, in den übrigen Bereichen ihre Ge
samtlänge aber entlang ihres gesamten Umfanges den Rahmen
nicht berührt. Dann könnten einerseits die Kontaktmittel z. B.
mit Hilfe von Rollen auf diesen Schienen rollen. Wenn ande
rerseits der Rollenquerschnitt im seinem Außenbereich dem
Querschnitt der Schienen angepaßt ist, z. B. dadurch, daß die
Rollen seitlich über die Kontaktbereiche zwischen Rolle und
Führungsschiene nach unten hin die Schiene zumindest teil
weise übergreifen, dann ist eine besonders gute Seitenführung
der Kontaktmittel gewährleistet.
Dadurch, daß die Führungsschienen, die insbesondere auch
einen runden Querschnitt aufweisen können, zwischen ihren
Montageorten am Rahmen praktisch frei schwebend verlaufen,
können an den Führungsmitteln, also an den Rädern oder Rol
len, bzw. an den Kontaktmitteln angebrachte Bügel o. dgl., die
die Führungsschiene auch an ihrer von dem Kontaktmittel abge
wandten Seite teilweise oder ganz umgreifen. Sie können so
verhindern, daß die Kontaktmittel von den Führungsschienen
unbeabsichtigt entfernt werden. Dies dient der Sicherheit der
Benutzer, und es erleichtert ggf. auch den Transport der Vor
richtung, da die Kontaktmittel auch bei Schrägstellung der
Vorrichtung nicht von ihren Führungsschienen fallen können.
Wenn auch für jedes Kontaktmittel eine oder mehrere eigene
Führungsschienen vorgesehen sein können, so ist es konstruk
tiv doch besonders zweckmäßig, mehrere Kontaktmittel hinter
einander entlang der gleichen Führungsschienen zu führen. Bei
einer Vorrichtung, die nur zur Benutzung durch eine Person
vorgesehen ist, könnten demnach auch jeder Seite der Vorrich
tung zwei Kontaktmittel hintereinander entlang der gleichen
Führungsschienen geführt werden. Dies entspricht in zweckmä
ßiger Weise auch der Anordnung der Gliedmaßen beim Krabbeln,
die ebenfalls in Bewegungsrichtung hintereinander angeordnet
sind.
Natürlich ist es auch denkbar, Vorrichtungen vorzusehen, die
durch mehrere Anwender betrieben werden können. Diese würden
dann zweckmäßigerweise auch in Bewegungsrichtung hintereinan
der beispielsweise krabbeln, und es könnten dementsprechend
auch mehr als zwei Kontaktmittel in einer Führungsschiene an
geordnet sein, vorzugsweise pro Benutzer zwei Kontaktmittel
pro Führungsschiene. Bei Vorrichtungen, die von mehreren An
wendern benutzt werden sollen, wäre es gleichermaßen auch
denkbar, die Kontaktmittel für die Benutzer nebeneinander an
zuordnen.
Das tragende Element der Vorrichtung ist ein Rahmen, an dem
unter anderem die Führungsschienen befestigt sind. Dieser
Rahmen kann prinzipiell beliebig geformt sein, z. B. rund oder
oval oder auch asymmetrisch. Aus konstruktiven und ferti
gungstechnischen Gründen kann es aber vorteilhaft sein, einen
Rahmen mit einer im wesentlichen rechteckigen Grundform vor
zusehen. Die Ecken und Kanten könnten abgerundet sein, um die
Form einerseits gefälliger zu machen, um andererseits aber
auch die Verletzungsgefahren für Benutzer zu vermindern. Sol
che Rahmen könnten aus Metall oder Kunststoff, insbesondere
aber auch im wesentlichen aus Holz gefertigt sein. Auch könn
ten die Ecken z. B. mit elastisch-kompressiblen Schutzelemen
ten versehen sein, die auch die Funktion von Stoßstangen oder
Puffern übernehmen können. Bei Rahmen mit im wesentlichen
rechteckiger Grundform ist es wiederum aus Gründen der kon
struktiven Klarheit, der einfachen Fertigung und der Robust
heit der Vorrichtung besonders zweckmäßig, Führungsschienen
parallel zu den Längsseiten des Rahmens auszurichten. Diese
Art der Führung ist allerdings keineswegs zwingend.
Die Ausgestaltung der Kontaktmittel kann dem Zweck der Vor
richtung und den Bedürfnissen der Benutzer angepaßt sein. Da
viele Fortbewegungsarten, so auch das Krabbeln, in der Regel
auf mehr oder weniger ebenen Flächen erfolgen, ist es zweck
mäßig, auch die Auflagefläche der Kontaktmittel im wesent
lichen eben auszugestalten. Die Grundform der Kontaktmittel
ist dabei von untergeordneter Bedeutung, solange genug Auf
lagefläche für die einzelnen Gliedmaßen vorgesehen ist. Die
Auflagefläche der Kontaktmittel kann auch der Form der ent
sprechenden Gliedmaßen angepaßt sein, so z. B. dadurch, daß
die Auflageflächen Mulden aufweisen, in die z. B. die Knie
eines Krabbelnden unter Vermeidung von besonders belasteten
Druckstellen hineingedrückt werden können. Die Kontaktmittel,
die für ihren Angriff der Hände vorgesehen sind, könnten
ebenfalls Mulden aufweisen, sie könnten aber z. B. auch Griffe
aufweisen, die dem Benutzer unter Umständen ein sichereres
Gefühl beim beispielsweise Krabbeln geben könnten. Griffe
können mit Vorteil lösbar, insbesondere werkzeuglos lösbar,
mit dem Kontaktmittel verbunden sein. Beispielsweise kann ein
Griff an einem arretierbaren Saugnapf angeordnet sein, der
auf einem glatten, ebenen Bereich der Kontaktmitteloberseite
lösbar befestigbar ist. Ein Griff kann bügelförmig ausgebil
det sein; er kann insbesondere auch als kugelförmiger Griff
ausgebildet sein, bei dem ein Angriff von allen Seiten außer
der unteren Befestigungsseite gleich sicher erfolgen kann.
Allseitig angreifbare Kugelgriffe können auch ungewöhnliche
Griffpositionen und -winkel zulassen, wie sie beispielsweise
bei Spastikern auftreten können.
Die Kontaktmittel können in ihrer Grundform z. B. als Schlit
ten mit im wesentlichen ebener, vorzugsweise etwa rechteck
iger Auflagefläche ausgebildet sein. Entsprechende Anpas
sungselemente an verschiedene Benutzer können lösbar befe
stigbar an diesen Schlitten angebracht werden. Zweckmäßig ist
beispielsweise eine kissenartige, elastisch kompressible und/
oder elastisch dehnbare Abdeckung der Auflagefläche. Eine
derartige Abdeckung hilft, Druckstellen beim Benutzer zu ver
meiden und ein komfortableres Gefühl bei der Benutzung der
Vorrichtung zu erzeugen. Die Formelastizität einer solchen
Abdeckung hätte auch den zusätzlichen Vorteil, daß ein Benut
zer mit seinen Gliedmaßen auch bei geringfügigen Bewegungen
mit Komponenten senkrecht zur Bewegungsebene der Kontaktmit
tel den Kontakt zu den Kontaktmitteln bzw. zu der Abdeckung
nicht verliert. So kann bei einer realen Krabbelbewegung auf
einem ebenen Boden der Bodenkontakt ständig aufrechterhalten
werden, wenn die Gliedmaßen auf dem Boden praktisch entlang
rutschen. Es kann aber bei einer realen Krabbelbewegung auch
sein, daß die Gliedmaßen in den Bewegungsphasen, in denen die
Gliedmaßen in Richtung der Bewegung geführt werden, leicht
vom Boden abgehoben werden. Diese Abhebung ist in der Regel
minimal, würde aber bei einer Vorrichtung mit nicht in Rich
tung senkrecht zur Bewegungsebene nachgiebigen Kontaktmitteln
bzw. Abdeckungen dazu führen, daß der Benutzer den Kontakt
mit der Vorrichtung kurzzeitig lokal verliert.
Dieser Kontaktverlust kann unter Umständen unerwünscht sein.
Es ist daher zweckmäßig, Mittel vorzusehen, die dem Benutzer
der Vorrichtung helfen, den Kontakt zu den Kontaktmitteln
nicht ungewollt zu verlieren. So könnten teilweise beweglich
gelagerte Griffe vorgesehen sein, es könnten beispielsweise
aber auch an den Kontaktmitteln befestigte Riemen so um die
Gliedmaßen geführt werden, daß diese an den Kontaktmitteln
festgehalten werden. Gerade bei nicht einfach lösbaren Ver
bindungen wie Riemen kann aber das Sicherheitsgefühl des An
wenders beeinträchtigt werden. So ist es vorteilhaft, den
Kontakt zwischen Kontaktmittel bzw. Abdeckung und Anwender
einerseits zu fördern, andererseits aber auch jederzeit vom
Anwender leicht lösbar auszugestalten. Zweckmäßig könnten
Haftvermittler z. B. in Form von sog. Klettverbindungen (z. B.
textile Haftverschlüsse) vorgesehen sein, wie sie z. B. auch
zum schnellen Verschließen und Öffnen von Turnschuhen ge
bräuchlich sind. Wenn dann eine Abdeckung oder ein Teil einer
Abdeckung als Teil einer solchen Klettverbindung ausgestaltet
ist, und beispielsweise Handschuhe und/oder Knieschützer für
den Anwender als entsprechendes Gegenteil dieser Klettverbin
dung ausgebildet sind, dann kann ein Anwender bei der Benut
zung der Vorrichtung einerseits durch diese Haftvermittler
darin unterstützt werden, den Kontakt zur Vorrichtung nicht
zu verlieren. Andererseits aber kann er, wenn er dies möchte,
sich jederzeit durch kräftiges Zurückziehen der Gliedmaßen
von der Vorrichtung befreien.
Um die Kontaktmittel einer gewünschten Bewegung entsprechend
relativ zueinander zu bewegen, sind die verschiedensten Lö
sungen denkbar. So kann beispielsweise jedes Kontaktmittel
über ein Pleuel mit einer eigenen Antriebskurbelwelle oder
einem eigenen Antriebsrad verbunden sein, wobei die Antriebs
wellen oder Räder untereinander synchronisiert sind, und in
ihren einzelnen Bewegungsphasen gegeneinander verschoben
sind. Auch hydraulische Antriebe für jedes Kontaktmittel sind
denkbar, wobei die Druck- und Zugphasen der einzelnen Hydrau
likzylinder gegeneinander zeitversetzt sein können. Die ein
zelnen Hydraulikeinrichtungen können über eine Steuerein
richtung koordiniert sein. Genauso können natürlich auch
elektrische Antriebe für die einzelnen Kontaktmittel vorge
sehen sein.
Eine besonders zweckmäßige, weil einfach und robust reali
sierbare Lösung ist es, als Teil der Verbindungsmittel eine
Welle vorzusehen, deren Wellenachse insbesondere senkrecht
zur Bewegungsrichtung der Kontaktmittel in einer Ebene pa
rallel zur Bewegungsebene der Kontaktmittel ausgerichtet
ist. Diese Welle ist zweckmäßig zumindest teilweise in Art
einer Kurbelwelle ausgebildet, die vorzugsweise im Bereich
der Ausbildung als Kurbelwelle am Rahmen bzw. an an dem Rah
men befestigten Lagerböcken gelagert ist. Damit wird die Ge
fahr einer Verbiegung der Welle bei Belastung im Bereich der
Kurbeltriebe minimiert. Die kurbelwellenartig ausgebildeten
Bereiche der Welle weisen die für Kurbeltriebe bekannten Ele
mente auf, also Lagerzapfen, deren Achsen mit der der Welle
zusammenfallen, und durch Kurbelzapfen verbundene Kurbelhe
bel. Der Abstand der Kurbelzapfen von der Welle legt dabei
den Kurbelradius der Kurbelwelle fest. An einem Kurbelzapfen
können eine oder mehrere Schubstangen angreifen, die jeweils
auch an einem Kontaktmittel angreifen. Die Kurbelzapfen lie
gen dabei zweckmäßig um 180° gegeneinander versetzt außerhalb
der Wellenachse.
Es ist möglich, die Welle mit den kurbelwellenartigen Ab
schnitten im Bereich der Bewegungsebene der Kontaktmittel
anzuordnen. Dann erreichen allerdings zwei an jeweils 180°
gegeneinander verdrehten Kurbelzapfen angreifender Kontakt
mittel gleichzeitig einen Totpunkt ihrer Vor- bzw. Rückbewe
gung. Dies kann dazu führen, daß es für einen Anwender
schwierig ist, die Bewegung über die entsprechenden Totpunkte
hinaus weiter zu betreiben. Ein abgehackter Bewegungsablauf
könnte u. U. die Folge sein. Einem natürlichen Ablauf bei
spielsweise einer Krabbelbewegung viel näher kommt eine Bewe
gung, bei der nicht alle Totpunkte der Bewegungen der einzel
nen Gliedmaßen bzw. Kontaktmittel zusammenfallen, sondern bei
der sie teilweise kleine Zeitverzögerungen zueinander aufwei
sen. Bei der Vorrichtung kann dieser natürliche Bewegungsab
lauf dadurch in vorteilhafter Weise herbeigeführt werden, daß
die Welle nicht im Bereich der Bewegungsebene der Kontaktmit
tel liegt, sondern außerhalb dieser Bewegungsebene, zweckmä
ßigerweise natürlich auf der vom Benutzer abgewandten Seite
der Bewegungsebene. Durch diese Maßnahme, die wiederum kon
struktiv einfach zu verwirklichen ist, wird es möglich, den
Kontaktmitteln über Kurbeltriebe und Schubstangen einen Be
wegungsablauf aufzuzwingen, der dem einer natürlichen Bewe
gung sehr nahe kommt.
Die Anatomien von Anwendern einer Vorrichtung zur Ausführung
eines Bewegungsablaufes können sehr verschieden sein. Erwach
sene Personen können solche Vorrichtungen genauso benutzen
wollen wie Kinder oder Kleinstkinder. Daher ist es möglich,
verschiedene Vorrichtungen zu bauen, die in ihren Dimensionen
den anatomischen Dimensionen der entsprechenden An
wender-Zielgruppe entsprechen. Es sollte auch bedacht werden, daß
solche Vorrichtungen eventuell von allen Mitgliedern einer
Familie benutzt werden sollen, oder daß eine Vorrichtung zu
Trainings- oder therapeutischen Zwecken von einer Institution
zur Verfügung gestellt wird, deren Kunden oder Patienten sehr
unterschiedliche körperliche Voraussetzungen mitbringen. Bei
spielsweise könnte eine Krankengymnastin oder ein Physiothe
rapeut mit einer solchen Vorrichtung arbeiten wollen.
Um die Anschaffung mehrerer Vorrichtungen mit unterschied
lichen Dimensionierungen überflüssig zu machen, ist es bei
einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung besonders
vorteilhaft, daß der Hub der Vor- und Zurückbewegung der ein
zelnen Kontaktmittel und/oder der Längsabstand hintereinander
angeordneter Kontaktmittel verstellbar ist. So kann für große
Anwender ein großer Hub und/oder Längsabstand eingestellt
werden, während kleine Anwender am besten mit einem kleinen
Hub und/oder Längsabstand arbeiten. Der Tatsache, daß größere
Anwender in der Regel auch breiter aufliegen, d. h. daß deren
Gliedmaßen auch seitlich weiter auseinanderliegen, kann in
einfacher Weise dadurch Rechnung getragen werden, daß die
Kontaktmittel so breit ausgestaltet sind, daß kleine Anwender
eher in den inneren Bereich der Kontaktmittel angreifen, wäh
rend größere Anwender eher an den jeweils äußeren Bereichen
der Kontaktmittel angreifen.
Eine Hubverstellung der Vor- und Zurückbewegung der Kontakt
mittel in ihrer Bewegungsebene ist bei der bevorzugten Aus
führungsform der Erfindung in vorteilhafter Weise dadurch zu
erreichen, daß die Länge der Kurbelhebel verstellbar ist. Da
mit kann der Kurbelradius, also der radiale Abstand zwischen
Wellenachse und Kurbelzapfen, innerhalb entsprechender Gren
zen frei gewählt werden. Dies könnte dadurch erreicht werden,
daß die Kurbelhebel aus gegeneinander längenverschiebbaren
Teilen ausgebildet sind, die z. B. durch Schrauben, Klemmen
o. dgl. voneinander gelöst und nach Verstellung wieder anein
ander fixiert werden könnten. Diese manuelle Art der Verstel
lung setzt einen Zugriff eines Anwenders oder einer dritten
Person zum Bereich der Kurbeltriebe voraus. Besonders zweck
mäßig ist es daher, wenn der Kurbelradius automatisch verän
derbar ist. Damit wird auch der Hub der Bewegung der Kontakt
mittel automatisch verstellbar.
So kann ein Kurbelhebel derart ausgestaltet sein, daß er
seine Länge bei Belastung mit longitudinaler Kraftkomponente
vorzugsweise langsam ändert. Dann kann, von einer Standard
größe ausgehend, die z. B. einem kleinen Hub entspricht, ein
anderer Anwender mit größerem Bewegungshub die Kontaktmittel
auseinanderziehen, wobei dann die Kontaktmittel über die
Schubstangen die Kurbelhebel langsam verlängern. Die Gegen
kraft der Kurbelhebel kann z. B. durch Unterdruck innerhalb
der Teleskopelemente oder auch durch Federkraft oder durch
eine Kombination von Unterdruck und Federkraft erreicht wer
den. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die längenveränder
baren Elemente eines Kurbelhebels zäh bzw. träge reagieren,
so daß für eine bewußte Hubverlängerung eine gewisse Zeit
benötigt wird. Beim Betrieb der Vorrichtung, bei dem die
Kurbelhebel sowohl teilweise in Zug als auch in Druck bela
stet werden, bliebe bei solchen langsam und zäh längenverän
derbaren Teleskopelementen der Hub im wesentlichen unverän
dert.
Es kann insbesondere aus Gründen der Stabilität der mit Kur
beltrieb versehenen Welle auch vorteilhaft sein, für die bei
den vorderen und die beiden hinteren Kontaktmittel jeweils
eine eigene Welle vorzusehen. Die Wellen können miteinander
gekoppelt sein und jeweils torsionsstabilisierte Kurbeltriebe
aufweisen. Eine automatische Hubverstellung kann z. B. dadurch
erreicht werden, daß in an den Enden der Wellen angebrachten
Kurbelscheiben Kurbelzapfen zur Lagerung der Schubstangen
z. B. in Zapfen-Führungsschienen radial verschiebbar angeord
net sind. Auch in den Führungsschienen können längenveränder
bare Federelemente integriert sein, die dann eine automati
sche Hubverstellung ermöglichen.
Eine automatische Verstellung des Längsabstandes der Kontakt
mittel kann dadurch erreicht werden, daß die Schubstangen
längenveränderbar ausgebildet sind. Hier können ähnliche kon
struktive Maßnahmen angewendet werden, wie sie für die Ver
längerung der Kurbelhebel beschrieben wurden. Insbesondere
können die Schubstangen auch teilweise als Teleskop-Federele
mente ausgebildet sein.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Simulation eines Bewe
gungsablaufes kann stationär aufgestellt sein. Der Platzbe
darf der Vorrichtung ist dann sehr gering, auch während des
Betriebs der Vorrichtung. Da aber beispielsweise eine Krab
belbewegung eine Art der Fortbewegung ist, kann es auch er
wünscht sein, die Vorrichtung als Ganzes bewegbar auszuge
stalten, und zwar vorzugsweise parallel zur Bewegung der
Kontaktmittel, so daß ein Anwender das Gefühl tatsächlicher
Fortbewegung beispielsweise durch das Krabbeln bekommt. Hier
zu können am Rahmen bzw. an an dem Rahmen angebrachten Lager
böcken Bewegungsumsetzer angeordnet sein, also z. B. Rollen
oder Räder.
Die Rollen oder Räder können zweckmäßig durch parallel zur
Welle verlaufende Achsen verbunden sein, so daß eine Vorrich
tung z. B. eine Vorder- und eine Hinterachse mit jeweils zwei
Rädern aufweisen kann. Anstatt der Achsen mit den Rädern
können auch Rollen vorgesehen sein, eine Vorrichtung kann
auch eine Kombination von Rollen und Rädern aufweisen. Es
können beispielsweise auch zwei Räder einer Seite durch eine
Laufkette verbunden sein. Räder können aus Vollmaterial oder
mit Speichen ausgebildet sein, vorzugsweise sollten sie aber
zumindest im Bereich der Laufflächen, z. B. durch Hart
gummi-Bereifung, griffig ausgebildet sein.
Ein Anwender kann auf solch einer Vorrichtung z. B. geschoben
werden und seine Krabbelbewegungen unabhängig von der Bewe
gung der Räder ausführen. Es ist aber besonders zweckmäßig,
die Welle, an der die Kontaktmittel über die Kurbeltriebe an
greifen, mit mindestens einem Bewegungsumsetzer direkt oder
indirekt zu verbinden. Dann ist mindestens ein Bewegungsum
setzer als Antrieb, insbesondere als Antriebsrad, ausgebil
det, der mit der Welle in Drehbewegungsübertragungskontakt
steht, also von dieser angetrieben werden oder diese antrei
ben kann. Die Vorrichtung kann bremsbar sein, insbesondere
durch eine von der Oberseite betätigbare, vorzugsweise an
der Welle oder am Antrieb angreifenden Bremse.
Der Antrieb kann als direkt auf der Welle sitzendes Antriebs
rad ausgebildet sein, das vorzugsweise mittig auf der Welle
und etwa zentral bezüglich des Rahmens angeordnet ist. Als
weitere Bewegungsumsetzer können, vorzugsweise an den Rahmen
ecken, Laufrollen vorgesehen sein, wobei vorzugsweise die in
Bewegungsrichtung vorderen unlenkbar und die hinteren als
Lenkrollen ausgebildet sein können. Der Bereich der Lauf
fläche des Antriebsrades, der in Bodenkontakt kommt, kann mit
Vorteil geringfügig, vorzugsweise 2-3 mm, unterhalb einer
durch die entsprechenden Laufflächenbereiche der Laufrollen
verlaufenden Ebene angeordnet sein. Diese Anordnung erlaubt
jederzeit eine 3-Punkt-Lagerung der Vorrichtung, beispiels
weise auf Antriebsrad und den beiden Lenkrollen. In diese
Stellung ist eine Lenkung um beliebig gekrümmte Kurven leicht
möglich, sogar eine Drehung der Vorrichtung mit der Auflage
fläche des Antriebsrades als Drehpunkt. Die möglichen kleinen
Wendekreise erlauben eine Bewegung der Vorrichtung auch in
kleinen Zimmern, wobei vorzugsweise das Antriebsrad immer et
was in Bewegung bleibt. Im Fahrbetrieb ohne Lenkung kann die
Vorrichtung auf dem Antriebsrad und den vorderen, unlenkbaren
Laufrollen laufen. Diese Stellung kann automatisch eingenom
men werden, wenn nicht auf den hinteren Lenkrollenbereich ge
drückt wird und wenn der Schwerpunkt des Benutzers vor dem
Auflagepunkt des Antriebsrades liegt. Dies ist normalerweise
der Fall, da der Schwerpunkt eines Benutzers vorne, also nahe
dessen Oberkörper- bzw. Kopfbereich liegt.
Eine indirekte Verbindung zwischen der Welle und mindestens
einem Bewegungsumsetzer kann über Kardanwellen oder Zahnrad
übersetzungen geschehen, ist aber besonders einfach über min
destens einen Treibriemen zu erreichen, der über entsprechend
dimensionierte Riemenscheiben an Welle und Antriebswelle
greift. Durch Riemenscheiben verschiedener Radien ist eine
Variation der Übersetzung zwischen Welle und Antriebswelle zu
erreichen, wenn dies gewünscht wird.
Durch die Kopplung von Welle und Antriebswelle kann die Bewe
gung der Kontaktmittel mit der Bewegung der gesamten Vorrich
tung gekoppelt sein. Ein aktiver Benutzer der Vorrichtung hat
dann die Möglichkeit, aus eigener Kraft die Vorrichtung in
Bewegung zu setzen. Es ist aber auch möglich, daß die Vor
richtung von außen in Bewegung gesetzt wird, z. B. indem eine
zweite Person die Vorrichtung anschiebt, und daß dadurch die
Kontaktmittel in die der Krabbelbewegung entsprechende Bewe
gung versetzt werden. Die zweite Person kann auch die be
schriebenen Lenkungsfunktionen übernehmen. Auch ein Antrieb
der Vorrichtung über einen insbesondere stufenlos regelbaren
Elektromotor ist denkbar. Diese Art, die Kontaktmittel zu
bewegen, kann auch an einer stationären Vorrichtung vorge
sehen sein, bei der überhaupt keine Räder vorhanden sind. In
diesem Fall kann ein Elektromotor direkt oder indirekt an der
Welle angreifen.
An den Stellen, an denen ein Motor angebracht werden kann,
könnte auch ein Schwungelement mit großem Trägheitsmoment
angebracht werden. Wenn bei einer solchen Vorrichtung ein
aktiver Anwender zunächst gegen den Widerstand des Schwung
elementes die Vorrichtung in Bewegung setzt und eine Krabbel
bewegung ausführt, dann sorgt das Schwungelement dafür, daß
die Vorrichtung die Krabbelbewegung weiter simuliert, auch
wenn der Anwender, aus welchen Gründen auch immer, eine klei
ne Pause einlegt oder aus dem Rhythmus kommt. Der Anwender
würde dann schnell wieder in seinen Bewegungsrhytmus zurück
finden.
Die Vorrichtung kann mit diversen Hilfsmitteln für einen An
wender, aber auch für andere Personen, die z. B. die Vorrich
tung mit einem Anwender anschieben wollen, ausgestattet sein.
So kann am Rahmen z. B. eine Griffstange oder mehrere Griff
stangen angeordnet sein, oder auch ein Haltebügel, mit Hilfe
dessen eine zweite Person die Vorrichtung mit dem Anwender
wie ein Kinderwagen schieben kann. Er kann mindestens eine
auf mindestens einen Bewegungsumsetzer wirkende Bremse vorge
sehen sein, um den Bewegungsablauf zu stoppen. Eine Bremse
kann vom Anwender und/oder von einer dritten Person betätig
bar sein. Ein Betätigungselement für eine Bremse kann insbe
sondere im Bereich einer Griffstange oder eines Haltebügels
angeordnet sein.
Für den Anwender selbst können Sicherungsmittel vorgesehen
sein, die verhindern, daß der Anwender von der Vorrichtung
bzw. von den Kontaktmitteln herabfällt. Solche Sicherungsmit
tel könnten in Form z. B. auch gepolsterter Sicherungsbügel
ausgestattet sein, die ein seitliches Wegkippen eines An
wenders verhindern. Diese Bügel könnten zusätzlich auch mit
Bauchgurten oder anderen Haltegeschirren ausgerüstet sein,
die einem Anwender zusätzliche Sicherheit und Führung geben.
Die Sicherheit der Vorrichtung wird auch dadurch gewährlei
stet, daß der Schwerpunkt der Vorrichtung sehr tiefliegt,
wodurch ein unbeabsichtigtes Umkippen praktisch ausgeschlos
sen ist.
Für den Anwender können auch weitere, mit dem Bewegungsablauf
der Kontaktmittel synchronisierbare Kontaktmittel vorgesehen
sein. So kann eine phasenrichtige Kopfbewegung eines krab
belnden Anwenders durch eine am Kopf angreifende bewegbare
Kopfstütze oder einen bewegbaren Kopfgurt herbeigeführt wer
den. Das am Kopf angreifende Kontaktmittel kann über einen
Umlenkmechanismus, beispielsweise mit Umlenkrollen, mit einem
der beschriebenen Kontaktmittel oder mit den Verbindungsmit
teln oder mit der Welle mechanisch gekoppelt sein. Dadurch
kann beispielsweise bei einer Vorwärtsbewegung des rechten
vorderen Kontaktmittels eine Bewegung des Kopfes nach links
erzeugt werden und so weiter.
Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausfüh
rungsformen in Verbindung mit den Zeichnungen und den Unter
ansprüchen. Hierbei können die einzelnen Merkmale jeweils
für sich alleine oder zu mehreren in Kombination miteinander
bei einer Ausführungsform verwirklicht sein. Ausführungsbei
spiele der Erfindung werden in den Zeichnungen dargestellt
und im folgenden näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht mit teilweisem Schnitt
einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrich
tung,
Fig. 2 eine Vorderansicht der Vorrichtung in teil
weisem Schnitt, wobei der Abbildungsteil
rechts der Bruchlinie (Fig. 2a) einem Schnitt
entlang der Schnittlinie II-II in Fig. 1 ent
spricht, und der Teil links der Bruchlinie
(Fig. 2b) Details einer anderen Ausführungs
form zeigt,
Fig. 3 eine perspektivische Unteransicht einer ande
ren Ausführungsform mit zentralem Antriebsrad.
Im gezeigten Beispiel in Fig. 1 besteht ein Rahmen 1 der
Vorrichtung aus einer teilweise offenen Grundplatte 2 mit
rechteckiger Grundfläche und darauf angebrachten Begrenzungs
elementen 3, die die Vorderseite 4 bzw. die Rückseite 5 der
Vorrichtung festlegen. Die Vorrichtung soll im gezeigten Bei
spiel in Bewegungsrichtung 6 bewegt werden. In der Beschrei
bung beziehen sich alle Ortsangaben wie z. B. rechts, links,
vorne usw. auf einen Betrachter, der in die durch den Pfeil 6
bezeichnete Bewegungsrichtung schaut. An einer Mittelstrebe 7
des Rahmens ist eine Führungsschiene 8 angebracht, die die
rechte Führungsschiene eines linken Führungsschienenpaares
darstellt, in denen das linke vordere Kontaktmittel 9 und das
linke hintere Kontaktmittel 10 geführt sind. Es ist zu sehen,
daß das linke vordere Kontaktmittel 9 und das linke hintere
Kontaktmittel 10 gemeinsam in einem Führungsschienenpaar ge
führt werden und in Bewegungsrichtung 6 hintereinander ange
ordnet sind.
Alle Kontaktmittel sind im Prinzip gleich aufgebaut. So ist
bei dem linken vorderen Kontaktmittel 9 eine Auflagefläche 11
die Oberseite eines Auflageelementes 12, das im gezeigten
Beispiel als Brett mit rechteckiger Grundfläche ausgebildet
ist. Am rechten und am linken Rand der Unterseite des Aufla
geelementes 12 sind Winkelelemente angebracht, von denen in
der Figur nur ein rechtes Winkelelement 13 zu sehen ist. In
dem Winkelelement sind Lagerzapfen 14 befestigt, die auf der
der Führungsschiene 8 zugewandten Seite des Winkelelementes
13 (nicht gezeigte) Führungsrollen abstützen, die in der Füh
rungsschiene 8 entlanglaufen. Jedes Kontaktmittel weist einen
trapezförmigen Schubstangen-Lagerbock 15 auf, der etwa mittig
an der Unterseite des Auflageelementes 12 angebracht ist. Die
Schubstangen-Lagerböcke reichen in den Bereich der Grundplat
te 2 hinein. Dies wird dadurch ermöglicht, daß die Grundplat
te 2 jeweils im Bereich der Schubstangen-Lagerböcke langge
streckte Ausnehmungen 17 (vorne links) bzw. 18 (hinten links)
aufweist, wobei die hinteren Ausnehmungen nach hinten bis
über den Bereich des hinteren Begrenzungselementes 3 hinaus
ausgedehnt ist. Dies hat den Vorteil, daß eine auf der Vor
richtung kniende Person, ihre Füße unter Umständen bis in
den Bereich der Ausnehmung 18 bzw. der gleichartigen Ausneh
mung auf der gegenüberliegenden Seite ausstrecken kann und
nicht die Gefahr besteht, daß ein Fuß durch ein nach hinten
laufendes Kontaktmittel eingeklemmt wird.
Die Ausnehmungen können durch (nicht gezeigte) Ausnehmungsab
deckungen abgedeckt sein, um einen unbeabsichtigten Kontakt
eines Anwenders mit den Verbindungsmitteln zu verhindern und
somit einer Verletzungsgefahr vorzubeugen. Als Ausnehmungsab
deckungen können z. B. Faltenbälge oder Stretch-Gewebe vorge
sehen sein, die an den Kontaktmitteln angebracht sind und
den Raum zwischen ihnen überdecken.
An jedem der vier Schubstangen-Lagerböcke der Vorrichtung
greift eine Schubstange an. Die Schubstangen verbinden je
weils den Bereich eines Kontaktmittels mit dem Bereich einer
Welle 19, die an mehreren Stellen an trapezförmigen Wellen
lagerböcken gelagert ist, von denen zwei Wellenlagerböcke 20
und 21 in Fig. 1 gezeigt sind. Der Wellenlagerbock 20 ist zum
Zwecke besserer Darstellbarkeit der Kurbelvorrichtung nur zum
Teil dargestellt. Die Wellenlagerböcke sind an der Unterseite
der Grundplatte 2 befestigt. An der Welle 19 sind in radialer
Richtung Kurbelhebel angeordnet, ein Teil eines linken äuße
ren Kurbelhebels 22 ist in der Seitenansicht zu sehen. An der
Welle 19 sind am linken äußeren Kurbelhebel 22 einander be
züglich der Achse der Welle 19 diametral gegenüberliegend
zwei Kurbelzapfen zu erkennen. In der gezeigten Stellung der
Welle sind dies ein unterer vorderer Kurbelzapfen 23 und ein
oberer hinterer Kurbelzapfen 24. Eine vordere linke Schub
stange 25 verbindet den vorderen linken Schubstangen-Lager
bock 15 mit dem oberen hinteren Kurbelzapfen 24, während vom
unteren vorderen Kurbelzapfen 23 eine hintere linke Schub
stange 26 zum hinteren linken Wellenlagerbock 16 verläuft.
Die beiden in der Fig. 1 nicht sichtbaren Kontaktmittel bzw.
die entsprechenden Schubstangen-Lagerböcke auf der rechten
Seite der Vorrichtung sind durch Schubstangen mit den ent
sprechenden Kurbelzapfen verbunden, und zwar das rechte vor
dere Kontaktmittel durch eine rechte vordere Schubstange 27
und das rechte hintere Kontaktmittel durch eine rechte hin
tere Schubstange 28.
An der Welle 19 ist etwa mittig eine Wellen-Riemenscheibe 29
befestigt, die über einen Treibriemen 30 mit einer Antriebs
wellen-Riemenscheibe 31 gekoppelt ist, die ebenfalls etwa
mittig an der Antriebswelle 32 angebracht ist. Die Antriebs
welle 32 ist in Antriebswellen-Lagerböcken drehbar gelagert,
wobei in Fig. 1 nur der hintere rechte Antriebswellen-Lager
bock 33 zu erkennen ist. Ebenfalls zu erkennen ist das hin
tere rechte Antriebsrad 34.
An der Vorderseite der Vorrichtung ist an der Unterseite der
Grundplatte 2 ein Vorderachsen-Lagerbock 35 angeordnet, in
dem die Vorderachse 36 drehbar gelagert ist, die die beiden
Vorderräder miteinander verbindet, von denen nur das rechte
Vorderrad 37 in der Abbildung zu sehen ist.
In Fig. 2a ist eine Vorderansicht der Vorrichtung in Fig. 1
gezeigt, und zwar entlang der Schnittlinie II-II in Fig. 1.
Zu erkennen ist das linke vordere Kontaktmittel 9, an dessen
Unterseite seitlich zwei Winkelelemente 13, 38 parallel zu
den Längsseiten der Kontaktmittel befestigt sind. In jedem
Winkelelement sind zwei Führungsrollen 39 drehbar gelagert,
von denen auf jeder Seite des Kontaktmittels in Fig. 2a nur
eine Rolle zu sehen ist. Die Führungsrollen 39 laufen entlang
von Führungsschienen 8 parallel zur Bewegungsrichtung der
Vorrichtung, die in Fig. 2 senkrecht zur Papierebene steht,
vor und zurück. Die Führungsschienen umgreifen die Führungs
rollen derart, daß einerseits eine exakte Seitenführung ge
währleistet ist, andererseits aber auch die Kontaktmittel
weder nach oben noch nach unten ausweichen können. Die Füh
rungsschienen mit den Führungsrollen gewährleisten somit
eine leicht laufende Bewegung der Kontaktmittel in einer
Bewegungsebene.
Der etwa mittig an der Unterseite des Kontaktmittels 9 befe
stigte Lagerbock 15 reicht in die vordere linke Ausnehmung
17 der Grundplatte 2 hinein. An den Lagerbock 15 greift die
vordere Schubstange 25 über einen nicht gezeigten Zapfen an.
Das untere Ende der vorderen linken Schubstange 25 greift am
Kurbelzapfen 24 an, der zwischen zwei Teilen eines ihm zuge
ordneten linken inneren Kurbelhebels 41 angeordnet ist. Neben
dem linken inneren Kurbelhebel 41 ist der linke äußere Kur
belhebel 22 an der Welle 19 angeordnet, wobei der äußere Teil
des (mehrteiligen) inneren Kurbelhebels 41 mit dem inneren
Teil des äußeren Kurbelhebels 22 identisch ist. Am Kurbelzap
fen 23 des äußeren Kurbelhebels 22 greift die hintere linke
Schubstange 26 an, die den linken äußeren Kurbelhebel 22 mit
dem linken hinteren Kontaktmittel 10 verbindet, an dessen
Unterseite der in Fig. 2a nur teilweise dargestellte Schub
stangen-Lagerbock 16 angeordnet ist.
Die Welle 19, die von den Kontaktmitteln über die ihnen zuge
ordneten Schubstangen und den Kurbeltrieb 43 in Drehbewegung
versetzt wird, setzt über den Treibriemen 30 die Antriebs
welle 32 in Drehbewegung, wobei die Antriebswelle 32 in
Fig. 2a am hinteren rechten Antriebswellen-Lagerbock 33 gela
gert ist.
Fig. 2b stellt eine andere Ausführungsform der Vorrichtung
dar, die aus Gründen des besseren Verständnisses lagerichtig
in Bezug auf die in Fig. 2a dargestellte Ausführungsform dar
gestellt ist. Im Gegensatz zu der Ausführungform nach
Fig. 2a, bei der die Räder, in Fig. 2a das hintere linke Rad
44, von außen in ihrem vollen Umfang frei zugänglich sind,
ist bei der Ausführungsform nach Fig. 2b eine seitliche Ab
deckung 45 der Räder vorgesehen, die an der Grundplatte 2
und an der Seitenstrebe 46 befestigt ist. Eine derartige Ab
deckung kann aus Sicherheitsgründen vorteilhaft sein. Im Ge
gensatz zu der Ausführungsform nach Fig. 2a ist die Welle 19
nicht nur in zwei Wellenlagerböcken 47 und 48 gelagert, die
im Bereich des verstellbaren Kurbeltriebes 49 an der Welle 19
angreifen, sondern auch im Bereich eines weiteren Lagerbockes
50, der in der Fig. 2b den hinteren rechten Lagerbock für
die Antriebswelle 32 verdeckt. Diese Art der Lagerung kann
der Welle 19 zusätzliche Stabilität verleihen. Auch können
insbesondere in diesem Bereich externe Antriebe wie Elektro
motoren angeordnet sein und angreifen. Das hintere rechte Rad
34 läuft zwischen dem Bereich des hinteren rechten Antriebs
wellen-Lagerbockes und der seitlichen Abdeckung 45, die voll
ständig entlang des Seitenbereiches der Vorrichtung verläuft.
Bei dem rechten vorderen Kontaktmittel 52 ist auf dessen Auf
lagefläche 53 eine Abdeckung 54 zu erkennen, die aus einem
elastischen kompressiblen Material besteht, also z. B. aus re
lativ steifem Schaumstoff oder geschlossenporigem, gummiarti
gen Material. Auf der Oberseite der Abdeckung sind Teile 55
von Klettverbindungen zu erkennen, die an Kleidungsstücken
wie Hosen und Handschuhen angreifen können. Denkbar sind auch
Abdeckungen mit filzartigem Belag, wobei dann ein Anwender
Handschuhe und/oder Knieschützer mit entsprechenden Häkchen
teilen von Klettverbindern tragen kann.
An der Unterseite eines Auflageelementes 56 sind seitlich die
Führungsmittel für das Kontaktmittel 52 angebracht. Ein im
Querschnitt U-förmiger Rollenhalter 57 ist an der Unterseite
des Auflageelementes 56 z. B. durch Schrauben angebracht. Die
Schenkel des U-förmigen Rollenhalters 57, die im wesentlichen
senkrecht zur Unterseite des Auflageelementes 56 verlaufen,
weisen eine sie verbindende Rollenachse 58 auf, auf der eine
Rolle 59 leicht drehbar gelagert ist. Die Rolle 59 liegt mit
schräg zur Rollenachse verlaufenden Bereichen ihrer Laufflä
che auf der Führungsschiene 60 auf, die im gezeigten Beispiel
rundrohrförmig ausgebildet ist. Die Führungsschiene 60, ist
zwischen dem hinteren Begrenzungselement 3 und einem nicht
gezeigten vorderen Begrenzungselement des Rahmens 1 parallel
zur Bewegungsrichtung 6 der Vorrichtung bzw. zur Längsseite
der Vorrichtung angebracht und legt die Vor- und Zurückbe
wegung der Kontaktmittel parallel zu dieser Richtung fest.
Die Führungsschiene kann selbstverständlich auch einen von
der Kreisform abweichenden Querschnitt haben.
Die U-Form des Rollenhalters 57, die es erlaubt, den Rollen
halter in zwei Bereichen sicher am Auflageelement 56 zu befe
stigen, macht diese Art der Führung besonders stabil. Da
durch, daß die Auflageflächen zwischen Rolle 59 und Führungs
schiene 60 sehr klein sind, ist der Rollenwiderstand dieser
Art von Führung besonders gering, insbesondere dann, wenn
Führungsschiene und Rolle aus harten oder zumindestens teil
weise gehärteten Material besteht, also z. B. aus einem Me
tall. Auch Rollen aus beispielsweise Kunststoff sind denkbar.
Der unterhalb der Führungsschiene 60 verlaufende, U-förmige
Teil des Rollenhalters, der die Führungsschiene umfaßt, sorgt
dafür, daß das Kontaktmittel 52 nicht nach oben weggenommen
werden kann. Dies kann insbesondere für den Transport der
Vorrichtung von Vorteil sein, da die Kontaktmittel nicht von
der Vorrichtung abfallen können. Diese Führung, wie auch die
in Fig. 2a gezeigte, vermeidet auch die Gefahr, daß durch
Verkippen der Kontaktmittel die Bereiche der Schub
stangen-Kurbeltriebe in möglicherweise sie beschädigender Weise bela
stet werden. Auch wird einer Verletzungsgefahr vorgebeugt und
ein zusätzliches Sicherheitsgefühl erzeugt, was besonders bei
Anwendern, die mangels Körperkontrolle nur unsicheren Halt
haben, von Bedeutung ist.
Der zwischen den Wellenlagerböcken 47 und 48 gelagerte, ver
stellbare Kurbeltrieb 49 ist in seinem prinzipiellen Aufbau
und seiner Verbindung zu den Kontaktmitteln über die Schub
stangen 27 und 28 dem Kurbeltrieb 43 vergleichbar. Im Gegen
satz zu diesem jedoch kann beim verstellbaren Kurbeltrieb 49
der radiale Abstand zwischen der Achse der Welle 19 und dem
Kurbelzapfen 63 bzw. 64 verändert werden. Dieser Abstand ent
spricht dem Kurbelradius 65. Die Verstellbarkeit des Kurbel
radius wird dadurch erreicht, daß die Kurbelhebel in ihrer
Länge verändert werden können. Im gezeigten Beispiel sind sie
als Teleskopelemente ausgebildet, bei denen innere Rohre 66
in äußeren Rohren 67 entlang der gemeinsamen Längsachse der
Rohre verschiebbar angeordnet sind. Bei voll in die äußeren
Rohre eingeschobenen inneren Rohren ist der minimale Kurbel
radius 65 eingestellt, der gleichzeitig auch der Stand
ard-Kurbelradius ist. Dieser Standard-Kurbelradius stellt sich
automatisch nach einer gewissen Zeit ein, weil Zugfedern 68
die inneren Rohre in die äußeren Rohre hineinziehen. Bei mi
nimalem Kurbelradius 65 ist auch der Hub der Vor- und Zurück
bewegung der einzelnen Kontaktmittel minimal. In dieser Stel
lung können beispielsweise kleine Personen mit kürzeren
Gliedmaßen die Vorrichtung benutzen.
Soll eine größere Person mit längeren Gliedmaßen und entspre
chend größerem Bewegungshub die Vorrichtung benutzen, so kön
nen die entsprechenden Kontaktmittel durch die auf den Kon
taktmitteln sich abstützende Person nach vorne bzw. hinten
auseinandergezogen werden. Über die Schubstangen wird dieser
Zug auch auf die Kurbelhebel übertragen, die damit Zugkräfte
bzw. Zugkraftkomponenten parallel zu ihrer Längsachse erfah
ren und sich dementsprechend in ihrer Länge ausdehnen. Diese
Längenveränderung verläuft zäh, z. B. dadurch, daß der Innen
raum der gegeneinander abgedichteten Rohre durch ein kleines
Loch luftgefüllt wird, wobei das Loch zu klein ist, um bei
kurzzeitiger Druckbelastung des Kurbelhebels, die zu einem
Zusammenschieben der ineinander geführten Rohre führen würde,
genügend Luft entweichen zu lassen. Es entsteht dadurch ein
leichter Federungseffekt bei etwa gleichbleibender Länge des
Kurbelhebels. Die Längenänderung der Schubstangen, die eben
falls der Anpassung der Vorrichtung zwischen kleineren und
größeren Anwendern dient, verläuft entsprechend. In Fig. 2b
sind zur Illustration die vordere rechte Schubstange 27 und
die hintere rechte Schubstange 28 längenveränderbar, eben
falls durch Teleskop-Federelemente.
Die Unteransicht in Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform
der Vorrichtung. Im Bereich der Ecken des Rahmens 1 sind an
dessen Unterseite auf quergerichteten Trägern 75 Laufrollen
angeschraubt, nämlich im vorderen Bereich des Rahmens starre,
nicht lenkbare Laufrollen 76 und im hinteren Bereich Lenkrol
len 77. In der Mitte des Rahmens verläuft quer zur Bewegungs
richtung 6 eine in Lagerböcken 78 gelagerte, als Kurbelwelle
ausgebildete Welle 19, in deren axialer Mitte ein Antriebsrad
79 koaxial mit der Welle 19 verschraubt ist.
Die bei Bewegung der Vorrichtung in Berührungskontakt mit dem
Boden kommenden Laufflächenbereiche 80 der vorderen Laufrol
len 76 liegen ca. 4-5 mm weiter entfernt von der Unterseite
des Trägers 75 als die entsprechenden Laufflächenbereiche 81
der hinteren Lenkrollen 77. Der entsprechende Laufflächen
bereich 82 des Antriebsrades 79 liegt bezüglich des Rahmens 1
bzw. der Träger 75 auf gleicher Höhe mit den Laufflächenbe
reichen 80 der vorderen Laufrollen. Damit ragt der Laufflä
chenbereich 82 des Antriebsrades 79 in der Unteransicht be
trachtet ca. 2-3 mm über eine Ebene hinaus, die durch die
Laufflächenbereiche 80 und 81 der vorderen bzw. hinteren
Laufrollen verläuft.
Bei auf dem Boden rollender Vorrichtung ist durch diese An
ordnung die Vorrichtung normalerweise nur mit den Laufflä
chenbereichen 80 der vorderen Laufrollen und mit dem Laufflä
chenbereich 82 des Antriebsrades in Bodenkontakt, während die
Laufflächenbereiche 81 der hinteren Lenkrollen 77 etwa
4-5 mm über dem Boden sind. Diese Normalstellung wird dadurch
eingenommen, daß der auf der Vorrichtung abgestützte Anwender
mit seinem Kopf- und Oberkörperbereich im Bereich zwischen
dem zentralen Antriebsrad 79 und den vorderen Laufrollen 76
ist, so daß der Schwerpunkt der Vorrichtung mit Anwender vor
dem zentralen Antriebsrad liegt.
Soll die Vorrichtung gelenkt werden, so kann eine dritte Per
son durch Druck von oben auf den hinteren Bereich der Vor
richtung im Bereich der Lenkrollen 77 dafür sorgen, daß diese
mit ihren Laufflächenbereichen 81 in Bodenkontakt gelangen.
Dann schweben die vorderen Rollen 76 etwas über dem Boden,
die Vorrichtung ist wieder auf drei Punkten gelagert und kann
leicht gelenkt werden. Solange sich bei der Lenkbewegung das
Antriebsrad 79 dreht, ist auch eine entsprechende Bewegung
der Kontaktmittel gegeben. Die beschriebene Anordnung erlaubt
beliebig kleine Wendekreise der Vorrichtung, was besonders
bei ihrer Verwendung in geschlossenen Räumen von Vorteil ist.
Die in dieser Ansicht nicht sichtbaren Kontaktmittel weisen
an ihrer Unterseite mit ihnen befestigte, flachstabförmige
Fußelemente 83 bis 86 aus Metall auf, die entlang ihrer
Längsachsen mehrere durchgehende Bohrungen 87 aufweisen. Die
Kontaktmittel sind über die Fußelemente 83 bis 86 mit den
entsprechenden Schubstangen 25 bis 28 gelenkig verbunden.
Dies wird am Beispiel der Verbindung zwischen der vorderen
linken Schubstange 25 und dem vorderen linken Fußelement 83
erläutert. Die Schubstange 25 weist an ihrem von der Kurbel
welle 19 entfernten Ende eine Ausnehmung 88 auf, in die das
Fußelement 83 so eingreift, daß eine Querbohrung des Fußele
mentes mit einer durch die Ausnehmung 88 reichenden Querboh
rung 89 der Schubstange 25 fluchtet. Durch die miteinander
fluchtenden Bohrungen ist von der nicht sichtbaren Innenseite
ein Bolzen 90 hindurchgesteckt, der sich auf der Innenseite
über eine Unterlegscheibe mit seinem Kopf an der Schubstange
25 abstützt. Eine unbeabsichtigtes Herausrutschen des durch
gesteckten Bolzens wird durch einen Splint 91 verhindert, der
am durchgesteckten freien Ende des Bolzens 90 befestigt ist.
Durch Lösen des Splintes 91 und Herausziehen des Bolzens 90
kann die Schubstange 25 einfach und insbesondere auch ohne
Verwendung von Werkzeugen von dem Fußelement 83, und damit
vom Kontaktmittel gelöst werden. Das Kontaktmittel kann dann
einfach nach oben abgenommen werden, beispielsweise zu Reini
gungszwecken. Durch Befestigung der Schubstangen in weiter
oben liegenden Bohrungen 87 der Fußelemente können die Bewe
gungsamplituden der Kontaktmittel verändert werden. An den
Fußelementen kann auch eine Sicherung gegen ungewollte Ver
tikalbewegung der Kontaktmittel angeordnet sein, die bei
spielsweise die in der Fig. 3 gezeigte vordere rechte Ausneh
mung 18 übergreift und sich an der Unterseite der Grundplatte
2 abstützt. Die Sicherung kann ebenfalls leicht, insbesondere
werkzeuglos, lösbar sein. Die Sicherung kann auch gemeinsam
mit der Schubstange von dem Fußelement lösbar sein; sie kann
als Teil der Schubstange ausgebildet sein. Die Sicherung kann
als ein die Ausnehmung 18 übergreifender, werkzeuglos lösba
rer Stift oder Bolzen ausgebildet sein, der einerseits an der
Grundplatte 2 anschlägt und somit die Aufwärtsbewegung des
Kontaktmittels begrenzt. Der Bolzen kann gleichzeitig auch
Schubstange und Fußelement miteinander verbinden.
Die in der Fig. 3 nicht sichtbaren Kontaktmittel laufen bei
der dargestellten Ausführungsform ohne Führungsschienen,
allein durch seitliche Führungsflächen geführt, auf der Ober
seite der Grundplatte 2 vor und zurück. Die seitlichen Füh
rungsflächen werden von Stegen gebildet, die längs der Rah
menseiten und der Rahmenmitte parallel zur Bewegungsrichtung
6 ausgerichtet sind. Die Kontaktmittel laufen, wie oben be
schrieben, aufflachen, walzenförmigen Rollen, die teilweise
in der Unterseite der Kontaktmittel versenkt sind. Dadurch
laufen die Kontaktmittel leicht und kippsicher vor und zu
rück. Sie können nach Lösung der Schubstangen von den Fußele
menten einfach nach oben abgenommen werden.
Die Funktion der Vorrichtung wird anhand von Fig. 1 erklärt.
Ein Anwender kann auf der Vorrichtung eine Krabbelstellung
einnehmen, in dem seine vordere linke Hand auf dem vorderen
linken Kontaktmittel 9 aufliegt, sein linkes Knie auf dem
hinteren linken Kontaktmittel 10, seine vordere rechte Hand
auf dem vorderen rechten Kontaktmittel und sein rechtes Knie
auf dem hinteren rechten Kontaktmittel. Bei größeren Personen
können die Füße in dem Bereich zwischen hinterem Begrenzungs
element 3 und den hinteren Kontaktmitteln nach unten in dem
Bereich des Rahmens hineinragen.
Es sei der Fall angenommen, daß der Anwender die Vorrichtung
aktiv betreiben will und kann. Von der gezeigten Stellung der
Kontaktmittel (die Schubstangen-Lagerböcke an den Kontaktmit
teln seien hier der Einfachheit halber von dem Begriff Kon
taktmittel umfaßt) und der Verbindungsmittel (Schubstangen
25, 26, 27, 28, Kurbeltriebe 43 bzw. 49, Welle 19) ausgehend
kann der Anwender seinen linken vorderen Arm in Bewegungs
richtung 6 nach vorne bewegen, wie es durch den Pfeil 69 sym
bolisiert wird. Über die Schubstange 25, den an der Welle 19
angebrachten Kurbelhebel 22 und die hintere linke Schubstange
26 vermittelt entspricht die Vorwärtsbewegung gemäß Pfeil 69
einer Bewegung des hinteren linken Kontaktmittels nach hinten
in Richtung des Pfeiles 70, wobei die Welle 19 sich in der
durch Pfeil 71 gekennzeichneten Richtung dreht. Dieser Dre
hung entspricht, durch die Schubstange 27 vermittelt, eine
Bewegung des vorderen rechten Kontaktmittels (in Fig. 1
nicht gezeigt) nach hinten, also in Richtung des Pfeiles 72.
Gleichzeitig wird die Schubstange 28 nach vorne gezogen, was
einer Bewegung des hinteren rechten Kontaktmittels in Rich
tung des Pfeiles 72 entspricht.
Das vordere linke Kontaktmittel 9 erreicht seinen vorderen
Totpunkt dann, wenn die Schubstange 25 und der Kurbelhebel 22
parallel zueinander verlaufen und der Kurbelhebel 22 so aus
gerichtet ist, daß der Kurbelzapfen 24 von der Welle 19 aus
gesehen, in Richtung auf den vorderen linken Schubstangen-
Lagerbock 15 weist. In dieser Stellung verlaufen auch die
vordere rechte Schubstange 27 und der Kurbelhebel, an dem
dieser angreift, parallel, d. h. auch das vordere rechte Kon
taktmittel erreicht seinen Totpunkt, allerdings seinen hinte
ren Totpunkt der Bewegung. Dadurch, daß die Welle 19 unter
halb der Ebene angeordnet ist, in der die Lager 73 der Schub
stangen an den Schubstangen-Lagerböcken angeordnet sind,
fällt der Totpunkt der Bewegung der vorderen Kontaktmittel
nicht mit dem Totpunkt der hinteren Kontaktmittel zusammen.
In der soeben beschriebenen Stellung, in der die vorderen
beiden Schubstangen parallel zu den Kurbelhebeln verlaufen,
weisen nämlich die Kurbelhebel zu den hinteren beiden Schub
stangen jeweils einen gewissen Winkel auf, der von 0 bzw.
180° verschieden ist. Insbesondere heißt das, daß dann, wenn
das vordere linke Kontaktmittel 9 in seinem vorderen Totpunkt
ist, Schubstange 25 und Kurbelhebel 22 also parallel verlau
fen, das hintere linke Kontaktmittel 10 seinen hinteren Tot
punkt noch nicht erreicht hat. Dies geschieht erst dann, wenn
sich die Welle noch ein Stück in Richtung 71 weiterbewegt, so
daß dann der Kurbelhebel 22 parallel zur Schubstange 26 ver
läuft, wobei dann die beiden Kurbelzapfen 24 und 23, die
Welle 19 und das Lager 73 am hinteren rechten Kontaktmittel
10 in einer gemeinsamen Ebene liegen. Das hintere rechte Kon
taktmittel (nicht gezeigt) hat dann gerade seinen vorderen
Totpunkt erreicht, die beiden vorderen Kontaktmittel haben
sich aber bereits wieder aus ihren Totpunkten heraus weiter
bewegt. Dadurch, daß zu keinem Zeitpunkt alle Totpunkte der
Kontaktmittel zusammenfallen, läuft die Bewegung ohne Stocken
sehr rhythmisch ab, und ein Anwender hat keine Schwierigkei
ten, die Vorrichtung am Laufen zu halten.
Ist die Welle, wie in dem gezeigten Beispiel in Fig. 1, über
eine Riemenscheibe 29 und einen Treibriemen 30 sowie eine
Riemenscheibe 31, an dem der Treibriemen 30 angreift, mit der
Antriebswelle 32 verbunden, dann dreht sich bei der Krabbel
bewegung auch die Antriebswelle 32 in die Richtung des Pfeils
74, die der des Pfeils 71 entspricht. Die Vorrichtung bewegt
sich dabei in die Bewegungsrichtung 6.
Genauso ist es natürlich vorstellbar, daß ein Anwender sich
völlig passiv verhält und sich lediglich auf den Kontaktmit
teln abstützt. Eine andere Person könnte dann die Vorrichtung
in Bewegungsrichtung 6 schieben, und dabei z. B. an einem
Schiebebügel o. dgl., wie sie auch bei Kinderwagen angebracht
sind, schieben. Dann würde die Kraftübertragung von der An
triebswelle 32 über den Treibriemen 30 auf die Kurbeltriebe
und damit auf die Kontaktmittel übertragen, die dann die eben
beschriebenen Bewegungsabläufe ausführen würden.
Denkt man sich die Räder und die Achsen 32 und 36 sowie den
Treibriemen 30 weg, so ist es leicht vorstellbar, daß die
Vorrichtung ortsfest auf den Lagerböcken 33, 35, die ggf.
verlängert und verstärkt sein können, und den entsprechenden
nicht gezeigten Lagerböcken auf dem Boden steht. Dann könnte
eine Person auf der Vorrichtung Krabbelbewegungen ausführen,
sich von der Vorrichtung bei der Ausführung des Bewegungsab
laufes leiten lassen, ohne die Vorrichtung als solche fortbe
wegen zu müssen. Bei passiven Anwendern könnte hier speziell
ein externer Antrieb, etwa ein Elektromotor, zur Anwendung
kommen. Für die Aufstellung einer solchen Vorrichtung ist nur
wenig Platz, und für ihr Betreiben ein geringerer Kraftauf
wand notwendig.
Es ist natürlich auch denkbar, daß aus Gründen der Abwechs
lung die Drehrichtung der Welle umgekehrt wird, wobei dann
die Kontaktmittel Bewegungen ausführen, die einer Krabbelbe
wegung rückwärts entsprechen. Weiterhin kann natürlich nach
dem Prinzip der Vorrichtung auch ein Tandem gebaut werden, in
dem zwei Personen oder noch mehr Personen die Vorrichtung be
wegen.
Claims (36)
1. Vorrichtung zur Ausführung eines Bewegungsablaufes, ins
besondere einer Krabbelbewegung, mit mindestens vier be
weglich gelagerten Kontaktmitteln (9, 10, 52) für Glied
maßen und mit einem Rahmen (1) zur Führung der Kontakt
mittel, bei der mindestens vier Kontaktmittel (9, 10,
52) in in Richtung und/oder Geschwindigkeit und/oder
Phase verschiedene Bewegungen gezwungen sind, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kontaktmittel (9, 10, 52) in
mindestens vier in Richtung und/oder Geschwindigkeit
und/oder Phase verschiedene Bewegungen gezwungen sind,
wobei die Bewegung der Kontaktmittel (9, 10, 52) relativ
zueinander durch an den Kontaktmitteln angreifende Ver
bindungsmittel (25, 26, 27, 28, 43, 49, 19) festlegbar
ist, die mindestens eine Welle (19) aufweisen, deren
Wellenachse quer zu einer Bewegungsrichtung (6) der Kon
taktmittel (9, 10, 52) ausgerichtet ist und die minde
stens teilweise nach Art einer Kurbelwelle ausgebildet
ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Bewegungen der einzelnen Kontaktmittel (9, 10, 52)
feste Phasenbeziehungen zueinander aufweisen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Bewegungen der Kontaktmittel (9, 10, 52)
durch Krafteinwirkung auf mindestens eines der Kontakt
mittel erzeugbar sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Bewegungen der Kontaktmittel (9,
10, 52) durch Krafteinwirkung auf die Verbindungsmittel
erzeugbar sind.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die einzelnen Kontaktmittel
(9, 10, 52), vorzugsweise in einer gemeinsamen Bewe
gungsebene, parallel zu einer Bewegungsrichtung (6)
linear vor- und zurückbewegbar sind.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß jedes Kontaktmittel (9, 10,
52) mindestens ein, insbesondere vier vorzugsweise paar
weise an zwei einander gegenüberliegenden Seiten des
Kontaktmittels angeordnete Führungsmittel (39, 59) auf
weist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ge
kennzeichnet durch mindestens eine, vorzugsweise zwei im
wesentlichen parallel zu der Bewegungsrichtung (6) ver
laufende, mit dem Rahmen (1) verbundenen Führungsschiene
(8, 60), wobei vorzugsweise die Führungsmittel (39, 59)
eines Kontaktmittels an der Führungsschiene angreifen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß jeweils mindestens zwei Kontaktmittel (9, 10) in
Bewegungsrichtung (6) gesehen hintereinander an minde
stens einer Führungsschiene (8, 60) angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß der Rahmen (1) eine im wesent
lichen rechteckige Grundform aufweist und daß insbeson
dere die Führungsschienen (8, 60) im wesentlichen paral
lel zu den Längsseiten des Rahmens (1) ausgerichtet
sind.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Kontaktmittel (9, 10, 52)
in Form von Schlitten mit im wesentlichen ebener, vor
zugsweise etwa rechteckiger Auflagefläche (11, 53) aus
gebildet sind.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ge
kennzeichnet durch eine ggf. von dem Kontaktmittel (9,
10, 52) lösbare, vorzugsweise elastisch kompressible
und/oder elastisch dehnbare Abdeckung (54) der Aufla
gefläche (11, 53).
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abdeckung (11, 53) zumindest teilweise Haftmit
tel (55) zur Haftvermittlung zwischen Gliedmaßen und
Abdeckung aufweist, wobei die Haftmittel vorzugsweise
als Teile von Klettverbindungen ausgebildet sind.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Wellenachse der Welle (19)
senkrecht zur Bewegungsrichtung (6) der Kontaktmittel
(9, 10, 52) ausgerichtet ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Welle (19) außerhalb, vorzugsweise unterhalb der
Bewegungsebene der Kontaktmittel (9, 10, 52) angeordnet
ist.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel vorzugs
weise an der Welle (19) angeordnete Kurbelhebel (22, 41,
66, 67) aufweisen, die vorzugsweise in der Nähe von La
gerungen der Welle (19) angeordnet sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß an den Kurbelhebeln im radialen Abstand eines Kur
belradius (65) von der Wellenachse entfernt mindestens
ein Kurbelzapfen (23, 24, 63, 64) vorgesehen ist.
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel Schub
stangen (25, 26, 27, 28) aufweisen, wobei insbesondere
einem Kontaktmittel mindestens eine an dem Kontaktmittel
und an einem Kurbelhebel angreifende Schubstange zuge
ordnet ist.
18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung vorzugsweise
automatisch an die anatomischen Dimensionen eines Anwen
ders anpaßbar ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kurbelradius (65) vorzugsweise
automatisch veränderbar ist, so daß der Hub der Vor- und
Zurückbewegung der Kontaktmittel (9, 10, 52) in der Be
wegungsebene vorzugsweise automatisch verstellbar ist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kurbelhebel zumindestens teil
weise in Form eines langgestreckten, bei Belastung mit
logitudinaler Kraftkomponente längenveränderbaren Ele
mentes, insbesondere eines Teleskop-Federelementes (66,
67, 68) ausgebildet ist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schubstangen (25, 26, 27, 28)
vorzugsweise automatisch längenveränderbar sind, so daß
der Längsabstand hintereinander angeordneter Kontaktmit
te (9, 10) in der Bewegungsebene vorzugsweise automa
tisch verstellbar ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schubstangen (25, 26, 27, 28)
zumindestens teilweise in Form langgestreckter, bei Be
lastung mit longitudinaler Kraftkomponente längenver
änderbarer Elemente, insbesondere Teleskop-Federelemente
ausgebildet sind.
23. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung vorzugsweise
in Richtung parallel zur Bewegungsrichtung (6) der Kon
taktmittel bewegbar ist.
24. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ge
kennzeichnet durch vorzugsweise an an dem Rahmen (1) an
geordneten Lagermitteln (33, 35) drehbar gelagerte,
Drehbewegungen ausführende, vorzugsweise in Form von Rä
dern (34, 37, 44) ausgebildete Bewegungsumsetzer.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens ein Bewegungsumsetzer (34, 44; 79) als
Antrieb ausgebildet ist, der mit der Welle (19) in
Drehbewegungsübertragungskontakt steht.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet,
daß der Antrieb als direkt auf der Welle (19), vorzugs
weise etwa in ihrer Mitte, befestigtes Antriebsrad (79)
ausgebildet ist.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet,
daß am Rahmen (1), vorzugsweise an dessen Ecken, Lauf
rollen (76, 77) vorgesehen sind, deren rahmenabgewandte
Laufflächenbereiche (80, 81) in einer Ebene liegen, wo
bei vorzugsweise der rahmenabgewandte Laufflächenbereich
(82) des Antriebsrades (79) geringfügig, insbesondere
2-3 mm, unterhalb dieser Ebene angeordnet ist.
28. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei Bewegungsumsetzer (34, 44) durch eine insbeson
dere parallel zur Welle (19) verlaufende Antriebswelle
(32) verbunden sind.
29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens eine Antriebswelle (32) über mindestens
ein Übertragungsmittel, vorzugsweise über mindestens
einen Treibriemen (30), mit der Welle (19) gekoppelt
ist.
30. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Welle (19), ggf. über min
destens ein Übertragungselement mit einem drehbar gela
gerten Schwungelement großen Trägheitsmoments gekoppelt
ist.
31. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Welle (19), ggf. über min
destens ein Übertragungselement mit einer Antriebsvor
richtung, vorzugsweise einem insbesondere stufenlos
regelbaren Elektromotor gekoppelt ist.
32. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ge
kennzeichnet durch an der Vorrichtung, vorzugsweise an
dem Rahmen (1) angreifende Schiebe- bzw. Zugmittel für
die Vorrichtung, die vorzugsweise in Form mindestens
einer Stange ggf. mit Haltegriff und/oder mindestens
eines Haltebügels ausgebildet sind.
33. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ge
kennzeichnet durch zumindest teilweise oberhalb der Kon
taktmittel (9, 10, 52) angeordnete, vorzugsweise am Rah
men (1) ggf. lösbar befestigte Sicherungsmittel für An
wender der Vorrichtung, wobei die Sicherungsmittel vor
zugsweise in Form mindestens eines Sicherungsbügels ggf.
mit mindestens einem daran befestigbaren Sicherungsge
schirr ausgebildet sind.
34. Verfahren zur Ausführung eines Bewegungsablaufes, ins
besondere mit Hilfe einer Vorrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, mit Hilfe von Kontaktmitteln
(9, 10, 52) für Gliedmaßen, dadurch gekennzeichnet, daß
bei vier jeweils paarweise hintereinander angeordneten
Kontaktmitteln (9, 10, 52) eine Bewegungsphase des vor
deren linken Kontaktmittels (9) erfolgt, daß danach die
gleiche Bewegungsphase des hinteren rechten Kontaktmit
tels mit einer Zeitverzögerung erfolgt, daß danach die
gleiche Bewegungsphase des vorderen rechten Kontaktmit
tels (52) mit einer Zeitverzögerung erfolgt, daß danach
die gleiche Bewegungsphase des hinteren linken Kontakt
mittels (10) mit einer Zeitverzögerung erfolgt und daß
danach wieder die gleiche Bewegungsphase der folgenden
Bewegungsperiode des vorderen linken Kontaktmittels (9)
mit einer Zeitverzögerung erfolgt und so weiter.
35. Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß
die einzelnen Kontaktmittel in einer Bewegungsebene pa
rallel zu einer Bewegungsrichtung linear vor- und zu
rückbewegt werden.
36. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß
die Vor- und Zurückbewegung der Kontaktmittel (9, 19,
52) in eine Drehbewegung einer Welle (19), bzw. eine
Drehbewegung der Welle (19) in eine Vor- und Zurückbewe
gung der Kontaktmittel (9, 10, 52) umgewandelt wird.
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---|---|---|---|
DE4432875A DE4432875C2 (de) | 1993-09-17 | 1994-09-15 | Vorrichtung und Verfahren zur Ausführung eines Bewegungsablaufes |
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CN106109178B (zh) * | 2016-08-23 | 2018-05-29 | 孝俊梅 | 一种心血管预防护理装置 |
CN108836736B (zh) * | 2016-08-23 | 2020-07-28 | 张永 | 人体心血管功能训练仪 |
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US3460272A (en) * | 1965-10-24 | 1969-08-12 | Albert P Pellicore | Teaching aid |
US3582069A (en) * | 1968-10-21 | 1971-06-01 | Flick Reedy Corp | Crawler-type exercising device |
US3976058A (en) * | 1975-09-12 | 1976-08-24 | Tidwell James H | Physical coordination training device |
US5224909A (en) * | 1992-05-04 | 1993-07-06 | Hamilton John R | Mid-body exercise device |
-
1994
- 1994-09-15 DE DE4432875A patent/DE4432875C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4432875A1 (de) | 1995-03-23 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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