DE58598C

DE58598C - Innovation in electrical exercise apparatus with rotating dynamo armature within the legs of an adjustable magnet

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Publication number: DE58598C
Application number: DENDAT58598D
Authority: DE
Original assignee: ELECTRIC EXERCISING MACHINE COMPANY in Nashua, Grafsch. Hillsborough, Staat New-Hampshire, V. St. A
Anticipated expiration: 1910-01-01

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

KLASSE 3O: Gesundheitspflege.CLASS 3O: Healthcare.

Schenkel eines verstellbaren Magneten.Leg of an adjustable magnet.

Patentirt im Deutschen Reiche vom l. Januar 1890 ab.Patented in the German Empire from l. January 1890.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein elektrischer Uebungsapparat, bei dessen Benutzung ein elektrischer Strom durch den Körper geleitet wird, so dafs der Apparat nicht allein die therapeutischen Wirkungen einer körperlichen Uebung ausübt, sondern auch die Application von Elektricität bewirkt.The subject of the present invention is an electrical exercise apparatus, in its use an electric current is passed through the body, so that the apparatus cannot only exercises the therapeutic effects of a physical exercise, but also the Application of electricity.

Gekennzeichnet ist die neue Einrichtung durch einen Mechanismus, der dadurch bethätigt wird, dafs der Uebende dem Widerstände eines Gewichtes, einer Feder und einer Dynamomaschine in der Art entgegenwirkt, dafs hierbei ein elektrischer Strom erzeugt wird, dessen Stärke verändert und angezeigt werden kann.The new facility is characterized by a mechanism that actuates it becomes that the practitioner faces the resistance of a weight, a spring, and a dynamo counteracts this in such a way that an electric current is generated, its Strength can be changed and displayed.

Einen weiteren Theil der Erfindung bildet eine Construction, mit deren Hülfe der Strom unterbrochen bezw. ein intermittirender Strom hergestellt wird. Ferner zeigen die Handhaben eine Construction, durch welche eine thunlichst vollkommene Leitung des elektrischen Stromes erzielt wird.Another part of the invention is a construction, with the aid of which the current interrupted or an intermittent current is established. Also show the handles a construction by which the most perfect conduction of the electrical power Stromes is achieved.

Auf beiliegender Zeichnung zeigt:The attached drawing shows:

Fig. ι den Apparat mit theilweise geöffnetem Gehäuse,Fig. Ι the apparatus with partially opened housing,

Fig. 2 den im Gehäuse liegenden Mechanismus, 2 shows the mechanism located in the housing,

Fig. 3 eine Constructionsabänderung, Fig. 4 einen Querschnitt durch das Gehäuse.3 shows a construction modification, FIG. 4 shows a cross section through the housing.

Die Fig. 5 bis 7 zeigen den Commutator in verschiedenen Ansichten, während die Fig. 8 und 9 die Anwendung eines Gewichtes und die Einrichtung der Handhaben darstellen.FIGS. 5 to 7 show the commutator in different views, while FIG. 8 and Fig. 9 illustrates the application of a weight and the establishment of the handles.

In dem Gehäuse A von rechteckigem Querschnitt ist die Welle B horizontal gelagert. Auf dieser Welle ist die Armatur C, Fig. 2 und 4, angeordnet, welche zwischen den Schenkeln eines permanenten Hufeisenmagneten D rotirt.In the housing A of rectangular cross-section, the shaft B is supported horizontally. The armature C, FIGS. 2 and 4, is arranged on this shaft and rotates between the legs of a permanent horseshoe magnet D.

Dadurch, dafs die Armatur in dem magnetischen Felde rotirt, wird der elektrische Strom erzeugt, welcher abwechselnd in entgegengesetzten Richtungen fliefst. Die Stromstärke steigt von Null an, wenn der Kern der Armatur mit den Schenkeln des Magneten parallel liegt, und erreicht das Maximum, wenn der Kern unter einem rechten Winkel zu diesen Schenkeln steht, worauf sie bei weiterer Drehung der Armatur wieder auf Null zurückgeht.Because the armature rotates in the magnetic field, the electric current is generated generated, which flows alternately in opposite directions. The strength of the current increases from zero when the core of the armature is parallel with the legs of the magnet lies, and reaches its maximum when the core is at right angles to these Legs stands, whereupon it goes back to zero with further rotation of the fitting.

Die elektrische Kraft dieser Ströme hängt von der Stärke des magnetischen Feldes ab, in welchem die Armatur rotirt, ferner von der Länge der Drahtwickelung auf dem Kern und von der Gröfse der Rotation der Armatur.The electric force of these currents depends on the strength of the magnetic field, in which the armature rotates, furthermore on the length of the wire winding on the core and the magnitude of the rotation of the valve.

Um die Stärke des magnetischen Feldes und damit auch die elektrische Kraft des Stromes nach Bedarf verändern zu können, ist der Magnet D an einem Träger E aus Holz oder einem anderen geeigneten Material befestigt. Dieser Träger ist durch die Welle F drehbar mit dem Gehäuse (Fig. 4). verbunden, so dafs die Pole des Magneten nach beiden Seiten hinIn order to be able to change the strength of the magnetic field and thus also the electrical force of the current as required, the magnet D is attached to a support E made of wood or another suitable material. This carrier is rotatable by the shaft F with the housing (Fig. 4). connected, so that the poles of the magnet on both sides

so weit von der Armatur entfernt werden können, dafs für. die Praxis kein Strom mehr erzeugt wird, wenn die Armatur rotirt oder in eine solche Stellung gebracht wird, dafs die Achse des Magneten rechtwinklig zu derjenigen Achse steht, auf welcher die Armatur angeordnet ist.can be removed so far from the valve that for. the practice no longer has electricity is generated when the armature rotates or is brought into such a position that the The axis of the magnet is perpendicular to the axis on which the valve is located is arranged.

Die Welle F geht durch das Gehäuse hindurch und trägt einen Zeiger G, welcher auf einer Scala die Stärke des magnetischen Feldes anzeigt (Fig. i). Sind die Pole des Magneten in solch einer Lage zu der Armatur, dafs das magnetische Feld, in welchem die Armatur rotirt, das Maximum der Stärke besitzt, so nimmt der Zeiger G die punktirt gezeichnete Lage ein. Beim Drehen des Zeigers nach einer Seite schwingt der" Magnet dementsprechend, und die Stärke des magnetischen Feldes fällt ab, bis sie für die Praxis auf ein Minimum reducirt ist, wenn der Zeiger die voll ausgezogene Lage inne hat (Fig. i).The shaft F passes through the housing and carries a pointer G, which shows the strength of the magnetic field on a scale (Fig. I). If the poles of the magnet are in such a position to the armature that the magnetic field in which the armature rotates has the maximum strength, then the pointer G assumes the position shown in dotted lines. When the pointer is turned to one side, the magnet swings accordingly, and the strength of the magnetic field falls until it is reduced to a minimum for practical use when the pointer is in the fully extended position (Fig. I).

Es ist somit klar, dafs der die Maschine Benutzende die Stärke des magnetischen Feldes genau nach Wunsch einstellen kann, und man den Apparat entweder nur als einen gymnastischen Üebungsapparat oder zum Uebertragen elektrischer Ströme von beliebiger Stärke verwenden kann.It is thus clear that the one using the machine determines the strength of the magnetic field can be adjusted exactly as desired, and one can use the apparatus either as a gymnastic one Use exercise equipment or to transmit electrical currents of any strength can.

Geeignete Anschläge begrenzen den Anschlag des Magneten nach beiden Seiten hin.Suitable stops limit the stop of the magnet on both sides.

Die Stärke des elektrischen Stromes kann auch dadurch verändert werden, dafs man die Armatur von dem Magneten vermittelst Längenverschiebung der Welle entfernt. Vortheilhafter ist jedoch die vorher beschriebene Ein-' richtung, bei der die Schenkel des Magneten bewegt werden.The strength of the electric current can also be changed by the Armature removed from the magnet by means of a length shift of the shaft. More beneficial is however the device described above, in which the legs of the magnet be moved.

An Stelle eines permanenten Magneten kann man auch einen Elektromagneten anwenden, welcher durch die Ströme der . rotirenden Armatur erzeugt wird.Instead of a permanent magnet, you can also use an electromagnet, which by the currents of the. rotating valve is generated.

Für die dargestellte Armatur kann auch jede andere verwendet werden. Die Armatur kann von solcher Beschaffenheit sein, dafs ein fortwährender Strom erzeugt wird, und ein geeigneter Commutator mag dann angewendet werden, um die alternirenden Ströme in einen stets in gleicher Richtung fliefsenden umzuwandeln. Any other fitting can also be used for the fitting shown. The fitting can be of such a nature that a continuous current is produced, and a suitable one Commutator may then be used to convert the alternating currents into one that always flows in the same direction.

Auf der Welle B der Rollen HH¹ sind die Schnüre ö aufgewickelt, welche durch den Gehäuseboden hindurchgehen und mit dem anderen Ende an diesem Boden befestigt sind (Fig..).On the shaft B of the reels HH ¹ , the cords ö are wound, which pass through the housing base and are fastened with the other end to this base (Fig.).

Die Rollen HH¹, auf welche die Schnüre IP aufgewunden sind, können sich von einander unabhängig drehen. Zu diesem Zweck ist eine der Rollen auf der Welle fest, die andere dagegen lose angeordnet. Natürlich kann auch jede Rolle eine besondere .Welle erhalten.The rollers HH ¹ on which the cords IP are wound can rotate independently of one another. For this purpose, one of the rollers is fixed on the shaft, while the other is loosely arranged. Of course, each role can also have a special wave.

In die von den Schnüren ο gebildeten Schleifen sind die Rollen N gelegt, welche durch die Spiralfedern KK¹ mit dem Querstege L der von dem Gehäuse A niederhängenden Stange M verbunden sind.In the loops formed by the cords ο , the rollers N are placed, which are connected to the transverse webs L of the rod M hanging down from the housing A by the spiral springs KK ¹ .

Die Federn KK¹ lassen sich auswechseln und durch stärkere oder schwächere Federn ersetzen.. Sind die Rollen HH¹ durchziehen an den Handhaben JJ¹ in Rotation versetzt, so wird Schnur ο auf die Nabe dieser Rolle aufgewunden und die Feder ausgezogen. Wird dann die Handhabe wieder freigegeben, so zieht die sich zusammenziehende Feder die Schnur ο wieder zurück und dreht die Rolle H in entgegengesetzter Richtung, wobei die Zugschnur wieder aufgewunden wird.The springs KK ¹ can be exchanged and replaced with stronger or weaker springs. If the rollers HH ¹ are pulled through on the handle JJ ¹ , the cord ο is wound onto the hub of this roller and the spring is pulled out. If the handle is then released again, the contracting spring pulls the cord ο back again and rotates the roller H in the opposite direction, the pull cord being wound up again.

An Stelle der Spiralfedern, wie solche in Fig. ι angewendet sind, kann auch eine schneckenförmige Feder K¹, Fig. 3, angewendet werden, deren eines Ende mit dem Gehäuse und deren anderes Ende mit einem Federgehäuse auf der Nabe der Rolle H¹ befestigt ist. Instead of the spiral springs, such as those used in FIG. ¹ , a helical spring K 1, FIG. 3, can also be used, one end of which is fastened to the housing and the other end to a spring housing on the hub of the roller H ¹ is.

Die auf Zurückziehen wirkende Kraft kann auch durch Gewichte in irgend einer Art, wie z. B. nach Fig; 8, hervorgerufen werden. Hier werden die abnehmbaren Gewichte P von einer Platte jR getragen, welche an den Führungsstangen S S gleitet. Die Führungsstangen 5 S sind an einem von dem Gehäuses! niederhängenden Brette T befestigt und letzteres ist durch die Schnur U mit der Rolle H verbunden. The force acting on retraction can also be provided by weights in some way, such as. B. according to Fig; 8. Here the removable weights P are supported by a plate jR which slides on the guide rods SS. The guide rods 5 S are on one of the housing! hanging boards T and the latter is connected to the pulley H by the cord U.

Bei den gebräuchlichen elektrischen Apparaten, wie solche zu medicinischen Zwecken Verwendung finden, werden die Ströme durch die Wirkung einer Inductionsspule erzeugt, in welche der primäre Strom einer galvanischen Batterie geleitet wird. Dieser primäre Strom wird durch einen automatischen Strombrecher sehr schnell unterbrochen, so dafs der secundäre Strom der Inductionsspule in eine Folge von Strömen hoher elektrischer Kraft zerlegt wird.With the usual electrical apparatus, such as those for medical purposes Find use, the currents are generated by the action of an induction coil, in which the primary current of a galvanic battery is conducted. This primary stream is interrupted very quickly by an automatic circuit breaker, so that the secondary current of the induction coil in a sequence of currents of high electrical force is dismantled.

Es ist wünschenswerth, dafs der in der Uebungsmaschine erzeugte elektrische Strom ebenfalls diese Eigenschaften besitzt; da aber die alternirenden Ströme, welche durch die Dynamomaschine erzeugt werden, nicht intermittirende, so.ndern beständige sind und nicht genügende elektrische Kraft besitzen, um die gewünschte physiologische Wirkung zu erreichen, so ist es erforderlich, den Apparat mit einer Einrichtung zum Umwandeln des continuirlichen Stromes in einen intermittirend wirkenden von hoher elektrischer Kraft zu versehen.It is desirable that the electrical current generated in the exercise machine also has these properties; but since the alternating currents which flow through the Dynamo machine are generated, not intermittent, so.and changing are permanent and not have sufficient electrical power to achieve the desired physiological effect, so it is necessary to equip the apparatus with a device for converting the continuous current into an intermittent one acting to provide high electrical force.

Diese Einrichtung dient dazu, den in der Drahtwickelung der Armatur erzeugten Strom schneller zu unterbrechen und zu schliefsen,This device is used to generate the electricity generated in the wire winding of the armature to interrupt and to sleep faster,

und so infolge der bekannten Selbstinduction in ,dieser Spule intermittirende Ströme von bedeutend höherer elektrischer Kraft zu erzeugen, als solche durch die einfache Rotation der Armatur erhalten werden.and so, owing to the well-known self-induction in this coil, intermittent currents of great importance to generate higher electrical force than such by the simple rotation of the Fitting can be obtained.

Diese Ströme sind ähnlich denjenigen der Inductionsspulen und haben dieselbe physiologische Wirkung wie jene.These currents are similar to, and physiological, those of the induction coils Effect like that.

Der Apparat kann in dieser Ausstattung also auch zur Ausübung wohlthuender physikalischer Uebungen benutzt werden, und bei Anwendung ,geeigneter Elektroden kann der Strom nach jedem Theil des Körpers geleitet werden.In this configuration the apparatus can also be used to exercise beneficial physical effects Exercises can be used, and with the application of suitable electrodes, the current can be adjusted be directed to every part of the body.

Die Einrichtung zum Unterbrechen und Schliefsen des elektrischen Stromes in den Drahtwickelungen der Armatur besteht aus einem Cylinder A¹, Fig. 5, 6 und 7, aus Hartgummi oder einem anderen geeigneten Material, welcher auf der Maschinenwelle angeordnet oder mit derselben in der Art verbunden ist, .dafs er mit der Armatur rotirt. Auf der Oberfläche des Cylinders sind eine Reihe von Metallflächen angeordnet, die durch irgend ein isolirendes Material von einander getrennt sind. Eine Feder B¹, Fig. 2, ruht auf dem Cylinder A ¹ und steht in leitender Verbindung mit der Welle B durch eine Feder C¹, welche auf dieser Welle schleift und mit dem einen Drahtende der Armatur verbunden ist, während das andere Ende der Armatur mit einer der Metallflächen des Cylinders A¹ in Contact steht- und während auch diese Metallflächen leitend unter sich verbunden sind.The device for interrupting and closing the electric current in the wire windings of the armature consists of a cylinder A ¹ , Fig. 5, 6 and 7, made of hard rubber or another suitable material, which is arranged on the machine shaft or connected to the same in the way that it rotates with the fitting. On the surface of the cylinder a series of metal surfaces are arranged, which are separated from one another by some insulating material. A spring B ¹ , Fig. 2, rests on the cylinder A ¹ and is in conductive connection with the shaft B by a spring C ¹ , which grinds on this shaft and is connected to one end of the wire of the armature, while the other end of the The fitting is in contact with one of the metal surfaces of the cylinder A ¹ and while these metal surfaces are also conductively connected to one another.

Die Zugschnüre enthalten Leitungsdrähte, welche mit den Handhaben verbunden sind, die aus Metall bestehen oder mit geeigneten Metallflächen ausgestattet sind. Einer dieser Drähte ist mit der Welle B in geeigneter Weise, z. B. durch die Feder D ^J, Fig. 2, verbunden, und der andere Draht ist mit den metallischen Theilen des Cylinders A¹ durch einen Draht JE¹ vereint.The pull cords contain lead wires which are connected to the handles, which are made of metal or are equipped with suitable metal surfaces. One of these wires is connected to the shaft B in a suitable manner, e.g. B. connected by the spring D ^J , Fig. 2, and the other wire is connected to the metallic parts of the cylinder A ¹ by a wire JE ¹ .

Wird nun in jeder Hand eine Handhabe gehalten und ruht die Feder B¹ auf einem isolirten Zwischenraum des Umfanges des Cylinders A', so fliefst der elektrische Strom von dem einen Ende der Armatur durch den metallischen Theil des Cylinders A¹, den Draht E¹, die Schnur /, den Körper der die Handhaben haltenden Person, dann durch Schnur I¹, die Feder D ^l .Und die Welle B in das andere Ende der Armatur. Kommt dann aber die Feder B¹ mit einer der Metallflächen des Cylinders A' in Berührung, so wird der durch die Handhaben fliefsende Strom unterbrochen, und es findet Kurzschlufs zwischen der Armatur durch die Federn C¹ und B"¹ und den diese verbindenden Draht statt.If a handle is now held in each hand and the spring B ¹ rests on an insulated space in the circumference of the cylinder A ', the electric current flows from one end of the armature through the metal part of the cylinder A ¹ , the wire E ¹ , the cord /, the body of the person holding the handle, then through cord I ¹ , the spring D ^l. and the shaft B into the other end of the fitting. But if the spring B ¹ comes into contact with one of the metal surfaces of the cylinder A ', the current flowing through the handle is interrupted and a short circuit takes place between the armature through the springs C ¹ and B " ¹ and the wire connecting them .

Dieser Kurzschlufs in der Armatur tritt so oft während der Rotation derselben ein, als Metallflächen auf dem Cylinder A¹ angebracht sind, und jedesmal, wenn der Strom wieder durch die Handhaben oder Elektroden geleitet wird, entsteht ein indiicirter Strom von höherer elektrischer Kraft als derjenige, welcher von der Rotation der Armatur im magnetischen Felde hervorgerufen wird.This Kurzschlufs in the valve occurs as many times during the rotation thereof, are provided as metal surfaces on the cylinder A ^1, and each time the current is passed again through the handles or electrodes, a indiicirter stream of higher electrical force is generated than that, which is caused by the rotation of the valve in the magnetic field.

Die Anzahl der Metallflächen auf dem Stromunterbrecher kann beliebig gewählt werden, doch hat sich die Anordnung von zwölf solchen Flächen am besten bewährt.The number of metal surfaces on the circuit breaker can be chosen arbitrarily, but the arrangement of twelve such surfaces has proven to be the best.

Der Cylinder A¹ ist aus Hartgummi oder, wie bereits erwähnt, aus einem anderen, nichtleitenden Material hergestellt. In diesem Cylinder sind eine Reihe Stifte α α von Messing oder dergleichen in gleichen Abständen von einander, parallel und concentrisch zu der Welle, auf welcher der Cylinder angeordnet ist, eingesetzt. Eine Rinne von hinreichender Tiefe ist in den Umfang des Cylinders eingedreht, so dafs diese Stifte zum Theil freiliegen und so eine Reihe leitender und nichtleitender Flächen bilden (Fig. 6).The cylinder A ¹ is made of hard rubber or, as already mentioned, of another, non-conductive material. In this cylinder a number of pins α α made of brass or the like are inserted at equal distances from one another, parallel and concentric to the shaft on which the cylinder is arranged. A groove of sufficient depth is screwed into the circumference of the cylinder so that these pins are partly exposed and so form a series of conductive and non-conductive surfaces (Fig. 6).

Diese Stifte α sind an der einen Seite des Cylinders durch Draht mit einander verbunden, und auf der anderen Seite des Cylinders ist einer der Stifte durch den Draht c mit dem einen Ende der Drahtwicklung der Armatur verbunden. Die Handhaben mit der Zugschnur sind in Fig. 9 dargestellt. These pins α are connected to one another by wire on one side of the cylinder, and on the other side of the cylinder one of the pins is connected to one end of the wire winding of the armature by wire c. The handles with the pull cord are shown in FIG.

Die Zugschnur besteht aus der Schnur d, ¹ auf welche drei .oder mehr feine Drähte e unter Belassung eines Zwischenraumes spiralförmig gewickelt und am Ende durch einen Metallring M¹ mit dem Conductor oder der Handhabe verbunden sind. Die Schnur d mit den Drähten e ist dann übersponnen. Metallring M¹ umgiebt die beiden Theile des ConductorkörpersL¹, welche durch einen Zwischenraum von einander getrennt sind. Die Zugschnur geht durch eine Bohrung der oberen Hälfte hindurch und ist vortheilhaft von einer Gummihülse g umgeben.The pull cord consists of cord d, ¹ on which three or more fine wires e are spirally wound leaving a gap and connected at the end to the conductor or the handle by a metal ring M ^1. The cord d with the wires e is then spun over. Metal ring M ¹ surrounds the two parts of the conductor body L ¹ , which are separated from one another by a space. The pull cord passes through a hole in the upper half and is advantageously surrounded by a rubber sleeve g .

Die Form der Handhaben kann beliebig geändert werden, da es nur darauf ankommt, eine gut leitende Verbindung in denselben herzustellen. The shape of the handle can be changed as desired, as it only matters to establish a good conductive connection in the same.

Claims

Patent Claims:

ι. On electrical exercise machines with rotating dynamo armature (C) within the legs of an adjustable magnet. the arrangement of two conductive cords (II ¹ ), but the aforementioned magnet is adjustable in such a way that the strength of the magnetic field within which the armature rotates can be changed at will.

2. In connection with the apparatus marked under 1. the arrangement of a

Circuit breaker on the dynamo shaft (B), characterized by the cylinder made of hard rubber or other suitable material, pierced by a row of metal pins (A ¹ J, Fig. 5 to 7, as well as the springs B ¹ and C, which pins are partly exposed, so that a series of conductive surfaces is formed, interrupted by non-conductive points, for the purpose of converting the flowing current produced by the dynamo into an intermittent one with a high electrical force.

For this purpose ι sheet of drawings.