DE69015852T2

DE69015852T2 - Schwingungserreger.

Info

Publication number: DE69015852T2
Application number: DE69015852T
Authority: DE
Inventors: Yoichi Endo; Takahiko Ono
Original assignee: Ono Sokki Co Ltd; Hayashibara Biochemical Laboratories Co Ltd
Current assignee: Hayashibara Seibutsu Kagaku Kenkyujo KK; Ono Sokki Co Ltd
Priority date: 1989-03-20
Filing date: 1990-03-19
Publication date: 1995-06-22
Anticipated expiration: 2010-03-20
Also published as: US5181504A; EP0389210B1; EP0389210A3; EP0389210A2; CA2012034A1; DE69015852D1

Description

Die Erfindung betrifft einen Dreh- bzw. Rotationskörper mit Unwuchtgewichten verwendenden Schwingungserreger. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Schwingungsanregungsvorrichtung, bei der der Schwingungserreger eingesetzt wird.
Wenn die gleichen, Unwuchtgewichte aufweisenden Rotationskörper, die einander gegenüberliegend angeordnet sind, synchron in die gleiche Richtung gedreht werden, kann die durch die Unwuchtgewichte entstehende Zentrifugalkraft als Summe von Vektoren erhalten werden. Wenn sich demgemäß die Phasendifferenz zwischen den Unwuchtgewichten an diesen Rotationskörpern ändert, ändert sich die Summe der Vektoren dieser Fliehkraft.
In einem Rotationskörper mit Unwuchtgewichten verwendenden Schwingungserreger, in welchem die Summe der Vektoren der Fliehkraft genutzt wird, wird das Schwingungsniveau durch Veränderung der Phasendifferenz der Unwuchtgewichte an den Rotationskörpern eingestellt.
Bei einem derartigen, bekannten Schwingungserreger wird die Veränderung der Phasendifferenz der Unwuchtgewichte durch Steuerung von Elektromotoren durchgeführt, welche zum Drehen der Rotationskörper vorgesehen und mit Absolutbetrag- Kodiereinrichtungen versehen sind, wobei die Phasen der Unwuchtgewichte an diesen Rotationskörpern durch die Codiereinrichtungen erfaßt und überwacht werden.
Wenn Absolutbetrag-Kodiereinrichtungen zur Erfassung und Überwachung der Phasen der Unwuchtgewichte an den Rotationskörpern bei einem derartigen, bekannten Schwingungserreger eingesetzt werden, ist es schwierig, den Schwingungserreger zu miniaturisieren. Dies verhindert die Anbringung bzw.
Verwendung eines Schwingungserregers an bzw. bei verschiedenen Schwingungsanregungsvorrichtungen, wie z. B. einem Schallschlafbett und einem Kneter. Aufgrund des hohen Preises von Absolutbetrag-Kodiereinrichtungen verringert sich der Preis der Rotationskörper mit Unwuchtgewichten verwendenden Schwingungserreger nicht.
Aus der EP-A-0 092 014 geht ein Schwingungserreger hervor, welcher die folgenden Bauteile aufweist:
- Rotationskörper, die jeweils Unwuchtgewichte aufweisen und die einander gegenüberliegend angeordnet sind,
- eine Antriebseinrichtung zum Drehen der Rotationskörper,
- Drehbewegungserfassungseinrichtungen, welche die Drehzahl der Rotationskörper erfassen,
- eine Einrichtung zum Bestimmung einer Differenz in den Drehzahlen,
- eine Einrichtung zum Integrieren des Drehzahlunterschiedes, um ein erfaßtes Phasenunterschiedssignal zu erhalten, und
- eine Steuereinrichtung für die Rotation, welche in der Lage ist, die Antriebseinrichtung auf Basis des erfaßten Phasenunterschiedssignals so zu steuern, daß das Phasenunterschiedssignal ein vorbestimmtes Niveau erreicht.
Die vorliegende Erfindung strebt danach, einen verbesserten Schwingungserreger vorzusehen.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein Schwingungserreger vorgesehen, welcher die nachstehenden Bauteile umfaßt:
- Dreh- bzw.Rotationskörper, die jeweils Unwuchtgewichte aufweisen und einander gegenüberliegend angeordnet sind,
- Antriebseinrichtungen zum Drehen der Rotationskörper,
- Einzelelementteile, welche erfaßt werden und welche direkt oder indirekt an den Rotationskörpern so angeordnet sind, daß die zu erfassenden Einzelelementteile in einem vorbestimmten Positionsverhältnis zu den jeweiligen Gewichten stehen,
- Erfassungseinrichtungen zum Erfassen einer Drehbewegung, welche in stationären Stellungen nahe den Orten der Drehbewegung der zu erfassenden Teile angeordnet und in der Lage sind, Impulse jedesmal auszugeben, wenn die zu erfassenden Teile an der entsprechenden Erfassungseinrichtung für Drehbewegungen vorbeigehen, d. h. je einen Impuls für jede Rotation jedes zu erfassenden Teiles,
- ein Phasenmeßelement, welches den Zeitunterschied zwischen den jeweiligen Impulsen von den Drehbewegungserfassungseinrichtungen mißt und welches ein zu der Phasendifferenz zwischen den Unwuchtgewichten entsprechendes Ausgangssignal ausgibt,
- ein Tiefpaßfilter zur Glättung des Ausgangssignals und zum Ausgeben eines erfaßten Phasenunterschiedssignals, und
- eine Steuereinrichtung für die Rotationsbewegung, welche in der Lage ist, die Antriebseinrichtungen auf Basis des erfaßten Phasenunterschiedssignals so zu steuern, daß das Phasenunterschiedssignal eine vorbestimmte Höhe erreicht.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, ist ein Schwingungsanregungsgerät vorgesehen, welches einen Schwingungserreger und eine Vorrichtung zum Aufbringen der Schwingungen auf einen lebenden Körper umfaßt, um denselben zu stimulieren, wobei der Schwingungserreger die nachstehenden Teile umfaßt:
- Dreh- bzw. Rotationskörper, die jeweils Unwuchtgewichte aufweisen und die einander gegenüberliegend angeordnet sind,
- Antriebseinrichtungen zum Drehen der Rotationskörper,
- Einzelelementteile, welche erfaßt werden und welche direkt oder indirekt an den Rotationskörpern so angeordnet sind, daß die zu erfassenden Teile in einem vorbestimmten Positionsverhältnis zu den jeweiligen Gewichten stehen,
- Erfassungseinrichtungen zum Erfassen einer Drehbewegung, welche in stationären Stellungen nahe den Orten der Drehbewegung der zu erfassenden Teile angeordnet sind und welche in der Lage sind, Impulse jedesmal auszugeben, wenn die zu erfassenden Teile an der entsprechenden Erfassungseinrichtung für Drehbewegungen vorbeigehen, d. h. je einen Impuls für jede Rotation jedes zu erfassenden Teiles,
- ein Phasenmeßelement, welches den Zeitunterschied zwischen den jeweiligen Impulsen von den Erfassungseinrichtungen für die Drehbewegung mißt und welches ein zu der Phasendifferenz zwischen den Unwuchtgewichten entsprechendes Ausgangssignal ausgibt,
- ein Tiefpaßfilter zur Glättung des Ausgangssignals und zum Ausgeben eines erfaßten Phasenunterschiedssignals, und
- eine Steuereinrichtung für die Rotationsbewegung, welche in der Lage ist, die Antriebseinrichtungen auf Basis des erfaßten Phasenunterschiedssignals so zu steuern, daß das Phasenunterschiedssignal eine vorbestimmte Höhe erreicht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung rotieren die Unwuchtgewichte synchron mit einer gewünschten Phasendifferenz, um zu verursachende Schwingungen zu erhalten.
Um die so erhaltenen Schwingungen einem lebenden Körper zuzuführen und diesen durch Schwingungen zu stimulieren, werden die durch den Schwingungserreger, welcher Unwuchtgewichte aufweisende Rotationskörper entsprechend der vorliegenden Erfindung umfaßt, zu einer Schwingungsanwendungseinrichtung geführt, welche ein lebender Körper tragen kann oder mit diesem in Berührung steht oder an diesem angebracht ist, um den lebenden Körper in Schwingungen zu versetzen.
Um solch eine Schwingungsanwendungseinrichtung in einen am lebenden Körper getragenen Zustand in Schwingungen zu versetzen, kann der Schwingungserreger an einer Schwingungsanwendungseinrichtung mit einer geeigneten Form und geeigneten Abmessungen, wie z. B. flache, schachtelartige, zylindrische oder kugelförmige Schwingungsanwendungseinrichtungen angebracht werden. Die durch den Schwingungserreger erzeugten Schwingungen können zu dem lebenden Körper geleitet werden, wenn die Schwingungsanwendungseinrichtung von dem lebenden Körper getragen wird.
Wenn der Schwingungserreger und ein Schwingungsteil, z. B. eine Membran, die bei einer Verwendung in der Praxis in Kontakt mit einem lebenden Körper gebracht oder an diesem angebracht wird, miteinander in Verbindung gebracht werden, z. B. über Luft, Kohlendioxid, einer Flüssigkeit wie Wasser und Drucköl oder einem flüssigen Schwingungsübertragungsmittel, können eine Vielzahl von lebenden Körpern, die verschiedene Stellungen einnehmen, durch Schwingungen sofort stimuliert werden.
Ein Schwingungserregerkörper als wesentlicher Teil eines Schwingungserregers, der Unwuchtgewichte aufweisende Rotationskörper gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet und der als Schwingungsguelle dient, ist nicht unhandlich bzw. sperrig, so daß dieser Schwingungserreger in ein Bauteil geeigneter Form eingebaut werden kann, z. B. in eine Decke, in eine dicke Steppdecke, in ein Kniekissen, in eine Weste, in japanische, gepolsterte Kleidung, in einen Gürtel, in eine Schärpe, in eine Mütze, in Slippers, in Schuhe, in einen Helm, in einen Stuhl, in ein Bett, in eine Matte, in einen Sitz, in ein Kissen und in einen Fahrersitzkissen, um so einen Teil, oder den ganzen lebenden Körper wirkungsvoll mit Schwingungen zu stimulieren. Solch eine Schwingungsstimulierung hat eine ausgezeichnete Wirkung hinsichtlich der Entspannung der Muskeln eines lebenden Körpers, der Verbesserung der Blutzirkulation, der Verkürzung der Wenn der Kopfwachphasen beim Schlafen, dem Aufwecken eines Benutzers, der Erleichterung bei Schulterverspannungen, Muskelschmerzen, Hexenschuß, Arthritis, Rheuma, Asthma und Asthmaanfällen, bei der Entspannung des Körpers und des Geistes sowie zum Aufwärmen und Massieren vor oder nach sportlichen Übungen.
Wenn der Kopf eines lebenden Körpers durch Schwingungen mittels einer Schwingungsanwendungseinrichtung, die an dem menschlichen Körper anliegt, z. B. einer mützenartigen oder helmartigen Schwingungsanwendungseinrichtung stimuliert wird, haben die Schwingungen dieser Einrichtung zur Folge, daß die Kopfhaut wirksam massiert wird, wodurch eine bemerkenswerte Wirkung in der Verbesserung des Haarwuches und der Regeneration des Haares sowie der Verhinderung von Haarausfall erreicht wird. Es ist zu bemerken, daß bei Verwendung einer Haarergänzungseinrichtung, beispielweise das Gerät "Kanko-soh Nr. 301" (hergestellt durch das japanische Forschungsinstitut für lichtempfindliche Farben, Okayama, Japan) wie es notwendig während einer Kopfhautschwingungsoperation bzw. -behandlung ist, ein extrem hohes Haarwachstum und ein hoher Haarregenerationseffekt erreicht werden kann, basierend auf einer synergetischen Wirkung des Schwingungsanregungseffektes des Schwingungserregers gemäß der vorliegenden Erfindung und der medizinischen Wirkung des Haarerneuerers.
Wenn der erfindungsgemäße Schwingungserreger in Kontakt mit einem menschlichen Körper über ein elastisches Material, z. B. Schaumstoff, Gummi und einem Kunstharzschaum, kommt, kann der Bereich des menschlichen Körpers, mit dem der Schwingungserreger in Kontakt gelangt, durch Schwingungen mit großer Stärke stimmuliert werden.
In der praktischen Verwendung wird die Schwingungsanregungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung z. B. auf einer dicken Steppdecke, einer Strohmatte, einem Stuhl, einem Bett, einem Boden oder Grundfläche angeordnet und falls nötig, eine Decke über die Einrichtung gelegt, wonach ein menschlicher Körper darauf gelegt bzw. gesetzt werden kann, der dann durch die Schwingungen stimuliert wird. Ebenso besteht die Möglichkeit, daß eine Schwingungsanwendungseinrichtung in Kontakt mit einem zu behandelnden menschlichen Körper gebracht oder an diesem angeordnet wird, der dann durch Schwingungen stimuliert wird.
Die während dieses Schwingungsanregungsverfahrens verwendete Schwingungsfrequenz kann einen Betrag umfassen, welcher eine Stimulierung eines menschlichen Körpers gestattet, wenn Schwingungen mit dieser Frequenz auf ihn einwirken. Diese Schwingungsfrequenz liegt üblicherweise zwischen 1 bis 400 Hz, vorzugsweise zwischen 10 und 120 Hz und weiterhin vorzugsweise zwischen 50 und 80 Hz oder zwischen 100 und 120 Hz. Schwingungen mit Frequenzen in solchen Bereichen können fortlaufend oder mit Unterbrechung bei Beobachtung der Symptome des menschlichen Körpers angewendet werden. Um die Schwingungen an dem lebenden Körper mit Unterbrechung anwenden zu können oder um die Wachphase zu verkürzen, wird ein Zeitgeber verwendet.
Die vorstehend genannten sowie andere Aufgaben ebenso wie vorteilhafte Merkmale der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Zeichnungsfiguren offensichtlich. Es zeigt:
Fig. 1 ein schematisches Konstruktionsschaubild einer Ausführungsform des Schwingungserregers, der Unwuchtgewichte verwendende Dreh- bzw. Rotationskörper gemäß der Erfindung aufweist;
Fig. 2 ein Schaltplan einer relativen Phasendifferenzregelung für die Unwuchtgewichte in der Ausführung des Schwingungserregers, der Unwuchtgewichte aufweisende Rotationskörper gemäß der Erfindung verwendet;
Fig. 3 Ausgangssignale von verschiedenen Teilen der Ausführungsform des Schwingungserregers, der Unwuchtgewichte aufweisende Rotationskörper gemäß der Erfindung verwendet;
Fig. 4 ein schematisches Konstruktionsschaubild einer Ausführungsform eines selbsttragenden Schwingungserregers, der Unwuchtgewichte verwendende Rotationskörper gemäß der Erfindung aufweist;
Fig. 5 eine teilweise aufgebrochene Ansicht einer Ausführungsform einer mattenartigen Schwingungsanregungseinrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 6 eine Frontansicht einer Ausführungsform einer gürtelartigen Schwingungsanregungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 eine schematische, perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Schwingungsweste einer Körper und Unterleib durch Schwingungen anregenden Einrichtung gemäß der Erfindung; und
Fig. 8 eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht einer Ausführungsform einer helmartigen Schwingungsanregungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend im Zusammenhang mit den Zeichnungen erläutert.
In einem Schwingungserreger, der Unwuchtgewichte aufweisende Dreh- bzw. Rotationskörper verwendet, sind koaxial gegenüberliegend angeordnete erste und zweite Rotationskörper 1, 2 mit Unwuchtgewichten 3, 4 vorgesehen, die durch Elektromotoren 5, 6 für eine Rotationsbewegung angetrieben werden, wie dies in Figur 1 gezeigt ist. Zu erfassende Einzelelementteile 7, 8, die durch Vorsprünge oder Markierungen gebildet sein können, sind an geeigneten Abschnitten der rotierenden Teile, beispielsweise der Elektromotorwellen angeordnet. Das zu erfassende Einzelelementteil 7 ist in einer vorbestimmten Beziehung zu dem Gewicht 3 angeordnet. Das zu erfassende Einzelelementteil 8 ist in einer solchen Stellung bezüglich dem Gewicht 4 angeordnet, die identisch mit der vorstehend erwähnten vorbestimmten Beziehung ist. Z. B. stehen die ersten und zweiten Rotationskörper 1, 2 sowie die Unwuchtgewichte 3, 4 alle in gleichphasiger Beziehung.
In diesem Unwuchtgewichte aufweisenden Schwingungserreger wird die schwingungserregende Kraft, d. h. die Amplitude der Schwingung auf Basis einer Phasendifferenz zwischen den Unwuchtgewichten 3, 4 und die Schwingungsdifferenz auf Basis der Drehzahl hiervon bestimmt. Die Schaltung eines Amplitudenreglers für den Schwingungserreger, d. h. einen relativen Phasenunterschiedregler für die Unwuchtgewichte ist in Figur 2 gezeigt.
Erfassungseinrichtungen für die Rotationsbewegung (elektromagnetische Meßaufnehmer) 9, 10 sind an Abschnitten eines festen Teiles vorgesehen, welcher nahe den zu erfassenden Teilen 7, 8 ist. Die Ausgangsleitungen der Erfassungseinrichtungen 9, 10 für die Rotationsbewegung sind mit einem Phasenmeßelement 11 und jeweils mit Frequenz/Spannungskonvertern 12, 13 verbunden.
Die Ausgangsleitung des Frequenz/Spannungskonverters 12 ist mit einem Subtrahierglied 14 und einem Addierglied 15 verbunden. Die Ausgangsleitung einer Drehzahlbestimmungseinrichtung 16 ist ebenfalls mit dem Subtrahierglied 14 verbunden. Die Ausgangsleitung des Subtrahiergliedes 14 ist mit dem Elektromotor 5 über einen Steuerverstärker 17 verbunden.
Die Ausgangsleitung des Frequenz-Spannungskonverters 13 ist mit einem Subtrahierglied 18 verbunden, wobei die Ausgangsleitung des Addiergliedes 15 ebenfalls mit dem Subtrahierglied 18 verbunden ist. Die Ausgangsleitung des Subtrahiergliedes 18 steht in Verbindung mit dem Elektromotor 6 über einen Steuerverstärker 19.
Die Ausgangsleitung des Phasenelementes 11 ist mit einem Subtrahierglied 21 über einen Tiefpaßfilter 20, die Ausgangsleitung einer Phasenwinkelbestimmungseinrichtung 22 ebenfalls mit dem Subtrahierglied 21 verbunden. Die Ausgangsleitung des Subtrahiergliedes 21 ist mit dem Addierglied 15 verbunden, mit dem die Ausgangsleitung des Frequenz/Spannungskonverters 12 verbunden ist.
In dem Rotationskörper mit Unwuchtgewichten verwendenden Schwingungserreger sind der E-Motor 5, an dem der das Gewicht 3 aufweisende Rotationskörper 1 angebracht ist, und der E-Motor 6, mit dem der mit dem Gewicht 4 versehene Rotationskörper 2 fest verbunden ist, einander gegenüberliegend auf einer Grundplatte 23, wie dies in Figur 4 dargestellt, angeordnet. Die vorstehend genannten Bauteile sind durch ein Gehäuse 24 abgedeckt, um so ein Element eines Baukastens zu bilden, das durch Anbringung in verschiedenen Geräten und Einrichtungen verwendet zu werden.
Die Arbeitsweise und die Wirkung des Rotationskörpers mit Unwuchtgewichten verwendenden Schwingungserregers wird nun erläutert.
Ein Befehlsspannungssignal entsprechend der Drehzahl pro Zeiteinheit, welches durch die Drehzahleinstelleinrichtung 16 festgesetzt wird, wird in dem Steuerverstärker 17 verstärkt und dem E-Motor 5 zugeführt, um den E-Motor 5 zu einer Drehbewegung zu veranlassen, d. h. den ersten Rotationskörper 1 mit einer Drehzahl entsprechend dem Signal rotieren zu lassen. Jedesmal wenn der erste Rotationskörper 1 eine volle Umdrehung durchführt, wird diese Tatsache als eine Umdrehung des durch die Einrichtung 9 zum Erfassen einer Drehbewegung zu erfassenden Teiles 7 erfaßt und ein Ein-Impulssignal ausgegeben. Dieses Impulssignal wird in ein Spannungssignal mittels des Frequenz/Spannungskonverters 12 überführt und zu dem Subtrahierglied 14 zurückgeführt. Demgemäß werden die Drehzahlen pro Einheit, d. h. die Drehzahl des E-Motors 5 bzw. des ersten Rotationskörpers 1 so aufrechterhalten, daß es mit der Anzahl an Umdrehungen pro Zeitheit, d. h. der durch die Einstelleinrichtung 16 für die Umdrehungen vorgegebenen Drehzahl übereinstimmt.
Das Spannungssignal, das auf dem Impulssignal entsprechend der erfaßten Anzahl an Umdrehungen des zu erfassenden Teiles 7 basiert und von dem Frequenz/Spannungskonverter 12 ausgegeben wird, wird durch den Steuerverstärker 19 verstärkt und dem E-Motor 6 eingegeben, so daß der E-Motor 6 bzw. der zweite Rotationskörper 2 entsprechend diesem Signal in Drehung versetzt wird und synchron mit dem E-Motor 5 bzw. dem ersten Rotationskörper 1 läuft.
Jedesmal wenn der zweite Rotationskörper 2 eine vollständige Umdrehung durchführt, wird diese Tatsache als eine Umdrehung des zu erfassenden Teiles 8 mittels der Erfassungseinrichtung 10 für die Rotationsbewegung erfaßt und ein Ein-Impulssignal ausgegeben. Dieses Impulssignal wird in ein Spannungssignal in dem Frequenz/Spannungskonverter 13 umgewandelt und dem Subtrahierglied 18 zurückgeführt. Deshalb wird die Anzahl an Umdrehungen des zweiten Rotationskörpers 2 genau so aufrechterhalten, daß es mit der des ersten Rotationskörpers 1 übereinstimmt.
Die oben erwähnten Impulssignale, die den Rotationen des ersten und zweiten Rotationskörpers 1, 2 entsprechen und von den Erfassungseinrichtungen 9, 10 für die Rotationsbewegungen ausgegeben werden, werden in das Phasenmeßelement 11 in unterschiedlichen Augenblicken eingegeben.
Das zu erfassende Teil 7 weist eine bestimmte Anordnungsbeziehung zu dem Gewicht 3 auf. Das zu erfassende Teil 8 weist eine solche Anordnungsbeziehung zu dem Gewicht 4 auf, daß diese identisch mit der vorstehend erwähnten Beziehung ist. Demgemäß wird in dem Phasenmeßelement 11 der Phasenunterschied zwischen den Unwuchtgewichten 3, 4 als eine Zeitdifferenz zwischen den zwei Impulssignalen erfaßt.
Ein von dem Phasenmeßelement 11 ausgegebenes und der Phasendifferenz zwischen den Unwuchtgewichten 3, 4 entsprechendes Signal wird in dem Tiefpaßfilter 20 geglättet. Das geglättete Phasenunterschiedssignal, d. h. ein Spannungssignal proportional zu dem Phasenunterschied wird als ein Rückführsignal in das Subtrahierglied 21 eingegeben. Ein Signal, welches einer Abweichung der Phasendifferenz entspricht und welches von der Einstelleinrichtung 22 für den Phasenwinkel zurückgeführt wird, wird von dem Subtrahierglied 21 in das Addierglied 15 eingegeben. Der E-Motor 6 wird auf Basis dieses Signales gesteuert.
Als Ergebnis wird die Abweichung der Phase des Gewichtes 4 an dem zweiten Rotationskörper 2 von dem des Gewichtes 3 an dem ersten Rotationskörper 1 so aufrechterhalten, daß es in Übereinstimmung mit der Phasendifferenz sich befindet, welche beliebig durch die Einstelleinrichtung 22 für den Phasenwinkel vorgegeben wird. Die Rotation des zweiten Rotationskörpers 2 erfolgt synchron.
Demgemäß werden die Unwuchtgewichte 3, 4 an den ersten und zweiten Rotationskörpern 1, 2 mit einer gewünschten Drehzahl und mit einer gewünschten Phasendifferenz durch Vorgabe entsprechender Werte in Drehung versetzt, welche durch die Einstelleinrichtung 16 für die Vorgabe der Anzahl der Umdrehungen und die Einstelleinrichtung 22 in einer gewünschten Weise erfolgt, wodurch die Schwingungssteuerung unter Verwendung der Vektoren der Fliehkraft in dem Rotationskörper mit Unwuchtgewichten verwendeten Schwingungserregers durchgeführt wird.
Die Beispiele für Schwingungsanregungseinrichtungen, die die vorstehend beschriebene Ausführungsform des Rotationskörper mit Unwuchtgewichten verwendenden Schwingungserregers benutzen, werden in den Figuren 5 bis 8 gezeigt.
Bei der in Figur 5 gezeigten Ausführungsform ist der Rotationskörper mit Unwuchtgewichten verwendende Schwingungserreger an einem mattenartigen Schwingungsanregungsgerät angeordnet. Das mattenartige Schwingungsanregungsgerät kann eingesetzt werden in Zusammenhang mit z. B. einer Strohmatte, einer dicken Steppdecke, einem Bett, einem Stuhl und durch Auflegen auf einem Boden. Das mattenartige Schwingungsanregungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt rechteckige in Laminatform aufgebaute Schaumstoffelemente 25, 25a und kann gefaltet werden. Eine elastische Platte 26, die härter als die Schaumstoffelemente ist, ist an der oberen Oberfläche der oberen Schaumstoffelemente angeordnet. Die oberen Schaumstoffelemente 25 sind mit einer Vielzahl von Sacklochbohrungen versehen, in welchen der vorstehend beschriebene Schwingungserreger 27 hineingesetzt wird.
Das Schwingungsgerät ist mit einer Antriebseinrichtung 29, welche eine Phasenunterschiedsberechnungeinheit und eine Rotationssteuereinheit umfaßt, über den Schwingungserreger 27 und einen Steuerdraht 28 verbunden. Der Schwingungserreger 27 ist in der Lage mit einer Frequenz von z. B. 30 bis 150 Hz zu vibrieren.
In dieser Ausführungsform sind Schwingungserreger 27 in den Schaumstoffteilen 25 angeordnet. Die Schwingungserreger 27 können lösbar an den geeigneten Abschnitten der oberen Oberfläche der Schaumstoffelemente 25 in der Weise angeordnet werden, daß sie der Größe eines menschlichen Körpers bzw. Teilen von diesem entsprechen, um den menschlichen Körper durch Schwingungen zu stimulieren. Hierzu können beispielsweise Oberflächenhaftelemente verwendet werden.
Das so gebildete mattenartige Schwingungsanregungsgerät wird frei z. B. auf eine Strohmatte, eine dicke Steppdecke, einem Teppich, einem Stuhl, einem Boden oder einer Bodenfläche gelegt, um durch Vibration einen Teil oder den gesamten menschlichen Körper zu stimulieren. Solch eine durch Schwingungen erfolgte Stimulation hat eine merkbare Wirkung in der Entspannung der Muskeln des menschlichen Körpers, in der Verbesserung der Zirkulation des Blutes, in der Verkürzung der Wachzeiten beim Schlafen, beim Aufwecken und bei der Beseitigung von beispielsweise Schulterverspannungen, Muskelverspannungen, Hexenschuß, Arthritis, Rheuma o. dgl.
Selbst bei einem gesunden menschlichen Körper dient das vorliegende Gerät zur Verkürzung der Wachzeit beim Schlafen und veranlaßt auch einen Geräuschschlaf, entspannt den Körper und gibt dem Geist ein Gefühl der Sicherheit.
Eine in Figur 6 gezeigte Ausführungsform zeigt ein gürtelartiges Schwingungsanregungsgerät, welches mehr als einen der Schwingungserreger 27 aufweist, die in einem Gürtelelement 30 angeordnet sind. Es wird verwendet durch Herumlegen um den Arm, das Bein, die Hüfte o. dgl. eines menschlichen Körpers. Ein federndes Halteelement 31, welches einen Schwingungserreger 27 darin aufnimmt, ist in dem Gürtelelement 30 vorgesehen. An jedem Ende des Gürtelelementes 30 ist eine Schließeinrichtung wie eine Oberflächenhaftschließeinrichtung angeordnet. Der Schwingungserreger 27 ist über Führungsdrähte 28 mit einer Antriebseinheit 29 verbunden.
Das gürtelartige Schwingungsanregungsgerät gemäß dieser Ausführungsform kann frei um den Arm, das Bein oder die Hüfte eines menschlichen Körpers zur Stimulation mit Schwingungen einer Frequenz von 30 bis 150 Hz herumgelegt werden, so daß die Schwingungsanregung einen bemerkenswerten Effekt in der Entspannung der Muskeln des menschlichen Körpers, in der Verbesserung der Blutzirkulation, in der Verkürzung der Wachzeit beim Schlafen, beim Aufwachen eines Anwenders und bei der Beseitigung einer Verspannung in der Schulter, einer Muskelverspannung, einem Hexenschuß, Arthristis, Rheuma und Anfälle davon aufweist. Ein gürtelartiges Schwingungsanregungsgerät hat darüber hinaus die Wirkung, beim Aufwärmen vor oder nach dem Sport und zur Durchführung von Massagen vor oder nach dem Sport eingesetzt werden zu können.
Eine in Figur 7 gezeigte Ausführungsform wird verwendet, um durch Schwingungen den gesamten Umfang eines Körpers und Unterleibes eines menschlichen Körpers zu stimulieren. Bei dieser Ausführungsform wird eine ringförmige Schwingungsröhre 34, welche eine harte äußere Wand und eine elastische innere Schwingungsumfangswand 33 aufweist, und ein Schwingungserreger 27 durch eine flexible Röhre 36 über eine Druckkammer 35 miteinander verbunden. Öl ist in das Innere der flexiblen Röhre 36 eingefüllt, so daß dieses Öl die Schwingungen des Schwingungserregers 27 weiterleitet, um die elastische Vibrationswand 33 in Schwingungen zu versetzen. Die nachgiebige Röhre 36 kann auch mit einer anderen Flüssigkeit als Öl oder Gas gefüllt werden.
Die ringförmige Schwingungsröhre 34 ist in zwei kreisbogenförmige Abschnitte aufgeteilt, welche über ein Scharnier 37 miteinander verbunden sind, so daß diese zwei kreisbogenförmige Abschnitte aufeinander zu und voneinander weg bewegt werden können. Die ringförmige Röhre 34 kann in einem geschlossenen Zustand durch ein Verriegelungselement 38 gehalten werden.
Dieses Schwingungsanregungsgerät hat vorzugsweise einen Aufbau, welcher z. B. in der Lage ist, in Abhängigkeit mit dem Umfang eines menschlichen Körpers aufgeweitet und zusammengezogen zu werden, und dicht an jedem menschlichen Körper unterschiedlicher Größe angeordnet zu werden.
Im Falle der Behandlung eines Patienten mit Asthma, der ausschließlich ein Schwingungsanregungsgerät verwenden kann, ist es vorteilhaft, die ringförmige Schwingungsröhre 34 so auszubilden, daß sie so dicht wie möglich um ihn oder sie herumgeführt werden kann.
Bei der Verwendung dieses Schwingungsanregungsgerätes wird die ringförnige Schwingungsröhre 34 um den Oberkörper oder Unterkörper eines menschlichen Körpers angeordnet und an diesem befestigt. Der menschliche Körper wird dann auf beispielsweise ein Sofa gelegt. Schwingungen werden von dem Schwingungserreger 27 in einer vorbestimmten Frequenz abgegeben und der Asthmaanfall kann dann erleichtert und schnell gestoppt werden.
Leicht unterschiedliche Frequenzen sind für unterschiedliche menschliche Körper notwendig. Demgemäß kann eine Standardfrequenz (z. B. 65 Hz) bei einem menschlichen Körper angewendet werden, um diesen durch Schwingungen zu stimulieren. Eine optimale Frequenz kann dann während der Beobachtung der Symptome des menschlichen Körpers gewählt werden.
Das Schwingungsanregungsgerät gemäß dieser Ausführungsform hat eine ausgezeichnete Wirkung in der Erleichterung und in der Aufhaltung eines Asthmaanfalles, bei der Erleichterung von Muskelschmerzen im Ober- oder Unterkörper, bei der Entspannung und Beseitigung von Müdigkeit der Muskeln, bei einer Verbesserung der Blutzirkulation und der Beseitigung eines Herzhexenschusses.
Wenn ein Patient gesund ist, kann die Vorrichtung Verkürzung der Wachzeit beim Schlafen dienen, einen Geräuschschlaf erzeugen, der Entspannung des Körpers dienen und dem Geist ein Gefühl der Sicherheit geben.
Eine in Figur 8 gezeigte Ausführungsform ist ein helmartiges Schwingungsanregungsgerät, welches zum Aufsetzen auf den Kopf verwendet wird. Ein Helmelement 39 ist mit einem darin befindlichen Schaumstoffelement 40 versehen, welches eine Vertiefung aufweist, die der Form des Kopfes entspricht. Eine Einsetzbohrung 41 für den Schwingungserreger ist in dem Schaumstoffelement 40 vorgesehen, in welches ein Schwingungserreger 27 in der Weise eingesetzt wird, daß seine Schwingungsplatte in Richtung der Öffnung des Helmelementes 39 weist. Die Oberfläche des Schwingungserregers 27, die sich an der gegenüberliegenden Seite der Schwingungsplatte befindet, ist federnd an einer Feder 42 gehalten, die an der Bodenwand des Helmelementes 39 vorgesehen ist. Eine Antriebseinrichtung 29 für den Schwingungserreger 27 ist an einem geeigneten Abschnitt der äußeren Oberfläche des Helmelementes 39 vorgesehen. Der Schwingungserreger 27 ist in der Lage, mit einer Frequenz von z. B. 100 bis 150 Hz zu vibrieren.
Dieses helmartige Schwingungsanregungsgerät wird auf den Kopf eines Menschen aufgesetzt, um die Kopfhaut durch Schwingungen zu stimulieren. Die Kopfhaut wird so massiert, daß bemerkenswerte Wirkungen erreicht werden in der Verbesserung der Blutzirkulation, der Verkürzung der Wachzeit beim Schlafen, dem Aufwachen eines Anwenders, der Beseitigung von Kopfschmerzen, der Entspannung des Körpers und des Geistes und in der Verbesserung des Haarwuchses bzw. der Regeneration von Haar und der Verhinderung von Haarausfall.
Wenn ein Haarerneuerer, wie der "Kankoh-soh Nr. 301" (hergestellt durch das japanische Forschungsinstitut für lichtempfindliche Farben, Okayama, Japan) an die Kopfhaut mittels der Hand aufgesetzt wird, um so die Kopfhaut durch Schwingungen zu stimulieren, wird eine bessere Haarwachstums- und Regenerationswirkung erhalten.
Das helmartige Schwingungsanregungsgerät hat nicht nur eine Verkürzung der Wachzeit beim Schlafen zur Folge, sondern auch einen Aufwacheffekt. Falls deshalb ein Fahrer während seiner Tätigkeit dieses Gerät trägt, dient es einem doppelten Zweck, d. h. es verhindert, daß der Fahrer am Steuer einschläft und sichert sein vorsichtiges Fahren. Wenn dieses Gerät mit einer Frequenz in der Nähe von 10 Hz verwendet wird, bewirkt es eine Wirkung in Überführung der Gehirnwellen in Alphawellen.
Bei dem Rotationskörper mit Unwuchtgewichten gemäß der vorliegenden Erfindung verwendendenen Schwingungserreger werden Absolutwertcodiereinrichtungen, wie sie bei bekannten Schwingungserregern dieser Art zum Erfassen und Überwachen der Phase der Unwuchtgewichte an den Rotationskörpern eingesetzt werden, nicht verwendet. Bei dem Schwingungserreger gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Rotationen der zu erfassenden Einzelelementteile, welche aus Markierungen oder Vorsprüngen bestehen können, erfaßt und die Phase der Unwuchtgewichte bestimmt durch Signale, welche in Form von Impulsen ausgegeben werden, wobei jedes von diesen eine Umdrehung eines Gewichtes repräsentiert. Dies ermöglicht den Schwingungserreger sehr klein zu bauen und für geeignete verschiedene Geräte anzuwenden, wie beispielsweise verschiedenartige Schwingungsanregungsgeräte wie Geräusch-Schlafbetten und Kneter. Darüber hinaus kann der Preis dieses Schwingungserregers herabgesetzt werden.
Die vorliegende Erfindung ist natürlich nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Diese können in verschiedener Art und Weise verändert werden innerhalb des Geistes der Erfindung.

Claims

1. Schwingungserreger, umfassend:

- Drehkörper (1, 2), die jeweils Unwuchtgewichte (3, 4) aufweisen und einander gegenüberliegend angeordnet sind,

- Antriebseinrichtungen (5, 6) zum Drehen der Drehkörper,

- zu erfassende Einzelelementteile (7, 8), die direkt oder indirekt so an den Drehkörpern angebracht sind, daß sie in einer vorbestimmten Positionsbeziehung zu den jeweiligen Gewichten stehen,

- Drehbewegungserfassungseinrichtungen (9, 10), die in ortsfesten Positionen nahe den Orten der Rotationsbewegungen der zu erfassenden Einzelelementteile angeordnet und in der Lage sind, Impulse bei jedem Durchgang der zu erfassenden Einzelelementteile an der jeweiligen Drehbewegungserfassungseinrichtung, d. h. eine für die Rotation jedes zu erfassenden Einzelelementteiles auszugeben,

- ein Phasenmeßelement (11), das den Zeitunterschied zwischen den jeweiligen Impulsen der Drehbewegungserfassungseinrichtungen mißt und ein Ausgangssignal entsprechend dem Phasenunterschied zwischen den Gewichten ausgibt,

- ein Tiefpaßfilter (20) zur Glättung dieses Ausgangssignals und zur Ausgabe eines erfaßten Phasendifferenzsignals, und

- eine Rotationssteuereinrichtung (17, 19), die in der Lage ist, die Antriebseinrichtungen auf der Basis des erfaßten Phasendifferenzsignals so zu steuern, daß das Phasendifferenzsignal eine vorbestimmte Höhe erreicht.

2. Schwingungsanregungsvorrichtung, umfassend einen Schwingungserreger und eine Einrichtung zum Aufbringen von Schwingungen an einen lebenden Körper, um diesen in Schwingung zu versetzen und zu stimulieren, wobei der Schwingungserreger umfaßt:

- Antriebseinrichtungen (5, 6) zum Drehen der Drehkörper,

- ein Tiefpaßfilter (20) zur Glättung dieses Ausgangssignals und zur Ausgabe eines erfaßten Phasendifferezsignals, und

3. Schwingungsanregungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Einrichtung zum Aufbringen von Schwingungen in Form einer Matte ausgebildet ist und der Schwingungserreger (27) in die Einrichtung zum Aufbringen von Schwingungen eingesetzt ist.

4. Schwingungsanregungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Einrichtung zum Aufbringen von Schwingungen in Form eines Gürtels ausgebildet ist und der Schwingungserreger (27) in die Einrichtung zum Aufbringen von Schwingungen eingesetzt ist.

5. Schwingungsanregungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Einrichtung zum Aufbringen von Schwingungen in Form eines Helms ausgebildet ist und der Schwingungserreger an der Innenwand der Einrichtung zum Aufbringen von Schwingungen angeordnet ist.

6. Schwingungsanregungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der Schwingungserreger eine Schwingung mit einer Frequenz im Bereich von 1 bis 400 Hz erzeugt.