EP0270734A1 - Gymnastikgerät zur Durchführung von Bein- und/oder Fussgymnastik - Google Patents

Gymnastikgerät zur Durchführung von Bein- und/oder Fussgymnastik Download PDF

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EP0270734A1
EP0270734A1 EP87108224A EP87108224A EP0270734A1 EP 0270734 A1 EP0270734 A1 EP 0270734A1 EP 87108224 A EP87108224 A EP 87108224A EP 87108224 A EP87108224 A EP 87108224A EP 0270734 A1 EP0270734 A1 EP 0270734A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
swivel
drive
foot
coupling rod
pivot
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP87108224A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Klaus Dr. Huebner
Aloysia Boesl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
A Bosl Firma
Huebner Klaus Dr Med
Original Assignee
A Bosl Firma
Huebner Klaus Dr Med
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by A Bosl Firma, Huebner Klaus Dr Med filed Critical A Bosl Firma
Publication of EP0270734A1 publication Critical patent/EP0270734A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H1/00—Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
    • A61H1/02—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising
    • A61H1/0237—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising for the lower limbs
    • A61H1/0266—Foot
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/12—Driving means
    • A61H2201/1238—Driving means with hydraulic or pneumatic drive
    • A61H2201/1246—Driving means with hydraulic or pneumatic drive by piston-cylinder systems

Definitions

  • the invention relates to a gymnastics device for performing gymnastics and / or foot exercises. Here, however, the gymnastics should be done passively.
  • the invention is therefore based on the object of proposing a device with which the risk of thrombus formation in the legs during an opposition can be reduced and which can also be used in very weakened patients for venous relief and decongesting of tissue.
  • a gymnastics device for performing leg and / or foot gymnastics is provided, with means for receiving at least one foot, which around a Swivel axis are pivotally mounted and connected to a swivel drive.
  • the foot is slightly pivoted in its joint in the natural direction of movement and thus passively moves the muscles of the leg accordingly. If such a measure is carried out during an opposing procedure, the risk of thrombus formation in the leg can be greatly reduced. But also in use in weakened patients, this leads to vein relief and tissue decongestation. Active patient participation is not required.
  • the means for receiving a foot are formed by at least one footrest and one heelrest. This allows the foot to be carried safely.
  • fastening means are provided for the foot. This is particularly advantageous in the case of very weakened patients or when used during an opposing procedure with general anesthesia of the patient.
  • the fastening means are formed by straps. These are easy to attach and easy to use.
  • Another embodiment of the invention provides that the swivel angle and the swivel angle position of the means for receiving the foot are adjustable. In this way, the patient's ability to move can be taken into account.
  • the swivel speed is adjustable. In this way, the success of treatment can be influenced via the speed of movement.
  • a coupling rod is provided in the swivel drive for transmitting the swivel movement. Via a coupling rod, both a swivel movement and a rotary movement of the drive element can be converted into a swivel movement or the swivel movement can be transmitted.
  • the coupling rod is variable in length. This is a simple way to change the swivel angle without changing the swivel angle.
  • a motor which can be regulated in its speed with an output gear, the output element of which is connected to the coupling rod. Since very high energies are not required, this can be a very small electric motor, which can also be turned up if required, and its speed can be regulated very easily.
  • An output gear connected to the motor ensures that the engine speed is reduced down to the output element.
  • the output element can be, for example, a disk which is connected to the coupling rod somewhere at its radius. The output element can rotate the motor continuously during operation. The coupling rod ensures that this rotary movement is converted into a pivoting movement.
  • the output gear is a swivel gear.
  • a swiveling movement is generated directly in the drive area, which can be transmitted by the coupling rod. It is not necessary to convert a rotary movement into a swivel movement.
  • Such devices are also already known from motor vehicle windshield wiper drives. There are also drives with an electric motor and an output gear in which the output movement is already a swivel movement. Such drives can certainly be used in the device according to the invention.
  • the swivel angle of the output element of the swivel gear is adjustable. This is also known from windshield wiper drives. The same applies to the swivel speed.
  • the output element be connected to the coupling rod at a radial distance from its axis of rotation. If the output element is not arranged directly on the pivot axis, that is, a coupling rod must be provided between the output element and the part to be pivoted, it is necessary for the coupling rod to maintain a certain radial distance from the axis of rotation. This distance is decisive for the size of the swivel angle.
  • the radial distance for the connection to the coupling rod is adjustable. This allows the size of the swivel angle to be changed in the desired manner with the simplest means.
  • At least the output element is arranged such that its distance from the pivot axis of the means for receiving the foot can be changed. This allows the swivel angle position of the set swivel angle to be changed.
  • a linear drive be used as the swivel drive.
  • a swiveling movement can also be achieved with a linear drive.
  • a linear drive can also be controlled very precisely and precisely.
  • a fluid-operated swivel drive is used as the swivel drive.
  • a swivel drive can be mounted with its output axis directly and coaxially to the swivel axis and connected to it.
  • a piston-cylinder unit is used as the pivot drive, the piston rod of which is connected to the pivot axis via a pivot lever which is arranged in a rotationally fixed manner on the pivot axis.
  • a piston-cylinder unit is a very simply constructed and easily controllable linear drive. It can be operated via a fluid, so that no electrical systems or circuits in the area of the device are required. This is particularly advantageous when no ionization of the ambient air is allowed to occur or when, for whatever reason, destruction of the electrical part of the device with storm damage to the patient is to be feared or when working under any difficult conditions, for example under liquid .
  • the piston-cylinder unit is designed to be adjustable in stroke and is arranged in a position-changing manner on a support unit in order to change the distance from the pivot axis.
  • Figures 1 to 3 show in different views the same embodiment of a device according to the invention.
  • Mounted on a support unit 20 are two bearing blocks 21 and 22 in an opposing arrangement. These bearing blocks carry a pivot axis 4 on which a fastening piece 23 is arranged in a rotationally fixed manner.
  • a plate-like footrest 1 is fastened to the fastening piece 23 and has a heel rest 9 at its lower end.
  • the fastening piece 23 should be designed so that the back of the footrest 1 comes as close as possible to the pivot axis 4.
  • the heel support 9, on the other hand, should be arranged in such a way that a central line through the leg, through the ankle and through the pivot axis 4 can be laid as a straight line when the leg is parallel to the support unit 20.
  • the ankle can also be slightly below or above this line. This is a convenient arrangement for the desired swiveling movement of the foot in the ankle.
  • a joint piece 24 is provided on the rear side of the footrest 1 and this joint piece 24 is articulatedly coupled to a coupling rod 12, which is arranged on its side with the second end on the output element 18 of a swivel drive 7.
  • the output element 18 can be disc-shaped with a T-groove 25 running on a diameter line, in which a suitable joint piece for the coupling of the coupling rod 12 is displaceably but fixably guided.
  • the output element 18 is driven by an electromonot 16, the speed of which is reduced to a sufficient extent via the output gear 17. If the motor 16 is now switched on, the output element 18 rotates accordingly with its slow speed corresponding to the gear ratio. This rotary movement is converted in a known manner via the coupling rod 12 into a back and forth movement of the joint piece 24, which thereby swivels the footrest 1 correspondingly about the pivot axis 4 in an immediately recognizable manner.
  • the size of the swivel angle depends on the radial position at which the coupling rod 12 is coupled to the output element 18. The further outwards this coupling takes place, the greater the swivel angle and vice versa.
  • the coupling rod 12 can either be lengthened or shortened, or, for example, the entire swivel drive 7 can be adjusted in the direction of the arrow 26.
  • the entire device can be pushed under a leg to be treated, until the foot 3 comes to rest on the footrest 1. there the foot 3 is then fastened by means of the straps 10 and 11 to be applied.
  • a further strap 27 can be provided to secure the leg. At the same time, this keeps the entire device in the correct position relative to the leg. Since the mobility of the patient's foot 3 is known in each individual case, the swivel angle position and the swivel angle size can be set in the manner already described.
  • the motor 16 can now be switched on at the required speed, taking into account the translation to the drive element 18, as a result of which the footrest 1 is pivoted back and forth, as indicated by the arrow 28.
  • the patient's leg is not or only very slightly moved.
  • Figure 5 shows a device according to the invention, in which the footrest 1 is pivotally mounted in an arrangement as described for Figures 1 to 3. However, an arrangement according to FIG. 4 is also possible.
  • a swivel axis 5 is in turn non-rotatably connected to the footrest 1 or 2 via corresponding devices.
  • a swivel movement of the swivel axis 5 thus causes a corresponding swivel movement of the footrest 1 or 2.
  • the swivel axis 5 is again to generate a swivel movement rotatably connected to a pivot lever 15 whose second end is pivotally connected to the connecting piece of the free end of a piston rod 14.
  • the piston rod 14 is part of a piston-cylinder unit 13, and is connected in the interior of the associated cylinder to a piston (not shown) in the usual way.
  • the piston-cylinder unit is fluid-operated, preferably air-operated.
  • the cylinder On the side facing away from the piston rod 14, the cylinder has a stroke setting 29 known per se. Such stroke settings are known. It is therefore not necessary to go into this in more detail.
  • the cylinder body itself is fastened to a support unit 19 via an articulated connection 30.
  • the articulated connection 30 is displaceably arranged on the carrying unit 19, so that a change in the rotational angle position of the rotational angle of the footrest 1 or 2 can be brought about by such a displacement.
  • the size of the pivoting angle of the pivoting movement of the footrest 1 depends on the size of the stroke of the piston-cylinder unit 13. Since this stroke can be set via the stroke setting 29, the size of the swivel angle can be set via the stroke setting. Since in such devices the stroke is generally set by one-sided stroke limitation, occurs in the event of a change in the stroke, in addition to the change in the swivel angle, also a change in the swivel angle position. This must be reversed by appropriate displacement of the articulation 30 so that the original swivel angle position is restored. A distance for this can be 20 Abstand.
  • the devices according to FIG. 5 and FIG. 4 have a swivel drive 8 in the form of a linear drive.
  • a fluid-actuated piston-cylinder unit 13, preferably air-actuated, is used as the direct drive element.
  • a pressure source 31 is provided for actuation and is connected to a valve 32 via a line 33.
  • the valve 32 can be switched in three switching positions and has four connections. It is therefore usually referred to as a 4/3-way valve.
  • the 4/3-way valve 32 is switched in the usual way via electromagnets, the electromagnets being connected to a corresponding control 34 via control lines 25 and 36, the control 34 emitting the necessary switching impulses for controlling the 3/4-way valve.
  • the controller 34 also controls the pressure source 31 via the control line 37.
  • Lines 40 and 41 connect the 4/3-way valve 32 to the cylinder space on the piston rod side of the piston and on the opposite side of the piston.
  • An adjustable throttle 42 or 43 is located in the line 40 and 41. These throttles 42 and 43 can be adjusted by a motor. This can be done by the controller 34 via the control lines 44 and 45.
  • throttle 43 can be bypassed in the direction away from the cylinder space by a check valve 46, this is not possible with the throttle 42. Rather, the throttle 42 is preceded by a check valve 47 in the direction away from the cylinder, so that the throttle 42 cannot be flowed through in this direction.
  • a short-circuit line 48 connecting the lines 40 and 41 with a check valve 49 is provided below the throttles 42 and 43 near the cylinder chamber. This ensures that when the piston rod emerges, the displaced flow medium is returned to the other side of the piston, so that correspondingly less pressure medium has to be supplied through line 41.
  • a silencer 50 also ensures that the exhaust air noise is damped.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gymnastikgerät zur Durchführung von Bein- und/oder Fußgymnastik. Zur Minderung der Gefahr einer Thrombosebildung bei operativen Eingriffen soll eine passive Gymnastik möglich sein. Hierzu wird vorgeschlagen, Mittel (1) zur Aufnahme mindestens eines Fußes (3) vorzusehen, welche um eine Schwenkachse (4) schwenkbar gelagert angeordnet und mit einem Schwenkantrieb (7) verbunden sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Gymnastikgerät zur Durchführung von Bei- und/oder Fußgymnastik. Hierbei soll die Gymnastik jedoch passiv betrieben werden.
  • Bei operativen Eingriffen ist erfahrungsgemäß trotz des Einsatzes entsprechender Medikamente die Gefahr einer Thrombosebildung im Bein sehr groß.
  • Es ist weiterhin bei bettlägerigen, sehr geschwächten Patienten problematisch für eine Venenentlastung und eine Gewebsentstauung zu sorgen. Hierzu werden zum Teil sog. Kompressionsstrümpfe verwendet, aber auch Manschetten, die beispielsweise die Beine umfassen und einzelne aufeinander folgende Druckkammern aufweisen, die nachein­ander mit geeignetem Druck eines Strömungsmediums gefüllt werden. Es handelt sich hierbei um die sog. intermetierende Kompression. Insbe­sondere letztere Vorgehensweise hat sich gut bewährt.
  • In vielen Fällen ist es jedoch erstrebenswert Kompessionsverbände oder Manschetten zur Ausübung einer intermetierenden Kompression, die jeweils das Beim umfassen, zu vermeiden. In solchen Fällen wird eine geeignete Entstauung und Venenentlastung nahezu unmöglich.
  • Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde eine Einrichtung vorzuschlagen, mit der die Gefahr einer Thrombusbildung in den Beinen während einer Opperation vermindert werden kann und die außerdem bei sehr geschwächten Patienten zur Venenentlastung und Gewebeentstauung eingesetzt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Gymnastik­gerät zur Durchführung von Bein- und/oder Fußgymnastik vorgesehen ist, mit Mitteln zur Aufnahme mindestens eines Fußes, die um eine Schwenkachse schwenkbar gelagert angeordnet und mit einem Schwenk­antrieb verbunden sind. Mit diesem Gerät wird der Fuß in seinem Gelenk in natürlicher Bewegungsrichtung leicht geschwenkt und damit passiv die Muskulatur des Beines entsprechend bewegt. Soweit eine solche Maßnahme während eines opperativen Eingriffs durchgeführt wird, kann hierdurch die Gefahr einer Thrombusbildung im Bein sehr stark vermindert werden. Aber auch in der Anwendung bei geschwächten Patienten wird hierdurch eine Venenentlastung und Gewebeentstauung herbeigeführt. Eine aktive Mitarbeit des Patienten ist nicht erforderlich.
  • Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Mittel zur Aufnahme eines Fußes von mindestens einer Fußstütze und einer Fersenstütze gebildet werden. Hierdurch kann der Fuß sicher getragen werden.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgeschlagen, daß Befesti­gungsmittel für den Fuß vorgesehen sind. Dies ist besonders vorteilhaft bei sehr geschwächten Patienten oder bei einem Einsatz während eines opperativen Eingriffs mit Vollnarkose des Patienten.
  • Weiterhin ist nach der Erfindung noch vorgeschlagen, daß die Befesti­gungsmittel von Riemen gebildet werden. Diese sind einfach anbringbar und leicht zu handhaben.
  • Eine andere Ausgestaltung der Erfindung wiederum sieht vor, daß der Schwenkwinkel und die Schwenkwinkellage der Mittel zur Aufnahme des Fußes einstellbar sind. Hierdurch kann auf die Bewegungsfähigkeit des Patienten Rücksicht genommen werden.
  • Ergänzend wird nach der Erfindung noch vorgeschlagen, daß die Schwenkgeschwindigkeit einstellbar ist. Hierdurch kann über die Bewegungsgeschwindigkeit Einfluß auf den Behandlungserfolg genommen werden.
  • Weiterhin ist bei der Erfindung eine im Schwenkantrieb vorgesehene Koppelstange zur Übertragung der Schwenkbewegung vorhanden. Über eine Koppelstange kann sehr einfach sowohl eine Schwenkbewegung als auch eine Drehbewegung des Antriebselementes jeweils in eine Schwenkbewegung umgewandelt werden, bzw. die Schwenkbewegung übertragen werden.
  • Ergänzend wird dann nach der Erfindung vorgeschlagen, daß die Koppelstange längenveränderlich ausgebildet ist. Dies ist ein einfaches Mittel um die Schwenkwinkellage ohne Veränderung des Schwenkwinkels zu verändern.
  • In ergänzender Ausgestaltung ist nach der Erfindung vorgesehen, daß im Schwenkantrieb ein in seiner Drehzahl regelbarer Motor mit einem Abtriebsgetriebe vorgesehen ist, dessen Abtriebselement mit der Koppelstange verbunden ist. Da keine sehr hohen Energien benötigt werden, kann es sich hierbei um einen recht kleinen, bei Bedart auch hochdrehenden Elektromotor handeln, der sehr leicht in seiner Drehzahl regelbar ist. Ein mit dem Motor verbundenes Abtriebsgetriebe sorgt für die notwendige Reduzierung der Motordrehzahl bis zum Abtriebselement. Das Abtriebselement kann beispielsweise eine Scheibe sein, die irgendwo an ihrem Radius mit der Koppelstange verbunden ist. Das Abtriebs­element kann bei Betrieb das Motors kontinuierlich drehen. Die Koppelstange sorgt hierbei dafür, daß diese Drehbewegung in eine Schwenkbewegung umgesetzt wird.
  • Nach einer alternativen Ausgestaltung ist nach der Erfindung vorgeschla­gen, daß das Abtriebsgetriebe ein Schwenkgetriebe ist. Damit wird direkt im Antriebsbereich bereits eine Schwenkbewegung erzeugt, die von der Koppelstange übertragen werden kann. Es muß nicht erst eine Drehbewegung in eine Schwenkbewegung umgewandelt werden. Solche Einrichtungen sind auch bereits bekannt aus Kraftfahrzeugscheiben­wischerantrieben. Auch dort existieren bereits Antriebe mit einem Elektromotor und einem Abtriebsgetriebe, bei dem die Abtriebsbewegung bereits eine Schwenkbewegung ist. Solche Antriebe können durchaus bei der erfindungsgemäßen Einrichtung Verwendung finden.
  • Ergänzend ist dann noch vorgeschlagen, daß der Schwenkwinkel des Abtriebselementes des Schwenkgetriebes einstellbar ist. Auch dies ist bereits von Scheibenwischerantrieben her bekannt. Gleiches gilt für die Schwenkgeschwindigkeit.
  • Nach einer bestimmten Ausführungsform der Erfindung wird vorge­schlagen, daß das Abtriebselement in einem radialen Abstand zu seiner Drehachse mit der Koppelstange verbunden ist. Soweit das Abtriebsele­ment nicht unmittelbar auf der Schwenkachse angeordnet ist, also eine Koppelstange zwischen Abtriebselement und denm zu schwenkenden Teil vorgesehen sein muß, ist es erforderlich, daß die Koppelstange einen gewissen radialen Abstand zur Drehachse einhält. Dieser Abstand ist bestimmend für die Größ des Schwenkwinkels.
  • Es wird daher auch nach einer ergänzenden Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß der radiale Abstand für die Verbindung mit der Koppelstange einstellbar ist. Hierdurch gelingt est mit einfachsten Mitteln die Größe des Schwenkwinkels in gewünschter Weise zu verändern.
  • Es ist weiterhin nach der Erfindung noch vorgesehen, daß mindestens das Abtriebselement in seinem Abstand zur Schwenkachse der Mittel zur Aufnahme des Fußes veränderbar angeordnet ist. Hierdurch kann die Schwenkwinkellage des eingestellten Schwenkwinkels verändert werden.
  • Nach einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist vorgeschla­gen, daß als Schwenkantrieb ein Linearantrieb verwendet wird. Auch mit einem Linearantrieb ist problemols eine Schwenkbewegung zu reali­sieren. Ein Linearantrieb ist darüber hinaus sehr feinfülig und präzise steuerbar.
  • Es ist dann weiter nach der Erfindung vorgeschlagen, daß als Schwenkantrieb ein fluidbetätigter Schwenkantrieb verwendet wird. Ein solcher Schwenkantrieb kann mit seiner Abtriebsachse direkt und koaxial zur Schwenkachse montiert und mit dieser verbunden werden.
  • In weiterer Ausgestaltung ist noch vorgeschlagen, daß als Schwenkantrieb eine Kolben-Zylinder-Einheit verwendet wird, deren Kolbenstange über einen Schwenkhebel, der drehfest an der Schwenkachse angeordnet ist, mit der Schwenkachse verbunden ist. Eine solche Kolben-Zylinder-­Einheit ist ein sehr einfach aufgebauter und gut steuerbarer Linearan­trieb. Er kann über ein Fluid betätigt werden, so daß irgendwelche elektrischen Anlagen oder Schaltungen im Bereich des Gerätes nicht erforderlich sind. Dies ist besonders vorteilhaft dann, wenn keinerlei Ionisierungen der Umgebungsluft auftreten dürfen oder wenn, aus welchen Gründen auch immer, eine Zerstörung des elektrischen Teils des Gerätes mit Stormschädigungen des Patienten zu befürchten ist oder wenn unter irgendwelchen erschwerten Bedingungen, beispielsweise unter Flüssigkeit, gearbeitet werden muß.
  • Schließlich ist nach der Erfindung noch vorgeschlagen, daß die Kolben-Zylinder-Einheit hubeinstellbar ausgebildet und auf einer Trageinheit lageveränderlich angeordnet ist zur Veränderung des Abstandes zur Schwenkachse. Mit der Hubeinstellbarkeit und der Lagerveränderlichkeit auf der Trageinheit kann sowohl die Schwenk­winkelgröße als auch die Schwenkwinkellage bequem eingestellt werden.
  • Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Zeichnungen, die Ausführungsbeispiele zeigen, näher erläutert werden.
  • Es zeigen:
    • Figur 1: Ansicht in Richtung des Pfeils B nach Figur 2
    • Figur 2: Ansicht in Richtung des Pfeils C nach Figur 1
    • Figur 3: Ansicht in Richtung des Pfeils A nach Figur 2
    • Figur 4: Darstellung ähnlich Figur 3, jedoch mit veränderter Fußstütze und linearem Schwenkantrieb
    • Figur 5: Vergrößerte Ansicht ähnlich wie Figur 2, jedoch mit Kolben-Zylinder-Einheit als Schwenkantrieb und dessen Schaltung.
  • Die Figuren 1 bis 3 zeigen in verschiedenen Ansichten die gleiche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gerätes. Auf einer Tragein­heit 20 aufmontiert sind zwei Lagerböcke 21 und 22 in sich gegenüber­liegender Anordnung. Diese Lagerböcke tragen eine Schwenkachse 4, auf der drehfest ein Befestigungsstück 23 angeordnet ist. Am Befestigungs­stück 23 wiederum ist eine plattenartig ausgebildete Fußstütze 1 befestigt, die an ihrem unteren Ende noch eine Fersenstütze 9 aufweist. Das Befestigungsstück 23 soll hierbei so ausgebildet sein, daß die Rückseite der Fußstütze 1 möglichst nahe an die Schwenkachse 4 herankommt. Die Fersenstütze 9 andererseits soll so angerodnet sein, daß bei einer parallelen Lage des Beins zur Trageinheit 20 eine mittlere Linie durch das Bein, durch das Fußgelenk und durch die Schwenkachse 4 als gerande Linie gelegt werden kann. Das Fußgelenk kann jedoch auch leicht unterhalb oder oberhalb dieser Linie liegen. Dies ist eine günstige Anordnung für die gewünschte Schwenkbewegung des Fußes im Fußgelenk.
  • Es ist weiter auf der Rückseite der Fußstütze 1 ein Gelenkstück 24 vorgesehen und es ist dieses Gelenkstück 24 gelenkig mit einer Koppelstange 12 gekoppelt, die ihrerseite mit dem zweiten Ende am Abtriebselement 18 eines Schwenkantriebs 7 angeordnet ist. Hierzu kann das Abtriebselement 18 scheibenförmig ausgebildet sein mit einer auf einer Durchmesserlinie verlaufenden T-Nut 25, in welcher ein geeignetes Gelenkstück für die Ankopplung der Koppelstange 12 verschiebbar aber feststellbar geführt ist.
  • Das Abtriebselement 18 wird angetrieben von einem Elektromonotr 16, dessen Drehzahl über das Abtriebsgetriebe 17 in ausreichendem Umfang reduziert wird. Wird nun der Motor 16 eingeschaltet, so dreht sich entsprechend das Abtriebselement 18 mit seiner langsamen, der Übersetzung entsprechenden Drehzahl. Diese Drehbewegung wird in bekannter Weise über der Koppelstange 12 in eine Hin- und Herbewegung des Gelenkstücks 24 verwandelt, das hierdurch in sofort erkennbarer Weise die Fußstütze 1 entsprechend um die Schwenkachse 4 schwenkt. Die Größe des Schwenkwinkels hängt hierbei davon ab, an welcher radialen Position die Koppelstange 12 am Abtriebselement 18 ange­koppelt ist. Je weiter nach außen diese Ankopplung erfolgt, um so größer ist der Schwenkwinkel und umgekehrt. Um die Schwenkwinkellage des Schwenkwinkels zu bestimmen, kann entweder die Koppelstange 12 verlängert oder verkürzt werden, oder aber beispielsweise der ganze Schwenkantrieb 7 in Richtung des Pfeils 26 verstellt werden.
  • Zur Durchführung einer Behandlung kann die gesamte Einrichtung unter ein zu behandelndes Bein geschoben werden, soweit bis der Fuß 3 an der Fußstütze 1 zur Anlage kommt. dort wird dann der Fuß 3 mittels der anzulegenden Riemen 10 und 11 befestigt. Zur Sicherung des Beines kann ein weiterer Riemen 27 vorgesehen sein. Dieser hält gleichzeitig die gesamte Einrichtung in richtiger relativer Lage zum Bein. Da im Einzelfall jeweils die Beweglichkeit des Fußes 3 des Patienten bekannt ist, kann die Schwenkwinkellage und die Schwenkwinkelgröße in der bereits beschriebenen Weise eingestellt werden. Der Motor 16 kann nun mit der notwendigen Drehzahl unter Berücksichtigung der Übersetzung zum Antriebselement 18 eingeschaltet werden, wodurch die Fußstütze 1, wie vom Pfeil 28 angedeutet, hin- und hergeschwenkt wird. Das Bein des Patienten wird hierbei nicht oder nur sehr geringfügig bewegt. Es kann jedoch eine Bewegung des Beins auch vollständig verhindert werden, dann, wenn dafür gesorgt wird, daß die Schwenkachse für die Fußstütze exakt durch das Fußgelenk verläuft. Eine solche Anordnung ist angedeutet in Figur 4. Dort liegt die Fußstütze 2 weiter zurück, so daß dann, wenn der Fuß 3 auf die Fußstütze 2 aufgesetzt wird und die Ferse an der Fersenstütze 9 aufliegt, daß Fußgelenk exakt in der Schwenkachse 6 der in Figur 4 dargestellten Einrichtung liegt. Der in Figur 4 dargestellte Schwenkantrieb weicht jedoch von dem bisher von den Figuren 1 bis 3 beschriebenen Antrieb ab. Es handelt sich beim Antrieb nach Figur 4 um einen Linearantrieb, wie er in Form einer fluidbe­tätigten Koblen-Zylinder-Einheit in Figur 5 mit der zugehörigen Schaltung vergrößert dargestellt.
  • Figur 5 zeigt eine erfindungsgemäße Einrichtung, bei der die Fußstütze 1 schwenkbar gelagert ist in einer Anordnung wie sie zu den Figuren 1 bis 3 beschrieben wurde. Es ist jedoch auch eine Anordnung nach Figur 4 möglich.
  • Bei der Anordnung nach Figur 5 ist eine Schwenkachse 5 wiederum drehfest über entsprechende Einrichtungen verbunden mit der Fußstütze 1 bzw. 2. Eine Schwenkbewegung der Schwenachse 5 bewirkt also eine entsprechende Schwenkbewegung der Fußstütze 1 bzw. 2. Zur Erzeugung einer Schwenkbewegung ist die Schwenkachse 5 wiederum drehfest verbunden mit einem Schwenkhebel 15 dessen zweites Ende mit dem Verbindungsstück des freien Endes einer Kolbenstange 14 gelenkig verbunden ist. Die Kolbenstange 14 ist Teil einer Kolben-Zylinder-Ein­heit 13, und ist im Inneren des zugehörigen Zylinders mit einem nicht näher bezeichneten Kolben in üblicher Weise verbunden. Die Kolben-Zy­linder-Einheit ist fluidbetätigt, vorzugsweise luftbetätigt. An der der Kolbenstange 14 abgewandten Seite weist der Zylinder eine an sich bekannte Hubeinstellung 29 auf. Solche Hubeinstellungen sind bekannt. Hierauf muß daher nicht näher eingegangen werden.
  • Der Zylinderkörper selbst is über eine Gelenkverbindung 30 an einer Trageinheit 19 befestigt. Die Gelenkverbindung 30 ist auf der Trageinheit 19 verschiebbar angeordnet, so daß über eine solche Verschiebung eine Änderung der Drehwinkellage des Drehwinkels der Fußstütze 1 oder 2 bewirkt werden kann. Die Größe des Schwenkwinkels der Schwenkbewegung der Fußstütze 1 ist von der Größe des Hubes der Kolben-Zylinder-Einheit 13 abhängig. Da dieser Hub über die Hubeinstel­lung 29 einstellbar ist, kann die Größe des Schwenkwinkels über die Hubeinstellung eingestellt werden. Da bei solchen Einrichtungen in der Regel die Hubeinstellung durch einseitige Hubbegrenzung erfolgt, tritt bei einer Veränderung des Hubes neben der Veränderung des Schwenk­winkels auch eine Veränderung der Schwenkwinkellage ein. Diese muß wieder rückkängig gemacht werden durch entsprechende Verschiebung der Gelenkverbindung 30, so daß die ursprüngliche Schwenkwinkellage wieder eingestellt ist. Ein Maß hierfür kann der Abstand 20ʹ sein.
  • Die Einrichtungen nach Figur 5 und Figur 4 weisen einen Schwenkantrieb 8 in der Form eines Linearantriebs auf. Als direktes Antriebselement wird eine fluidbetätigte Kolben-Zylinder-Einheit 13, vorzugsweise luftbetätigt, verwendet. Für eine Betätigung ist eine Druckquelle 31 vorgesehen, die über eine Leitung 33 mit einem Ventil 32 verbunden ist. Das Ventil 32 kann in drei Schaltstellungen geschaltet werden und weist vier Anschlüsse auf. Es wird daher üblicherweise als 4/3Wegeventil bezeichnet. Das 4/3Wegeventil 32 wird über Elektromagnete in üblicher Weise geschaltet, wobei die Elektromagnete über Steuerleitungen 25 und 36 mit einer entsprechenden Steuerung 34 verbunden sind, wobei die Steuerung 34 die notwendigen Schaltimpulse für die Steuerung des 3/4Wegeventils abgibt. Die Steuerung 34 steuert über die Steuerleitung 37 ebenfalls die Druckquelle 31.
  • Leitungen 40 und 41 verbinden das 4/3Wegeventil 32 mit dem Zylinderraum auf der Kolbenstangenseite des Kolbens und auf der gegenüberliegenden Seite des Kolbens. In der Leitung 40 und 41 befindet sind jeweils eine verstellbare Drossel 42 bzw. 43. Diese Drosseln 42 bzw. 43 können motorisch verstellt werden. Dies kann über die Steuerlei­tungen 44 und 45 von der Steuerung 34 vorgenommen werden.
  • Während die Drossel 43 in Richtung vom Zylinderraum weg von einem Rückschlagventil 46 umgangen werden kann, ist dies bei der Drossel 42 nicht möglich. Der Drossel 42 ist vielmehr ein Rückschlagventil 47 in Richtung vom Zylinder weg vorgeschaltet, so daß in diese Richtung die Drossel 42 nicht durchströmt werden kann. Unterhalb der Drosseln 42 und 43 nahe am Zylinderraum ist eine die Leitungen 40 und 41 verbindende Kurzschlußleitung 48 mit einem Rückschlagventil 49 vorgesehen. Hiermit wird erreicht, daß bei Austritt der Kolbenstange das verdrängte Strömungsmedium auf die andere Seite des Kolbens zurückgeführt wird, so daß entsprechend weniger Druckmedium durch die Leitung 41 nachgeliefert werden muß. Nahe am Zylinder befindet sich noch je in der Leitung 40 und 41 ein Druckschalter 38 und 39 mit entsprechender Steuerleitung, die je verbunden ist mit der Steuerung 34, so daß bei entsprechendem Druck und damit bei entsprechender Schwenkkraft eine Umschaltung des 4/3Wegeventils 32 erfolgt. Ein Schalldämpfer 50 sorgt noch dafür, daß das Abluftgeräusch gedämpft wird.
    • Liste der verwendeten Bezugszeichen
    • 1 Fußstütze
    • 2 Fußstütze
    • 3 Fuß
    • 4 Schwenkachse
    • 5 Schwenkachse
    • 6 Schwenkachse
    • 7 Schwenkantrieb
    • 8 Schwenkantrieb
    • 9 Fersenstütze
    • 10 Riemen
    • 11 Riemen
    • 12 Koppelstange
    • 13 Kolben-Zylinder-Einheit
    • 14 Kolbenstange
    • 15 Schwenkhebel
    • 16 Motor
    • 17 Abtriebsgetriebe
    • 18 Abtriebselement
    • 19 Trageinheit
    • 20 Trageinheit
    • 20ʹ Abstand
    • 21 Lagerböcke
    • 22 Lagerböcke
    • 23 Befestigungsstück
    • 24 Gelenkstück
    • 25 T-Nut
    • 26 Pfeil
    • 27 Riemen
    • 28 Pfeil
    • 29 Hubeinstellung
    • 30 Gelenkverbindung
    • 31 Druckquelle
    • 32 Ventil
    • 33 Leitung
    • 34 Steuerung
    • 35 Leitung
    • 36 Leitung
    • 37 Leitung
    • 38 Druckschalter
    • 39 Druckschalter
    • 40 Leitung
    • 41 Leitung
    • 42 Drossel
    • 43 Drossel
    • 44 Steuerleitung
    • 45 Steuerleitung
    • 46 Rückschlagventil
    • 47 Rückschlagventil
    • 48 Leitung
    • 49 Rückschlagventil
    • 50 Schalldämpfer

Claims (18)

1. Gymnastikgerät zur Durchführung von Bein- und/oder Fußgym­nastik, gekennzeichnet durch Mittel (1,2) zur Aufnahme minde­stens eines Fußes (3), die um eine Schwenkachse (4,5,6) schwenkbar gelagert angeordnet und mit einem Schwenkantrieb (7,8) verbunden sind.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Aufnahme eines Fußes (3) von mindestens einer Fußstütze (1,2) und einer Fersenstütze (9) gebildet werden.
3. Gerät nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Befestigungsmittel (10,11) für den Fuß (3) vorgesehen sind.
4. Gerät mindestens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel von Riemen (10,11) gebildet werden.
5. Gerät nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkwinkel und die Schwenkwinkel­lage der Mittel (1,2) zur Aufnahme des Fußes (3) einstellbar sind.
6. Gerät nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkgeschwindigkeit einstellbar ist.
7. Gerät nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, gekenn­zeichnet durch eine im Schwenkantrieb (7,8) vorgesehene Koppelstange (12) zur Übertragung der Schwenkbewegung.
8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelstange (12) längenveränderlich ausgebildet ist.
9. Gerät nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Schwenkantrieb (7) ein in seiner Drehzahl regelbarer Motor (16) mit einem Abtriebsgetriebe (17) vorgesehen ist, dessen Abtriebselement (18) mit der Koppelstange (12) verbunden ist.
10. Gerät mindestens nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebsgetriebe ein Schwenkgetriebe ist.
11. Gerät mindestens nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkwinkel des Abtriebselementes des Schwenkgetriebes einstellbar ist.
12. Gerät nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebselement (18) in einem radialen Abstand zu seiner Drehachse mit der Koppelstange (12) verbunden ist.
13. Gerät mindestens nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Abstand für die Verbindung mit der Koppelstange einstellbar ist.
14. Gerät nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens das Abtriebselement (18) in seinem Abstand zur Schwenkachse (4) der Mittel (1) zur Aufnahme des Fußes (3) veränderbar angeordnet ist.
15. Gerät nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Schwenkantrieb (8) ein Linearantrieb (13) verwendet wird.
16. Gerät nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Schwenkantrieb ein fluidbetätigter Schwenkantrieb (13) verwendet wird.
17. Gerät mindestens nach einem der Ansprüche 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß als Schwenkantrieb eine Kolben-Zylinder-­Einheit (13) verwendet wird, deren Kolbenstange (14) über einen Schwenkhebel (15), der drehfest and der Schwenkachse (5) angeordnet ist, mit der Schwenkachse (5) verbunden ist.
18. Gerät mindestens nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylinder-Einheit (13) hubeinstellbar ausgebildet und auf einer Trageinheit (19) lageveränderlich angeordnet ist zur Veränderung des Abstandes (20) zur Schwenkachse (5).
EP87108224A 1986-12-05 1987-06-06 Gymnastikgerät zur Durchführung von Bein- und/oder Fussgymnastik Withdrawn EP0270734A1 (de)

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Effective date: 19890703

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Inventor name: BOESL,ALOYSIA

Inventor name: HUEBNER, KLAUS, DR.