EP3628299A1 - Vibrationsvorrichtung - Google Patents

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EP3628299A1
EP3628299A1 EP19198735.3A EP19198735A EP3628299A1 EP 3628299 A1 EP3628299 A1 EP 3628299A1 EP 19198735 A EP19198735 A EP 19198735A EP 3628299 A1 EP3628299 A1 EP 3628299A1
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EP
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bearing
standing surface
vibration device
surface element
pair
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Andreas Wacker
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Stiefel Rainer
WACKER, CHRISTIAN
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    • A61H2205/12—Feet

Definitions

  • the invention relates to a vibration device for training and therapeutic applications according to the preamble of claim 1.
  • the vibration device has a frame on which a first standing surface element for placing a foot and a second standing surface element for placing another foot are provided.
  • the two standing surface elements are movably held on the frame via a first and second bearing arrangement.
  • Both the first bearing arrangement on the first standing surface element and the second bearing arrangement on the second standing surface element each have three bearing devices, each with at least two degrees of freedom.
  • a movement mechanism driven by a motor is provided, by means of which a recurring pivoting movement can be generated both about a longitudinal axis and about a transverse axis via the bearing arrangements on both standing surface elements.
  • Such vibration devices are used for medical or physiotherapeutic applications or for training purposes, in which in particular the muscles of the user are to be stimulated and built up and / or the sense of balance is to be improved.
  • the user stands on the standing surface elements, which are moved in a vibrating or tumbling manner during operation via the movement mechanism, so that the movements are delivered to the user's feet.
  • the musculoskeletal system and the equilibrium organs of the user react to the movements generated by the vibrating device in order to compensate for them and thus to maintain the upright position.
  • a vibration device in which two standing surface elements can be moved in each case about a longitudinal axis and a transverse axis.
  • the two standing surface elements are mounted on mutually adjacent inner sides on a ball joint and on an outer side facing away from the inner side via two connecting rod devices arranged in pairs.
  • the connecting rod devices are each driven offset from one another via an eccentric shaft in order to produce a wobbling vibration movement on both standing surface elements.
  • a disadvantage of the known vibration device is that, due to the relatively far apart eccentric shafts of the two standing surface elements, a relatively complex movement mechanism with a double chain or belt drive is required. This movement mechanism causes relatively high manufacturing costs and is also prone to malfunction or maintenance-intensive.
  • the object of the invention is to avoid the disadvantages mentioned in a generic vibration device and to enable inexpensive manufacture and stable and inexpensive operation.
  • the first bearing arrangement has a first pair of bearings from two bearing devices and the second bearing arrangement has a second pair of bearings from two bearing devices, each on a first side of the standing surface elements.
  • all four bearing devices of the two bearing pairs are mounted coaxially on the first side along a common axis and can be acted upon by the motor with a driving force.
  • both footprint elements can be driven in a particularly simple manner via a common motor, as a result of which the manufacturing costs of the movement mechanism and of the vibration device can be reduced overall.
  • the simple construction of the movement mechanism ensures low-maintenance and stable operation.
  • the common axis is formed by a common drive shaft. This makes it possible to apply the torque generated by the motor to all four bearing devices simultaneously via the common drive shaft in order to generate a wobbling movement or vibration on the standing surface elements.
  • the four bearing devices each have a connecting rod which is mounted eccentrically on the drive shaft. This ensures a stable transmission of movement from the drive shaft to the bearing devices and from these to the base elements.
  • the connecting rod has a connecting rod eye at one end on the shaft side, which cooperates with an eccentric disk of the drive shaft.
  • the rotational movement of the drive shaft can be converted into a stable longitudinal movement the connecting rods are converted, which in turn can be used for the recurring deflection of the respective base element.
  • a desired amplitude of the recurring lifting and lowering movement of the standing surface elements can be set during operation of the vibration device.
  • the bearing devices of the first pair of bearings and the bearing devices of the second pair of bearings are each eccentrically held to one another in the direction of rotation by a bearing offset on the drive shaft.
  • the two bearing devices each of a pair of bearings produce mutually offset lifting and lowering movements, which leads to a wobbling movement of both standing surface elements both about the longitudinal axis and about the transverse axis. In this way, the muscles and the sense of balance of the user can be stimulated in a particularly effective manner.
  • the bearing offset is 10 to 30 °, which stimulates the muscles and the sense of balance in a gentle manner.
  • the bearing devices of the two bearing pairs are held eccentrically on the drive shaft offset from one another in the direction of rotation by a bearing pair offset. In this way, wobbling movements offset to one another are generated on the two standing surface elements, which can further increase the stimulation of the muscles and the sense of balance of the user.
  • the bearing pair offset is advantageously adjustable, for example by means of an eccentric disc held adjustably within a connecting rod eye.
  • the vibration device or the vibration behavior of the two standing surface elements can be set individually to one another depending on the application and user.
  • the bearing pair offset can be changed automatically, as a result of which the vibration behavior of the two standing surface elements changes with respect to one another over a period of use of the vibration device, in order to counteract a habituation effect of the user, particularly in the case of longer applications.
  • the bearing devices of the two bearing pairs have an offset of 10 to 30 ° to one another. An effective stimulation of the muscles can be achieved in this area, while the user can maintain a sufficiently stable position.
  • the four bearing devices have a ball joint on a base-side end of the respective connecting rod, on which the respective base element is rotatably mounted.
  • the connection between the connecting rods and the standing surface elements has three degrees of freedom, as a result of which a trouble-free transmission of movement from the connecting rods to the standing surface elements can be ensured.
  • both the first standing surface element and the second standing surface element are held on a second side facing away from the first side via a ball bearing on the frame, as a result of which a particularly movable mounting of the standing surface elements is achieved during operation.
  • the ball bearing is rigidly connected to the frame on one side, so that only rotational movements and in particular no translatory movements occur on the frame.
  • an area with an amplitude of approximately zero is provided on the ball bearings.
  • a user for example at the beginning of an application, can initially stand on the second surface in the area with low amplitude on the stand area elements.
  • he can then move his feet in the direction of the first side of the footprint elements in order to expose his body to an increasingly greater amplitude.
  • the ball bearings provided thus create a zone with greater stability on the second side, which can be used by the user for easier entry or for an interim recovery from the wobble movement.
  • the Figures 1 and 2 show a vibrating device 2 for generating recurring pivoting movements or wobbling movements on a first standing surface element 4 and a second standing surface element 6.
  • a user can put his feet F on these to move his muscles and his balance organs through the movement of the vibrating device 2 for training or therapeutic purposes to stimulate.
  • the first standing surface element 4 is held by a first bearing arrangement 8 and the second standing surface element 6 by a second bearing arrangement 10 on a frame 12 which can be placed on a floor.
  • Both bearing arrangements 8, 10 each have three bearing devices L. Two of the three bearing devices L each form a first bearing pair 14 and a second bearing pair 16 on a first side S1 of the two standing surface elements 4, 6.
  • the respective third bearing device L also forms a first ball bearing 18 or a second ball bearing 20, which is connected to one of the second side S2 of the respective base element 4, 6 facing away from the first side S1 is provided.
  • Both ball bearings 18, 20 on the second side S2 connect the respective base element 4, 6 directly to the frame 12, a rigid connection of one side of the ball bearing 18, 20 to the frame 12 and a likewise rigid connection of another side of the ball bearing 18, 20 is formed with the respective base element 4, 6. In this way, the amplitude of the ball bearing 18, 20 goes to zero during operation of the vibration device 2.
  • the two bearing pairs 14 and 16 are part of a movement mechanism which can be driven by a motor 22 and by means of which the two standing surface elements 4, 6 can be set into the desired wobble movement, in which they move both about a transverse axis AQ and about a respective longitudinal axis AL can be pivoted around repeatedly. Both the transverse axis AQ and the two longitudinal axes AL extend through the ball bearings 18, 20.
  • the bearing devices L of the two bearing pairs 14, 16 each have a connecting rod 24 for this purpose, which forms a connecting rod eye 26 at one end on the shaft side, which cooperates with an eccentric disc 28.
  • the four eccentric disks 28 are connected to a drive shaft 30 which is driven by the motor 22, as from Fig. 1 can be seen.
  • the drive shaft 30 forms an axis A on which the four bearing devices L of the two bearing pairs 14, 16 are mounted jointly and coaxially and via which they can be subjected to a driving force or a driving torque M of the motor.
  • ball bearings 32 are provided which, in operation, allow an undisturbed wobble movement between the base surface elements 4, 6 and the movement mechanism of the vibration device 2 due to their three degrees of freedom.
  • the bearing devices L of the two bearing pairs 14, 16 each have a bearing offset, which is, for example, between 10 and 30 ° and by the connecting rod 24 of the left bearing device L in the case of two standing surface elements 4, 6 higher at the time shown is deflected as the connecting rod 24 of the right bearing device.
  • This bearing offset between the bearing devices L of the two bearing pairs 14, 16 results in a recurring pivoting movement of the two when the movement mechanism is driven Footprint elements 4, 6 generated about the respective longitudinal axis AL.
  • the two footprint elements 4, 6 are in the embodiment according to Figure 3A arranged parallel to each other at all times.
  • the first pair of bearings 14 it is also possible for the first pair of bearings 14 to have a total of a pair of bearings offset in the direction of rotation D around the axis A compared to the second pair of bearings 16.
  • the two footprint elements 4, 6, as in Fig. 3 B shown pivoted offset to one another during operation of the vibration device 2.
  • the reactions to be brought about by the muscles and the equilibrium organs of the user to compensate for the vibration or tumbling movements of the two standing surface elements 4, 6 can be increased still further, whereby the training effect can also be increased.
  • an adjustability of the bearing pair offset can also be provided, for example by means of an eccentric disk 28 (not shown) that is adjustable relative to the connecting rod eye.
  • an eccentric disk 28 (not shown) that is adjustable relative to the connecting rod eye.
  • the intensity of the movement of the vibration device 2 to be compensated by the user can be set individually, depending on the application and the user.
  • It is also possible to change the bearing pair offset automatically during an application for example by means of an electric actuator on the adjustable eccentric disc 28, which operates according to a predetermined control profile or according to a random principle (not shown). In this way, a habituation effect can be prevented by the same user, in particular in the case of longer applications or frequent use of the vibration device, by means of which the training effect or the muscle building could be reduced.
  • the first pair of bearings 14 is arranged in mirror image relative to the second pair of bearings 16. In this way, both footprint elements 4, 6 move in opposite directions during operation of the vibration device 2.
  • the user thus has the possibility of starting an application, for example, by putting the feet on the second side S2 in order to initially expose his muscles and his sense of balance to a lower amplitude.

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Abstract

Eine Vibrationsvorrichtung (2) für Trainings- und therapeutische Anwendungen weist ein Gestell (12), ein erstes Standflächenelement (4) zum Aufsetzen eines Fußes (F), das über eine erste Lageranordnung (8) beweglich am Gestell (12) gehalten ist, ein zweites Standflächenelement (6) zum Aufsetzen eines weiteren Fußes (F), das über eine zweite Lageranordnung (10) beweglich am Gestell (12) gehalten ist, wobei sowohl die erste Lageranordnung (8) am ersten Standflächenelement (4) als auch die zweite Lageranordnung (10) am zweiten Standflächenelement (6) jeweils drei Lagereinrichtungen (L) mit jeweils wenigstens zwei Freiheitsgraden aufweist, und eine von einem Motor (22) angetriebene Bewegungsmechanik auf, mittels der über die Lageranordnungen (8, 10) an beiden Standflächenelementen (4, 6) jeweils sowohl um eine Längsachse (AL) als auch um eine Querachse (AQ) eine wiederkehrende Schwenkbewegung generierbar ist. Dabei ist vorgesehen, dass die erste Lageranordnung (8) ein erstes Lagerpaar (14) aus zwei Lagereinrichtungen (L) und die zweite Lageranordnung (10) ein zweites Lagerpaar (16) aus zwei Lagereinrichtungen (L) an jeweils einer ersten Seite (S1) der Standflächenelemente (4, 6) aufweist und dabei alle vier Lagereinrichtungen (L) entlang einer gemeinsamen Achse (A) koaxial gelagert und mit einer Antriebskraft des Motors (22) beaufschlagbar sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vibrationsvorrichtung für Trainings- und therapeutische Anwendungen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Vibrationsvorrichtung weist ein Gestell auf, an dem ein erstes Standflächenelement zum Aufsetzen eines Fußes und ein zweites Standflächenelement zum Aufsetzen eines weiteren Fußes vorgesehen sind. Die beiden Standflächenelemente sind dabei über eine erste und zweite Lageranordnung beweglich am Gestell gehalten. Dabei weist sowohl die erste Lageranordnung am ersten Standflächenelement als auch die zweite Lageranordnung am zweiten Standflächenelement jeweils drei Lagereinrichtungen mit jeweils wenigstens zwei Freiheitsgraden auf. Zudem ist eine von einem Motor angetriebene Bewegungsmechanik vorgesehen, mittels der über die Lageranordnungen an beiden Standflächenelementen jeweils sowohl um eine Längsachse als auch um eine Querachse eine wiederkehrende Schwenkbewegung generiert werden kann.
  • Derartige Vibrationsvorrichtungen werden für medizinische beziehungsweise physiotherapeutische Anwendungen oder zu Trainingszwecken verwendet, bei denen insbesondere die Muskeln des Benutzers angeregt und aufgebaut werden sollen und/oder der Gleichgewichtssinn verbessert werden soll. Hierzu stellt sich der Benutzer auf die Standflächenelemente, die im Betrieb über die Bewegungsmechanik vibrierend beziehungsweise taumelnd bewegt werden, so dass die Bewegungen an die Füße des Benutzers abgegeben werden. Der Muskelapparat und die Gleichgewichtsorgane des Benutzers reagieren hierbei auf die von der Vibrationsvorrichtung erzeugten Bewegungen, um diese auszugleichen und damit den aufrechten Stand beizubehalten.
  • Aus EP1447071B1 ist eine Vibrationseinrichtung bekannt, bei der zwei Standflächenelemente jeweils um eine Längsachse und eine Querachse bewegt werden können. Die beiden Standflächenelemente sind dabei an zueinander benachbart angeordneten Innenseiten an jeweils einem Kugelgelenk sowie an einer jeweils von der Innenseite abgewandten Außenseite über zwei paarweise angeordnete Pleueleinrichtungen gelagert. Die Pleueleinrichtungen werden dabei jeweils über eine Exzenterwelle versetzt zueinander angetrieben, um an beiden Standflächenelementen eine taumelnde Vibrationsbewegung zu erzeugen.
  • Nachteilig an der bekannten Vibrationseinrichtung ist, dass aufgrund der relativ weit auseinanderliegenden Exzenterwellen der beiden Standflächenelemente eine relativ aufwändige Bewegungsmechanik mit einem zweifachen Ketten- oder Riemenantrieb erforderlich ist. Diese Bewegungsmechanik verursacht relativ hohe Herstellungskosten und ist zudem störungsanfällig beziehungsweise wartungsintensiv.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer gattungsgemäßen Vibrationsvorrichtung die genannten Nachteile zu vermeiden und eine kostengünstige Herstellung sowie einen stabilen und kostengünstigen Betrieb zu ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vibrationsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dabei weist die erste Lageranordnung ein erstes Lagerpaar aus zwei Lagereinrichtungen und die zweite Lageranordnung ein zweites Lagerpaar aus zwei Lagereinrichtungen an jeweils einer ersten Seite der Standflächenelemente auf. Hierbei sind alle vier Lagereinrichtungen der beiden Lagerpaare entlang einer gemeinsamen Achse koaxial an der ersten Seite gelagert und können vom Motor mit einer Antriebskraft beaufschlagt werden. Hierdurch können beide Standflächenelemente besonders einfach über einen gemeinsamen Motor angetrieben werden, wodurch die Herstellungskosten der Bewegungsmechanik und der Vibrationsvorrichtung insgesamt reduziert werden können. Zudem kann durch den einfachen Aufbau der Bewegungsmechanik ein wartungsarmer und stabiler Betrieb gewährleistet werden.
  • Dabei ist es günstig, wenn die gemeinsame Achse durch eine gemeinsame Antriebswelle gebildet ist. Hierdurch ist es möglich, alle vier Lagereinrichtungen gleichzeitig über die gemeinsame Antriebswelle mit dem vom Motor erzeugten Drehmoment zu beaufschlagen, um an den Standflächenelementen eine taumelnde Bewegung beziehungsweise eine Vibration zu erzeugen.
  • Vorteilhafterweise weisen die vier Lagereinrichtungen jeweils eine Pleuelstange auf, die an der Antriebswelle exzentrisch gelagert ist. Hierdurch ist eine stabile Bewegungsübertragung von der Antriebswelle auf die Lagereinrichtungen und von diesen auf die Standflächenelemente gewährleistet.
  • Zudem ist es günstig, wenn die Pleuelstange an einem wellenseitigen Ende ein Pleuelauge aufweist, das mit einer Exzenterscheibe der Antriebswelle zusammenwirkt. Durch diese Anordnung kann die Drehbewegung der Antriebswelle in eine stabile Längsbewegung der Pleuelstangen umgewandelt werden, die wiederum zur wiederkehrenden Auslenkung des jeweiligen Standflächenelementes genutzt werden kann. Durch entsprechende Dimensionierung der Exzentrizität der Exzenterscheibe kann dabei eine gewünschte Amplitude der wiederkehrenden Hub- und Senkbewegung der Standflächenelemente im Betrieb der Vibrationsvorrichtung eingestellt werden.
  • Vorteilhafterweise sind die Lagereinrichtungen des ersten Lagerpaares und die Lagereinrichtungen des zweiten Lagerpaares jeweils untereinander in Drehrichtung um einen Lagerversatz versetzt exzentrisch an der Antriebswelle gehalten. Durch diesen Lagerversatz erzeugen die beiden Lagereinrichtungen jeweils eines Lagerpaares zueinander versetzte Hub- und Senkbewegungen, die zu einer taumelnden Bewegung beider Standflächenelemente sowohl um die Längsachse als auch um die Querachse führt. Auf diese Weise können die Muskulatur und der Gleichgewichtssinn des Benutzers in besonders effektiver Weise angeregt werden.
  • Dabei ist es günstig, wenn der Lagerversatz 10 bis 30° beträgt, wodurch die Anregung der Muskulatur und des Gleichgewichtssinnes in schonender Weise erfolgt.
  • Ferner ist es günstig, wenn die Lagereinrichtungen der beiden Lagerpaare zueinander in Drehrichtung um einen Lagerpaarversatz versetzt exzentrisch an der Antriebswelle gehalten sind. Auf diese Weise werden an den beiden Standflächenelementen zueinander versetzte Taumelbewegungen erzeugt, die die Anregung der Muskulatur und des Gleichgewichtssinnes des Benutzers noch weiter erhöhen können.
  • Vorteilhafterweise ist der Lagerpaarversatz einstellbar, wie beispielsweise durch eine innerhalb eines Pleuelauges verstellbar gehaltene Exzenterscheibe. Hierdurch kann die Vibrationsvorrichtung beziehungsweise das Vibrationsverhalten der beiden Standflächenelemente zueinander je nach Anwendungszweck und Benutzer individuell eingestellt werden.
  • Ferner ist es günstig, wenn der Lagerpaarversatz selbsttätig veränderbar ist, wodurch sich über eine Anwendungsdauer der Vibrationsvorrichtung hinweg das Schwingungsverhalten der beiden Standflächenelemente zueinander wiederkehrend verändert, um insbesondere bei längeren Anwendungen einem Gewöhnungseffekt des Benutzers entgegen zu wirken.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weisen die Lagereinrichtungen der beiden Lagerpaare hierbei zueinander einen Versatz von 10 bis 30° auf. In diesem Bereich kann eine effektive Anregung der Muskulatur erzielt werden, während der Benutzer einen ausreichend stabilen Stand beibehalten kann.
  • Hierbei ist es günstig, wenn die vier Lagereinrichtungen an einem standflächenseitigen Ende der jeweiligen Pleuelstange ein Kugelgelenk aufweisen, an dem das jeweilige Standflächenelement verdrehbar gelagert ist. Hierdurch weist die Verbindung zwischen den Pleuelstangen und den Standflächenelementen drei Freiheitsgrade auf, wodurch eine störungsfreie Bewegungsübertragung von den Pleuelstangen auf die Standflächenelemente gewährleistet werden kann.
  • Vorteilhafterweise ist sowohl das erste Standflächenelement als auch das zweite Standflächenelement an einer von der ersten Seite abgewandten zweiten Seite über ein Kugellager am Gestell gehalten, wodurch eine besonders bewegliche Lagerung der Standflächenelemente im Betrieb erzielt wird.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist das Kugellager hierbei an einer Seite starr mit dem Gestell verbunden, so dass an diesem lediglich Drehbewegungen und insbesondere keine translatorischen Bewegungen auftreten. Auf diese Weise wird an den Kugellagern ein Bereich mit einer Amplitude von annähernd null vorgehalten. Hierdurch kann ein Benutzer, beispielsweise zu Beginn einer Anwendung, sich zunächst an der zweiten Seite im Bereich mit geringer Amplitude auf die Standflächenelemente stellen. Sobald er einen sicheren Stand beziehungsweise ein sicheres Standgefühl hat, kann er seine Füße dann in Richtung der ersten Seite der Standflächenelemente bewegen, um seinen Körper einer zunehmend größeren Amplitude auszusetzen. Die vorgesehenen Kugellager erzeugen somit an der zweiten Seite eine Zone mit größerer Standfestigkeit, die vom Benutzer zum leichteren Einstieg oder für eine zwischenzeitliche Erholung von der Taumelbewegung genutzt werden kann.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass alle oben beschriebenen Merkmale des erfindungsgemäßen Gegenstandes untereinander austauschbar beziehungsweise kombinierbar sind, sofern ein Austausch oder eine Kombination derselben aus technischen Gründen nicht ausgeschlossen ist.
  • In den Figuren ist eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vibrationsvorrichtung,
    Figur 2
    eine Seitenansicht der Vibrationsvorrichtung in Richtung II aus Fig. 1,
    Figur 3A
    eine Vorderansicht der Vibrationsvorrichtung in Richtung III aus Fig. 2,
    Figur 3B
    die Vorderansicht der Vibrationsvorrichtung in Richtung III aus Fig. 2 bei einem vorgesehenen Versatz zwischen zwei Lagerpaaren von bis zu 90° und
    Figur 3C
    die Vorderansicht der Vibrationsvorrichtung in Richtung III aus Fig. 2 bei einem vorgesehenen Versatz zwischen den Lagerpaaren von 180°.
  • Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Vibrationsvorrichtung 2 zur Erzeugung von wiederkehrenden Schwenkbewegungen beziehungsweise Taumelbewegungen an einem ersten Standflächenelement 4 und einem zweiten Standflächenelement 6. Auf diesen kann ein Benutzer seine Füße F aufsetzen, um seine Muskulatur und seine Gleichgewichtsorgane durch die Bewegung der Vibrationsvorrichtung 2 zu Trainings- oder therapeutischen Zwecken anzuregen.
  • Das erste Standflächenelement 4 ist hierbei über eine erste Lageranordnung 8 und das zweite Standflächenelement 6 über eine zweite Lageranordnung 10 an einem Gestell 12 gehalten, das auf einem Boden abstellbar ist.
  • Beide Lageranordnungen 8, 10 weisen jeweils drei Lagereinrichtungen L auf. Zwei der jeweils drei Lagereinrichtungen L bilden dabei ein erstes Lagerpaar 14 und ein zweites Lagerpaar 16 an einer ersten Seite S1 der beiden Standflächenelemente 4, 6. Die jeweils dritte Lagereinrichtung L bildet zudem ein erstes Kugellager 18 beziehungsweise ein zweites Kugellager 20, das an einer von der ersten Seite S1 abgewandten zweiten Seite S2 des jeweiligen Standflächenelementes 4, 6 vorgesehen ist.
  • Beide Kugellager 18, 20 an der zweiten Seite S2 verbinden das jeweilige Standflächenelement 4, 6 direkt mit dem Gestell 12, wobei eine starre Verbindung einer Seite des Kugellagers 18, 20 mit dem Gestell 12 und eine ebenfalls starre Verbindung einer anderen Seite des Kugellagers 18, 20 mit dem jeweiligen Standflächenelement 4, 6 ausgebildet ist. Auf diese Weise geht im Betrieb der Vibrationsvorrichtung 2 die Amplitude am Kugellager 18, 20 gegen null.
  • Die beiden Lagerpaare 14 und 16 sind Teil einer Bewegungsmechanik, die von einem Motor 22 antreibbar ist und mittels der die beiden Standflächenelemente 4, 6 in die gewünschte Taumelbewegung versetzt werden können, in der diese sowohl um eine Querachse AQ als auch um eine jeweilige Längsachse AL herum wiederkehrend verschwenkbar sind. Sowohl die Querachse AQ als auch die beiden Längsachsen AL erstrecken sich hierbei durch die Kugellager 18, 20 erstrecken.
  • Wie insbesondere aus Figur 3A zu entnehmen ist, weisen die Lagereinrichtungen L der beiden Lagerpaare 14, 16 hierzu jeweils eine Pleuelstange 24 auf, die an einem wellenseitigen Ende ein Pleuelauge 26 bildet, das mit einer Exzenterscheibe 28 zusammenwirkt. Die vier Exzenterscheiben 28 sind hierbei mit einer Antriebswelle 30 verbunden, die vom Motor 22 angetrieben wird, wie aus Fig. 1 zu entnehmen ist. Dadurch bildet die Antriebswelle 30 eine Achse A an der die vier Lagereinrichtungen L der beiden Lagerpaare 14, 16 gemeinsam und koaxial gelagert sind und über die sie mit einer Antriebskraft beziehungsweise mit einem Antriebsmoment M des Motors beaufschlagt werden können.
  • An einem standflächenseitigen Ende der Pleuelstangen 24 sind jeweils Kugellager 32 vorgesehen, die im Betrieb durch ihre drei Freiheitsgrade eine ungestörte Taumelbewegung zwischen den Standflächenelementen 4, 6 und der Bewegungsmechanik der Vibrationsvorrichtung 2 ermöglichen.
  • Wie aus Fig. 3A ferner zu entnehmen ist, weisen die Lagereinrichtungen L der beiden Lagerpaare 14, 16 untereinander jeweils einen Lagerversatz auf, der beispielsweise zwischen 10 und 30° beträgt und durch den bei beiden Standflächenelementen 4, 6 die Pleuelstange 24 der jeweils linken Lagereinrichtung L im dargestellten Zeitpunkt höher ausgelenkt ist als die Pleuelstange 24 der jeweils rechten Lagereinrichtung. Durch diesen Lagerversatz zwischen den Lagereinrichtungen L beider Lagerpaare 14, 16 wird beim Antrieb der Bewegungsmechanik eine wiederkehrende Schwenkbewegung der beiden Standflächenelemente 4, 6 um die jeweilige Längsachse AL erzeugt. Hierbei sind die beiden Standflächenelemente 4, 6 bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3A zu jedem Zeitpunkt parallel zueinander angeordnet.
  • Alternativ hierzu ist es möglich, dass zudem auch das erste Lagerpaar 14 gegenüber dem zweiten Lagerpaar 16 insgesamt einen Lagerpaarversatz in Drehrichtung D um die Achse A aufweist. Hierdurch werden die beiden Standflächenelemente 4, 6, wie in Fig. 3 B dargestellt, im Betrieb der Vibrationsvorrichtung 2 versetzt zueinander verschwenkt. Auf diese Weise können die von der Muskulatur und den Gleichgewichtsorganen des Benutzers zu erbringenden Reaktionen zum Ausgleich der Vibrations- beziehungsweise Taumelbewegungen der beiden Standflächenelemente 4, 6 noch weiter erhöht werden, wodurch auch der Trainingseffekt gesteigert werden kann.
  • Hierbei kann beispielsweise auch eine Verstellbarkeit des Lagerpaarversatzes vorgesehen werden, wie beispielsweise durch eine gegenüber dem Pleuelauge verstellbare Exzenterscheibe 28 (nicht dargestellt). Auf diese Weise kann die Intensität der vom Benutzer auszugleichenden Bewegung der Vibrationsvorrichtung 2 je nach Anwendungszweck und Benutzer individuell eingestellt werden. Hierbei ist es ferner möglich, den Lagerpaarversatz während einer Anwendung selbsttätig zu verändern, wie beispielsweise durch einen elektrischen Stellantrieb an der verstellbaren Exzenterscheibe 28, der nach einem vorgegebenen Steuerungsprofil oder nach einem Zufallsprinzip arbeitet (nicht dargestellt). Auf diese Weise kann insbesondere bei längeren Anwendungen oder häufiger Verwendung der Vibrationsvorrichtung durch den gleichen Benutzer ein Gewöhnungseffekt verhindert werden, durch den der Trainingseffekt beziehungsweise der Muskelaufbau verringert werden könnte.
  • In einer weiteren alternativen Ausführungsform der Vibrationsvorrichtung 2 gemäß dem in Figur 3C dargestellten Zeitpunkt während einer Anwendung ist das erste Lagerpaar 14 gegenüber dem zweiten Lagerpaar 16 spiegelbildlich angeordnet. Auf diese Weise bewegen sich beide Standflächenelemente 4, 6 während des Betriebs der Vibrationsvorrichtung 2 genau entgegengesetzt.
  • Unabhängig von der Ausrichtung der beiden Lagerpaare 14, 16 zueinander tritt an der ersten Seite 1 der beiden Standflächenelemente 4, 6 im Betrieb der Vibrationsvorrichtung in jedem Fall eine maximale Amplitude auf, während an der in den Figuren 1 und 2 dargestellten zweiten Seite S2 an den Kugellagern 18, 20 die Amplitude null beträgt.
  • Der Benutzer hat dadurch die Möglichkeit eine Anwendung beispielsweise durch Aufsetzen der Füße an der zweiten Seite S2 zu starten, um seine Muskulatur und seinen Gleichgewichtssinn zunächst nur einer geringeren Amplitude auszusetzen. Durch Verlagerung seiner Füße F in Richtung der ersten Seite S1 kann er dann die Intensität der Anwendung in Abhängigkeit vom eigenen Empfinden selbsttätig erhöhen.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass alle oben beschriebenen Elemente und Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Gegenstandes untereinander austauschbar beziehungsweise kombinierbar sind, sofern ein Austausch oder eine Kombination derselben aus technischen Gründen nicht ausgeschlossen ist.

Claims (12)

  1. Vibrationsvorrichtung (2) für Trainings- und therapeutische Anwendungen
    mit einem Gestell (12),
    einem ersten Standflächenelement (4) zum Aufsetzen eines Fußes (F), das über eine erste Lageranordnung (8) beweglich am Gestell (12) gehalten ist, einem zweiten Standflächenelement (6) zum Aufsetzen eines weiteren Fußes (F), das über eine zweite Lageranordnung (10) beweglich am Gestell (12) gehalten ist,
    wobei sowohl die erste Lageranordnung (8) am ersten Standflächenelement (4) als auch die zweite Lageranordnung (10) am zweiten Standflächenelement (6) jeweils drei Lagereinrichtungen (L) mit jeweils wenigstens zwei Freiheitsgraden aufweist,
    und einer von einem Motor (22) angetriebenen Bewegungsmechanik, mittels der über die Lageranordnungen (8, 10) an beiden Standflächenelementen (4, 6) jeweils sowohl um eine Längsachse (AL) als auch um eine Querachse (AQ) eine wiederkehrende Schwenkbewegung generierbar ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lageranordnung (8) ein erstes Lagerpaar (14) aus zwei Lagereinrichtungen (L) und die zweite Lageranordnung (10) ein zweites Lagerpaar (16) aus zwei Lagereinrichtungen (L) an jeweils einer ersten Seite (S1) der Standflächenelemente (4, 6) aufweist und dabei alle vier Lagereinrichtungen (L) entlang einer gemeinsamen Achse (A) koaxial gelagert und mit einer Antriebskraft des Motors (22) beaufschlagbar sind.
  2. Vibrationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Achse (A) durch eine gemeinsame Antriebswelle (30) gebildet ist.
  3. Vibrationsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vier Lagereinrichtungen (L) der beiden Lagerpaare (14, 16) jeweils eine Pleuelstange (24) aufweisen, die an der Antriebswelle (30) exzentrisch gelagert ist.
  4. Vibrationsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Pleuelstange (24) an einem wellenseitigen Ende ein Pleuelauge (26) aufweist, das mit einer Exzenterscheibe (28) der Antriebswelle (30) zusammenwirkt.
  5. Vibrationsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagereinrichtungen (L) des ersten Lagerpaares (14) und die Lagereinrichtungen (L) des zweiten Lagerpaares (16) jeweils untereinander in Drehrichtung um einen Lagerversatz versetzt exzentrisch an der Antriebswelle (30) gehalten sind.
  6. Vibrationsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerversatz 10 bis 30° beträgt.
  7. Vibrationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Lagerpaare (14, 16) zueinander in Drehrichtung um einen Lagerpaarversatz versetzt exzentrisch an der Antriebswelle (30) gehalten sind.
  8. Vibrationsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerpaarversatz einstellbar ist.
  9. Vibrationsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerpaarversatz selbsttätig veränderbar ist.
  10. Vibrationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die vier Lagereinrichtungen (L) der beiden Lagerpaare (14, 16) an einem standflächenseitigen Ende der jeweiligen Pleuelstange (24) ein Kugelgelenk (32) aufweisen, an dem das jeweilige Standflächenelement (4, 6) verdrehbar gelagert ist.
  11. Vibrationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl das erste Standflächenelement (4) als auch das zweite Standflächenelement (6) jeweils an einer von der ersten Seite (S1) abgewandten zweiten Seite (S2) über ein Kugellager (18, 20) am Gestell (12) gehalten sind.
  12. Vibrationsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Kugellager (18, 20) starr mit dem Gestell (12) verbunden ist.
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