EP3628299B1 - Vibrationsvorrichtung - Google Patents

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EP3628299B1
EP3628299B1 EP19198735.3A EP19198735A EP3628299B1 EP 3628299 B1 EP3628299 B1 EP 3628299B1 EP 19198735 A EP19198735 A EP 19198735A EP 3628299 B1 EP3628299 B1 EP 3628299B1
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EP
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bearing
standing surface
vibration device
bearings
offset
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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 motor-driven movement mechanism is provided, by means of which a recurring pivoting movement can be generated both around a longitudinal axis and around a transverse axis via the bearing arrangements on both standing surface elements.
  • the first bearing arrangement has a first pair of bearings made up of two bearing devices and the second bearing arrangement has a second pair of bearing devices made up of two bearing devices on each of a first side of the standing surface elements.
  • all four bearing devices of the two bearing pairs are mounted coaxially along a common axis on the first side and can be acted upon by the motor with a driving force.
  • both standing surface elements can be driven particularly easily via a common motor, as a result of which the manufacturing costs of the movement mechanism and the vibration device can be reduced overall.
  • the simple structure of the movement mechanism ensures stable, low-maintenance 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 tumbling movement or vibration on the standing surface elements.
  • Such vibration devices are used for medical or physiotherapeutic applications or for training purposes, in which in particular the user's muscles 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 vibrating or tumbling during operation via the movement mechanics, so that the movements are transferred to the user's feet.
  • the muscular system and the equilibrium organs of the user react to the movements generated by the vibration device in order to compensate for them and thus to maintain the upright stance.
  • a vibration device in which two standing surface elements can each be moved about a longitudinal axis and a transverse axis.
  • the two standing surface elements are mounted on inner sides arranged adjacent to one another on a ball joint each 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 to one another via an eccentric shaft in order to generate a tumbling vibration movement on both standing surface elements.
  • the 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 failure or maintenance-intensive.
  • WO2017 / 146597 describes a vibration device with two standing surface elements, which are moved via a common eccentric pin and additionally via a circular drive which is arranged approximately in the middle.
  • a common eccentric pin which is moved via a common eccentric pin and additionally via a circular drive which is arranged approximately in the middle.
  • an elongated hole is provided on both standing surface elements on a side facing the respective other standing surface element, through which the common eccentric pin extends.
  • WO2007 / 024103A1 and WO2006 / 070521A1 each disclose a training device with two standing surface elements, which are rotatably mounted on a common rear side and are acted upon by rotating eccentric disks on a common front side in order to generate a recurring up and down movement.
  • the object of the invention is to avoid the disadvantages mentioned in a generic vibration device and to increase the stimulation of the muscles.
  • a vibration device with the features of claim 1.
  • 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, the two standing surface elements are offset from one another Tumbling movements generated, which can increase the stimulation of the muscles and the user's sense of balance even further.
  • the four bearing devices each have a connecting rod that is eccentrically mounted on the drive shaft. This ensures a stable transmission of movement from the drive shaft to the bearing devices and from these to the standing surface elements.
  • the connecting rod has a connecting rod eye at one end on the shaft side which interacts with an eccentric disk of the drive shaft.
  • This arrangement allows the rotary movement of the drive shaft to be converted into a stable longitudinal movement of the connecting rods, which in turn can be used for the recurring deflection of the respective standing surface element.
  • a desired amplitude of the recurring lifting and lowering movement of the standing surface elements can be set when the vibration device is in operation.
  • the bearing devices of the first pair of bearings and the bearing devices of the second pair of bearings are advantageously held eccentrically on the drive shaft offset from one another in the direction of rotation by a bearing offset.
  • the two bearing devices each of a pair of bearings generate mutually offset lifting and lowering movements, which lead to a tumbling movement of both standing surface elements both around the longitudinal axis and around the transverse axis. In this way, the muscles and the user's sense of balance can be stimulated in a particularly effective way.
  • the bearing offset is 10 to 30 °, which stimulates the muscles and the sense of balance in a gentle way.
  • the offset of the pair of bearings is advantageously adjustable, for example by means of an eccentric disk that is adjustable within a connecting rod eye.
  • the vibration device or the vibration behavior of the two standing surface elements can be set individually depending on the application and the user.
  • the offset of the bearing pairs can be changed automatically, which means that the vibration device is used for a period of time
  • the vibration behavior of the two standing surface elements is changed recurring to one another, in order to counteract any habituation effect on the part of the user, in particular during longer applications.
  • the bearing devices of the two bearing pairs are offset from one another by 10 to 30 °. In this area, an effective stimulation of the muscles can be achieved, while the user can maintain a sufficiently stable stance.
  • the four bearing devices have a ball joint at an end of the respective connecting rod on the standing surface, on which the respective standing surface element is rotatably mounted.
  • the connection between the connecting rods and the standing surface elements has three degrees of freedom, whereby an interference-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, whereby 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 rotary movements and in particular no translational movements occur on it. In this way, an area with an amplitude of approximately zero is reserved on the ball bearings.
  • a user for example at the beginning of an application, can initially stand on the standing surface elements on the second side in the area with low amplitude. As soon as he has a secure footing or a secure footing, 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 larger 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 tumbling movement.
  • the Figures 1 and 2 show a vibration 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 this to use the movement of the vibration device 2 for training or therapeutic purposes to move his muscles and organs of balance to stimulate.
  • the first standing surface element 4 is held here via a first bearing arrangement 8 and the second standing surface element 6 via 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 form a first pair of bearings 14 and a second pair of bearings 16 on a first side S1 of the two standing surface elements 4, 6.
  • the third bearing device L also forms a first ball bearing 18 or a second ball bearing 20, which is attached to one of the second side S2 of the respective standing surface 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 standing surface element 4, 6 directly to the frame 12, with 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 standing surface element 4, 6. In this way, when the vibration device 2 is in operation, the amplitude at the ball bearings 18, 20 approaches zero.
  • the two bearing pairs 14 and 16 are part of a movement mechanism that 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 wobbling movement in which they are both about a transverse axis AQ and about a respective longitudinal axis AL are pivotable around recurring. Both the transverse axis AQ and the two longitudinal axes AL extend here 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 interacts with an eccentric disk 28.
  • the four eccentric disks 28 are connected to a drive shaft 30 which is driven by the motor 22, as shown in FIG Fig. 1 can be found.
  • the drive shaft 30 forms an axis A on which the four bearing devices L of the two bearing pairs 14, 16 are jointly and coaxially mounted and via which they can be acted upon by a driving force or a driving torque M of the motor.
  • Ball bearings 32 are provided on each end of the connecting rods 24 on the standing surface, which, thanks to their three degrees of freedom, allow an undisturbed tumbling movement between the standing surface elements 4, 6 and the movement mechanics of the vibration device 2 during operation.
  • the bearing devices L of the two bearing pairs 14, 16 each have a bearing offset from one another, which is, for example, between 10 and 30 ° and by which the connecting rod 24 of the respective left bearing device L is higher at the time shown in the two standing surface elements 4, 6 is deflected than the connecting rod 24 of the respective right bearing device.
  • a bearing offset between the bearing devices L of both bearing pairs 14, 16 a recurring pivoting movement of the two occurs when the movement mechanism is driven Stand surface elements 4, 6 generated around the respective longitudinal axis AL.
  • Stand surface elements 4, 6 generated around the respective longitudinal axis AL.
  • the two standing surface elements 4, 6 in the embodiment according to Figure 3A arranged parallel to each other at any point in time.
  • the first pair of bearings 14 can also have an overall offset of the pair of bearings in the direction of rotation D about the axis A with respect to the second pair of bearings.
  • the two standing surface 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 produced by the musculature 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 even 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) which can be adjusted with respect to the connecting rod eye.
  • an eccentric disk 28 (not shown) which can be adjusted with respect 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 automatically change the bearing pair offset during an application for example by means of an electric actuator on the adjustable eccentric disk 28, which works according to a predetermined control profile or according to a random principle (not shown). In this way, particularly in the case of longer applications or frequent use of the vibration device by the same user, a habituation effect can be prevented, which could reduce the training effect or muscle build-up.
  • the user has the option of starting an application, for example by placing his feet on the second side S2, in order to initially only expose his muscles and his sense of balance to a lower amplitude.
  • his feet F By shifting his feet F in the direction of the first side S1, he can then automatically increase the intensity of the application depending on his own feelings.

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  • 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. 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. Zudem 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.
  • 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.
  • WO2017/146597 beschreibt eine Vibrationseinrichtung mit zwei Standflächenelementen, die über einen gemeinsamen Exzenterstift und zusätzlich über einen jeweils etwa mittig angeordneten, kreisenden Antrieb bewegt werden. Hierzu ist an beiden Standflächenelementen an einer dem jeweils anderen Standflächenelement zugewandten Seite ein Langloch vorgesehen, das von dem gemeinsamen Exzenterstift durchgriffen wird.
  • WO2007/024103A1 und WO2006/070521A1 offenbaren jeweils eine Trainingseinrichtung mit zwei Standflächenelementen, die an einer gemeinsamen Hinterseite drehgelagert sind und an einer gemeinsamen Vorderseite jeweils von rotierenden Exzenterscheiben beaufschlagt werden, um eine wiederkehrende Auf- und Abbewegung zu erzeugen.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer gattungsgemäßen Vibrationsvorrichtung die genannten Nachteile zu vermeiden und die Anregung der Muskulatur zu erhöhen.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vibrationsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dabei sind die Lagereinrichtungen der beiden Lagerpaare zueinander in Drehrichtung um einen Lagerpaarversatz versetzt exzentrisch an der Antriebswelle gehalten. 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 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.
  • 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 und unter den eigentlichen Wortsinn der Ansprüche fallender Gegenstand bleibt.
  • 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 Kugellagers18, 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 und unter den eigentlichen Wortsinn der Ansprüche fallender Gegenstand bleibt.

Claims (10)

  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,
    wobei von den Lagereinrichtungen (L) der ersten Lageranordnung (8) zwei Lagereinrichtungen (L) ein erstes Lagerpaar (14) und von den Lagereinrichtungen (L) der zweiten Lageranordnung (10) zwei Lagereinrichtungen (L) ein zweites Lagerpaar (16) an jeweils einer ersten Seite (S1) der Standflächenelemente (4, 6) bilden und dabei alle vier Lagereinrichtungen (L) entlang einer gemeinsamen Achse (A), die durch eine gemeinsame Antriebswelle (30) gebildet ist, koaxial gelagert und mit einer Antriebskraft des Motors (22) beaufschlagbar sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Lagerpaare (14, 16) zueinander in Drehrichtung um einen Lagerpaarversatz versetzt exzentrisch an der Antriebswelle (30) gehalten sind.
  2. Vibrationsvorrichtung nach Anspruch 1, 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.
  3. Vibrationsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pleuelstange (24) an einem wellenseitigen Ende ein Pleuelauge (26) aufweist, das mit einer Exzenterscheibe (28) der Antriebswelle (30) zusammenwirkt.
  4. Vibrationsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, 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.
  5. Vibrationsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerversatz 10 bis 30° beträgt.
  6. Vibrationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerpaarversatz einstellbar ist.
  7. Vibrationsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerpaarversatz selbsttätig veränderbar ist.
  8. Vibrationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, 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.
  9. Vibrationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, 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.
  10. Vibrationsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kugellager (18, 20) starr mit dem Gestell (12) verbunden ist.
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