FI73136B - Fysiologisk belastningsanordning. - Google Patents

Description

1 73136

Fysiologinen kuormituskoje

Keksinnön kohteena on kuormituskoje fysiologisia tutkimuksia varten, joka käsittää tutkittavan henkilön 5 käyttämän käyttöakselin, vapaan käynnin mekanismin, vaih-depyörästön ja sen kiihdytettyyn sivuun kytketyn vauhti-massan sekä sähkömoottorin, joka on jarrutuskäytössä ulkopuolisesta liitettyjen säätö- ja kuormituspiirien kanssa .

10 Lääketieteellisessä käytännössä käytetään yhä useam pia tutkimusmenetelmiä, joiden yhteydessä ei saada tulokseksi ainostaan staattisia, vaan myös dynaamisia arvoja kuormituksen alaisena. Dynaamisilla arvoilla on tärkeä merkitys ennalta ehkäisevässä, kuntoutukseen liittyvässä, 15 yleisessä, urheilu- ja työlääketieteellisessä diagnostiikassa. Kuormitus saadaan aikaan tarkoituksenmukaisesti pyörällä ajamalla, joka aiheuttaa vanhoille ja nuorille ja vastaavasti harjoitetuille ja harjoitusta vailla oleville potilaille saman rasituksen. Pyörällä ajo suorite-20 taan edelleen makaavassa ja seisovassa ruumiin asennossa.

Kuormitusjärjestelmille asetetut yleiset vaatimukset ovat: vaihteleva kuormitus, ei-vahingollinen, voidaan keskeyttää haluttaessa, tulee olla fysiologinen ja toistettavissa oleva.

25 Erityisenä etuna on takaisinkytkentä, kun kuormitus- järjestelmää voidaan ohjata toiminnallisilla parametreillä (hengitys, EKG, verenpaine, jne.). Tähänastisten tietojen mukaisesti käytettiin kuormitusten aikaansaamiseksi seuraavia teknisiä ratkaisuja: pyörrevirtajarrutus, sähkö-30 moottori jarrutuskäytössä, järjestelmä dynamo-moottori- takometri, vaakamoottori, mekaaninen jarrutus jne. Lueteltujen muunnelmien epäkohtina ovat: vankka rakenne, korkeat valmistuskustannukset, suuri peruskitka, rotaatiokoneiden ominaisuuksista johtuvat pakkojärjestelmät, suuri virran-35 kulutus, kierrosluvusta riippuvainen kuormitus.

Erilaisia tunnetuista fysiologisista kuormitusyksi- 2 73136 köistä mainitsemme MEDICOR-Werkenin markkinoiman kojeen KE 21, jossa käytetään poljinkäytön välityksellä vapaan käynnin mekanismin avulla vauhtimassaa tai vastaavasti viime aikoina erityisen rakennetavan omaavaa sähkömootto-5 ria jarrutuskäytössä. Sähkömoottori liitetään ulkopuolisiin säätö- tai kuormitusvirtapiireihin, joiden välityksellä säädetään haluttu kuorma tai voidaan suorittaa sisäisen kitkan kompensointi, jotka kitka on n. 40-50 W.

Tähän asti tunnetut laitteet ovat - vaikka ne sopi-10 vat perustehtäväänsä - epäedulliset siltä näkökannalta, että niillä on liian suuri omapaino, joten käsittely ja kuljetus vaikeutuvat, sisäisen kitkan kompensoimiseksi ovat välttämättömiä monimutkaiset ratkaisut, joiden tarkkuus ei aina ole riittävä.

15 Keksinnön tehtävänä on saada aikaan sellainen fy siologinen kuormitusyksikkö, jolla on yksinkertaisen rakenteen yhteydessä pieni sisäinen kitka. Alussa kuvatun tyyppisellä kuormituskojeella tämä saavutetaan siten, että käyttöakseli on kytketty vapaan käynnin mekanismin vä-20 lityksellä sisäpuolisella hammastuksella varustettuun kiekkopyörään, jonka sisätilassa on useita ympyräradalle tasaisesti jaettuja samanlaisen mitoituksen ja samanlaisen hammasluvun omaavia vääntiöhammaspyöriä, jotka käyttävät hammastettua sisäakselia, joka on sovitettu käyttöakselin 25 ympärille, että sähkömoottorin roottori on sovitettu si-säakselille, jolloin se toimii samalla vauhtimassana; ja etä sähkömoottorin staattori on kiekkopyörän yhteydessä sovitettu roottorin ympärille, jolloin se kannattaa moni-vaihekäämiä, joka on liitetty kuormitusvirtapiireihin.

30 Paremman tilankäytön aikaansaamiseksi on keksinnön edulliselle suoritusmuodolle tunnusomaista se, että roottorissa on kaksi rautasydäntä, jotka on taivutettu levymäisestä toisiaan kohti ja jotka menevät limittäin keskenään napakenkinä, joiden välitilassa sijaitsevat vauhti-35 massa ja roottorin käämit.

Keksinnön toiselle edulliselle suoritusmuodolle on

(I

3 731 36 tunnusomaista, että staattori muodostuu sisemmästä ja ulommasta kotelonosasta ja niiden välissä olevasta, kier-teitettvjen karojen avulla kiinnitetystä rakenteesta, ja että vääntiöhammaspyörien akselit on kiinnitetty sisempään 5 koteloon.

Keksintöä selitetään seuraavassa lähemmin oheisessa piirustuksessa esitetyn suoritusesimerkin yhteydessä. Piirustuksessa esittää kuvio 1 fysiologisen kuromituskojeen kokoonpanopii-10 rustusta puolittain etukuvantona, puolittain leikkauksena ja kuvio 2 on leikkaus viivaa II-II pitkin.

Kuviossa 1 esitetty fysiologinen kuormituskoje muodostuu staattorista ja siihen liitetystä roottorista.

15 Staattori muodostuu levymäisestä, sisäänpäin lovetusta ul-kokotelosta 1 ja sisäkotelosta 3, joka on kiinnitetty kierteitettyjen karojen 2 avulla, sisä- ja ulkokotelon 1, 3 väliin on sovitettu lamellirakenne 4. Rakenteessa on napauria ja se kannattaa kolmivaihekäämiä.

20 Staattorin sisällä sijaitsee keskeisesti käyttöak- seli 5, joka on laakeroitu laakerien 6, 7 avulla. Käyttö-akseli 5 työntyy molemmilla sivuilla sivuseinien yli ja kannattaa poljinta 8, 9. Käyttöakseli 5 on sisäakselin 10 ympäröimä, joka ei ole kytketty välittömästi käyttöakse-25 liin 5 ja joka on laakeroitu laakerilla 11 ulompaan koteloon 1 ja vastaavasti laakerilla 12 sisempään koteloon 3.

Sisäakselissa 10 on molemmilla sivuilla paksunnos, joka on rautaikeiden 13, 14 rajoittama. Rautaikeet 13, 14 ovat levymäiset ja ne on taivutettu päistään nokan muotoi-30 sesti toisiaan kohti, niin että nämä muodostavat magneetti-sydämet. Ikeiden 13, 14 välisessä tilassa sijaitsevat vauh-timassa 15, ympärillä oleva kelauspuola 17 ja roottorin käämit 17. Roottorin 17 käämien pinteet on liitetty liuku-renkaisiin 18, joista ulompaan koteloon 1 kiinnitetyt hii-35 liharjat 19 saavat virtansa. Roottoria käytetään käyttöak- 4 731 36 selin 5 välityksellä poikimien 8, 9 avulla. Käyttöakseli 5 on kytketty vapaan käynnin mekanismin 20 välityksellä kiek-kopyörään 21. Vapaan käynnin mekanismin 20 avulla saadaan aikaan, että kiekkopyörä 21 saa vääntömomentin ainoastaan 5 yhdestä suunnasta, niin että pyörimisen yhteydessä tilapäisesti seisovien poikimien vaikutuksesta kierkkopyörään ei kohdistu jarrutusvaikutusta.

Kiekkopyörän 21 ja sisäakselin 10 välissä sijaitsee kuviossa 2 leikkauksena esitetty kiihdytysvaihde. Kiekko-10 pyörä on hammastettu sisäreunaltaan. Hammastus sopii tapauksessamme kolmeen vääntiöhammaspyörään 22, 23, 24. Vään-tiöhammaspyörät 22, 23, 24 ovat kevyitä muovihammaspyöriä, joiden akselit on laakeroitu sisäkoteloon 3. Kuviosta 1 on nähtävissä vääntiöhammaspyörä 22 ja sen akseli 25. Vään-15 tiöhammaspyörien 22, 23, 24 akselit on sovitettu tasasivui-sen kolmion kärkiin, niin että nämä sijaitsevat samalla etäisyydellä sisäakselista 10. Sisäakselissa 10 on vääntiö-hammaspyörien 22, 23, 24 alueella hammastus 26 sisäakselin 10 kiihdytetyn pyörimisen aikaansaamiseksi kiekkopyörää 20 pyörittämällä.

Kiihdytysvaihteen edellä olevan sovitelman yhteydessä vaikuttaa ainoastaan vääntömomentti sisäakseliin, koska säteittäiset puristusvoimat kumoavat toisensa.

Keksinnön mukaisen fysiologisen kuormituskojeen 25 käytön yhteydessä asettaa tutkittava henkilö poikimien 8, 9 välityksellä kojeen sisällä olevan roottorin pyörimisliikkeeseen. Koko käytön kitkahäviö on n. 4-5 W, joka on tunnettu vakio ja joka siten voidaan laskea mukaan tulosta todettaessa. Roottorin pyörimisen yhteydessä johdetaan root-30 torin 17 käämin läpi piirustuksessa ei-esitetyn säätöyksi-kön avulla herätysvirta, jolloin syntyvän magneettikentän avulla käämeihin indusoituu kolmivaihejännite. Koje liitetään tässä ei-esitettyyn jarrutusyksikköön, joka on periaatteessa säädettävä kuormavastus, niin että lääkäri voi 35 säätää jarrutusmomenttia.

Suoritusesimerkissä kierroslukua voidaan muuttaa alueella 20-100 kierrosta minuutissa, jolloin luovutettu 5 73136 teho voi olla enintään 600 W. Sillä että herätys ja kuormitus ovat toisistaan riippumattomat, voidaan kuormaa muuttaa portaattomasti kierrosluvusta riippumattomasti.

Keksinnön mukaisen fysiologisen kuormituskojeen yh-5 teydessä on luonteenomaista pieni tilavuus tähän asti tunnettuihin samanlaisen tehon omaaviin laitteisiin verrattuna. Vertailun yhteydessä on tärkeää huomata, että keksinnön mukaisen suoritusmuodon sisäinen kitka on 4-5 W, mikä tavanomaisten laitteiden kitkahäviöön 40-50 W verrattuna 10 voidaan jättää huomiotta eikä siten kompensointi erillisen säädön avulla ole tarpeen. Vaihteiston erityisellä rakenteella on taattu hiljainen, rauhallinen ja tasainen kiertoliike.

Claims (3)

73136

1. Fysiologinen kuormituskoje, joka käsittää tutkittavan henkilön käyttämän käyttöakselin (5), vapaan käynnin 5 mekanismin (20) , vaihdepyörästön ja sen kiihdytettyyn sivuun kytketyn vauhtimassan (15) sekä sähkömoottorin, joka on jar-rutuskäytössä ulkopuolisesta liitettyjen säätö- ja kuormitus-piirien kanssa, tunnettu siitä, että käyttöakseli (5) on kytketty vapaan käynnin mekanismin (20) välityksellä 10 sisäpuolisella hammastuksella varustettuun kiekkopyörään (21), jonka sisätilassa on useita ympyräradalle tasaisesti jaettuja samanlaisen mitoituksen ja samanlaisen hammasluvun omaavia vääntiöhammaspyöriä (22, 23, 24), jotka käyttävät hammastettua sisäakselia (10), joka on sovitettu käyttöakse-15 Iin (5) ympärille, että sähkömoottorin roottori on sovitettu sisäakselille (10),jolloin se toimii samalla vauhtimassana (15); ja että sähkömoottorin staattori (1, 2, 3, 4) on kiek-kopyörän (21) yhteydessä sovitettu roottorin ympärille, jolloin se kannattaa monivaihekäämiä, joka on liitetty kuormi-20 tusvirtapiireihin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen fysiologinen kuormituskoje, tunnettu siitä, että roottorissa on kaksi rautasydäntä (13, 14), jotka on taivutettu levymäisesti toisiaan kohti ja jotka menevät limittäin keskenään napakenki- 25 nä, joiden välitilassa sijaitsevat vauhtimassa (15) ja roottorin käämit (17).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen fysiologinen kuormituskoje, tunnettu siitä, että staattori muodostuu sisemmästä ja ulommasta kotelonosasta (1, 3) ja nii- 30 den välissä olevasta, kierteitettyjen karojen (2) avulla kiinnitetystä rakenteesta (4), ja että vääntiöhammaspyorien (22, 23, 24) akselit on kiinnitetty sisempään koteloon (3).