NO821410L - Belastningsapparat for fysiologiske undersoekelser - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et belastningapparat for fysiologiske undersøkelser, med en av den person som skal undersøkes drevet aksel, en drift med friløp, en veksel, en svingmasse som er koblet til vekselens aksellerasjonsside, en medløpende elektromotor i bremsestillingen tilkoblet eksterne elek-tiske regulerings- og belastningsstrømkretser.

I legepraksiser benyttes stadig oftere undersøkelses-metoder hvor ikke bare statiske, men også dynamiske verdier undersøkes under belastning. De dynamiske verdier spiller ved profilaktisk, rehabiliterings-, generell, sport- og arbeidsmedisinsk diagnose en viktig rolle. Belastningen frem-stilles hensiktsmessig ved sykling som pålegger gamle og unge, hhv. øvede og uøvede pasienter den sammen belastning. Sykling gjennomføres videre i liggende og stående kroppsstilling.

De generelle krav som stilles belastningssystemene er: variabel belastning, ikke skadelig, skal kunne avbrytes når som helst, skal være fysiologisk og reproduserbar.

En spesiell fordel fremstiller en tilbakekobling hvor belastningssystemet kan styres ved hjelp av de funksjonelle parametre (pusting, EKG, blodtrykk osv.). Ifølge nitidige kunnskaper ble følgende tekniske løsninger benyttet til frem-stilling av belastningene: hvirvelstrømbremse, elektromotor i bremsestilling, systemet dynamo-motor- takometer, vektmotor, mekanisk bremsing osv. Ulempene med de nevnte varianter er: stor oppbygning, store fremstillingskostnader, stor grunnleggende friksjon, tvangssystem gjennom rotasjonsmaskinenes karakteristika, stort strømopptak, turtallavhengig belastning.

Av de forskjellige kjente fysiologiske belastnings-enheter skal her det av MEDICOR-Werken solgte apparat KE 21 nevnes som drives av en elektromotor av spesiell konstruk-sjon i bremsestilling via en pedaldrift ved hjelp av friløp av en svingemasse.

Elektromotoren tilkobles eksterne regulerings- hhv. belastningsstrømkretser over hvilke den ønskede belastning kan innstilles, hhv. for kompensasjon av den indre friksjon som utgjør omtrent 40-50 W.

De kjente anordninger er, selv om de løser deres grunnleggende oppgave, ufordelaktig på grunnlag av at det foreligger en for stor egenvekt slik at håndteringen, hhv. transporter vanskeliggjøres for de omstendelige løsninger for kompensasjon av den indre friksjon, hvis nøyaktighet ikke alltid er tilstrekkelig.

Oppfinnelsen tar sikte på å løse den oppgave å frem-bringe en fysiologisk belastningsenhet som ved enkel konstruk-sjonsoppbygning har en liten indre friksjon.

Den fysiologiske belastningsenhet ifølge oppfinnelsen har en aksel med friløp som drives av den person som skal undersøkes, en veksel, en svingmasse som er koblet til aksel-lerasjonssiden av vekselen, hhv. koblet til en elektromotor i bremsestilling. Til elektromotoren er eksterne elektriske regulerings- og belastningskretser tilkoblet. Drivakselen i henhold til oppfinnelsen har videre et skivehjul med indre tenner via et friløp og som i det indre har flere store og med samme antall tenner utformede mellomhjul som er fordelt ens over en sirkelbane. Mellomhjulene er koblet til et aks-eldrev som er anordnet på drivakselen. Elektromotorens rotor er anordnet på innsiden slik at denne samtidig danner svingmassen. Elektromotorens stator befinner seg ved siden av skivehjulet med indre tenner og har en fasevikling som er koblet til den elektriske belastningskrets. Videre er rotorviklingene over sleperingene tilkoblet den eksterne reguler-ingsstrømkrets. For å oppnå en bedre plassutnyttelse er rotoren slik utformet at jernkjernen består av to overlappende halvdeler som er bøyd mot hverandre. I rommet mellom de to halvdeler befinner svingmassen og rotorviklingene seg.

Ved en fordelaktig utførelse av består statoren av

en indre og en ytre husdel, samt aven armatur som er anordnet mellom disse og festet ved hjelp av gjengebolter. Med-bringerhjulenes aksler er festet i den indre husdel.

Oppfinnelsen beskrives ytterligere på grunnlag av

den på tegningen viste utførelse, hvor figur 1 viser en sam-menstilling av det fysiologiske belastningsapparat, delvis i snitt, delvis i riss og figur 2 et snitt langs linjen II-II.

Det på figur 1 viste fysiologiske belastningsapparat består av en stator og en tilhørende rotor. Statoren består av et skiveformet, innad hult ytre hus 1 og av et indre hus 3 som sammenholdes ved hjelp av gjengebolter 2. Mellom de indre, hhv. ytre hus 1, 3 er en lamellarmatur 4 anordnet.

Armaturen har polspor og har videre en trefasevikling.

I statorens indre befinner seg sentrisk en drivaksel 5 som er opplagret i lagrene 6, 7. Drivakselen 5 rager på begge sider ut over sideveggene og har på hver side en pedal 8, 9. Drivakselen 5 omgis av en indre aksel 10 som ikke er direkte sammenkoblet med drivakselen 5 og som er opplagret i lageret 11 i det ytre hus 1, hhv. i lagret 12 i det indre hus 3.

Den indre aksel 10 har på begge sider en skive som er begrenset av jernåk 13, 14. Jernåkene 13 j 14 er skiveformede og i sine ender bøyd mot hverandre kamformet slik at de danner magnetkjerner. I rommet mellom jernåkene 13, 14 befinner svingmassen 15, den omkringliggende spole 16 og rotorviklingen 17 seg. Klemmene for rotorens 17 viklinger er forbundet méd sleperingene 18 hvorfra de i det ytre hus festede kullbørster 19 trekker ut strømmen. Rotoren drives via drivakselen 5 ved hjelp av pedalene 8, 9. Drivakselen 5 er koblet til skivehjulet 21 via et friløp 20. Ved friløpet 20 oppnås at skivehjulet 21 får et dreiemoment i kun en retning slik at det ikke utføres noen bremsevirkning mot.skivehjulet ved rotasjon mens pedalene fra tid til annen står stille.

Mellom skivehjulet 21 og den indre aksel 10 befinner seg den på figur 2 i snitt viste aksellerasjonsveksel. Skive-hjulets indre kant har tenner. Fortanningen stemmer i dette tilfellet overens med medbringertannhjulene 22, 23, 24. Med-bringertannh julene 22, .23, 24 er lette plasttannhjul hvis aksler er opplagret i det indre hus 3. På figur 1 kan med-bringertannh julet 22 og dettes aksel 25 ses. Medbringerhjul-enes 22, 23, 24 aksler er anordnet i en likesidet trekants spisser slik at disse befinner seg i samme avstand til den indre aksel 10. Den indre aksel 10 har i området ved med-bringertannh julene 22, 23 , 24 en fortanning for å Tcunne oppnå en akellerert rotasjon av den indre aksel 10 ved dreiningen av skivehjulet.

Ved den ovenfor nevnte anordning av aksellerasjons-vekselen virker kun dreiemomentet på den indre aksel da de radiale trykkrefter opphever hverandre gjensidig.

Ved aktiveringen av det fysiologiske belastningsapparat ifølge oppfinnelsen setter den person som skal undersøkes rotoren i apparatets indre i dreiebevegelse ved hjelp av pedalene 8, 9. Hele driftens friksjonstap er omtrent 4-5 W, noe som er en kjent konstant faktor og således kan regnes med ved beregningen.

Ved dreiningen av rotoren ledes gjennom rotorens 17 vikling en magnetiseringsstrøm ved hjelp av en på tegningen ikke vist reguleringsenhet slik at en trefasespenning redu-seres i det i viklingene oppståtte magnetfelt. Armaturen tilkobles en her ikke vist bremseenhet som prinsipielt er en innstillbar belastningsmotstand, slik at legen således kan innstille bremsemomentet.

Ved denne utførelse kan turtallet forandres i området 20-100 o/min, slik at den avgitte ytelse kan være maksimalt 600 W. Idet magnetiseringsstrømmen og belastningsstrømmen er uavhengig av hverandre kan belastningen forandres trinn-løs og uavhengig av turtallet.

Ved det fysiologiske belastningsapparat ifølge oppfinnelsen er det lille volum i forhold til kjente innretninger med tilsvarende ytelse, karakteristisk. Ved en sammenligning er det viktig å bemerke at utførelsen ifølge oppfinnelsen har en indre friksjon på omtrent 4-5 W, i motsetning til friksjonstap på 40-50 W ved kjente innretninger, og således uten betydning slik at det ikke er behov for en kompensasjon ved en spesiell regulering. Ved den spesielle' utformingen av omsetningsvekselen sikres en støyfri, rolig og ensartet dreiebevegelse.

Claims (3)

1. Fysiologisk belastningsapparat med en drivaksel som drives av den person som skal undersøkes, et friløp, en over-settelsesveksel og en svingmasse som er koblet til den aksel-lererende side, samt en elektromotor i bremsestilling med eksternt tilkoblede regulerings- og belastningskretser, karakterisert ved at drivakselen (5) er koblet til et skivehjul (21) med en indre fortanning via et friløp (20), hvor flere medbringertannhjul (22, 23, 24) med samme dimensjon og samme tannantall er anordnet i hjulets indre -rom, hhv. driver en fortannet indre aksel (10) som er anordnet omkring drivakselen (5), mens elektromotorens rotor er anordnet på den indre aksel (10) og samtidig virker som svingmasse (15), at elektromotorens stator er anordnet omkring rotoren på skivehjulet. (21) med indre fortanning og har en flerfasevikling som er tilkoblet belastningsstrømkret-ser, hhv. har ytterligere rotorviklinger som via sleperinger (18) er tilkoblet eksterne reguleringskretser.

2. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at rotoren har to jernkjerner (13, 14) som er bøyd skiveformet mot hverandre og overlapper hverandre som polsko, i hvis mellomrom svingmassen (15) og rotorviklingene (17) befinner seg.

3. Apparat ifølge krav 1-2, karakterisert ved at statoren består av en indre, hhv. en.ytre husdel (1, 3) og en mellom disse anordnet, ved hjelp av gjengebolter (2) festet armatur (4) og at medbringertannhjulenes (22, 23, 24) aksler er festet i husets (3) indre.