WO1990011803A1 - Sport- und therapiegerät - Google Patents

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WO1990011803A1
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Hans Günter BALS
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Bals Hans Guenter
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    • A63B21/22—Resisting devices with rotary bodies
    • A63B21/225—Resisting devices with rotary bodies with flywheels

Definitions

  • the invention relates to a therapy and sports device with a frame consisting of four articulated parts, of which the lower frame part is movably mounted on a tripod via a joint arranged between its front and rear ends and the front frame part , the upper frame part carries a seat and the front frame part carries handles, footrests are attached to the lower frame part and the movement of a frame part relative to another frame part or the tripod can be transmitted via a connecting rod and a crank to a drive wheel connected non-rotatably to this, which drives a flywheel via a transmission.
  • a TZBLATT The invention has for its object to provide a therapy and sports device of the type described, in which
  • the lower frame part consists of two parallel support bars spaced apart from one another, between which a crankshaft which is connected to the drive wheel in a rotationally fixed manner is rotatably supported and that a connecting rod on the one hand has an offset of the Crankshaft, on the other hand, is mounted on the tripod at or near the point at which the angular sizes between the two extreme positions of the lower frame part and between the two dead center positions of the connecting rod are the same.
  • the distance of the Kurhelwelle bearing from the connecting straight line of the pivot axis of the lower frame part and the articulation axis between the lower and front frame part is approximately the same as or the same as the distance of the fixed connecting rod bearing axis on the stand from the pivot axis and is the same as the distance between the connecting rod bearing axis located on the stand and the connecting straight line between the pivot axis and the joint axis between the lower and front frame part.
  • FIG. 1 shows a therapy and sports device according to the invention in a simplified side view, wherein the crankshaft with drive wheel, transmission, flywheel and an element for receiving or destroying mechanical work, for example an electrical generator, are mounted on the lower frame part.
  • the frame consists of the upper frame part 12, the lower frame part 14, the front frame part 16 and the rear frame part 18.
  • the upper frame part 12 is connected by a joint 20 to the front frame part 16 and by a joint 22 to the rear frame part 18.
  • the lower frame part 14 is connected by a joint 24 to the front frame part 16 and by a joint 26 to the rear frame part 18.
  • the entire frame 10 is supported by the stand 28, the lower frame part 14 being supported on the stand 28 by means of a pivot bearing 30, while the front frame part 16 is supported by a joint 32 which connects it to the rod 34, and a further joint 36 located at the bottom of the rod 34 is supported on the stand.
  • the upper frame part carries a seat 38. Footrests 40 are attached to the lower frame part 14, and the front frame part 16 carries handles 42.
  • the lower frame part 14 carries the transmission, which consists of the crankshaft 46 with the rotationally fixed drive wheel 48 and the crankshaft bearing 44 and the connecting rod bearing 68 as well as the transmission 52 as a transmission stage, the flywheel 60 and the generator 64, white ⁇ thereafter consist of the connecting rod 70 with the fixed bearing 72.
  • the distance between the fixed connecting rod bearing 72 and the connecting straight line between the pivot bearing 30 and the joint axis 24 and between the pivot bearing 30 and the fixed connecting rod bearing 72 is approximately the same as the distance between the crankshaft bearing 44 and the straight connecting line between the welding bearing 30 and joint axis; 24 ü ⁇ d- e corresponds to the solution of the invention.
  • the distance X of the fixed connecting rod bearing 72 from the straight line which leads through the axes of the pivot bearing 30 and the joint 24 is approximately as large as the distance Y of the axis of the pivot bearing 30 from the axis of the connecting rod bearing 72 and approximately as large as the distance Z of the axis of the crankshaft bearing 44 from the straight line which leads through the axes of the pivot bearing 30 and of the joint 24.

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Abstract

Therapie- und Sportgerät mit einem aus vier gelenkig miteinander verbundenen Teilen bestehenden Rahmen, von denen der untere Rahmenteil über ein zwischen seinem vorderen und hinteren Ende angeordnetes Gelenk beweglich an einem Stativ gelagert ist und aus zwei im Abstand voneinander befindlichen parallelen Tragholmen besteht, zwischen denen eine mit dem Antriebsrad (48) drehfest verbundene Kurbelwelle (46) einerseits mit einer Auskröpfung der Kurbelwelle, andererseits am Stativ (28) an oder in der Nähe der Stelle gelagert ist, an der die Winkelgrößen zwischen beiden Extremstellungen des unteren Rahmenteils (14) und zwischen den beiden Totpunktstellungen des Pleuels gleich sind, also Winkel α = Winkel β ist.

Description

Sυort- -und TJierεDiegerät
Die Erfindung bezieht sich auf ein Therapie- und Sportgerät mit einem aus vier gelenkig miteinander verbundenen Teilen bestehenden Rahmen, von denen der untere Rahmenteil über ein zwischen seinem vorderen und hinteren Ende angeordnetes Ge¬ lenk und der vordere Rahmenteil beweglich an einem Stativ ge¬ lagert sind, der obere Rahmenteil einen Sitz und der vordere Rahmenteil Handgriffe trägt, am unteren Rahmenteil Fußstützen angebracht sind und die Bewegung eines Rahmenteils relativ zu einem anderen Rahmenteil oder dem Stativ über ein Pleuel und eine Kurbel auf ein drehfest mit dieser verbundenes An¬ triebsrad übertragbar ist, welches über eine Transmission eine Schwungscheibe treibt.
Ein derartiges Gerät ist im europäischen Patent Nr. 0000553 und in den deutschen Patentanmeldungen P 29 32041 und P 31 13 242 beschrieben.
Die bekannten derartigen Geräte haben bisher den Nachteil, daß die beiden Phasen des Auffaltens und Einfaltens des Vierge¬ lenkrahmens zu unterschiedlichen Drehwinkeln des Antriebsra¬ des führen und infolge davon auch zu unterschiedlichen, phy¬ siologisch ungünstigen Beschleunigungen von Sitz, Handgriffen und Fußstützen.
Die unterschiedlichen Drehwinkel des Antriebsrades in den bei¬ den Bewegungsphasen ergeben sich dadurch, daß aus der Schwenk¬ bewegung des unteren Rahmenteils sich eine Relativbewegung des Kurbelwellenlagers gegenüber dem ortsfesten Pleuellager ergibt.
Ein weiterer Nachteil der bekannten derartigen Geräte ist, daß keine konstruktive Möglichkeit gegeben ist, alle dre¬ henden und schwenkenden zum Getriebe gehörigen Teile, nament¬ lich Pleuel und Kurbeln, zum Schütze gegen Verletzungen der Benutzer des Gerätes in die Verkleidung des Getriebes aufzu¬ nehmen. ATZBLATT Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Therapie- und Sportgerät der beschriebenen Art zu schaffen,bei dem
1. eine bessere Harmonie der beiden Bewegungsphasen gegeben ist,
2. ein besserer Schutz des Benutzers gegen Verletzungen möglich ist.
Die Erfindungsaufgabe wird dadurch gelöst, daß der un¬ tere Rahmenteil aus zwei im Abstand voneinander befind¬ lichen parallelen Tragholmen besteht, zwischen denen eine mit dem Antriebsrad drehfest verbundene Kurbelwel¬ le drehbar.- gelagert ist und, daß ein Pleuel einerseits an einer Auskröpfung der Kurbelwelle, andererseits am Stativ an oder in der Nähe der Stelle gelagert ist, an der die Winkelgrößen zwischen beiden Extremstellungen des unteren Rahmenteils und zwischen den beiden Totpunkt stellungen des Pleuels gleich sind.
Das ist dann gegeben, wenn der Abstand des Kurhelwellen- lagers von der Verbindungsgeraden der Schwenkachse des unteren Rahmenteils und der Gelenkachse zwischen unte¬ rem und vorderem Rahmenteil annähernd gleich oder gleich groß ist wie der Abstand der am Stativ befindlichen orts festen Pleuellagerachse von der Schwenkachse und gleich groß ist wie der Abstand der am Stativ befindlichen Pleuellagerachse von der Verbindungsgeraden zwischen Schwenkachse und Gelenkachse zwischen unterem und vor¬ derem Rahmenteil.
Dadurch werden die Bewegungsphasen der Kurbelwelle mit dem Antriebsrad sowie die Geschwindigkeiten und Beschleu nigungen des Sitzes, der Handgriffe und der Fußstützen, bezogen jeweils auf die Bewegung des einzelnen Elemen¬ tes in beiden Bewegungsphasen - abgesehen von der Um¬ kehrung der Bewegungsrichtung - gleich groß oder ein¬ ander so angenähert, daß ein harmonischer Bewegungsab¬ lauf gewährleistet ist. Diese Lösung gestattet außerdem, alle drehenden Teile und das Pleuel unter einer gemeinsamen Verkleidung ge¬ gen Berührung zu schützen.
Diese Lösung gestattet weiterhin, daß der untere Rah¬ menteil, der durch das Schwenkgelenk zu einem Zwei¬ armigen Hebel wird, je nach konstruktivem Ermessen die Kurbelwelle vor und hinter dem Schwenkgelenk tragen kann. Entsprechend hat sich lediglich die Anordnung der übrigen Getriebeelemente zu ändern.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zweier in Zeich¬ nungen dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert.
Es zeigt die Figur 1 ein Therapie- und Sportgerät gemäß der Erfindung in einer vereinfachten Seitenansicht, wobei Kurbelwelle mit Antriebsrad, Transmission, Schwungscheibe und ein Element zur Aufnahme bzw. zur Vernichtung mechanischer Arbeit, beispielsweise ein Elektrogenerator, am Unte¬ ren Rahmenteil gelagert sind.
Der Rahmen besteht aus dem oberen Rahmenteil 12, dem unteren Rahmenteil 14, dem vorderen Rahmenteil 16 und dem hinteren Rahmenteil 18. Der obere Rahmenteil 12 ist durch ein Gelenk 20 mit dem vorderen Rahmenteil 16 und durch ein Gelenk 22 mit dem hinteren Rahmenteil 18 verbunden. Der untere Rahmenteil 14 ist durch ein Ge¬ lenk 24 mit dem vorderen Rahmenteil 16 und durch ein Gelenk 26 mit dem hinteren Rahmenteil 18 verbunden. Der gesamte Rahmen 10 wird vom Stativ 28 getragen, wo¬ bei der untere Rahmenteil 14 mittels eines Schwenkla¬ gers 30 am Stativ 28 abgestützt ist,während der vordere Rahmenteil 16 über ein Gelenk 32, das ihn mit der Stan¬ ge 34 verbindet, und ein unten an der Stange 34 befind¬ liches weiteres Gelenk 36 am Stativ abgestützt ist. Der obere Rahmenteil trägt einen Sitz 38. Am unteren Rahmenteil 14 sind Fußstützen 40 angebracht, und der vordere Rahmenteil 16 trägt Handgriffe 42. Der untere Rahmenteil 14 trägt das Getriebe, das aus der Kurbelwelle 46 mit dem drehfest verbundenen An¬ triebsrad 48 und dem Kurbelwellenlager 44 und dem Pleu¬ ellager 68 sowie aus der Transmission 52 als Übersetz¬ ungsstufe, dem Schwungrad 60 und dem Generator 64, wei¬ terhin aus dem Pleuel 70 mit dem ortsfesten Lager 72 besteh .
Der Abstand des ortsfesten Pleuellagers 72 von der Ver¬ bindungsgeraden zwischen Schwenklager 30 und Gelenk¬ achse 24 sowie zwischen Schwenklager 30 und dem orts¬ festen Pleuellager 72 ist etwa gleich groß wie der Ab¬ stand des Kurbelwellenlagers 44 von der Verbindungs¬ geraden zwischen Schweπklager 30 und Gelenkaehse;24 üήd- e tspricht der Lösung der Erfindungsauf abe.
Figur 2
zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die beiden Ex¬ tremstellungen des unteren Rahmenteils 14 zwischen sich einen Winkel oc einschließen, der mit 35 gewählt wur¬ de.
Der Abstand X des ortsfesten Pleuellagers 72 von der Geraden, die durch die Achsen des Schwenklagers 30 und des Gelenkes 24 führt, ist ungefähr so groß wie der Ab¬ stand Y der Achse des Schwenklagers 30 von der Achse des Pleuellagers 72 und ungefähr so groß wie der Ab¬ stand Z der Achse des Kurbelwellenlagers 44 von der Ge¬ raden, die durch die Achsen des Schwenklagers 30 und und des Gelenkes 24 führt.
Die beiden Totpunktstellungen des Pleuels 70 schließen nun einen Winkel ß ein der entsprechend der Erfindungs¬ aufgabe mit ß = 35,8 fast gleich ist der Größe des Winkels (X .
ERSATZBLATT Bei kleinen Unterschieden der Winkelgrößen der Winkelσ. und ß bis zu etwa einem Unterschied von 10 bleiben die Nachteile hinsichtlich der Harmonie der Bewegungs¬ abläufe von Sitz, Handgriffen und Fußstützen noch so gering, daß sie in Kauf genommen werden können, wenn dadurch erhebliche konstruktive oder andere Vorteile gegeben sind.

Claims

Patentansprüche
1.) Therapie- und Sportgerät mit einem aus vier gelenkig miteinander verbundenen Teilen bestehenden Rahmen, von denen der untere Rahmenteil über ein zwischen seinem vorderen und hinteren Ende angeordnetes Gelenk und der vordere Rahmenteil beweglich an einem Stativ gelagert sind, der obere Rahmenteil einen Sitz und der vordere Rahmenteil Handgriffe trägt, am unteren Rahmen¬ teil Fußstützen angebracht sind und die Bewegung eines Rahmenteils relativ zu einem anderen Rahmenteil oder dem Stativ über ein Pleuel und eine Kurbel auf ein drehfest mit dieser verbundenes Antriebsrad übertrag¬ bar ist, welches eine Schwungscheibe antreibt, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Rahmenteil (14) eine mit dem Antriebsrad (48) drehfest verbundene Kur¬ belwelle (46) drehbar gelagert ist und, daß ein Pleuel (70) einerseits an einer Auskröpfung der Kurbelwelle (46), andererseits am Stativ (28) an oder in der Nähe der Stel¬ le gelagert ist, an der die Winkelgrößen zwischen beiden Extremstellungen des unteren Rahmenteils (14) und zwischen den beiden Totpunktstellungen des Pleuels (70) gleich sind, was dann gegeben ist, wenn der Abstand des Kurbelwellenla¬ gers (44) von der Verbindungsgeraden der Schwenkachse (30) des unteren Rahmenteils (14) und der Gelenkachse (24) zwi¬ schen unterem und vorderem Rahmenteil annäherd gleich oder gleich groß ist wie der Abstand der am Stativ (28) befind¬ lichen ortsfesten Pleuellagerachse (72) von der Schwenk¬ achse (30) und gleich groß ist wie der Abstand der am Stativ (28) befindlichen Pleuellagerachse (72) von der Ver¬ bindungsgeraden zwischen Schwenkachse (30) und Gelenkachse (24) zwischen unterem und vorderem Rahmenteil.
ΞΠSATZ UATT'
2.) Therapie- und Sportgerät nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der untere Rahmenteil aus zwei im Abstand voneinander befindlichen parallelen Tragholmen besteht, zwischen denen die mit dem Antriebsrad (48) drehfest verbundene Kurbelwelle (46) drehbar gelagert ist.
3.) Therapie- und Sportgerät nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß alle drehenden Teile und das Pleuel (70) unter einer gemeinsamen Verkleidung gegen Berührung ge¬ schützt werden.
4.) Therapie- und Sportgerät nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Rahmenteil (14) die Kurbel¬ welle vor oder hinter dem Schwenkgelenk tragen kann.
ERSATZBLATT
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