DE3443126C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Ergometer, das die Merkmale des
Oberbegriffs des Anspruches 1 aufweist.
Bei einem bekannten Ergometer dieser Art (SIEMENS-Firmenschrift
Ergometrie-Liege DATA E 242 Bestell-Nr. 242/1464) weist das
Gestell der Liege, in dem den Fußbereich einer gepolsterten
Auflage tragenden Abschnitt eine Lagerschiene für das Ergometer
modul auf, das zur Anpassung an die Beinlänge des Benutzers
in Schienenlängsrichtung verschoben und in der gewählten Stellung
an der Lagerschiene befestigt werden kann. Wenn das Ergometer
modul nicht an der Lagerschiene befestigt ist, kann eine die
Lagerschiene freigebende Aussparung in der gepolsterten Auflage
mittels eines gepolsterten Einsatzstückes geschlossen werden.
Nachteilig ist bei diesem Ergometer nicht nur, daß der Benutzer
eine Längsverstellung des Ergometermoduls nicht vornehmen kann,
während er auf der Liege liegt. Vor allem ist störend, daß die
Höhe der Drehachse der Kurbel über der Liegefläche nicht ver
änderbar ist.
Letzteres gilt auch für ein anderes bekanntes Ergometer
(DE-GM 77 32 247), bei dem das Ergometermodul manuell um eine
Querachse des Gestells zwischen einer Nichtgebrauchsstellung
und einer Gebrauchsstellung schwenkbar ist, in welcher sich die
Drehachse der Kurbeln in einem unveränderbarem Abstand über der
Liegefläche befinden. Eine Verschiebbarkeit des Ergometermoduls
in Längsrichtung der Liege ist nicht vorgesehen, so daß die
Lage der Drehachse der Kurbeln überhaupt nicht an die Bedürfnisse
des Benutzers angepaßt werden kann.
Es ist ferner ein Ergometer bekannt (US-PS 27 84 591), dessen
Ergometermodul von zwei Schienen getragen wird, die mittels
Klemmen an den beiden Längsseiten einer Liege befestigbar sind.
Aus dem Gehäuse dieses Ergometermoduls ragt auf der dem Be
nutzer zugekehrten Seite ein um eine Querachse schwenkbarer Arm
heraus, an dessen freiem Endabschnitt die Drehachse der beiden
Kurbeln gelagert ist. Durch eine Veränderung der Schwenklage
dieses Armes erfährt hierbei die Drehachse der Kurbeln, da sie
sich bei dieser Schwenkbewegung auf einer Kreisbahn bewegt, sowohl
eine Höhenverstellung als auch eine Verstellung in Längsrichtung.
Die Längsverstellbarkeit ist dabei allerdings relativ gering, und
außerdem kann auch bei diesem Ergometer der Benutzer dann, wenn
er auf der Liege liegt, die Lager der Drehachse der Kurbeln nicht
verändern, weshalb eine Anpassung an seine Bedürfnisse mühsam ist.
Mit denselben Nachteilen ist ein anderes bekanntes Ergometer
(DE-AS 10 54 204) behaftet, das neben das Fußende einer Liege
gestellt und mit dem Gestell der Liege verbunden werden kann.
Für die Verwendung des Ergometers zusammen mit einer Liege wird
ein um eine Querachse schwenkbarer Arm des Ergometers, dessen freier
Endabschnitt die Drehachse der Kurbeln trägt, in eine Lage ge
schwenkt, in welche er schräg nach oben über die Oberseite des
Ergometergehäuses übersteht. Eine Veränderung dieser Schwenk
lage dieses Armes kann von dem sich auf der Liege befindenden
Benutzer nicht vorgenommen werden. Es sind deshalb am Kopfende
der Liege Schulterstutzen vorgesehen, welche in Liegenlängs
richtung verstellbar sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ergometer der eingangs
genannten Art zu schaffen, bei dem in einfacher Weise das Ergometer
modul in eine für den Benutzer optimale Lage gebracht werden kann,
und zwar auch vom Benutzer selbst, während er die für die Be
nutzung erforderliche Position einnimmt. Diese Aufgabe löst ein
Ergometer mit den Merkmalen des Anspruches 1.
Da für eine Verstellung des Ergometermoduls nur dessen moto
rischer Verstellantrieb ein- und ausgeschaltet zu werden braucht,
läßt sich eine Verstellung mühelos vornehmen, und zwar auch von
dem Benutzer, während er beispielsweise auf der Liege liegt, da
er nur einen Schalter zu betätigen braucht, weil dank der Selbst
hemmung des Verstellantriebes keine manuell zu betätigende Fest
stelleinrichtung erforderlich ist. Die stufenlose Verstellbarkeit
des Ergometermoduls ermöglicht hierbei eine genaue Anpassung.
Vorzugsweise weist der Verstellantrieb bei einer schwenkbaren
Lagerung des Ergometermoduls am Gestell der Liege zwei Elektro
motoren auf, deren Drehmoment über je ein selbsthemmendes Ge
triebe auf das Ergometermodul übertragbar ist. Das Ergometermodul
kann hierbei mit einfachen Mitteln spielfrei in der gewünschten
Position gehalten werden, obwohl die Getriebe ein gewisses Spiel
haben. Dieses Spiel kann in der gewählten Position nämlich dadurch
unwirksam gemacht werden, daß man von den beiden Elektromotoren
gegensinnige Drehmomente auf das eine bzw. andere selbsthemmende
Getriebe ausüben läßt.
Auch bei einer derartigen Ausbildung des Verstellantriebes ist
es in einfacher Weise möglich, einen synchronen Lauf der beiden
Getriebe während einer Positionsverstellung des Ergometers zu
erzwingen. Hierzu brauchen nämlich die beiden Elektromotoren nur
über eine starre, jedoch ein begrenztes Spiel in Drehrichtung
aufweisende Kupplungseinrichtung miteinander gekuppelt zu sein.
Dieses Spiel, das erforderlich ist, um in der gewählten Position
die gegensinnigen Drehmomente auf die beiden Getriebe ausüben zu
können, kann so gering gehalten sein, daß es für die Erzwingung
eines Synchronlaufes bei einer Positionsverstellung nicht ins
Gewicht fällt.
Selbstverständlich kann der Schwenkbereich des Ergometermoduls
so groß gewählt werden, daß es unter die Liegefläche der Liege
versenkt werden kann. Es braucht hierzu nur in der Liegefläche
ein ausreichend großer Durchbruch vorgesehen zu sein, der vorzugs
weise mittels einer angepaßten Abdeckplatte verschließbar ist,
die zwar von Hand einlegbar und abnehmbar sein kann, jedoch auch
am Gehäuse des Ergometermoduls befestigt sein könnte.
Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dar
gestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivisch dargestellte Ansicht des Ausfüh
rungsbeispiels im betriebsbereiten Zustand,
Fig. 2 eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel bei ver
senkter Lage des Ergometermoduls,
Fig. 3 eine Ansicht des Fußendes des Ausführungsbeispiels im
betriebsbereiten Zustand,
Fig. 4 ein Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3, wobei
zusätzlich die beiden Endpositionen des Ergometermoduls an
gedeutet sind.
Eine als ganzes mit 1 bezeichnete Liege weist ein rechteckförmi
ges Liegepolster 2 auf, das von einem vierfüßigen Gestell 3 ge
tragen wird, und zwar derart, daß das Liegepolster mit Ausnahme
des der Auflage des Kopfes und der Schulter eines Benutzers die
nenden Abschnittes 2′ parallel zu der die Liege tragenden Stell
fläche liegt. Der Abschnitt 2′ kann um eine Querachse stufenlos
nach oben geschwenkt werden, wie dies Fig. 1 zeigt.
In dem der Auflage der Füße und Unterschenkel dienenden Bereich
ist das Liegepolster 2 und ein nicht dargestellter Flachträger
für das Liegepolster mit einem rechteckförmigen Durchbruch 4 ver
sehen, dessen Breite und Länge so gewählt sind, daß ein als gan
zes mit 5 bezeichnetes Ergometermodul, der im Bereich des fußen
des des Gestelles 3 mit diesem schwenkbar verbunden ist, durch
den Durchbruch 4 hindurch bewegt werden kann. Wie Fig. 2 zeigt,
ist der Durchbruch 4 mittels einer gepolsterten Abdeckplatte 6
vollständig verschließbar, welche in eine umlaufende Nut des obe
ren Randes des Durchbruches 4 eingreift und dadurch gegen ein
Verschieben in Längsrichtung und Querrichtung der Liege gesichert
ist. Diese Abdeckplatte 6 schließt bündig mit den den Durchbruch
4 begrenzenden Randbereichen des Liegepolsters 2 ab und tritt da
her nicht störend in Erscheinung, wenn die Liege 1 beispielsweise
zu Untersuchungszwecken verwendet wird. Die im Ausführungsbei
spiel von Hand abzunehmende und aufzulegende Abdeckplatte 6 kann
im Bedarfsfalle, beispielsweise wenn sie im Laufe der Zeit durch
die Schuhe der Liegenbenutzer beschädigt worden ist, gegen eine
neue Abdeckplatte ausgetauscht werden.
Das Ergometermodul 5 weist, wie die Figuren zeigen, ein im Ver
gleich zur Breite der Liege 1 sehr schmales, im Querschnitt
rechteckförmiges Gehäuse auf, dessen dem Fußende des Gestelles 3
abgekehrtes Ende zylindrisch gekrümmt ist. Der Krümmungsradius
der Krümmung ist an den Krümmungsradius von zwei kreisförmigen
Scheiben 7 angepaßt, die gemeinsam auf der Antriebswelle des Er
gometermoduls 5 fest angeordnet sind und nach außen hin mit der
einen beziehungsweise mit der anderen Seitenfläche des Gehäuses
bündig abschließen. Jede der beiden Scheiben 7 trägt in diametra
ler Anordnung im gleichen Abstand von der Antriebswelle und pa
rallel zu dieser einen nach außen überstehenden Zapfen, auf dem
ein Pedal oder ein Griff drehbar gelagert ist. Zusammen mit den
Pedalen 8 bilden also die Scheiben 7 je eine Antriebskurbel.
Im Inneren des Gehäuses des Ergometermoduls 5 ist eine elektrisch
regelbare Wirbelstrombremse angeordnet, deren Bremsleistung in
Stufen von wenigen Watt innerhalb eines Bereiches von 25 Watt bis
400 Watt eingestellt und unabhängig von der Antriebsdrehzahl auf
rechterhalten werden kann. Angetrieben wird die Wirbelstrombremse
von der Antriebswelle aus über einen geräuscharmen, doppelten
Zahnriemenantrieb.
Wie insbesondere Fig. 4 zeigt, ist das Ergometer 5 von
zwei aus der dem Fußende des Gestelles 3 zugekehrten Schmalseite
des Gehäuses austretenden, gleich ausgebildeten Tragarmen 9 getra
gen, die in Richtung der Antriebswelle im Abstand voneinander an
geordnet und je mit dem einen Arm 10 einen als Ganzes mit 11 be
zeichneten Gelenkes fest verbunden sind, dessen anderer Arm 12
fest mit dem Gestell 3 verbunden ist. Die Gelenkzapfen der beiden
gleich ausgebildeten Gelenke 11, welche die Arme 10 und 12 gelen
kig miteinander verbindet, fluchten miteinander und definieren die
Querachse, um welche das Ergometermodul 5 relativ zum Gestell 3
schwenkbar ist. Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, liegt diese Achse
unterhalb des Liegepolsters 2 nahe dem Fußende des Gestells 3.
Die beiden Arme 10 und 12 jedes Gelenkes 11 stehen über ein
selbsthemmendes Zahnradgetriebe miteinander in Verbindung, wobei
die Antriebswelle dieses Getriebes durch den Gelenkzapfen gebil
det wird. Eine Drehung des Gelenkzapfens führt also zu einer
Schwenkbewegung des Armes 10 relativ zu dem Arm 12 und damit zu
einer entsprechenden Schwenkbewegung des Ergometermoduls 5 um die
durch die beiden Gelenkzapfen definierte Schwenkachse. Der
Schwenkbereich des Ergometermoduls 5 erstreckt sich von einer in
Fig. 4 mit strichpunktierten Linien dargestellten Position, in
der sich das Ergometermodul 5 unterhalb des Liegepolsters 2 be
findet, bis zu einer mit gesrichelter Linie dargestellten Posi
tion, in welcher sich die Antriebswelle des Ergometermoduls 5
oberhalb der Schwenkachse befindet, das Ergometermodul also auf
recht steht und beispielsweise für eine Betätigung von Hand vom
Fußende der Liege her gut zugänglich ist, da er allenfalls einen
geringen Abstand vom Fußende der Liege hat. Zwischen diesen bei
den Positionen kann das Ergometermodul 5 in jede beliebige Posi
tion stufenlos geschwenkt werden, wobei der Durchbruch 4 den
Durchtritt durch das Liegepolster 2 gestattet. Da bei einer Ver
stellung des Ergometermoduls 5 die Antriebswelle sich auf eine
Kreisbahn um die durch die Lenkzapfen gebildete Achse bewegt, er
folgt gleichzeitig eine Höhenverstellung und eine Längsverstel
lung der Antriebswelle und damit auch der Pedale 8.
Der Arm 12 beider Gelenke 11 ist an je einer Platte 13 befestigt,
und diese sind wiederum fest mit zwei Holmen 4 verbunden, die
zwischen den beiden hinteren Füßen 15 des Gestells 3 parallel zu
diesen angeordnet und an ihrem oberen Ende fest mit einem Quer
träger des Sitzgestells, an ihrem unteren Ende über einen Verbin
dungsstab fest mit dem benachbarten Fuß verbunden sind. Der Ab
stand der beiden Holme voneinander ist so groß, daß eine Person,
die am Fußende der Liege auf einem Stuhl sitzt, um beispielsweise
von Hand die Scheiben 3 anzutreiben, die Beine zwischen den Hol
men 14 unterbringen kann.
An den Arm 12 jedes Gelenkes 11 ist ein Elektromotor 16 ange
flanscht, der mit dem Gelenkzapfen gekuppelt ist. Um einen syn
chronen Lauf beider Elektromotoren 16 mechanisch sicherzustellen,
sind die überstehenden Endabschnitte der Gelenkzapfen durch ein
torsionssteifes Rohr (Kupplungseinrichtung 17) miteinander gekuppelt. Die Verbindung
zwischen dem Rohr 17 und den beiden Gelenkzapfen ist jedoch so
ausgebildet, daß ein geringes Spiel in Drehrichtung vorhanden ist.
Dieses Spiel beeinträchtigt die synchrone Verstellung der beiden
Arme 10 nicht, erlaubt jedoch, daß dann, wenn die gewünschte Posi
tion des Ergometermoduls 5 erreicht ist, das in den beiden Getrie
ben, welche die Arme 10 mit den Armen 12 verbinden, vorhandene
Spiel unwirksam gemacht wird, wodurch das Ergometermodul 5 spiel
frei in der gewählten Position festgelegt wird. Erreicht wird dies
dadurch, daß dann, wenn die gewünschte Position des Ergometermoduls
5 erreicht ist, der Drehsinn des einen der beiden Elektromotoren
16 umgekehrt wird und beide Elektromotoren mit vermindertem Strom
eingeschaltet bleiben. Infolge des Spiels, den die durch das Rohr
17 gebildete Kupplung hat, belasten hierdurch die beiden Elektro
motoren 16 die beiden Getriebe in entgegengesetztem Drehsinn, was zur
Folge hat, daß die Zahnräder der Getriebe in spielfreier Anlage
aneinander gehalten werden.
Die Steuerung des Ergometermoduls 5 erfolgt über ein Kabel von
einem Datenterminal aus, das eine Tastatur für die Eingabe der er
forderlichen Werte einschließlich der gewünschten Bremsleitung
sowie Anzeigefelder für Ein- und Ausgabewerte hat. Dieses Daten
terminal enthält auch die Elektronik für die Pulskontrolle sowie
für die Kontrolle des Drehzahlbereiches.
Damit der auf dem Liegepolster 2 liegende Benutzer seine Position
in Folge der Betätigung des Ergometermoduls 5 nicht verändert,
ist an beiden Seiten der Liege je ein in Liegenlängsrichtung ver
stellbarer Handgriff 18 angeordnet. Ferner stehen von dem Ab
schnitt 2′ des Liegepolsters 2 nach oben zwei gepolsterte, ver
stellbare Stützen 19 ab, die so eingestellt werden können, daß
sich der Benutzer mit der Schulter an ihnen abstützen kann.
Claims (3)
1. Ergometer mit einem eine Bremseinrichtung sowie
zwei Kurbeln als Antriebselemente aufweisenden Ergometermodul,
das mit dem Gestell einer Liege relativ zu dieser verstellbar
verbunden ist, gekennzeichnet durch einen selbsthemmenden Ver
stellantrieb (11, 16), der eine stufenlose Verstellung zwischen
dem Ergometermodul (5) und dem Gestell (3) gestattet und
wenigstens einen Elektromotor (16) aufweist.
2. Ergometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß bei einer schwenkbaren Lagerung des Ergometermoduls (5) am
Gestell (3) der Liege (1) der Verstellantrieb zwei Elektromotoren
(16) aufweist, deren Drehmoment über je ein selbsthemmendes Ge
triebe auf das Ergometermodul (5) übertragbar ist.
3. Ergometer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Elektromotoren (16) über eine starre, jedoch ein
begrenztes Spiel in Drehrichtung aufweisende Kupplungsein
richtung (17) miteinander gekuppelt sind.
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