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DE20217341U1 - Vibration machine for selective body therapy, includes vibro-motors and out-of-balance weights driving plate against which body is pressed - Google Patents

Vibration machine for selective body therapy, includes vibro-motors and out-of-balance weights driving plate against which body is pressed

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DE20217341U1
DE20217341U1 DE20217341U DE20217341U DE20217341U1 DE 20217341 U1 DE20217341 U1 DE 20217341U1 DE 20217341 U DE20217341 U DE 20217341U DE 20217341 U DE20217341 U DE 20217341U DE 20217341 U1 DE20217341 U1 DE 20217341U1
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vibration
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vibration motors
control unit
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MENDRA HEIDI
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Abstract

The vibration generator (2) includes two vibro-motors (3). Their shaft offset is symmetrical, and is 25% of the major dimension of the vibratory plate (1), measured in the rotation plane of the out-of-balance weights (4). Both shafts rotate synchronously. The centers of gravity of the weights are offset by 180[deg]. The motors oscillate in opposite directions, causing a rotary motion of the vibro-plate (1) about the support axis between the motors.

Description

Heidi Mendra &Sgr; 3 ' . I *. .1 '. Stand: 11.11.2002Heidi Mendra &Sgr; 3 ' . I*. .1 '. As of: November 11, 2002

BeschreibungDescription

Vorrichtung zur Erzeugung und Übertragung von mechanischen Schwingungen auf den menschlichen KörperDevice for generating and transmitting mechanical vibrations to the human body

Für die Übertragung von mechanischen Schwingungen, die in Frequenz und Amplitude den natürlichen Vibrationen im Körper des Menschen ähneln und damit eine biomechanische Stimulation im Körper hervorrufen, wurden Geräte entwickelt, bei denen über eine Schwingplatte entsprechende Schwingungen auf bevorzugte Teile oder Regionen des menschlichen Körpers und damit auf bestimmte Körperpartien übertragen werden können, Bei einer Vielzahl von zur Zeit auf dem Markt befindlichen Geräten schwingt die Schwingplatte in etwa gleichförmig und senkrecht zu ihrer Kontaktoberfläche. Dies wird erreicht durch einen Schwingungsgenerator, der entweder aus einem Elektromotor besteht, der über einen Kurbeltrieb die Schwingplatte in Schwingung versetzt oder durch zwei parallel und dicht aneinander gebaute, in ihrer Leistung gleiche, elektrische Vibrationsmotoren, bei denen die Vibration durch zwei auf der Antriebswelle, und zwar an beiden gegenüberliegenden Enden aufgebrachte Unwuchtmassen erzeugt wird, wobei durch die unterschiedliche Drehrichtung der Antriebswellen der beiden Motoren, aber synchronem Lauf, sich eine gerichtete Schwingung ergibt, deren Richtung einerseits durch die Drehebene der Unwuchtmassen und andererseits durch eine Linie, die senkrecht auf einer Verbindungslinie zwischen den Mittelpunkten der Drehebenen der beiden Vibrationsmotoren steht, bestimmt wird, und über eine feste Verbindung an die Schwingplatte übertragen wird.For the transmission of mechanical vibrations which are similar in frequency and amplitude to the natural vibrations in the human body and thus cause biomechanical stimulation in the body, devices have been developed in which corresponding vibrations can be transmitted to preferred parts or regions of the human body and thus to certain parts of the body via a vibrating plate. In a large number of devices currently on the market, the vibrating plate vibrates approximately uniformly and perpendicular to its contact surface. This is achieved by a vibration generator, which either consists of an electric motor that causes the vibrating plate to vibrate via a crank drive, or by two electric vibration motors that are built parallel and close to one another and have the same output, in which the vibration is generated by two unbalanced masses attached to the drive shaft, namely at both opposite ends, whereby the different direction of rotation of the drive shafts of the two motors, but synchronous operation, results in a directed vibration, the direction of which is determined on the one hand by the plane of rotation of the unbalanced masses and on the other hand by a line that is perpendicular to a connecting line between the centers of the planes of rotation of the two vibration motors, and is transmitted to the vibrating plate via a fixed connection.

Die therapeutische Forderung nach unterschiedlichen Schwingfrequenzen wird dadurch gelöst, dass einige, bestimmte Frequenzen frei wählbar sind.The therapeutic requirement for different vibration frequencies is solved by the fact that some specific frequencies can be freely selected.

Im Grundgestell muss ein erheblicher Aufwand zur Aufbringung von Masse getrieben werden, damit eine Übertragung der erzeugten Schwingungen auf das Grundgestell verhindert wird.Considerable effort must be made to apply mass to the base frame in order to prevent the generated vibrations from being transmitted to the base frame.

Die gleichgerichtete, gleichförmige Schwingung der Schwingplatte birgt bei bestimmten Anwendungen Gefahren speziell in ihrer Handhabung. Z. B. bei Geräten, bei denen man mit beiden Beinen auf der Schwingplatte steht, können mit durchgedrückten Knien sehr hohe Beschleunigungen auf die Wirbelsäule übertragen werden, die Beschädigungen verursachen können, sodass Behandlungen vorsichtig dosiert werden müssen und eventuell nur unter Kontrolle von geschultem Fachpersonal durchgeführt werden können.The uniform, consistent vibration of the vibration plate poses risks in certain applications, particularly when handling it. For example, with devices where you stand with both feet on the vibration plate, very high accelerations can be transmitted to the spine when your knees are straight, which can cause damage, so treatments must be carefully dosed and may only be carried out under the supervision of trained specialists.

Die Beschränkung auf die Wahlmöglichkeit nur bestimmter Schwingfrequenzen entspricht nicht dem Bedarf nach individueller Anpassungsmöglichkeit.The restriction to the choice of only certain vibration frequencies does not meet the need for individual customization.

Der in Schutzanspruch 1 bis 4 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine vielseitigere, sanftere, sicherere und individuell anpassbare Behandlungsmethode zu ermöglichen und die Masse der Geräte zu reduzieren.The invention specified in claims 1 to 4 is based on the problem of enabling a more versatile, gentler, safer and individually adaptable treatment method and reducing the mass of the devices.

Dieses Problem wird mit einer Schwingungsvorrichtung, die folgende Merkmale aufweist, gelöst:This problem is solved with a vibration device that has the following features:

• Schwingungsgenerator, der eine Drehschwingung der Standplattform um deren parallel zur Kontaktoberfläche und zwischen den beiden Vibrationsmotoren verlaufende Trägheitsachse erzeugt.• Vibration generator that generates a rotational vibration of the standing platform around its axis of inertia running parallel to the contact surface and between the two vibration motors.

• Schwingungsgenerator, der während einer therapeutischen Behandlung durch Änderung der Drehrichtung der Antriebswelle eines Vibrationsmotors eine gleichförmige, gleichgerichtete Schwingung der Schwingplatte erzeugt, womit zwei Operationsarten ermöglicht werden.• Vibration generator which, during a therapeutic treatment, generates a uniform, rectified vibration of the vibration plate by changing the direction of rotation of the drive shaft of a vibration motor, thus enabling two types of operations.

• Elektronische Kontrolleinheit, die ein sicheres, automatisches Umschalten zwischen den Operationsarten über die Bedieneinheit ermöglicht.• Electronic control unit that enables safe, automatic switching between operating modes via the control unit.

• Elektronische Kontrolleinheit, die eine stufenlose Einstellbarkeit der Schwingfrequenz im Bereich von 4 bis 100 Hz über die Bedieneinheit ermöglicht.• Electronic control unit that allows continuous adjustment of the oscillation frequency in the range of 4 to 100 Hz via the control unit.

• Bedieneinheit, die einen programmierbaren Ablauf einer Behandlung unter anderem bezüglich Operationsart, verschiedener Schwingfrequenzen, Anweisung über die• Control unit that allows a programmable treatment sequence, including type of operation, different vibration frequencies, instructions on the

Heidi Mendra &Idigr;4 ! . ! *&Sgr; . &iacgr; 1 "stand: 11.11.2002Heidi Mendra &Idigr;4! . ! *&Sgr; . &iacgr; 1" as of: November 11, 2002

Positionierung der Körperteile und Zeitdauer einzelner Behandlungsabschnitte zulässt.Positioning of body parts and duration of individual treatment sections.

Zwischenplatte mit entsprechender Masse, die zwischen Grundgestell und Schwingplatte eingebaut ist und über Dämpfungselemente mit der Schwingplatte und dem Grundgestell verbunden ist.Intermediate plate with corresponding mass, which is installed between the base frame and the vibrating plate and is connected to the vibrating plate and the base frame via damping elements.

Ungleiche Unwuchtmassen zwischen den Vibrationsmotoren, die zusätzlich eine seitliche Bewegungskomponente in der Schwingplatte erzeugen.Unequal unbalanced masses between the vibration motors, which additionally generate a lateral movement component in the vibrating plate.

Mit der Erfindung wird erreicht, dass durch die in Drehschwingung versetzbare Schwingplatte eine weitere Behandlungsart ermöglicht wird, die eine schonendere Behandlung zulässt, und weitere therapeutische Leistungen erbringt wie die gleichförmig, gleichgerichtete Schwingung der Schwingplatte, sodass diese Behandlungsart verbessert werden kann, und sie damit unproblematischer wird. Durch die Änderung der Drehrichtung eines Vibrationsmotors über die elektronische Kontrolleinheit lassen sich auf einfachste Art und Weise beide Operationsarten realisieren. Der über die elektronische Kontrolleinheit automatisierte Umschaltvorgang sorgt für ein kontrolliertes, problemloses Wechseln der Operationsarten. Die stufenlose Auswahlmöglichkeit der Schwingfrequenz im definierten Bereich lässt eine bessere Anpassung an individuelle Erfordernisse zu. Ein programmierbarer Behandlungsablauf sorgt für mehr Sicherheit und reduziert den Überwachungsaufwand durch Fachpersonal. Eine zusätzliche seitliche Bewegungskomponente in der Schwingplatte erzeugt ein zweidimensionales Bewegungsbild in Form einer Ellipse, was aus therapeutischer Sicht vorteilhaft ist. Die Verwendung einer zwischen Dämpfungselementen aufgehängten Zwischenplatte mit entsprechender Masse zwischen Schwingungsplatte und Grundgerüst ermöglicht ein reduziertes Gesamtgewicht der Vorrichtung.The invention achieves that the oscillating plate, which can be set into rotational vibration, enables another type of treatment that allows for gentler treatment and provides other therapeutic benefits such as the uniform, rectified vibration of the oscillating plate, so that this type of treatment can be improved and thus made less problematic. By changing the direction of rotation of a vibration motor via the electronic control unit, both types of operation can be carried out in the simplest way. The switching process automated via the electronic control unit ensures a controlled, problem-free change of the type of operation. The continuous selection of the oscillation frequency in the defined range allows for better adaptation to individual requirements. A programmable treatment sequence ensures greater safety and reduces the monitoring effort required by specialist personnel. An additional lateral movement component in the oscillating plate creates a two-dimensional movement pattern in the shape of an ellipse, which is advantageous from a therapeutic point of view. The use of an intermediate plate suspended between damping elements with a corresponding mass between the oscillating plate and the base frame enables a reduced overall weight of the device.

Ausführungsbeispiel (siehe Figur 2 und 3)Example of implementation (see Figures 2 and 3)

Figur 2 zeigt den prinzipiellen Aufbau der Schwingplatte (1) mit integriertem Schwingungsgenerator (2), der aus den beiden Vibrationsmotoren (3) besteht und der Befestigung der Schwingplatte (1) über die Dämpfungselemente (8) und Zwischenteil (9) mit dem Grundgestell (7).Figure 2 shows the basic structure of the vibrating plate (1) with integrated vibration generator (2), which consists of the two vibration motors (3) and the fastening of the vibrating plate (1) via the damping elements (8) and intermediate part (9) to the base frame (7).

Die Unwuchtmassen (4) laufen automatisch nach der Anlaufphase in einem Winkel von 180° phasenversetzt zueinander aber in gleicher Drehrichtung, wodurch sich die Drehschwingung um die Trägheitsachse (5) der Schwingplatte (1) ergibt.After the start-up phase, the unbalanced masses (4) automatically rotate at an angle of 180° out of phase with each other but in the same direction of rotation, resulting in torsional vibration around the axis of inertia (5) of the vibrating plate (1).

Figur 3 zeigt die Auswirkung bei Änderung der Drehrichtung eines Vibrationsmotors (3). Die Unwuchtmassen (4) laufen nach der Anlaufphase entgegengesetzt synchron, wodurch sich eine gleichförmige, gleichgerichtete Schwingung der Schwingplatte (1) senkrecht zu ihrer Kontaktoberfläche (6) ergibt.Figure 3 shows the effect of changing the direction of rotation of a vibration motor (3). After the start-up phase, the unbalanced masses (4) run synchronously in opposite directions, resulting in a uniform, rectified vibration of the vibrating plate (1) perpendicular to its contact surface (6).

In Figur 1 a und 1 b ist der Stand der Technik bezüglich der Verwendung von Vibrationsmotoren (3) dargestellt.Figures 1 a and 1 b show the state of the art regarding the use of vibration motors (3).

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Erzeugung und Übertragung von mechanischen, rhythmischen Schwingungen auf unterschiedliche Teile des menschlichen Körpers, bestehend unter anderem aus einer Schwingplatte (1), die die mechanischen Schwingungen auf die entsprechenden Teile des menschlichen Körpers überträgt, die in etwa in senkrechter Richtung bezogen auf ihre Kontaktoberfläche (6) gleichförmig schwingt, wobei die Schwingung durch einen Schwingungsgenerator erzeugt wird, der entweder aus einem Elektromotor besteht, der über einen Kurbeltrieb die Schwingplatte (1) in Schwingung versetzt, oder aus zwei nebeneinander, symmetrisch angeordneten und fest mit der Schwingplatte (1) verbundenen elektrischen Vibrationsmotoren (3) bestehen, deren jeweils zwei auf den beiden Enden der Antriebswelle der Motoren aufgebrachten Unwuchtmassen (4) mit gleichem Massenträgheitsmoment synchron aber in entgegengesetzter Drehrichtung drehen, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Vibrationsmotoren (3) des Schwingungsgenerators (2) in bezug auf ihre Antriebswellen in einem Abstand von mindestens 25% der größten Abmessung der Schwingplatte, gemessen in der Drehebene der Unwuchtmassen der Vibrationsmotoren (3), auseinander und symmetrisch versetzt werden, und die Drehrichtung der Antriebswellen der beiden Vibrationsmotoren (3) gleich ist, wobei die Unwuchtmassen (4) beider Vibrationsmotoren (3) bezogen auf ihren Schwerpunkt um einen Winkel von etwa 180° phasenversetzt, aber synchron laufen, wodurch die beiden Vibrationsmotoren (3) in entgegengesetzter Richtung zueinander schwingen und dadurch eine Drehschwingung der Schwingplatte (1) um ihre zwischen den Vibrationsmotoren (3) verlaufende Trägheitsachse (5) erzeugen. 1. Device for generating and transmitting mechanical, rhythmic vibrations to different parts of the human body, comprising, among other things, a vibrating plate ( 1 ) which transmits the mechanical vibrations to the corresponding parts of the human body, which vibrates uniformly in an approximately vertical direction relative to its contact surface ( 6 ), the vibration being generated by a vibration generator which either consists of an electric motor which causes the vibrating plate ( 1 ) to vibrate via a crank drive, or consists of two electric vibration motors ( 3 ) arranged symmetrically next to one another and firmly connected to the vibrating plate ( 1 ), the two unbalanced masses ( 4 ) of which are applied to the two ends of the drive shaft of the motors and rotate synchronously but in opposite directions with the same mass moment of inertia, characterized in that two vibration motors ( 3 ) of the vibration generator ( 2 ) are arranged with respect to their drive shafts at a distance of at least 25% of the largest dimension of the Oscillating plate, measured in the plane of rotation of the unbalanced masses of the vibration motors ( 3 ), are offset from each other and symmetrically, and the direction of rotation of the drive shafts of the two vibration motors ( 3 ) is the same, wherein the unbalanced masses ( 4 ) of both vibration motors ( 3 ) run out of phase by an angle of approximately 180° with respect to their center of gravity, but synchronously, whereby the two vibration motors ( 3 ) oscillate in opposite directions to each other and thereby generate a rotational oscillation of the oscillating plate ( 1 ) about its axis of inertia ( 5 ) running between the vibration motors ( 3 ). 2. Vorrichtung zur Erzeugung und Übertragung von mechanischen, rhythmischen Schwingungen auf unterschiedliche Teile des menschlichen Körpers, bestehend unter anderem aus einem Grundgestell (7), das unter anderem zur Aufnahme der Schwingplatte (1) dient, wozu es mit einer Platte mit entsprechend hoher Masse versehen ist, wobei die Verbindung der Schwingplatte (1) zum Grundgestell (7) über Dämpfungselemente (8) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Schwingplatte (1) und Grundgestell (7) ein Zwischenteil (9) mit entsprechender Masse eingefügt wird, die sowohl mit dem Grundgestell (7) als auch mit der Schwingplatte (1) über mehrere Dämpfungselemente (8), bestehend vorzugsweise aus Gummipuffern, verbunden ist. 2. Device for generating and transmitting mechanical, rhythmic vibrations to different parts of the human body, comprising, among other things, a base frame ( 7 ) which serves, among other things, to accommodate the vibrating plate ( 1 ), for which purpose it is provided with a plate with a correspondingly high mass, the connection of the vibrating plate ( 1 ) to the base frame ( 7 ) being made via damping elements ( 8 ), characterized in that an intermediate part ( 9 ) with a corresponding mass is inserted between the vibrating plate ( 1 ) and the base frame ( 7 ), which is connected both to the base frame ( 7 ) and to the vibrating plate ( 1 ) via a plurality of damping elements ( 8 ), preferably consisting of rubber buffers. 3. Schwingungsgenerator (2) nach Schutzanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Drehrichtung der Antriebswelle eines der beiden Vibrationsmotoren (3) wählbar ist, sodass sich zwei Operationsarten ergeben, wobei - bei gleicher Drehrichtung beider Antriebswellen der Vibrationsmotoren (3) sich die Operationsart nach Schutzanspruch 1 ergibt, wobei die Schwingplatte (1) eine Drehschwingung vollführt, - bei entgegengesetzter Drehrichtung beider Vibrationsmotoren (3) sich die gleichförmige Schwingung der Schwingplatte (1) in senkrechter Richtung zu ihrer Kontaktoberfläche (6) einstellt, wobei die Drehrichtungsänderung der Antriebswelle des betreffenden Vibrationsmotors (3) über eine elektronische Kontrolleinheit vorgenommen wird, die wiederum durch einen von einer Person bedienbaren Wahlschalter, der in einer Bedieneinheit integriert ist, angesteuert wird. 3. Vibration generator ( 2 ) according to protection claim 1, characterized in that the direction of rotation of the drive shaft of one of the two vibration motors ( 3 ) is selectable, so that two types of operation result, whereby - with the same direction of rotation of both drive shafts of the vibration motors ( 3 ), the type of operation according to claim 1 is obtained, wherein the vibrating plate ( 1 ) performs a torsional vibration, - when both vibration motors ( 3 ) rotate in opposite directions, the uniform vibration of the vibrating plate ( 1 ) occurs in a direction perpendicular to its contact surface ( 6 ), wherein the change in the direction of rotation of the drive shaft of the respective vibration motor ( 3 ) is carried out via an electronic control unit, which in turn is controlled by a selector switch which can be operated by a person and which is integrated in a control unit. 4. Elektronische Kontrolleinheit und Bedieneinheit nach Schutzanspruch 1 und 3 dadurch gekennzeichnet, dass beim Wechseln der Drehrichtung der Antriebswelle eines Vibrationsmotors (3), ausgelöst während des Betriebes durch eine Person über den Wahlschalter der Bedieneinheit, die Vibrationsmotoren (3) automatisch über die elektronische Kontrolleinheit abgeschaltet werden und erst nach Stillstand der Motoren wieder eingeschaltet werden können. 4. Electronic control unit and operating unit according to protection claims 1 and 3, characterized in that when the direction of rotation of the drive shaft of a vibration motor ( 3 ) is changed, triggered during operation by a person via the selector switch of the operating unit, the vibration motors ( 3 ) are automatically switched off via the electronic control unit and can only be switched on again after the motors have come to a standstill. 5. Elektronische Kontrolleinheit und Bedieneinheit nach Schutzanspruch 1, 3 und 4 dadurch gekennzeichnet, dass eine stufenlose elektronische Drehzahlregelung für die Antriebswellen der Vibrationsmotoren in die elektronische Kontrolleinheit integriert ist, sodass sich über die Bedieneinheit von einer Person die Schwingfrequenz der Schwingplatte (1) im Bereich von mindestens 4 bis 100 Hz stufenlos einstellen lässt. 5. Electronic control unit and operating unit according to protection claims 1, 3 and 4, characterized in that a stepless electronic speed control for the drive shafts of the vibration motors is integrated into the electronic control unit, so that the oscillation frequency of the vibrating plate ( 1 ) can be continuously adjusted in the range of at least 4 to 100 Hz by one person via the operating unit. 6. Elektronische Kontrolleinheit und Bedieneinheit nach Schutzanspruch 1, 3, 4 und 5 dadurch gekennzeichnet, dass sich über einen Mikroprozessor, der vorzugsweise in der Bedieneinheit integriert ist, der Ablauf einer therapeutischen Behandlung in bezug auf einzelne Behandlungsabschnitte wie unter anderem Operationsart, Auswahl der Schwingfrequenzen, Anweisung über die Positionierung von Körperteilen und die Zeitdauer einzelner Behandlungsabschnitte programmieren lässt, wobei die Eingaben für die Programmierung über die Bedieneinheit erfolgen. 6. Electronic control unit and operating unit according to protection claims 1, 3, 4 and 5, characterized in that the sequence of a therapeutic treatment can be programmed with regard to individual treatment sections such as, among other things, type of operation, selection of the oscillation frequencies, instructions on the positioning of body parts and the duration of individual treatment sections via a microprocessor, which is preferably integrated in the operating unit, wherein the inputs for the programming are made via the operating unit. 7. Vibrationsmotoren nach Schutzanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Massenträgheitsmomente der Unwuchtmassen (4) beider Vibrationsmotoren (3) unterschiedlich bezüglich ihres Betrages ausgelegt werden und zwar um mindestens 5% des Betrages des größten Massenträgheitsmomentes, sodass sich eine zusätzliche Bewegungskomponente, die in etwa parallel zur Ebene der Schwingplatte verläuft, einstellt. 7. Vibration motors according to protection claim 1, characterized in that the mass moments of inertia of the unbalanced masses ( 4 ) of both vibration motors ( 3 ) are designed differently with regard to their amount, namely by at least 5% of the amount of the largest mass moment of inertia, so that an additional movement component is established which runs approximately parallel to the plane of the vibrating plate.
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