DE2449440A1

DE2449440A1 - Vorrichtung zur durchfuehrung von physiologischen aktiven und passiven uebungen mit abwechselnden und rotierenden bewegungen der vier glieder

Info

Publication number: DE2449440A1
Application number: DE19742449440
Authority: DE
Inventors: Guido Carnielli
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-10-17
Filing date: 1974-10-15
Publication date: 1975-04-24
Also published as: GB1479950A; AT335322B; CH580967A5; US3964742A; IT995937B; ES206705Y; ATA836174A; ES206705U

Description

Vorrichtung zur Durchführung von physiologischen aktiven und passiven Übungen mit abwechselnden und rotierenden Bewegungen der vier Glieder

Es sind bekannt Vorrichtungen zur Durchführung in ortsfester Position von physiologischen Übungen mindestens teilweise entsprechend der Tätigkeit und Übung des Fahrradsports, aber unter vorbestimmten und wahlweise abänderlichen und zusammenstellbaren Bedingungen, zur Ermöglichung der Durchführung von Bewegungen sei es aktiv (und zwar dank der Durchführung einer Anstrengung oder einer Muskeltätigkeit) sei es passiv (und zwar wenn die Körperbewegung oder Teile desselben dem Beitrag oder der Benutzung von Außenenergie zuzuführen sind).

Diese Vorrichtungen werden wegen ihrer Bauweise und Funktion manchmal auch in unzweckmäßiger Weise "Zimmerfahrräder" genannt.

Diese Vorrichtungen können praktisch in der eigenen Wohnung (aus diesem Grund benötigen sie Heine Abmessungen, leichte Transportfähigkeit, sowie Struktur- und Bedienungseinfachheit) und in den Arbeitszimmern von ärztlichen und physiotherapeutischen Anstalten zur physiologischen Tätigkeit und so weiter Verwendung finden»

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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Durchführen von physiologischen Übungen, aktiv und passiv, mit abwechselnden und rotierenden Bewegungen der vier Glieder, mit Wirkung oder beziehungsweise mit Befolgung der Bewegung eines Pedaltritts durch die Enden der unteren Glieder des Patienten, und beziehungsweise von Kurbeln, vom Patienten.selbst handbetrieben, der auf einem Sattel der Type Fahrrad sitzt und eine auch wesentlich Position von Fahrradtype hält, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer ortsfesten Tragrüstung besteht, die mit Trägern zur Bildung einer Stützbasis auf dem Boden und mehreren mechanischen Gruppen fest verbunden ist, die mit dieser Einheit in den Stellungen gebunden ist, die durch die Querdrehungsachsen der Tretkurbeln und beziehungsweise der Handkurbeln bestimmt sind, diese mechanischen Gruppen sind miteinander durch Antriebsmitteln verbunden, die Mitteln zur Abänderung der entsprechenden Positionen enthalten, in senkrechter und Horizontalrichtung, der Achsen und des Sattels.

Eine ausführliche Beschreibung eines Durchführungsbeispiels der Erfindung folgt, in der beiliegenden Zeichnungstafel eingetragen, wo mit Ausschließung der strukturellen Angaben wie folgt zeigt: Abb. 1 eine Vorrichtung in Seitenansichtg Abb. 2 und 3 dieselben Teile in Ansicht und im Schnitt in den Sichtungen und in den Ebenen mit IX-II und III-III auf Abb. 1 angezeigt;

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Abb. 4 den Zusammenbau der Getriebe der Vorrichtung; Abb. 5 eine schematische Darstellung eines Mechanismus in einer dieser Gruppen zur Ermöglichung einer raschen Bewegung einer Schwungmasse zusammen mit dieser Einheit.

In der Ausführungsform der Abb. 1 und 3 enthält die Vorrichtung eine Struktur von Fahrradtype bestehend aus metallischen Rohrelementen, aufeinander starr gebunden.

Diese Struktur enthält, als Zentralkomponente, einen metallischen Körper 10 einer dieser mechanischen Gruppen, später beschrieben. Dieser Körper 10 trägt koaxiale Rohrenden, wesentlich waagerecht, das vordere End erhält in fester und eintragbarer Weise das Oberende eines kurvenförmigen Stützbeins 12, dessen Unterende mit einer Stütztraverse 14 (Abb. 3) gebunden ist, dieses endet mit prismatischen Stützmüffen 16 in gewissen Abständen zur Gewährleistung und Versicherung der Sützfähigkeit der Vorrichtung im Betrieb.

Das hintere Rohrende dieses Körpers 10 ist mit einer rechten Rohrkomponente 18 fest gebunden, mit dem ihrerseits ein geneigtes steigendes Rohr 20 und ein Hinterträger 22 mit gleichschenkligem dreieckförmigem Körper (Abb.2) gebunden sind, mit distanzierten Stützmuffen 26 auf dem Boden auf der Unterseite 24.

Die Stützmuffen 16 und 26 sind vorzugsweise aus Elastomermaterial.

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Das Rohr 20 gehört zu einem teleskopischen System mit einem Sattelstützenrohr 28, dieses System hat eine Langfähigkeit und Kurzfähigkeit derartig, daß der Abstand zwischen dem Sattel und einem Steuerpedal 4-8, 50 eingestellt ist, um die Vorrichtung der Länge der Unterglieder des Patienten durch die Bewegung in den Richtungen A oder B des Rohrs 28 anzupassen.

Das Oberende des Rohr 28 hat Klemmer 30 zur Befestigung von Horizontalstrecken 32 einer Struktur mit dem Sattel 34 gebunden, der seinerseits in Horizontalrichtung in den beiden Richtungen G und D bewegt werden kann oder in der zweckmäßigsten Stellung positioniert werden kann, zur Anpassung der Vorrichtung der Länge der oberen Glieder des Patienten, sowie zur Bestimmung von einigen Mittelstellungen, zum Beispiel des Mittelwertes des Winkels des Ellbogens, der Positionierung der Schultern, u.s.w. nach den verschiedenen physiologischen Erforderungen und/oder therapeutischen Vorschriften.

Der Körper 10 ist also mit einem Ständer 36 fest gebunden, der die starre Anfangsstrecke des Traggerüsts bildet und den Mechanismus, der seinerseits die von dem Patienten zu greifenden Mittel zur Durchführung der Übung trägt. Dieses Anfangsteil ist teleskopisch und komplett mit einem Innenrohr 38, mit Einstellung im axialen Sinne der entsprechenden Stellung der strukturellen Komponenten 36

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ORIGINAL INSPECTED

und 38 in den Richtungen E und F, zur nachfolgenden Ermöglichung einer Einstellung des Positionierungsstandes dieser Mittel zur Anpassung der Vorrichtung zum Körperbau des Patienten oder zu den Sondervorschriften, zum Beispiel die Biegung des Rückgrates oder sonstigen.

Die obere Strecke dieser Struktur hat ein Rohr 40, an dessen Oberende ein weiteres Stück befestigt ist, das den Körper 42 einer zweiten mechanischen Gruppe mit Handkurbeln 54 gebunden bildet.

Die mechanische Obergruppe 40, 42 ist mit der unteren Struktur 36, 38 über ein Gelenk mit horizontaler Querachse gebunden, dessen Spur mit 0 auf Abb. 1 angezeigt ist, so daß dieser Oberkörper 42 und die Handkurbeln 54- in cLen beiden Richtungen G und H geschoben werden können längs eines Kreisbogens mit Zentrum in 0 zur Einstellung des waagerechten Abstandes zwischen dem Sattel und den Handkurbeln, zur vollständigen Anpassung der Vorrichtung dem Körperbau und den physiologischen und/oder therapeutischen Anforderungen.

Die Befestigung dieser Obereinheit 40, 42 in jedem Punkt in der Mitte des Bogens der Einstellbarkeit G-H kann über eine Klemme 44 (Abb.3) erreicht werden, in zwei Platten vorbereitet die eine Gabel an den beiden Seiten dieses Rohrs 40 bilden.

Unter der Berücksichtigung, daß der Patient sich abstützt und in drei Punkten des Raums einschreitet (unter Berücksichtigung von festen Punkten als Drehachsen des Tretpedals und der Handkurbel) sind diese Punkte der Sattel

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Die Querachse (oder der Pedalsteuerungen) im Körper 10 und die Querachse (oder der Handkurbeln) im Körper 42, ermöglicht die oben beschriebene Struktur, die Stellungen dieser festen Punkte binnen weiten Grenzen abzuändern, in den senkrechten und horizontalen Richtungen und in der senkrechten Symetrieebene der Vorrichtung.

Diβ Pedalsteuerungen sind von bekannter Type und enthalten Pedalkurbeln 48 mit entsprechenden Pedalen 50 und sind auf den Enden einer Querachse 52 (Abb.4) montiert, in drehbarer Weise im Zentralkörper 10 abgestützt.

Die Handkurbeln enthalten geformte Kurbelarme 54 mit Aussenhandgriffen 56 an den Enden, an den Enden einer Querachse 58 (Abb.3-4) befestigt in drehbarer Weise im Oberkörper 42 abgestützt.

Zur Erreichung einer harmonischen und synchronisehen Bewegung mit abwechselnden und drehendem Charakter der unteren Glieder und beziehungsweise der oberen Gliedmaßen sind die Pedalsteuerungen und die Handkurbeln durch einen mechanischen Antrieb verbunden.

Dia vom Patienten angebaute Energie wird durch einen einstellbaren Widerstand auf einem geeigneten Bremsmittel .abgenommen, sum Beispiel ein "bremsendes System mit 60 entgegengesetzten Gl©it@©teh©;&_$ die mit einstellbarer Kraft gegen die Maaken des Unfangriemenß ©iner Scktjungeclieiba

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gedrückt sind, mit der Schaft 52 der Pedalsteuerung über einen UeberSetzungsmechanismus verbunden.

Zur Durchführung dagegen von physiologischen passiven Uebungen, zum Beispiel von Nervenmuskeltätigkeit für die Therapie von pathologischen Gliederzuständen und sonstigen, als ein Elektromotor 64, dessen Geschwindigkeit und/oder dessen Leistung kontrolliert werden kann, auf dem hinteren Ende des rohrförmigen strukturellen Bestandteils 18 und durch eine Konsole oder eine Abstützung 66 getragen. Seinerseits ist dieser Motor mit den Wellen 52 und 58 der Tretkurbeln und beziehungsweise der Handkurbeln kinematisch verbunden oder verbindbar.

Die Vorrichtung enthält daher mehrere mechanische Gruppen oder Einheiten (insbesondere die Gruppen ΊΟ und 42, und der Motor 64) in denen mechanische Mittel mit genauer Abstützung zur Drehung der entsprechenden Wellen und Zapfen vorgesehen sind. Diese mechanischen Gruppen sind kinematisch miteinander verbunden und in entfernten Punkten positioniert, in einer Struktur von wesentlich Fahrradherstellung.

Die beiden Gruppen, in den Körpern 10 und 42 geschlossen, geschützt und abgestützt, enthalten Kegelräder 68, 70 und beziehungsweise 72 zur Ver bindung zwischen diesen Wellen 52 und 58 mit anderen Wellen in orthogonaler und koaxialer Eichtung gegenüber den Rohrelementen 18, 56 und beziehungs-

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weise 40, mit den die Getriebe einschliessenden Körpern fest gebunden.

Diese Kegelräder sind ihrerseits durch, kurze Wellen abgestützt, die zwischen Paaren von Wälzlagern montiert sind.

Diese Wellen sind über Kupplungen 74, 76 und beziehungsweise 78, verbunden, die einen gewissen Unausfluchtungsgrad zulassen, und anderen Wellen 80, 82 und beziehungsweise 84, im Inneren der strukturellen Rohrelemente 36, 18 und beziehungsweise 40.

Ausserdem, zur Aufnahme der Abänderungen der axialen Entwicklung der teleskopischen Struktur 36, 38 (Abb. 1) zur Ermöglichung der Einstellungen in den Eichtungen E und F, sowie der Einstellungen der Positionierung der Handkurbelnfür Schwingung in den Eichtungen G oder H um die Querachse 0, ist die Welle 80 mit einer koaxialen Welle 86 über eine Kupplung mit axialem Gleiten 88 gebunden, und diese letztere Welle 86 ist mit dieser Welle 84 über eine Universalkupplung 90 gebunden (schematisch auf Abb. 4 angegeben), oder eine homokinetische Kegelkupplung, deren Achsen die Gelenkachse 0 zwischen den strukturellen Teilen 38 und 40 kreuzen.

Der Übersetzer zur Verbindung der Welle 52 mit den Pedalsteuerungen der Schwungscheibe 62 besteht aus dreh baren Elementen, in der Dicke dieser Schwungscheibe ent halten und bilden so ein Planeten- Getriebe, bestehend aus

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mehreren Planetenrädern frei laufend um kleine Wellen 92(Abb. 5) auf einem Umlaufsteg mit der Welle 58 der Pedalkurbeln fest gebunden und mit einem Zahnkranz 94-eingreifend, mit dem Körper 10 der mechanischen Gruppe gebunden.

Die Schwungscheibe 62, frei drehend um die Welle 58, ist dagegen mit einem Ritzel oder einem kleinen Zentralgetriebe, mit den Planetengetrieben eingreifend.

Die obige Vorrichtung ist kpl. mit Zubehör. Zum Beispiel, eine Buchse oder eine Haube mit einer bestimmten Form 96 (Abb. 2 und 3) hat eine Steuergruppe mit verschiedenen Einstellungen, zum Beispiel der Intensität der Bremsung und/oder der Geschwindigkeit und der Motorleistung 64, und so weiter, sowie Umdrehungszähler, Tachometer oder sonstigem.

Zur Durchführung der aktiven physiologischen Übung kann der Elektromotor 64- ausgeschaltet werden, zur Vermeidung der Sestigkeit zur Leermitnehmen.

Zum Beispiel kann eine elektromagnetische Kupplung vorgesehen werden, mit 98 auf Abb. 4· schematisch angegeben, die sich einschaltet, wenn sie parallel der Motorspeisung erregt wird.

Zur Messung der Drehgeschwindigkteit der drehenden Elemente im lauf der aktiven physiologischen Übung und die

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Festigkeit zui? Muskelanstrengung sowie die Menge der Arbeit und aufgenommenen Energie kann man Elektromittel "benutzen.

Zum Beispiel kann eine elektromagnetische oder ein Dynamo verwendet werden, die aus demselben Motor 64 besteht, der zum Beispiel mit einem Widerstand zur Wärmeausdehnung der gespeisten Energie gebunden ist, diese Messung ist mit geeigneten Angaben von Spannungswerten und beziehungsweise von Strom und Leistung versehen, die eventuell unter leicht verständlichen Worten ausgedrückt sind.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann insbesondere rationell benutzbar werden, zum Beispiel für klinische Untersuchungen als Metabolismus, des Verhaltens des Herzens- und Lungensystems unter einer Anstrengung von genau kontrollierter Dauer und so weiter.

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Claims

~ ΛΛ -

1. Vorrichtung zur Durchführung von aktiven passiven physiologischen Übungen, mit abwechselnden rotierenden Bewegungen der vier Glieder, mit Wirkung auf die Bewegung eines Pedaltritts, von den Enden der unteren Gliedmassen des Patienten und beziehungsweise von Handkurbeln über denselben Patienten, der auf einem Fahrradsattel sitzt, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Fahrradstellung hält, dadurch gekennzeichnet, dass

• sie aus einer festen Tragrüstung besteht, mit Trägern festgebunden, zur Bildung einer Stützbasis auf dem Boden, und mehreren mechanischen Gruppen, mit der Einheit gebunden, in den Stellungen über die Querdrehachsen der Tretkurbeln und beziehungsweise der Handkurbeln bestimmt, diese mechanischen Gruppen sind miteinander verbindbar über Antriebsmittel, die Mittel zur Abänderung der entsprechenden Positionen in den senkrechten und horizontalen Eichtungen dieser Achsen und des Sattels selbst einschliessen.

2. Vorrichtung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus Elektromotor 64· besteht, auf der Tragrüstung montiert und mit der Pedalsteuerung 50 und den Handkurbeln 54 mechanisch gebunden ist, zur Durchführung von passiven physiologischen Übungen, bei denen die Muslcelbewegung durch die Anwendung von

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Energie aus einer Aussenenergiequelle vollständigt ist.

3- Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus Mitteln 60, 62 zur kontrollierten Messaufnahme der Muskelenergie der drehenden Elemente 50 und 54 besteht und Mittel zur Kontrolle des sofortigen Wertes der Anstrengung und der physiologischen Arbeit im Lauf der übung entwickelt.

4. Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus dem Traggerüst mit mehreren Eohrelementen 12, 18, 20, 22, 36 gehend aus einem Zentralkörper 10 zur Aufnahme und Abstützung der drehenden Elemente der Gruppe des Zapfens 62 der Pedalsteuerung 48, 50.

5. Vorrichtung gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

dass sie aus rohrförmigen Elementen besteht, die einen geneigten Ständer 20 rückwärts, zur Abstützung eines Sattels 34 und einem System von Ständern 36» 40 miteinander gelenkt (in 0) zur Abstützung in abanderlicher Stellung, der Gruppe einschliessend den Zapfen 58 der Handkurbeln 54.

6. Vorrichtung gemäss Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass sie aus dem Einbausystem 36, 40 besteht, mit wenigstens einem oberen Ständer 40, mit der Gruppe der Handkurbeln 54 festgebunden, einem Verbindungsgelenkmittel 38, um eine horizontale Querachse 0, zwischen

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den genannten beiden Ständern, und Mitteln 44 zur Blockierung der Achse der Handkurbeln in jeder der mehreren Stellungen durch Drehung des oberen Ständers um diese Achse zur Einstellung der Stellung im Raum dieser Achse der Handkurbeln gegenüber der Achse der Pedalsteuerung und gegenüber dem Sattel.

7· Vorrichtung gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus Antriebsmitteln besteht, mit einer Kupplung oder einem Universalgelenk, dessen Achse die Gelenkachse zwischen den Ständern kreuzen.

8. Vorrichtung gemäss Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie den unteren Ständer 36 mit zwei teleskopischen Elementen, in jeder der möglichen axialen Stellungen verbindbar, enthält und dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebselemente im Inneren dieses teleskopischen Ständers eine axiale Kupplung zur Antrieb enthalten.

9. Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus drehenden Elementen mit einer Schwungmasse 62 über einen Übersetzer zur Winkelgeschwindigkeit besteht, mit einem Planetengetriebe, dessen Bestandteile 92, 94 mit der Gruppe gebunden sind, mit Welle 58 der Pedalsteuerung 50.

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10. Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sattel 34- auf dem oberen Ende eines teleskopischen Systems 20, 28 abgestützt ist, zur Einstellung des Niveaus dieses Sattels über ein Klemmsystem 30, die in irgendwelcher der mehreren Punkte längs horizontalen Segmente 32 der Struktur des Sattels spannbar sind.

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