DE58598C - Neuerung an elektrischen Uebungs-Apparaten mit rotirender Dynamo-Armatur innerhalb der Schenkel eines verstellbaren Magneten - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 3O: Gesundheitspflege.

Schenkel eines verstellbaren Magneten.

Patentirt im Deutschen Reiche vom l. Januar 1890 ab.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein elektrischer Uebungsapparat, bei dessen Benutzung ein elektrischer Strom durch den Körper geleitet wird, so dafs der Apparat nicht allein die therapeutischen Wirkungen einer körperlichen Uebung ausübt, sondern auch die Application von Elektricität bewirkt.

Gekennzeichnet ist die neue Einrichtung durch einen Mechanismus, der dadurch bethätigt wird, dafs der Uebende dem Widerstände eines Gewichtes, einer Feder und einer Dynamomaschine in der Art entgegenwirkt, dafs hierbei ein elektrischer Strom erzeugt wird, dessen Stärke verändert und angezeigt werden kann.

Einen weiteren Theil der Erfindung bildet eine Construction, mit deren Hülfe der Strom unterbrochen bezw. ein intermittirender Strom hergestellt wird. Ferner zeigen die Handhaben eine Construction, durch welche eine thunlichst vollkommene Leitung des elektrischen Stromes erzielt wird.

Auf beiliegender Zeichnung zeigt:

Fig. ι den Apparat mit theilweise geöffnetem Gehäuse,

Fig. 2 den im Gehäuse liegenden Mechanismus,

Fig. 3 eine Constructionsabänderung, Fig. 4 einen Querschnitt durch das Gehäuse.

Die Fig. 5 bis 7 zeigen den Commutator in verschiedenen Ansichten, während die Fig. 8 und 9 die Anwendung eines Gewichtes und die Einrichtung der Handhaben darstellen.

In dem Gehäuse A von rechteckigem Querschnitt ist die Welle B horizontal gelagert. Auf dieser Welle ist die Armatur C, Fig. 2 und 4, angeordnet, welche zwischen den Schenkeln eines permanenten Hufeisenmagneten D rotirt.

Dadurch, dafs die Armatur in dem magnetischen Felde rotirt, wird der elektrische Strom erzeugt, welcher abwechselnd in entgegengesetzten Richtungen fliefst. Die Stromstärke steigt von Null an, wenn der Kern der Armatur mit den Schenkeln des Magneten parallel liegt, und erreicht das Maximum, wenn der Kern unter einem rechten Winkel zu diesen Schenkeln steht, worauf sie bei weiterer Drehung der Armatur wieder auf Null zurückgeht.

Die elektrische Kraft dieser Ströme hängt von der Stärke des magnetischen Feldes ab, in welchem die Armatur rotirt, ferner von der Länge der Drahtwickelung auf dem Kern und von der Gröfse der Rotation der Armatur.

Um die Stärke des magnetischen Feldes und damit auch die elektrische Kraft des Stromes nach Bedarf verändern zu können, ist der Magnet D an einem Träger E aus Holz oder einem anderen geeigneten Material befestigt. Dieser Träger ist durch die Welle F drehbar mit dem Gehäuse (Fig. 4). verbunden, so dafs die Pole des Magneten nach beiden Seiten hin

so weit von der Armatur entfernt werden können, dafs für. die Praxis kein Strom mehr erzeugt wird, wenn die Armatur rotirt oder in eine solche Stellung gebracht wird, dafs die Achse des Magneten rechtwinklig zu derjenigen Achse steht, auf welcher die Armatur angeordnet ist.

Die Welle F geht durch das Gehäuse hindurch und trägt einen Zeiger G, welcher auf einer Scala die Stärke des magnetischen Feldes anzeigt (Fig. i). Sind die Pole des Magneten in solch einer Lage zu der Armatur, dafs das magnetische Feld, in welchem die Armatur rotirt, das Maximum der Stärke besitzt, so nimmt der Zeiger G die punktirt gezeichnete Lage ein. Beim Drehen des Zeigers nach einer Seite schwingt der" Magnet dementsprechend, und die Stärke des magnetischen Feldes fällt ab, bis sie für die Praxis auf ein Minimum reducirt ist, wenn der Zeiger die voll ausgezogene Lage inne hat (Fig. i).

Es ist somit klar, dafs der die Maschine Benutzende die Stärke des magnetischen Feldes genau nach Wunsch einstellen kann, und man den Apparat entweder nur als einen gymnastischen Üebungsapparat oder zum Uebertragen elektrischer Ströme von beliebiger Stärke verwenden kann.

Geeignete Anschläge begrenzen den Anschlag des Magneten nach beiden Seiten hin.

Die Stärke des elektrischen Stromes kann auch dadurch verändert werden, dafs man die Armatur von dem Magneten vermittelst Längenverschiebung der Welle entfernt. Vortheilhafter ist jedoch die vorher beschriebene Ein-' richtung, bei der die Schenkel des Magneten bewegt werden.

An Stelle eines permanenten Magneten kann man auch einen Elektromagneten anwenden, welcher durch die Ströme der . rotirenden Armatur erzeugt wird.

Für die dargestellte Armatur kann auch jede andere verwendet werden. Die Armatur kann von solcher Beschaffenheit sein, dafs ein fortwährender Strom erzeugt wird, und ein geeigneter Commutator mag dann angewendet werden, um die alternirenden Ströme in einen stets in gleicher Richtung fliefsenden umzuwandeln.

Auf der Welle B der Rollen HH¹ sind die Schnüre ö aufgewickelt, welche durch den Gehäuseboden hindurchgehen und mit dem anderen Ende an diesem Boden befestigt sind (Fig..).

Die Rollen HH¹, auf welche die Schnüre IP aufgewunden sind, können sich von einander unabhängig drehen. Zu diesem Zweck ist eine der Rollen auf der Welle fest, die andere dagegen lose angeordnet. Natürlich kann auch jede Rolle eine besondere .Welle erhalten.

In die von den Schnüren ο gebildeten Schleifen sind die Rollen N gelegt, welche durch die Spiralfedern KK¹ mit dem Querstege L der von dem Gehäuse A niederhängenden Stange M verbunden sind.

Die Federn KK¹ lassen sich auswechseln und durch stärkere oder schwächere Federn ersetzen.. Sind die Rollen HH¹ durchziehen an den Handhaben JJ¹ in Rotation versetzt, so wird Schnur ο auf die Nabe dieser Rolle aufgewunden und die Feder ausgezogen. Wird dann die Handhabe wieder freigegeben, so zieht die sich zusammenziehende Feder die Schnur ο wieder zurück und dreht die Rolle H in entgegengesetzter Richtung, wobei die Zugschnur wieder aufgewunden wird.

An Stelle der Spiralfedern, wie solche in Fig. ι angewendet sind, kann auch eine schneckenförmige Feder K¹, Fig. 3, angewendet werden, deren eines Ende mit dem Gehäuse und deren anderes Ende mit einem Federgehäuse auf der Nabe der Rolle H¹ befestigt ist.

Die auf Zurückziehen wirkende Kraft kann auch durch Gewichte in irgend einer Art, wie z. B. nach Fig; 8, hervorgerufen werden. Hier werden die abnehmbaren Gewichte P von einer Platte jR getragen, welche an den Führungsstangen S S gleitet. Die Führungsstangen 5 S sind an einem von dem Gehäuses! niederhängenden Brette T befestigt und letzteres ist durch die Schnur U mit der Rolle H verbunden.

Bei den gebräuchlichen elektrischen Apparaten, wie solche zu medicinischen Zwecken Verwendung finden, werden die Ströme durch die Wirkung einer Inductionsspule erzeugt, in welche der primäre Strom einer galvanischen Batterie geleitet wird. Dieser primäre Strom wird durch einen automatischen Strombrecher sehr schnell unterbrochen, so dafs der secundäre Strom der Inductionsspule in eine Folge von Strömen hoher elektrischer Kraft zerlegt wird.

Es ist wünschenswerth, dafs der in der Uebungsmaschine erzeugte elektrische Strom ebenfalls diese Eigenschaften besitzt; da aber die alternirenden Ströme, welche durch die Dynamomaschine erzeugt werden, nicht intermittirende, so.ndern beständige sind und nicht genügende elektrische Kraft besitzen, um die gewünschte physiologische Wirkung zu erreichen, so ist es erforderlich, den Apparat mit einer Einrichtung zum Umwandeln des continuirlichen Stromes in einen intermittirend wirkenden von hoher elektrischer Kraft zu versehen.

Diese Einrichtung dient dazu, den in der Drahtwickelung der Armatur erzeugten Strom schneller zu unterbrechen und zu schliefsen,

und so infolge der bekannten Selbstinduction in ,dieser Spule intermittirende Ströme von bedeutend höherer elektrischer Kraft zu erzeugen, als solche durch die einfache Rotation der Armatur erhalten werden.

Diese Ströme sind ähnlich denjenigen der Inductionsspulen und haben dieselbe physiologische Wirkung wie jene.

Der Apparat kann in dieser Ausstattung also auch zur Ausübung wohlthuender physikalischer Uebungen benutzt werden, und bei Anwendung ,geeigneter Elektroden kann der Strom nach jedem Theil des Körpers geleitet werden.

Die Einrichtung zum Unterbrechen und Schliefsen des elektrischen Stromes in den Drahtwickelungen der Armatur besteht aus einem Cylinder A¹, Fig. 5, 6 und 7, aus Hartgummi oder einem anderen geeigneten Material, welcher auf der Maschinenwelle angeordnet oder mit derselben in der Art verbunden ist, .dafs er mit der Armatur rotirt. Auf der Oberfläche des Cylinders sind eine Reihe von Metallflächen angeordnet, die durch irgend ein isolirendes Material von einander getrennt sind. Eine Feder B¹, Fig. 2, ruht auf dem Cylinder A ¹ und steht in leitender Verbindung mit der Welle B durch eine Feder C¹, welche auf dieser Welle schleift und mit dem einen Drahtende der Armatur verbunden ist, während das andere Ende der Armatur mit einer der Metallflächen des Cylinders A¹ in Contact steht- und während auch diese Metallflächen leitend unter sich verbunden sind.

Die Zugschnüre enthalten Leitungsdrähte, welche mit den Handhaben verbunden sind, die aus Metall bestehen oder mit geeigneten Metallflächen ausgestattet sind. Einer dieser Drähte ist mit der Welle B in geeigneter Weise, z. B. durch die Feder D ^J, Fig. 2, verbunden, und der andere Draht ist mit den metallischen Theilen des Cylinders A¹ durch einen Draht JE¹ vereint.

Wird nun in jeder Hand eine Handhabe gehalten und ruht die Feder B¹ auf einem isolirten Zwischenraum des Umfanges des Cylinders A', so fliefst der elektrische Strom von dem einen Ende der Armatur durch den metallischen Theil des Cylinders A¹, den Draht E¹, die Schnur /, den Körper der die Handhaben haltenden Person, dann durch Schnur I¹, die Feder D ^l .Und die Welle B in das andere Ende der Armatur. Kommt dann aber die Feder B¹ mit einer der Metallflächen des Cylinders A' in Berührung, so wird der durch die Handhaben fliefsende Strom unterbrochen, und es findet Kurzschlufs zwischen der Armatur durch die Federn C¹ und B"¹ und den diese verbindenden Draht statt.

Dieser Kurzschlufs in der Armatur tritt so oft während der Rotation derselben ein, als Metallflächen auf dem Cylinder A¹ angebracht sind, und jedesmal, wenn der Strom wieder durch die Handhaben oder Elektroden geleitet wird, entsteht ein indiicirter Strom von höherer elektrischer Kraft als derjenige, welcher von der Rotation der Armatur im magnetischen Felde hervorgerufen wird.

Die Anzahl der Metallflächen auf dem Stromunterbrecher kann beliebig gewählt werden, doch hat sich die Anordnung von zwölf solchen Flächen am besten bewährt.

Der Cylinder A¹ ist aus Hartgummi oder, wie bereits erwähnt, aus einem anderen, nichtleitenden Material hergestellt. In diesem Cylinder sind eine Reihe Stifte α α von Messing oder dergleichen in gleichen Abständen von einander, parallel und concentrisch zu der Welle, auf welcher der Cylinder angeordnet ist, eingesetzt. Eine Rinne von hinreichender Tiefe ist in den Umfang des Cylinders eingedreht, so dafs diese Stifte zum Theil freiliegen und so eine Reihe leitender und nichtleitender Flächen bilden (Fig. 6).

Diese Stifte α sind an der einen Seite des Cylinders durch Draht mit einander verbunden, und auf der anderen Seite des Cylinders ist einer der Stifte durch den Draht c mit dem einen Ende der Drahtwicklung der Armatur verbunden. Die Handhaben mit der Zugschnur sind in Fig. 9 dargestellt.

Die Zugschnur besteht aus der Schnur d, ¹ auf welche drei .oder mehr feine Drähte e unter Belassung eines Zwischenraumes spiralförmig gewickelt und am Ende durch einen Metallring M¹ mit dem Conductor oder der Handhabe verbunden sind. Die Schnur d mit den Drähten e ist dann übersponnen. Metallring M¹ umgiebt die beiden Theile des ConductorkörpersL¹, welche durch einen Zwischenraum von einander getrennt sind. Die Zugschnur geht durch eine Bohrung der oberen Hälfte hindurch und ist vortheilhaft von einer Gummihülse g umgeben.

Die Form der Handhaben kann beliebig geändert werden, da es nur darauf ankommt, eine gut leitende Verbindung in denselben herzustellen.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . An elektrischenUebungsapparaten mitrotirender Dynamo -Armatur (C) innerhalb der Schenkel eines verstellbaren Magneten. die Anordnung von zwei leitenden Schnurzügen (II¹), wobei aber der erwähnte Magnet in der Art verstellbar angeordnet ist, dafs die Stärke des magnetischen Feldes, innerhalb dessen die Armatur rotirt, beliebig geändert werden kann.
2. 2. In Verbindung mit dem unter 1. gekennzeichneten Apparat die Anordnung eines

   Stromunterbrechersauf der Dynamo welle (B), gekennzeichnet durch den aus Hartgummi oder anderem geeigneten Material hergestellten, von einer Reihe Metallstifte durchbohrten Cylinder (A ¹J, Fig. 5 bis 7, sowie die Federn B¹ und C\ welche Stifte zum Theil freiliegen, so dafs eine von nichtleitenden Stellen unterbrochene Reihe von leitenden Flächen gebildet wird, zum Zweck, den durch die Dynamo erzeugten fliefsenden Strom in einen intermittirend wirkenden von hoher elektrischer Kraft zu verwandeln.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.