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Apparat für ifechanotherapie oder gymnastische Übungen. Die vorliegende
Erfindung hat eine Vorrichtung für solche mechanotherapeutische Apparate zum Gegenstande,
bei denen die kreisförmige Bewegung eines Kurbelschwungrades mittels einer Lenkeranordnung
in eine Schwingbewegung der Gliedstütze verwandelt wird.
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Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß in dem Kurbelschwungrad
eine Schraube radial angeordnet ist, auf der ein den Kurbelzapfen tragendes Gleitstück
als Mutter verstellbar ist; diese Schraube endigt bei der Nabe des Schwungrades
in ein Kegelrad, welches mit einem anderen Kegelrade kämmt; letzteres ist auf einer
`Welle aufgekeilt, welche durch das Lager des Schwungrades reicht und auf deren
Ende ein Sperrad und ein Handrad angeordnet sind.
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Wird das Sperrad festgestellt oder mittels einer Klinke vorgeschoben,
so wird hierdurch eine Verstellung des Gleitstückes bewirkt, und zwar vermöge des
Abrollens des Rades der Schraube auf dem Rade der Sperradwelle.
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Diese Vorrichtung gestattet, während des Ganges des Apparates das
Ändern der Schwingungsweite selbsttätig oder willkürlich erfolgen zu lassen.
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Hat der Patient eine Hilfe, so kann diese durch Betätigen des Handrades
gleichfalls Verstellungen des den Kurbelzapfen tragenden Gleitstückes erzeugen und
so während des Arbeitens des Apparates die Schwingungsweite ändern.
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Diese Schraubenanordnung kann, wie ersichtlich sein dürfte, durch
jedes andere gleichwertige Differentialsystem ersetzt werden. Auf der Zeichnung
ist der Erfindungsgegenstand dargestellt.
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Abb. i ist eine Vorderansicht des Apparates, Abb. 2 eine Seitenansicht.
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Die Abb. 3, 4, 5 zeigen in Ansicht bzw. im Schnitt eine Ausführungsart
der Übersetzung, durch welche die kreisförmige Bewegung der Schwungradscheibe in
eine schwingende Kreisbewegung verwandelt wird, sowie die Regelungsvorrichtungen.
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Abb. 6 ist ein Schnitt nach Y-Y der Abb. 5 und zeigt ein Schaltwerk.
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Die Abb. 7 bis io zeigen eine zweite Ausführungsform.
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Der neue Apparat besitzt in bekannter Weise eine Scheibe oder ein
Schwungrad i, das z. B. von einem Elektromotor bewegt wird und dessen kreisförmige
Bewegung mittels Lenker 2, 3 eine Schwingbewegung oder, genauer gesagt, eine teilweise
Drehung des Kettenrades 4 hervorruft, die abwechselnd in der einen und der anderen
Richtung erfolgt und durch die Kette 5, die vorgelegten Kettenräder 6, 7 und das
untere Kettenrad 7i auf den Zapfen 8 übertragen wird; auf diesem ist die.Kurbel
angeordnet, welche die Gliedstütze trägt.
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Der Zapfen 8 dreht sich in einem Lager eines Wagens 9, der längs der
Stangen io (Abb. 2) gleiten, also in gewünschter Höhe festgestellt werden kann.
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Am Ende des Lenkers 2 ist ein Hilfsketten-" rad ii in der Weise angebracht,
daß es in die Mitte des Schwungrades i gebracht und bei dessen Drehung mitgenommen
werden- kann; mittels einer Kette 12 (Abb. 2) überträgt das Rad ii die fortgesetzte
Drehung auf das Kettenrad 4, und die Gliedstütze dreht sich dann, statt sich in
einer Schwingbewegung zu verstellen. Diese Anordnung gestattet also, das Glied kreisförmige
Bewegungen ausführen zu lassen.
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Die Vorrichtung kann in folgender Weise ausgeführt sein Das Ende des
Lenkers ist an einem Gewindestück i8 befestigt, das als Mutter auf einer Schraube
13 sitzt (Abb. 3 u. 4), auf deren Ende der Kegeltrieb 14 aufgekeilt ist.
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Dieser steht, wie Abb. 4 andeutet, im Eingriff mit einem anderen Kegelrade
15, welches auf dem einen Ende der Welle 16 sitzt, deren anderes Ende das Handrad
17 trägt (Abb. 5). Die von dem Trieb 14, der Gewindespindel 13 und der Mutter 18
gebildete Gesamtanordnung wird von einem an dem Schwungrade i durch Bolzen befestigten
Rahmen getragen.
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Es erhellt, daß bei der Drehung des Schwungrades die Gewindespindel
und der Trieb 14 sich um die Achse des Schwungrades drehen und bei ihrer Bewegung
den Trieb 15 mitnehmen, der sich mit der Achse 16 dreht, ohne mit dem Trieb 14 zu
kämmen; d. h. mit anderen Worten, das Ganze bildet einen um die Achse des Schwungrades
sich drehenden Block.
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Wenn man das Rad 17 mit der Hand dreht, so erfolgt eine Drehung des
Triebes 15, der, mit dem Triebe 14 kämmend die Spindel 13 dreht und gegebenenfalls
bewirkt, daß die Mutter 18 sich nach dem Umfange des Schwungrades i hin entfernt.
Hindert man dagegen das Handrad
17, sich während des Ganges der
Vorrichtung zu drehen, so legt man den Trieb 15 dadurch fest und bewirkt
vermöge der Drehung des Rades i, daß der Trieb 14 nach Art eines Planetenrades mit
dem Triebe 15 kämmt. Hieraus folgt, daß die Gewindespindel 13 entgegengesetzt zix
der vorher angegebenen Richtung sich um sich selbst dreht und die Mutter 18 sich
der Mitte des Schwungrades i nähert. Offenbar kann das Verstellen der Mutter in
beiden Richtungen auch beim Stillstande der Vorrichtung erfolgen, und zwar dadurch,
daß man das Rad 17 beeinflußt.
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Die beschriebene Anordnung gestattet also, willkürlich und in erkennbarer
Weise die Schwingungsweite des Lenkers 3 und infolgedessen die der Gliedstütze während
des Ganges in merklicher Weise zu regeln.
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Für das selbsttätige Ändern der Schwingungsweite hat die Vorrichtung
eine Muffe 28, die lose auf der Welle 16 sitzt und mittels eine Vierkants in die
Nabe 29 des Rades i eingepaßt ist oder so auf diese aufgekeilt ist, daß sie bei
der Drehung der Nabe 29 mitgenommen wird. Auf dieser Muffe 28 ist die Muffe 30 lose
angeordnet, die einen Arm 31 trägt (Abb. 5) ; auf dem Ende dieses Armes ist der
Führungsbogen 32 drehbar, der einen Schlitz 33 hat und die Klinke 34 trägt (Abb.
6). Diese Klinke greift in ein Schaltrad 35 ein, das mittels eines Stiftes auf der
Achse 16 befestigt ist. Überdies ist auf der Muffe 28 ein Exzenter 36 aufgekeilt,
welches mittels eines Kugellagers 37 den Exzenterring 38 verstellt. Dieser trägt
einen Arm 39 (Abb. 6), an dessen Ende ein Finger oder Zapfen 4o befestigt ist. Der
Finger 4o ragt in den Schlitz 33 des Führungsbogens 32 und kann auf einen beliebigen
Punkt des Bogens 32 eingestellt und so gewünschtenfalls die Größe der Verstellung
der .Klinke 34 geändert werden.
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Diese selbsttätige Vorrichtung wirkt in folgender Weise.
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Wenn die als Schwungrad ausgebildete Scheibe i sich dreht, so nimmt
sie die Welle 16 durch die Triebe 14, 15 mit, wie dies zu Beginn der Beschreibung
dargelegt ist, und zugleich die. vierkantig in die Nabe 29 passende Muffe 28. Bei
jeder Drehung der Muffe 28 bewirkt das Exzenter 36 mittels seines Ringes 38, des
Armes 39 und des Fingers 40 eine Schwingung des Bogens 32 um den an Ende des Arnes
3i vorgesehenen Zapfen; dadurch wird das Rad 35 um einen Zahn vorbewegt, folglich
die Welle 16 zu der Muffe 28 verdreht. Hieraus ergibt sich eine Drehung des Zahntriebes
15 zu dem Triebe 14, folglich eine Drehung der Schraube 13, d. h. das Wegrücken
der Mutter 18, die sich nach dem Umfange des Schwungrades hin bewegt. Es genügt,
die Klinke 34 außer Eingriff mit dem Rade 35 zu bringeng um diese selbsttätige Anordnung
auszuschalten. Diese Klinkenanordnung findet zugleich bei dem durch Reibung wirkenden
Geschwindigkeitswechselgetriebe Anwendung, das zwischen dem Elektromotor und dem
Schwungrade i eingeschaltet ist.
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In den Abb. 7 bis io ist eine andere Ausführungsform der selbsttätigen
Vorrichtung gezeigt, die zur Winkeländerung der Schwingungsweite der Bewegungen
dient, welche dem von dem Apparat bewegten Gliede mitgeteilt werden sollen.
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Diese Vorrichtung hat eine -Muffe 28, die lose auf der Welle 16 sitzt
und in der Nabe des Schwungrades befestigt ist, so daß sie von dem Schwungrade bei
dessen Drehung mitgenommen wird. Das Schwungrad wird, wie im vorstehen--den erklärt
ist, von einem Elektromotor o. dgl. mitgenommen -und dreht sich in der Richtung
des Pfeiles 86. Auf der Muffe 28 ist die Muffe 30 angeordnet, die unbeweglich ist
und einen Arm3 i trägt. An dessen Ende befindet sich der Finger 7o, dessen Ende
71 eine Klinke bildet und der überdies mit einem eine Reibrolle 73 tragenden Zapfen
72 versehen ist. Die Klinke kann in Eingriff mit einem Sperrade 74 treten, das bei
75 auf dem Ende der Welle 16 befestigt ist.
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Überdies ist auf der Muffe 28 eine Scheibe 76 aufgekeilt, die- an
ihrem Umfange geeignet ausgeschnitten ist. Gegen die Scheibe 76 ist eine andere,
77, gelegt. Diese ist mit einem Bogenschlitz 78 versehen (Abb. 8), in welchen ein
Zapfen 79 ragt, dessen Ende in die Scheibe 76 eingeschraubt ist. Eine Flügelmutter
8o gestattet, die beiden Scheiben durch Druck miteinander zu. kuppeln.
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Die Scheibe 77 ist an ihrem Umfange in derselben Weise ausgeschnitten
wie die Scheibe 76, wie dies in Abb. 8 in vollen Linien gezeigt ist. Hat man die
Flügelmutter 8o gelöst, so kann man die Scheibe 77 in bezug auf die Scheibe 76 (vermöge
der durch Zapfen und Schlitz bewirkten Verbindung) sich drehen lassen und so bewirken,
daß die Scheibe 77 sich über die Scheibe 76 legt, wie dies in Abb. ii mit vollen
Linien gezeigt ist, oder in die strichpunktiert angedeutete Lage 771 oder irgendeine
Zwischenlage gelangt; dies gestattet, die Länge der zwischen beiden Scheiben 76,
77 verbleibenden Randlücke zu ändern.
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Andererseits ist, wie in Abb. 8 strichpunktiert gezeigt, die Reibrolle
73 stets in Berührung mit den äußersten Umfange der Scheibengruppe 76,
77; sie wird durch die Blattfeder 83 (Abb. 9) gegen die Scheiben gedrückt,
die gegen den hinteren Teil des Fingers 70 wirkt und von dem an einem Ansatz
85 des Armes 31 befestigten Anschlußstück 84 gehalten wird. Die Reibrolle 73 nimmt
also, wenn die Welle 16 und die Muffe 28 sich in der Richtung des Pfeiles 86 ; drehen,
zwei Lagen ein, nämlich eine, 731, in welcher die zu dem Zapfen 72 der Reibrolle
feststehende
Klinke 71 außer Eingriff mit den Zähnen des Sperrades 74 ist, und eine, 732, in
welcher im Gegenteil die Klinke 71 das in der Richtung des Pfeiles 86 sich drehende
Sperrrad 74 feststellt. Diese Stellung 732 wird von der Reibrolle 73 eingenommen,
sobald die am Rande der Scheibengruppe 76, 77 vorhandene Lücke vor die Rolle
gelangt.
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Da der Arm 31 feststeht, so erhellt, daß bei jeder Umdrehung der Muffe
28 die Klinke 71 für eine bestimmte Zeit (vermöge der Schwingbewegung der Reibrolle
73 und vermöge des Fingers 7o) das Sperrad 74 und infolgedessen die Welle 16 feststellt.
Dies macht, wie aus Abb. q. ersichtlich ist, den Kegeltrieb 15 unbeweglich, der
am Ende der Welle 16 sitzt und läßt den Trieb 1q. nach Art eines Planetenrades rollen.
Der Trieb 1q. versetzt, sich um sich selbst drehend, die Gewindespindel 13 in Drehung
und verschiebt die Mutter 18 gegen den Umfang des Schwungrades 1; hierdurch wird
die Schwingungsweite der das Glied stützenden Auflage o. dgl. beeinflußt.
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Bei jeder Umdrehung der Muffe 28 wiederholen sich dieselben Vorgänge;
man erzielt so ein selbsttätiges Ändern der Größe der Schwingbewegung dieser Vorrichtung.
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Je nach der Zeit, während der das Sperrrad 74. unbeweglich ist, d.
h. je nach der Länge der Lücke 81, deren Regelung, wie im vorstehenden dargelegt,
erzielt wird dufch das Verstellen der Scheibe 77 zur Scheibe 76, erhält man bei
jeder Umdrehung eine größere oder geringere Verstellung der Mutter 18 (Abb. ¢) und
infolgedessen bei jeder Umdrehung eine größere oder geringere Änderung der Schwingungsweite
der Gliedstütze.
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Um die Wirkung der soeben beschriebenen Anordnung auszuschalten, d.
h. die Schwingungsweite der Gliedstütze oder der sonstigen das Glied tragenden Auflage
unverändert zu lassen, genügt es, die Klinke 71 außer Eingriff mit den Zähnen des
Rades 7¢ zu bringen, und zwar dadurch, daß man den Finger 70 um die Achse85
umlegt, auf der er gelagert ist.