[0001] Die Erfindung betrifft einen Vibratorvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
[0002] Eine derartige Vibratorvorrichtung zum Einleiten von Schwingungen in eine Person
umfasst einen Träger, der dazu eingerichtet und vorgesehen ist, zum Einleiten von
Schwingungen in eine Person mit jener Person in Kontakt zu treten, einen Schwingungserzeuger,
der dazu eingerichtet und vorgesehen ist eine Schwingung zu vollführen, wobei der
Schwingungserzeuger zum Übertragen von Schwingungen auf den Träger um eine Schwenkachse
schwenkbar am Träger gelagert ist.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vibratorvorrichtung der eingangs genannten
Art zu schaffen, die hinsichtlich der Lagerung des Schwingungserzeugers verbessert
ist.
[0004] Diese Aufgabe wird durch einen Vibratorvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
[0005] Danach ist vorgesehen, dass der Schwingungserzeuger in einer senkrecht zur Schwenkachse
erstreckten Ebene um die Schwenkachse schwenkbar elastisch am Träger gelagert ist,
und zwar insbesondere kugellagerfrei. D.h., die Schwenkachse kann entlang aller von
jener Ebene umfassten Raumrichtungen um einen vordefinierbaren Betrag verlagert werden,
wobei aufgrund der elastischen Lagerung die Schwenkachse in ihre Ausgangsposition
zurückkehrt. Vorzugsweise ist der Schwingungserzeuger in zwei zueinander entlang der
Schwenkachse beabstandeten Punkten der Schwenkachse elastisch gelagert, so dass die
Schwenkachse auch ihre Winkellage im Raum verändern kann, d.h., die Schwenkachse kann
aus ihrer Ausgangslage um einen vordefinierbaren Betrag heraus rotiert werden, wobei
auch hier aufgrund der elastischen Lagerung eine Rückstellung in die Ausgangslage
erfolgt.
[0006] Durch die schwenkbare Lagerung des Schwingungserzeugers wird sichergestellt, dass
im Wesentlichen nur Schwingungen des Schwingungserzeugers auf den Träger übertragen
werden, die entlang der Gewichtskraft des Schwingungserzeugers (quer zur Schwenkachse)
erfolgen. D.h., bei einem entlang einer horizontalen Ebene erstreckten Träger führt
eine derartige Kopplung des Schwingungserzeugers an den Träger zu einer periodischen
Bewegung des Trägers zwischen zwei Umkehrpunkten, die sich entlang der Vertikalen
gegenüber liegen.
[0007] Bevorzugt ist der Schwingungserzeuger auch entlang der Schwenkachse elastisch am
Träger gelagert, d.h., er lässt sich um einen vordefinierbaren Betrag entlang der
Schwenkachse verlagern, wobei auch hier die elastische Lagerung eine Rückstellung
des Schwingungserzeugers in dessen Ausgangslage (kräftefreie Lage) bewirkt.
[0008] Die erfindungsgemäße Vibratorvorrichtung weist somit eine verschleiß- und geräuscharme
Lagerung auf.
[0009] Zur vorgenannten elastischen Lagerung des Schwingungserzeugers ist zumindest ein
Lagerelement vorgesehen, wobei jenes mindestens eine Lagerelement bei einem um die
Schwenkachse in eine (die Schwenkachse umlaufende) Schwenkrichtung verschwenkten Schwingungserzeugers
eine rückstellende Schwenkbewegung des Schwingungs-erzeugers in die entgegen gesetzte
Schwenkrichtung bewirkt.
[0010] Eine solche Schwenkbewegung als Teil einer Pendelbewegung des Schwingungserzeugers
entsteht, da der Schwingungserzeuger zum Erzeugen von Schwingungen vorzugsweise um
eine Rotationsachse rotierende Unwuchten aufweist, die eine Kreisschwingung des Schwingungserzeugers
in einer senkrecht zur Schwenkachse erstreckten Ebene bewirken. Die entlang der Vertikalen
weisenden Anteile jener Kreisschwingung werden auf den Träger übertragen, die quer
hierzu gerichteten Schwingungen (entlang der Horizontalen) verursachen maßgeblich
die Pendelbewegung des Schwingungserzeugers entlang der Horizontalen. Der Träger kann
natürlich auch aufgrund der schwenkbaren Lagerung des Schwingungserzeugers am Träger
zu horizontalen Schwingungen angeregt werden, so dass der Träger letztlich in einer
Ebene senkrecht zur Rotations- bzw. Schwenkachse eine Schwingung mit einer elliptischen
Bahn vollführt, deren Hauptachse entlang der Vertikalen orientiert ist und betragsmäßig
wesentlich größer ist als die entlang der Horizontalen verlaufende Nebenachse jener
elliptischen Bahn. Idealerweise erfolgt die Lagerung so, dass die Nebenachse verschwindet
und sich eine lineare, entlang der Vertikalen erstreckte Schwingungsbahn des Trägers
ergibt.
[0011] Vorzugsweise weist das mindestens eine Lagerelement zur elastischen Lagerung des
Schwingungserzeugers einen elastisch deformierbaren Körper auf, der die Schwenkachse
bevorzugt in einer senkrecht zur Schwenkachse erstreckten Ebene umgreift. In einer
Variante der Erfindung besteht jener Körper des Lagerelementes aus einem Gummi.
[0012] In einer Ausführungsform der Erfindung ist der elastisch deformierbare Körper als
ein Hohlzylinder ausgebildet, wobei jener hohlzylindrische Körper von einer die Schwenkachse
umgreifenden ersten (vorzugsweise hohlzylindrischen) Hülse form- und stoffschlüssig
umschlossen ist, wobei die Zylinderachsen des Körpers und der ersten Hülse zusammenfallen.
Die erste Hülse ist insbesondere fest mit der nach außen gewandten äußeren Mantelfläche
des elastischen Körpers verbunden. Des Weiteren ist das mindestens eine Lagerelement
über die erste Hülse mit dem Träger fest verbunden.
[0013] Die nach Innen gewandte innere Mantelfläche des elastischen Körpers ist vorzugsweise
mit einer die Schwenkachse umlaufenden zweite Hülse form- und stoffschlüssig verbunden.
D.h., die zweite Hülse wird im Querschnitt sowohl von dem elastischen Körper als auch
von der ersten Hülse umgriffen. Da die beiden Hülsen über den elastischen Körper miteinander
verbunden sind, können sie gegeneinander verdreht bzw. die Zylinderachsen der Hülsen
aus der Flucht gebracht werden, sowie gegeneinander entlang ihrer Zylinderachsen verschoben
werden, wobei der elastische Körper jeweils die Rückstellung der Hülsen bewirkt, so
dass die Zylinderachsen der Hülsen zusammenfallen und die Hülsen entlang der gemeinsamen
Zylinderachse nicht gegeneinander verschoben sind. Bevorzugt fallen die Zylinderachsen
der Hülsen und des elastischen Körpers mit der Schwenkachse des Schwingungserzeugers
zusammen.
[0014] Vorzugsweise ist das Lagerelement über die zweite Hülse fest mit dem Schwingungserzeuger
verbunden. Hierzu wird in einer Variante der Erfindung ein Bolzen insbesondere formschlüssig
in die zweite Hülse eingeführt, so dass er die zweite Hülse durchgreift, wobei ein
freier Endbereich der Bolzens aus der zweiten Hülse hinaus steht und mit einem vom
Schwingungserzeuger abstehenden Flansch verbunden ist, insbesondere mit diesem verschraubt
ist. Hierzu weist jener freie Endbereich des Bolzens ein entsprechendes Gewinde auf.
Insbesondere ist der Bolzen so in die zweite Hülse eingeführt, dass er mit der Schwenkachse
zusammenfällt.
[0015] Zum Befestigen der ersten Hülse am Träger ist bevorzugt eine Aufnahme am Träger für
die erste Hülse vorgesehen, die die erste Hülse zum Festlegen des mindestens einen
Lagerelementes am Träger in einer senkrecht zur Schwenkachse erstreckten Ebene eng
umgreift, so dass die erste Hülse insbesondere unbeweglich durch die Aufnahme gehalten
wird. Eine derartige Aufnahme kann auch an einer separaten, flächenförmigen Trägerplatte
des Trägers ausgebildet sein, d.h., der Träger kann mehrteilig ausgebildet sein.
[0016] Bevorzugt ist zur elastischen Lagerung des Schwingungserzeugers ein weiteres Lagerelement
vorgesehen, wobei das weitere Lagerelement dem einen Lagerelement entlang der Schwenkachse
gegenüberliegt. Für den Aufbau des weiteren Lagerelementes gilt das vorstehend im
Hinblick auf das eine Lagerelement Ausgeführte entsprechend.
[0017] Die elastischen Eigenschaften der Körper der Lagerelemente werden im Wesentlichen
durch die geometrischen Ausmaße jener Körper sowie die elastischen Eigenschaften der
Materialien bestimmt, aus denen die elastisch deformierbaren Körper hergestellt sind
(bei elastischen Körpern aus einem Elastomer werden die elastischen Eigenschaften
im Wesentlichen durch die Shore-Härte des Elastomers charakterisiert).
[0018] Besonders bevorzugt ist der Schwingungserzeuger dazu eingerichtet und vorgesehen,
eine Schwingung in Form einer Kreisschwingung auszuführen, wobei der Schwingungserzeuger
vorzugsweise derart schwenkbar am Träger gelagert ist, dass der Träger lediglich zu
Vertikalschwingungen angeregt wird und Horizontalschwingungen weitestgehend unterdrückt
werden.
[0019] Der Träger der Vibratorvorrichtung dient zur Aufnahme einer Person, in die die durch
den Schwingungserzeuger erzeugten und auf den Träger übertragenen Schwingungen eingeleitet
werden sollen, so dass der Körper jener Person zu einer entsprechenden Schwingung
(Vibration) angeregt wird. Zur Aufnahme der Person bildet der Träger eine Fläche aus,
die sich bei einem bestimmungsgemäß angeordneten Träger vorzugsweise in einer horizontalen
Ebene erstreckt, so dass eine Person auf jener Fläche des Trägers stehen, sitzen oder
diese in einer sonstigen Weise belegen kann. Die besagten Vertikalschwingungen, zu
denen der Träger bevorzugt angeregt wird, verlaufen also senkrecht zu jener Fläche
des Trägers. Der Träger kann hierbei die gesamte Gewichtskraft jener Person aufnehmen.
[0020] Vorzugsweise erstreckt sich die Schwenkachse, um die der Schwingungserzeuger schwenkbar
am Träger gelagert ist - bezogen auf die Vertikale - unterhalb jener Fläche, und zwar
insbesondere parallel zu jener Fläche des Trägers. Dabei ist der Schwingungserzeuger
entlang der Vertikalen unterhalb des Trägers am Träger hängend angeordnet, so dass
die Gewichtskraft des Schwingungserzeugers über die Gesamtheit der Lagerelemente in
den Träger eingeleitet wird.
[0021] Der Träger selbst ist über zumindest ein Federelement mit einer unterhalb des Trägers
angeordneten, parallel zum Träger erstreckten Bodenplatte gekoppelt, die zur Anordnung
auf einer ebenen, entlang einer horizontalen Ebene erstreckten Unterlage (z. B. einem
Fußboden) eingerichtet und vorgesehen ist. Hierzu stehen von der Bodenplatte in Richtung
auf die Unterlage Füße ab, über die sich die Bodenplatte an der Unterlage abstützt.
Damit möglichst keine Schwingungen auf die Unterlage übertragen werden, sind die Füße
zum Dämpfen der Schwingungen elastisch deformierbar ausgebildet. Vorzugsweise bestehen
die Füße aus einem Gummi. Die Dämpfungseigenschaften der so gearteten Lagerung der
Bodenplatte werden bestimmt durch die Anzahl der Füße, die Form der Füße, sowie ggf.
durch die Eigenschaften des für die Füße verwendeten Gummis (Shore-Härte).
[0022] Vorzugsweise stützt sich das mindestens eine Federelement an einem senkrecht zur
Bodenplatte erstreckten und von der Bodenplatte in Richtung auf den Träger abragenden
Stützelement (Sockel) der Bodenplatte ab, das mit dem Federelement fluchtet. Die Länge
des Stützelementes entlang seiner Erstreckungsrichtung ist dabei derart bemessen,
dass der Schwingungserzeuger auch bei voller Kompression des mindestens einen Federelementes
entlang der Erstreckungsrichtung (Vertikalen) nicht die Bodenplatte berührt. Vorzugsweise
weist die Bodenplatte unterhalb des Schwingungserzeugers eine durchgängige Aussparung
(Öffnung) auf. Diese Öffnung dient einerseits als Montageöffnung, durch die hindurch
der Schwingungserzeuger der Vibratorvorrichtung entnommen oder montiert werden kann,
wobei diese Öffnung zusätzlich einen größeren Abstand zwischen dem Schwingungserzeuger
und der Bodenplatte bzw. einer unterhalb der Bodenplatte verlaufenden Unterlage bereitstellt.
Bei Vorhandensein einer solchen Öffnungen kann der Schwingungserzeuger somit ggf.
über die Erstreckungsebene der Bodenplatte hinaus schwingen.
[0023] Vorzugsweise ist der Träger über eine Mehrzahl an Federelementen der vorstehenden
Art mit der Bodenplatte gekoppelt. Bei den Federelementen handelt es sich vorzugsweise
um Gummihohlfedern, die eine balgartigen Form aufweisen.
[0024] Vorzugsweise ist der Schwingungserzeuger dazu ausgebildet, in einer senkrecht zur
Schwenkachse erstreckten Ebene eine Schwingung in Form einer kreisförmigen Bewegung
auszuführen. Die um die Schwenkachse schwenkbare Lagerung sorgt nun dafür, dass vornehmlich
der senkrecht zum Träger gerichtete Anteil jener Schwingung des Schwingungserzeugers
auf den Träger übertragen wird. Die quer hierzu orientierten Anteile bewirken eine
Pendelbewegung des schwenkbar aufgehängten Schwingungserzeugers, so dass die Neigung
des Trägers eine Schwingung entlang seiner Erstreckungsebene auszuführen vergleichsweise
gering ist.
[0025] Zum Erzeugen der Schwingung weist der Schwingungserzeuger eine um eine Rotationsachse
rotierbare Welle auf, an der zumindest ein Massenelement angeordnet ist, dessen Schwerpunkt
quer zur Rotationsachse von der Rotationsachse beabstandet ist. Bevorzugt verläuft
die Rotationsachse parallel zur der Schwenkachse, und zwar bevorzugt unterhalb der
Schwenkachse. Bei der Rotation der Welle vollführt der Schwerpunkt des Schwingungserzeugers
aufgrund dieser Unwucht eine Kreisschwingung in einer Senkrecht zu jener Rotationsachse
erstreckten Ebene. Vorzugsweise ist an der Welle ein weiteres Massenelement der vorgenannten
Art angeordnet, wobei die beiden Massenelemente vorzugsweise je an einem freien Endabschnitt
der Welle festgelegt sind und einander entlang der Welle gegenüberliegen.
Vorzugsweise sind die Massenelemente so manipulierbar, dass sich hieraus beliebig
veränderbare Unwuchten der Welle erzeugen lassen. Dies kann beispielsweise dadurch
realisiert werden, dass die Massenelemente jeweils zumindest zwei gegeneinander verschiebbare
(rotierbare) Teile aufweisen, die so gegeneinander verschiebbar (gegeneinander um
die Welle rotierbar) sind, dass der Schwerpunkt des aus den beiden Teilen bestehenden
Massenelementes quer zur Welle in Richtung auf die Welle oder von dieser weg verlagert
werden kann.
[0026] Dabei sind jene gegeneinander verschiebbaren oder rotierbaren Teile der Massenelemente
vorzugsweise so an der Welle gelagert, dass eine den Schwerpunkt der Unwucht verlagernde
Verschiebung oder Rotation der beiden Teile eines Massenelementes gegeneinander durch
eine Drehrichtungsumkehr der Welle ausgelöst wird. Auf diese Weise kann durch eine
Drehrichtungsumkehr der Welle des Schwingungserzeugers die Amplitude der zu erzeugenden
Schwingung zumindest zwischen zwei Werten (die unterschiedlich großen Unwuchten der
Welle entsprechen) variiert werden. Die Frequenz der zu erzeugenden Schwingung wird
maßgeblich durch die Rotationsfrequenz der Welle bestimmt.
[0027] Die Teile eines Massenelementes (Unwucht) weisen bevorzugt Anschläge auf, die die
Rotation (Verschiebung) jener Teile gegeneinander begrenzen.
[0028] Die dargestellten Merkmale und Vorteile der Erfindung sollen anhand der nachfolgenden
Figurenbeschreibungen von Ausführungsbeispielen verdeutlicht werden. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vibratorvorrichtung;
- Fig. 2
- eine teilweise geschnittene Ansicht der in der Figur 1 gezeigten Vibratorvorrichtung
entlang der Linie II - II der Figur 1;
- Fig. 3
- ein Detail der Figur 2;
- Fig. 4
- eine Seitenansicht der in der Figuren 1 bis 3 gezeigten Vibratorvorrichtung;
- Fig. 5
- eine teilweise geschnittene Ansicht der in den Figuren 1 bis 4 gezeigten Vibratorvorrichtung
entlang der Linie V - V der Figur 4;
- Fig. 6
- ein Detail der Figur 5;
- Fig. 7
- eine Seitenansicht eines Schwingungserzeugers einer erfindungsgemäßen Vibratorvorrichtung;
- Fig.8
- eine weitere Seitenansicht des in der Figur 7 gezeigten Schwingungserzeugers;
- Fig. 9
- eine teilweise geschnittene Ansicht des in den Figuren 7 und 8 gezeigten Schwingungserzeugers
entlang der Linie IX - IX der Figur 8;
- Fig. 10
- eine teilweise geschnittene, perspektivische Ansicht des in den Figuren 7 bis 9 gezeigten
Schwingungserzeugers entlang der Linie IX - IX der Figur 8;
- Fig. 11
- eine weitere, teilweise geschnittene und perspektivische Ansicht des in den Figuren
7 bis 10 gezeigten Schwingungserzeugers entlang der Linie IX - IX der Figur 8;
- Fig. 12
- eine perspektivische Ansicht des in den Figuren 7 bis 11 gezeigten Schwingungserzeugers;
- Fig. 13
- eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Trägerplatte eines Trägers einer
erfindungsgemäßen Vibratorvorrichtung, wobei der Schwingungserzeuger über jene Trägerplatte
am Träger der Vibratorvorrichtung zu befestigen ist.
- Fig. 14
- eine perspektivische Ansicht der in der Figur 13 gezeigten Trägerplatte;
- Fig. 15
- eine perspektivische Ansicht eine Unterseite eines Trägers einer erfindungsgemäßen
Vibratorvorrichtung, ohne die in den Figuren 13 und 14 gezeigte Trägerplatte;
- Fig. 16
- eine perspektivische Ansicht der in der Figur 15 gezeigten Unterseite des Trägers,
mit daran montierter Trägerplatte, an der ein Schwingungserzeuger der in den Figuren
7 bis 12 gezeigten Art schwenkbar gelagert ist;
- Fig. 17
- eine ausschnitthafte, perspektivische Ansicht der Unterseite einer erfindungsgemäßen
Vibratorvorrichtung;
- Fig. 18
- eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vibratorvorrichtung mit einer zusätzlichen
Bedieneinrichtung in Form eines Handschalters;
- Fig. 19
- eine weitere Seitenansicht der in der Figur 18 gezeigten Vibratorvorrichtung; und
- Fig. 20
- eine perspektivische Ansicht der Unterseite der in den Figuren 18 und 19 gezeigten
Vibratorvorrichtung.
[0029] Figur 1 zeigt im Zusammenhang mit den Figuren 2 bis 6 und 17 eine erfindungsgemäße
Vibratorvorrichtung 1, mit einem Träger T, der sich über vier Federelemente 70 an
einer entlang der Vertikalen (nachfolgend z-Achse) unterhalb des Trägers T angeordneten
Bodenplatte 65 abstützt. An einer der Bodenplatte 65 zugewandten Unterseite 2 des
Trägers T ist ein Schwingungserzeuger S schwenkbar am Träger T gelagert.
[0030] Der Träger T bildet eine Fläche 60 aus, die sich - bezogen auf eine bestimmungsgemäß
positionierte Vibratorvorrichtung 1 - entlang der senkrecht zur z-Achse orientierten
x-y-Ebene erstreckt, entlang der sich auch die unterhalb des Trägers T bzw. der Fläche
60 angeordnete Bodenplatte 65 erstreckt, die zur Anordnung auf einer ebenen (entlang
der x-y-Ebene verlaufenden) Unterlage ausgebildet ist, so dass die Vibratorvorrichtung
1 einen stabilen Stand aufweist. Die Fläche 60 ist dazu ausgebildet, durch eine Person
belegt zu werden. Hierzu kann jene Person auf der besagten Fläche 60 des Trägers T
stehen, sitzen oder diese in einer sonstigen Weise belegen. Der Träger T kann dabei
die gesamte Gewichtskraft der Person aufnehmen.
[0031] Vorzugsweise weist der Träger T zur Versteifung ein Gerüst T' auf (vgl. insbesondere
Figuren 15 und 17), das vorzugsweise aus einem Metall besteht, wobei der Schwingungserzeuger
S vorzugsweise über jenes Gerüst T' mit dem Träger T verbunden ist. An diesem Gerüst
ist eine die Fläche 60 des Trägers T ausbildende Kappe T" festgelegt, die vorzugsweise
aus einem Faserverbundwerkstoff aufgebaut ist. Bei den Fasern kann es sich z.B. um
Glas- oder Kohlefasern handeln. Die Kappe T" kann z.B. durch Laminieren von Fasern
(insbesondere Fasermatten) oder durch Spritzgießen hergestellt werden.
[0032] An der Unterseite 2 des Trägers T stehen die Federelemente 70 von entsprechenden
Befestigungsbereichen 71 (vgl. Figur 15) des Gerüsts T' des Trägers T in einer parallel
zur z-Achse verlaufenden Erstreckungsrichtung in Richtung auf die Bodenplatte 65 ab
und stützen sich je an einem Stützelement 75 ab, wobei die Stützelemente 75 jeweils
von der Bodenplatte 65 in Richtung auf den Träger T entlang einer parallel zur z-Achse
orientierten Erstreckungsrichtung abstehen. Dabei fluchten die Stützelemente 75 mit
den jeweils zugeordneten Federelementen 70. Gemäß den Figuren 17 und 20 weist die
Bodenplatte 65 mittig eine durchgängige Öffnung 65a auf, durch die hindurch der Schwingungserzeuger
S am Gerüst T' des Träger T festgelegt werden kann oder vom Träger T abmontiert werden
kann. Des Weiteren stellt diese Öffnung 65a einen ausreichenden Freiraum für den Schwingungserzeuger
S nach unten hin sicher. Für einen sicheren Stand und zur Dämpfung der durch den Schwingungserzeuger
S erzeugten Schwingungen weist die Bodenplatte Füße 65b aus einem Gummi auf, über
die die Bodenplatte 65 auf einer ebenen Unterlage aufliegen kann.
[0033] Von einer der Unterseite 2 zugewandten Oberseite 3 der Bodenplatte 65 steht entlang
der z-Achse ein Handgriff 4 ab, an dem sich eine die Fläche 60 belegende Person, insbesondere
eine darauf stehende Person, bequem festhalten kann. Der Handgriff 4 weist zwei parallel
zueinander verlaufende Endabschnitte 5, 6 auf, über die jener Handgriff 4 an der Bodenplatte
65 festgelegt ist, wobei die beiden Endabschnitte 5, 6 über einen gebogenen mittleren
Abschnitt 7 miteinander verbunden sind. An dem Handgriff 4 ist eine Kontrolleinheit
8 vorgesehen, mittels der der Schwingungserzeuger S bedienbar ist. Hierunter fällt
insbesondere ein Aktivieren, Deaktivieren und Einstellen (Programmieren) des Schwingungserzeugers
S. Des Weiteren kann die Kontrolleinheit 8 mittels eines Speichermittels (ggf. programmierbare)
Einstellungen des Schwingungserzeugers S speichern, insbesondere einen zeitlichen
Verlauf der Frequenz und Amplitude einer durch den Schwingungserzeuger S erzeugten
Schwingung, die Zeitdauer der Schwingung, Übungsabläufe, sowie Systemeinstellungen
(z.B. Sprache der Programmführung) Das Speichermittel kann in einer Weiterbildung
der Erfindung auch als portables Speichermittel (Chipkarte) ausgebildet sein.
[0034] Damit die Vibratorvorrichtung 1 auch bedienbar ist, wenn eine Person aufgrund ihrer
momentanen Lage im Raum die Kontrolleinheit 8 nicht erreichen kann, weist die Vibratorvorrichtung
1 gemäß den Figuren 18 bis 20 vorzugsweise eine portable Bedieneinrichtung 8a in Form
eines Handschalters auf, mit dem die Vibratorvorrichtung 1 insbesondere an- und ausschaltbar
ist. Dieser Handschalter 8a kann über eine flexible Leitungsverbindung 8b oder auch
leitungslos mit der Vibratorvorrichtung 1 verbunden sein. Der Handschalter 8a kann
bei Bedarf am Handgriff 4 festgelegt werden
[0035] Figur 7 zeigt in Zusammenhang mit den Figuren 8 bis 12 den Schwingungserzeuger S.
Dieser ist dazu eingerichtet und vorgesehen, eine kreisförmige Schwingungsbewegung
auszuführen, die über die Lagerung am Träger T auf jenen Träger T übertragbar ist,
so dass der schwingende Träger T eine die Fläche 60 des Trägers T belegende Person
in eine entsprechende Schwingung versetzen kann. Hierbei kann insbesondere der gesamte
Körper der Person zu Schwingungen angeregt werden. Die Vibratorvorrichtung 1 eignet
sich insbesondere zur physiotherapeutischen Behandlung und zur sportlichen Ertüchtigung
einer Person.
[0036] Zum Erzeugen der kreisförmigen Schwingung weist der Schwingungserzeuger S einen Motor
87, insbesondere Elektromotor auf, der eine entlang einer Rotationsachse A' erstreckte
Welle 80 antreibt, so dass diese um die Rotationsachse A' rotiert. An zwei gegenüberliegenden
Endabschnitten 81, 82 der Welle 80 ist je ein Massenelement 85, 86 vorgesehen, dessen
Schwerpunkt nicht mit der Rotationsachse A' zusammenfällt. Diese Massenelemente 85,
86 stellen somit eine Unwucht dar, die beim Rotieren der Welle 80 eine kreisförmige
Bewegung (Schwingung) des Schwingungserzeugers S in einer Ebene senkrecht zur Welle
80 erzwingen. Der Motor 87, die Welle 80 und die Massenelemente 85, 86 sind in der
Figur 9 schematisch gekennzeichnet.
[0037] Um diese kreisförmige Schwingungsbewegung in eine linear Schwingung des Trägers T
entlang der z-Achse zu verwandeln, so dass insbesondere die Fläche 60 des Trägers
T im Wesentlichen lediglich entlang der z-Achse schwingt, ist der Schwingungserzeuger
S um eine Schwenkachse A schwenkbar an der der Bodenplatte 65 zugewandten Unterseite
2 des Trägers T gelagert (aufgehängt).
[0038] Die Schwenkachse A verläuft dabei parallel zur Fläche 60 des Trägers T, d.h., parallel
zur x-y-Ebene, wobei die Rotationsachse A' des Schwingungserzeugers S entlang der
z-Achse zur Schwenkachse A beabstandet ist und parallel zu dieser angeordnet ist.
Dabei liegt die Schwenkachse A entlang der z-Achse insbesondere deckungsgleich über
der Rotationsachse A'.
[0039] Aufgrund dieser schwenkbaren Lagerung wird vornehmlich die entlang der z-Achse verlaufende
Schwingungskomponente der kreisförmigen Schwingung des Schwingungserzeugers S effektiv
auf den Träger T übertragen. Die senkrecht zur z-Achse orientierte Komponente jener
Schwingung führt zu einer Pendelbewegung des Schwingungserzeugers S um die Schwenkachse
A, deren Einfluss auf die Schwingung des Trägers T mit zunehmenden Abstand zwischen
der Schwenkachse A und der Rotationsachse A' entlang der z-Achse abnimmt, d.h., die
unerwünschten Horizontalschwingungen des Trägers T quer zur z-Achse nehmen mit zunehmenden
Abstand zwischen der Schwenkachse A und der Rotationsachse A' ab.
[0040] Um den Schwingungserzeuger S auf die vorgenannte Weise an der Unterseite 2 des Trägers
T zu lagern, ist gemäß den Figuren 13 und 14 eine flächenförmige, insbesondere rechteckförmige
Trägerplatte 9 vorgesehen, die gemäß den Figuren 15 und 16 mittig an der Unterseite
2 des Trägers T unterhalb der besagten Fläche 60 des Trägers T befestigt ist, und
zwar vorzugsweise am Gerüst T' des Trägers T.
[0041] Hierzu ragen von der Unterseite 2 des Trägers T (insbesondere vom Gerüsts T') Bolzen
61 ab, die durch entsprechende Durchgangsöffnungen 62 der Trägerplatte 9 greifen.
Die Bolzen 61 weisen jeweils ein Außengewinde auf, so dass die freien Endbereiche
jener Bolzen 61 mit geeigneten Muttern 63 verschraubt werden können, die die Trägerplatte
9 gegen die Unterseite 2 des Trägers T drücken. Die Trägerplatte 9 kann allerdings
auch als ein einstückig an den Träger T angeformter Bereich des Trägers T (insbesondere
des Gerüsts T') ausgebildet sein.
[0042] Von zwei einander entlang der Schwenkachse A gegenüberliegenden Randbereichen 64
der Trägerplatte 9, die jeweils quer zur Schwenkachse A verlaufen, stehen zwei hohlzylindrische
Aufnahmen 50 entlang der z-Achse in Richtung auf die Bodenplatte 65 ab, deren Zylinderachsen
jeweils mit der Schwenkachse A zusammenfallen. Diese Aufnahmen 50 sind dazu ausgebildet,
je ein Lagerelement 10, 11 zur elastischen Lagerung des Schwingungserzeugers S am
Träger T aufzunehmen.
[0043] Die beiden Lagerelemente 10, 11 weisen dabei jeweils eine äußere, erste Hülse 20
auf, die hohlzylindrisch ausgebildet ist und dementsprechend eine nach außen gewandte
äußere Mantelfläche 21 und eine der äußeren Mantelfläche 21 abgewandte innere Mantelfläche
22 aufweist, wobei die Zylinderachse der ersten Hülse 20 mit der Schwenkachse A fluchtet.
[0044] Über die äußeren Mantelflächen 21 sind die beiden Lagerelemente 10, 11 jeweils fest
mit einer der äußeren Mantelfläche 21 zugewandten Innenfläche 51 der jeweiligen Aufnahme
50 verbunden. Hierzu sind die beiden Lagerelemente 10, 11 entlang der Schwenkachse
A in die Aufnahmen 50 eingeführt.
[0045] Damit die durch die Lagerelemente 10, 11 vermittelte Lagerung von elastischer Natur
ist und eine Verschiebung der Schwenkachse A sowohl quer zur Schwenkachse A als auch
entlang der Schwenkachse A sowie ferner eine Auslenkung der Schwenkachse A zulässt,
weist jedes Lagerelement 10, 11 einen elastisch deformierbaren Körper 25 aus einem
Gummi auf, der als ein Hohlzylinder ausgebildet ist.
[0046] Die Körper 25 weisen jeweils eine nach außen gewandte äußere Mantelfläche 26 sowie
eine nach Innen gewandte (der äußeren Mantelfläche 26 abgewandte) innere Mantelfläche
27 auf, wobei sie über ihre äußeren Mantelflächen 26 jeweils form- und stoffschlüssig
mit den inneren Mantelflächen 22 der ersten Hülsen 20 verbunden sind. Über ihre inneren
Mantelflächen 27 sind die elastisch deformierbaren Körper 25 jeweils mit einer nach
außen gewandten, äußeren Mantelfläche 29 einer zweiten hohlzylindrischen Hülse 28
des jeweiligen Lagerelementes 10, 11 fest verbunden, die jeweils koaxial zur ersten
Hülse 20 angeordnet sind, so dass die Zylinderachsen der zweiten Hülsen 28 ebenfalls
mit der Schwenkachse A fluchten. Weiterhin weist die zweite Hülse 28 eine innere Mantelfläche
30 auf, die der äußeren Mantelfläche 29 der zweiten Hülse 28 abgewandt ist. Die inneren
Mantelfläche 30 der zweiten Hülsen 28 definieren jeweils eine Aussparung der zweiten
Hülsen 28, in die jeweils ein Bolzen 31 (vgl. insbesondere Figuren 9 und 11) zum Befestigen
des Schwingungserzeugers S einführbar ist. Entlang der Schwenkachse A werden die beiden
Mantelflächen 21, 22 der ersten Hülse 20 und die beiden Mantelflächen 29, 30 der zweiten
Hülsen 28 jeweils durch zwei Stirnseiten 20a, 20b bzw. 28a, 28b begrenzt, die einander
entlang der Schwenkachse A (bzw. entlang der Zylinderachse der jeweiligen Hülse 20,
28) gegenüberliegen.
[0047] Auf diese Weise ist die äußere erste Hülse 20 über den elastisch deformierbaren Körper
25 mit der innerhalb der ersten Hülse 20 angeordneten zweiten Hülse 28 elastisch gekoppelt.
Der elastische Körper 25 füllt dabei den Zwischenraum zwischen den beiden koaxial
zueinander angeordneten Hülsen 20, 28 aus, d.h., er ist quer zur Schwenkachse A zwischen
der inneren Mantelfläche 22 der ersten Hülse 20 und der äußeren Mantelfläche 29 der
zweiten Hülse 28 angeordnet. Die beiden Hülsen 20, 28 der Lagerelemente 10, 11 sind
vorzugsweise aus einem Metall gefertigt.
[0048] Über jene zweiten Hülsen 28 ist nun der Schwingungserzeuger S mit den Lagerelementen
10, 11 verbunden (vgl. insbesondere Figuren 9 und 11). Hierzu ragen vom Schwingungserzeuger
S insbesondere senkrecht zu dessen Rotationsachse A' zwei entlang der Rotationsachse
A' zueinander beabstandete Flansche 40 ab, die jeweils an einem freien Endbereich
41 eine Aussparung 42 mit einem Innengewinde aufweisen. Bevorzugt sind jene Flansche
40 mit einem Gehäuse 44 des Schwingungserzeugers S verbunden, das eine Aufnahme für
den Motor 87, die Welle 80 und die Massenelemente 85, 86 bildet. Bevorzugt sind die
Massenelemente 85, 86 jeweils durch kappenförmige Elemente 89 des Gehäuses 44 verdeckt.
[0049] Zum Festlegen des Schwingungserzeugers S an den beiden Lagerelementen 10, 11 wird
jeweils in die zweite Hülse 28 entlang der Schwenkachse A ein mit der Schwenkachse
A fluchtender Bolzen 31 eingeführt, der mit einem freien Endabschnitt 32 die jeweilige
zweite Hülse 28 durchgreift, wobei jene freien Endabschnitte 32 jeweils in eine Aussparung
42 eingeschraubt sind, so dass die Köpfe 33 der Bolzen 31, an der den Flanschen 40
abgewandten Seiten der zweiten Hülsen 28 gegen die Stirnseiten 28b der zweiten Hülsen
28 drücken (ggf. über Unterlegscheiben 33a), wodurch die zweiten Hülsen 28 mit den
jeweils gegenüberliegenden Stirnseiten 28a fest gegen die Flansche 40 gedrückt werden
(hierzu ragen die Stirnseiten 28a, 28b der zweiten Hülsen 28 vorzugsweise entlang
der Zylinderachse der zweiten Hülsen 28 über die Stirnseiten 20a, 20b der ersten Hülsen
20 hinaus). Bevorzugt weisen die Bolzen 31 in den zweiten Hülsen 28 kein Spiel auf,
d.h., die zweiten Hülsen 28 umgreifen die Bolzen 31 im Querschnitt jeweils eng.
[0050] Aufgrund der elastischen Körper 25, die die Bolzen 31 entlang der Schwenkachse A
beabstandet zueinander umlaufen, ist die besagte elastische Lagerung des Schwingungserzeugers
S am Träger T realisiert, die nicht nur eine Verschiebung der Schwenkachse A quer
zur Schwenkachse A und entlang der Schwenkachse A erlaubt, sondern auch eine Veränderung
der Winkellage der Schwenkachse A im Raum bzw. bezüglich des Trägers T. Aufgrund der
elastischen Eigenschaften der beiden Körper 25 hat diese Lagerung die Tendenz, die
Schwenkachse A in ihre kräftefreie Ausgangsposition zurückzustellen.
[0051] Durch eine geeignete Wahl der elastischen Eigenschaften des elastischen Körpers 25,
insbesondere der Materialzusammensetzung dieses Körpers 25, lassen sich gezielt Resonanzen
der Vibratorvorrichtung verschieben, so dass sie außerhalb des bevorzugten Frequenzbereiches
von 20 - 60 Hz liegen, in dem die Vibratorvorrichtung bevorzugt betrieben wird. Je
nach Auslegung des Schwingungserzeugers kann die Frequenz natürlich auch unter- bzw.
oberhalb dieses Intervalls liegen. Die Amplitude der Schwingung des Trägers T bzw.
der Fläche 60 des Trägers T entlang der z-Achse beträgt vorzugsweise 0,5mm bis 5mm,
kann aber auch von diesem Wertebereich nach oben und nach unten abweichen.
[0052] Im Folgenden werden noch Merkmale einiger vorteilhafter Ausführungsformen beschrieben.
[0053] Bei einer Ausführungsform ist es vorteilhaft, dass der elastische Körper (25) aus
einem Gummi besteht.
[0054] Bei einer weiteren Ausführungsform ist es vorteilhaft, wenn die Vibratorvorrichtung
wenn der Körper (25) hohlzylindrisch ausgebildet ist.
[0055] Bei einer weiteren Viibratorvorrichtung ist es vorteilhaft, wenn der Träger (T) eine
Fläche (60) ausbildet, die sich bei einem bestimmungsgemäß angeordneten Träger (T)
in einer horizontalen Ebene erstreckt, so dass eine Person jene Fläche (60) des Trägers
(T) belegen kann.
[0056] Bei einer weiteren Ausführungsform einer Vibratorschaltung ist es vorteilhaft, wenn
sich die Schwenkachse (A) parallel zu jener Fläche (60) des Trägers (T) erstreckt.
[0057] Auch liegt eine vorteilhafte Vibratorvorrichtung vor, wenn der Schwingungserzeuger
(S) - bezogen auf einen bestimmungsgemäß angeordneten Träger (T) - entlang der Vertikalen
(z) unterhalb des Trägers (T) angeordnet ist.
[0058] Mit Vorteil ist die Vibratorvorrichtung gekennzeichnet durch eine entlang einer Erstreckungsebene
erstreckte Bodenplatte (65), die zur Anordnung auf einer ebenen, entlang einer horizontalen
Ebene erstreckten Unterlage eingerichtet und vorgesehen ist.
[0059] Mit Vorteil ist die Vibratorvorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (T)
über zumindest ein Federelement (70) mit der Bodenplatte (65) verbunden ist.
[0060] Mit Vorteil ist die Vibratorvorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass sich das mindestens
eine Federelement (70) an einem senkrecht zur Bodenplatte (65) erstreckten und von
der Bodenplatte (65) abragenden Stützelement (75) abstützt, Dies Ausführungsform ist
mit Vorteil dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Stützelementes (75) entlang
seiner Erstreckungsrichtung derart bemessen ist, dass der Schwingungserzeuger (S)
auch bei voller Kompression des mindestens eine Federelementes (70) entlang der Erstreckungsrichtung
nicht die Bodenplatte (65) oder eine darunter liegende Unterlage, auf der die Bodenplatte
(65) anzuordnen ist, berührt. Auch ist es vorteilhaft, wenn die Vibratorvorrichtung,
dadurch gekennzeichnet ist, dass der Träger (T) über eine Mehrzahl an Federelementen
(70) mit der Bodenplatte (65) verbunden ist.
[0061] Mit Vorteil ist die Vibratorvorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungserzeuger
(S) dazu ausgebildet ist, in einer senkrecht zur Schwenkachse (A) erstreckten Ebene
eine Schwingung in Form einer kreisförmigen Bewegung auszuführen.
[0062] Mit Vorteil ist die Vibratorvorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungserzeuger
(S) zum Erzeugen der Schwingung eine entlang einer Rotationsachse (A') erstreckte
Welle (80) aufweist, die um jene Rotationsachse (A') rotierbar ist, und an der zumindest
ein Massenelement (85, 86) festgelegt ist, dessen Schwerpunkt quer zur Rotationsachse
(A') von der Rotationsachse (A') beabstandet ist. Mit Vorteil ist diese Vibratorvorrichtung
dadurch gekennzeichnet, dass an der Welle (80) ein weiteres Massenelement (86) festgelegt
ist.. Auch ist es vorteilhaft, dass die Vibratorvorrichtung dadurch gekennzeichnet
ist, dass die beiden Massenelemente (85, 86) je an einem freien Endabschnitt (81,
82) der Welle (80) festgelegt sind. Auch ist es vorteilhaft, wenn diese Vibratorvorrichtung
dadurch gekennzeichnet ist, dass die Rotationsachse (A') parallel zur Schwenkachse
(A) verläuft.
[0063] Mit Vorteil ist die Vibrationsvorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungserzeuger
(S) zum Erzeugen der Schwingung frei wählbare rotierende Unwuchten aufweist und dazu
eingerichtet und vorgesehen ist, den bestimmungsgemäß angeordneten Träger (T) in Vertikalschwingungen
zu versetzen.
1. Vibratorvorrichtung, zum Einleiten von Schwingungen in eine Person, mit:
- einem Träger (T), der dazu eingerichtet und vorgesehen ist, zum Einleiten von Schwingungen
in eine Person (P) mit jener Person (P) in Kontakt zu treten,
- einem Schwingungserzeuger (S), der dazu eingerichtet und vorgesehen ist eine Schwingung
zu vollführen,
- wobei der Schwingungserzeuger (S) zum Übertragen von Schwingungen auf den Träger
(T) um eine Schwenkachse (A) schwenkbar am Träger (T) gelagert ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Schwingungserzeuger (S) in einer senkrecht zur Schwenkachse (A) erstreckten Ebene
elastisch am Träger (T) gelagert ist.
2. Vibratorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungserzeuger (S) in zwei entlang der Schwenkachse (A) zueinander beabstandeten
Bereichen jeweils in einer senkrecht zur Schwenkachse (A) erstreckten Ebene elastisch
am Träger (T) gelagert ist.
3. Vibratorvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungserzeuger (S) entlang der Schwenkachse (A) elastisch am Träger (T)
gelagert ist.
4. Vibratorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch zumindest ein Lagerelement (10), das zu der elastischen Lagerung des Schwingungserzeugers
(S) am Träger (T) eingerichtet und vorgesehen ist.
5. Vibratorvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (10) bei einem um die Schwenkachse (A) in eine Schwenkrichtung verschwenkten
Schwingungserzeuger (S) die Tendenz hat, eine Schwenkbewegung des Schwingungserzeugers
(S) in die entgegen gesetzte Schwenkrichtung zu unterstützen.
6. Vibratorvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Lagerelement (10) zur elastischen Lagerung des Schwingungserzeugers
(S) einen elastischen Körper (25) aufweist, der die Schwenkachse (A) in einer senkrecht
zur Schwenkachse (A) erstreckten Ebene umläuft.
7. Vibratorvorrichtung nach Anspruch 6 , dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (25) von einer die Schwenkachse (A) umlaufenden ersten Hülse (20) umschlossen
ist, über die das mindestens eine Lagerelement (10, 11) mit dem Träger (T) verbunden
ist.
8. Vibratorvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Körper (25) eine innere, die Schwenkachse (A) umlaufende zweite Hülse
(28) umschließt, über die der Schwingungserzeuger (S) mit dem mindestens einen Lagerelement
(10, 11) verbunden ist.
9. Vibratorvorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen Bolzen (31) zum Verbinden des Schwingungserzeugers (S) mit dem mindestens einen
Lagerelement (10, 11), wobei der Bolzen (31) dazu ausgebildet ist, die zweite Hülse
(28) zu durchgreifen.
10. Vibratorvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (31) mit einem freien Endabschnitt (32) an einem vom Schwingungserzeuger
(S) abragenden Flansch (40) festgelegt ist
11. Vibratorvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (31) mit der Schwenkachse (A) fluchtet.
12. Vibratorvorrichtung nach Anspruch 7 oder einem der Ansprüche 8 bis 11 soweit rückbezogen
auf Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass am Träger (T) eine Aufnahme (50) für die erste Hülse (20) vorgesehen ist, die die
erste Hülse (20) zum Festlegen des mindestens einen Lagerelementes (10, 11) am Träger
(T) in einer senkrecht zur Schwenkachse (A) erstreckten Ebene umgreift.
13. Vibratorvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Hülse (20) drehfest in der Aufnahme (50) festgelegt ist.
14. Vibratorvorrichtung nach Anspruch 4 oder einem der Ansprüche 5 bis 13, gekennzeichnet durch ein weiteres Lagerelement (11), das zu der elastischen Lagerung des Schwingungserzeugers
(S) am Träger (T) eingerichtet und vorgesehen ist, wobei das weitere Lagerelement
(11) dem einen Lagerelement (10) entlang der Schwenkachse (A) gegenüberliegt.
15. Vibratorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungserzeuger (S) dazu ausgebildet ist, eine Schwingung in Form einer kreisförmigen
Bewegung auszuführen und / oder dass der Schwingungserzeuger (S) derart schwenkbar
am Träger (T) gelagert ist, dass vornehmlich lediglich eine entlang der Vertikalen
(z) orientierte Komponente jener Kreisschwingung auf den Träger (T) übertragen wird.