PL232021B1 - Cykloergometr horyzontalny - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest cykloergometr horyzontalny, mający zastosowanie, jako urządzenie wspierające badania diagnostyczne służące do pomiaru pracy układu krążenia i analizy wydolności serca, przeznaczony zwłaszcza dla osób starszych o ograniczonej sprawności ruchowej.

Z opisu patentowego US5571063 znany jest stacjonarny cykloergometr horyzontalny stosowany, w treningach wydolnościowych u pacjentów z zaburzeniami układu krążenia, który umożliwia pomiar pracy serca w trakcie wykonywania przez pacjentów ćwiczeń wysiłkowych. Opisywany cykloergometr zbudowany jest z konstrukcji łoża osadzonej na czterech nogach. Do ramy zamocowanej do nóg, poniżej łoża przyłączona jest jednostka obciążeniowa stanowiąca statyczny mechanizm obciążeniowy napędzany pedałami. Konstrukcja znanego cykloergometru nie zapewnia ruchomości łoża w żadnym kierunku jak również nie zapewnia mobilności urządzenia.

Znane są cykloergometry stanowiące konstrukcję spawaną, zbudowaną z poziomej podstawy wraz z pionową trójkątną ramą, na której opiera się konstrukcja łoża, której przedłużeniem jest jednostka obciążeniowa. Do podstawy zamocowane są małe koła. Konstrukcja łoża ma kształt prostokąta, a swoją długością obejmuje-odcinek od głowy do pasa dorosłego użytkownika. Przechył łoża wraz z jednostką obciążeniową w kierunku, „dół-góra” do pozycji półleżącej lub leżącej wymuszany jest za pośrednictwem jednego siłownika przymocowanego z jednej strony do trójkątnej ramy, a, z drugiej do konstrukcji loża.

Znane, są również cykloergometry, które zapewniają ruchomość w konstrukcji łoża na bok jedynie w jednym kierunku do kąta około 45°. Przechyl jedynie w jednym kierunku, na lewy bok pacjenta nie zapewnia wykorzystania urządzenia u wszystkich pacjentów, zwłaszcza pacjentów z prawostronnym położeniem serca.

Większość znanych konstrukcji cykloergometrów ma ograniczoną mobilność, ponieważ zaopatrzone są jedynie w elementy ułatwiające transport urządzenia na niewielkie dystanse, albo zaopatrzone są w koła niedostosowane do transportu pacjenta w warunkach szpitalnych i leczenia pozaszpitalnego. Dodatkowo, konstrukcja i długość łoża nie zapewnia jednoczesnego pełnienia funkcji łoża szpitalnego.

Wciąż, poszukuje się cykloergometrów o dużej mobilności z możliwością, transportu pacjenta w warunkach szpitalnych i leczenia poza-szpitalnego, zapewniających wielokierunkową ruchomość łoża i Jednostki obciążeniowej, przeznaczonych zwłaszcza dla osób starszych o ograniczonej sprawności ruchowej.

Cykloergometr horyzontalny charakteryzuje się według wynalazku tym, że na jednym końcu łoża zamocowana jest rozłącznie jednostka obciążeniowa, zaś podstawa utworzona jest przez symetrycznie usytuowane względem siebie dwa elementy poprzeczne i dwa elementy podłużne. Jeden element poprzeczny podstawy stanowią trzy belki poprzeczne, przy czym na dolnej, belce poprzecznej osadzone są poprzez elementy łączące dwie, górne belki poprzeczne skierowane obwodowe, w kierunku zewnętrznym w stosunku do dolnej belki poprzecznej. Do dolnej płaszczyzny każdej górnej belki - poprzecznej zamocowane jest koło. Odległość pomiędzy dolną płaszczyzną górnej belki poprzecznej a dolną płaszczyzną dolnej belki poprzecznej odpowiada wysokości koła. Jeden element podłużny podstawy zawiera dolną belkę podłużną, która łączy elementy poprzeczne podstawy poprzez górną belkę poprzeczną podstawy. Na każdej dolnej belce poprzecznej podstawy usyt uowany jest, co najmniej jeden siłownik, przy czym łączna liczba siłowników, na obu elementach poprzecznych, wynosi co najmniej trzy. Tłok każdego siłownika osadzony jest w wałeczku, do którego poprzez tuleje, przymocowane są po dwa łożyska. Każda para łożysk zamocowana jest na poprzecznych belkach wspierających, na których osadzone są górne belki podłużne, na których zamocowane jest łoże.

Korzystnie, cykloergometr zawiera trzy siłowniki, przy czym jeden siłownik usytuowany jest na dolnej belce poprzecznej podstawy pierwszego elementu poprzecznego, zaś dwa siłowniki usytuowane są na przeciwległej dolnej belce poprzecznej drugiego elementu poprzecznego podstawy.

Korzystnie, siłowniki osadzone są nietrwale na dolnych belkach poprzecznych podstawy, przy czym od strony przedniej i od strony tylnej elementu poprzecznego podstawy, każdy siłownik ograniczony jest poprzez boczne elementy blokujące oraz od strony górnej elementu poprzecznego poprzez górny element blokujący.

Korzystnie, siłowniki osadzone są trwale na dolnych belkach poprzecznych podstawy.

Korzystnie, tłok siłownika osadzony jest w wałeczku za pomocą otworu wykonanego na jednym z końców tłoka.

PL 232 021 B1

Korzystnie, na podłużnym brzegu łoża osadzone są podłużne belki ograniczające.

Budowa podstawy oraz rozmieszczenie siłowników w cykloergometrze według wynalazku umożliwia szeroki zakres ruchomości łoża oraz jednostki obciążeniowej tj. ruch pionowy, czyli obniżenie i podwyższenie łoża, przechył i pozycji leżącej do półleżącej oraz, ruch poziomy tj. przechył na boki w obie strony do kąta około 45°. Ruch prostoliniowy łoża wymuszony poprzez siłowniki, przekształcany jest w ruch obrotowy łoża, który możliwy jest poprzez zastosowanie łożysk i wałeczków zamocowanych, do poprzecznych belek wspierających. Konstrukcja podstawy zapewnia dużą nośność urządzenia, co zapewnia bezpieczeństwo, zastosowania nawet u pacjentów, którzy ważą powyżej 150 kg. Konstrukcja podstawy umożliwia również zastosowanie dużych kół, dzięki czemu wynalazek posiada dużą mobilność, przy jednocześnie niedużej wysokości całego urządzenia. Duża mobilność urządzenia znacznie ułatwia transport pacjenta w wielu warunkach i na, znaczne odległości.

Wynalazek ma zastosowanie szczególnie dla osób starszych oraz osób z ograniczoną sprawnością ruchową.

Cykloergometr może pełnić rolę zarówno urządzenia medycznego wspierającego badania diagnostyczne w kierunku pomiaru wydolności serca i pracy układu krążenia, oraz może być przekształcony na zwykłe łóżko medyczne poprzez odmontowanie jednostki obciążeniowej.

Wynalazek opisano bliżej w przykładach wykonania na rysunku, na którym na fig. 1 przedstawiono, element poprzeczny podstawy, w widoku aksonometrycznym, na fig. 2 i fig. 3 cykloergometr horyzontalny w widoku aksonometrycznym z czterema siłownikami, na fig. 4 zbliżenie na widok A z fig. 2, na fig. 5 i fig. 6 cykloergometr horyzontalny w widoku aksonometrycznym z trzema siłownikami.

P r z y k ł a d 1 a) Budowa cykloergometru.

Cykloergometr horyzontalny wyposażony jest w podstawę 1, łoże 4 osadzone na ramie loża zawierającej górne belki podłużne 6. Na jednym końcu łoża 4 zamocowana jest rozłącznie jednostka obciążeniowa 5. Jednostka obciążeniowa 5 połączona jest rozłącznie za pomocą śrub do loża oraz składa się z mechanizmu obciążeniowego zawierającego stelaż składający się z podstawy, do której przyspawany jest element pionowy. Do elementu pionowego stelażu wbudowane są dwa łożyska. Pierwsze łożysko umiejscowione jest u góry belki pionowej, zaś drugie łożysko, umiejscowione-jest na dole belki pionowej. Do górnego łożyska wstawiony jest wał połączony z pedałami 5a. Na górnym wale zamocowana jest rolka pod pasek klinowy. W dolnym łożysku umocowany jest drugi wał, który napędza koło zamachowe. Pasek klinowy łączy rolkę z górnego wału z końcowym fragmentem dolnego wału. Pasek klinowy, w celu uniemożliwienia zsuwania się z drugiego wału napięty, jest za pomocą napinacza. Ruch pedałów 5a powoduje obrót górnego wału wraz z rolką, która za pośrednictwem paska klinowego wprawia w ruch obrotowy dolny wał, na którym zamocowane jest koło zamachowe. W celu regulacji obciążenia zastosowano system hamujący koło zamachowe.

Jak pokazano na fig. 2 i fig. 3, podstawa 1 utworzona jest przez symetrycznie usytuowane względem siebie, położone po przeciwnych stronach urządzenia, dwa elementy poprzeczne 2 i dwa elementy podłużne 3.

Jak pokazano na fig. 1, jeden element poprzeczny 2 podstawy 1, przedniej i tylnej strony urządzenia, stanowią trzy belki poprzeczne, przy czym na dolnej belce poprzecznej 2a przyspawane są dwa elementy łączące 2d, górne belki poprzeczne 2b 2c, które, również są przyspawane do elementów łączących 2d i skierowane są zewnętrznie w stosu nku do dolnej belki poprzecznej 2a. Belki poprzeczne 2a, 2b, 2c oraz elementy łączące 2d wykonane są z profili stalowych o przekroju prostokątnym.

Do dolnej płaszczyzny każdej górnej belki poprzecznej 2b, 2c podstawy, 1 połączona jest za pośrednictwem śrub, obudowa 16 koła 15. Odległość pomiędzy dolną płaszczyzną górnej belki poprzecznej 2b, 2c a dolną płaszczyzną dolnej belki poprzecznej 2a odpowiada, wysokości koła 15 wraz z obudową 16 i wynosi 193 mm.

Jeden element podłużny 3 podstawy 1, na bocznych stronach urządzenia, stanowi dolna belka podłużna 3a, która połączona jest za pośrednictwem śrub do obudowy 16 koła 15. Belki podłużne stanowią profile o przekroju prostokątnym wykonane z aluminium.

Obudowa 16 koła 15 jest łącznikiem pomiędzy dolną belką podłużną 3a a elementami poprzecznymi 2 podstawy 1.

Na każdej dolnej belce poprzecznej 2a podstawy 1, w jej środkowej części, usytuowane są po dwa siłowniki 7 o wysokości 250 mm plus 300 mm wysuwu tłoka. Jak pokazano na fig.4, tłok każdego siłownika 7 osadzony jest w wałeczku 8, za pomocą otworu wykonanego na jednym z końców tłoka,

PL 232 021 B1 do którego poprzez tuleje 9 przymocowane są po dwa łożyska kulkowe 10 typu UPC203, zaś każda para łożysk 10 zamocowana jest na poprzecznych belkach wspierających 11.

Siłowniki 7 osadzone są nietrwale na dolnych belkach poprzecznych 2a podstawy 1, zaś od strony przedniej i od strony tylnej elementu poprzecznego 2 podstawy 1 ograniczone są poprzez boczne elementy blokujące 12, stanowiące zabezpieczenie przed przesuwaniem się siłowników 7 u podstawy w kierunkach przednim oraz tylnym. Boczne elementy blokujące 12 wykonane są z aluminiowych płaskowników. Przymocowane są z jednej strony za pośrednictwem śrub do elementów łączących 2d, a z drugiej strony do dolnej belki poprzecznej 2a podstawy 1.

Siłowniki 7 od strony górnej ograniczone są poprzez górny element blokujący 13, w postaci płaskownika ze specjalnie wykonanymi otworami, umożliwiającymi przełożenie przez nie tłoków siłownika 7. Górny element blokujący 13 zamocowany jest za pośrednictwem śrub do górnych płaszczyzn górnych belek poprzecznych, 2b, 2c, podstawy 1 oraz wykonany jest ze stali, co zapewnia mu sztywność i wytrzymałość.

Na poprzecznych belkach wspierających 11 za pośrednictwem śrub osadzone są górne belki podłużne 6, na których zamocowane jest łoże 4. Górne belki podłużne 6 oraz poprzeczne belki wspierające 11 stanowią profile o przekroju prostokątnym, wykonane z aluminium.

Łoże 4 przyśrubowane jest do górnych belek podłużnych 6. Wzdłuż brzegu łoża 4 do górnych belek podłużnych 6 zamocowane są za pośrednictwem śrub podłużne belki ograniczające 14. Podłużne belki ograniczające 14 chronią przed obsuwaniem łoża 4 w kierunku poprzecznym. Podłużne belki ograniczające 14 umożliwiają również wprowadzenie dodatkowych usprawnień w postaci uchwytów oraz umożliwiają zamocowanie materaca.

b) Wykonywanie ćwiczeń wysiłkowych przez pacjenta z jednoczesnym badaniem jego parametrów fizjologicznych.

Cykloergometr umożliwia wykonywanie ćwiczeń wysiłkowych, za pomocą pedałów 5a jednostki obciążeniowej 5. W trakcie wykonywania ćwiczeń jednocześnie dokonuje się pomiaru parametrów stanu zdrowia pacjenta, za pomocą badania USG, echa serca, pomiaru ciśnienia krwi, w ten sposób, że cykloergometr przechyla się na boki o określony kąt, dogodny dla wykonania badań. Dzięki temu uzyskuje się dokładniejszy zakres informacji na temat stanu zdrowia pacjenta w trakcie wykonywania przez niego wysiłku fizycznego.

Każdy siłownik 7 ,w swojej konstrukcji wyposażony jest w silnik elektryczny wraz z przekładnią ślimakową, która z kolei podłączona jest do, tłoka siłownika. Silnik elektryczny napędza przekładnię ślimakową i wysuwa tłok siłownika do określonej wysokości. Wysunięty tłok siłownika 7 zablokowany jest na przekładni ślimakowej. Określony kąt przechyłu np. na prawą stronę uzyskuje się poprzez wysunięcie do określonej wysokości dwóch skrajnych tłoków siłowników 7 lewych i obniżenie o tą samą wysokość dwóch prawych tłoków siłowników 7.

Po skończeniu badania, w celu przekształcenia cykloergometru horyzontalnego w łoże medyczne odkręca się śruby, którymi przymocowana jest jednostka obciążeniowa 5 do łoża 4 i zdejmuje się jednostkę obciążeniową 5.

W łożu 4 w puste otwory po śrubach wkłada się zaślepki. Na tak przygotowane loże 4 kładzie się materac medyczny.

P r z y k ł a d 2

Cykloergometr zbudowany jest jak opisano w przykładzie 1 z tym, że zawiera trzy siłowniki 7, przy czym jeden siłownik 7 usytuowany jest na dolnej belce-poprzecznej 2a podstawy 1 pierwszego elementu poprzecznego 2, zaś dwa siłowniki 7 usytuowane są na przeciwległej dolnej belce poprzecznej 2a drugiego elementu poprzecznego 2 podstawy 1. Jednostka obciążeniowa usytuowana jest od strony podstawy 1 gdzie jest jeden siłownik 7. Siłowniki 7 wklejone są na trwale do dolnych belek poprzecznych 2a podstawy 1.

Na podłużnym brzegu łoża 4 brak podłużnych belek ograniczających 14, łoże przyśrubowane jest bezpośrednio, do górnych belek podłużnych 6.

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Cykloergometr horyzontalny wyposażony w podstawę, do której zamocowane są koła i na której usytuowane jest poprzez elementy wspierające loże wraz z jednostką obciążeniową zaopatrzoną w pedały, znamienny tym, że na jednym końcu loża (4) zamocowana jest rozPL 232 021 B1 łącznie jednostka obciążeniowa (5), zaś podstawa (1) utworzona jest przez symetrycznie usytuowane względem siebie dwa elementy poprzeczne (2) i dwa elementy podłużne (3), przy czym jeden element poprzeczny (2) podstawy (1) stanowią trzy belki poprzeczne, przy czym na dolnej belce poprzecznej (2a) osadzone są poprzez elementy łączące (2d), górne belki poprzeczne (2b, 2c) skierowane obwodowo w stosunku do dolnej belki poprzecznej (2a), zaś do dolnej płaszczyzny każdej górnej belki poprzecznej (2b, 2c) zamocowane jest koło (15), przy czym odległość pomiędzy dolną płaszczyzną górnej belki poprzecznej (2b, 2c) a dolną płaszczyzną dolnej belki poprzecznej (2a) odpowiada wysokości kola (15), zaś jeden element podłużny (3) podstawy zawiera dolną belkę podłużną (3a), która łączy elementy poprzeczne (2) podstawy (1) poprzez górną belkę poprzeczną (2b, 2c) podstawy (1), a ponadto na każdej dolnej belce poprzecznej (2b, 2c) podstawy (1) usytuowany jest, co najmniej jeden siłownik (7), przy czym łączna liczba siłowników (7), na obu elementach poprzecznych (2), wynosi, co najmniej trzy, a ponadto tłok każdego siłownika (7) osadzony jest w wałeczku (8), do którego poprzez tuleje (9) przymocowane są po dwa łożyska (10), zaś każda para łożysk (10) zamocowana jest na poprzecznych belkach wspierających (11), na których osadzone są górne belki podłużne (6), na których zamocowane jest łoże (4).
2. 2. Cykloergometr, według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera trzy siłowniki (7), przy czym jeden siłownik (7) usytuowany jest na dolnej belce poprzecznej (2a) podstawy (1) pierwszego elementu poprzecznego (2), zaś dwa siłowniki (7) usytuowane są na przeciwległej dolnej belce poprzecznej (2a) drugiego elementu poprzecznego (2) podstawy (1).
3. 3. Cykloergometr, według zastrz, 1 albo 2, znamienny tym, że siłowniki (7) osadzone są nietrwale na dolnych belkach poprzecznych (2a) podstawy (1), przy czym od strony przedniej i od strony tylnej elementu poprzecznego (2) podstawy (1) ograniczony jest poprzez boczne elementy blokujące (12) oraz od strony górnej elementu poprzecznego (2) poprzez górny element blokujący (13).
4. 4. Cykloergometr, według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że, siłowniki (7) osadzone są trwale na dolnych belkach poprzecznych (2a) podstawy (1).
5. 5. Cykloergometr, według któregokolwiek z zastrz. 1-4, znamienny tym, że tłok siłownika (7) osadzony jest w wałeczku (8) za pomocą otworu wykonanego na jednym z końców tłoka.
6. 6. Cykloergometr, według któregokolwiek z zastrz. 1-5, znamienny tym, że na podłużnym brzegu łoża (4) osadzone są podłużne belki ograniczające (14).