DE19909613A1 - Mechanical horse for training, or for use by handicapped people; has plate to simulate horse's back with drive shaft to control vertical rods through eccentric to stimulate motion of horse - Google Patents
Mechanical horse for training, or for use by handicapped people; has plate to simulate horse's back with drive shaft to control vertical rods through eccentric to stimulate motion of horseInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Trainingsgerät in Art eines mechanischen Pfer des, das zu Übungszwecken für angehende Reiter verwendet werden kann, aber auch zu Bewegungs- und Koordinierungsübungen für spastisch gelähmte und an derweitig Behinderte. The invention relates to a training device in the manner of a mechanical horse the one that can be used for training purposes for aspiring riders, but also for movement and coordination exercises for spastic and paralyzed widely disabled.
Trainingsgeräte dieser Art sind schon mehrfach bekannt geworden. Zur Bewegungs gewöhnung für Jockeys wurde ein künstlicher Pferderumpf vorgeschlagen, der eine Bewegung in Art einer Ellipse ausführt. Ebenfalls bekannt sind sogenannte Bullen reiter zum Training von Rodeospielen, die vollkommen unkontrollierte Bewegungen ausführen. Auch mechanische Pferderücken, die Vibrationen ausführen um das Zentralnervensystem anzuregen, sind üblich.Training devices of this type have become known several times. For movement To get used to jockeys, an artificial horse hull was proposed, the one Executes movement in the manner of an ellipse. So-called bulls are also known rider for training rodeo games, the completely uncontrolled movements To run. Even mechanical horse backs that vibrate around that Stimulating the central nervous system are common.
Nicht bekannt sind Trainigsgeräte in Art mechanischer Pferde, die den natürli chen Gang von Pferden simulieren, nämlich eine Bewegung von Vierbeinern, die alternierend mit dem rechten oder linken Bein gehen. Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gesetzt, die natürliche Bewegung eines Pferdes weitgehend in bisher nicht bekannter Weise nachzuempfinden.Training machines in the manner of mechanical horses are not known simulate the gait of horses, namely a movement of four-legged friends who alternate walking with the right or left leg. The invention has become Task set, the natural movement of a horse largely not in so far well-known manner.
Die gestellte Aufgabe wird durch die in den kennzeichnenden Merkmalen des An spruches 1 und den weiteren Ansprüchen gelöst. Um die Gangarten in diagonaler Fußfolge zu simulieren, wird über einen Exzenter abwechselnd die linke oder rechte hintere Gesäßbacke der den Pferderücken simulierenden Platte angehoben, und zwar über zwei auf dem Exzenter sitzende Vertikalgestänge. Um der Bewegung des Pferdes auch nach vorn, also in Längsrichtung des Rückens in Art einer Kippung gerecht zu werden, kann die exzentrische Antriebswelle auch gleichzeitig eine zusätzliche Verstrebung, die im vorderen Bereich der den Pferderücken simulierenden Platte angreift, steuern. Auf diese Weise wird ein Vorschub, also ein Nach-vorn-Impuls garantiert, sofern dies gewünscht ist.The given task is characterized by the characteristics of the contractor Proverb 1 and the other claims solved. To the gaits in diagonal Simulating the foot sequence is alternately the left or the right via an eccentric rear buttock of the plate simulating the horse 's back raised, and via two vertical rods on the eccentric. To the movement of the horse also forward, i.e. in the longitudinal direction of the back in the manner of a The eccentric drive shaft can also cope with tilting at the same time an additional strut in the front of the horse's back attacks the simulating plate, control. In this way, a feed, i.e. a Forward impulse guaranteed if desired.
Neben der alternierenden Auf- und Abbewegung des hinteren Teils der Platte in Art einer seitlichen Kippung, kann also auch alternativ über die Verstrebung ein nach vorn gerichteter Impuls erzeugt werden. Die Lagerung der Platte auf Silenten in Verbindung mit dem geschilderten Bewegungsablauf vermittelt dem Reiter das gleiche Gefühl wie bei dem Ritt auf einem natürlichen Pferd. Die Silente dienen außerdem dazu, die Bewegungen des Gerätes in Form zu halten und eine seitliche Kippung zu vermeiden oder, wenn gewollt, wieder aufzufangen, die durch die vom Reiter vorgegebene Belastung und dessen Unruhe bzw. Unsicherheit hervorgerufen werden kann. Unterstützt wird dieses in Formhalten der Bewegung auch durch die Tatsache, daß die von der exzentrisch gelagerten Antriebswelle gesteuerten Verstre bungen mit Gelenkaugen versehen sind, die seitliche Bewegungen aufnehmen und während jeder Richtungsänderung selbst justieren.In addition to the alternating up and down movement of the rear part of the plate in Art a sideways tilt, can alternatively be followed by a strut forward impulse are generated. Storage of the plate on silents in The rider communicates this in connection with the described sequence of movements same feeling as when riding a natural horse. The silents serve also to keep the movements of the device in shape and a lateral To avoid tilting or, if desired, to catch up again by that of the Rider predetermined load and his restlessness or uncertainty caused can be. This is supported by keeping the movement in shape The fact that the struts controlled by the eccentrically mounted drive shaft exercises are provided with articulated eyes that absorb lateral movements and adjust yourself during each change of direction.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind an Hand der Zeichnung erläutert. Dabei zeigen:Further details of the invention are explained with reference to the drawing. Here demonstrate:
Fig. 1 eine Prinzipskizze des Traningsgerätes gemäß der Erfindung, Fig. 1 is a schematic diagram of the Traningsgerätes according to the invention,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der wesentlichen Teile der Erfindung, Fig. 2 is a perspective view of the essential parts of the invention,
Fig. 3 eine Seitenansicht mit stilisiertem Pferderücken mit Hals- und Kopfteil, Fig. 3 is a side view of a stylized horse's back with the neck and head part,
Fig. 4 eine Ansicht der exzentrischen Antriebswelle samt Aufnahmebuchsen, Fig. 4 is a view of the eccentric drive shaft along with receiving sockets,
Fig. 5 eine Ansicht der Antriebswelle, Fig. 5 is a view of the drive shaft,
Fig. 6 einen Schnitt A-A nach Fig. 5, Fig. 6 is a section AA of Fig. 5,
Fig. 7 einen Schnitt B-B nach Fig. 5, Fig. 7 is a section BB of Fig. 5,
Fig. 8 einen Schnitt C-C nach Fig. 5, Fig. 8 shows a section CC of FIG. 5,
Fig. 9 eine Ansicht in Richtung D auf Fig. 5, Fig. 9 is a view in direction D in Fig. 5,
Fig. 10 die Unterseite des Oberteils der Spange zur Befestigung der nach vorn gerichteten Strebe bzw. eine Draufsicht B-B der Fig. 11, Fig. 10, the underside of the upper part of the clip for fastening the, front-facing strut and a top view BB of FIG. 11
Fig. 11 einen Schnitt A-A nach Fig. 10, Fig. 11 is a section AA of FIG. 10,
Fig. 12 die Ausgleichssilente für die Vertikalgestänge, Fig. 12, the compensation Silente for the vertical rods,
Fig. 13 eine vergrößerte Darstellung des oberen Endes der Strebe, Fig. 13 is an enlarged view of the upper end of the strut,
Fig. 14 einen Schnitt E-E nach Fig. 4, Fig. 14 shows a section EE of Fig. 4,
Fig. 15 einen Schnitt F-F nach Fig. 4, Fig. 15 is a section FF of Fig. 4,
Fig. 16 einen Pferdehals mit einer Zügelvorrichtung. Fig. 16 is a horse's neck with a bridle device.
In Fig. 1 ist eine Prinzipskizze des erfindungsgemäßen Trainingsgerätes gezeigt. Dabei nimmt ein Traggestell 1 mit Rollen 2 zum leichten Verschieben die funktio nellen Teile der Erfindung auf. Mit den diversen Pfeilen sind die möglichen Be wegungsrichtungen der exzentergesteuerten Vertikalgestänge 3 und der Streben 4 sowie der Platte 5 gezeigt, wobei letztere die Funktion des Pferderückens wahr nimmt. Schon daraus ist die Vertikal-, Horizontal- und Kippbewegung der Platte 5 ersichtlich.In Fig. 1 a schematic diagram of the exercise machine according to the invention is shown. Here, a support frame 1 with rollers 2 for easy moving the functional parts of the invention. With the various arrows, the possible directions of movement of the eccentrically controlled vertical linkage 3 and the struts 4 and the plate 5 are shown, the latter performing the function of the horse's back. From this, the vertical, horizontal and tilting movement of the plate 5 can be seen.
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Gerätes. In dieser Figur ist das Schaltgerät mit 6, der Motor mit 7 und das Getriebe der exzen trisch gelagerten Welle mit 8 bezeichnet. Gut zu erkennen ist die von den Vertikal gestängen 3 getragene Unterplatte 9, die über vier Silentblöcke 10 (Metallgummi) die Vertikalgestänge mit der Platte 5 verbindet. Es liegt im Rahmen der Erfindung auch noch mehrere Silente vorzusehen. Die Vertikalgestänge 3 sind über Gelenk augen 12 mit der Unterplatte 9 verbunden. Gelenkaugen ermöglichen sowohl einen Bewegungsausgleich wie einen Richtungsausgleich durch entsprechende Selbst justierung und sind überall dort einzusetzen, wo Differenzen in den Lagern ent stehen. Das Vertikalgestänge besteht aus je einer Stange 11 mit gegebenenfalls zwischengeschalteten Kupplungsteil 13, dem oberen 12 und dem unteren Gelenk auge 14. Fig. 2 shows a perspective view of the device according to the invention. In this figure, the switching device with 6 , the motor with 7 and the gear of the eccentrically mounted shaft with 8 is designated. The lower plate 9 , which is supported by the vertical rods 3 and which connects the vertical rods to the plate 5 via four silent blocks 10 (metal rubber), is clearly visible. It is also within the scope of the invention to provide several silents. The vertical rods 3 are eyes 12 connected to the lower plate 9 . Articulated eyes enable both movement compensation and direction compensation through appropriate self-adjustment and can be used wherever there are differences in the bearings. The vertical linkage consists of a rod 11 with any intermediate coupling part 13 , the upper 12 and the lower joint eye 14th
In Fig. 3 ist eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Gerätes in perspektivischer Darstellung gezeigt. Die Strebe 4, die in einem Winkel zu dem Vertikalgestänge 3 angeordnet ist, besteht aus einer Stange 15, die an ihrem oberen Ende ein Gelenkauge 51 trägt, das auf einem an der Platte 5 angebrachten Bolzen 17 gelagert ist. Das untere Ende der Stange 15 trägt ein Gewinde, das in eine Spange 16 eingreift, die die Exzenterbuchsen 30 bzw. 32 der Antriebswelle 19 umfaßt, was nachfolgend noch im einzelnen an Hand Fig. 10 und 11 beschrieben wird. Zwischen der Platte 5 und der Verstrebung 18 des Traggestells 1 befindet sich die Silente 21 nächst dem Angriffspunkt der Strebe 4 an der Platte 5. Auf der Platte 5 befindet sich ein stilisierter Pferderücken 24 mit Sattel 25 sowie ein Pferdehals mit Kopf 26. An dem Kopf 26 ist eine Vorrichtung 27 zum Erlernen einer gleichmäßigen Zügel führung für angehende Reiter angeordnet, die später noch beschrieben wird.In Fig. 3 is a side view of the device according to the invention is shown in perspective view. The strut 4 , which is arranged at an angle to the vertical linkage 3 , consists of a rod 15 which carries at its upper end a hinge eye 51 which is mounted on a bolt 17 attached to the plate 5 . The lower end of the rod 15 carries a thread which engages in a clip 16 which comprises the eccentric bushes 30 and 32 of the drive shaft 19 , which will be described in more detail below with reference to FIGS. 10 and 11. Between the plate 5 and the strut 18 of the support frame 1 , the silent 21 is located next to the point of engagement of the strut 4 on the plate 5 . On the plate 5 there is a stylized horse back 24 with saddle 25 and a horse neck with head 26 . On the head 26 , a device 27 for learning a steady rein guide for budding riders is arranged, which will be described later.
In den Fig. 4-9 ist die Antriebswelle 19 des Getriebes 8 gezeigt, die die zeitver schobenen Bewegungen der Vertikalgestänge 3 auf das hintere Ende der Platte, die das Gesäß eines Pferdes symbolisiert, vermittelt. Außerdem bewirkt sie die Vor schubbewegungen der schrägverlaufenden Streben 4, die den nach vorne gerich teten Impuls der Platte bewirken. Die Kraftübertragung des Getriebes 8 kommt durch eine Feder (nicht dargestellt) zustande, die in die Längsnut 20 der Welle 19 eingreift. Die Welle 19 besitzt an ihren Enden die versetzt zueinander angeordneten Vertiefungen 22 und 23, die die zeitliche versetzte Abfolge der Betätigung der beiden Vertikalgestänge 3 und Streben 4 über die Exzenterbuchsen 30 und 32 vermittelt. In Fig. 6 ist ein Schnitt A-A, in Fig. 7 ein Schnitt B-B und in Fig. 8 ein Schnitt C-C nach Fig. 5 gezeigt.In FIGS. 4-9, the drive shaft 19 of the transmission 8 is shown, which conveys the pushed zeitver movements of the vertical linkage 3 to the rear end of the plate, which symbolizes the buttocks of a horse. In addition, it causes the forward thrust movements of the oblique struts 4 , which cause the forward impulse of the plate. The power transmission of the transmission 8 comes about by a spring (not shown) which engages in the longitudinal groove 20 of the shaft 19 . The shaft 19 has at its ends the mutually offset recesses 22 and 23 , which provides the staggered sequence of actuation of the two vertical rods 3 and struts 4 via the eccentric bushes 30 and 32 . In FIG. 6 7 8 is a section AA in FIG. A section BB in FIG. A section CC of FIG. 5.
In den Fig. 6 und 8 sind die Bohrungen 28 und 29 in den Vertiefungen 22 und 23 gezeigt, in die Stifte 35 und 36 an den Stirnflächen der Exzenterbuchsen 30 und 32 eingreifen. Fig. 7 zeigt im Schnitt den Verlauf der Nut 20. In Fig. 9 ist eine ver größerte Ansicht in Richtung D auf die Stirnseite der Welle 19 dargestellt, die die Versetzung der Vertiefungen 22 und 23 sowie der Bohrungen 28 und 29 erkennen läßt und die den Versatz der Exzenterbewegung der Antriebswelle 19 verursachen.In Figs. 6 and 8, the holes are shown in the recesses 22 and 23, 28 and 29 engage the pins 35 and 36 on the end faces of the eccentric bushes 30 and 32. Fig. 7 shows in section the profile of the groove 20. In Fig. 9, a ver enlarged view in the direction D is shown on the end face of the shaft 19 , which shows the displacement of the recesses 22 and 23 and the bores 28 and 29 and which cause the offset of the eccentric movement of the drive shaft 19 .
Die Antriebswelle 19 ist in den Exzenterbuchsen 30 und 32 gelagert, und zwar greifen die asymmetrisch an den einander zugekehrten Stirnseiten der Buchsen 30 und 32 angeordneten Stifte 35 und 36 (siehe Fig. 14 und 15) in die versetzt zueinander angeordneten Bohrungen 28 und 29 der Welle ein. Die Exzenter buchsen 30 und 32 sind über Klemmschrauben 39 mit der Welle 19 verbunden. Die Vertikalgestänge 3 sind über ihre Gelenkaugen 14 auf dem Wellenstumpf 37 bzw. 38 gelagert. Falls Streben 4 zusätzlich vorgesehen sind, sind diese über je ein Kugellager 40 auf der Exzenterbuchse 30 bzw. 32 mittels einer Spange 16 ange ordnet.The drive shaft 19 is mounted in the eccentric bushes 30 and 32, specifically engage the asymmetrically arranged on the mutually facing end faces of the bushings 30 and 32, pins 35 and 36 (see Fig. 14 and 15) in the mutually offset holes 28 and 29 of Wave on. The eccentric bushes 30 and 32 are connected to the shaft 19 via clamping screws 39 . The vertical linkages 3 are supported by their articulated eyes 14 on the stub shaft 37 or 38 . If struts 4 are additionally provided, these are each arranged via a ball bearing 40 on the eccentric bushing 30 or 32 by means of a clip 16 .
Infolge der versetzten Verbindung der Antriebswelle mit den Exzenterbuchsen ent steht die alternierende Auf- und Abbewegung der an den Buchsen angreifenden Ge stängen.As a result of the offset connection of the drive shaft to the eccentric bushes is the alternating up and down movement of the Ge attacking the bushings rods.
Die Spange 16 besteht aus dem Oberteil 42 und dem Unterteil 43 (siehe Fig. 2, 10 und 11), die das Kugellager 40 einschließen und über gefederte Bolzen 44 zusamm gehalten werden. Die Stange 15 der Strebe 4 ist an ihrem unteren Teil mit Gewinde versehen und am unteren Ende außerdem abgerundet. Das in das Oberteil 42 eingeschraubte Ende der Stange steht geringfügig über die Lagerfläche 45 vor und liegt punktförmig auf dem Kugellager 40 auf. Der Abstand zwischen der Lagerfläche 45 und der Punktauflage ist mit X bezeichnet. Im Unterteil 43 der Spange 16 ist das Kugellager 40 flächig gelagert. Infolge der punktförmigen Auflage der Stange 15 und der mit Feder 41 ausgestatteten Bolzen 44, die das Oberteil und Unterteil der Spange 16 zusammenhalten, wird ein Spiel gebildet, das eine geringfügige seitliche Bewegung der Stange 15 trotz der durch den Exzenter bewirkten Vorschub-Bewe gung erhalten. Außerdem kann dadurch die Strebe 4, die in Fig. 1 dargestellten Bewegungen ausführen.The clasp 16 consists of the upper part 42 and the lower part 43 (see FIGS. 2, 10 and 11), which enclose the ball bearing 40 and are held together by spring-loaded bolts 44 . The rod 15 of the strut 4 is threaded at its lower part and also rounded at the lower end. The end of the rod screwed into the upper part 42 protrudes slightly above the bearing surface 45 and lies point-wise on the ball bearing 40 . The distance between the bearing surface 45 and the point support is denoted by X. In the lower part 43 of the clasp 16 , the ball bearing 40 is supported flat. As a result of the point-like support of the rod 15 and equipped with spring 41 bolts 44 which hold together the upper part and lower part of the buckle 16, a game is formed, which will receive a slight lateral movement of the rod 15 in spite of the induced by the eccentric feed BEWE supply . In addition, the strut 4 can thereby perform the movements shown in FIG. 1.
In Fig. 12 sind zwei Silente 46 gezeigt, die zwischen den Kupplungen 13 der Verti kalgestänge 3 angeordnet sind. Die von den Kupplungen entfernten Enden der Silente 46 sind an einem Zwischenstück 41 befestigt, das mit dem Traggestell 1 in Verbindung steht. Auf diese Weise wird die gegenläufige Bewegung der Vertikal gestänge 3 in der gewünschten Form gehalten und ein seitliches Kippen vermieden. Die Vertikalgestänge 3 bewirken bei Ausführung ihres Exzenterhubs eine Abbie gung der Silente 46 um den Betrag Y nach oben oder unten.In Fig. 12, two silents 46 are shown, which are arranged between the couplings 13 of the vertical rod 3 . The ends of the silents 46 removed from the couplings are fastened to an intermediate piece 41 which is connected to the support frame 1 . In this way, the opposite movement of the vertical linkage 3 is kept in the desired shape and lateral tilting avoided. The vertical linkage 3 cause a curve of the silent 46 by the amount Y up or down when executing their eccentric stroke.
Die Fig. 13 zeigt die Anbindung der Streben 4 über die Gelenkaugen 52 an die Bolzen 17 der Flansche 47 der Platte 5. Die Verschiebung der Platte 5 nach vorn bewirkt eine elastische Bewegung der Silente 21 um den Betrag Z. Fig. 13 shows the connection of the struts 4 on the hinge eyes 52 on the bolt 17 the flanges 47 of the plate 5. The displacement of the plate 5 forwards causes an elastic movement of the silent 21 by the amount Z.
In Fig. 16 ist eine Vorrichtung zum Erlernen der Zügelführung gezeigt. Die Vorrich tung besteht aus zwei im Winkel angebrachten Hebeln 49 und 50 mit Gewichten 52 und 53, die um den Punkt 54 schwenken, der das Pferdemaul symbolisiert. Die Vorrichtung ist auf beiden Seiten des stilisierten Pferdekopfes angebracht. Je nach Stellung des Gewichts 52 oder der Wahl von einer der Ösen 55 muß der Zügel fester oder weniger fest gehalten werden. Die gezeichnete Stellung zeigt die leichteste an, da die Hebel am kürzesten bemessen sind. Der Hebel 50 zeigt in der Darstellung zwei Stangen, wobei die untere Stange Vertiefungen 60 zum Eingriff eines Rastbolzens 58 aufweist, dessen Einstellung mit Kennzeichnungen auf der anderen Stange korrespondiert, die z. B. als farbige Punkte dargestellt sind, um die jeweilige Lage des Gewichts ablesen zu können. Die Fassung 59 der Stange ist an dem vom Drehpunkt abgewandten Ende zweckmäßigerweise breiter als zur Aufnahme der Stangen notwendig gehalten, um eine gute Zügelführung zu ge währleisten. Bei korrekter Zügelführung muß der mit zwei Stangen gebildete Hebel 50 eine etwa waagerechte Lage einnehmen. Mit dieser Vorrichtung ist die Stärke und die Gleichmäßigkeit der Zügelführung kontrollierbar und das eingehaltene Gleichgewicht sowie die Koordination prüfbar. Dies ist sowohl für angehende Reiter wie auch für Behinderte von großer Bedeutung.In Fig. 16 a device for learning the reins is shown. The Vorrich device consists of two angularly attached levers 49 and 50 with weights 52 and 53 which pivot about the point 54 , which symbolizes the horse's mouth. The device is attached to both sides of the stylized horse's head. Depending on the position of the weight 52 or the choice of one of the eyelets 55 , the reins must be held more firmly or less firmly. The position shown shows the lightest since the levers are the shortest. The lever 50 shows two rods in the illustration, the lower rod having recesses 60 for engaging a locking pin 58 , the setting of which corresponds to markings on the other rod, which, for. B. are shown as colored dots to read the respective position of the weight. The version 59 of the rod is expediently kept wider at the end facing away from the fulcrum than necessary for receiving the rods in order to ensure good rein guidance. If the reins are guided correctly, the lever 50 formed with two rods must assume an approximately horizontal position. With this device, the strength and uniformity of the reins can be checked and the balance and coordination can be checked. This is of great importance for budding riders as well as for the disabled.
Infolge der exzentrisch gelagerten Antriebswelle in Verbindung mit den Vertikalge stängen 3 ist es möglich, das alternierende Heben und Senken der beiden, die Ge säßbacken symbolisierenden Seiten der Platte 5 zu vermitteln. Dieser Bewegungs ablauf wird noch infolge der beiden schräg verlaufenden Streben 4 durch einen nach vorn gerichteten Impuls unterstützt, so daß die Gangart eines Pferdes voll ständig nachempfunden wird. Die Zwischenschaltung der Silente sowie die Lage rung der Vertikalgestänge und der Streben mittels Gelenkaugen ermöglicht eine weiche Bewegungsform, ohne daß diese auch bei unruhigem Sitz des Reiters aus dem Gleichgewicht gerät.As a result of the eccentrically mounted drive shaft in conjunction with the vertical rods 3 , it is possible to convey the alternating lifting and lowering of the two sides of the plate 5 symbolizing the cheek cheeks. This motion sequence is still supported due to the two oblique struts 4 by a forward impulse, so that the gait of a horse is fully modeled. The interposition of the silent as well as the position tion of the vertical linkage and the struts by means of articulated eyes enables a smooth form of movement without this getting out of balance even when the rider is not sitting comfortably.
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