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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Handhabungsgerät, das zur Dämpfung bzw. zur Tilgung eines menschlichen Tremors während des Tragens, der Handhabung bzw. der Benutzung des Handhabungsgeräts bestimmt ist.
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Hintergrund der Erfindung
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Die Schwingungstilger für Kraftfahrzeugsteilen minimieren Eigenschwingungen insbesondere von Wellen oder Rohren, die beispielsweise durch einen Motor, durch einen Unwucht und/oder durch Fahrbahnunebenheiten angeregt werden. Daher haben die Störschwingungen sehr hohe Eigenfrequenzen, die von der hohen Drehzahl des Motors oder der Räder stammen.
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Aufgabe der Erfindung
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Von diesem Stand der Technik ausgehend, ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Handhabungsgerät bereitzustellen, welches einen menschlichen Tremor, also sehr niedrige Frequenzen, wirksam dämpft. Daher gestattet ein Handhabungsgerät gemäß der Erfindung störenden Schwingungen von menschlichen Extremitäten zu dämpfen bzw. zu tilgen.
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Der natürliche physiologische Tremor, wie er bei dem gesunden Menschen vorkommt, ist in der Regel im Alltag kaum störend. Allerdings gibt es bestimmte Tätigkeiten z.B. die Handhabung von medizinischen Geräten oder Präzisionsmessgeräten bei denen der natürliche physiologische Tremor als störend empfunden wird. Die krankhaften menschlichen Tremor-Arten führen teilweise zu einer erheblichen Behinderung und Einschränkung der alltäglichen Handlungsfähigkeit der Betroffenen. Vermeintlich einfache Tätigkeiten wie Nahrungsaufnahme, sich Anziehen, Schreiben etc. können nur noch eingeschränkt durchgeführt werden. Diese Behinderungen führen bei vielen Patienten zusätzlich zu einem Rückzug ins Private, sozialer Isolation und damit verbundenen psychischen Erkrankungen wie Depression.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst.
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Die abhängigen Ansprüche bilden den Gedanken der Erfindung in vorteilhafter Weise weiter.
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Ein erfindungsgemäßes Handhabungsgerät, zur Dämpfung bzw. zur Tilgung eines menschlichen Tremors im Laufe einem Tragen des Handhabungsgeräts, weist auf:
- - ein Handhabungsteil, das zum Tragen bzw. zur Handhabung des Handhabungsgeräts geeignet ist,
- - einen Schwingungstilger, das mindestens einen Massenkörper und mindestens ein elastisch verformbares Element aufweist,
wobei das elastisch verformbare Element einerseits mit dem Massenkörper und andererseits mit dem Handhabungsteil so verbunden ist, dass der Massenkörper relativ zu dem Handhabungsteil bewegbar ist, und
wobei der Massenkörper und das elastisch verformbare Element konfiguriert sind, Schwingungen in dem Frequenzbereich eines menschlichen Tremors zu dämpfen bzw. zu tilgen.
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Der Frequenzbereich eines menschlichen Tremors umfasst niedrige Frequenzen, normalerweise von 3 Hz bis 12 Hz, an welche der Massenkörper und das elastisch verformbare Element angepasst sind.
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Wenn ein erfindungsgemäßes Handhabungsgerät benutzt wird, bzw. wenn das Handhabungsgerät in Schwingung gebracht wird, bspw. bei dem Tragen oder der Handhabung durch einen Tremor Patienten, übertragen sich die entstehende Beschleunigungskräfte auf den Schwingungstilger. Aufgrund seiner Massenträgheit hinkt der Massenkörper den richtungswechselnden Beschleunigungskräften zeitlich hinterher. Somit wird bspw. die eine Seite des elastisch verformbaren Elements gestaucht und die gegenüberliegende Seite gestreckt. Die Resonanz des Schwingungstilgers ist auf die Erregungsfrequenz abgestimmt. Dadurch werden maximale Auslenkungen des Massenkörpers aus der Ruhestelle erreicht.
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Wenn ein erfindungsgemäßes Handhabungsgerät benutzt wird, schwingt der Massenkörper kontinuierlich zwischen dem oberen und dem unteren Umkehrpunkt hin und her, weil der Nutzer kontinuierlich den Schwingungstilger anregt. Durch das kontinuierliche Strecken bzw. Stauchen des elastisch verformbaren Elements wird, entsprechend eines Verlustfaktors des elastisch verformbaren Elements, dem Gesamtsystem bestehend aus Arm, Hand und Handhabungsgerät kontinuierlich Schwingungsenergie entzogen.
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Daher kann der Schwingungstilger eine oder mehrere Frequenz(en) des menschlichen Tremors abdecken. Beispielsweise kann der Schwingungstilger das gesamte Spektrum des menschlichen Tremors abdecken. Somit werden die Schwingungen des Handhabungsgeräts in mehreren Richtungen gedämpft. Durch die Dämpfung der Schwingungen kann der Tremorpatient das Handhabungsgerät und seine Extremität bzw. genauerer bewegen und benutzen.
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Zudem kann ein erfindungsgemäßes Handhabungsgerät ein Funktionsbauteil aufweisen. Das Funktionsbauteil kann beispielsweise der folgenden Gruppe gehören:
- - ein Löffel, ein Messer oder ein Gabel wenn das Handhabungsgerät einen Essbesteck ist,
- - ein Gefäß wenn das Handhabungsgerät ein Trinkglas oder eine Tasse mit oder ohne Henkel ist,
- - ein Werkzeugbauteil wenn das Handhabungsgerät ein Handwerkzeug ist,
- - ein Schreibbauteil wenn das Handhabungsgerät ein Schreibgerät ist,
- - ein Schlagbauteil wenn das Handhabungsgerät ein Sportgerät ist,
- - ein invasives Bauteil wenn das Handhabungsgerät ein chirurgisches Besteck ist, usw.
- - ein Uhrenbauteil wenn das Handhabungsgerät eine Armbanduhr ist.
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Das Funktionsbauteil kann mittelbar oder unmittelbar mit dem Handhabungsteil verbunden sein. Das Funktionsbauteil kann an dem Handhabungsteil angebaut oder angebracht sein. Alternativ kann das Funktionsbauteil einteilig mit dem Handhabungsteil ausgebildet sein.
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Alternativ kann ein erfindungsgemäßes Handhabungsgerät ohne zusätzliches Funktionsbauteil ausgebildet sein. Zum Beispiel kann das Handhabungsteil in Form eines Armbands zur Befestigung des Handhabungsgeräts an einer menschlichen Extremität ausgebildet sein. Solch ein Handhabungsteil enthält daher kein Funktionsbauteil, aber es ist zum Anbringen des Handhabungsgeräts an einer Extremität bspw. einer Hand oder einem Handgelenk gestaltet sein.
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Das Handhabungsteil ist so geeignet, dass ein Nutzer von einer Hand oder von beiden Händen das Handhabungsgerät tragen kann. Das Handhabungsteil kann unmittelbar von dem Nutzer getragen bzw. gegriffen sein. Alternativ kann das Handhabungsgerät einen dem Handhabungsteil bedeckenden Griffbauteil aufweisen, mit welchem der Nutzer das Handhabungsgerät tragen bzw. greifen kann.
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Darüber hinaus kann das elastisch verformbare Element mit dem Massenkörper mittelbar oder unmittelbar verbunden sein. Ferner kann das elastisch verformbare Element mit dem Handhabungsteil mittelbar oder unmittelbar verbunden sein.
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Vorteilhafterweise hat der Schwingungstilger eine Resonanzfrequenz, die mindestens einer (von ggf. mehreren) Eigenfrequenz von menschlichem Tremor entspricht, welche Eigenfrequenz vorteilsweise in dem Frequenzbereich von 3 Hz bis 12 Hz liegt.
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Wenn ein erfindungsgemäßes Handhabungsgerät benutzt wird, schwingt der Massenkörper kontinuierlich zwischen oberen und unteren Umkehrpunkte hin und her, weil der Nutzer kontinuierlich den Schwingungstilger in oder nah dessen Resonanzfrequenz anregt.
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Vorteilhafterweise ist die Resonanzfrequenz aus einer Gruppe ausgewählt, welche Gruppe besteht aus: von 4 Hz bis 8 Hz, von 5 Hz bis 8 Hz, von 4 Hz bis 6 Hz, von 2 Hz bis 5 Hz, von 7 Hz bis 12 Hz.
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Daher kann ein erfindungsgemäßes Handhabungsgerät Schwingungen dämpfen, die von der folgenden Pathologie verursacht sind: essential Tremor (5-8 Hz), Parkinson (4-6 Hz), zerebellärer Tremor (2-5 Hz), verstärkten physiologischer Tremor (7-12 Hz).
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Vorteilhafterweise sind der Massenkörper und das elastisch verformbare Element so konfiguriert, um Schwingungen in Einteilungen von 1 Hz zu dämpfen bzw. zu tilgen.
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Daher kann ein erfindungsgemäßes Handhabungsgerät selektiv sein, was dieses gestattet, einen einfachen Schwingungstilger zu erzeugen.
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Vorteilhafterweise hat der Schwingungstilger eine einstellbare Resonanzfrequenz, beispielsweise durch Einstellen der Position des Massenkörpers relativ zu dem Handhabungsteil.
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Daher lässt sich der Schwingungstilger, und somit das Handhabungsgerät, optimal an die Tremorfrequenz des Nutzers anpassen. Um die Position des Massenkörpers relativ zu dem Handhabungsteil einzustellen, kann zum Beispiel der Massenkörper verschiebbare Massen aufweisen, deren Translation die Position des Massenkörpers relativ zu dem Handhabungsteil ändert.
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Vorteilhafterweise weist das elastisch verformbare Element mindestens ein gummielastisches Teil auf, wobei das gummielastische Teil den Massenkörper zumindest teilweise umschließt, wobei das gummielastische Teil vorteilsweise aus Elastomeren besteht.
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Vorteilhafterweise weist das elastisch verformbare Element mindestens eine Feder, beispielsweise zwei Federn, auf, wobei die genannte mindestens eine Feder aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche Gruppe besteht aus: einer Schraubenfeder, einer Spiralfeder, einer Schneckenfeder, einer Druckfeder, einer Zugfeder.
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Darüber hinaus kann das elastisch verformbare Element ein gummielastisches Teil sowie eine Feder aufweisen.
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Vorteilhafterweise bildet das Handhabungsteil eine wasserdichte Kammer, die von einer viskosen Flüssigkeit gefüllt ist, so dass die viskose Flüssigkeit Bewegungen des Massenkörpers dämpft.
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Solch eine viskose Flüssigkeit erzeugt einer Art Hydrodämpfung und/oder Reibungsdämpfung. Durch die Bewegung des Massenkörpers entstehen Reibungs-, Verwirbelungs- und Verdrängungskräfte, welche der Schwingungen des menschlichen Tremors entgegenwirken. Die viskose Flüssigkeit kann beispielsweise Öl, Wasser, oder eine Mischung aus beiden sein.
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Vorteilhafterweise weist das elastisch verformbare Element mehrere Federn auf, wobei die Federn so angeordnet sind, dass der Massenkörper an dem Handhabungsteil mittels der Federn aufgehängt ist.
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Daher ist der Massenkörper nur mit den Federn verbunden und kann sich relativ zu dem Handhabungsteil bewegen.
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Vorteilhafterweise weist zumindest ein Massenkörper eine symmetrische Form, beispielsweise eine achssymmetrische Form oder eine punktsymmetrische Form, auf, wobei der genannte zumindest ein Massenkörper sich vorteilsweise in der Mitte des Handhabungsteils befindet.
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Eine achssymmetrische (rotationssymmetrische) Form kann zum Beispiel zylindrisch sein. Eine punktsymmetrische Form kann zum Beispiel sphärisch bzw. kugelig sein. Das elastisch verformbare Element kann hohlförmig sein, so dass es den Massenkörper umschließt. Beispielsweise kann das elastisch verformbare Element rohrförmig und um einen zylindrischen Massenkörper herumgebunden sein. Alternativ kann das elastisch verformbare Element hohlsphärisch und um einen kugeligen Massenkörper herumgebunden sein.
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Vorteilhafterweise weist zumindest ein Massenkörper eine flache Form, beispielsweise die Form einer Scheiben, auf, wobei der genannte zumindest ein Massenkörper sich vorteilsweise in der Mitte in dem Handhabungsteil befindet.
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Vorteilhafterweise ist das Handhabungsteil zur Befestigung des Handhabungsgeräts an einer menschlichen Extremität geeignet ist. Zum Beispiel kann das Handhabungsteil in Form eines Armbands ausgebildet sein. Wenn das Handhabungsgerät von dem Handhabungsteil an einer menschlichen Extremität befestigt ist, kann es einen menschlichen Tremor in der menschlichen Extremität dämpfen.
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Vorteilhafterweise ist das Handhabungsgerät aus einer Gruppe ausgewählt, welche Gruppe besteht aus: einem Essbesteck, einem Trinkglas, einer Tasse, einem Henkeltrinkglas, einer Henkeltasse, einem Handwerkzeug, einem Schreibgerät, einem Präzisionswerkzeug, einem Sportgerät, einer Armbanduhr und einem chirurgischen Besteck aufweist.
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Alternativ weist das Handhabungsgerät keine weitere Funktionalität auf und kann lediglich an einer menschlichen Extremität angebracht werden.
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Vorteilhafterweise ist das Handhabungsgerät ein Essbesteck mit einem essfunktionellen Funktionsbauteil, wobei der Schwingungstilger mit einer achssymmetrischen Form ausgeführt ist, wobei der essfunktionelle Funktionsbauteil dem Handhabungsteil befestigt ist.
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Vorteilhafterweise ist das Handhabungsgerät ein Trinkglas oder eine Tasse mit einem trinkfunktionellen Funktionsbauteil, wobei der Schwingungstilger mit einer flachen Form ausgeführt ist, wobei das Handhabungsteil einem Boden des Trinkglases oder der Trinktasse gehört, und wobei das trinkfunktionelle Funktionsbauteil dem Handhabungsteil befestigt ist.
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Vorteilhafterweise ist das Handhabungsgerät ein Henkeltrinkglas oder eine Henkeltasse mit einem Henkel, wobei der Schwingungstilger mit einer punktsymmetrischen Form ausgeführt ist, wobei das Handhabungsteil dem Henkel gehört.
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Solch eine Henkeltasse kann ein oder vorteilhaft mehrere Schwingungstilgern in ihrem Henkel aufweisen.
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Figurenliste
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben, welche ein vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigen.
- - 1 zeigt schematisch einen längslaufenden Querschnitt einer ersten Ausführungsform, in welchem das Handhabungsgerät einen Löffel bildet.
- - 2 zeigt schematisch einen Querschnitt entlang der Linie II-II in der 1, wenn das Handhabungsgerät in einer Ruheposition liegt.
- - 3 ist ähnlich der 2, wenn das Handhabungsgerät benutzt ist und der Schwingungstilger in einer ersten Anregungsstelle liegt.
- - 4 ist ähnlich der 2, wenn das Handhabungsgerät benutzt ist und der Schwingungstilger in einer zweiten Anregungsstelle liegt.
- - 5 zeigt schematisch einen längslaufenden Querschnitt durch einer zweiten Ausführungsform, in welchem das Handhabungsgerät einen Griff für ein Werkzeug bildet.
- - 6 zeigt schematisch einen Querschnitt entlang der Linie VI-VI in der 5, wenn das Handhabungsgerät in einer Ruheposition liegt.
- - 7 zeigt schematisch einen längslaufenden Querschnitt einer dritten Ausführungsform, in welchem das Handhabungsgerät an einem Trinkglas angebracht ist.
- - 8 zeigt schematisch einen Querschnitt entlang der Linie VIII-VIII in der 7, wenn das Handhabungsgerät in einer Ruheposition liegt.
- - 9 zeigt schematisch einen längslaufenden Querschnitt einer vierten Ausführungsform, in welchem das Handhabungsgerät an einem Trinkglas angebracht ist.
- - 10 zeigt schematisch einen Querschnitt entlang der Linie X-X in der 9, wenn das Handhabungsgerät in einer Ruheposition liegt.
- - 11 zeigt schematisch einen längslaufenden Querschnitt einer fünften Ausführungsform, in welchem das Handhabungsgerät an einem Trinkglas angebracht ist.
- - 12 zeigt schematisch einen Querschnitt entlang der Linie XII-XII in der 11, wenn das Handhabungsgerät in einer Ruheposition liegt.
- - 13 zeigt schematisch einen längslaufenden Querschnitt einer sechsten Ausführungsform, in welchem das Handhabungsgerät an einem Henkelglas angebracht ist.
- - 14 zeigt schematisch einen Querschnitt entlang der Linie XIV-XIV in der 13, wenn das Handhabungsgerät in einer Ruheposition liegt.
- - 15 ist ähnlich der 14, wenn das Handhabungsgerät benutzt ist und der Schwingungstilger in einer Anregungsstelle liegt.
- - 16 zeigt schematisch eine Ansicht einer siebten Ausführungsform, in welchem das Handhabungsgerät eine Uhrenfunktion erfüllt und an einem Handgelenk des Nutzers angebracht ist.
- - 17 zeigt schematisch einen Querschnitt entlang der Linie XVII-XVII in der 16.
- - 18 zeigt schematisch eine Ansicht einer achten Ausführungsform, in welchem das Handhabungsgerät an einem Handgelenk des Nutzers angebracht ist.
- - 19. zeigt schematisch einen Querschnitt entlang der Linie XIX-XIX. in der 18
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Ausführungsbeispiel
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1 stellt eine erste Ausführungsform eines Handhabungsgeräts 1 dar, das zur Dämpfung bzw. zur Tilgung eines menschlichen Tremors bei dem Tragen bzw. der Handhabung des Handhabungsgeräts bestimmt ist.
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Das Handhabungsgerät 1 ist ein Essbesteck bzw. einen Löffel. Das Handhabungsgerät 1 weist ein Handhabungsteil 2, einen Schwingungstilger 4 und ein essfunktionelles Funktionsbauteil 6 auf. Das essfunktionelle Funktionsbauteil 6 ist an einer Seitenwand 2.1 des Handhabungsteils 2 befestigt. Das Funktionsbauteil 6 ist daher in diesem Beispiel unmittelbar mit dem Handhabungsteil 2 verbunden.
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Das Handhabungsteil 2 ist zur Handhabung des Handhabungsgeräts 1 ausgebildet. Ein Nutzer kann demnach das Handhabungsgerät 1 tragen und handhaben, um das essfunktionelle Funktionsbauteil 6 zu benutzen. Dafür hat das Handhabungsteil 2 eine äußere Oberfläche 2.2, die der Nutzer unmittelbar greifen kann.
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Der Schwingungstilger 4 weist einen Massenkörper 8 und ein elastisch verformbares Element 10 auf. Das elastisch verformbare Element 10 ist einerseits mit dem Massenkörper 8 mittels einer ersten Verbindung und andererseits mit dem Handhabungsteil 2 mittels einer zweiten Verbindung verbunden. Die unmittelbare erste Verbindung und die zweite Verbindung sind so konfiguriert, dass der Massenkörper 8 relativ zu dem Handhabungsteil 2 bewegbar ist, wie es aus einem Vergleich der 2, 3 und 4 sichtbar ist.
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Der Schwingungstilger 4 ist allgemein mit einer achssymmetrischen und zylindrischen Form ausgeführt, die sich entlang einer Achse X4 erstreckt. Der Massenkörper 8 ist hierin von einer zylindrischen Stange ausgebildet. Das elastisch verformbare Element 10 ist rohrförmig und gleichachsig mit dem Massenkörper 8, d.h. entlang der Achse X4. Einerseits umschließt das elastisch verformbare Element 10 den Massenkörper 8. Andererseits ist das elastisch verformbare Element 10 von dem Handhabungsteil 2 umschlossen.
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Das Handhabungsteil 2 ist auch rohrförmig und gleichachsig mit dem Massenkörper 8, d.h. entlang der Achse X4. Beispielsweise kann das Handhabungsteil 2 eine Länge von 140 mm, einen äußeren Durchschnitt von 30 mm und eine Dicke von 1,5 mm haben. Der Massenkörper 8 hat bspw. eine Länge von 120 mm und einen Durchschnitt von 10 mm. Das elastisch verformbare Element 10 hat eine Länge von 120 mm und eine Dicke von 8,5 mm.
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Das elastisch verformbare Element 10 weist hierin ein gummielastisches Teil auf, das den Massenkörper 8 vollständig umschließt. Das gummielastische Teil 10 besteht hierin aus Elastomeren. Das elastisch verformbare Element 10 ist einer inneren Oberfläche 2.4 des Handhabungsteils 2 befestigt bspw. geklebt.
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Der Massenkörper 8 und das elastisch verformbare Element 10 sind so konfiguriert, um Schwingungen in dem Frequenzbereich eines menschlichen Tremors zu dämpfen bzw. zu tilgen.
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Der Schwingungstilger 4 hat eine Resonanzfrequenz, die mindestens einer (von ggf. mehreren) Eigenfrequenz von menschlichen Tremor entspricht. Die Eigenfrequenz von menschlichen Tremor liegt allgemein in dem Frequenzbereich von 3 Hz bis 12 Hz. Dieser Frequenzbereich umfasst sehr niedrige Frequenzen, an welche der Massenkörper 8 und das elastisch verformbare Element 10 angepasst sind.
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Die Resonanzfrequenz kann aus einer Gruppe ausgewählt sein, welche aus die folgenden Frequenzunterbereiche besteht: von 4Hz bis 8Hz, von 5 Hz bis 8 Hz, von 4 Hz bis 6 Hz, von 2 Hz bis 5 Hz, von 7 Hz bis 12 Hz. Je nach dem ausgewählten Frequenzunterbereich kann das Handhabungsgerät 1 Schwingungen dämpfen, die von der folgenden Pathologie verursacht sind: essential Tremor (5-8 Hz), Parkinson (4-6 Hz), zerebellarer Tremor (2-5 Hz), verstärkten physiologischer Tremor (7-12 Hz). Mit seiner zuvor erwähnten Dimensionen kann der Schwingungstilger 4 eine Resonanzfrequenz von etwa 6 Hz haben und Schwingungen mit einer Amplitude von 1 mm dämpfen.
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Der Massenkörper 8 und das elastisch verformbare Element 10 können konfiguriert sein, um Schwingungen in Einteilungen von 1 Hz oder 2 Hz zu dämpfen bzw. zu tilgen. Alternativ kann der Schwingungstilger 4, also der Massenkörper 8 und das elastisch verformbare Element 10, das gesamte Spektrum des menschlichen Tremors abdecken. Noch alternativ kann der Schwingungstilger 4, also der Massenkörper 8 und das elastisch verformbare Element 10, einen Teilbereich des Spektrums des menschlichen Tremors abdecken.
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3 und 4 verdeutlichen die Wirkungsweise des Handhabungsgeräts 1. Wenn das Handhabungsgerät 1 benutzt wird, schwingt der Massenkörper 8 kontinuierlich zwischen unteren (3) und oberen (4) Umkehrpunkte hin und her, weil der Nutzer kontinuierlich den Schwingungstilger 4 in dessen Resonanzfrequenz anregt. Der Massenkörper 8 bewegt sich relativ zu das Handhabungsteil 2 und zwischen einen unteren Umkehrpunkt (3) und einen oberen Umkehrpunkt (4). Die Energie der Schwingungen wird zu dem Massenkörper 8 übertragen.
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3 stellt eine erste Anregungsstelle dar, in welcher sich der Massenkörper 8 im unteren Umkehrpunkt der Schwingung befindet. 4 stellt eine zweite Anregungsstelle dar, in welcher sich der Massenkörper 8 im oberen Umkehrpunkt der Schwingung befindet. 2 zeigt eine Stelle, die in der Mitte zwischen der unteren (3) und oberen (4) liegt, und die daher eine Ruheposition des Handhabungsgeräts 1 entspricht.
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5 und 6 stellen eine zweite Ausführungsform eines Handhabungsgeräts 1 dar, das zur Dämpfung bzw. zur Tilgung eines menschlichen Tremors im Laufe einem Tragen des Handhabungsgeräts 1 bestimmt ist. Die zuvor gestellte Beschreibung der 1 bis 4 kann der 5 und 6 umgestellt werden, insofern ist das auf die 5 und 6 gezeigte Handhabungsgerät 1 ähnlich dem auf die 1 bis 4 gezeigten Handhabungsgerät 1.
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Das Handhabungsgerät 1 der 5 und 6 unterscheidet sich von dem Handhabungsgerät 1 der 1 bis 4, insbesondere weil das elastisch verformbare Teil 10 der 5 und 6 kein gummielastisches Teil, sondern zwei Federn 10 aufweist.
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Statt eines Essbestecks (1-4) kann darüber hinaus das Handhabungsgerät 1 der 5 und 6 ein Handwerkzeug oder ein Schreibgerät sein, und dessen nicht gezeigtes Funktionsbauteil kann daher ein Werkzeugbauteil oder ein Schreibbauteil sein.
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Die Federn 10, also das elastisch verformbare Element 4, sind jeweils einerseits mit dem Massenkörper 8 und andererseits mit dem Handhabungsteil 2 so verbunden, dass der Massenkörper 8 relativ zu dem Handhabungsteil 2 bewegbar ist. Wie es auf die 6 gezeigt ist sind die Federn 10 bspw. Spiralfedern, wobei jeden Spiral gleichachsig mit dem Massenkörper 8 ist.
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Der Schwingungstilger 4 kann über einen Frequenzbereich von 4 Hz bis 12 Hz und eine Amplitude von ca. 1 mm schwingen. Der Schwingungstilger 4 kann eine Resonanzfrequenz von etwa 7 Hz haben und Schwingungen mit einer Amplitude von 1 mm dämpfen. Fakultativ kann das Handhabungsteil 2 mit einer viskosen Flüssigkeit (oder anderem fliessfähigen Material wie bspw. kleinen Partikeln) gefüllt sein, um die Schwingungen des Massenkörpers 8 zu dämpfen, so dass der Schwingungstilger noch mehr Energie aufnehmen könne.
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Das Handhabungsteil 2 ist auch rohrförmig und gleichachsig mit dem Massenkörper 8, d.h. entlang der Achse X4. Beispielsweise kann das Handhabungsteil 2 eine Länge von 140 mm, einen äußeren Durchschnitt von 30 mm und eine Dicke von 1,5 mm haben. Der Massenkörper 8 hat bspw. eine Länge von 120 mm und einen Durchschnitt von 10 mm. Das elastisch verformbare Element 10 hat eine Länge von 120 mm und eine Dicke von 8,5 mm.
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Der äußere Durchschnitt jeder Feder 10 kann vorteilhafterweise ein bisschen grösser als 27 mm sein und der innere Durchschnitt jeder Feder 10 kann vorteilhafterweise ein bisschen kleiner als 10 mm sein. Demnach können die Federn 10 auf die innere Oberfläche 2.4 des Handhabungsteils 2 und auf den Massenkörper 8 drucken, um der Zusammenbau fest zu behalten.
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7 und 8 stellen eine dritte Ausführungsform eines Handhabungsgeräts 1 dar, das zur Dämpfung bzw. zur Tilgung eines menschlichen Tremors im Laufe einer Handhabung des Handhabungsgeräts 1 bestimmt ist.
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Das Handhabungsgerät 1 ist ein Trinkglas. Das Handhabungsgerät 1 weist ein Handhabungsteil 2, einen Schwingungstilger 4, ein trinkfunktionelles Funktionsbauteil 6 und einen Boden 12 auf. Das Handhabungsteil 2 gehört zu dem Boden 12 des Trinkglases. Das Funktionsbauteil 6 ist ein zylindrisches Trinkgefäß.
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Das trinkfunktionelle Funktionsbauteil 6 kann mit dem Handhabungsteil 2 befestigt sein, entweder einteilig oder zusammengebaut. Das Funktionsbauteil 6 ist daher unmittelbar mit dem Handhabungsteil 2 verbunden.
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Das Handhabungsteil 2 ist zur Handhabung des Handhabungsgeräts 1 geeignet. Ein Nutzer kann demnach das Handhabungsgerät 1 tragen und handhaben, um das trinkfunktionelle Funktionsbauteil 6 zu benutzen. Dafür hat das Handhabungsteil 2 eine äußere Oberfläche 2.2, die der Nutzer unmittelbar greifen kann.
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Der Schwingungstilger 4 weist einen Massenkörper 8 und ein elastisch verformbares Element 10 auf. Das elastisch verformbare Element 10 ist einerseits mit dem Massenkörper 8, mittels einer ersten Verbindung, und andererseits mit dem Handhabungsteil 2, mittels einer zweiten Verbindung, verbunden. Die unmittelbare erste Verbindung und die zweite Verbindung sind so konfiguriert, dass der Massenkörper 8 relativ zu dem Handhabungsteil 2 bewegbar ist.
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Der Massenkörper 8 weist hierin eine flache Form, insbesondere die Form einer Scheibe, die gleichachsig mit dem Funktionsbauteil 6 (Trinkgefäß) ist. Der Massenkörper 8 befindet sich vorteilsweise in der Mitte des Handhabungsteils 2.
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Das elastisch verformbare Element 10 weist hierin mehrere Federn 10 auf. Die Federn 10 sind so angeordnet, dass der Massenkörper 8 an dem Handhabungsteil 2 mittels der Federn 10 aufgehängt ist. Die Federn 10 können ringsum den Massenkörper 8 verteilt sein. Daher ist der Massenkörper 8 nur mit den Federn 10 verbunden und kann sich relativ zu dem Handhabungsteil 2 bewegen.
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Der Massenkörper 8 und das elastisch verformbare Element 10 sind so konfiguriert, um Schwingungen in dem Frequenzbereich eines menschlichen Tremors zu dämpfen bzw. zu tilgen.
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Der Schwingungstilger 4 hat eine Resonanzfrequenz, die mindestens einer Eigenfrequenz von menschlichen Tremor entspricht. Die Eigenfrequenz von menschlichen Tremor liegt allgemein in dem Frequenzbereich von 3 Hz bis 12 Hz. Dieser Frequenzbereich umfasst sehr niedrige Frequenzen, an welche der Massenkörper 8 und das elastisch verformbare Element 10 angepasst sind.
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Darüber hinaus bildet das Handhabungsteil 2 eine wasserdichte Kammer 14, die von einer viskosen Flüssigkeit gefüllt ist, so dass die viskose Flüssigkeit Bewegungen des Massenkörpers 8 dämpft. Solch eine viskose Flüssigkeit erzeugt einer Art Hydrodämpfung und/oder Reibungsdämpfung. Durch die Bewegung des Massenkörpers entstehen Reibungs-, Verwirbelungs- und Verdrängungskräfte, welche der Schwingungen des menschlichen Tremors entgegenwirken.
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9 und 10 stellen eine vierte Ausführungsform eines Handhabungsgeräts 1 dar, das zur Dämpfung bzw. zur Tilgung eines menschlichen Tremors im Laufe einem Tragen des Handhabungsgeräts 1 bestimmt ist. Die zuvor gestellte Beschreibung der 7 und 8 kann der 9 und 10 umgestellt werden, insofern das auf die 9 und 10 gezeigte Handhabungsgerät 1 ähnlich dem auf die 7 und 8 gezeigten Handhabungsgerät 1 ist.
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Genauso wie das Handhabungsgerät 1 der 7 und 8 weist das Handhabungsgerät 1 der 9 und 10 ein Handhabungsteil 2 und einen Massenkörper 8.
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Das Handhabungsgerät 1 der 9 und 10 unterscheidet sich von dem Handhabungsgerät 1 der 7 und 8, insbesondere weil der Schwingungstilger 4 der 9 und 10 eine verschiedene Form aufweist. Tatsächlich weist das elastisch verformbare Teil 10 der 9 und 10 keine Feder, sondern ein gummielastisches Teil 10 auf. Das gummielastische Teil 10 ist in einer von dem Handhabungsteil 2 gebildeten Kammer eingesetzt.
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11 und 12 stellen eine fünfte Ausführungsform eines Handhabungsgeräts 1 dar, das zur Dämpfung bzw. zur Tilgung eines menschlichen Tremors im Laufe einem des Handhabungsgeräts 1 bestimmt ist. Die zuvor gestellte Beschreibung der 9 und 10 kann der 11 und 12 umgestellt werden, insofern ist das in den 11 und 12 gezeigte Handhabungsgerät 1 ähnlich dem auf die 9 und 10 gezeigten Handhabungsgerät 1.
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Genauso wie das Handhabungsgerät 1 der 9 und 10 weist das Handhabungsgerät 1 der 11 und 12 ein Handhabungsteil 2 und einen Massenkörper 8 auf.
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Das Handhabungsgerät 1 der 11 und 12 unterscheidet sich von dem Handhabungsgerät 1 der 9 und 10, insbesondere weil der Schwingungstilger 4 der 11 und 12 eine verschiedene Form aufweist.
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Der Schwingungstilger 4 umfasst tatsächlich mehrere Massenkörpern 8 und mehrere elastisch verformbare Elemente 10. Jeder Massenkörper 8 weist eine punktsymmetrische Form bzw. eine kugelige Form auf. Ebenso weist jedes elastisch verformbare Element 10 eine hohlförmige sphärische Form auf, so dass es einen jeweiligen Massenkörper 8 umschließt.
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Daher bildet jeder Massenkörper 8 mit seinem umschließenden elastisch verformbaren Element 10 eine Einheit, die von den anderen selben Einheiten unabhängig ist. Wie es auf 12 zu sehen ist, sind diese Einheiten miteinander im Kontakt.
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Der Massenkörper 8 und das elastisch verformbare Element 10 sind so konfiguriert, um Schwingungen in dem Frequenzbereich eines menschlichen Tremors zu dämpfen bzw. zu tilgen.
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Der Schwingungstilger 4 hat eine Resonanzfrequenz, die mindestens einer Eigenfrequenz von menschlichen Tremor entspricht. Die Eigenfrequenz von menschlichen Tremor liegt allgemein in dem Frequenzbereich von 3 Hz bis 12 Hz. Dieser Frequenzbereich umfasst niedrige Frequenzen, an welche der Massenkörper 8 und das elastisch verformbare Element 10 angepasst sind.
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Je nach die Dimensionen der Massenkörpern 8 und der elastisch verformbaren Elemente 10 kann die Resonanzfrequenz des Schwingungstilger 4 aus einer Gruppe ausgewählt sein, welche aus die folgenden Frequenzunterbereiche besteht: von 4 Hz bis 8 Hz, von 5 Hz bis 8 Hz, von 4 Hz bis 6 Hz, von 2 Hz bis 5 Hz, von 7 Hz bis 12 Hz.
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13 bis 15 stellen eine sechste Ausführungsform eines Handhabungsgeräts 1 dar, das zur Dämpfung bzw. zur Tilgung eines menschlichen Tremors im Laufe einem Tragen des Handhabungsgeräts 1 bestimmt ist. Die zuvor gestellte Beschreibung der 11 und 12 kann der 13 bis 15 umgestellt werden, insofern das auf die 13 bis 15 gezeigte Handhabungsgerät 1 ähnlich dem auf die 11 und 12 gezeigten Handhabungsgerät 1 ist.
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Statt eines Trinkglases (11-12) ist das Handhabungsgerät 1 der 13 bis 15 eine Henkeltasse, und deren Funktionsbauteil 6 ist daher auch ein Trinkgefäß. Statt des Bodens eines Trinkglases ist das Handhabungsteil 2 dabei ein Henkel.
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Genauso wie der Schwingungstilger 4 der 11 und 12 weist der Schwingungstilger 4 der 13 bis 15 mehrere Massenkörper 8 und mehrere elastisch verformbare Elemente 10 auf. Jeder Massenkörper 8 weist eine punktsymmetrische Form bzw. eine kugelige Form auf. Ebenso weist jedes elastisch verformbare Element 10 eine hohlförmige sphärische Form auf, so dass es einen jeweiligen Massenkörper 8 umschließt.
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Jeder Massenkörper 8 mit seinem umschließenden elastisch verformbaren Element 10 bildet eine Einheit, die von den anderen selben Einheiten unabhängig ist. Dennoch unterscheidet sich das Handhabungsgerät 1 der 13 bis 15 von dem Handhabungsgerät 1 der 11 und 12, insbesondere weil der Schwingungstilger 4 der 11 und 12 eine verschiedene Form aufweist. Tatsächlich sind diese Einheiten miteinander im Kontakt aufeinandergestapelt.
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16 und 17 stellen eine siebte Ausführungsform eines Handhabungsgeräts 1 dar, das zur Dämpfung bzw. zur Tilgung eines menschlichen Tremors im Laufe einem Tragen des Handhabungsgeräts 1 bestimmt ist. Die zuvor gestellte Beschreibung der 9 und 10 kann der 16 und 17 umgestellt werden, insofern das auf die 16 und 17 gezeigte Handhabungsgerät 1 ähnlich dem auf die 9 und 10 gezeigten Handhabungsgerät 1 ist.
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Statt eines Trinkglases (9-10) ist das Handhabungsgerät 1 der 16 und 17 eine Armbanduhr, und deren Funktionsbauteil 6 ist ein Uhrenbauteil. Das Handhabungsgerät 1 der 16 und 17 weist ein Handhabungsteil 2 in Form eines Armbands zur Befestigung des Handhabungsgeräts an einer menschlichen Extremität auf. Das Uhrenbauteil 6 (Funktionsbauteil) ist auf das Armband 2 (Handhabungsteil) befestigt, und das Armband 2 (Handhabungsteil) ist an einem Handgelenk 16 eines Nutzers angebracht. Daher kann der mit dem Uhrenbauteil 6 (Funktionsbauteil) verbundene Schwingungstilger 4 einen menschlichen Tremor dämpfen bzw. tilgen. Der Schwingungstilger 4 der 16 und 17 ist ähnlich dem Schwingungstilger 4 der 9 und 10, und daher hier nicht ferner beschrieben.
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18 und 19 stellen eine achte Ausführungsform eines Handhabungsgeräts 1 dar, das zur Dämpfung bzw. zur Tilgung eines menschlichen Tremors im Laufe einem Tragen des Handhabungsgeräts 1 bestimmt ist. Die zuvor gestellte Beschreibung der 16 und 17 kann der 18 und 19 umgestellt werden, insofern das auf die 18 und 19 gezeigte Handhabungsgerät 1 ähnlich dem auf die 16 und 17 gezeigten Handhabungsgerät 1 ist.
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Statt einer Armbanduhr (16-17) ist das Handhabungsgerät 1 der 18 und 19 ein Armbandgerät, das kein Funktionsbauteil 6 aufweist. Das Armband 2 (Handhabungsteil) ist lediglich zum Anbringen des Handhabungsgeräts 1 an einem Handgelenk 16 des Nutzers geeignet. Daher kann der mit dem Armband 2 verbundene Schwingungstilger 4 einen menschlichen Tremor dämpfen bzw. tilgen. Der Schwingungstilger 4 der 18 und 19 ist ähnlich dem Schwingungstilger 4 der 16 und 17 oder 9 und 10, und daher hier nicht ferner beschrieben.
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Unterschiedlich dem Handhabungsgerät 1 der 16 und 17 ist das Handhabungsgerät 1 der 18 und 19 ohne zusätzliches Funktionsbauteil ausgebildet. Das Handhabungsteil 2 ist in Form eines Armbands zur Befestigung des Handhabungsgeräts an einer menschlichen Extremität ausgebildet. Solch ein Handhabungsteil enthält daher kein Funktionsbauteil, aber es ist zum Anbringen des Handhabungsgeräts an einer Extremität bspw. einer Hand oder einem Handgelenk gestaltet.
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Bezugszeichenliste
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- - 1
- Handhabungsgerät
- - 2
- Handhabungsteil
- - 2.1
- Seitenwand
- - 2.2
- äußere Oberfläche
- - 2.4
- innere Oberfläche
- - 4
- Schwingungstilger
- - X4
- Achse
- - 6
- Funktionsbauteil
- - 8
- Massenkörper
- - 10
- elastisch verformbares Element
- - 12
- Boden
- - 14
- wasserdichte Kammer
- - 16
- Handgelenk
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19733478 A1 [0002]
- DE 102013106291 A1 [0002]
- EP 0988470 A1 [0002]
- US 7044276 B2 [0002]
