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Die
Erfindung betrifft eine aktivdynamische Sitzvorrichtung mit den
Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
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Eine
aktivdynamische Sitzvorrichtungen ermöglicht ein aktives,
dynamisches Sitzen, bei dem die Rückenmuskulatur und die
Bandscheiben stets leicht in Aktion sind. Diese aktive dynamische
Sitzhaltung wird in praktisch allen Fällen dadurch erreicht,
dass der eigentliche Sitz der Sitzvorrichtung um zumindest einen
unteren Drehpunkt pendelt und dadurch in einer labilen Lage gehalten
ist. Zusätzlich kann eine Federung in vertikaler Richtung
vorgesehen sein. Solche Sitzvorrichtungen werden insbesondere durch
Pendelhocker gebildet.
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Ein
Pendelhocker ist aus der
DE
75 31 129 U1 bekannt. Es handelt sich hier jedoch weniger
um einen Hocker als um einen Arbeitssitz für Berufstätige,
die gezwungen sind, am Arbeitsplatz zu stehen. Dieser Arbeitssitz
weist einen in der Höhe verstellbaren und mit jeder Bewegung
des Benutzers mit gehenden Sattelsitz auf. Ein über einem
Tellerfuß befindliches Kugelgelenk ermöglicht
die Pendelbewegung und eine im Tellerfuß integrierte Zugfedermechanik
bewirkt die automatische Rückstellung in die neutrale Lage.
Die Höhenverstellung des Sitzes und eine begrenzte Federung
erfolgen über eine im Zwischenteil integrierte Gasdruckfeder.
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Ein
weiterer Pendelhocker ist als SWOPPER bekannt und u. a. in der
EP 0 808 116 B1 beschrieben.
Es handelt sich hierbei um einen Pendelhocker mit Höhenverstellung
und einer Federsäule mit einer auf das Gewicht des Nutzers
anpassbaren Federung. Die Auslenkung des Sitzes, also das Pendeln, erfolgt über
ein Gelenk zwischen der Federsäule und dem Fußteil.
Mit dem Gelenk wird die Federsäule am Fußteil
kippbar gehaltert.
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Ein
weiterer Pendelhocker ist unter dem Namen ERGO bekannt. Es handelt
sich hierbei um einen Pendelhocker mit Höhenverstellung
mittels Gasfeder, dessen Pendelbewegung allein durch eine konvexe
Ausformung der Aufstandsfläche eines Tellerfußes
erreicht wird.
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Die
einfachste Form eines Pendelhockers weist lediglich eine Sitzplatte
auf, an deren Unterseite mittig eine zentrale Säule befestigt
ist, deren Ende das Fußteil bildet und konvex abgerundet
ist, um eine Kipp- oder Pendelbewegung zu ermöglichen.
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Alle
genannten Pendelhocker veranlassen den Benutzer ständig
eine Balance seiner Sitzhaltung zu suchen und auszuführen.
Der Benutzer eines Pendelhockers stützt sich einerseits
mit seinen eigenen beiden Beinen und andererseits mit dem Fuß des
Hockers lediglich in drei Punkten auf einer Unterlage bzw. dem Boden
ab. Um nicht umzufallen, muss der Sitzende beständig den
Schwerpunkt seines Körpers innerhalb der Dreiecksfläche
ausbalancieren, welche durch diese Punkte definiert ist. Ein einfacher Einbeinhocker,
der lediglich aus der Sitzplatte und einem, von der Sitzplatten-Unterseite
abstehenden starren Stiel besteht, nötigt dem Sitzenden
die größte Balancierarbeit ab, weil die Ausrichtung
des Hockers nicht durch irgendwelche Hilfsmittel stabilisiert ist.
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Bei
der Balancearbeit auf dem Pendelhocker wird der untere Abschnitt
der Wirbelsäule durch die Ausgangsstellung der Füße
aktiviert, und die gesamte Bein- und Rückenmuskulatur wird
zu einem ständigen feinen Muskelspiel angeregt. Dieses
physiologisch als günstig beurteilte Muskelspiel vermindert Verspan nungen
beim langen Sitzen und beseitigt so Fehlhaltungen und darauf beruhende
Beschwerden. Ein Pendelhocker wird daher auch in der Physiotherapie
eingesetzt, um die beteiligte Bein- und Rückenmuskulatur
zu stärken und die Koordination zu fördern. Eine
besondere Übung besteht zum Beispiel darin, das Becken
und damit auch den Pendelhocker kreisen zu lassen. Aufgrund der
fehlenden Stabilisierung kann eine solche Balance-Übung
bei vielen Menschen auf Unsicherheit stoßen, so dass die
Ausübung misslingt.
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Aufgabe
der Erfindung ist es eine aktivdynamische Sitzvorrichtung so weiterzubilden,
dass deren Einsatzmöglichkeiten für Balance-Übungen
verbessert werden.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Eine
aktivdynamische Sitzvorrichtung mit einem Sitz, einem mittleren
Teil (zentrale Säule) und einem Fußteil wird typischerweise
durch einen Pendelhocker der eingangs beschriebenen Art gebildet.
Die Erfindung ist jedoch auf jede Sitzvorrichtung im weiteren Sinne
anwendbar, beispielsweise auch auf einen aufblasbaren Gymnastik-Sitzball
aus elastischem PVC, welcher prall aufgeblasen einen Durchmesser
von ungefähr 65 cm erreicht und eine federnde Sitzvorrichtung
bildet, bei der das Fußteil durch die Aufstandsfläche
des Sitzballes gebildet wird. Allen aktivdynamischen Sitzvorrichtungen
ist gemeinsam, dass nur durch die zusätzliche Abstützung
eines oder beider Beine eines Benutzers eine stabile Sitzposition
erreicht wird.
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In
der erfindungsgemäßen Ausgestaltung weist die
Sitzvorrichtung einen Klangerzeuger auf, welcher bei Durchführung
einer bestimmten Veränderung der Sitzposition einen Klang
abgibt. Mit dem Klangerzeuger erhält der Benutzer der Sitzvorrichtung
eine akustische Rückkopplung, welche ihn bei der Ausführung
einer gymnastischen Übung unterstützen und Unsicherheit
neh men kann. Untersuchungen an Probanden haben gezeigt, dass eine Übung
besser gelingt, wenn bei deren Durchführung die Aufmerksamkeit
des Durchführenden auf eine außen liegenden Intention,
das heißt eine nicht unmittelbar mit der Durchführung
in Zusammenhang stehenden Absicht, fokussiert werden kann. Gemäß der
Erfindung wird die Intention des Benutzers auf die Erzeugung eines
bestimmten Klanges fokussiert. Als „Klang" soll auch ein
Geräusch gelten. Entscheidend ist, dass der Klang vom Benutzer
wahrgenommen und zugeordnet werden kann.
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Ein
nicht zu unterschätzender Aspekt ist, dass das Spiel mit
der Geräuscherzeugung den Spieltrieb eines Benutzers anspricht
und diesen veranlasst, eine ansonsten vielleicht als lästig
empfundene Übung auf der Sitzvorrichtung konzentriert und anhaltend
durchzuführen.
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Damit
die Unterstützung gezielt erfolgen kann, ist der Klangerzeuger
so auszubilden, dass nur durch eine gezielte Veränderung
der Sitzposition im Rahmen einer Übung der Klangerzeuger
zur Abgabe eines der Übung zugeordneten bestimmten Klanges angeregt
wird. Damit erhält der Benutzer eine akustische Rückkopplung,
ob die Übung richtig ausgeführt wird.
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Eine
besonders zur Stärkung der Rückenmuskulatur geeignete Übung
besteht darin, dass der Klangerzeuger auf eine Übung anspricht,
bei der das Becken des Benutzers zyklisch eine kreis- oder ellipsenförmige
Bewegung ausführt.
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Grundsätzlich
sind elektrische oder mechanische Klangerzeuger denkbar. Bei elektrischen Klangerzeugern,
wird mittels Beschleunigungssensoren oder druckempfindlichen Sensoren
im Sitz, Mittelteil oder Fußteil das Bewegungsmuster erfasst und
nach Vergleich mit abgespeicherten Mustern eine akustische Rückkoppelung
gegeben, wenn das sensorische erfasste Muster einem abgespeicherten Übungsmuster
nahe kommt.
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Ein
einfacher mechanischer Klangerzeuger kann dadurch gebildet werden,
dass mittels einer beweglichen Masse, welche durch eine Veränderung der
Sitzposition eine Beschleunigung erfährt, ein Klang erzeugt
wird, indem Klangerzeugerelemente zur Abgabe eines Klanges angeregt
werden. Die Klangerzeugerelemente können in der beweglichen Masse
selber integriert sein und durch die Bewegung der Masse zur Klangabgabe
angeregt werden. Ein Beispiel wäre eine Klangkugel, welche
beim Abrollen einen hellen Sphärenklang abgibt. Solche
Klangkugeln sind als Qigong-Kugeln bekannt und z. B. aus Silber
oder Titanium gefertigt.
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Alternativ
oder ergänzend können die Klangerzeugerelemente
entlang einer vorbestimmten Bahn angeordnet sein, welche die bewegliche Masse
bei Durchführung einer Übung zurücklegt
und durch Wechselwirkung mit der beweglichen Masse zur Klangabgabe
angeregt werden. Ein Beispiel wäre eine Klangschale oder
ein Kugelbahn, welche durch das Abrollen einer Kugel zu akustischen
Schwingungen angeregt wird.
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In
einer Ausgestaltung enthält der Klangerzeuger eine Kugel,
deren Bewegung innerhalb einer Kugelbahn geführt ist, wobei
die Kugelbahn so ausgebildet ist, dass die Kugel beim Abrollen entlang
der Bahn einen Klang oder ein Geräusch induziert. Beispielweise
kann die Kugelbahn eine innere Profilierung aufweisen, welche im
Zusammenwirken mit einer rollenden Kugel ein Geräusch,
Ton oder Klang abgibt. Im einfachsten Fall wird bereits durch Material-Unebenheiten
in der Kugelbahn für die Profilierung ein zufälliges
Muster vorgegeben, so dass beim Abrollen der Kugel ein typisches
Geräusch wie Rauschen entsteht, welches dem Abrollen einer
Glaskugel auf einer Holzplatte ähnelt. Der Effekt wird
verstärkt, wenn die Platte bzw. Kugelbahn schwingfähig gelagert
ist und somit als Resonator dienen kann.
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Die
Kugelbahn kann so ausgestaltet werden, dass die Bewegung der Kugel
in der Kugelbahn durch den Benutzer nicht nur akus tisch sondern
auch optisch verfolgt werden kann, was die Rückkoppelungswirkung
verstärkt.
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Eine
Ausgestaltung, bei der Kugelbahn in sich geschlossen ist, hat den
Vorteil, dass die geführte Kugel bei geeigneter Anregung
durch die Sitzbewegung eine endlose Bewegung ausführen
und damit zu einem lang anhaltenden Klang anregen kann.
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Eine
Ausgestaltung, bei der die geschlossene Kugelbahn eine Mittelachse
umschließt, welche durch Sitz und Fußteil verläuft,
hat den Vorteil, dass der an dem Sitz vorhandene Bauraum optimal
ausgenutzt wird und die Gewichtsverteilung des unbesetzten Sitzes
um ein senkrechte Ruhelage einfach ausbalanciert werden kann.
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Eine
Ausgestaltung, bei der die Kugelbahn innerhalb einer Ebene verläuft,
welche die Mittelachse im senkrechten Winkel schneidet, hat den
Vorteil, dass bei einer kreisenden Pendel-Bewegung um die senkrechte
Ruhelage der Sitzvorrichtung eine gleichmäßige
Anregung der Bewegung in der Kugelbahn erfolgt. Oder anders ausgedrückt:
Diese besondere Anordnung der Kugelbahn unterstützt eine
kreisende Bewegung um die senkrechte Achse. Dies ist insbesondere
bei der Anwendung auf eine durch einen Sitzball gebildete Sitzvorrichtung
von Vorteil, da der Sitzball keine zentrale Achse aufweist, an der
sich ein Benutzer orientieren kann.
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Im
Ausführungsbeispiel wird die Sitzvorrichtung durch einen
Pendelhocker gebildet, dessen Fußteil durch einen Tellerfuß mit
konvexer Aufstandfläche gebildet wird, wobei die Kugelbahn
an dem Fußteil der Sitzvorrichtung angeordnet ist. Dabei kann
die Kugelbahn von außen an das Fußteil angesetzt
sein, zum Beispiel aufgrund einer Nachrüstung. Alternativ
ist die Kugelbahn in das Fußteil integriert. Dies ergibt
sich dann, wenn die Kugelbahn im Zuge der Herstellung des Fußteils
eingearbeitet wird, was insgesamt die kostengünstigere
Lösung darstellt.
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Der
Klangerzeuger kann als Nachrüstsatz für den bestimmungsgemäßen
Einsatz in einer aktivdynamischen Sitzvorrichtung ausgestaltet sein.
Das hat den Vorteil, dass bereits vorhandene aktivdynamische Sitzvorrichtungen
genutzt und mit den erfindungsgemäßen Vorteilen
ausgestattet werden können. Für einen Pendelhocker
könnte die Nachrüstung in einer Kugelbahn mit
Kugel bestehen, welche an dem Fußteil des Pendelhockers
nachträglich angebracht wird. Für einen Sitzball
als Sitzvorrichtung wäre zum Beispiel ein zu einem Kreisring
geschlossenes Rohr als Kugelbahn denkbar, welche über den Sitzball
gestülpt und durch Presssitz in einer meridianen Lage gehalten
wird. Eine in dem Rohr umlaufende Kugel würde durch eine
kreisende Beckenbewegung eines Benutzers in eine Umlaufbewegung
versetzt und beim Abrollen ein entsprechendes Geräusch
erzeugen.
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Nachstehend
wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform
mit Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert.
Es zeigen:
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1 einen
Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße
aktivdynamische Sitzvorrichtung;
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2 eine
Aufsicht auf das Fußteil der Sitzvorrichtung.
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Die 1 zeigt
einen Pendelhocker als Sitzvorrichtung 1. Der Pendelhocker
umfasst ein Fußteil 2, welches mittig eine zentrale
Säule 3 aufnimmt, auf welcher ein Sitz 4 befestigt
ist. Das Fußteil 2 wird durch einen Tellerfuß 2a mit
400 mm Durchmesser und konvexer Aufstandfläche 2b gebildet,
wobei der Krümmungsradius der Aufstandfläche 725
mm beträgt. Die zentrale Säule 3 enthält
in bekannter Weise eine Gasdruckfeder zur Höhenverstellung
wie Sie von Bürostühlen bekannt ist, was eine
Höhenverstellung des Sitzes im Bereich von 540–740
mm erlaubt. Die Höhenverstellung kann mittels eines Auslösers 6 manuell
angefordert werden. Der Sitz ist leicht gepolstert, wobei der Sitzbezug
nur eine geringe bis mittlere Haftung aufweist, um gymnastische Übungen
zu erleichtern.
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Im
Fußteil ist der Klangerzeuger 7a, 7b angeordnet,
welcher aus einer Kugel 7a besteht, welche in einer Kugelbahn 7b im
Kreis umlaufen kann. Die Kugel 7a kann einen Durchmesser
zwischen 10–30 mm aufweisen. Die Kugelbahn 7b ist
an den Durchmesser der Kugel 7a angepasst und bildet einen
Kreis mit einem Durchmesser von 320 mm. Die radial außen
liegende Wand der Kugelbahn 7b dient der Führung
der Kugel bei hoher Umlaufgeschwindigkeit mit hoher Zentrifugalkraft.
Das Abrollen der Kugel entlang dieser Umlaufbahn erzeugt ein charakteristisches
Geräusch, welches die Rückkopplung an den Benutzer
gibt, dass er die Übung richtig ausübt.
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Die
innen liegende Wand der Kugelbahn 7b muss mit ihrem Kreisradius
ausreichend Spiel für den Lauf der Kugel 7a lassen.
Eine Verkleinerung des Radius der innen liegenden Wand lässt
der Kugel 7a mehr Spiel. Der Radius kann soweit verkleinert
werden, dass die innen liegende Wand an der zentralen Säule 3 anliegt.
In diesem Falle geht die Kugelbahn in eine Kugelschale über.
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Um
auch bei heftiger Bewegung die Kugel sicher zu führen,
kann die Kugelbahn hinterschnitten sein, so dass die Kugel die Kugelbahn
nicht verlassen kann.
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Im
Ausführungsbeispiel weist das Fußteil 2 einen
ca. 6 mm starken Deckel 8 auf, welcher zur Stabilisierung
des Fußteils 2 und zur Gestaltung der Klangerzeugung
dient, indem ein Anschlagen der Kugel 7a an die innere
Wand ein anderes Geräusch ergibt wie ein Anschlagen an
die äußere Wand. Der Deckel ermöglicht
unterschiedliche Oberflächen nach Farbe und Haptik zu realisieren.
Wenn das Fußteil aus Hohlkörper oder als Lammellen-Strukturkörper
ausgebildet ist, kann mit dem Deckel die innere Struktur verdeckt
werden. Der Deckel könnte die Kugelbahn zumindest teilweise überdecken,
um ein Entweichen der Kugel zu verhindern. Der Deckel könnte
als Tiefziehteil aus Kunststoff oder Metall in einem Stück
auch die Kugelbahn aufnehmen. Der Deckel mit integrierter Kugelbahn
könnte als Klangerzeuger zum Nachrüsten eines
bereits vorhandenen Pendelhockers zum Verkauf angeboten werden.
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Das
Fußteil 2 mit der Kugelbahn 7a ist vorzugsweise
aus einem Stück hergestellt, beispielsweise durch Ausfräsen
eines Hartschaumteils oder durch dessen Herstellung im Gussverfahren
mit einer Form, welche die Kugelbahn abbildet.
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Es
versteht sich von selbst, dass die konkreten Größenangaben
nur als ungefähre Angaben zu verstehen sind, von denen
abgewichen werden kann, wenn sich dieses aus Überlegungen
der Bemessungen und Anpassung an Gegebenheit ergibt.
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2 zeigt
eine Aufsicht auf das Fußteil 2 mit der Querschnittsfläche
der zentralen Säule 3. Die kreisförmige
Kugelbahn 7b für die Kugel 7a wird von der
radial außen liegenden äußeren Wand 7c und
der radial innen liegenden Wand 7d begrenzt. Wie bereits
beschrieben, kann die innere Wand 7d bis and die Säule 3 herangeführt
werden.
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Mit
geeigneter Wahl des Radius der Kugelbahn 7b und der Masse
der Kugel 7a kann gezielt eine Mindestaktivität
für die kreisende Beckenbewegung eines Benutzers vorgegeben
werden. Nur wenn der Benutzer die Übung in Geschwindigkeit
und Pendelhub so eingestellt hat, dass er diese Mindestaktivität überschreitet,
wird die Kugel 7a in einer Kreisbahn um die zentrale Säule 3 umlaufen,
was ihm die erwünschte Rückkoppelung gibt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 7531129
U1 [0003]
- - EP 0808116 B1 [0004]