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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur sanften Stimulation der Haut von verschiedenen menschlichen Körperregionen sowie unterschiedliche Strukturen, die eine solche Vorrichtung aufweisen und am menschlichen Körper befestigt werden können.
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Aus dem medizinischen oder auch dem Wellness-Bereich sind die unterschiedlichsten Massagevorrichtungen bekannt, die über entsprechende Mechanismen auf Körperregionen einwirken. Dabei sind die Vorrichtungen meistens so konzipiert, dass sie erhebliche Kräfte aufbringen, wie beispielsweise durch in einem Kissen gelagerte rotierende Kugeln für die Simulation einer Shiatsu-Massage, wodurch stets Muskelpartien unterhalb der Haut manipuliert und aktiviert werden sollen. Bei anderen bekannten Massagegeräten werden durch Vibrationsmechanismen Schwingungen auf die Körperregionen übertragen.
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Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, nur die Oberfläche von, d.h. die Haut von gewissen Körperregionen zu stimulieren, indem lediglich die Hautpartien manipuliert werden sollen, ohne dass eine Tiefenwirkung eintritt, die die darunter liegenden Muskel- bzw. Gewebebereiche beeinflusst.
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Gelöst wird diese Aufgabe jeweils mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einer eine solche Vorrichtung aufweisenden Manschette für Gelenkpartien oder Gliedmaßen nach Anspruch 12, mit einer eine solche Vorrichtung aufweisenden Flächenstruktur zur Auflage auf einer Hautpartie nach Anspruch 14 und mit einer eine solche Vorrichtung aufweisenden Helmstruktur für einen Kopf nach Anspruch 15. Die Erfindung schlägt darüber hinaus ein Stimulations- oder Massagesystem vor, das mehrere der vorgenannten Einheiten enthält, wie dies durch Anspruch 16 definiert ist.
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Der Kern der Erfindung besteht darin, dass die Vorrichtung einen Grundkörper aufweist, der an der zu stimulierenden Körperregion befestigbar ist und der im Bereich seiner zu der Körperregion gerichteten Innenfläche, mit welcher dieser an der Körperregion an- bzw. auf dieser aufliegt, zumindest einen zu der Körperregion gerichteten und an dieser anliegenden Flächenabschnitt aufweist, der in dem Grundkörper und relativ zu der Körperregion nachgiebig und beweglich angeordnet ist.
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In einer besonderen Ausführungsform sind zumindest zwei Flächenabschnitte vorgesehen, die in dem Grundkörper beweglich gelagert sind.
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Die nachgiebige bzw. elastische Ausgestaltung und/oder Lagerung des bzw. der Flächenabschnitte ist dabei gemäß der Erfindung so gewählt, dass bei am Körper angebrachter Vorrichtung stets nur ein solcher Druck bzw. eine solche Kraft durch die Flächenabschnitte ausgeübt wird, dass die Vibrations- und Schmerzsensoren der Haut bzw. des darunterliegenden Gewebes und der darunterliegenden Muskulatur des Körpers nicht in einem erheblichen Umfang gereizt werden. Vielmehr vollführen die Flächenabschnitte eine tangentiale Bewegung über die Hautpartien, so dass quasi ein zärtliches Streicheln für den Benutzer simuliert wird.
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In einer weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung ist die bewegliche Lagerung dabei so ausgestaltet, dass sich der jeweils eine Flächenabschnitt zu dem jeweils anderen, unmittelbar an diesen angrenzenden Flächenabschnitt in entgegengesetzter Richtung bewegt.
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Die bewegliche Lagerung kann beispielsweise über entsprechenden Kleinmotoren und Getriebe realisiert werden, deren Konstruktion und Dimensionierung sich jeweils in Anhängigkeit der Ausgestaltung der Flächenabschnitte gezielt festlegen lässt.
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In einer Ausführungsform weist der Grundkörper Flächenabschnitte in der Form von Längsbändern auf, die beispielsweise quer zu dem Grundkörper in umlaufender Lagerung angeordnet sind. Ein Längsband bewegt sich dabei in der einen Richtung, während sich das andere Längsband in die andere Richtung bewegt. Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass sich die Längsbänder entlang der Längserstreckung des Grundkörpers bewegen. Umschließt der Grundkörper beispielsweise menschliche Gliedmaßen, wie das Handgelenk, vollständig in der Form einer Manschette, können sich die Längsbänder komplett um das Handgelenk herumbewegen, und zwar vorzugsweise in einer kontinuierlichen Art und Weise.
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Über eine entsprechende reibungsarme Lagerung und durch die entsprechende Auswahl der Bewegungsgeschwindigkeiten können sich die durch die Bewegung der Längsbänder erzeugten Kräfte dabei gegenseitig kompensieren.
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In Kombination mit einem nachgiebigen Kontaktmaterial, aus welchem die Flächenabschnitte bestehen oder welches diese aufweisen können, wie beispielsweise Natur- oder Kunstfell, Silikon oder andere weichelastische Kunststoffe, gleiten die Flächenabschnitte auf diese Art und Weise über die Haut des Benutzers und üben lediglich eine geringe, tangentiale Reibungskraft aus, die zwar ausreicht, die Nervenenden in der Haut zu stimulieren, aber auf die darunterliegenden Gewebe- und Muskelschichten nur äußerst geringe oder idealerweise keinerlei Kräfte ausübt.
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Neben einer entsprechenden reibungsarmen Lagerung können die Flächenabschnitte auch zusätzlich federnd gelagert sein. Eine gewisse Abfederung bzw. Dämpfung kann beispielsweise bereits dadurch erreicht werden, dass die Flächenabschnitte aus einem nachgiebigen Material, wie beispielsweise Silikon, hergestellt sind. Es ist jedoch auch möglich, dass die Flächenabschnitte über eine nachgiebige Lagerfläche gleiten, die in dem Grundkörper integriert ist. Alternativ ist es auch denkbar, dass auf den Flächenabschnitten selbst Erhebungen, bspw. Kunststoffknöpfe, in einer federnden Lagerung vorgesehen werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Flächenabschnitte als mehrere Kreisflächen ausgebildet, die zueinander konzentrisch angeordnet sind. Die radial aneinander angrenzenden Kreisflächen sind dabei so gelagert, dass diese jeweils in entgegengesetzten Drehrichtungen rotieren.
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Die sich bewegenden Flächenabschnitte können eine Beschichtung bzw. ein Kontaktmaterial aufweisen, die bzw. das über die Bewegung den Stimulationseffekt für die Haut zu erhöhen oder variieren vermag. Denkbar sind beispielsweise Ausführungen mit Fellbeschichtung oder Beflockung.
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Um den Reibungseffekt bei der Bewegung der Flächenabschnitte über die Hautregionen und damit deren Stimulierung weiter zu erhöhen oder zu variieren, können diese eine bestimmte Oberflächenstruktur aufweisen, wie beispielsweise punktförmige Erhebungen, Rillen, Nasen oder dergleichen.
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Bevorzugt kommen Erhebungen in einer solchen Gestalt und Dimensionierung zum Einsatz, die quasi Fingerspitzen nachbilden. Solche Erhebungen lassen sich beispielsweise mittels kleiner Silikonpolster verwirklichen, die entsprechend elastisch ausgestaltet sind. Die Silikonpolster können in die Flächenabschnitte einstückig beispielsweise durch Spritzgießen integriert werden.
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Vorzugsweise weist die Vorrichtung gemäß der Erfindung zumindest eine Heizvorrichtung in unmittelbarer Nähe zu den Flächenabschnitten bzw. den auf diesen angeordneten Profilen auf, um diese zu erwärmen, und zwar idealerweise annähernd in einem Bereich, der der an der menschlichen Haut üblicherweise vorherrschenden Außentemperatur entspricht oder der dieser gegenüber leicht erhöht ist. Denkbar ist auch der Einbau von einstellbaren Temperaturstufen.
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Der Grundkörper muss ausreichend stabil ausgestaltet sein, da er neben der Aufnahme der Flächenabschnitte mit den damit zusammenhängenden Antriebsmechanismen, wie Minimotoren und Getriebevorrichtungen, auch autarke Energieversorgungsmechanismen, wie Akkumulatoren oder Solarmodulen an der Außenseite, sowie Betätigungsvorrichtungen, wie Schalter, aufnehmen soll. Gleichzeitig sollte er zu Verwirklichung eines bestimmten Tragekomforts nur ein geringes Gewicht aufweisen. Als Materialien eignen sich hierfür beispielsweise Strukturen aus Kunststoff, Aluminium oder Titan.
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Idealerweise weist der Grundkörper Abschnitte auf, die eine gewisse Anpassung an die Anatomie der Benutzer gestatten, indem sich beispielsweise die Öffnungsweite einer Manschette ändern lässt.
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Die Erfindung schlägt daher auch eine Manschette vor, die eine Vorrichtung gemäß der Erfindung, wie vorhergehend beschrieben, verkörpert. Eine solche Manschette lässt sich über Gliedmaßen stülpen und beispielsweise im Bereich der Gelenke anbringen.
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Bei der Verwendung von Längsbändern können diese innerhalb der Manschette einerseits quer zu der Umfangsrichtung der Manschette beweglich gelagert sein, so dass sich bei angezogener Manschette die Flächenabschnitte in der Längsrichtung des Unterarms bewegen. Andererseits können die Längsbänder auch in der Umfangsrichtung der Manschette beweglich gelagert sein, so dass sich diese quer zum Unterarm bewegen.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform sind die Längsbänder in der Innenfläche der Manschette vollständig umlaufend angeordnet und können dadurch eine in sich geschlossene umlaufende Drehbewegung, das Handgelenk umschließend, vollführen. Hierzu ist die Manschette aus einem durchgehend steifen Material gefertigt, wobei an der radialen Innenseite radial umlaufende Führungen für die Längsbänder vorgesehen sein können.
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Um zu verhindern, dass sich die Bewegung der Flächenabschnitte auf den Grundkörper so überträgt, dass dieser nicht stabil an der entsprechenden Körperregion anliegt, sondern leichte Gegenbewegungen ausführt, kann die Vorrichtung noch Mittel aufweisen, die der Lagefixierung des Grundkörpers dienen, wie beispielsweise einen Fingerring, der mit der Manschette in Verbindung steht und zu dieser ein Widerlager bildet, zusätzliche Fixiermittel wie Klettverschlüsse oder dergleichen.
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Des Weiteren kann die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Flächenstruktur Einsatz finden, die an einer Körperpartie, wie beispielsweise auf dem Rücken eines Benutzers befestigt wird. Da bei einer solchen Verwendung mehr Fläche zur Verfügung steht, können die beweglich gelagerten Flächenabschnitte grundsätzlich größer dimensioniert bzw. mehrere sich abwechselnd entgegengesetzt bewegende Längsbänder vorgesehen werden.
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In einer weiteren Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine Helmstruktur vorgeschlagen, die an der Innenfläche gleichzeitig mehrere derartige Vorrichtungen an besonders neuralgischen Stellen aufweist, wie beispielsweise an den Partien seitlich an den Schläfen hinter den Augenbrauen, an der Partie zwischen den Augenbrauen, an den Partien hinter den Kiefergelenken und unter den Ohren und/oder an der Partie am Hals oberhalb der Kehle. Innerhalb der Helmstruktur können die Vorrichtungen hinsichtlich Ausgestaltung und Dimensionierung individuell gestaltet werden, vorzugsweise kommen jedoch hier rotierende Kreisbahnen zum Einsatz.
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Insgesamt lassen sich die Manschette, die Flächenstruktur und die Helmstruktur als eine Stimulationseinheit verwenden und einsetzen. So ist es beispielsweise möglich, jeweils eine Manschette an einem Handgelenk anzubringen, eine Flächenstruktur an dem Rücken und eine Helmstruktur auf dem Kopf des Benutzers.
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Die Geschwindigkeiten und Richtungen der Flächenabschnitte der in dieser Einheit vorhandenen einzelnen Vorrichtungen lassen sich individuell ansteuern oder idealerweise softwaregestützt und mittels einer Fernbedienung synchronisieren.
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Denkbar ist auch eine automatische Einschaltung der Einheit, die von einer Messvorrichtung für elektrodermale Aktivität bzw. elektrische Leitfähigkeit der Haut, die den Stresszustand des Anwenders wiederspiegeln, ausgelöst wird.
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Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den anhand der beiliegenden Zeichnungen beschriebenen Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
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1 schematisch eine Manschette in einer ersten Ausführungsform gemäß der Erfindung;
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2 schematisch eine Manschette in einer zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung; und
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3 schematisch einen Teil einer Oberflächenstruktur für eine Vorrichtung gemäß der Erfindung.
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1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Manschette, die eine Vorrichtung gemäß der Erfindung verkörpert.
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Die Manschette 1 besteht aus einem Grundkörper 2 und einem daran angeordneten Band 3, das um das Handgelenk gelegt, hinsichtlich ihrer Öffnungsweite verstellt und mittels einer Schnalle 4 geschlossen werden kann.
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In dem Grundkörper 2 ist ein Mechanismus integriert, der aus vier länglichen Flächenabschnitten 5–8 besteht, die nach innen zu der Haut eines Benutzers gerichtet sind. Die Flächenabschnitte 5–8 sind als bewegliche Längsbänder ausgebildet und in dem Grundkörper 2 so gelagert, da sie sich quer zur umfänglichen Erstreckung der Manschette 1 bewegen können.
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Im Inneren des Grundkörpers 2 ist für den Antrieb der Längsbänder 5–8 ein entsprechender Mechanismus bestehend aus zumindest einem Motor und ggfs. Getrieben (nicht gezeigt) in geeigneten Ausführungen vorgesehen. Die vorzugsweise aus einem elastischen Material hergestellten Längsbänder 5–8 werden über eine entsprechende Öffnung 9 in dem Grundkörper 2 geführt.
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Gemäß der Erfindung erfolgt der Antrieb dabei so, dass sich jeweils längs aneinander grenzende Bänder in entgegengesetzter Richtung bewegen. D.h. die Bänder 5 und 7 bewegen sich in einer Richtung, während sich die Bänder 6 und 8 in der entgegengesetzten Richtung bewegen, wie dies beispielhaft durch die Pfeile angedeutet ist.
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Die Lagerung der Bänder 5–8 ist dabei so gewählt, dass sich die auf die Haut des Benutzers übertragenen Reibungskräfte gegenseitig kompensieren, so dass die Manschette 1 ihre Lage am Körper beibehält. Ggfs. kann zwischen den Bändern 5–8 noch eine Längsführung vorgesehen sein, so dass sich diese nicht quer zu ihrer Längserstreckung verschieben können.
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Zur Energieversorgung des Antriebsmotors kann in dem Grundkörper 2 ein Akku vorgesehen sein. Zur zusätzlichen Energieaufnahme ist es jedoch auch denkbar, dass im Band 3 der Manschette 1 Solarmodule 10 integriert sind.
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In der 2 ist eine zweite Ausführungsform einer Manschette 11 gezeigt.
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Statt sich längs bewegender Bänder sind in dem Grundkörper 2 Flächenabschnitte in der Form von sich bewegenden Kreisbahnen 12 und 13 vorgesehen, die konzentrisch zueinander angeordnet sind.
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Die Kreisbahnen 12 und 13, die ebenfalls aus einem nachgiebigen Material, wie beispielsweise Silikon, hergestellt sind, sind in der Fläche des Grundkörpers 2 drehbar gelagert. Der Antrieb erfolgt dabei so, dass sich die innen liegende Kreisbahn 12 in einer Drehrichtung bewegt, während sich die radial außen liegende Kreisbahn 13 in der entgegengesetzten Drehrichtung bewegt.
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Das Prinzip von sich in entgegengesetzten Richtungen bewegenden Flächenabschnitten kann in Grundkörpern integriert werden, die in beliebigen Strukturen zum Einsatz kommen können, wie beispielsweise in Helmstrukturen, Manschetten für Hand- oder Fußgelenke, Schenkel, Arme, Hals usw. oder in flächigen Auflagen für den Rücken.
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Unabhängig von der Art und Dimensionierung der Flächenabschnitte sind diese gemäß der Erfindung mit einer Beschichtung versehen, die einer entsprechenden Stimulation der Hautpartien dienen soll, an welchen diese Flächenabschnitte an- bzw. aufliegen, ohne Druck auszuüben.
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So ist es denkbar, die Flächenabschnitte mit einer Beschichtung aus einem echten oder Kunstfell zu versehen. Auch ist es möglich, die Flächenabschnitte, insbesondere wenn diese aus Silikon hergestellt sind, mit einer Profilierung zu versehen, die infolge der Bewegung zu einem zusätzlichen Massageeffekt der Haut führt.
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In der 3 ist exemplarisch eine Ausführungsform einer Beschichtung für einen Flächenabschnitt gezeigt.
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Dieser Flächenabschnitt 13 weist zumindest eine annähernd konvexe Erhebung 14 auf, die aus einem nachgiebigen Silikonpolster besteht. Die Erhebung 14 bildet eine Fingerspitze nach und vermittelt dadurch bei Bewegung der Flächenabschnitte in Längs- oder Drehrichtung eine Massage bzw. Stimulierung der Haut mit einem menschlichen Finger.
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Die Flächenabschnitte 5–8 bzw. 12 und 13 sowie auch eventuell darauf befindliche Erhebungen 14 können mit einer Heizvorrichtung (nicht gezeigt) versehen werden, um eine zu Stimulationszwecken angenehme Temperatur zu erzeugen.
