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Die Erfindung betrifft einen Rucksack mit einem stabilisierenden Rückwandelement gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Rucksäcke werden bei vielen Freizeitaktivitäten wie Wandern, Bergtouren oder Trekking-Touren verwendet, um unterschiedlich schwere Lasten auf dem Rücken tragen zu können und dabei trotzdem eine große Bewegungsfreiheit zu gewährleisten.
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Je größer die zu tragende Last ist, desto höhere Kräfte wirken über die Schultergurte auf den Rucksackträger. Um den Tragekomfort insbesondere bei schwereren Lasten zu verbessern, werden Rucksäcke vielfach noch mit zusätzlichen Hüftgurten ausgestattet, die einen Teil der Rucksacklast aufnehmen und den Rucksack am Körper besser fixieren.
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In der Regel weisen diejenigen Rucksäcke, die mit einem Hüftgurt ausgestattet sind, auch ein stabilisierendes Versteifungselement am Rückenteil auf.
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Aus der
EP2449915A1 und aus der
DE102012106255A1 sind Rucksäcke bekannt, die neben einem Hüftgurt einen Metallrahmen als Versteifungselement aufweisen. Bei der
EP2449915A1 ist der Metallrahmen vorgespannt.
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Aus der
EP1005808A2 ist ein Rucksack bekannt, der zur Aussteifung eine Platte aus einem festen elastischen Material aufweist.
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Aus der
DE102010027412A1 ist ein Rucksack bekannt, der an seiner Rückwand eine konkav gespannte Rahmenanordnung aufweist.
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In der Beschreibungseinleitung der W2005/117641A1 werden eine Vielzahl Rahmenkonstruktionen erwähnt. Hier wird auch die zeitliche Entwicklung der verschiedenen Konstruktionen von historischen bis hin zu aktuellen Rahmenkonstruktionen aufgezeigt.
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Alle bekannten Rahmen- bzw. Versteifungselemente sind erforderlich, weil der eigentliche Rucksackkörper, der überwiegend aus einem textilen Material gefertigt ist, kaum eigene Steifigkeit besitzt.
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Ohne solche Elemente, die zur Erhöhung der Steifigkeit dienen, würde der Rucksackkörper durch einzelne Gegenstände deformiert werden und dadurch unangenehm gegen den Rücken des Rucksackträgers drücken.
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Diese sogenannte Deformationskraft ist während des Rucksacktragens permanent wirksam und ist im Wesentlichen verantwortlich für den Diskomfort des jeweiligen Rucksacks.
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In den oben aufgeführten Druckschriften sind die meisten bekannten Versteifungselemente (Streben aus Leichtmetall, Kunststoffplatten, Rohrahmen, vorgespannte Rohrrahmen) erwähnt und teilweise sehr ausführlich beschrieben.
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Ein wesentlicher Nachteil der bekannten Versteifungselemente besteht darin, dass eine höhere Steifigkeit, die für den Tragekomfort bei einer vorgegebenen Körperposition ideal wäre, immer mit dem Nachteil einer mangelnden Bewegungsfreiheit einhergeht, dass der Rucksackträger wenn er von der speziellen Körperposition abweicht gegen die hohe Steifigkeit arbeiten muss. Je stabiler die Versteifung desto stärker wird die Bewegungsfreiheit eingeschränkt.
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Aufgabe der Erfindung ist es einen Rucksack mit einem Versteifungselement anzugeben, der die oben genannten Nachteile nicht aufweist, der eine hohe Stabilität besitzt, der sehr komfortabel Ist, der ein hohes Maß an Bewegungsfreiheit gewährleistet und der einfach und kostengünstig herstellbar ist.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.
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Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die wesentliche Idee der Erfindung besteht darin, das Versteifungselement als Gelenkkette auszubilden, mit einer Mehrzahl von Kettenelementen, wobei die Kettenelemente im Grundzustand flächig aneinander liegen und so eine definierte Biegelinie bilden und die Gelenkkette in eine Richtung gegen eine Rückstellkraft eine andere Biegelinie annehmen kann.
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In einer Weiterentwicklung der Erfindung sind in einzelnen Trapezelementen Querstreben vorgesehen.
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Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 schematische Ansicht eines Rucksacks mit einem erfindungsgemäßen stabilisierenden Rückwandelement
- 2 Schrägansicht eines erfindungsgemäßen stabilisierenden Rückwandelement mit mehreren Kettenelementen
- 3 Schnitt eines einzelnen Kettenelements gemäß 2
- 4 Schnitt mit drei Kettenelementen gemäß 2
- 5 Schrägansicht eines erfindungsgemäßen stabilisierenden Rückwandelements mit einer flexiblen Platte
- 6 Schnitt gemäß 5 mit einer Nietfixierung der Kettenelemente
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1 zeigt eine schematische Ansicht eines Rucksacks 100 mit einem erfindungsgemäßen stabilisierenden Rückwandelement 1. Der Rucksack 100 besteht aus einem textilen Rucksackkörper 13 mit zwei Schultergurten, wobei nur ein Schultergurt 20 dargestellt ist, und einem Hüftgurt 22. Die Rückwand 14 des Rucksacks 100 weist ein erfindungsgemäßes stabilisierendes Rückwandelement 1 auf. Das stabilisierende Rückwandelement 1 Ist gestrichelt dargestellt, weil es in einer gepolsterten Aufnahme integriert ist und deshalb von außen nicht sichtbar ist. Erkennbar sind die einzelnen Kettenelemente 2, wobei an vier Kettenelementen 2 eine zusätzliche Querstrebe 7 fixiert ist.
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2 zeigt eine Schrägansicht auf ein erfindungemäßes stabilisierendes Rückwandelement 1 ohne den Rucksackkörper 13. Das stabilisierende Rückwandelement 1 besteht aus einer Gelenkkette 12 mit mehreren Kettenelementen 2. Im Grundzustand liegen die einzelnen Kettenelemente 2 flächig aneinander an, dabei nimmt die Gelenkkette 12 eine definierte S-förmige Biegelinie BL an. Die einzelnen Kettenelemente 2 sind jeweils vierseitige Trapezprismen 200 mit schrägen Mantelflächen 210 ausgebildet. Die dem Rücken der Person zugewandten ersten Kanten der Mantelflächen 210 sind scharniermäßig miteinander verbunden. Die rückenabgewandten zweiten Kanten 26 sind flexibel zueinander fixiert, d.h. der Abstand der zweiten Kanten 26 ist veränderbar.
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Weiterhin weisen die einzelnen Kettenelemente 2 Ausnehmungen 8 auf, in die Querstreben 7 eingesetzt werden können.
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An den beiden Enden der Gelenkkette 12 stehen jeweils Bänder 3, 4 über, wobei das dem Rücken des Rucksackträgers zugewandten Band 4 nicht dehnbar und das gegenüberliegende dem Rücken abgewandte Band 3 flexibel ist. Zwei Anschlagnieten 5 bzw. 6 am oberen und unteren Ende der Bänder 3, 4 verhindern, dass die Gelenkkette 12 sich auflöst.
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In 3 ist ein einzelnes Kettenelement 2, das als Trapezprisma 200 ausgebildet Ist, mit den zwei durchlaufenden Bänder 3, 4 Im Schnitt dargestellt. Das Trapezprisma weist oben und unten jeweils die schrägen Mantelflächen 210 und seitlich parallele Seitenflächen 220 auf. Die Flächennormalen auf die Mantelflächen sind mit FN gekennzeichnet.
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Das Kettenelement 2 ist als Kunststoffteil ausgebildet. Durch entsprechende Schlitze 10 werden die beiden Bänder 3, 4 jeweils durch die einzelnen Kettenelemente 2 gefädelt. Zur Mitte hin verjüngt sich der Innenraum der Kettenelemente durch entsprechende Führungen 80. Die Führungen weisen jeweils Ausnehmungen 8 für die Querstreben 7 auf. Die Führungen 80 sind spiegelsymmetrisch zu der Längsachse 11 angeordnet. Dadurch können die Kettenelemente 2 um die Längsachse 11 gedreht werden, um eine gegenläufige Krümmung der Biegelinie BL zu erzielen. Die Querstreben 7 werden immer in die rückennahe Ausnehmung 8 eingesetzt.
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In diesem Bereich liegen die beiden Bänder 3, 4 quasi aufeinander und verlaufen parallel zur Längsachse 11. Wie bereits erwähnt ist das Band 4 nicht dehnbar, das Band 3 dagegen ist dehnbar.
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An den schrägen Mantelflächen 210 verlaufen die Bänder 3, 4 parallel aber mehr beabstandet als im Innenraum des Kettenelements 2.
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In 4 sind drei Kettenelemente A, B, C der Gelenkkette 12 dargestellt. Die Kettenelemente A, B und C liegen jeweils an den gegenüberliegenden ersten Kanten 24a, 24 b linienförmig an.
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Die jeweils gegenüberliegenden zweiten Kanten 26a, 26b weisen einen Abstand d auf, der aufgrund des dehnbaren Bandes 3 variable ist. In dieser Zeichnung sieht man sehr gut wie die ersten Kanten 24 jeweils Drehachsen definieren und so zu einer scharniermäßigen Verbindung führen. Da das Band 3 dehnbar ist, wirkt eine Rückstellkraft auf die einzelnen Kettenelemente A, B, C die versucht, dass die Abstände d kleiner werden, bis auch die zweiten Kanten 26a, 26b aneinanderstoßen.
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In 5 sind die Kettenelemente auf einer flexiblen Platte 202 fixiert. Auch hier versucht die Platte 202 (aufgrund ihres Elastizitätsmoduls) die Gelenkkette 12 immer in den Grundzustand mit der definierten Biegelinie BL, wie sie hier dargestellt ist, zu führen. Die Flächennormale FN verlaufen zeigen in Richtung der Biegelinie BL.
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6 zeigt die Fixierung der einzelnen Kettenelementen 2 auf der Platte 202 gemäß 5 mit Nieten 30.
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Nachfolgend ist die Funktion der Erfindung näher erläutert. Das stabilisierende Rückwandelement 1 ist optimal an die Rückenform des Rücksackträgers anpassbar. Der Grundzustand der Gelenkkette 12, bei dem keine Rückstellkräfte wirken, entspricht der natürlichen S-Form des menschlichen Rückens.
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Aus dem Grundzustand lässt sich die Biegelinie BL nur in eine Richtung krümmen, da die Mantelflächen 210 jeweils einen Anschlag darstellen, die eine Krümmung in die Gegenrichtung nicht erlaubt.
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Ohne großen Kraftaufwand passt sich die Gelenkkette 12 auch unterschiedlich stark gekrümmten Rückenformen, wie z. B. beim Wandern (7a) oder Fahrradfahren 7b), ohne Kraftaufwand an.
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Die Gelenkkette 12 folgt ganz leicht der natürlichen Rückenbewegung bei der betreffenden Aktivität Die natürliche Bewegung des Rucksackträgers wird praktisch nicht eingeschränkt.
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Hierbei muss nicht gegen eine Deformationskraft gearbeitet werden, was einen sehr großen Komfortgewinn bedeutet.
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Die Gelenkkette 12 weist auch eine sehr hohe Torsionssteifigkeit auf.
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Die Querstreben 7 definieren quasi ein flächiges stabilisierendes Rückwandelement obwohl keine durchgängige Fläche wie im Ausführungsbeispiel gemäß 5 vorhanden ist.
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Die Gelenkkette 12 ist leicht und einfach herstellbar. Die einzelnen Kettenelemente 2 können als Kunststoffspritzgussteile, die sehr leicht sind, einfach gefertigt werden. Die Gelenkkette 12 funktioniert als wären die Kettenelemente 2 über Scharniere/Gelenke miteinander verbunden. Tatsächlich werden aber keine aufwendig herzustellenden Scharniere benötigt.
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Auch die Bänder 3, 4 sind sehr leicht, so dass das ganze stabilisierende Rückwandelement 1 ein sehr geringes Gewicht aufweist. In einer Weiterbildung der Erfindung kann die Spannung des flexiblen Bandes 3 auf die Anwendung vom Rucksackträger einfach eingestellt werden, indem er z. B. die Anschlagniete 6 versetzt.
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Das erfindungsgemäße stabilisierende Rückwandelement 1 weist eine hohe Stabilität und eine hohe Flexibilität auf. Diese beiden Kriterien haben sich bei bisherigen bekannten Rucksacklösungen immer widersprochen. Mit der vorliegenden Erfindung wird damit ein bisher geltender technischer Widerspruch aufgelöst.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005055688 A1 [0003]
- EP 2233036 A1 [0003]
- EP 2449915 A1 [0006]
- DE 102012106255 A1 [0006]
- EP 1005808 A2 [0007]
- DE 102010027412 A1 [0008]
