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Technischer Bereich
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Stützelement, insbesondere auf ein aufblasbares Stützelement für einen Rucksack, einen Rucksack, der ein solches aufblasbares Stützelement umfasst. Es wir ebenso ein Verfahren zum Anpassen eines Rucksacks mit einem aufblasbaren Stützelement an einen Benutzer beschrieben.
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Hintergrund
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Rucksäcke können eine Belastung des Rückens und der Schultern eines Benutzers, der den Rucksack trägt, hervorrufen, insbesondere wenn der Rucksack schwer beladen ist. Zur Unterstützung des Rucksackbenutzers wurden verschiedene Lösungen entwickelt, wie z.B. Polsterung im Rückenteil und in den Schultergurten, breiter Schultergurt, Hüftgurt, Trampolinnetz im Rückenteil, Brustgurt, eingebauter Rahmen usw.
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Zwischen jedem normalen Rucksack mit einem im Wesentlichen geraden Rückenteil und dem Rücken des Benutzers befindet sich ein Hohlraum. Dies ist eine unergonomische Art des Tragens, die Druckprobleme verursacht und eine Deformation der Wirbelsäule verursacht. Es wäre vorteilhaft, das Rückenteil des Rucksacks so zu formen, dass es sich der Kontur der Wirbelsäule des Benutzers anpasst; dies kann jedoch eine individuelle Anpassung an den jeweiligen Benutzer erfordern.
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Eine Lösung bietet die
US2002158097 , die einen Rückenstützapparat zur Verwendung mit einem Rucksack vorsieht. Sie bietet einen aufblasbaren Rückenstützapparat zur Verwendung mit einem Rucksack, der sich auf gegenüberliegenden Seiten vertikal zur Wirbelsäule des Benutzers ausrichtet, um zumindest den Brustbereich des Rückens des Benutzers gepolstert und konturiert zu stützen, wenn der Benutzer den Rucksack trägt. Der Stützapparat ist mittels einer Handpumpe aufblasbar und kann mittels eines Ventils entlüftet werden.
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Die Rucksäcke und Stützvorrichtungen nach dem Stand der Technik sind alle so konzipiert, dass sie den Rucksack stützen, wenn er von einem Benutzer mit gesunder Wirbelsäule getragen wird. Jede Wirbelsäule hat ihre eigene Form; eine gesunde Wirbelsäule bildet jedoch typischerweise eine ungefähre S-Kurve, wenn man sie von der Seite betrachtet. Daher sind die Vorrichtungen nach dem Stand der Technik nicht für Benutzer mit Rückenproblemen wie Lordose (abnormale nach innen konkave lordotische Krümmung der zervikalen und lumbalen Regionen der Wirbelsäule), Kyphose (abnorm übermäßige konvexe Krümmung der Wirbelsäule, wie sie im Brust- und Sakralbereich auftritt) oder Skoliose (seitliche Krümmung der Wirbelsäule) ausgelegt.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine verbesserte Stützvorrichtung der oben erwähnten Art zur Verfügung zu stellen, das auch die oben erwähnte Unzulänglichkeit in Bezug auf abnorme Wirbelsäulen wie Lordose, Kyphose und Skoliose behandelt.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die Erfindung bezieht sich auf ein aufblasbares Stützelement zum Stützen eines Rucksacks, wenn dieser von einem Benutzer getragen wird, wie in den unabhängigen Ansprüchen dargelegt. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
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Beschrieben wird ein aufblasbares Stützelement zum Stützen eines Rucksacks, wenn dieser von einem Benutzer getragen wird, wobei das aufblasbare Stützelement einen einstellbaren, begrenzten Raum definiert, und das umfasst:
- - ein Ventil, das eine offene und eine geschlossene Position aufweist, wobei das Ventil dazu eingerichtet ist, einen Luftstrom in den und aus dem begrenzten Raum einzustellen; und
- - eine innere Struktur, die eine vorgegebene Form aufweist und mit einer Innenfläche des aufblasbaren Stützelements in Kontakt steht;
wobei die innere Struktur aus einem elastischen Material hergestellt ist, das es der inneren Struktur ermöglicht, sich zu verformen und in ihre vorbestimmte Form zurückzukehren;
wobei die innere Struktur aus einem luftdurchlässigen Material hergestellt ist und eine Vielzahl von mit Luft gefüllten Durchgangslöchern und/oder Taschen aufweist;
wobei die innere Struktur dazu eingerichtet ist, Luft zwischen den luftgefüllten Durchgangslöchern und/oder -taschen zu übertragen.
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Das elastische Material der inneren Struktur kann sich in Reaktion auf eine ausgeübte Kraft verformen. Die Luft in den Durchgangslöchern und/oder -taschen kann in Reaktion auf eine angewandte Kraft von einem Durchgangsloch und/oder einer Tasche zu einem anderen Durchgangsloch und/oder einer anderen Tasche verlagert werden. Durch diesen synergistischen Effekt wird ein aufblasbares Stützelement erreicht, das sich an die einzigartige Krümmung jeder Wirbelsäule anpassen kann.
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Das luftdurchlässige Material der inneren Struktur kann für einen gedämpften Luftrückfluss innerhalb des aufblasbaren Stützelements sorgen, d.h. den Lufttransfer zwischen den Durchgangslöchern und/oder Taschen verzögern, was wiederum die Formveränderung der inneren Struktur und damit auch die Formveränderung des aufblasbaren Stützelements verzögert. Die Dicke des Materials zwischen den einzelnen Durchgangslöchern und/oder Taschen kann ebenfalls den gedämpften Luftrückfluss beeinflussen. Ohne den gedämpften Luftrückfluss könnte die Luft innerhalb des aufblasbaren Stützelements frei übertragen werden, so dass sich die Form des aufblasbaren Stützelements sofort verändern könnte. Diese Verzögerung wird eine formverstärkende Wirkung auf das aufblasbare Stützelement haben. Die Form des aufblasbaren Stützelements kann somit ein vorübergehendes Gedächtnis haben. Durch eine formverstärkende Wirkung im aufblasbaren Stützelement kann dieser gedämpfte Luftrückfluss der inneren Struktur des aufblasbaren Stützelements eine verbesserte Unterstützung der Wirbelsäule des Benutzers bewirken.
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Auf diese Weise wird ein aufblasbares Stützelement erreicht, das sich jeder beliebigen Wirbelsäulenkrümmung anpasst und gleichzeitig die Wirbelsäule stützt.
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Das elastische Material der inneren Struktur wird so vorgespannt, dass es in seine vorgegebene Form (d.h. die ursprüngliche Form) zurückkehrt. Wenn die innere Struktur zusammengedrückt wird und das Ventil geschlossen wird, kann die innere Struktur nicht in ihre vordefinierte Form zurückkehren. Wenn das Ventil geöffnet wird, kann Luft in das Trägerelement eindringen und die innere Struktur kann in ihre vorbestimmte Form zurückkehren. Auf diese Weise wird ein selbstaufblasbares Stützelement erreicht.
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Das aufblasbare Stützelement kann auch manuell oder automatisch mit Hilfe einer Pumpe, eines vom Benutzer aufgeblasenen Mundstücks o.ä. aufgeblasen werden.
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Auf diese Weise erhält man ein ergonomisches aufblasbares Stützelement für einen Rucksack. Dieses aufblasbare Stützelement ist für alle Arten von Wirbelsäulen gleich gut geeignet, also neben gesunden Wirbelsäulen auch für solche mit Lordose, Kyphose oder Skoliose.
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So entsteht ein aufblasbares Stützelement, das die Last des Rucksacks gleichmäßiger auf die Wirbelsäule des Benutzers verteilt.
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Die innere Struktur kann an einer Innenfläche des aufblasbaren Stützelements befestigt sein. Auf diese Weise muss die Luft, die von einem Durchgangsloch oder einer Tasche in ein anderes Durchgangsloch oder eine andere Tasche übertragen wird, durch die Innenstruktur wandern, d.h. sie darf nicht zwischen der Innenfläche des aufblasbaren Stützelements und der Innenstruktur hindurchgehen.
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Die Form des aufblasbaren Elements kann durch die innere Struktur bestimmt werden.
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Die innere Struktur (und damit das Stützelement) kann so geformt werden, dass sie eine vorgegebene Form hat, die der Krümmung einer Wirbelsäule besser angepasst ist als die im Wesentlichen gerade Rückenplatte des Rucksacks und die sich gleichzeitig der Krümmung jeder Wirbelsäule anpassen kann.
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Eine Änderung der Form der inneren Struktur kann eine ähnliche Änderung der Form des Stützelements bewirken.
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Die innere Struktur kann in einem Stück mit der gewünschten Form geformt werden (Formtechniken gelten als bekannt und dem Fachmann ist bekannt, welche zu verwenden sind). Die innere Struktur kann aus einem Materialblock in die gewünschte Form gebracht werden. Materialien, die als geeignet für die innere Struktur angesehen werden, lassen sich in der Regel leicht durch Schneiden, Fräsen oder ähnliches bearbeiten. Alternativ kann eine Vielzahl von Einzelteilen zusammengesetzt werden, um die innere Struktur zu bilden.
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Die Durchgangslöcher und/oder Taschen können über die gesamte innere Struktur verteilt sein.
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Die Durchgangsbohrungen und/oder Taschen können einheitlich sein.
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Die Durchgangsbohrungen und/oder Taschen können in einem Muster strukturiert sein.
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Auf diese Weise wird eine innere Struktur mit gleichmäßigen Eigenschaften erreicht.
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Die Durchgangslöcher und/oder Taschen können in bestimmten Bereichen der inneren Struktur verteilt sein, um unterschiedliche Eigenschaften in verschiedenen Bereichen der inneren Struktur zu erreichen.
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Auf diese Weise wird eine innere Struktur erreicht, die in bestimmten Bereichen mehr Unterstützung bieten kann als in anderen Bereichen.
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Die Durchgangslöcher und/oder Taschen können eine beliebige Geometrie haben, wie z.B. eine unregelmäßige Form, Kugelform, kubische Form usw.
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Die Durchgangslöcher und/oder Taschen können beliebig angeordnet sein.
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Die innere Struktur und/oder das aufblasbare Stützelement kann eine Nut oder einen Schlitz aufweisen, die bzw. der sich an einer Stelle der Wirbelsäule eines Benutzers befindet. In der Vorderansicht gesehen kann die innere Struktur eine ungefähre U-Form haben. In der Vorderansicht kann das aufblasbare Stützelement eine ungefähre U-Form haben.
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Die innere Struktur des aufblasbaren Elements kann von einer oder mehreren Schichten bedeckt sein. Die Innenfläche des aufblasbaren Stützelements kann mindestens eine Schicht aufweisen.
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Das aufblasbare Stützelement kann eine Schicht aus einem flexiblen und dauerhaften Material umfassen.
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Mit einer Schicht aus einem dauerhaften Material erhält man ein aufblasbares Stützelement, das nicht leicht reißen oder durchstoßen werden kann; so kann ein Funktionsverlust verhindert werden.
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Mit einer Schicht aus einem flexiblen Material erhält man ein aufblasbares Stützelement, das allen Formveränderungen der inneren Struktur folgen kann.
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Eine Schicht des aufblasbaren Stützelements kann aus einem Material mit elastischen Eigenschaften hergestellt werden.
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Ein Polyurethanschaumstoff (PUR) kann die gewünschten elastischen und luftdurchlässigen Eigenschaften der inneren Struktur des aufblasbaren Stützelements gewährleisten.
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Andere Materialien, die elastische und luftdurchlässige Eigenschaften bieten, können ebenfalls für die Verwendung in der inneren Struktur geeignet sein.
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Luftkanäle können zwischen den Durchgangslöchern und/oder Taschen in der inneren Struktur vorgesehen werden. Diese Luftkanäle können einen gedämpften Luftrückfluss zwischen den Durchgangslöchern und/oder Taschen durch einen kleinen Durchmesser und/oder einen gewundenen Weg ermöglichen.
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Diese Luftkanäle können besonders dann bevorzugt werden, wenn für die innere Struktur ein nicht luftdurchlässiges Material verwendet werden soll.
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Das aufblasbare Stützelement kann das umfassen:
- - eine erste Fläche, die einem Teil des Rucksacks zugewandt ist, der mit dem Benutzer verbunden ist, und
- - eine gegenüberliegende zweite Fläche, die dem Benutzer zugewandt ist, wobei die zweite Fläche ein gekrümmtes Profil aufweist.
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Die erste Fläche, die an den Rucksack anschließt, hat vorzugsweise das gleiche Profil wie eine Rückenplatte des Rucksacks. Die Verbindung zwischen der ersten Fläche und dem Rucksack kann durch eine Klettverbindung, eine Reißverschlussverbindung, eine Klebeverbindung, eine zusammengenähte Verbindung usw. erfolgen.
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Die zweite Fläche kann ein gekrümmtes Profil aufweisen, das eine ungefähre S-Kurve bildet, d.h. einer gesunden Wirbelsäule nahe kommt.
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Die zweite Oberfläche des aufblasbaren Elements kann eine unebene Fläche sein, um die Luftzirkulation zwischen dem aufblasbaren Element und dem Benutzer zu gewährleisten.
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Eine unebene Oberfläche kann eine Vielzahl von Vorsprüngen oder Ausbuchtungen umfassen, die dazwischen Luftkanäle bilden. Eine unebene Oberfläche kann Rillen umfassen, die Luftkanäle bilden.
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Die zweite Oberfläche des aufblasbaren Stützelements kann mit einer äußeren Polsterschicht versehen sein.
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Die Polsterung kann einen erhöhten Komfort für den Benutzer des aufblasbaren Stützelements bieten. Die Polsterung kann auch Feuchtigkeit vom Benutzer weg transportieren und eine Luftzirkulation zwischen dem Benutzer und dem aufblasbaren Stützelement ermöglichen.
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Das aufblasbare Stützelement kann das folgende aufweisen:
- - eine dritte Fläche, die sich von der ersten und zweiten Fläche unterscheidet und mit der das Ventil verbunden ist.
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Das Ventil kann damit für den Benutzer auch dann leicht zugänglich sein, wenn der Benutzer das aufblasbare Stützelement und einen Rucksack trägt.
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Das Ventil kann mit der dritten Fläche über einen Schlauch oder ähnliches verbunden werden, wobei typischerweise ein erstes Ende des Schlauchs mit der dritten Fläche und ein zweites Ende des Schlauchs mit dem Ventil verbunden ist. Auf diese Weise kann das Ventil für den Benutzer leichter zugänglich sein, insbesondere wenn der Benutzer das aufblasbare Stützelement und einen Rucksack trägt. Die Länge des Schlauches kann so eingestellt werden, dass die Bedienung des Ventils für den Benutzer so bequem wie möglich ist. Die Länge des Schlauches kann z.B. 30-50 cm betragen.
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Alternativ kann das Ventil mit der ersten oder zweiten Fläche verbunden werden.
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Es wird ein Rucksack beschrieben, der das oben erwähnte aufblasbare Stützelement umfasst, wobei das aufblasbare Stützelement eine Schnittstelle zwischen dem Rucksack und einem Benutzer bildet.
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Das aufblasbare Stützelement kann ein anbringbares und abnehmbares Element zur Verwendung in Kombination mit einem Rucksack sein, oder das aufblasbare Stützelement kann ein integriertes Element des Rucksacks sein.
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Der Rucksack kann einen Hüftgurt und/oder einen Brustgurt aufweisen.
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Auf diese Weise wird eine Verteilung der Rucksackbelastung auf den Lendenbereich erreicht.
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Das Ventil kann in den Hüftgurt integriert sein, z.B. über eine Tasche o.ä. im Hüftgurt zugänglich angeordnet sein, so dass der Träger des Rucksacks diesen bedienen kann.
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Es wird ein Verfahren zur Anpassung eines Rucksacks an den Rücken des Benutzers beschrieben, wobei der Rucksack ein aufblasbares Stützelement umfasst, z.B. wie zuvor beschrieben. Dabei kann das Verfahren die folgenden Schritte aufweisen:
- - Anlegen des Rucksacks an den Benutzer;
- - Öffnen des Ventils, wodurch der begrenzte Raum aufgeblasen wird;
- - Schließen des Ventils;
- - Ermöglichen der Anpassung des aufblasbaren Stützelements an die Kontur eines Rückens des Benutzers.
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Das Verfahren kann ausgeführt werden, indem der Rucksack an dem Benutzer angelegt wird, nachdem sich der begrenzte Raum selbst aufgeblasen hat.
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Das Verfahren kann nach dem letzten Schritt einen weiteren Schritt umfassen:
- - Öffnen des Ventils, um Luft aus dem begrenzten Raum abzulassen und die Festigkeit des aufblasbaren Stützelements einzustellen.
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Es kann einfacher sein, das aufblasbare Stützelement sich selbst aufblasen zu lassen oder das aufblasbare Stützelement manuell aufzublasen, bevor es an einen Benutzer angelegt wird.
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Das aufblasbare Stützelement kann zunächst vollständig mit Luft aufgeblasen werden, entweder vor oder nach dem Anlegen an einen Benutzer. Nachdem sich das aufblasbare Stützelement an die Wirbelsäule des Benutzers angepasst hat, kann der Benutzer die Festigkeit des aufblasbaren Stützelements mit Hilfe des Ventils, d.h. durch Einstellen der Luftmenge im Inneren des aufblasbaren Stützelements, einstellen. Die Festigkeit des aufblasbaren Stützelements wird durch das Ablassen von Luft aus dem aufblasbaren Stützelement verringert. Die Festigkeit des aufblasbaren Stützelements wird durch das Einblasen von Luft in das aufblasbare Stützelement erhöht.
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Wenn die Festigkeit des aufblasbaren Stützelements während des Tragens durch einen Benutzer eingestellt wird, kann es einfacher sein, die Festigkeit zu verringern, als die Festigkeit zu erhöhen. Es ist daher vorzuziehen, mit einem aufblasbaren Stützelement zu beginnen, das vollständig mit Luft aufgeblasen wird, anstatt mit einem halb oder gar nicht aufgeblasenen aufblasbaren Stützelement.
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Wenn man sich auf die Wirbelsäule eines Benutzers des aufblasbaren Stützelements bezieht, wird der Fachmann verstehen, dass das Gleiche auch für den Rücken des Benutzers im Allgemeinen gilt.
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Das aufblasbare Stützelement ist eine haltungsunterstützende/korrigierende Vorrichtung für Kinder und Jugendliche in der Wachstumsphase sowie für Erwachsene im Alltag.
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Die dynamische Verdrängung der Luft zwischen den Durchgangslöchern bzw. Taschen ermöglicht eine sanfte und physiologische Bewegungsfreiheit, da Druckstellen, z.B. an der Wirbelsäule, während der Bewegung vermieden werden.
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Herkömmliche Rucksäcke können Druckpunkte verursachen, die Reize in den Muskeln auslösen und die Muskeln verkrampfen lassen. Verspannte Muskeln können schließlich Schmerzen verursachen. Der Körper beginnt automatisch zu kompensieren, um diese Schmerzen zu lindern. Diese Kompensation führt normalerweise zu einer erhöhten Belastung anderer Körperteile, z.B. der Wirbelsäule, Hüften, Schultern usw.
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Die sanfte und physiologische Bewegungsfreiheit, die durch das aufblasbare Stützelement in Kombination mit dem Hüftgurt, der die Belastung aufnimmt, erreicht wird, hat einen synergistischen Effekt auf die Verringerung der Spannung der Muskeln im Schulter-/Nackenbereich. Der Hüftgurt verteilt die Last von der Schulter auf die Hüften. Gleichzeitig verhindert das aufblasbare Stützelement die Anspannung der Muskeln, die der Körper beim Versuch der Kompensation verursacht, um die Schmerzen zu lindern.
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Die Interaktion zwischen dem aufblasbaren Stützelement und den Muskeln erzeugt eine Art Massage der Muskeln, was wiederum eine verbesserte Durchblutung, insbesondere der Rücken- und Beckenmuskeln/-region, fördert.
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Lücken zwischen dem Rucksack und dem Träger, die durch Haltungsfehler der Wirbelsäule wie Skoliose, Kyphose und Lordose entstehen, werden durch das aufblasbare Stützelement verhindert, so dass die Last/der Druck gleichmäßig über die gesamte Wirbelsäule verteilt wird.
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Das aufblasbare Stützelement wirkt wie ein dynamisches Korsett auf den Oberkörper (hält und trainiert den Oberkörper in einer gewünschten Haltung), wodurch wiederum die darunter liegenden Hüft- und Kniegelenke entlastet werden.
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Das aufblasbare Stützelement fördert ein physiologisch gesundes Gangbild (Diagonalschritt) und die Bewegungsfreiheit der Wirbelsäule und des gesamten physischen Skeletts.
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Das aufblasbare Stützelement hat eine prophylaktische Wirkung für Träger mit einer gesunden Wirbelsäule/Rücken.
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Das aufblasbare Stützelement wirkt dem sogenannten „Text-Neck“ entgegen. Als „Text-Neck“ bezeichnet man die Nackenschmerzen und -schäden, die dadurch entstehen, dass man zu häufig und zu lange auf ein Mobiltelefon, Tablet oder andere drahtlose Geräte herabblickt. Die Verwendung eines mobilen Geräts kann oft zu schlechter Haltung und Symptomen des Text-Nackens führen.
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Figurenliste
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Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beispielhaften, nicht einschränkenden Ausführungsformen beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen gezeigt sind, wobei:
- 1 zeigt eine Seitenansicht eines Benutzers, der einen Rucksack nach dem Stand der Technik trägt;
- 2 zeigt eine Seitenansicht eines Benutzers, der einen Rucksack trägt, der ein aufblasbares Stützelement der vorliegenden Erfindung aufweist;
- 3 zeigt einen Teilquerschnitt durch das aufblasbare Stützelement, der die innere Struktur mit wabenförmig strukturierten Durchgangslöchern zeigt,
- 4 zeigt einen Teilquerschnitt durch das aufblasbare Stützelement, der die innere Struktur mit kreisförmigen Durchgangslöchern zeigt, wobei ein Bereich der inneren Struktur komprimiert ist; und
- 5 zeigt eine perspektivische Ansicht des aufblasbaren Stützelements im teilweise aufgeblasenen Zustand;
- 6 zeigt eine perspektivische Ansicht des aufblasbaren Stützelements in einem vollständig aufgeblasenen Zustand;
- 7 zeigt eine Vorderansicht eines Rucksacks, der das aufblasbare Stützelement umfasst;
- 8 zeigt eine Seitenansicht des aufblasbaren Stützelements, angepasst an einen Benutzer mit gesunder Wirbelsäule;
- 9 zeigt eine Seitenansicht des aufblasbaren Stützelements, angepasst an einen Benutzer mit Kyphose;
- 10 zeigt eine perspektivische Ansicht des aufblasbaren Stützelementes, das an eine Wirbelsäule mit Kyphose angepasst ist;
- 11 zeigt eine Seitenansicht des aufblasbaren Stützelements, angepasst an einen Benutzer mit Lordose;
- 12 zeigt eine perspektivische Ansicht des aufblasbaren Stützelements, das an eine Wirbelsäule mit Lordose angepasst ist; und
- 13 zeigt eine Seitenansicht und eine Frontansicht einer gesunden Wirbelsäule, auf der die Hals-, Brust-, Lenden- und Kreuzbeinregion indiziert sind.
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Genaue Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
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1 zeigt eine Seitenansicht eines Benutzers 300 mit einem Rucksack 200 nach dem Stand der Technik. Zwischen dem Rücken des Benutzers 300 und der Rückenplatte des Rucksacks ist ein Hohlraum zu erkennen. Dies ist eine unergonomische Art und Weise, den Rucksack 200 zu tragen, was Druckprobleme verursacht und eine Deformation der Wirbelsäule beim Benutzer 300 erzwingt.
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2 zeigt eine Seitenansicht eines Benutzers 300, der einen Rucksack 200 trägt, der ein aufblasbares Stützelement 100 der vorliegenden Erfindung umfasst. Das aufblasbare Stützelement 100 kann den Hohlraum zwischen der Rückenplatte des Rucksacks 200 und dem Rücken des Benutzers 300 ausfüllen.
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Das aufblasbare Stützelement 100 kann eine erste Fläche 140 und eine zweite Fläche 150 umfassen. Die erste Fläche 140 des aufblasbaren Stützelements 100 kann einem Teil des Rucksacks 200 zugewandt sein, der mit dem Benutzer 300 verbunden ist. Die gegenüberliegende zweite Fläche 150 des aufblasbaren Stützelements 100 kann dem Rücken des Benutzers 300 zugewandt sein. Zusätzlich zu der ersten Fläche 140 und der zweiten Fläche 150 kann das aufblasbare Stützelement 100 eine dritte Fläche 160 umfassen.
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Der Teil der Rucksäcke 200, der mit dem Benutzer 300 verbunden ist (Rückenplatte des Rucksacks 200), ist normalerweise flach. Um die Rückenplatte des Rucksacks 200 bestmöglich mit der Rückenplatte des Rucksacks 200 zu verbinden, kann daher die erste Fläche 140 des aufblasbaren Stützelements 100 ebenfalls flach sein.
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Der Rücken eines Benutzers 300 bildet typischerweise eine ungefähre S-Kurve. Um den Rücken des Benutzers 300 bestmöglich zu verbinden, kann daher die zweite Fläche 150 des aufblasbaren Stützelements 100 ebenfalls eine ungefähre S-Kurve bilden.
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Die dritte Fläche 160 kann die erste Fläche 140 und die zweite Fläche 150 verbinden.
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3 zeigt eine perspektivische Ansicht des aufblasbaren Stützelementes 100, wobei ein Teilquerschnitt durch das aufblasbare Stützelement 100 eine innere Struktur 110 des aufblasbaren Stützelementes 100 zeigt.
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Das aufblasbare Stützelement 100 kann einen begrenzten Raum 180 definieren. Der umschlossene Raum 180 kann mit Luft gefüllt werden. Innerhalb des begrenzten Raumes 180 kann eine innere Struktur 110 vorgesehen werden. Das aufblasbare Stützelement 100 kann mindestens eine Schicht 170 umfassen, die um die innere Struktur 110 herum vorgesehen ist. Die Innenstruktur 110 kann vorzugsweise den gesamten umschlossenen Raum so ausfüllen, dass sie in Kontakt mit einer Innenfläche des aufblasbaren Stützelements 100 steht.
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Wie dargestellt, kann die innere Struktur 110 Durchgangslöcher 115 umfassen. Die Durchgangslöcher 115 können sechseckige Durchgangslöcher 115 sein, die so angeordnet sind, dass sie ein strukturiertes Wabenmuster bilden. In diesem Beispiel sind die Durchgangslöcher 115 senkrecht auf der ersten Oberfläche 140 ausgerichtet. Es sind jedoch auch andere Ausrichtungen der Durchgangslöcher 115 möglich, z.B. parallel oder geneigt zu den ersten Flächen 140 des aufblasbaren Stützelements 100. Die Durchgangslöcher 115 können alternativ durch Taschen ersetzt werden. Die Durchgangslöcher 115 oder Taschen können mit Luft gefüllt werden.
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Die innere Struktur 110 wird vorzugsweise aus einem elastischen Material hergestellt, das es der inneren Struktur 100 ermöglicht, sich zu verformen und in ihre ursprüngliche (d.h. vorbestimmte) Form zurückzukehren. Das Material der inneren Struktur 110 ist vorzugsweise ebenfalls luftdurchlässig. Die innere Struktur 110 kann auf eine bestimmte Art und Weise geformt werden, z.B. um eine erste Oberfläche 140, eine zweite Oberfläche 150 und eine dritte Oberfläche 160 wie oben beschrieben zu erhalten.
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Eine innere Struktur 110 mit einem luftdurchlässigen Material kann dazu konfiguriert werden, Luft zwischen den luftgefüllten Durchgangslöchern (115) oder Taschen zu übertragen.
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4 zeigt eine perspektivische Ansicht des aufblasbaren Stützelements 100, wobei ein Teilquerschnitt durch das aufblasbare Stützelement 100 die innere Struktur 110 des aufblasbaren Stützelements 100 zeigt.
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Die Durchgangslöcher 115 in diesem Beispiel sind kreisförmig und in einem strukturierten Muster ausgerichtet, in dem sie sich nicht überschneiden. Alternativ können Taschen zusätzlich zu oder anstelle der Durchgangslöcher 115 verwendet werden.
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Im Querschnitt von 4 ist ein Bereich der inneren Struktur 110 zusammengedrückt. Die Kompression wird durch einen Druck verursacht, der in einem mit PPC (Pressure Point Centre) gekennzeichneten Punkt ausgeübt wird.
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Wenn Druck auf einen Bereich des aufblasbaren Stützelements 100 ausgeübt wird, kann die innere Struktur 110 komprimiert werden, wie in 4 dargestellt. Luft, die sich in den Durchgangsbohrungen 115 und/oder Taschen im komprimierten Bereich der inneren Struktur 110 befindet, kann durch die innere Struktur 110 in Durchgangsbohrungen 115 und/oder Taschen außerhalb des komprimierten Bereichs übertragen werden. Auf diese Weise kann sich das aufblasbare Stützelement 100 an den Rücken eines Benutzers 300 anpassen.
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Sowohl die Luftdurchlässigkeit als auch die Dicke der inneren Struktur 110 können die Durchflussrate der Luft von einem Durchgangsloch 115 oder einer Tasche zu einem anderen bestimmen. Die Luftdurchlässigkeit und die Dicke der inneren Struktur 110 können dazu führen, dass sich die innere Struktur 110 langsam an den Rücken des Benutzers 300 anpasst und somit auch die angepasste Form für einige Zeit beibehält, bevor sie langsam in ihre ursprüngliche (d.h. vorgegebene) Form zurückkehrt. Auf diese Weise bietet das aufblasbare Stützelement 100 dem Benutzer 300 eine verbesserte Unterstützung.
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5 zeigt das aufblasbare Stützelement 100 in einem teilweise aufgeblasenen Zustand. Das aufblasbare Stützelement 100 kann ein Ventil 120 umfassen, das so angeordnet ist, dass es einen Luftstrom in den oder aus dem engen Raum 180 regelt. Das Ventil 120 kann entweder direkt oder über einen Schlauch 125 mit der dritten Fläche 160 verbunden werden. Das Ventil hat einen offenen und einen geschlossenen Zustand.
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Aufgrund der elastischen Eigenschaft der inneren Struktur 110 kann sich das aufblasbare Stützelement 100 bei geöffnetem Ventil 120 selbst aufblasen und so das Volumen des umschlossenen Raums 180 vergrößern.
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Wenn eine ausreichende äußere Kraft auf das aufblasbare Stützelement 100 ausgeübt wird, während das Ventil 120 offen ist, kann Luft aus dem aufblasbaren Stützelement 100 abgelassen werden, wodurch sich das Volumen des umschlossenen Raumes 180 verringert.
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Wenn das Ventil 120 geschlossen ist, kann keine Luft aus dem engen Raum 180 entweichen (oder in diesen eintreten).
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6 zeigt das aufblasbare Stützelement 100 aus 5 im vollständig aufgeblasenen Zustand.
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In der Vorderansicht gesehen, kann das aufblasbare Stützelement 100 eine ungefähre U-Form haben. Die Nut 130 oder der Schlitz des aufblasbaren Stützelements 100 kann so angeordnet werden, dass die Wirbelsäule 310, 320, 330 eines Benutzers 300 aufgenommen werden kann.
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7 zeigt eine Vorderansicht eines Rucksacks 200, der das aufblasbare Stützelement 100 umfasst. Der Rucksack kann mit einem Hüftgurt 210 ausgestattet sein. Der Hüftgurt 210 und das aufblasbare Stützelement 100 können eine synergistische Wirkung haben, indem sie die Last des Rucksacks 200 auf ergonomische Weise auf den Benutzer 300 verteilen. Der Grossteil der Last aus dem Rucksack 200 kann vorzugsweise auf den Lendenbereich 360 verteilt werden.
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7 zeigt eine bevorzugte Ausrichtung des aufblasbaren Stützelements 100 auf dem Rucksack 200. Die Nut 130 oder der Schlitz des aufblasbaren Stützelements 100 wird typischerweise so angeordnet, dass sie dem Halswirbelbereich 340 und dem Brustbereich 350 der Wirbelsäule 310, 320, 330 eines Benutzers 300 zugewandt ist. Jede Seite der Nut 130 oder des Schlitzes (d.h. der Bereich des aufblasbaren Stützelements 100, der die Nut 130 oder den Schlitz umfasst) ist typischerweise so angeordnet, dass sie dem Rücken eines Benutzers 300 auf jeder Seite der Wirbelsäule 310, 320, 330 im Halsbereich 340 und Brustbereich 350 zugewandt ist.
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Die Lendenregion 360 (und möglicherweise auch die Kreuzbeinregion 370) der Wirbelsäule 310, 320, 330 eines Benutzers 300 wird typischerweise dem aufblasbaren Stützelement 100 zugewandt sein. Der Rücken auf jeder Seite der Lendenregion 360 der Wirbelsäule 310, 320, 330 eines Benutzers 300 wird typischerweise dem aufblasbaren Stützelement 100 zugewandt sein. Das Gesäss auf jeder Seite des Kreuzbeinbereichs 370 der Wirbelsäule 310, 320, 330 kann dem aufblasbaren Stützelement 100 zugewandt sein.
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8 zeigt eine Seitenansicht des aufblasbaren Stützelements 100, angepasst an einen Benutzer 300 mit gesunder Wirbelsäule 310.
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Wie dargestellt, kann die zweite Fläche 150 ein gekrümmtes Profil aufweisen, das eine ungefähre S-Kurve bildet, d.h. einer gesunden Wirbelsäule 310 nahe kommt. In solchen Fällen können nur geringfügige Anpassungen des aufblasbaren Stützelements 100 erforderlich sein, um es an eine gesunde Wirbelsäule 310 anzupassen.
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9 zeigt eine Seitenansicht des aufblasbaren Stützelements 100 angepasst an die Wirbelsäule 320 eines Benutzers 300 mit Kyphose.
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Das dargestellte aufblasbare Stützelement 100 kann eine Anfangsform haben, wobei die zweite Fläche 150 ein gekrümmtes Profil aufweisen kann, das eine ungefähre S-Kurve bildet, d.h. einer gesunden Wirbelsäule 310 nahekommt.
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Um sich an die Wirbelsäule 320 mit Kyphose anzupassen, wird Luft aus einem Halsbereich 340 des aufblasbaren Stützelements 100 verdrängt, d.h. aus einem Bereich des aufblasbaren Stützelements 100, der an den Halsbereich 340 der Wirbelsäule 320 des Benutzers 300 anschließt. Die verdrängte Luft wird in andere Bereiche des aufblasbaren Stützelements 100 transportiert, z.B. in Bereiche, die möglicherweise mehr Luft benötigen, um andere Teile der Wirbelsäule 320 des Benutzers 300 zu stützen.
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Wenn das Gleichgewicht zwischen dem Volumen des begrenzten Raumes 180, der in einem ersten Bereich zu verdrängen ist, und dem Volumen, das zur Unterstützung in einem zweiten Bereich benötigt wird, ungleichmäßig ist, kann sich die Festigkeit des aufblasbaren Stützelements 100 ändern. Ein überschüssiges Volumen im begrenzten Raum 180 kann dazu führen, dass sich die Festigkeit des aufblasbaren Stützelements 100 erhöht. Wenn das aufblasbare Stützelement 100 fester wird als das, was für den Benutzer 300 als angenehm empfunden wird, kann Luft durch das Ventil 120 abgelassen werden. Wenn der Benutzer 300 die Festigkeit des aufblasbaren Stützelements 100 erhöhen möchte, kann Luft durch das Ventil 120 z.B. manuell oder selbstaufblasend in den engen Raum 180 geleitet werden.
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Das Ventil 120 kann so angeordnet werden, dass es für den Benutzer 300 erreichbar ist.
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10 zeigt eine perspektivische Ansicht des aufblasbaren Stützelements 100, angepasst an eine Wirbelsäule 320 mit Kyphose.
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Wenn das aufblasbare Stützelement 100 an die Wirbelsäule 310, 320, 330 eines Benutzers 300 angepasst wird, erscheint die Anpassung hauptsächlich auf der zweiten Fläche 150.
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11 zeigt eine Seitenansicht des aufblasbaren Stützelements 100, angepasst an die Wirbelsäule 330 eines Benutzers 300 mit Lordose.
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Das dargestellte aufblasbare Stützelement 100 kann eine Anfangsform haben, wobei die zweite Fläche 150 ein gekrümmtes Profil aufweisen kann, das eine ungefähre S-Kurve bildet, d.h. einer gesunden Wirbelsäule 330 nahekommt.
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Um sich an die Wirbelsäule 330 mit Lordose anzupassen, wird einem Lendenbereich 360 des aufblasbaren Stützelements 100 Luft zugeführt, d.h. einem Bereich des aufblasbaren Stützelements 100, der den Lendenbereich 360 der Wirbelsäule 330 des Benutzers 300 begrenzt. Die zugeführte Luft wird aus anderen Bereichen des aufblasbaren Stützelements 100 zugeführt, z.B. aus Bereichen, die durch andere Teile der Wirbelsäule 330 des Benutzers 300 zusammengedrückt werden können.
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12 zeigt eine perspektivische Ansicht des aufblasbaren Stützelementes 100 angepasst an eine Wirbelsäule 330 mit Lordose.
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Es werden Beispiele mit einer gesunden Wirbelsäule 310, einer Wirbelsäule mit Kyphose 320 und einer Wirbelsäule mit Lordose 330 dargestellt und beschrieben. Der Fachmann würde verstehen, dass dasselbe auch für eine Wirbelsäule mit Skoliose gilt.
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13 zeigt eine Seitenansicht und eine Frontansicht einer gesunden Wirbelsäule 310, auf der die Halswirbelsäulenregion 340, die Brustwirbelsäulenregion 350, die Lendenregion 360 und die Kreuzbeinregion 370 dargestellt sind.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- aufblasbares Stützelement
- 110
- innere Struktur
- 115
- Durchgangsloch/Tasche
- 120
- Ventil
- 125
- Rohr
- 130
- Nut oder Schlitz
- 140
- erste Fläche
- 150
- zweite Fläche
- 160
- dritte Fläche
- 170
- Schicht
- 180
- begrenzter Raum
- 190
- Polsterung
- 200
- Rucksack
- 210
- Taillengürtel
- 300
- Benutzer / Träger / Mensch
- 310
- Wirbelsäule (mit typisch gesunder Form)
- 320
- Wirbelsäule (mit typischer Kyphose-Form)
- 330
- Wirbelsäule (mit typischer Lordoseform)
- 340
- Gebärmutterhals-Region
- 350
- Thoraxbereich
- 360
- Lendenwirbelbereich
- 370
- Kreuzbeinbereich
- PPC
- Punkt des Druckzentrums
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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