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GEGENSTAND
DER ERFINDUNG
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Die folgende Erfindung umfasst eine
dynamische Fußstütze von
dem Typ, der an zahlreichen Arbeitsplätzen eingesetzt wird, damit
der Arbeitende die Füße abstützen und
so die ergonomischste Haltung einnehmen kann, und zwar so, dass
die dynamische Fußstütze zwei
voneinander unabhängige
Plattformen umfasst, die die Füße stützen, wobei
diese eine eigene Bewegung aufweisen, die auf die Füße und die
Beine des Benutzers übertragen
wird.
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So übertragen die Plattformen,
die die Füße stützen, eine
gemäßigte und
nicht wahrnehmbare Bewegung auf die Füße und die Beine des Benutzers,
wie bei einer körperlichen
Betätigung,
durch die die Durchblutung der unteren Gliedmaßen aktiviert wird und damit
wirkungsvoll den unangenehmen Folgen einer sitzenden Tätigkeit
entgegengewirkt wird.
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Da die herkömmlichen Fußstützen hauptsächlich für den Einsatz an Arbeitsplätzen bestimmt sind,
wird mit dem Einsatz dieser Fußstütze eine
vorteilhafte Wirkung erreicht, und ihr Einsatz kann auf eine größere Anzahl
von Benutzern ausgedehnt werden, da sie eindeutige Vorteile für die Gesundheit
mit sich bringt.
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Das Einsatzgebiet umfasst all die
Orte, an denen aufgrund der speziellen beruflichen oder persönlichen
Verhältnisse
Menschen sind, die über
lange Zeiträume
in einer sitzenden Haltung bleiben müssen, so beispielsweise an
Sitz-Arbeitsplätzen,
auf langen Reisen, bei Menschen, die aufgrund einer Krankheit oder,
weil sie von körperlichen
Behinderungen betroffen sind, in einem Rollstuhl sitzen müssen, und
auch bei bestimmten Arbeiten im Haus, die sämtlich einen wichtigen Teil
der Bevölkerung
in entwickelten Gesellschaften betreffen. Des Weiteren kann die
Fußstütze bei
bestimmten Freizeitbetätigungen, so
beispielsweise beim Lesen, beim Fernsehen usw., eingesetzt werden.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Durch den Fortschritt werden von
Menschen immer mehr sitzende Tätigkeiten
ausgeführt,
wobei ein Großteil
des Arbeitstages in einer sitzenden Position verbracht wird, die
nicht die ergonomischste Position für die menschliche Konstitution
ist.
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Daher wird heutzutage insbesondere
in den entwickelteren Ländern,
in denen die Anstrengungen der manuellen Arbeit zunehmend beseitigt
worden sind und stärker
automatisierte Tätigkeiten
an ihre Stelle treten, für
die keine physische Anstrengung erforderlich ist, um sie auszuführen, ein
Großteil
der Tätigkeiten
im Sitzen ausgeübt.
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Es ist also bekannt, dass in den
entwickelten Gesellschaften das Sitzen enorm zugenommen hat, und
parallel dazu nehmen die Probleme, die damit für die betreffenden Personen
verbunden sind, ebenfalls zu.
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Neuzeitliche ergonomische Studien
haben die Notwendigkeit belegt, die Orte, an denen Menschen normalerweise über mehr
oder weniger lange Zeiträume
in einer sitzenden Position arbeiten, mit Fußstützen auszustatten.
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Die moderne Wissenschaft der Ergonomie widmet
der Erforschung dieses Gegenstandes erhebliche Zeit, und im Ergebnis
der durchgeführten Arbeiten
sind bereits diesbezügliche
Standards veröffentlicht
worden, die Vorschriften über
die minimalen Anforderungen einschließen, denen die Fußstütze zu entsprechen
hat.
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Andererseits sind herkömmliche
Fußstützen, die
auf dem Markt erhältlich
sind, statische Vorrichtungen, und obwohl sie den erforderlichen
Vorschriften hinsichtlich der Höhe
und des Neigungswinkels der Plattform, die die Füße stützt, um diese an die Eigenschaften
eines Benutzers anzupassen, entsprechen, haben sie keine eigene
Bewegung, so dass die unteren Gliedmaßen zu unnatürlicher
Unbeweglichkeit gezwungen sind, einer Unbeweglichkeit, die der Person
nach kurzer Zeit Unbehagen bereitet und auf lange Zeit zu Problemen
bezüglich
der Durchblutung und in anderer Hinsicht führt.
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Die französische Patentanmeldung 2644994 beschreibt
eine dynamische aktive Sitzvorrichtung mit einer beweglichen Fußstütze, die
dazu dient, einige Teile des Körpers
eines Benutzers, so beispielsweise die unteren Extremitäten, das
Becken, die Gesäßmuskeln,
die Rückenmuskeln
und die Wirbelsäule
durch die Verschiebung der unteren Extremitäten eines Benutzers, der auf
einem schwenkbaren Sitz sitzt, zu bewegen.
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BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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In dieser Beschreibung wird eine
dynamische Fußstütze beschrieben,
deren Aufgabe darin besteht, die oben aufgeführten Probleme zu lösen, und
die von dem Typ Fußstütze ist,
der als unabhängiges
Möbelstück eingesetzt
wird und vorzugsweise unter einem Schreibtisch positioniert wird,
damit der Benutzer seine Füße darauf
stellen kann, um so eine ergonomischere Position einzunehmen, wobei
die dynamische Fußstütze eine
erste Plattform und eine zweite Plattform umfasst, wobei die Plattformen
aneinandergrenzen und unabhängig
voneinander sind und an einem Drehteil in Bezug auf eine gemeinsame Querachse
angebracht sind sowie mit einer Einrichtung zum Übertragen schwingender Bewegung
auf die Plattformen.
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Die Einrichtung zum Übertragen
der schwingenden Bewegung auf die Plattformen der Fußstütze werden
durch ein Motor-Untersetzungsgetriebe und eine Stangen-Kurbel gebildet,
die die Bewegung von der Antriebswelle auf die entsprechende Plattform der
Fußstütze überträgt, von
wo aus die Bewegung auf die daran angrenzende Plattform übertragen wird.
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Die Übertragung der schwingenden
Bewegung der Plattform, die die Bewegung von dem Motor-Untersetzungsgetriebe
aufnimmt, auf die angrenzende Plattform wird durch einen mittig
oder exzentrisch gelagerten Schwinghebel erzeugt, der eine Umkehrbewegung überträgt, d.h.,
wenn sich eine Plattform nach oben bewegt, bewegt sich die andere
nach unten und umgekehrt.
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Desgleichen wird die Übertragung
der schwingenden Bewegung der Plattform, die die Bewegung von dem
Motor-Übersetzungsgetriebe
aufnimmt, auf die daran angrenzende Plattform durch eine Eisenplatte
erzeugt, die eine Einheit mit beiden bildet, so dass eine synchrone
schwingende Bewegung zwischen ihnen beiden hergestellt wird und
sie so wie für
eine einzelne Stützplattform
wirkt, die die Füße stützt.
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Die Einrichtung zum Übertragen
der schwingenden Bewegung auf die Plattformen der Fußstütze werden über ein
Motor-Untersetzungsgetriebe und ein Paar Stangen-Kurbelelemente
gebildet, die mit der Antriebswelle und den entsprechenden Plattformen
verbunden sind und eine synchrone oder asynchrone Bewegung übertragen
können.
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Die Einrichtung zum Übertragen
der schwingenden Bewegung auf die Plattformen der Fußstütze wird
durch abbremsende Elektromagnete gebildet, die eine schwingende
Bewegung mit gleicher Wirkung erzeugen.
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Desgleichen kann die Fußstütze ein
Paar Motor-Untersetzungsgetriebe enthalten, die jeweils auf die
entsprechende Plattform wirken, obwohl diese Ausführung hinsichtlich
der wirtschaftlichen Kosten nicht die praktischste ist.
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Andererseits eignet sich das Paar
aneinandergrenzender und voneinander unabhängiger Plattformen, die an
einem Drehteil in Bezug auf die gemeinsame Querachse angebracht
sind, zum Einsatz als das Stützelement
für die
Füße von Menschen
in Rollstühlen,
die, wenn ein Antriebssystem integriert ist, eine kontinuierliche
und nicht wahrnehmbare Bewegung auf die Füße und die Beine des Benutzers übertragen,
wobei dies für
die Nutzung durch behinderte Menschen zu bevorzugen ist.
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Zur Ergänzung der untenstehenden Beschreibung
und um ein besseres Verständnis
der Eigenschaften der Erfindung zu ermöglichen, gehört zu dieser
Beschreibung ein Satz Zeichnungen, in denen veranschaulichende,
jedoch nicht einschränkende Figuren
die charakteristischsten Details der Erfindung darstellen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
in Perspektivansicht die dynamische Fußstütze, und es ist zu sehen, dass
sie eine Stützplattform
für jeden
Fuß des
Benutzers hat, wobei beide Plattformen in Bezug auf die gleiche
Drehachse geschwenkt werden können,
und wobei sie ein Antriebssystem hat, das diese Plattformen in Bewegung
versetzt.
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2 zeigt
in Perspektivansicht ein Paar Stützplattformen
für die
Füße in Bezug
auf die dynamische Fußstütze, bei
deren praktischer Ausführung die
Drehachse in Bezug auf den vorderen Teil derselben angeordnet ist.
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3 zeigt
in Perspektivansicht ein Paar Stützplattformen
für die
Füße des Benutzers
als Variante der praktischen Ausführung, wobei in diesem Fall
die Drehachse derselben leicht zum Inneren beider Plattformen hin
verschoben ist.
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4 zeigt
in Perspektivansicht ein Paar Stützplattformen
für die
Füße eines
Benutzers als eine Variante der praktischen Ausführung, wobei in diesem Fall
die Drehachse desselben in Bezug auf die Quer-Mittelachse der Plattformen
angeordnet ist.
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BESCHREIBUNG
EINER AUSFÜHRUNG
DER ERFINDUNG
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In den oben erläuterten Figuren und gemäß dem eingesetzten
System der Nummerierung ist zu sehen, dass die dynamische Fußstütze 1 eine
erste Plattform 2 und eine zweite Plattform 3,
die an einem Drehteil um die gleiche Achse 4 herum angebracht sind,
und zwar so, dass die zwei Plattformen 2 und 3 in
eine vertikale schwingende Bewegung versetzt werden, wobei sie aneinandergrenzen
und unabhängig
voneinander sind, d.h. eine für
jeden Fuß des
Benutzers, umfasst.
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Die zwei Plattformen 2 und 3 können sich
unabhängig
voneinander um ihre gemeinsame Achse 4 bewegen.
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Diese Plattformen werden in eine
Bewegung versetzt, die sie von dem Antriebssystem erhalten, das
sich im hinteren inneren Teil der Fußstütze befindet.
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In einer praktischen Ausführung der
Erfindung besteht das Antriebssystem aus einem Motor-Untersetzungsgetriebe 5 und
dem gelenkigen Übertragungssystem
der Stangen-Kurbel 6,
das die Bewegung auf eine der Fußstützen-Plattformen überträgt und die
Schwenkbewegung in eine vertikale Hin- und Herbewegung umwandelt.
Die Bewegung von Plattform 2, die die Bewegung von dem
Motor-Untersetzungsgetriebe 5 erhält, wird auf die zweite Plattform 3 mittels
eines weiterleitenden Hebels bzw. Schwinghebels 7 übertragen,
der mittig oder exzentrisch durch die Achse 8 gelagert
ist.
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So ist die Plattform 3 über einen
gelenkig gelagerten Schwinghebel 7, der sich in Bezug auf
eine Achse 8 dreht, mit Plattform 2 verbunden,
und zwar so, dass Plattform 2 ihre eigene Bewegung über den Schwinghebel 7 auf
Plattform 3 überträgt, wobei
jedoch die Bewegung umgewandelt wird, d.h., während sich Plattform 2 nach
oben bewegt, bewegt sich Plattform 3 nach unten und umgekehrt.
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Die Hin- und Herbewegung der zwei
Plattformen 2 und 3 kann synchron oder asynchron
sein, und die Amplitude ihrer Bewegungen kann variiert werden, indem
der Drehmittelpunkt 8 des gelenkig gelagerten Schwinghebels 7 einfach
verschoben wird.
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Desgleichen können sich die Plattformen 2 und 3 mittels
einer Eisenplatte integral bewegen, und zwar so, dass das Antriebssystem
die synchrone vertikale schwingende Bewegung auf beide Plattformen überträgt, so als
ob es sich um eine einzelne Plattform handelt.
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Das Übertragungssystem kann als
ein Motor-Untersetzungsgetriebe und zwei Stangen-Kurbel-Übertragungselemente 6 definiert
sein, wobei jedes dieser Elemente mit der entsprechenden Plattform
verbunden ist und eine synchrone oder asynchrone Bewegung ausführen kann.
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Des Weiteren kann die vertikale schwingende
Bewegung der zwei Plattformen mittels abbremsender Elektromagneten
oder anderer Einrichtungen erzeugt werden.
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Desgleichen kann die Fußstütze zwei
Motor-Untersetzungsgetriebe 5 enthalten, die die schwingende
Bewegung unabhängig
voneinander mittels des entsprechenden Stangen-Kurbelelementes 6 auf jede
der Plattformen übertragen.
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Je nach der Position der Drehachse 4 der Plattformen 2 und 3 können verschiedene
Bewegungsarten für
diese erreicht werden, und zwar unabhängig von der Frequenz und der
Amplitude der Bewegungen, die von dem Antriebssystem erzeugt werden.
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So findet sich bei den Konstruktionen
in 2 die Drehachse am
vorderen Teil der Plattformen 2 und 3, so dass
in dieser praktischen Ausführung
keine Bewegung in dem Bereich vorhanden ist, der der Ferse des Fußes des
Benutzers entspricht, und im Gegensatz dazu findet die maximale
Bewegung am hinteren Ende der Plattformen 2 und 3 statt, d.h.
am Ende des Fußes
des Benutzers.
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3 der
Konstruktionen zeigt, wie die gemeinsame Drehachse 4 der
Plattformen 2 und 3 in bestimmten Maß zur Mitte
der Plattformen hin verschoben worden ist, und bei dieser praktischen
Ausführung
wirkt ein bestimmter Grad an Bewegung in der Ferse, der vom Maß dieser
Verschiebung abhängt.
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4 der
Konstruktionen schließlich
zeigt, wie die gemeinsame Drehachse 4 der Plattformen 2 und 3 an
der Querachse der Plattformen 2 und 3 angeordnet
worden ist, wobei dies Bewegungen gleicher Größe sowohl für die Ferse als auch für das Ende
des Fußes
des Benutzers entspricht.
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Dadurch hat, aufgrund der Art und
Weise, auf die die beschriebene dynamische Fußstütze ausgeführt worden ist, das Erzeugnis
eine große
Flexibilität,
da die Fußstütze so hergestellt
werden kann, dass sie verschiedenen Anforderungen hinsichtlich der
Bedürfnisse
der Gruppen entspricht, die sie benutzen müssen.
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Die Amplitude und die Frequenz der
Bewegung der Trageplattformen für
die Füße kann
auf eine beliebige Vielzahl von Werten festgelegt werden, in der
Praxis jedoch werden die empfohlenen Parameter durch Ergotherapeuten
und Physiotherapeuten beschränkt,
um optimale Ergebnisse für
den Benutzer zu erzielen.
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In diesem speziellen Fall wird die
Amplitude der Bewegung der Plattformen 2 und 3 durch
die Abmessung der Verbindungsstange des Gelenksystems vorgegeben,
und die Frequenz durch die Drehgeschwindigkeit am Ausgang des Motor-Untersetzungsgetriebes 5.
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Durch die Bewegung der Plattformen üben die
Füße und die
Beine des Benutzers eine mäßige und
nicht wahrnehmbare passive körperliche
Betätigung
aus, die die Durchblu tung in den unteren Extremitäten aktiviert
und so den unangenehmen Folgen entgegenwirkt, die mit einer sitzenden
Tätigkeit
verbunden sind.
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Natürlich werden das Antriebssystem
und die Stützplattformen
für die
Füße in dem
entsprechenden Gehäuse
angebracht, so dass ein unabhängiges
Element entsteht, das dort eingesetzt werden kann, wo der Benutzer
es wünscht.
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Desgleichen können die Stützplattformen für die Füße die Fußstützen an
Rollstühlen
werden, da sie, weil sie ein Antriebssystem enthalten, eine geringfügige und
nicht wahrnehmbare Bewegung auf die Füße und Beine des Benutzers übertragen
können.