EP2178419B1

EP2178419B1 - Vorrichtung zur körperunterstützung und verwendung der vorrichtung in unterschiedlichen tätigkeitsbereichen eines benutzers

Info

Publication number: EP2178419B1
Application number: EP08785108A
Authority: EP
Inventors: Stefan Zoell
Original assignee: Kinema GmbH
Current assignee: Kinema GmbH
Priority date: 2007-08-16
Filing date: 2008-07-25
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2028-07-25
Also published as: CN101778583A; US7887136B2; JP5421259B2; ATE516727T1; US20090058151A1; WO2009021611A1; DE102007038829A1; CN101778583B; DE102007038829B4; EP2178419A1; JP2010536402A; DE202008017742U1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Körperunterstützung. Im Besonderen betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Körperunterstützung mit mindestens einer Stütze und mindestens zwei aufeinander folgenden Längsstreben, wobei jede Stütze mit einer oder zwei der Längsstreben verbunden ist und mindestens eine Stütze in der Höhe und in der Tiefe verstellbar ist.
Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Verwendung der Vorrichtung in einem Arbeitssystem, insbesondere in einem Arbeitssystem für die Fließband-Montage.
Variable Sitz- bzw. Stehmöbel mit Vorrichtungen zum Verstellen, zur Anpassung an verschiedene Körpergrößen, Körpergewichte oder Sitz- bzw. Stehhaltungen sowie zur Unterstützung unterschiedlicher Körperteile, beispielsweise auch zur Unterstützung von Stehsitzpositionen, sind aus zahlreichen Vorrichtungen aus dem Stand der Technik bekannt.
Aus der japanischen Patentanmeldung JP 08-131295 A ist eine Vorrichtung, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt mit jeweils einer einzigen Längsstrebe seitlich einer Lehnstütze und einer Sitzstütze. Eine Stützstrebe der Sitzstütze ist exzentrisch im Querschnitt der Sitzstütze angeordnet, wobei die Sitzstütze nur eingeschränkt um die Stützstrebe drehbar ist.
Aus der Patentschrift DE 198 50 438 ist ein Stehsitz in einem öffentlichen Verkehrsmittel bekannt, der ein Sitzelement, das seitlich über einer Achse an einer auf dem Fahrzeugboden befestigten Säule angeordnet ist, mit einem Mechanismus zur Höhenverstellung umfasst. Dieser Stehsitz ist nicht in der Raumtiefe verstellbar und bietet nur eine Unterstützung für das Gesäß und die Füße. Er ist nicht für die Verwendung in einem multifunktionalen Arbeitssystem geeignet.
Die U.S. Patentanmeldung US 2007/007400 A1 offenbart eine Lehnhilfe für einen vorderen Körperbereich mit einem Polster als Stütze. Die Stütze ist nicht in der Tiefe verstellbar und um eine Achse außerhalb des Polsters schwenkbar, wobei die Achse nicht einer Längsachse des Polsters entspricht.
Das deutsche Gebrauchsmuster DE 295 16 939 U1 offenbart eine Stütze mit einer Stützstrebe, die zentrisch im Querschnitt der Stütze angeordnet ist. Die Stütze ist nicht drehbar, sondern fest mit der Stützstrebe verbunden.
Die japanische Patentanmeldung JP 11155692 A offenbart einen Stuhl mit mehreren Stützen, die seitlich fixiert und nicht in der Höhe bzw. Tiefe verstellbar sind.
Das U.S. Patent US 3663055 A offenbart einen Stuhl mit mehreren Stützen mit jeweils elliptischen Querschnitt. Die Stützen sind nicht in der Höhe bzw. Tiefe verstellbar, da sie seitlich an starren Längsstreben angeordnet sind. Beide Enden einer einzelnen Stütze liegen auf Gabeln. Eine einzelne elliptische Stütze umfasst eine im Querschnitt exzentrisch angeordnete Stützstrebe, so dass eine Drehung um eine Längsachse der Stütze exzentrisch erfolgt.
Die britische Patentanmeldung GB 2442873 A offenbart eine Vorrichtung zur Unterstützung eines Körpers in einer Stehposition mit einem oberen, mittleren und unteren Bereich, die miteinander verbunden sind. An beiden Seiten der drei Bereiche sind Längsstreben angeordnet, zwischen denen Streben als Stützen angeordnet sind. Die Stützen sind nicht drehbar und auch nicht in der Höhe oder Tiefe verstellbar.
Das deutsche Patent DE 19910615 C1 offenbart eine Vorrichtung zur Körperunterstützung, insbesondere zum Sitzen und Stehen. Eine Stütze (Abstützteil) ist um eine außerhalb der Stütze liegende Achse schwenkbar. Das deutsche Gebrauchsmuster DE 9303518 U1 offenbart eine in der Tiefe und Höhe verstellbare Vorrichtung zur Körperunterstützung mit einer Stütze (Polsterelement), die fest auf einem Rohr mit durchlaufender Achse gelagert sind. Die Stütze ist um eine außerhalb der Stütze liegende Achse schwenkbar.
Das U.S. Patent US 4603444 A , die deutsche Patentanmeldung DE 3308336 A1 und das U.S. Patent US 1217246 A offenbaren eine Vorrichtung zur Körperunterstützung mit mehreren Stützen, die an beiden Seiten durch Längsstreben verbunden sind. Durch den Mittelpunkt des Querschnitts jeder Stütze verläuft eine Stützstrebe, so dass eine Drehung um die Längsachse der Stützstrebe der Stütze zentrisch erfolgt.
Aus dem Gebrauchsmuster DE 8001181 ist ein Sitzmöbel für den Wohnbereich mit vorzugsweise gepolsterten Stützelementen bekannt, wobei Streben, an denen die Stützelemente befestigt sind, in einem festen Winkel zu einem etwa gleichschenkeligen Dreieck angeordnet sind. Dieses Sitzmöbel ist nicht verstellbar und bietet nur eine Unterstützung für das Gesäß und den Rücken. Es ist auch nicht für die Verwendung in einem multifunktionalen Arbeitssystem geeignet.
Aus der Patentschrift EP 0 531 208 ist ein Steharbeitssitz mit einem hufeisenförmig gebogenen Fußteil bekannt, das relativ zum Sitz nach vorn offen ausgebildet ist. Dieser Stehsitz ist zwar höhenverstellbar und in der Raumtiefe verstellbar, er bietet aber nur eine Unterstützung für das Gesäß und die Füße. Er ist ebenfalls nicht für die Verwendung in einem multifunktionalen Arbeitssystem geeignet, insbesondere nicht in der Fließband-Montage.
Aus dem Gebrauchsmuster DE 297 21 944 ist ein ergonomischer Sitz bekannt, bei dem der Körperschwerpunkt nur geringfügig abgesenkt wird. Der Sitz umfasst Stützen, aber keine mit den Stützen verbundene Streben und auch kein Bodenteil, so dass dieser Sitz weder höhenverstellbar noch in der Raumtiefe verstellbar ist, wenngleich er gewisse Möglichkeiten zur Benutzung durch unterschiedlich große Personen bietet. Der Sitz bietet keine Unterstützung für die Knie oder den Kopf. Er ist ebenfalls nicht für die Verwendung in einem multifunktionalen Arbeitssystem geeignet, insbesondere nicht für die Fließband-Montage.
Aus dem Gebrauchsmuster DE 75 31 129 ist ein Arbeitssitz mit einem Sattelsitz, einer Längsstrebe, einem Bodenteil und einem Kugelgelenk bekannt. Der Arbeitssitz ist höhenverstellbar und in der Raumtiefe durch das Kugelgelenk verstellbar. Er bietet jedoch lediglich eine Unterstützung für das Gesäß und ist daher nur beschränkt in einem Arbeitssystem geeignet, keinesfalls jedoch in einem multifunktionalen Arbeitssystem wie beispielsweise das der Fließband-Montage.
Aus der Patentschrift DE 1 149 147 ist eine Anlehnstütze für stehend Arbeitende mit einem Fußbrett bekannt. Diese Anlehnstütze ist zwar höhenverstellbar, aber nicht in der Raumtiefe verstellbar und bietet nur eine Unterstützung für das Gesäß und die Füße. Sie ist ebenfalls nicht für die Verwendung in einem multifunktionalen Arbeitssystem geeignet, insbesondere nicht in der Fließband-Montage.
Aus der Patentschrift FR 2 569 964 ist eine Lendenstütze ohne Bodenteil mit fest zueinander angeordneten Stützen bekannt, wobei entlang zweier Streben, an denen die Stützen montiert sind, die Position der Lendenstütze in einem relativ kleinen Bereich verändert werden kann. Diese Lendenstütze ist somit in beschränktem Maße höhenverstellbar und in der Raumtiefe verstellbar, bietet jedoch nur eine Unterstützung für das Gesäß und die Füße. Sie eignet sich als Lendenstütze und Stehsitz in einem öffentlichen Transportmittel, jedoch nicht für die Verwendung in einem multifunktionalen Arbeitssystem.
Ein Nachteil der beschriebenen Vorrichtungen besteht darin, dass sie keine umfassende Integrallösung zur Stützung mehrerer unterschiedlicher Körperteile bieten, also keinen Arbeitssitz, keinen Kniesitz, keine Stehhilfe, keinen Stehsitz und keine Fußstütze bieten.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Vorrichtungen aus dem Stand der Technik, wenn überhaupt, nur begrenzt in der Höhe und in der Raumtiefe anpassbar sind, so dass sie weder den heutigen ergonomischen Anforderungen genügen noch für die Verwendung in einem multifunktionalen Arbeitssystem geeignet sind.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung anzugeben, die variabel an die anatomischen und ergonomischen Anforderungen einstellbar ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Körperunterstützung gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 1 umfasst. Weitere Vorteile ergeben sich aus den zugehörigen Unteransprüchen und der Beschreibung.
Es ist eine weitere Aufgabe, eine Vorrichtung zur Körperunterstützung anzugeben, die in einem Arbeitsystem verwendet wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Verwendung gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 15 umfasst. Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Körperunterstützung umfasst mindestens eine Stütze und mindestens eine Längsstrebe. Die Stützen sind üblicherweise ihrer Länge nach horizontal angeordnet, so dass ein Benutzer beispielsweise einen der Körperteile Füße, Unterschenkel, Knie, Oberschenkel, Gesäß, Bauch, Brust, unterer Rückenbereich (Lenden), mittlerer Rückenbereich, oberer Rückenbereich (Nacken), Hals und/oder Kopf an der Stütze auf- oder abstützen kann. Zur gleichzeitigen Unterstützung mehrerer Körperteile werden entsprechend mehr Stützen benötigt.
Jede Stütze ist mit einer oder zwei der Längsstreben verbunden. Die oberste Stütze ist mit einer nach unten verlaufenden Längsstrebe verbunden, oberhalb der obersten Stütze wird keine weitere Längsstrebe mehr benötigt. Die unterste Stütze ist mit mindestens einer Längsstrebe verbunden. Die anderen Stützen sind üblicherweise mit zwei Längsstreben verbunden, davon ist eine Längsstrebe bezüglich der jeweiligen Stütze nach unten ausgerichtet und die andere Längsstrebe ist bezüglich der jeweiligen Stütze nach oben ausgerichtet. Wenn zwei Stützen einen relativ weiten Abstand haben sollen, kann auch noch mindestens eine Längsstrebe zwischen den beiden mit den Stützen verbundenen Längsstreben eingebaut werden.
In den dargestellten Ausführungsformen verlaufen die Längsstreben stets auf einer einzigen Seite der Stützen, so dass die Stützen auf der anderen Seite frei und ungestützt enden. Das soll nicht als Einschränkung der Erfindung verstanden werden. Vorteile der einseitig freiliegenden Stützen sind eine bessere Drehbarkeit der Stützen um ihre eigene Längsachse und um die Längsstreben sowie ein geringerer Materialverbrauch. Hinzu kommt eine ergonomisch optimierte Nutzung hinsichtlich der Zugänglichkeit zum Beispiel bei Benutzung als Kniesitz.
Die Stützen sind in der Höhe und in der Tiefe verstellbar, so dass die erfindungsgemäße Vorrichtung Wechsel zwischen verschiedenen Körperhaltungen, multifunktionale Einstellmöglichkeiten sowie eine Einstellung für interindividuelle Körperunterschiede, beispielsweise hinsichtlich Körpergröße und -gewicht ermöglicht.
Eine einzelne Stütze umfasst eine im Querschnitt der Stütze exzentrisch angeordnete Stützstrebe, über die die Stütze mit jeweils einer der Längsstreben direkt verbunden ist. Dabei verläuft die Stützstrebe zumindest teilweise entlang der Längsachse der Stütze durch die Stütze. Das ermöglicht eine exzentrische Drehung um die Längsachse der Stütze. Diese Eigenschaft bietet zusätzlich zu den bereits genannten weitere Einstellmöglichkeiten, insbesondere wenn um jede Stütze ein Polster zur Körperunterstützung angebracht ist. Selbst wenn dabei der Mantelflächenbereich des Polsters mehrere gleiche Ausformungen aufweist, kann die Position eines solchen Bereichs durch exzentrische Drehung der jeweiligen Stütze um ihre Stützstrebe variieren und so an die Anforderungen des Benutzers angepasst werden.
Darüber hinaus können die Mantelflächenbereiche eines Polsters auch unterschiedliche Ausformungen aufweisen. Die Form eines Mantelflächenbereichs kann beispielsweise eine flache Ebene sein, die sich beispielsweise zur Fußauflage oder zur Stützung des Gesäßes eignet. Die Form eines anderen Mantelflächenbereichs desselben Polsters kann beispielsweise eine Auswölbung sein, so dass dieser Bereich zur Auflage der Knien, ebenfalls des Gesäßes, der Lenden etc. geeignet ist. Die Form eines dritten Mantelflächenbereichs kann beispielsweise eine Einwölbung sein, so dass dieser Bereich zur Auflage des Kopfes geeignet ist. Aus ökonomischen Gründen sind üblicherweise alle Polster von derselben Form derart, dass sie zur Unterstützung aller genannten Körperteile geeignet sind.
Zusätzlich kann es sinnvoll sein, dass ein Fußstützelement an mindestens einem der Mantelflächenbereiche des Polsters der untersten der Stützen abnehmbar und anbringbar ist. Das Fußstützelement, beispielsweise ein Fußbrett mit Halterungen für das Polster, schont das Polster vor Verschmutzung und Abrieb. Wenn die Mantelflächenbereiche gleich ausgeformt sind, sollte das Fußstützelement an jeden Mantelflächenbereich passen, und je nach Körperhöhe bzw. Länge der Beine kann durch exzentrische Drehung der untersten Stütze um ihre Stützstrebe und damit durch Auswahl eines passenden Mantelflächenbereichs die passende Position für das Fußstützelement eingestellt werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Körperunterstützung kann ein Bodenteil zur Stützung der Vorrichtung auf seiner Unterlage bzw. auf einem Boden umfassen. Es sind aber auch Ausführungsformen denkbar, bei denen die Vorrichtung stattdessen oder zusätzlich an einer Decke oder an Wänden halterbar ist.
Zur benutzerfreundlichen Verwendung kann das Bodenteil drehbar sein, vorzugsweise stufenlos drehbar. Damit sich während und vor/nach einer Drehung der Teil des Bodenteils, der sich bei Drehung bewegt, mit dem unteren Teil des Bodenteils, der sich bei Drehung nicht bewegt, überlappt, sollte das Bodenteil zentrisch drehbar sein. Damit ein Benutzer von der Vorrichtung aus ohne unerwünschte Veränderung der Position der Vorrichtung arbeiten kann, sollte das Bodenteil mittels Mitteln der Stand der Technik feststellbar sein, so dass es in seinem festgestellten Zustand nicht drehbar ist.
Für diverse Verwendungen kann das Bodenteil der Vorrichtung zur Körperunterstützung eine Bodenführung umfassen, beispielsweise einen Rollenkranz für einen Büro- oder Arbeitsstuhl nach dem Stand der Technik. Alternativ oder zusätzlich kann die Bodenführung mit einem sich auf dem Boden befindlichen Translationsteil zusammenwirken. Das Translationsteil können beispielsweise bekannte Schienen sein und die Bodenführung können Räder oder Kufen nach dem Stand der Technik sein, die auf diesen Schienen fahrbar sind. Solch eine Ausführungsform eignet sich für ein Fließband-Montagesystem. Üblicherweise sollte die Translation des Bodenteils einstellbar sein, vorzugsweise stufenlos.
Das Bodenteil kann ein Antirutschelement umfassen, beispielsweise aus Gummi.
Bezüglich des Aufbaus der Vorrichtung ist die unterste der Längsstreben mit dem Bodenteil verbunden und die Längsstreben sind der Länge nach in Reihe hintereinander angeordnet, so dass alle Stützen mit einer ihrer Seite mit den Längsstreben verbunden sind. Sind bei einer Ausführungsform mehr als eine Längsstrebe vorhanden, können die Stützen auch mit unterschiedlichen Seiten der Stützen an den jeweiligen Längsstreben angebracht sein, beispielsweise können die Längsstreben abwechselnd mit der rechten bzw. linken Seite der Stützen verbunden sein. Die Stützen sind üblicherweise durch Veränderung der Position der Längsstreben sowohl in der Höhe als auch in der Raumtiefe verstellbar, vorzugsweise stufenlos. Zusätzlich ist jede Stütze durch eine exzentrische Drehung der Stütze um ihre jeweilige Stützstrebe unabhängig von den anderen Stützen in der Höhe und/oder Raumtiefe verstellbar.
Der Winkel zwischen zwei aufeinander folgenden Längsstreben ist üblicherweise durch ein Gelenkelement verstellbar, wobei das Gelenkelement die zwei aufeinander folgenden Längsstreben miteinander verbindet. Entsprechend ist der Winkel zwischen der untersten der Längsstreben und dem Bodenteil durch ein Gelenkelement verstellbar, wobei das Gelenkelement das Bodenteil mit der untersten der Längsstreben verbindet.
Für "schiefe" Benutzerpostionen, der Benutzer muss sich beispielsweise nach vorne links oder nach vorne rechts vorbeugen, kann es sinnvoll sein, dass mindestens eine der Stützen um die Längsachse einer der mit ihr verbundenen Längsstreben schwenkbar ist.
Des Weiteren kann es sinnvoll sein, unterschiedlich lange Längsstreben zu verwenden, beispielsweise kürzere Längsstreben für den Kopfbereich und längere Längsstreben für den Rumpfbereich.
Aus dem Stand der Technik bekannte Verstellteile können an diversen Positionen der Vorrichtung angeordnet sein, um die geforderten Einstellungen der Vorrichtung vorzunehmen. So kann der Winkel zwischen zwei verbundenen Längsstreben über Verstellteile an den Gelenkelementen geregelt werden. Entsprechend kann der Winkel zwischen der untersten Längsstrebe und dem Bodenteil über ein Verstellteil am Gelenkelement der untersten Längsstrebe justiert werden. Über Verstellteile an den Enden der Stützen kann die exzentrische Drehung der Stützen um ihre jeweiligen Stützstreben regelbar sein. Außerdem kann mittels eines Verstellteils am Bodenteil die Drehung des Bodenteils einstellbar sein. Die Verstellteile können manuell oder automatisch betätigbar sein.
Die Vielzahl der Verstellteile gestaltet eine manuelle Verstellung aufwendig. Daher ist eine zentral gesteuerte Verstellbarkeit wünschenswert, bei der jede Stütze, jede Längsstrebe und das Bodenteil individuell, aber zentral von einem Verstellmodul einstellbar ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ein mechatronisches Verstellmodul umfassen, mit dem sensorisch über eine Radio Frequency Identification oder andere aus dem Stand der Technik bekannte Identifikationstechniken die Körpermaße und das Körpergewicht des Benutzers der Vorrichtung erfassbar und speicherbar sind, sensorisch die momentane Positionierung und Einstellungen der Vorrichtung ablesbar sind und die Vorrichtung über eine Aktorik in den geforderten Zustand bringbar ist. Zusätzlich kann solch ein Verstellmodul einen Transponder umfassen, der die Körpermaße und das Körpergewicht des Benutzers sowie seine idealen Einstellungen für die möglichen Funktionssitze der Vorrichtung von einem elektronischen Chip lesen und speichern kann.
Alle Bauteile der Vorrichtung können aus jeglichen Normalien gefertigt sein bzw. sind Normalien, also standardisierte Bauelemente, die keiner nationalen oder internationalen Norm unterliegen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Körperunterstützung kann in einem Arbeitssystem verwendet werden, insbesondere in einem Arbeitssystem für die Fließband-Montage. Es ist auch denkbar, die Vorrichtung neben der Verwendung in industriellen Arbeitssystemen oder im Bürobereich auch im Wellness- oder Wohnbereich oder sonstigen privaten und geschäftlichen Bereichen einzusetzen, bei denen eine Körperunterstützung in verschiedenen Positionen benötigt wird.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:

Fig. 1:: eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Körperunterstützung mit drei Stützen 10 und einem Bodenteil 2 in Ausgangsposition;
Fig. 2: eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung 1 zur Körperunterstützung nach Fig. 1 als Arbeitssitz;
Fig.3: eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung 1 zur Körperunterstützung nach Fig. 1 als Kniesitz;
Fig.4: eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung 1 zur Körperunterstützung nach Fig. 1 als Stehsitz;
Fig.5: eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung 1 zur Körperunterstützung nach Fig. 1 als Stehhilfe;
Fig. 6: eine schematische Sicht einer Verwendung der Vorrichtung 1 zur Körperunterstützung nach Fig. 1 in einem Arbeitssystem 35;
Fig. 7: eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung 1 zur Körperunterstützung mit drei Stützen 10 und einem Bodenteil 2 in Ausgangsposition;
Fig.8: eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung 1 zur Körperunterstützung mit vier Stützen 10 und einem Bodenteil 2 in Ausgangsposition;
Fig. 9: eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung 1 zur Körperunterstützung mit fünf Stützen 10 und einem Bodenteil 2 in Ausgangsposition;
Fig. 10: eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung 1 zur Körperunterstützung mit zwei Stützen 10 und einem Bodenteil 2 in Ausgangsposition;
Fig. 11: eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung 1 zur Körperunterstützung mit zwei Stützen 10 und einem Bodenteil 2 in Ausgangsposition;
Fig.: 12 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung 1 zur Körperunterstützung mit drei Stützen 10 und einem Bodenteil 2 in Ausgangsposition;
Fig.: 13 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung 1 zur Körperunterstützung mit zwei Stützen 10 und einem Bodenteil 2 in Ausgangsposition;
Fig.: 14 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung 1 zur Körperunterstützung mit einer Stütze 10 und einem Bodenteil 2 in Ausgangsposition;
Fig. 15: eine perspektivische Ansicht einer Verwendung einer Ausführungsform der Vorrichtung 1 zur Körperunterstützung als Bürostuhl;
Fig.: 16 eine perspektivische Ansicht einer Verwendung der Vorrichtung 1 zur Körperunterstützung in einem Schienensystem;
Fig.: 17 einen schematischen Querschnitt einer Stütze 10;
Fig.: 18 eine schematische Sicht der Vorrichtung 1 zur Körperunterstützung mit drei Stützen 10 und Bodenteil 2 mit Längsachsen 12, 14;
Fig.: 19 eine schematische Nahansicht einer Stütze 10 mit Längsachsen 12, 14;
Fig.: 20 eine perspektivische Ansicht eines Fußstützelements 22;
Fig. 21: eine perspektivische Ansicht eines Gelenkelements 15 mit Verstellteil 16;
Fig. 22: eine Explosionszeichnung einer Stützstrebe 11 mit Teilen ihres Gelenkelements 15;
Fig. 23: eine schematische Nahansicht eines Stahlinlays 40 mit Stirnrad 41;
Fig. 24: eine Explosionszeichnung einer Stütze 10 mit Stützstrebe 11 und Teilen ihres Gelenkelements 15;
Fig. 25: eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung 1 zur Körperunterstützung mit Maßangaben; und
Fig. 26: eine schematische Ansicht der Vorrichtung 1 zur Körperunterstützung in Verbindung mit einem Verstellmodul 25.

Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Körperunterstützung mit drei Stützen 10 und einem Bodenteil 2 auf einem Boden 6 in einer Ausgangsposition, wobei Längsstreben 13 vertikal zur Verbindung der Stützen 10 ausgerichtet sind. Zur Veranschaulichung der möglichen Größenverhältnisse der Vorrichtung 1 ist ein Benutzer 30 dargestellt. Die Stützen 10 sind im Querschnitt zu sehen, wobei die obere und untere Stütze 10 um ihre jeweilige Stützstrebe 11 anders gedreht ist als die mittlere Stütze 10 um ihre Stützstrebe 11. In allen drei Fällen ist die Stützstrebe 11 stets exzentrisch im Querschnitt 50 ihrer zugehörigen Stütze 10 angeordnet (siehe Figur 17), und obwohl die drei Stützen 10 dieselbe Form aufweisen, sind sie durch unterschiedliche Drehung unterschiedlich ausgerichtet, was in späteren Figuren noch verdeutlicht wird. Die unteren und oberen Stützen 10 sind jeweils nach oben und die mittlere Stütze 10 ist nach unten ausgerichtet.
In dieser Ausführungsform sind die oberste und unterste Längsstreben 13 kürzer als die mittlere Längsstrebe 13.
Das Bodenteil 2 ist in dieser und den folgenden Ausführungsformen kreisförmig dargestellt, es sind aber andere Morphologien möglich, beispielsweise Rechteck, Polygon, Ellipse, etc. Obwohl in der nachstehenden Beschreibung das Bodenteil 2 stets kreisförmig dargestellt ist, soll das nicht als eine Beschränkung der Erfindung aufgefasst werden.
Ein dreidimensionales Koordinatensystem ist dargestellt. Entlang einer x-Achse kann die Raumtiefe der jeweiligen Stütze 10 und der jeweiligen Längsstrebe 13 mittels der oben beschriebenen Elemente eingestellt werden. Entlang der z-Achse kann die Höhenposition der jeweiligen Stütze 10 und der Längsstrebe 13 mittels der oben beschriebenen Elemente eingestellt werden. Das Bodenteil 2 ist innerhalb einer x-y-Fläche drehbar. Abhängig von der Drehung des Bodenteils 2 verschiebt sich somit auch die Vorrichtung 1 mitsamt den Stützen 10 und Längsstreben 13 in x- und y-Richtung. Außerdem sind somit die Stützen 10 und Längsstreben 13 in x-, y- und z-Richtung verstellbar.
Fig. 2 zeigt eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung 1 zur Körperunterstützung nach Fig. 1 als Arbeitssitz. Dabei sind die Winkel zwischen den Längsstreben 13 derart eingestellt, dass ein Benutzer 30 auf der untersten Stütze 10 sitzen kann und von den anderen beiden Stützen 10 im oberen Rückenbereich und Lendenbereich gestützt wird. Die in Ausgangsposition nach Fig. 1 oberste Stütze 10 ist in Fig. 2 durch entsprechende Verstellung der Längsstreben 13 die mittlere Stütze 10. Zusätzlich sind die Stützen 10 exzentrisch derart um ihre jeweilige Stützstrebe 11 gedreht, dass die Stützflächen der jeweiligen Stützen 10 passend zur geforderten Position der Stützen ausgerichtet sind.
Fig. 3 zeigt eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung 1 zur Körperunterstützung nach Fig. 1 als Kniesitz. Dabei sind die Winkel zwischen den Längsstreben 13 im Vergleich zu Fig. 2 anders eingestellt, derart, dass ein Benutzer 30 auf der mittleren Stütze 10 sitzen kann, der Lendenbereich von der oberen Stütze 10 und die Knie von der unteren Stütze 10 gestützt werden. Wiederum sind die Stützen 10 exzentrisch derart um ihre jeweilige Stützstreben 11 gedreht, dass die Stützflächen der jeweiligen Stützen 10 passend zur geforderten Position der Stützen 10 ausgerichtet sind.
Fig. 4 zeigt schematische Seitenansicht der Vorrichtung 1 zur Körperunterstützung nach Fig. 1 als Stehsitz mit Einstellung der Winkel zwischen den Längsstreben 13 derart, dass ein Benutzer 30 auf der mittleren Stütze 10 sitzen kann, der Lendenbereich von der oberen Stütze 10 und die Füße von einem Fußstützelement 22 der unteren Stütze 10 gestützt werden. Die Stützen 10 sind wiederum exzentrisch passend um ihre jeweilige Stützstrebe 11 gedreht.
Fig. 5 zeigt eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung 1 zur Körperunterstützung nach Fig. 1 als Stehhilfe mit Einstellung der Winkel zwischen den Längsstreben 13 derart, dass ein Benutzer 30 auf der mittleren Stütze 10 sein Gesäß anlehnt und der Lendenbereich von der oberen Stütze 10 gestützt wird. Die Füße stehen auf dem Bodenteil 2. Die untere Stütze 10 wird in dieser Einstellung der Vorrichtung 1 nicht benötigt und stützt keinen Körperteil. Die obere und mittlere Stützen 10 sind wiederum exzentrisch passend um ihre jeweilige Stützstrebe 11 gedreht.
Fig. 6 zeigt eine schematische Sicht einer Verwendung der Vorrichtung 1 zur Körperunterstützung nach Fig. 1 in einem Arbeitssystem 35, hier speziell in einem Autotür-Montagesystem. In der gewerblichen Industrie werden noch heute viele Tätigkeiten im Stehen ausgeführt. Insbesondere in der Automobilindustrie finden sich zahlreiche Montagearbeitsplätze, an denen aufgrund der Bauteilgeometrie bzw. der Materialzuführung überwiegend im Stehen montiert wird. Ein Haltungswechsel vom Stehen ins Sitzen reduziert die einseitigen Belastungen. Es sind Schienen 7 zur Translation der Vorrichtung 1 angedeutet, auf dem die Vorrichtung 1 mittels einer Bodenführung (nicht dargestellt) am Bodenteil 2 verfahrbar ist.
Fig. 7 zeigt eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung 1 zur Körperunterstützung mit drei Stützen 10 und einem Bodenteil 2 in Ausgangsposition entsprechend Fig. 1. In dieser Ausführungsform sind die Stützstreben 11 in einem Winkel von 90 Grad zu den Längsstreben 13 angeordnet. Mittels Verstellteilen 16 können die Stützen 10, die Längsstreben 13 und das Bodenteil 2 eingestellt werden.
Fig. 8 bis 14 zeigen jeweils eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung 1 zur Körperunterstützung mit ein bis fünf Stützen 10 und je einem Bodenteil 2 in Ausgangsposition. Die Längsstreben 13 sind bei einigen Ausführungsformen alle gleich lang, bei anderen unterschiedlich lang. In den Ausführungsformen nach Fig. 13 und 14 sind jeweils zwei Längsstreben 13 hintereinander angeordnet, ohne dass dazwischen eine Stütze 10 abzweigt.
Fig. 15 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Verwendung der Vorrichtung 1 zur Körperunterstützung als Bürostuhl. Unter dem Bodenteil 2 ist zur Bodenführung ein Rollenkranz 4 angeordnet.
Fig. 16 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Verwendung der Vorrichtung 1 zur Körperunterstützung in einem Schienensystem. Zur Translation der Vorrichtung 1 sind Schienen 7 dargestellt. Eine Bodenführung, beispielsweise Räder oder Kufen, unterhalb des Bodenteils 2 ist nicht dargestellt. Die Längsachsen 14 der Längsstreben 13 verlaufen aufgrund ihrer Verstellungen nicht parallel zueinander.
Fig. 17 zeigt einen schematischen Querschnitt einer Stütze 10. Die Stützstrebe 11 ist exzentrisch im Querschnitt 50 der Stütze 10 angeordnet. Die Stütze 10 ist daher um die Stützstrebe 11 exzentrisch drehbar, angedeutet durch den gebogenen Pfeil mit zwei Pfeilspitzen. Um die Stützstrebe 11 ist ein Polster 20 angebracht, das im Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsformen drei unterschiedliche Mantelflächenbereiche 21 besitzt, mit einer Einwölbung, mit einer Auswölbung und einer geraden Linie. Es sind abhängig von den ergonomischen und technischen Anforderungen aber auch andere Morphologien der Querschnitts- und/oder Außenflächen der Stützen 10 möglich. Obwohl in der weiteren Beschreibung die Stützen 10 stets dieselbe Morphologie aufweisen, soll das nicht als eine Beschränkung der Erfindung aufgefasst werden.
Fig. 18 zeigt eine schematische Sicht der Vorrichtung 1 zur Körperunterstützung mit drei Stützen 10 und einem Bodenteil 2 mit Längsachsen 12 und 14. Die Vorrichtung 1 stützt sich mittels des Bodenteils 2 auf dem Boden 6 ab. Am Bodenteil 2 ist unten ein Antirutschelement 8 angedeutet. Das Bodenteil 2 ist bei der Verbindung zur untersten Längsstrebe 13 verstärkt. Die Längsstreben 13 und damit ihre Längsachsen 14 verlaufen in dieser Ausführungsform in der Ausgangsposition dezentral bezüglich des Bodenteils 2 und über dem Bodenteil 2 in einer Linie.
An den den Längsstreben 13 abgewandten Enden der Stützen 10, am Bodenteil 2 und an den Gelenkelementen 15 der Längsstreben 13 sind jeweils Verstellteile 16 zu deren Einstellung angebracht.
Die Längsachsen 12 bilden die Drehachsen der Stützen 10. Sie verlaufen durch die Stützstreben 11, die von den Polstern 20 verdeckt sind. Außerdem verlaufen die Längsachsen 12 durch die exzentrische Lagerung der Stützstreben 11 im Querschnitt 50 (siehe Figur 17) der jeweiligen Stützen 10 nicht mittig bezüglich der Länge der Stützen 10. Durch unterschiedliche Drehung der Stützen 10 um die Längsachsen 12 werden zur Stützung von Körperteilen unterschiedliche Mantelflächenbereiche 21 in Richtung des Benutzers 30 gezeigt.
Fig. 19 zeigt eine schematische Nahansicht einer Stütze 10 mit Längsachsen 12 und 14 gemäß Fig. 18.
Fig. 20 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Fußstützelements 22, das vorzugsweise an jeden Mantelflächenbereich 21 der Polster 20 der untersten Stütze 10 angebracht werden kann.
Fig. 21 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Gelenkelements 15 mit einem Verstellteil 16. Das Gelenkelement 15 ist hier zwischen zwei Längsstreben 13 angeordnet.
Fig. 22 zeigt eine Explosionszeichnung einer Stützstrebe 11 mit Teilen eines Gelenkelements 15 aus dem Stand der Technik wie einem Klemmhebel 43, zwei Flansch-Frästeilen 44, einem Vierkant-Profil 45 (andere Morphologien sind auch ohne Beschränkung der Erfindung möglich), einem Stahlinlay 40 mit einem Stirnrad 41, Schrauben 42 und einem Stahlinlay 46 mit Stirnrad und Trägerfrästeil, das an die Stützstrebe 11 anschließt. Durch Verbindung dieser Teile entsteht das Gelenkelement 15, das mehrere Radstufen zur Winkelverstellung aufweist. Die Radstufen werden durch die Gestaltung des Stirnrads 41 und der korrespondierenden Anlagescheibe definiert.
Fig. 23 zeigt eine schematische Nahansicht eines handelsüblichen Stahlinlays 40 mit Stirnrad 41 aus dem Stand der Technik sowie passende Schrauben 42.
Fig. 24 zeigt eine Explosionszeichnung einer Stütze 10 mit Teilen der Stützstrebe 11 und der Gelenkelemente 15 aus dem Stand der Technik.
Fig. 25 zeigt eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung 1 zur Körperunterstützung mit drei Stützen 10 mit typischen Maßangaben. In dieser Ausführungsform sind die Längen der Längsstreben 13 von oben nach unten 1140,00 mm, 900,00 mm und 420,00 mm. Der Abstand zwischen dem Bodenteil 2 und dem untersten Gelenkelement 15 beträgt 180,00 mm. Am Bodenteil 2 ist zusätzlich ein Rollenelement 47 angebracht, welches zur ergonomisch optimierten Umpositionierung der gesamten Vorrichtung 1 zur Körperunterstützung dient.
Fig. 26 zeigt eine schematische Ansicht der Vorrichtung 1 zur Körperunterstützung, die über eine Verbindung 28 mit einem Verstellmodul 25 verbunden ist, beispielsweise über eine Funk- oder Kabelverbindung. Ein Chip 26 mit benutzerspezifischen Daten, beispielsweise Geburtsdatum, Geschlecht, Gewicht, Körpermaße, Arbeitsposition, des jeweiligen Benutzers 30 wird von einem Transponder 27 des Verstellmoduls 25 durch ein Signal S des Chips 26 an den Transponder 27 ausgelesen. Für unterschiedliche Benutzer 30 sind diese Benutzerdaten üblicherweise ebenfalls unterschiedlich. Das Verstellmodul 25 berechnet anschließend aus den ausgelesenen Benutzerdaten und unter Berücksichtigung der gewünschten Verwendung der jeweiligen Vorrichtung 1 die Einstellung für die jeweilige Vorrichtung 1. Abschließend sendet das Verstellmodul 25 über die Verbindung 28 die Daten für die Einstellung an die jeweilige Vorrichtung 1, mit der dann entsprechend eine motorische Verstellung automatisch erfolgt.
Die vorliegende Erfindung ist in Bezug auf Ausführungsbeispiele beschrieben worden, es ist jedoch für jeden auf diesem Fachgebiet tätigen Fachmann offensichtlich, dass Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen. Die voran stehend erörterten Ausführungsbeispiele dienen lediglich zur Beschreibung der beanspruchten Lehre, schränken diese jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele ein.

Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung zur Körperunterstützung
2: Bodenteil
4: Rollenkranz
6: Boden
7: Schiene
8: Antirutschelement
10: Stütze
11: Stützstrebe
12: Längsachse
13: Längsstrebe
14: Längsachse
15: Gelenkelement
16: Verstellteil
20: Polster
21: Mantelflächenbereich
22: Fußstützelement
25: Verstellmodul
26: Chip
27: Transponder
28: Verbindung
30: Benutzer
35: Arbeitssystem
40: Stahlinlay
41: Stirnrad
42: Schraube
43: Klemmhebel
44: Flansch-Frästeil
45: Vierkant-Profil
46: Stahlinlay
47: Rollenelement
50: Querschnitt
S: Signal

Claims

Vorrichtung (1) zur Körperunterstützung mit
mindestens einer Stütze (10) und
mindestens zwei aufeinander folgenden Längsstreben (13),
wobei die mindestens eine Stütze (10) über eine Stützstrebe (11) mit mindestens einer der mindestens zwei Längsstreben (13) direkt verbunden ist,
die Stützstrebe (11) zumindest teilweise entlang einer Längsachse (12) der mindestens einen Stütze (10) durch die mindestens eine Stütze (10) verläuft, und die Stützstrebe (11) exzentrisch im Querschnitt (50) der mindestens einen Stütze (10) angeordnet ist, so dass eine Drehung der mindestens einen Stütze (10) um deren Längsachse (12) exzentrisch erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass
die mindestens eine Stütze (10) durch Verändern eines Winkels zwischen den mindestens zwei Längsstreben (13) in der Höhe und in der Tiefe verstellbar ist.
Vorrichtung (1) zur Körperunterstützung nach Anspruch 1 mit einem Polster (20) zur Körperunterstützung, das um mindestens eine der mindestens einen Stütze (10) angebracht ist.
Vorrichtung (1) zur Körperunterstützung nach Anspruch 2, wobei mindestens zwei Mantelflächenbereiche (21) des Polsters (20) eine unterschiedliche Form aufweisen.
Vorrichtung (1) zur Körperunterstützung nach einem der Ansprüche 2 bis 3 mit einem Fußstützelement (22), das an einem Mantelflächenbereich (21) des Polsters (20) der untersten der Stützen (10) abnehmbar und anbringbar ist.
Vorrichtung (1) zur Körperunterstützung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einem Bodenteil (2).
Vorrichtung (1) zur Körperunterstützung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei mindestens eine der Stützen (10) durch Veränderung der Position mindestens einer Längsstrebe (13) in der Höhe und/oder Raumtiefe verstellbar ist.
Vorrichtung (1) zur Körperunterstützung nach Anspruch 6, wobei jede Stütze (10) unabhängig von den anderen Stützen (10) in der Höhe und/oder Raumtiefe verstellbar ist.
Vorrichtung (1) zur Körperunterstützung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein Winkel zwischen zwei aufeinander folgenden Längsstreben (13) durch ein Gelenkelement (15) verstellbar ist, wobei das Gelenkelement (15) die zwei aufeinander folgenden Längsstreben (13) miteinander verbindet.
Vorrichtung (1) zur Körperunterstützung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei mindestens eine der Stützen (10) um die Längsachse (14) einer der mit ihr verbundenen Längsstreben (13) schwenkbar ist.
Vorrichtung (1) zur Körperunterstützung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Längsstreben (13) zumindest teilweise von unterschiedlicher Länge sind.
Vorrichtung (1) zur Körperunterstützung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 mit Verstellteilen (16), die an den Gelenkelementen (15), den Stützen (10) und dem Bodenteil (2) montierbar sind, wobei mittels der Verstellteile (16) ein Winkel zwischen zwei verbundenen Längsstreben (13) und/oder ein Winkel zwischen der untersten Längsstrebe (13) und dem Bodenteil (2) und/oder die exzentrische Drehung der Stützen (10) und/oder eine Drehung des Bodenteils (2) verstellbar sind.
Vorrichtung (1) zur Körperunterstützung nach Anspruch 11, wobei die Verstellung der Verstellteile (16) manuell erfolgt.
Vorrichtung (1) zur Körperunterstützung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 mit einem mechatronischen Verstellmodul (25), mit dem sensorisch über eine Radio Frequency Identification Körpermaße und ein Körpergewicht eines Benutzers (30) der Vorrichtung (1) erfassbar und speicherbar sind, sensorisch eine momentane Positionierung und Einstellungen der Vorrichtung (1) ablesbar sind und die Vorrichtung (1) über eine Aktorik in einen geforderten Zustand bringbar ist, wobei jede Stütze (10), jede Längsstrebe (13) und das Bodenteil (2) individuell vom Verstellmodul (25) einstellbar sind.
Vorrichtung (1) zur Körperunterstützung nach Anspruch 13, wobei das Verstellmodul (25) einen Transponder (27) umfasst, der die Körpermaße und das Körpergewicht des Benutzers (30) sowie seine idealen Einstellungen für mögliche Funktionssitze der Vorrichtung (1) von einem elektronischen Chip (26) liest und speichert.
Verwendung der Vorrichtung (1) zur Körperunterstützung nach einem der Ansprüche 1 bis 14 in einem Arbeitssystem (35) für die Fließband-Montage.