SI24945A - Aktivni stol - Google Patents

Abstract

Aktivni stol po izumu je namenjen sedenju človeka, ki od uporabnika zahteva stalno senzorično in mišično aktivnost. Stol tvorijo osnova (2), drog (3) in sedalo (5), pri čemer je spodnji del osnove (2) obel in osno simetričen in je njegova oblina obrnjena proti tlom (1) ter je v sredini, to je v osi osnove (2) je na gornjo ploskev osnove (2) pritrjen drog (3). Med drog (3) in sedalo (5) vstavljen zglob (4), ki samodejno vrača kot med smerjo droga (3) in ravnino sedala (5) v izhodiščni, prednostno pravi kot, pri čemer omogoča spremembo kota med drogom (3) in ravnino sedala (5) prednostno do 16 stopinj in je izdelan tako, da se z večanjem kota med drogom (3) in ravnino sedala (5) povratna sila zgloba (4) povečuje.

Description

AKTIVNI STOL

Predmet izuma je aktivni stol, ki s svojo konstrukcijo omogoča gibanje sedala v vseh smereh in tako omogoča aktivno sedenje ter odpravlja pomanjkljivosti vseh, nam znanih dosedanjih rešitev za zdravo in pravilno držo telesa pri sedenju, vključno z žogo za sedenje in stolom na vzmeteh.

Predložen izum uspešno rešuje problem aktivnega sedenja s svojo enkratno, enostavno in pregledno konstrukcijo, ki omogoča optimalno stanje celega telesa pri sedenju, njegova izvedba pa je zelo primerna za industrijsko proizvodnjo in uporabo na različnih področjih.

Ravnotežje pri človeku lahko definiramo kot aktivno kompenzacijo, ki jo oseba doživlja, ali pa kot anticipacijo nasprotujočih se zunanjih motenj.

Ravnotežje živega telesa je upravljano z notranjimi telesnimi silami kot so mišični tonus, spremembe napetosti mišic itd. Za človeško telo, ki je sicer fizikalno v stabilnem ravnotežnem položaju velja, da je zelo podvrženo motnjam. Pri motenem ravnotežju pa telo lahko odgovori s povečano intimno oporo kot so mišična moč, natančnejša odzivnost, menjava položaja itd. Zunaji dejavniki pa so znižanje težišča in povečana podporna ploskev.

Živi organizmi, kakor tudi človeško telo delujejo tako, da z celo vrsto mehanizmov ohranjajo in varujejo stabilnosti, to je se upirajo spremembam. Občasno pa morajo živčni sistemi slediti spremembam telesnega položaja oz. jih voditi.

Če želimo dober nadzor nad držo moramo imeti dober stabilizatorski mehanizem, ki ohranja in varuje stabilnost. Torej želimo, da je stabilizacijski mehanizem čim bolj aktiven, da nastane čim manj motenj. Motnje pa morajo biti čim manjše, da ne pride do nepotrebnega izgubljanja energije zaradi sprememb. Vsako telo strmi k temu, da ohranja svoje notranje okolje čim bolj stabilno, ob tem pa porabi čim manj energije. To uspe tako, da čim prej prepozna motnjo in jo uravna.

Zelo pomembno je, da je telo ves čas aktivno, motnja pa mora biti čim manjša, da ne porablja odvečne energije. Če želimo dober nadzor nad držo, moramo imeti dober stabilizatorski mehanizem, ki ohranja in varuje stabilnost. Torej želimo, da je stabilizacijski mehanizem čim bolj aktiven, da nastane čim manj motenj. Motnje pa morajo biti čim manjše, da ne pride do nepotrebnega izgubljanja energije zaradi sprememb. Vsako telo strmi k temu, da ohranja svoje notranje okolje čim bolj stabilno, ob tem pa porabi čim manj energije. To uspe tako, da čim prej prepozna motnjo in jo uravna.

Številne okvare na telesu so danes posledica premajhnih telesnih aktivnosti ljudi, med drugim v veliki meri zaradi sedenja. Za sedenje so na razpolago različne vrste stolov, ki imajo eno skupno lastnost: omogočajo samo pasivno sedenje. Pasivno sedenje opredelimo z opornimi točkami teh stolov: nasloni, naslonjala, noge, ki posredujejo telesu informacije o podpornih točkah. S tem popačijo naravno informacijo, usmerjeno v stalno iskanje naravnega ravnovesja.

Telo dobi informacijo o doseženem ravnovesju telesa, kar pa ni točno. Reakcija telesa je, da mišic ne napreza več ampak opusti njihovo dejavnost. Tako postanejo mišice pretežno neaktivne v svojem nenaravnem položaju. Zato težo telesa nosijo vretenca in medvretenčne ploščice; ker se to ponavlja zelo pogosto pride sčasoma do okvar na telesu. Nasprotno pa aktivacija mišic trupa, predvsem obhrbteničnih in trebušnih globokih mišic pomeni, da težo telesa nosijo pretežno mišice, posledično pa se razbremeni hrbtenica, to je vretenca in medvretenčne ploščice, kar je koristno.

Znani rešitvi problema neaktivnih mišic pri sedenju sta opisani v SI20508 in WO 2011/142727.

Pomanjkljivosti navedenih rešitev aktivnega stola so v tem, da stol ne provocira mehanizmov, ki ohranjajo stalnost. Pri sedenju na znanih aktivnih stolih prihaja do nenehnega rušenja nadzora nad držo oz. do popačenja informacij o tem. Stol sledi motnji in lahko dodatno poslabša nadzor nad držo. Uporabnik znanih stolov torej lahko ohranja stabilnost brez kakršnekoli aktivnosti tudi, če je živčno mišična aktivnost enaka spečemu človeku, ker je upornost materiala že dovolj, da oseba ostane na stolu. To pomeni, da na ravnotežnem stolu ni aktivacije globikh mišic in posledične stabilnosti, ki bi vodila v kvaliteten nadzor nad držo.

Naslednja znana rešitev je opisana v patentu SI21114. Stol ima osnovo izdelano kot krogelni odsek, vendar je pretirano nestabilen in ne omogoča prilagajanja ravnine sedala ravnini tal.

Naloga in cilj izuma je takšna konstrukcija stola, ki bo od človeka uporabnika zahtevala stalno senzorično in mišično aktivnost.

• · · ·

Po izumu je problem neaktivnih senzorjev in mišic pri sedenju človeka rešen z aktivnim stolom po neodvisnem patentnem zahtevku.

Izum bo opisan z izvedbenima primeroma in slikami, ki prikazujeje:

sl. 1: stol po izumu v vertikalnem stabilnem položaju, sl. 2: stol po izumu v nagnjenem položaju, sl. 3: zglob v prvem izvedbenem primeru, sl. 4: zglob v drugem izvedbenem primeru, sl. 5.1: prva oblika zgloba v drugem izvedbenem primeru, sl. 5.2: druga oblika zgloba v drugem izvedbenem primeru, sl. 5.1: tretja oblika zgloba v drugem izvedbenem primeru,

Stol po izumu sestavljajo osnova 2, drog 3, zglob 4 in sedalo 5. Stol je postavljen na tla 1.

Spodnji del osnove 2 je v izvedbenem primeru oblikovan kot krogelni odsek z radijem dolžine od 31 do 50 cm, katerega okroglina je obrnjena proti tlom 1. Navedena dolžina radija zagotavlja, da ostane oddaljenost sedala 5 od tal 1 vedno enaka oziroma se zanemarljivo malo spreminja, v primeru, ko se stol premakne iz središčne lege. Spodnji del osnove 2 je osno simeritčen. Gornja ploskev osnove 2 je oblikovana poljubno, vendar prednostno osno simetrično. To pomeni da je gornja ploskev lahko ravna, konična, piramidna, obla ali karšnekoli drugačne oblike. V sredini, to je v osi osnove 2 je na gornjo ploskev osnove 2 pritrjen drog 3. Drog 3 je na osnovo pritrjen čvrsto, vendar prednostno snemljivo. Drog 3 je poljubne oblike, njegova dolžina pa je tolikšna, da skupaj z osnovo 2, zglobom 3 in sedalom 5 omogoča primerno višino za sedenje človeka. Drog 3 je lahko po svoji dolžini na znane načine spremenljiv, s tem je omogočena prilagoditev višine stola višini človeka uporabnika. Zglob 4 je vstavljen med drog 3 in sedalo 5 in omogoča spremembo kota med smerjo droga 3 in ravnino sedala 5. Zglob 4 omogoča spremembo kota med drogom 3 in ravnino sedala 5 prednostno do 16°. Zglob 4 je izdelan tako, da se z večanjem kota med drogom 3 in ravnino sedala 5 povratna sila zgloba 4 povečuje. To pomeni, da se sila, s katero zglob 4 skuša vrniti stol po izumu v verikalen položaj, s kotom odklona od vertikale povečuje.

V prvem izvedbenem primeru po sliki 3 je zglob 4 izdelen z ležajem, kjer je skozi centrično

odprtino v krogli 6 vstavljen nastavek 8, ki je na gornji strani pritrjen na sedalo 5, na spodnji strani pa na vzmetno palico 9. Krogla 6 je vrtljivo vpeta v okvir 7. Vzmetna palica 9 sega v notranjost droga 3. V notranjosti droga 3 je regulator 10. Regulator 10 je po obliki svoje zunanje površine prilagojen obliki notranje površine droga 3 tako, da se regulator 10 lahko pomika po dolžini v notranjosti droga 3. Regulator 10 ima v svoji sredini izvrtino, ki je po svoji obliki prilagojena obliki vzmetne palice 9 tako, da se regulator 10 lahko pomika po palici 9. Palica 9 je vstavljena v izvrtino regulatorja 10. Regulator 10 je kontrolirano gibljiv po dolžini droga 3 in gaje mogoče na želeni poziciji fiksirati na drog 3, npr. z vijakom, ki je gibljiv po utoru vzdolž droga 3. Zglob 4 je lahko standarden sferični ležaj z aksialno nosilnostjo več kot 100 kg. Vzmetna palica je tipično premera 6 mm in prednostno jeklena.

Ko človek uporabnik stola po izumu sede na sedalo 5 in povzroči nagib stola, se nastavek 8 v krogli 6 pomakne za določen kot iz vertikale. Krogla 6 se zavrti v okvirju 7. Vzmetna palica 9 se upogne med nastavkom 8 in regulatorjem 10 ter skuša vrniti sedalo v pravi kot med ravnino sedala in drogom ter s tem vrniti stol v vertikalni položaj. Silo, ki vrača stol v vertikalni položaj, je mogoče uravnavati s položajem regulatorja 10. Pomik regulatorja 10 v smeri nastavka 8 poveča to silo, pomik regulatorja 10 v smeri osnove 2 pa silo zmanjša.

V drugem izvedbenem primeru po sliki 4 je zglob 4 izdelan iz elastičnega materiala, ki samodejno vrača kot med smerjo droga 3 in ravnino sedala 5 v izhodiščni, prednostno pravi kot. Na drogu 3 nasprotni strani je na zglob 4 čvrsto, vendar prednostno snemljivo pritrjeno sedalo 5. Zglob 4 je torej vpet med sedalo 5 in drog 3. Sedalo 5 je poljubno primerno znano sedalo. Elastični zglob po drugem izvedbenem primeru je lahko različnih oblik. Na sliki 5.1 je predtsavljen elastični zglob v obliki vrtenine s konkavno obliko plašča. Na sliki 5.2 je predstavljen elastični zglob v obliki vrtenine z ravno obliko plašča, to je obliko valja, sliki 5.3 je predstavljen elastični zglob v obliki vrtenine s konkavno obliko plašča in je preko tega elementa nataknjem še elastičen obroč 11. Sila, ki vrača stol v vertikalni položaj, je najmanjša v primeru elastičnega zgloba v obliki vrtenine s konkavno obliko plašča, in največja v primeru zgloba v obliki vrtenine s konkavno obliko plašča ter nataknjenim elastičnim obročem 11. Zglob 4 je izdelan iz gume trdote od 50 do 110 SHOR.

Spodnji del osnove 2 je oblikovan kot krogelni odsek. Problem te oblike je nestabilnost stola pri neuporabi. Stol se prevrne tako, da je drog 3 skoraj vzporeden s tlemi 1. Rešitev je obtežitev osnove 2 v njenem osrednjem spodnjem delu. Druga rešitev je drugačna, ne-krogelna oblika spodnjega dela osnove 2. Spodnji del osnove 2 ima v sredini krog z zelo velikim polmerom, ki se proti robu zmanjšuje. Sredina spodnjega dela osnove 2 je tako skoraj ravna, proti robu pa je vedno bolj zaobljena. Vsekakor pa je spodnji del osnove 2 obel in osno simetričen. Vsekakor je spodnji del osnove 2 vrtenina oble oblike.

Sedalo 5 zglob 4 samodejno izravnava v pravilno horizontalno pozicijo, ki hkrati predstavlja optimalno pozicijo sedenja. Zglob 4 nadalje nudi progresiven upor pri sedenju: bolj ko je stol in pozicija sedenja odmaknjena iz središča, večja sila je potrebna, da se sedalo5 izravna v horizontalno pozicijo. Upor zgloba je možno prilagoditi teži konkretnega človeka, zato, da je zadosten, da čim bolj stimulira mišice jedra in da daje telesu signal, kje je središče sedenja in posledično podzavestno spodbuja telo, da teži v osrediščen položaj. Zaradi varnosti ima zglob omejitev gibljivosti na največ 16 stopinj od pravega kota med smerjo droda 3 in ravnino sedala 5. Gibljivost je omejena ali s posebnim robom, na katerega se nasloni sedalo 5 ploskev ali pa s samim mehanizmom v zglobu 4. Spodnji del osnove 2 je v izvedbenem primeru v obliki kroglenega odseka z radijem dolžine od 31 do 50 cm, s katerim se dotika tal le v eni točki oz. v zelo majhnem delu oboda krogle. Osnova 2 ima iz varnostnih razlogov omejen nagib z obročem po obodu osnove 2, ki dovoljuje le nagibe manjše od 30° .

Claims (5)

1. PATENTNI ZAHTEVKI

   1. Aktivni stol, to je stol za sedenje človeka, ki od uporabnika zahteva stalno senzorično in mišično aktivnost, ki ga tvorijo osnova (2), drog (3) in sedalo (5), pri čemer je spodnji del osnove (2) obel in osno simetričen in je njegova oblina obrnjena proti tlom (1) ter je v sredini, to je v osi osnove (2), na gornjo ploskev osnove (2) pritrjen drog (3), označen s tem, da je med drog (3) in sedalo (5) vstavljen zglob (4), ki samodejno vrača kot med smerjo droga (3) in ravnino sedala (5) v izhodiščni, prednostno pravi kot, pri čemer omogoča spremembo kota med drogom (3) in ravnino sedala (5) prednostno do 16° in se z večanjem kota med drogom (3) in ravnino sedala (5) povratna sila zgloba (4) povečuje.
2. 2. Stol po zahtevku 1, označen s tem, da je zglob (4) izdelan z ležajem, kjer je skozi centrično odprtino v krogli (6) vstavljen nastavek (8), ki je na gornji strani pritrjen na sedalo (5), na spodnji strani pa na vzmetno palico (9) ter je krogla (6) vrtljivo vpeta v okvir (7) in vzmetna palica (9) sega v notranjost droga (3), pri čemer je v notranjosti droga (3) regulator (10) in ima regulator (10) izvrtino, v katero je vstavljena palica (9), pri čemer je regulator (10) kontrolirano gibljiv po dolžini droga (3).
3. 3. Stol po zahtevku 1, označen s tem, da je zglob (4) izdelan iz elastičnega materiala, ki samodejno vrača kot med smerjo droga (3) in ravnino sedala (5) v izhodiščni, prednostno pravi kot.
4. 4. Stol po zahtevkih 1 in 3, označen s tem, da je elastični zglob v obliki vrtenine s konkavno obliko plašča ali v obliki valja ali v obliki vrtenine s konkavno obliko plašča in je preko tega elementa nataknjem še elastičen obroč (11).
5. 5. Stol po zahtevku 1, označen s tem, da je osnova (2) krogelni odsek z radijem dolžine od 31 do 50 cm in je v svojem osrednjem spodnjem delu obtežena tako, da je stol v neuporabi v vertikanem položaju stabilen.