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Hintergrund
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Menschen in aller Welt die früher den ganzen Tag körperlich aktiv waren leiden durch die Automatisierung von Arbeitsprozessen und die Benutzung technischer Hilfsmittel zunehmend an Bewegungsmangel. Dieser Trend ist besonders häufig am Arbeitsplatz anzutreffen wo Angestellte1
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- Begriffe in der maskulinen Form, wie zum Beispiel „der Angestellte”, „der Benutzer”, etc. sollten so verstanden werden, dass sie die feminine Form immer mit einschließen, es sei denn dies ist explizit ausgeschlossen.
häufig bis zu acht Stunden am Tag am Schreibtisch sitzen und wo die anstrengendste körperliche Aktivität darin besteht, sich ein Glas Wasser zu holen. In Verbindung mit kalorienreicher Kost, energiereichem industriell gefertigtem Essen, hat fortschreitender Bewegungsmangel zu einer Epidemie der Dickleibigkeit geführt, vor allem in hoch zivilisierten Ländern wie den USA und ähnlichen. Es gibt bereits mehrere Ansätze zu Methoden und Geräten um körperliche Bewegung am Arbeitsplatz zu fördern. Diese wurden bislang jedoch weder auf breiter Ebene eingesetzt, noch sind sie wirtschaftlich Erfolgreich.
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Densmore (
US 5,813,947 ), zum Beispiel, beschreibt eine Kombination aus Sportgerät und Schreibtisch die es Benutzern erlaubt während der Arbeit auf einem Laufband zu gehen. Jedoch ist die Höhe des Schreibtisches nicht einstellbar und das Gerät kann daher nicht von Benutzern mit verschiedenen Körpergrößen sicher genutzt werden. Von einfachsten Bürotätigkeiten abgesehen, ist es darüber hinaus unpraktisch zu arbeiten während man auf einem Laufband geht. Die vertikale Bewegung die mit dem Gehen einhergeht, destabilisiert den Oberkörper was wiederum die Feinmotorik beeinträchtigt und schreiben oder tippen schwer macht.
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Auch ist es schwer beim Gehen auf dem Laufband einen einheitlichen Abstand vom Schreibtisch einzuhalten, was die Erledigung von Schreibtischarbeit weiter erschwert und den Benutzer zwingt kognitive Ressourcen darauf zu verwenden andauernd die Gehgeschwindigkeit neu anzupassen. Benutzer müssen auch Sorge tragen, dass sie immer gut ausbalanciert sind damit sie auf dem Laufband nicht stolpern. Diese Problem treten vermehrt auf, wenn der Steigungswinkel des Laufbands erhöht wird. Darüber hinaus ist es unmöglich von Benutzern zu verlangen den ganzen Tag zu stehen und zu gehen, viele Büroangestellte könnten dies nicht ohne Schmerzen tun und würden dabei auch zu einem nicht akzeptablen Grad schwitzen. Deshalb gelingt es diesem Ansatz nicht, es Benutzern zu ermöglichen sich auf eine Art zu bewegen die während eines ganzen Arbeitstags aufrechterhalten werden kann. Schließlich, weil die Intensität der körperlichen Betätigung nur über die Erhöhung der Laufgeschwindigkeit oder des Laufbandwinkels erzielt werden kann, ist es bei dem Ansatz der von Densmore vorgeschlagen wird, unmöglich es Benutzern zu ermöglichen, die Intensität der Betätigung individuell einzustellen.
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Sportgeräte die von Neff (
US App. 2005/0054492 ) und Edelson (
US 5,257,701 ) beschrieben werden haben ähnliche Nachteile. Edelson beschreibt ein Stehfahrrad das unter einem Schreibtisch benützt wird. Jedoch führt der Gebrauch des Stehfahrrads zu abrupten vertikalen Bewegungen der Beine die, ähnlich wie beim Laufband, den Oberkörper destabilisieren. Die Benutzung des Standfahrrads macht es auch unmöglich den Abstand der Sitzfläche zur Schreibtischkante individuell einzustellen. Ist der Benutzer jedoch zu nahe am Schreibtisch, stößt er wahrscheinlich mit den Knien unten an die Schreibtischplatte. Andere haben versucht dieses Problem zu lösen in dem sie den Schreibtisch höher machen um solche Kollisionen zu verhindern; jedoch führt das Erhöhen der Tischplatte dazu, dass eine unbequeme Arbeitshaltung entsteht die es Benutzern in der Praxis unmöglich macht ein solches Sportgerät über einen acht Stunden Zeitraum zu benutzen. Edelson, schließlich, beschreibt ein Standfahrrad bei dem der Benutzer sich mit den Händen an Griffen festhalten muss um sich nicht vom Schreibtisch wegzubewegen, was es den Benutzer daran hindert die Hände für die eigentliche Arbeit zu verwenden.
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Zusammenfassung:
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Zunächst handelt es sich bei der gegenwärtigen Erfindung um einen elliptisches Trainingsgerät bestehend aus einem Sitzteil mit Sitzlehne und Sitzkissen, sowie aus zwei Pedalen die so mit dem Sitzteil verbunden sind, dass sie sich rotierend bewegen können. Die mindestens zwei Fußpedale rotieren in einer elliptischen Bahn, bei der die Horizontalkomponente der Bewegung größer ist als die Vertikalkomponente, die Sitzlehne ist beweglich relativ zum Sitzkissen um die Sitztiefe einstellen zu können und der Sitzteil ist mit nicht-elektrostatischem Gewebe bezogen.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Schreibtischarbeitsplatz in den ein Sportgerät integriert ist und das aus einem elliptischen Sitzergometer und einem Tisch besteht. Der elliptische Sitzergometer besteht aus einem Sitzteil, mit Sitzlehne und Sitzkissen, sowie aus zwei Pedalen die so mit dem Sitzteil verbunden sind, dass sie sich rotierend bewegen können. Die mindestens zwei Fußpedale rotieren in einer elliptischen Bahn, bei der die Horizontalkomponente der Bewegung größer ist als die Vertikalkomponente. Der Abstand zwischen Sitzteil und dem elliptischen Ergometer ist einstellbar und die Sitzlehne ist beweglich relativ zum Sitzkissen um die Sitztiefe einstellen zu können.
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Ein dritter Aspekt der Erfindung ist ein Schreibtischarbeitsplatz in den ein Sportgerät integriert ist und das aus einem elliptischen Sitzergometer und einem Tisch besteht. Der elliptische Sitzergometer besteht aus einem Sitzteil, mit Sitzlehne und Sitzkissen, sowie aus zwei Pedalen die so mit dem Sitzteil verbunden sind, dass sie sich rotierend bewegen können. Der Schreibtisch hat eine Querstrebe die sich nicht mehr als 13 cm von der Schreibtischplatte befindet. Die Sitzlehne ist beweglich relativ zum Sitzkissen um die Sitztiefe einstellen zu können und der Sitzteil is mit nicht-elektrostatischem Gewebe bezogen. Die Höhe der Schreibtischplatte ist einstellbar.
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Ein vierter Aspekt der Erfindung ist eine geringe Schritthöhe des Schreibtischarbeitsplatzes in den ein Sportgerät integriert ist und die aus einem Sitzteil mit Sitzlehne und Sitzkissen und einem elliptischen Ergometer besteht. Der elliptische Ergometer enthält mindestens zwei Fußpedale rotierend in einer elliptischen Bahn, bei der die Horizontalkomponente der Bewegung größer ist als die Vertikalkomponente. Mechanische Komponenten des elliptischen Ergometers befinden sich vor dem Benutzer wenn dieser auf dem Sitzteil sitzt. Der Sitzteil ist mit dem elliptischen Ergometer und/oder mit dem Tisch verbunden wobei der Abstand des Sitzteils zu den mindestens zwei Fußpedalen einstellbar ist.
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Ein fünfter Aspekt der Erfindung ist eine geringe Durchschrittshöhe des Schreibtischarbeitsplatzes in den ein Sportgerät integriert ist und der aus einem Sitzteil mit Sitzlehne und Sitzkissen und einem elliptischen Ergometer besteht. Der elliptische Ergometer enthält mindestens zwei Fußpedale rotierend in einer elliptischen Bahn, bei der die Horizontalkomponente der Bewegung größer ist als die Vertikalkomponente. Mechanische Komponenten des elliptischen Ergometers sind in den Tischteil integriert. Der Sitzteil ist mit dem Tischteil verbunden, und der Abstand des Sitzteils zu den zwei Fußpedalen ist einstellbar.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt den elliptischen Ergometer
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2 zeigt den integrierten Schreibtischarbeitsplatz
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3 zeigt den Tischteil mit einer Displaykonsole
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4 zeigt innere mechanische Komponenten des elliptischen Ergometers
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5 zeigt den Vorderteil des elliptischen Ergometers
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6 zeigt ein Flussidagramm für die Drahtlose Übertragung von Daten bezüglich der körperlichen Aktivität des Benutzers
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7 zeigt eine Alternative Ausführungsform des Schreibtischarbeitsplatzes in den ein Sportgerät integriert ist
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8 zeigt eine Ausfühurngsform mit geringer Durchschrittshöhe des Schreibtischarbeitsplatzes in den ein Sportgerät integriert ist
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Detaillierte Beschreibung
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Diese Erfindung betrifft die Entdeckung eines des Schreibtischarbeitsplatzes in den ein Sportgerät integriert ist der es Benutzern erlaubt Arbeitstätigkeiten durchzuführen und gleichzeitig den Energieumsatz zu erhöhen. Genau genommen, macht sich die Erfindung eine elliptische Beinbewegung zu Nutze, die eine Laufbewegung nachahmt. Daraus resultiert, dass Benutzer des Schreibtischarbeitsplatzes in den ein Sportgerät integriert ist keine zusätzlichen kognitiven Ressourcen aufwenden müssen und sich so voll auf ihre Arbeitsaufgaben konzentrieren können. Darüber hinaus gestatteten die in sitzender Position ausgeführten Fußbewegungen körperliche Aktivität mit geringer Intensität, so dass der Oberkörper dabei stabil bleibt und die Feinmotorik nicht gestört wird. Dabei ist vorzugsweise die Horizontalkomponente der Fußbewegung größer als die Vertikalkomponente, damit die Schreibtischplatte eine ergonomische Lage einnehmen kann.
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Diese Erfindung macht sich eine Art der körperlichen Betätigung zu Nutze die „Non-exercise activity thermogenisis” (NEAT)i (Erhöhung des Energieumsatzes durch nicht gezielt sportliche körperliche Betätigung) genannt wird. Dabei variiert die Höhe des Energieumsatzes der auf NEAT zurückzuführen ist individuell. Zum Beispiel kann eine Person die den ganzen Tag berufsbedingt zu Fuß unterwegs ist über 1,000 kcal (4,184 kJ) mehr pro Tag verbrennen als eine Person die am Arbeitsplatz Bewegungsmangel hat. Untersuchungen mit dem hier beschriebenen Gerät haben gezeigt, dass Benutzer dieses Schreibtischarbeitsplatzes in den ein Sportgerät integriert ist, abhängig vom persönlichen Fitnesslevel, durch NEAT zwischen 100 kcal (481 kJ) und mehr als 200 kcal (581 kJ) verbrennen ohne sich spürbar anzustrengen oder zu schwitzen. Selbst unsportliche Erstbenutzer konnten das Gerät über längere Zeiträume benutzen. Im Lauf eines acht ständigen Arbeitstags erlaubt diese Erfindung es, dass Benutzer zwischen 800 kcal (3.848 kJ) und 1.600 kcal (7.696 kJ) zusätzlich zum Grundumsatz verbrennen.
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Der Ausdruck „elliptische Bewegung” bedeutet Bewegung eines Objekts in einer kurvigen Bahn, der Art, dass die Summe der Abstände jedes Punkts der Bahn von zwei Fixpunkten, den Zentren, immer gleich bleibt.
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Der Ausdruck „Schritthöhe” bedeutet der vertikale Höhenunterschied zwischen der größten Höhe des Fußgelenks des Benutzers und der geringsten Höhe des Fußgelenks des Benutzers wenn die Füße des Benutzers den hinteren Rand 123 und 133 der rechten und linken Fußpedale 122 und 132 berühren so wie dies in 1 und 2 dargestellt wird.
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Der Ausdruck „geringe Durchschrittshöhe” bedeutet dass die Höhe zwischen Sitzteil und Fußpedal des Schreibtischarbeitsplatzes in den ein Sportgerät integriert ist am niedrigsten Punkt nicht mehr als 13 cm beträgt. Diese Höhe wird gemessen ausgehend vom Betriebsboden der den Schreibtischarbeitsplatz in den ein Sportgerät integriert ist umgibt.
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Der Ausdruck „liegend” bedeutet eine Körperhaltung bei der der Mensch flach gewinkelt auf dem Gesäß sitzt und dabei so gewinkelt ist, dass die Beine zumindest teilweise sich vor dem Oberkörper befinden.
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Der Ausdruck „halb-liegend” bedeutet eine Körperhaltung bei der der Mensch gerade oder fast gerade auf dem Gesäß sitzt und die die Beine zumindest teilweise sich vor dem Oberkörper befinden.
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Der Ausdruck „nicht elektrostatisches Gewebe” bedeutet ein Stoffgewebe das elektrostatischer Aufladung widersteht und das die Ableitung von elektrostatischer Aufladung fördert, zum Beispiel durch elektrische Leitfähigkeit.
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Der Ausdruck „Sitztiefe” bedeutet die nutzbare Länge des Sitzkissens auf dem der Benutzer bequem sitzen kann. Die Sitztiefe wird gemessen von dem Rand des Sitzkissens über den die Beine des Benutzers hängen zu einer imaginären oder realen Linie des Sitzkissens dort, wo es von der Sitzlehne oder der imaginären vertikalen Verlängerung der Sitzlehne durchschnitten wird dort wo der Rücken des Benutzers mit der Sitzlehne in Kontakt ist.
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Der Ausdruck „thermogenisis” bedeutet Wärmeproduktion eines lebenden Organismus durch Stoffwechsel
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Der Ausdruck „Herzfrequenz” bedeutet die Anzahl der Herzschläge des Benutzers pro Minute. Der Ausdruck „maximale Herzfrequenz” ist wie folgt definiert: Für männliche Benutzer ist die maximale Herzfrequenz in Herzschlägen pro Minute gegeben durch die Formel (210 – 0,5 × (Alter des Benutzers) – 0,01 (Körpergewicht in kg/2) + 4); für weibliche Benutzerinnen, die Formel ist (210 – 0,5 × (Alter des Benutzers) – 0,01 (Körpergewicht in kg/2))
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Der Ausdruck „Schreibtischarbeit” bedeutet Aktivitäten bei denen Feinmotorik wichtig ist, wie zum Beispiel tippen, schreiben, oder zeichnen.
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Das Design des Schreibtischarbeitsplatzes in den ein Sportgerät integriert ist gestattet es Benutzern sich körperlich mit geringer Intensität zu bewegen und gleichzeitig noch in der Lage zu sein Schreibtischarbeit effizient zu erledigen, zum Beispiel Schreibtischtätigkeiten. Weil der Körper durch den Sitz stabil gehalten wird, bleibt der Oberkörper still und der Benutzer hat daher eine „ruhige Hand” für die Schreibtischarbeit. Außerdem, weil der Sitz das Körpergewicht aufnimmt, kann der Benutzer körperliche Bewegung von geringer Intensität auch über längere Zeiträume ausführen ohne zu schwitzen. Die Arbeitsfläche ist dabei vorzugsweise auf Höhe der Ellenbogen platziert, wenn die Arme des Benutzers vertikal seitlich am Körper sich befinden. Diese Stellung erlaubt es Benutzern Arbeitstätigkeiten, wie schreiben oder tippen, genau so auszuführen, wie wenn sie an einem normalen Schreibtisch säßen. Um zu erreichen, dass die Arbeitsfläche auf Ellenbogenhöhe platziert werden kann und gleichzeitig unter dem Tisch noch Platz für körperliche Betätigung bleibt, muss der elliptische Ergometer vorzugsweise mehrere wichtige Designanforderungen erfüllen.
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Um den Energieumsatz und die Muskelkraft signifikant zu erhöhen in Folge von körperlicher Aktivität müssen große Muskelgruppen benützt und bewegt werden. Schreibtischarbeit verlangt aber nun mal gute Feinmotorik damit häufige Tätigkeiten wie schreiben oder tippen durchgeführt werden können. Es gibt die Entdeckung, dass elliptische Fußbewegungen besonders dafür geeignet sind um die Intensität von körperlicher Aktivität individuell auf Benutzer mit verschiedener körperlicher Kondition einzustellen ohne dass der Benutzer zwangsläufig den Oberkörper destabilisiert, was die Feinmotorik beeinträchtigt. Im Unterschied zu Laufbändern bei denen die Gehgeschwindigkeit oder der Anstellwinkel verändert werden muss, erlaubt der elliptische Trainer, der in einer bestimmten Ausführungsformen der Erfindung hier beschrieben wird, eine Einstellung der Intensität der körperlichen Aktivität dadurch, dass dem der Widerstand der Fußpedale erhöht wird. Durch einfaches Einstellen des Pedalwiderstandes bei der körperliche Aktivität kann dieses Gerät Benutzerverschiedener Fitness Levels fordern ohne dass sie dabei ihren Oberkörper destabilisieren und daran gehindert werden Arbeitsaufgaben effizient zu erfüllen.
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Es wird allgemein empfohlen, beim Sport eine Herzfrequenz von 85% der maximalen Herzfrequenz nicht zu überschreiten um Vorteile für Herz und Kreislauf zu optimieren. Optimale Fettverbrennung findet bei Sport mit 65% der maximalen Herzfrequenz statt. Daher wird herkömmliches Sportgerät so konzipiert, dass die Herzfrequenz auf mindestens 65% der maximalen Herzfrequenz erhöht werden kann. Weil körperliche Aktivität mit dieser Intensität zum Schwitzen führt, ist eine so hohe Intensität am Arbeitsplatz nicht erwünscht. Bei der Benutzung dieses Schreibtischarbeitsplatzes in den ein Sportgerät integriert ist, sollte die höchste Herzfrequenz daher 60% der maximalen Herzfrequenz des Benutzers nicht übersteigen. Wenn sie ihre Herzfrequenz auf 60% der maximalen Herzfrequenz beschränken, können die meisten Benutzer spürbares Schwitzen vermeiden. Noch besser wäre es, die Herzfrequenz auf 55% der maximalen Herzfrequenz des Benutzers zu beschränken. Noch etwas besser wäre es, die Herzfrequenz auf 50% der maximalen Herzfrequenz des Benutzers zu beschränken. Noch etwas besser wäre es, die Herzfrequenz auf 45% der maximalen Herzfrequenz des Benutzers zu beschränken.
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Während der körperlichen Aktivität bewegen Benutzer die Füße in einer elliptischen Bahn, bei der die Horizontalkomponente der Bewegung größer ist als die Vertikalkomponente. Sportgeräte bei der die Horizontalkomponente und die Vertikalkomponente gleich sind, wie zum Beispiel Fahrradergometer, führen dazu, dass der Benutzer sich bei der Benutzung hin und her wiegt, selbst dann, wenn die Tretgeschwindigkeit gering ist. Dieses Wiegen des Körpers betrifft auch den Oberkörper was die Feinmotorik beeinträchtigt. Deshalb ist es besser wenn die Füße sich in einer elliptischen Bahn bewegen, bei der die Horizontalkomponente der Bewegung größer ist als die Vertikalkomponente. Durch die Reduzierung der Vertikalkomponente verbessert sich die Stabilität des Oberkörpers und der Benutzer kann Arbeitshandlungen effizient durchführen.
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Vorzugsweise hat der elliptische Ergometer eine geringe Schritthöhe. Während der Benutzung bewegen sich die auf den Fußpedalen abgestellten Füße des Benutzers in einer elliptischen Bahn. Diese elliptische Bahn hat eine Horizontalkomponente und eine Vertikalkomponente. Ist die Vertikalkomponente zu groß, kollidieren die Knie mit der Arbeitsplatte wenn diese so eingestellt ist, dass der Schreibtisch bequem benutzt werden kann, zum Beispiel auf Höhe der Ellenbogen. Zusätzlich wird der Oberkörper destabilisiert, worunter die Feinmotorik leidet. Auf der anderen Seite, wenn die Vertikalkomponente zu niedrig ist oder ganz fehlt, involviert die körperliche Aktivität nicht die großen Muskelgruppen der Beine des Benutzers und der Benutzer wird daran gehindert Muskeltonus und Kraft zu erhöhen und es verringert sich auch der Energieumsatz des Benutzers. Eine geringe Schritthöhe erlaubt die Positionierung der Arbeitsplatte in einer bequemen Höhe und gewährt dem Benutzer gute Feinmotorik. Es ist daher vorzuziehen, dass die Schritthöhe 20 cm oder weniger beträgt. Noch besser ist eine Schritthöhe von 12 cm oder weniger. Noch einmal besser ist eine Schritthöhe von 5 cm oder weniger.
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Weil der Sitzteil auch als der hauptsächlich genutzte Bürostuhl des Benutzers dienen kann, auf dem der Benutzer jeden Tag lange sitzt, sind Komfort und richtige Einstellung wichtig. Genauer, es ist wichtig, dass die Knie des Benutzers im richtigen Abstand über die Sitzkissenendkante hinaus ragen. Wenn das Sitzkissen nicht tief genug ist, befinden sich die Knie des Benutzers zu weit von der Sitzkissenkante entfernt was dazu führt, dass das Sitzkissen unangenehm in die Sehnen der Oberschenkelmuskulatur drückt. Ist das Sitzkissen zu lang, hört es bei den Waden auf und der Benutzer ist nicht in der Lage die Knie richtig abzuwinkeln. Um es Benutzern zu gestatten einen ganzen Arbeitstag lang bequem auf dem Sitz zu sitzen, ist es deshalb vorzugsweise so, dass die Tiefe des Sitzkissens einstellbar ist. In einer Ausführungsform die in 1 dargestellt wird kann der Benutzer über das Bauteil zur Verstellung des Sitztiefe 119 der Sitzlehne 114, die Sitzlehne 114 im Verhältnis zum Sitzkissen 112 einstellen. Wird das Bauteil zur Verstellung der Sitztiefe 119 bedient, dreht sich die Sitzlehne 114 um den Drehpunkt 117 was es dem Benutzer erlaubt, die Entfernung der Sitzlehne 114 zur vorderen Sitzkissenkante 112 entweder länger oder kürzer zu machen. Die dabei entstehende Veränderung des Anstellwinkels der Sitzlehne 114 wird dabei durch die Drehung des Drehpunkts 116 wieder ausgeglichen.
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Während der körperlichen Aktivität entsteht an den Beinen des Benutzers Reibung. Wird die körperliche Aktivität über längere Zeiträume aufrechterhalten, kann es zur Aufladung mit statischer Elektrizität kommen. Statische Aufladung ist besonders in trockenen klimatischen Zonen und während des Winters wahrscheinlich. In gewöhnlichen Trainingszentren wird diese Aufladung beim Schwitzen wieder abgeleitet. Bei Tests mit diesem Schreibtischarbeitsplatz in den ein Sportgerät integriert ist wurde jedoch entdeckt, dass die Beinbewegungen zur statischen Aufladung führen. Fasst der Benutzer dann Metallgegenstände an kann die Entladung zu einem schmerzhaften elektrischen Schock führen der potentiell auch elektronisches Gerät beschädigen kann. Deshalb sollte der Stoff des Sitzkissens und/oder der Sitzlehne vorzugsmäßig aus nicht elektrostatischem Gewebe sein. Vorzugsweise sollte dieses Stoffgewebe elektrisch leitend sein, so dass statische Elektrizität abgeleitet werden kann und sich nicht sammelt.
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1 zeigt einen elliptischen Ergometer 100 der Aspekte der vorgestellten Erfindung umfasst. Der elliptische Ergometer 100 schließt ein einen Sitzteil 110, rechte und linke elliptische Fußpedalteile 120 und 130, eine Karosserie 140, ein Transportbauteil 150 und eine Schiene 160 auf der der Sitzteil sich bewegen kann. Der Sitzteil 110 schließt ein ein Sitzkissen 112, eine Sitzlehne 114, einen rollenden Sitzschemel 115, einen Drehpunkt zur Winkelverstellung 116, einen Drehpunkt zur Verstellung der Sitzkissentiefe 117, ein Bauteil zur Verstellung des Abstands 118, und ein Bauteil zur Verstellung der Sitztiefe 119. Das rechte Fußpedalteil 120 schließt ein eine rechte Fußplatte 122, einen rechten hinteren Rand, 123, eine Kurbelwelle 124, eine rechte Verbindungsstange 126, ein rechtes Drehpunktrad 128 und eine rechte Radführung, 129. Das Transportbauteil 150 besteht aus vorderen Transporträdern 152 und hinteren Transporträdern 154.
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Das Sitzkissen 112 ist mechanisch mit dem rollenden Sitzschemel 115 verbunden. Die Sitzlehne 114 ist schwenkbar mit dem Sitzkissen 112 verbunden wobei es einen einen Drehpunkt zur Winkelverstellung 116 und einen Drehpunkt zur Verstellung der Sitzkissentiefe 117 gibt. Das Bauteil zur Verstellung des Abstands 118 ist mechanisch mit dem rollenden Sitzschemel 115 und der Schiene 160 verbunden auf der der Sitzschemel sich bewegen kann. Das Bauteil zur Verstellung der Sitztiefe 119 is mechanisch mit dem Drehpunkt zur Verstellung der Sitzkissentiefe 117 verbunden. Die rechte Fußplatte 122 ist mechanisch mit der rechten Verbindungsstange 126 verbunden. Die rechte Verbindungsstange 126 is drehbar mit der Kurbelwelle 124 verbunden. Das rechte Drehpunktrad 128 ist mechanisch mit der rechten Verbindungsstange 126 verbunden. Das rechte Drehpunktrad 128 ist im Kontakt mit der rechten Radführung 129. Die vorderen und hinteren Transporträder 152 und 154 sind drehbar mit der Karosserie verbunden und haben Kontakt dem Betriebsboden 170. Die Schiene 160 is mechanisch mit der Karosserie 140 verbunden.
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Während der Benutzung dreht sich die Sitzlehne 114 um den Drehpunkt zur Winkelverstellung 116 damit der Winkel der Sitzlehne 114 verstellt werden kann. Die Verstellung des Abstands 118 erlaubt es dem Benutzer den Abstand des Sitzkissens 112 zu der rechten und linken Fußplatte 122 und 132 zu verstellen. Durch diese Verstellmöglichkeit kann der elliptische Ergometer von Menschen mit einer Körperhöhe von 148 cm bis 200 cm bequem benutzt werden. Wenn der Benutzer die Verstellung des Abstands 118 entgegen dem Uhrzeigersinn zieht, kann der Sitzschemel 115 auf der Schiene 160 gleiten. Lässt der Benutzer die Verstellung des Abstands 118 wieder los, verriegelt sich der Sitzschemel 115 in einer von mehreren möglichen Stellungen auf der Schiene 160. Die Verstellung der Sitztiefe 119 erlaubt es dem Benutzer die Tiefe des Sitzkissens 112 einzustellen in dem die Position der Sitzlehne 114 im Bezug auf das Sitzkissen 112 verstellt wird. Wenn der Benutzer die Verstellung der Sitztiefe entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt, drehen sich Sitzlehne 114 und der Drehpunkt zur Winkelverstellung 116 um den Drehpunkt zur Verstellung der Sitzkissentiefe 117. Eine Drehung um den Drehpunkt zur Verstellung der Sitzkissentiefe 117 im Uhrzeigersinn verkürzt dabei die Tiefe des Sitzkissens 112, während die Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn, die Tiefe des Sitzkissens 112 verlängert. Gibt der Benutzer die Verstellung der Sitztiefe 119 frei, dann verriegelt sich die Position der Sitzlehne 114 im Bezug auf das Sitzkissen 112.
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Herkömmliche Sportgeräte sind mit Wasser undurchlässigem Material überzogen, wie zum Beispiel Vinyl, oder Leder, so dass Geräte leicht sauber gewischt werden können. Derartige Materialien verhindern den Transfer von Wärme oder Feuchtigkeit weg vom Benutzer. Vorzugsweise, sind das Sitzkissen 112 und/oder die Sitzlehne 114 mit durchlässigem, leicht elektrisch leitendem Material überzogen. Nicht elektrostatisches Material sollte vorzugsweise mit elektrisch leitendem oder leicht elektrisch leitenden Material überzogen. Die während der Benutzung zwischen dem Körper des Benutzers und dem elliptischen Ergometer 100 oder zwischen den Beinen des Benutzers erzeugte statische Elektrizität wird durch den Stoff des Sitzkissens 112 und den Stoff der Sitzlehne abgeleitet, was das Anstauen von elektrostatischen Aufladungen verhindert. Darüber hinaus, sollte der Stoffbezug des Sitzkissens 112 oder der Sitzlehne 114 vorzugsweise durchlässig sein, so dass die während der körperlichen Aktivität vom Benutzer produzierte Wärme und Feuchtigkeit vom Benutzer weggeleitet werden können. Noch vorteilhafter wäre es, wenn das Stoffgewebe des Sitzkissens 112 und/oder der Sitzlehne 114 aus Gitterstoffen bestehen durch die Umgebungsluft zirkulieren kann, was weiter dazu beiträgt Wärme und Feuchtigkeit vom Körper des Benutzers wegzuleiten um das Schwitzen zu reduzieren. Eine alternative Ausführungsart ist es das Sitzkissen 112 und/oder die Sitzlehne mit einem elektrostatischem Schirm aus Nanopartikeln zu beschichten um elektrostatische Aufladung zu verhindern.
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Während der Benutzung des elliptischen Ergometer 100 ist der Benutzer in einer liegenden oder halb liegenden Körperposition. Dabei stehen die Füße des Benutzers auf der rechten und linken Fußplatte 122 und 132 und befinden sich in einer elliptischen Bewegung. Die rechte und linke Verbindungsstange 126 und 136 bewegen sich dann vor und zurück mit einer teilweisen Drehung um das rechte und linke Drehpunktrad 128 und 138, wobei sich die Kurbelwelle 124 im Kreis dreht. Das rechte und linke Drehpunktrad 128 und 138 bewegen sich vor und zurück in der rechten und linken Radführung 129 und 139. Vorzugsweise ist die elliptische Bewegung der rechten und linken Fußplatte 122 und 132 der Art, dass die Horizontalkomponente der Bewegung größer ist als die Vertikalkomponente.
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Die vorderen und hinteren Transporträder 152 und 154 des Transportbauteils 150 sind im Kontakt mit und rollen auf dem Betriebsboden 170 was es dem Benutzer ermöglicht, den elliptischen Ergometer 100 leicht vor und zurück zu bewegen. Im Gegensatz zu herkömmlichem Sportgerät wo Fixierung wünschenswert ist, erlaubt die Mobilität des elliptischen Ergometers 100 ihn vor und zurück zu bewegen um ihn in bequemer Reichweite zum Tischbauteil 220 zu stellen. Die bequeme Positionierung des elliptischen Ergometers 100 im Bezug auf das Tischbauteil 220 ist wichtig, da der Benutzer den elliptischen Ergometer 100 während des Großteils des Arbeitstages benutzen kann. Darüber hinaus, erlaubt es die Bewegbarkeit die vom Transportbauteil 150 ausgeht, vom elliptischen Ergometer 100 leicht auf und wieder abzusteigen. Wenn der Benutzer vom elliptischen Ergometer 100 absteigen will, kann dieser leicht vom Tischbauteil 220 weg bewegt werden. In einer alternativen Bauweise, bewegt sich der elliptische Ergometer 100 an einer Schiene die unter dem Tischbauteil 220 läuft.
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Vorzugsweise ist der Platzbedarf des Schreibtischarbeitsplatzes in den ein Sportgerät integriert ist identisch mit dem eines normalen Schreibtischarbeitsplatzes. Weil der integrierte Ergometer täglich bis zu acht Stunden benutzt wird, sollten elliptischer Ergometer und Tischbauteil von hoher Bauqualität sein. Deshalb sollten auch hochfeste Materialien und professionell durchkonstruierte Ausführungsformen verwendet werden. Darüber hinaus, sollte die Benutzung des Schreibtischarbeitsplatzes in den ein Sportgerät integriert ist vorzugsweise geringe Geräusche verursachen, so dass andere Mitarbeiter nicht gestört werden. Dieses Ziel kann dann erreicht werden, wenn qualitativ hochwertige Materialien so verwendet werden, dass Reibung und Vibration minimiert werden. Vorzugsweise sollte die Ausführungsform des Schreibtischarbeitsplatzes in den ein Sportgerät integriert ist Materialien mit einschließen, die Lärm und Vibration dämmen.
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In einer anderen Bauweise dreht sich das Sitzbauteil 110 mit oder gegen den Uhrzeigersinn und zwar der Art, dass mobilitätsbehinderte Benutzer, zum Beispiel ältere Menschen oder übergewichtige Menschen es leichter haben auf den elliptischen Ergometer 100 auf oder abzusteigen. Zum Beispiel, wenn ein Benutzer auf den elliptischen Ergometer 100 aufsteigen möchten, kann das Sitzteil 110 nach rechts oder links gedreht werden. Sitzt der Benutzer dann auf dem Sitzteil 110, kann die das Sitzteil 110 wieder so gedreht werden, dass es für körperliche Aktivität genutzt werden kann.
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2, zeigt einen elliptischen Ergometer 100 und einen Schreibtischarbeitsplatz 200, der Aspekte dieser Erfindung illustriert. Der elliptische Ergometer 100 schließt ein eine linkes elliptisches Fußbauteil 130 und ein Transportbauteil 150. Das linke elliptische Fußbauteil schließt ein eine linke Fußplatte 132, einen linken hinteren Rand 132, eine linke Verbindungsstange 136, ein linkes Drehpunktrad 138 und eine linke Radführung 139. Das Transportbauteil 150, schließt eine Schiene 156 ein. Der Schreibtischarbeitsplatz 200 schließt ein, eine optionale Displaykonsole 210 und ein Tischbauteil 220. Die Displaykonsole 210 schließt ein das Gehäuse 212, den Bildschirm 214, die Tastatur 216 und die Befestigungsklammer 218. Der Schreibtischarbeitsplatz 220 schließt ein die Arbeitsplatte 222, die Verstärkungsstrebe 223, die rechte feste Säule 224, die linke feste Säule, die rechte bewegliche Säule 226, die linke bewegliche Säule 227, eine Displaykonsolen- und/oder Tastaturbauteil zur Einstellung der Tischhöhe, ein linkes Teleskopbauteil 229 und ein rechtes Teleskopbauteil 230.
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Die linke Fußplatte 132 ist mechanisch verbunden mit der linken Verbindungsstange 136. Die linke Verbindungsstange 136 ist drehbar verbunden mit der Kurbelwelle 124. Das linke Drehpunktrad 138 is mechanisch verbunden mit der linken Verbindungsstange 136. Das linke Drehpunktrad 138 hat Kontakt mit der linken Radführung 139. Die Schiene 216 it im Kontakt mit dem Betriebsboden 170 und ist gleitend mit dem Karosserie 140 verbunden.
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Die Arbeitsfläche 222 ist mechanisch mit der rechten und linken beweglichen Säule 226 und 227 verbunden. Die rechte und linke bewegliche Säule 226 und 227 ist jeweils gleitend verbunden mit der rechten bzw. linken festen Säule 224 und 225. Die rechte und linke feste Säule 224 und 225 haben Kontakt mit dem Betriebsboden 170. Das rechte und linke Teleskopbauteil 229 und 230 ist jeweils mechanisch verbunden mit der rechten bzw. linken festen Säule 224 und 225. Das rechte und linke Teleskopbauteil 229 und 230 sind in die rechte bzw. linke bewegliche Säule 226 und 227 geschraubt. Die Verstärkungsstrebe 223 ist mechanisch verbunden zwischen der rechten und linken festen Säule 224 und 225. Die Höhenverstellung 228 ist mechanisch mit der Unterseite der Arbeitsplatte 222 verbunden und kommuniziert mit dem rechten und linken Teleskopbauteil 229 und 230. Die Tastatur 216 und der Bildschirm 214 befinden sich in dem Gehäuse 212. Das Gehäuse is mechanisch mit der Halteklammer 218 verbunden. Die Halteklammer 218 ist mit mechanisch mit der Arbeitsfläche 222 verbunden. Die Displaykonsole 210 empfängt Daten durch die Datenbuchse 514 des elliptischen Ergometer 100 auf elektronischem Weg.
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Vorzugsweise ist die Displaykonsole 210 nicht fest mit dem elliptischen Ergometer 100 verbunden. Statt dessen, ist es besser wenn die Displaykonsole 210 mit der Arbeitsfläche 222 des Tischteils 220 verbunden ist. Diese Ausführungsform erlaubt es dem Benutzer Benutzungsdaten leichter abzulesen ohne sich von der Arbeitsaufgabe abwenden zu müssen. Darüber hinaus erlaubt es die Anbringung auf der Arbeitsfläche 222 des Tischteils 220 dem Benutzer den Sitzteil 110 des elliptischen Ergometer 100 leichter zu besteigen bzw. von diesem wieder abzusteigen und dazu noch die Bauteile zur Verstellung des Abstands und zur Verstellung der Sitztiefe 118 und 119 ohne Hindernis zu verstellen. Die Displaykonsole 210 kann dabei mit einer Halteklammer 218 an der Arbeitsplatte 222 befestigt werden. In einer Ausführungsform ist die Halteklammer 218 nach der Norm der Video Electronics Association (VESA) Mounting Interface Standard (MIS) hergestellt – dem so genannten „VESA mount”. Zum Beispiel kann die Halteklammer 218 die an der Rückseite der Displaykonsole 210 sich befindet, eine Halteklammer nach der Norm VESA MIS-D 75 sein.
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Die Verstärkungsstrebe 223 ist vorzugsweise am unteren Ende der rechten festen Säule und der linken festen Säule 224 und 225 befestigt. Eine derartig niedrige Platzierung der Verstärkungsstrebe 223 erlaubt es den elliptischen Ergometer 100 so unter dem Tischteil 220 zu platzieren, dass die rechte und linke Fußplatte 122 und 132 nicht die Verstärkungsstrebe 223 berührt. Die Platzierung des elliptischen Ergometers 100 unter dem Tischteil 220 erlaubt es dem Benutzer sich so zu positionieren, dass die Distanz zur Arbeitsfläche 222 des Tischteils 220 bequem ist. Um zu verhindern, dasss die Fußplatten mit der Verstärkungsstrebe 223 kollidieren, sollte die untere Kante der Verstärkungsstrebe 223 sich vorzugsweise nicht mehr als 45 cm über dem Betriebsboden 170 befinden. Noch mehr von Vorteil ist es, wenn die untere Kante der Verstärkungsstrebe 223 sich nicht mehr als 30 cm über dem Betriebsboden 170 befindet. Noch einmal vorteilhafter ist es wenn sich die untere Kante der Verstärkungsstrebe 223 sich nicht mehr als 15 cm über dem Betriebsboden 170 befindet. Diese Art der Platzierung stellt sicher, dass der Tischteil 220 seitlich stabil ist und Drehbewegungen widersteht ohne die Benutzung des elliptischen Ergometer 100 zu beeinträchtigen.
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In einer anderen Bauweise ist der Tischteil 220 ein Tisch mit vier Beinen. Wird ein Tisch mit vier Beinen verwendet, ist keine Verstärkungsstrebe notwendig und der Benutzer kann bei körperlicher Aktivität die rechten und linken Fußplatten 122 und 132 des elliptischen Ergometers 100 ohne Hindernisse bewegen.
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In einer vorzuziehenden Ausführungsform hat der Tischteil 220 ein Kabelkontrollsystem 520. Ein Aspekt des Kabelkontrollsystems 520 ist eine Rohr durch das Kabel, zum Beispiel Computerkabel, Telefonkabel oder Stromkabel geführt werden um zu verhindern dass solche Kabel die Bewegung der rechten und linken Fußplatte 122 und 132 und der rechten und linken Verbindungsstange 126 und 136 des elliptischen Ergometers 100 behindern. Vorzugsweise ist dieses Rohr an der Unterseite der Arbeitsfläche 222 des Tischteils 220 und/oder an einer der beiden Säulen befestigt. Eine alternative Ausführungsform ist ein Kabelkontrollsystem 520 aus Spannklammern die Kabel an der Unterseite der Arbeitsfläche 222 und/oder an einer oder beiden Säulen befestigen.
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Während der Benutzung kann der elliptische Ergometer 100 leicht auf dem Gleis 156 verschoben werden, damit der elliptische Ergometer 100 näher an oder weiter von dem Tischteil 220 positioniert werden kann. Der Benutzer stellt die Höhe der Arbeitsfläche 222 durch die Höhenverstellung 228 ein. Die Höhenverstellung 228 schickt dann ein elektrisches Signal an das rechte und linke Teleskopbauteil 229 und 230 welche die rechte und linke bewegliche Säule 226 und 227 hinauf oder hinunter bewegen. In einer alternativen Ausführungsform, wird die Höhe der Arbeitsfläche 222 des Tischteils 220 durch einen Handmechanismus verstellt. Der Handmechanismus is verbunden mit dem rechten und linken Teleskopbauteil 229 und 230, so dass Drehung des Handmechanismus in eine Richtung die rechte und linke bewegliche Säule 226 und 227 hebt, während Drehung des Handmechanismus in die andere Richtung die Säulen senkt. Solch eine Ausführungsform könnte die Produktionskosten des Schreibtischarbeitsplatzes in den ein Sportgerät integriert ist senken
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Während der Benutzung des elliptischen Ergometers 100 werden Daten die körperliche Aktivität betreffend vom elliptischen Ergometer 100 auf die Displaykonsole 210 übertragen. Diese Daten, wie zum Beispiel Umdrehungen pro Minute (U/min), verbrannte Kalorien, zurückgelegte Entfernung oder Herzfrequenz, werden auf dem Bildschirm 214 dargestellt. Durch bedienen der Tastatur 216 kann der Benutzer persönliche Parameter eingeben, wie zum Beispiel Alter, Körperhöhe und Gewicht. Darüber hinaus, kann der Benutzer die Widerstandsintensität über die Tastatur 216 steuern. Die persönlichen Parameter werden von der Displaykonsole 210 zum elliptischen Ergometer 100 übertragen.
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Körperliche Aktivität und Schreibtischarbeit können zeitgleich an diesem Schreibtischarbeitsplatz in den ein Sportgerät integriert ist ausgeführt werden. Vorzugsweise werden körperliche Aktivität und Schreibtischarbeit zeitgleich über einen Zeitraum von mindestens zwei Stunden während einer zehn Stunden Periode durchgeführt. Noch besser ist es wenn körperliche Aktivität und Schreibtischarbeit zeitgleich über einen Zeitraum von mindestens vier Stunden während einer zehn Stunden Periode durchgeführt werden. Noch einmal besser ist es wenn körperliche Aktivität und Schreibtischarbeit zeitgleich über einen Zeitraum von mindestens sechs Stunden während einer zehn Stunden Periode durchgeführt werden. Die zeitgleichen Aktivitäten müssen nicht am Stück durchgeführt werden. Zum Beispiel können zeitgleiche körperliche Aktivität und Schreibtischarbeit während mehrerer einzelner Zeitsegmente durchgeführt werden, die, wenn sie zusammen addiert werden, eine Gesamtsumme von mindestens zwei Stunden in einer zehn Stunden Periode, von mindestens vier Stunden in einer zehn Stunden Periode oder von mindestens sechs Stunden in einer zehn Stunden Periode ergeben.
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In einer möglichen Ausführungsform ist die Arbeitsfläche 222 des Tischteils 220 horizontal verstellbar. Diese Verstellbarkeit erlaubt es Benutzern die Arbeitsfläche 222 näher an den Sitzteil 110 zu schieben oder weiter davon weg während die Säulen des Tischteils 220 am Platz bleiben. In einer Ausführungsform gleitet die Arbeitsfläche 222 mit Hilfe von Kugellagern und die horizontale Stellung der Arbeitsplatte 222 wird manuell eingestellt. In einer anderen Ausführungsform ist die Arbeitsfläche 222 mechanisch mit seitlichen Gleitschienen verbunden. In noch einer anderen Ausführungsform, wird die horizontale Stellung der Arbeitsplatte 222 durch einen Elektromotor verstellt der vom Benutzer bedient wird.
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In einer anderen Ausführungsform kann die Höhe des Sitzkissens 112 unabhängig vom Abstand des Sitzkissens 112 von der rechten und linken Fußplatte 122 und 123 eingestellt werden. Diese Einstellung macht das Sitzkissen 112 höher oder tiefer im Bezug zur Schiene 160 und zwar ohne den Abstand vom Sitzkissen 112 zu den Fußplatten zu verändern. In einer möglichen Ausführungsform wird diese Höhenverstellbarkeit durch eine Gasdrucksitzverstellung erreicht. In einer anderen Ausführungsform wird Höhenverstellbarkeit durch die Montage von Distanzhaltern unter dem Sitzkissen 112 erreicht. In noch einer anderen Ausführungsform wird die Sitzhöhe elektronisch bestimmt und das Sitzkissen 112 wird durch einen Elektromotor angehoben und tiefer gefahren.
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In einer alternativen Ausführungsform werden persönliche Parameter und/oder Benutzerdaten drahtlos von der Displaykonsole 210 auf ein schnurloses Gerät des Benutzers übertragen, wie zum Beispiel ein Mobiltelefon. Eine Alternative ist es wenn persönliche Parameter und/oder Benutzerdaten vom elliptischen Ergometer 100 auf ein schnurloses Gerät des Benutzers übertragen werden. Die Übertragung von Daten zwischen der Displaykonsole 210 und dem elliptischen Ergometer 100, zwischen der Displaykonsole 210 und dem schnurlosen Gerät des Benutzers, oder zwischen dem elliptischen Ergometer 100 und dem schnurlosen Gerät des Benutzers kann durchgeführt werden über ein Datenkabel, zum Beispiel ein „Unversal Serial Bus” (USB) Kabel oder Daten können drahtlos übertragen werden so wie zum Beispiel über „Radio Frequency” (RF) Protokoll.
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In einer Ausführungsform ist die Displaykonsole 210 auf der Arbeitsfläche 222 des Tischteils 220 befestigt und Daten werden drahtlos zwischen der Displaykonsole 210 und dem elliptischen Ergometer 100 übertragen. Die drahtlose Übertragung von Daten, im Gegensatz zu der Kabel gestützten Übertragung von Daten gestattet die Benutzung der rechten und linken Fußplatte 122 und 132 und der rechten und linken Verbindungsstange 126 und 136, ohne dass Datenkabel der Displaykonsole 210 des elliptischen Ergometer 100 im Weg sind.
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3 zeigt den Tischteil 220 und die Displaykonsole 210 und damit Aspekte dieser Erfindung. Der Tischteil schließt ein die Arbeitsfläche 222 und die Höhenverstellung 228. Die Displaykonsole 210 schließt ein das Gehäuse 212, den Bildschirm 214, die Tastatur 216 und die Befestigungsklammer 218.
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Eine vorzuziehende Ausführungsform benützt als Tischteil 220 einen „NEWHEIGHTSTM” elektrisch höhenverstellbaren Tisch der Firma RIGHTANGLETM Ergonomic Products in Schofield, Wisconsin, USA. Vorzugsweise hat die Fläche der Arbeitsplatte 222 des Tischteils 220 mindestens eine Größe von 2.600 cm2. Noch besser ist es wenn die die Fache der Arbeitsplatte 222 des Tischteils 220 mindestens eine Größe von 5.200 cm2 hat. Noch einmal besser ist es wenn die die Fläche der Arbeitsplatte 222 des Tischteils 220 mindestens eine Größe von 10.400 cm2 hat.
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4 zeigt einen elliptischen Ergometer 100 der Aspekte der Erfindung darlegt, wobei einen Teil der Karosserie 140 entfernt wurde. Der elliptische Ergometer 100 schließt ein, ein Schwungrad 410, ein Kurbelrad 412, einen Treibriemen 414, eine Montierplatte 416, einen Rahmen 418, einen elektromagnetischen Widerstandserzeuger 420, eine elektronische Steuerung 430, ein Stromkabel 432 und ein Datenkabel 434.
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Die Montierplatte 416 is mechanisch mit dem Rahmen 418 verbunden. Das Schwungrad 410 is drehbar mit der Montierplatte 416 verbunden. Das Kurbelrad 412 is drehbar mit dem Rahmen 418 verbunden. Wenn der elliptische Ergometer 100 komplett zusammen gebaut ist, ist das Kurbelrad 412 mechanisch mit der Kurbelwelle 124 verbunden (hier nicht abgebildet). Der Treibriemen 414 verbindet das Kurbelrad 412 mit dem Schwungrad 410, so dass die Drehenergie des Kurbelrads 412 auf das Schwungrad 410 übertragen wird. Vorzugsweise läuft der Treibriemen 414 außen am Kurbelrad 412 und innen am Schwungrad 410. Der elektromagnetische Widerstandserzeuger 420 is mechanisch mit der Montierplatte 416 verbunden. Der elektromagnetische Widerstandserzeuger 420 wirkt magnetisch auf das Schwungrad 410. Die elektronische Steuerung 430 ist mechanisch mit dem Rahmen 418 verbunden. Die elektronische Steuerung 430 kommuniziert elektrisch mit derm elektromagnetischen Widerstandserzeuger 420. Das Stromkabel 432 is elektrisch verbunden mit der elektronischen Steuerung 430. Das Datenkabel kommuniziert elektrisch mit der elektronischen Steuerung 430.
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Bei Benutzung bringt die elliptische Bewegung der rechten und linken Fußplatten 122 und 132, die Kurbelwelle 124 zum Drehen. Die Drehenergie der Kurbelwelle 124 wird dabei auf das Kurbelrad 412 übertragen, welches die Drehenergie dann auf das Schwungrad 410 mittels des Treibriemens 414 überträgt. Wenn Benutzer körperlich aktiv sind, wird die elektronische Steuerung 430 über das Stromkabel 432 mit Strom versorgt. Die elektronische Steuerung 430 überträgt einen Teil dieses Stroms auf den elektromagnetischen Widerstandserzeuger 420 der ein elektromagnetisches Feld nahe des Schwungrads 410 aufbaut. Das elektromagnetische Feld das vom elektromagnetischen Widerstandserzeuger 420 aufgebaut wird, bremst dabei das Schwungrad 410 ab, was dazu führt, dass mehr Drehenergie am Kurbelrad 412 aufgewendet werden muss um das Schwungrad 410 zu drehen. Wird durch diesen Vorgang die Stärke des elektromagnetischen Felds, das der elektromagnetische Widerstandserzeuger 420 aufbaut verstärkt, erhöht sich der Widerstand an der Kurbelwelle 124 und daher auch an der rechten und linken Fußplatte 122 und 132. Daher führt eine Verstärkung des magnetischen Felds zu einer Erhöhung des Aufwands der körperlichen Aktivität. Die Stärke des elektromagnetischen Felds das durch den elektromagnetischen Widerstandserzeuger 420 aufgebaut wird kann durch den Benutzer eingestellt werden, vorzugsweise durch Bedienung an der Displaykonsole 210. Die Displaykonsole 210 schickt dann Daten zur elektronischen Steuerung 430 des elliptischen Ergometer 100. Die elektronische Steuerung 430 erhöht oder vermindert dann den Widerstand der Fußplatten je nach Wunsch des Benutzers.
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Vorzugsweise ist das Schwungrad 410 schwer, so dass es ein großes Schwungmoment hat. Eine vorzuziehende Bauweise ist wenn das Schwungrad ungefähr 20 kg wiegt. Ein Schwungrad mit einem große Schwungmoment kann die nicht linearen Kräfte die die Fuße der Benutzer auf die rechten und linken Fußplatten 122 und 132 übertragen, ausgleichen, was die Benutzung des elliptischen Ergometer ausgeglichener macht so dass Benutzer sie subjektiv als angenehmer empfinden.
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5 zeigt die Vorderseite des elliptischen Ergometer 100 und illustriert gewisse Aspekte dieser Erfindung. Der elliptische Ergometer 100 schließt ein, ein Interface 510, eine Strombuchse 512, eine Datenbuchse 514 und ein Kabelleitungssystem 520. Das Kabelleitungssystem schließt ein, Kabelbinder 522
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Das Interface 510 ist mechanisch mit dem Transportbauteil 150 verbunden. Die Datenbuchse 514 is mechanisch mit dem Interface 510 verbunden. Die Kabelbinder 522 sind mechanisch mit dem Transportbauteil 150 verbunden. Die Strombuchse is elektrisch mit dem Stromkabel 432 verbunden. Die Datenbuchse kommuniziert elektrisch mit dem Datenkabel 434.
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Bei Benutzung wird die Strombuchse über eine externe Stromquelle mit einem externen Stromkabel mit Strom versorgt. Der elliptische Ergometer 100 ist dann mit einem externen Datenkabel mit der Displaykonsole 210 über die Datenbuchse 514 verbunden. Vorzugsweise werden das externe Stromkabel und das externe Datenkabel mit den Kabelbindern 522 gesichert. Wenn der Benutzer mit der Benutzung des elliptischen Ergometer 100 beginnt, werden körperliche Aktivitätsdaten, wie zum Beispiel U/min, und Arbeitsleistung in Watt von dem Steuergerät 430 über die Datenbuchse 514 auf die Displaykonsole 210 übertragen. Darüber hinaus werden vom Benutzer gewählte Parameter, wie zum Beispiel der gewünschte Widerstand vom Display 210 über die Datenbuchse 514 zum Steuergerät 430 übertragen was dann das elektromagnetische Feld, welches vom elektromagnetischen Widerstandserzeuger aufgebaut wird, einstellt.
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Eine alternative Ausführungsform ist es wenn das Interface 510 ein drahtloses Interface ist und Benutzerdaten sowie Benutzer Einstellungen drahtlos zwischen der Displaykonsole 210 und dem Interface 510 übertragen werden. Als Alternative können die Daten auch drahtlos zwischen der elektronischen Steuerung 430 und der Displaykonsole übertragen werden. Jedoch in einer anderen Ausführungsform befindet sich das Interface 510 auf der Karosserie 140 des elliptischen Ergometer 100. In noch einer anderen Ausführungsform ist das Interface 510 direkt an der elektronischen Steuerung 430 angebracht und empfängt und schickt Daten drahtlos.
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Die Drehenergie des Schwungrads 410 die durch die körperliche Aktivität erzeugt wird, kann teilweise in Elektrizität umgewandelt werden. Diese elektrische Energie kann dann zum Steuergerät 430 übertragen werden. In einer anderen Ausführungsform wird die elektrische Energie zur Displaykonsole übertragen.
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Bei einer vorzuziehenden Ausführungsform befinden sich die mechanischen Bauteile des elliptischen Ergometers, wie zum Beispiel die mechanischen Bauteile die in 4 gezeigt werden, vor und nicht unter dem Sitz. Vorzugsweise sind die mechanischen Komponenten des elliptischen Ergometers nicht unter dem Sitz und nicht hinter dem Sitz. In der Ausführungsform mit niedrigem Durchstieg muss der Benutzer nicht den Sitz „besteigen”, sondern kann sich auf diesen hinsetzen genau wie man sich auf einen typischen Bürostuhl setzt. Der niedrige Durchstieg erlaubt es daher auch Menschen mit eingeschränkter Mobilität, wie zum Beispiel ältere Menschen oder dickleibige Menschen, sich leicht an den Schreibtischarbeitsplatz in den ein Sportgerät integriert ist zu positionieren. Darüber hinaus erlaubt diese Ausführungsform es den Sitzteil und den Tischteil näher am Betriebsboden 170 zu positionieren, vermindert Unordnung unter dem Sitz des Benutzers und verhindert es, dass die große Karosserie des elliptischen Ergometers auf andere Weise das Bewegen in der Nähe des Sitzteils erschwert.
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Die Höhe des niedrigsten Punkts zwischen dem Sitz und den Fußplatten des Schreibtischarbeitsplatzes in den ein Sportgerät integriert ist und der eine geringe Durchstiegshöhe hat, beträgt höchstens 25 cm. Die niedrige Durchstiegshöhe erlaubt es, dass Menschen leichter auf Schreibtischarbeitsplätze in die ein Sportgerät integriert ist aufsteigen können und von diesem wieder leicht absteigen können. Vorzugsweise beträgt die Höhe des niedrigsten Punkts zwischen dem Sitz und den Fußplatten höchstens 15 cm. Noch besser ist es wenn die Höhe des niedrigsten Punkts zwischen dem Sitz und den Fußplatten höchstens 5 cm beträgt.
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In der Ausführungsform mit niedriger Durchstiegshöhe des Schreibtischarbeitsplatzes in den ein Sportgerät integriert ist sind die mechanischen Bauteile des elliptischen Ergometer, einschließlich des Schwungrads, der Kurbelwelle, des elektromagnetischen Widerstandserzeugers und der rechten und linken Fußplatten vor dem Benutzer positioniert wenn der Benutzer auf dem Sitzteil sitzt. Vorzugsweise sind die mechanischen Komponenten zumindest teilweise unter der Arbeitsfläche des Tischteils positioniert. Noch vorteilhafter ist es wenn die mechanischen Bauteile in den Tischteil integriert sind. Vorzugsweise ist der Tischteil, der Komponenten normaler Bürostühle enthalten kann, mit dem Tischteil oder mit dem elliptischen Ergometer verbunden. Diese Verbindung stellt sicher, dass der Benutzer sich in einem gleichbleibenden Abstand zu den Fußplatten befindet während der körperlichen Aktivität und sich nicht während dieser Aktivität vom elliptischen Ergometer wegschiebt. Darüber hinaus kann die Drehbarkeit des Sitzteils fixiert werden, damit er sich bei der Benutzung nicht hin und her dreht. Vorzugsweise wird diese Verbindung durch eine einstellbare Schiene hergestellt auf der der Sitzteil gleiten kann. Diese einstellbare Schiene schließt eine Distanzeinstellung ein, die es dem Benutzer erlaubt den Abstand des Sitzteils zu den Fußplatten einzustellen.
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In einer Ausführungsform, um die Kosten des Schreibtischarbeitsplatzes in den ein Sportgerät integriert ist zu reduzieren, ist die Höhe der Arbeitsfläche fixiert und der Benutzer kann statt dessen die Höhe des Sitzes und/oder die Höhe der Fußplatten verstellen. In einer anderen Ausführungsform ist der Schreibtischarbeitsplatz in den ein Sportgerät integriert ist mit Schreibtischstühlen dritter Hersteller kompatibel die an dem Tischteil und/oder an dem elliptischen Ergometer befestigt werden können. Zum Beispiel, in einer Ausführungsform ist ein Kabelsystem am Tischteil befestigt mit dem der Bürostuhl befestigt werden kann. In einer anderen Ausführungsform, ist ein Gleis am Tischteil befestigt an dem der Bürostuhl befestigt werden kann.
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6 zeigt ein Flussdiagramm zur drahtlosen Übertragung von Daten die körperliche Aktivität betreffend; dies kann durch eine handelsübliches Computerprogramm implementiert werden. Zunächst werden Rohdaten die körperliche Aktivität betreffend vom elektronischen Steuergerät 610 gespeichert. Diese körperlichen Aktivitätsdaten werden dann auf das Mobilgerät 630 des Benutzers übertragen. Also nächstes werden körperlichen Aktivitätsdaten in einen Motivationsoutput 640 umgewandelt. Dieser Motivationsoutput und/oder die körperlichen Aktivitätsdaten werden dann auf dem Mobilgerät 650 des Benutzers sichtbar. Zuletzt werden die körperlichen Aktivitätsdaten darauf vorbereitet auf Foren im Internet 660 übertragen zu werden um dann auf Foren im Internet übertragen zu werden 670.
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In einer vorzuziehenden Ausführungsform werden körperliche Aktivitätsdaten des Benutzers, wie zum Beispiel, Dauer seit Inbetriebnahme, Dauer der körperlichen Aktivität, Grad der körperlichen Aktivität zu verschiedenen Zeitpunkten, Kalorienverbrauch zu verschiedenen Zeitpunkten, und „metabolic equivalents” (METS) zu verschiedenen Zeitpunkten, im Speicher des elektronischen Steuergeräts 430 gespeichtert und können drahtlos auf ein Mobilgerät, wie zum Beispiel ein Mobiltelefon oder ein speziell zu diesem Zweck gebautes Mobilgerät übertragen werden. Dieses Empfangsgerät is mit Hardware und Software ausgestattet die körperliche Aktivitätsdaten des Benutzers speichern und/oder zu Motivationdaten für Motivationsoutput weiterverarbeiten kann. Körperliche Aktivitätsdaten können für jede Benutzer auch gespeichert und weiterverarbeitet werden um sie an Dritte, wie zum Beispiel, nach Genehmigung, Ärzten und/oder Krankenversicherungen weiterzureichen.
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Motivationsoutput kann bestehen aus graphischen Darstellungen relevanter Parameter der körperlichen Aktivität, wie zum Beispiel die wöchentliche durchschnittliche Kalorienverbrennung während der letzten drei Monate. Darüber hinaus kann Motivationsoutput auch aus weiterverarbeiteten Daten über die körperliche Aktivität bestehen, wie zum Beispiel das Gewicht, dass der Benutzer in der vorherigen Woche abgenommen hätte, eine konstante Nahrungsaufnahme vorausgesetzt. Motivationsoutput kann auch zugeteilte Essmengen beinhalten, wie zum Beispiel die Anzahl zusätzlicher Hamburger oder Schokoriegel die ein Benutzer essen kann ohne Gewichtszunahme, auf Grund der Kalorien, die während der körperlichen Aktivität verbrannt wurden.
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Rohdaten und verarbeitete Daten können der Art verarbeitet werden, dass ein Benutzer Fortschritte leicht in Internet Foren, wie zum Beispiel TWITTERTM, FACEBOOKTM, MYSPACETM, oder auf Blogs posten kann. Durch die Mitteilung von körperlichen Aktivitätsdaten in sozialen Netzwerken kannn ein Benutzer zusätzlich an Motivation gewinnen um Gewicht zu verlieren und/oder um körperliche Gesundheit zu verbessern.
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7 zeigt eine Ausführungsform mit geringer Durchschrittshöhe die Aspekte dieser Erfindung illustriert. Der elliptische Ergometer 700 schließt ein einen Sitzteil 710, rechte und linke elliptische Fußpedalteile 720 und 730, eine Karosserie 740, ein Transportbauteil 750 und eine Schiene 760. Der Sitzteil 710 schließt ein ein Sitzkissen 712, eine Sitzlehne 714, einen rollenden Sitzschemel 715, einen Drehpunkt zur Winkelverstellung 716, einen Drehpunkt zur Verstellung der Sitzkissentiefe 717, ein Bauteil zur Verstellung des Abstands 718, und ein Bauteil zur Verstellung der Sitztiefe 719. Das rechte Fußpedalteil 720 schließt ein, eine rechte Fußplatte 722, einen rechten hinteren Rand, 723, eine Kurbelwelle 724, eine rechte Verbindungsstange 726, ein rechtes Drehpunktrad 728 und eine rechte Radführung, 729. Das Transportbauteil 750 besteht aus vorderen Transporträdern 752 und hinteren Transporträdern 754.
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Das Sitzkissen 712 ist mechanisch mit dem rollenden Sitzschemel 715 verbunden. Die Sitzlehne 714 ist schwenkbar mit dem Sitzkissen 712 verbunden wobei es einen einen Drehpunkt zur Winkelverstellung 716 und einen Drehpunkt zur Verstellung der Sitzkissentiefe 717 gibt. Der Sitzschemel 715 ist gleitend mit der Schiene verbunden. Das Bauteil zur Verstellung des Abstands 718 is mechanisch mit dem rollenden Sitzschemel 715 und der Schiene 760 verbunden auf der der Sitzschemel sich bewegen kann. Das Bauteil zur Verstellung der Sitztiefe 719 is mechanisch mit dem Drehpunkt zur Verstellung der Sitzkissentiefe 717 verbunden. Die rechte Fußplatte 722 ist mechanisch mit der rechten Verbindungsstange 726 verbunden. Das rechte Drehpunktrad 728 ist im Kontakt mit der rechten Radführung 729. Die linke Fußplatte 732 is mechanisch mit der linken Verbindungsstange 736 verbunden. Das linke Drehpunktrad 738 ist im Kontakt mit der linken Radführung 739. Die vorderen und hinteren Transporträder 752 und 754 sind drehbar mit der Karosserie 740 verbunden und haben Kontakt dem Betriebsboden 170. Die Schiene 760 is mechanisch mit der Karosserie 740 verbunden.
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8 zeigt eine Ausführungsform mit geringer Durchschrittshöhe eines Schreibtischarbeitsplatzes in den ein Sportgerät integriert ist 800 die Aspekte dieser Erfindung illustriert. Der Schreibtischarbeitsplatz in den ein Sportgerät integriert ist 800 schließt ein einen Sitzteil 810, einen elliptischen Sitztrainer 820, und einen Abstandshalter 860. Der Sitzteil 810 schließt ein ein Sitzkissen 812, eine Sitzlehne 814, eine Sitzbasis 815, einen Drehpunkt zur Verstellung des Sitzlehnenwinkels 816, einen Drehpunkt zur Verstellung der Sitzkissentiefe 817, ein Bauteil zur Verstellung des Abstands 818, ein Bauteil zur Verstellung der Sitztiefe 819, einen Zylinder zur Höhenverstellung 811, und ein Bauteil zur Verstellung der Sitzhöhe 813. Der elliptische Sitztrainer 820, schließt ein eine rechte Fußplatte 822, eine rechte hintere Fußplattenkante 823, eine linke Fußplatte mit einer linken hinteren Fußplattenkante (in der Abbildung nicht zu sehen) und eine elliptische Sitztrainerkarosserie 840.
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Das Sitzkissen 812 ist mechanisch mit dem Zylinder zur Höhenverstellung 811 verbunden. Die Sitzlehne 814 ist drehbar durch den Drehpunkt zur Verstellung des Sitzlehnenwinkels 816 und den Drehpunkt zur Verstellung der Sitzkissentiefe, mit dem Sitzkissen 812 verbunden.. Das Bauteil zur Verstellung der Sitztiefe 819 ist mechanisch mit dem Drehpunkt zur Verstellung der Sitzkissentiefe 817 verbunden. Das Bauteil zur Höhenverstellung 813 ist mechanisch mit dem Zylinder zur Höhenvestellung 811 verbunden. Der Zylinder zur Höhenvestellung ist mechanisch mit der Sitzbasis 815 verbunden. Die Sitzbasis ist beweglich mit dem Abstandshalter 860 verbunden. Der Abstandshalter 860 ist mechanisch mit dem elliptischen Sitztrainer 820 verbunden. Die rechten und linken Fußplatten sind mechanisch mit der Sitztrainerkarosserie 840 verbunden. Der Abstandhalter 860 hat Kontakt mit dem Betriebsboden 170.
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Während der Benutzung dreht sich die Sitzlehne 814 um den Drehpunkt zur Winkelverstellung 816 damit der Winkel der Sitzlehne 814 verstellt werden kann. Die Verstellung des Abstands 818 erlaubt es dem Benutzer den Abstand des Sitzkissens 812 zu der rechten und linken Fußplatte zu verstellen. Bedient der Benutzer das Bauteil zur Verstellung des Abstands 818 entgegen dem Uhrzeigersinn, bewegt sich die Sitzbasis 815 frei auf dem Abstandhalter 860. Wenn der Benutzer das Bauteil zur Verstellung des Abstands 818 wieder loslässt, arretiert die Sitzbasis in einer vor mehreren möglichen, sich in Reihe befindlichen Fixpunkten auf dem Abstandshalter 860. Die Verstellung der Sitztiefe 819 erlaubt es dem Benutzer die Tiefe des Sitzkissens 812 einzustellen in dem die Position der Sitzlehne 814 im Bezug auf das Sitzkissen 812 verstellt wird. Wenn der Benutzer die Verstellung der Sitztiefe 819 entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt, drehen sich Sitzlehne 814 und der Drehpunkt zur Winkelverstellung 816 um den Drehpunkt zur Verstellung ter Sitzkissentiefe 817. Eine Drehung um den Drehpunkt zur Verstellung der Sitzkissentiefe 817 im Uhrzeigersinn verkürzt dabei die Tiefe des Sitzkissens 812, während die Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn, die Tiefe des Sitzkissens 812 verlängert. Gibt der Benutzer die Verstellung der Sitztiefe 819 frei, dann verriegelt sich die Position der Sitzlehne 814 im Bezug auf das Sitzkissen 812. Das Bauteil zur Höhenverstellung 813 erlaubt es dem Benutzer die Höhe des Sitzkissens 812 im Bezug auf den Betriebsboden 170 einzustellen und zwar unabhängig vom Abstand der rechten und linken Fußplatten. Wenn der Benutzer das Bauteil zur Höhenverstellung 813 entgegen dem Uhrzeigersinn dreht, bewegt sich der Zylinder zur Höhenverstellung vertikal frei im Bezug auf die Sitzbasis 815, was es dem Benutzer erlaubt, die Position des Sitzkissens 812 zu erhöhen oder niedriger zu machen. Gibt der Benutzer das Bauteil zur Höhenverstellung frei 813 frei, bleibt die Höhe des Sitzkissens 812 fest.
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In ener vorzuziehenden Ausführungsform erfolgt die Höheneinstellung des Sitzkissens 812 über eine Gasdruckfeder die sich im Zylinder zur Höhenverstellung 811 befindet. In einer anderen Ausführungsform, wird die Höhenverstellbarkeit des Sitzkissens 812 durch einen Elektromotor erreicht, der sich in der Sitzbasis 815 oder im Zylinder zur Höhenverstellung befindet. Um zu verhindern, dass das Sitzkissen 812 bei Benutzung vertikal schaukelt, kann die Höhe des Sitzkissens bei Verstellung durch Gasdruckfeder fest arretiert werden, zum Beispiel durch einen Bolzen der in einen Winkel greift.
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Während der Benutzung des elliptischen Sitztrainers 820, befinden sich die Füße des Benutzers auf der rechten bzw. linken Fußplatte 822 und 832 und beschreiben eine elliptische Bewegung bei der die Horizontalkomponente größer ist als die Vertikalkomponente.
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In einer anderen Ausführungsform ist die Karosserie 840 des elliptischen Sitztrainers beweglich mit dem Abstandshalter 860 verbunden, was es erlaubt die Position der Karosserie 840 des elliptischen Sitztrainers im Bezug auf das Tischteil 220 einzustellen. In einer derartigen Ausführungsform, kann die Karosserie 840 des elliptischen Sitztrainers näher zum oder weiter vom Sitzkissen 812 bewegt werden, ohne den Abstand des Sitzkissens 812 zum Tischteil 220 zu verändern.
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i Literaturnachweis:
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- 1. „Non-Exercise Activity Thermogenesis”, siehe
http://mayoresearch.mayo.edu/levine_lab/about.cfm
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 5813947 [0002]
- US 2005/0054492 [0004]
- US 5257701 [0004]