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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Sitzneigeverstellung eines
Stuhles, insbesondere eines Bürostuhles.
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Hochwertigere
Bürostühle sind
oft mit einer sogenannten Synchronmechanik ausgerüstet, mit deren
Hilfe sich Sitz und Rückenlehne
des Stuhles beim Zurücklehnen
des Benutzers in einer korrelierten Bewegung gemeinsam nach hinten
unten verschwenken. Darüber
hinaus sind zur Verbesserung der Ergonomie von Bürostühlen verschiedene Einstellmöglichkeiten
bekannt, wie beispielsweise die Höheneinstellung von Sitz, Rücken- und
Armlehne, die Verstellbarkeit der Armlehne in Längs- und Querposition sowie
die Längsverstellung
des Sitzes.
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Darüber hinaus
wird zur weiteren Verbesserung der Ergonomie von Bürostühlen zunehmend eine
Einstellbarkeit der Grundneigung des Sitzes gefordert. Dabei soll
es zumindest möglich
sein, den Sitz zwischen einer waagerechten Position und einer leicht
nach vorn geneigten Position zu verstellen. Von dieser Position
aus wird dann bei der Aktivierung der Synchronmechanik die damit
hervorgerufene Schwenkbewegung des Sitzes nach hinten unten vollführt.
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Eine
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Sitzneigeverstellung bereitzustellen,
die eine besonders sichere und zuverlässige Verstellung der Sitzneigung ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß umfaßt die Vorrichtung
einen Basisträger,
einen mit dem Basisträger über ein Gelenk
verbundenen Sitzträger
sowie einen Verstellmechanismus derart, daß eine Schwenkbewegung des
Sitzträgers
nach vorn über
eine im wesentlichen waagerechte Grundposition hinaus wahlweise
möglich
ist.
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Eine
Grundidee der Erfindung ist es, für die Verstellung der Sitzneigung
des Stuhles den Sitzträger
selbst über
seine Grundposition hinaus zu verschwenken. Die Sitzneigeverstellung
kann erfindungsgemäß wahlweise
anbeziehungsweise abgeschaltet werden. Dies ermöglicht eine besonders flexible
Handhabung, je nach Anwendungsfall und Benutzerwunsch. Darüber hinaus
kann die erfindungsgemäße Vorrichtung
optional in eine ansonsten übliche
Synchronmechanik eingebaut werden. Ein Nachrüsten ist mit anderen Worten
wahlweise möglich.
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In
den Unteransprüchen
sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben. Diese sind
in der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der
beigefügten
Zeichnungen näher
erläutert.
Hierbei zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Synchronmechanik in waagerechter Grundposition,
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2 eine
Seitenansicht der Synchronmechanik aus 1,
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3 eine
Seitenansicht der Synchronmechanik aus 1 in Neigeposition,
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4 eine
Explosionsdarstellung des Verstellmechanismus,
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5 eine
Draufsicht auf den Verstellmechanismus, eingestellt für die Neigeposition,
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6 eine
Draufsicht auf den Verstellmechanismus, eingestellt für die Grundposition,
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7 eine
Schnittansicht entlang der Linie AA in 6.
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1 zeigt
eine beispielhafte Synchronmechanik 1, also eine Baugruppe
im Sitzunterbau eines Bürostuhles,
die für
eine miteinander gekoppelte, eine bestimmte Relativbewegung von
Sitz- und Rückenlehne
zueinander mit sich bringende Kinematik sorgt. Dazu ist auf einer
Stuhlsäule
(nicht abgebildet) ein Basisträger 2 planiert,
an dem zum einen ein um eine Querachse schwenkbarer, gelenkig mit
dem Basisträger 2 verbundener
Sitzträger 3 und
zum anderen ein ebenfalls um ein Querachse schwenkbarer, gelenkig
mit dem Basisträger 2 verbundener
Rückenlehnenträger 4 gelagert
sind.
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Auf
dem Sitzträger 3 ist
der in aller Regel mit einer gepolsterten Sitzfläche versehene Sitz des Bürostuhles
montiert (hier aus Gründen
der Übersichtlichkeit
nicht gezeigt). An den seitlichen Rahmenelementen 5 des
wesentlichen rahmenförmige
Sitzträgers 3 sind
hierzu eine Anzahl von in Stuhllängsrichtung 6 hintereinander
angeordneter Rastnasen 7 vorgesehen, die in an sich bekannter
und nicht näher
erläuterter
Art und Weise der Positionierung und Befestigung des Sitzes auf
dem Sitzträger 3 dienen.
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Der
Rückenlehnenträger 4,
der sich in gängiger
Weise von der eigentlichen Synchronmechanik 1 nach hinten
erstreckt, trägt
an einem nach oben verlaufenden Ausleger (nicht abgebildet) die
Rückenlehne
des Bürostuhles.
Die Wangen 8, 9 des in Draufsicht im wesentlichen
gabelförmigen
Rückenlehnenträgers 4 sind
zu beiden Seiten des Basisträgers 2 angeordnet.
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Sitzträger 3 und
Rückenlehenträger 4 sind derart
gelenkig gekoppelt, daß eine
Schwenkbewegung der Rückenlehne
nach hinten – wie
sie beispielsweise durch ein Anlehnen des Benutzers an die Rückenlehne
hervorgerufen werden kann – eine
Absenkbewegung der Hinterkante des Sitzes nach unten induziert.
Diese korrelierte Sitz-Rückenlehnen-Bewegung
bringt einen erheblichen Komfortvorteil mit sich und ist aus orthopädischen
Gründen
erwünscht.
Zu beiden Seiten des Basisträgers 2 sind Bedienhebel 10, 11 vorgesehen,
die zur Auslösung der
Höhenverstellung
der Stuhlsäule
beziehungsweise zur Betätigung
des Schwenkmechanismus dienen.
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Der
weitere Aufbau der Synchronmechanik 1, insbesondere die
Verbindung von Sitzträger 3 und Basisträger 2 über eine
Lenkeranordnung oder dergleichen zur Bereitstellung der korrelierten
Sitz-/Rückenlehnenbewegung
wird im folgenden nicht weiter betrachtet.
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Zum
Verständnis
sei jedoch darauf hingewiesen, daß der Sitzträger 3 an
seinem vorderen Endbereich 12 mit dem Basisträger 2 über zwei
Dreh-Schiebe-Gelenke 13 verbunden ist, vergleiche 7,
in der eines der Dreh-Schiebe-Gelenke 13 im Schnitt abgebildet
ist. Jedes Dreh-Schiebe-Gelenk 13 besteht einerseits aus
einem mit dem Sitzträger 3 verbundenen
Gleitelement 14, welches andererseits in einer Gleitführung einliegt,
die durch zwei voneinander beabstandete Gleitbacken 15, 16 gebildet
ist, welche fest mit dem Basisträger 2 verbunden
sind. In der dargestellten waagerechten Grundposition schlägt die obere
Gleitbacke 15 an einem später noch genauer erläuterten
Anschlagelement 17 am Sitzträger 3 an. Dadurch
wird vermieden, daß der Sitzträger 3 eine über die
im wesentlichen waagerechte Grundposition hinaus verlaufende Schwenkbewegung
nach vorn vollführt.
Beide Gleitbacken 15, 16 weisen ballige Führungsflächen auf,
die es erlauben, daß das
Gleitelement 14 und damit auch der mit dem Gleitelement 14 verbundene
Sitzträger 3 die Schwenkbewegung
nach hinten unten mit nachvollziehen können. Das nach Art einer Schiene
ausgebildete Gleitelement 14 des Sitzträgers 3 fährt mit
anderen Worten mit seiner Oberseite und seiner Unterseite an den
Führungsflächen der
oberen und unteren Gleitbacke 15, 16 entlang,
wobei das Gleitelement 14 in jedem beliebigen Schwenkzustand
zwischen oberer und unterer Gleitbacke 15, 16 besonders
sicher geführt
ist. Andere Gelenktypen können
ebenso verwendet werden.
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Dem
Sitzträger 3 ist
ein erfindungsgemäßer Verstellmechanismus 18 zugeordnet.
Der Verstellmechanismus 18 ermöglicht, wie nachfolgend näher erläutert, eine
sichere und zuverlässige
Sitzneigeverstellung. Zur Betätigung
des Verstellmechanismus 18 dient eine Betätigungshebel 19,
der ebenso wie die übrigen
Bedienhebel 10, 11 seitlich an der Synchronmechanik 1 angeordnet
ist und durch Hinausziehen beziehungsweise Hineinschieben in Betätigungsrichtung 20 bedient
werden kann.
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Im
Ausführungsbeispiel
ist mit der Sitzneigeverstellung eine Neigung des Sitzträgers 3 nach
vorn um einen Winkel α von
ca. 3 Grad möglich.
Aufgrund der Sitz-/Rückenlehnen-Korrelation entspricht
dies hier einer Verschwenkung der Rückenlehne um einen Winkel β von ca.
8 Grad, vgl. 3. Diese Winkelangaben sind
lediglich beispielhaft und dienen der Verdeutlichung der Funktionsweise.
Sie hängen
insbesondere von der Länge
der Anschlagelemente 17 im Verstellmechanismus 18 beziehungsweise
des zur Verfügung
stehenden Verfahrweges sowie von der konkreten Auslegung der Synchronmechanik 1 ab.
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Ausgehend
von der in 5 dargestellten „eingefahrenen" Stellung des Verstellmechanismus 18,
die einer Neigeposition des Sitzträgers 3 entspricht
(wie in 3 dargestellt), wird dessen
Funktion nachfolgend erläutert.
In der hier dargestellten Position des Verstellmechanismus 18 kann
der Sitzträger 3 über seine
waagerechte Grundstellung hinaus nach vorn geneigt werden.
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Der
Verstellmechanismus 18 besteht im Wesentlichen aus einer
Grundplatte 21, auf der die eigentliche Elemente der Mechanik
angebracht sind, sowie einer Deckelplatte 22. Im fertig
montierten Zustand wird die Grundplatte 21 des Verstellmechanismus 18 mit
der Deckelplatte 22 abgedeckt, die mit Schrauben 23 an
der Grundplatte 21 befestigt wird.
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Der
Verstellmechanismus 18 umfaßt zwei prismenförmige Anschlagelemente 17, 17', die in Führungskanälen 24 des
Verstellmechanismus 18 einliegen, welche in Längsrichtung 6 verlaufen.
An den Unterseiten 59 der Anschlagelemente 17, 17' sind Rastöffnungen
vorgesehen (nicht abgebildet), die im „eingefahrenen" Zustand mit Rastnoppen 60 zusammenwirken,
die in den Führungskanälen 24 angeordnet
sind. Dadurch wird die Position der Anschlagelemente 17, 17' in diesem Zustand
zusätzlich gesichert.
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In
den Anschlagelementen 17, 17' aus Kunststoffmaterial sind Doppel-T-förmige Pufferelemente 25 eingesetzt,
die aus einem weicheren Kunststoffmaterial, beispielsweise Gummi,
bestehen. Die Vorderseiten 26 der Anschlagelemente 17 sind vollständig von
den Pufferelementen 25 bedeckt. Die Anschlagelemente 17 weisen
an ihren Rückseiten 27 abgeschrägte Angriffsflächen 28 auf,
die aufeinander zu und in Richtung der Mitte des Verstellmechanismus 18 weisen.
In der hier gezeigten „eingefahrenen" Stellung liegen
zwei abgewinkelte Keilelemente 29, 30 mit Keilflächen 31,
die an ihren äußeren, voneinander
abweisenden Enden angebracht sind, an den Angriffsflächen 28 der
Anschlagelemente 17 an. Die Keilelemente 29, 30 liegen
ihrerseits in im wesentlichen in der senkrecht zur Längsrichtung 6 verlaufenden
Querrichtung 32 verlaufenden Führungskanälen 33 des Verstellmechanismus 18 ein
und sind miteinander über
einen unten näher
beschriebenen Kopplungsmechanismus 34 verbunden.
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Eines
der Keilelemente 29 weist eine mit schrägen Seitenwänden versehene Ausnehmung 35 auf,
die als Aufnahme für
das eine Ende 42 einer im wesentlichen L-förmigen Stahlfeder 36 dient.
Dabei wird das umgebogene Ende 42 der Stahlfeder 36 in eine Öffnung des
Keilelements 29 eingeführt
und ist dort drehbar festgelegt.
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Die
Stahlfeder 36 ist mit dem Betätigungshebel 19 verbunden.
Der Betätigungshebel 19 ist
zweiteilig ausgeführt
und besteht im wesentlichen aus einem leicht S-förmig geschwungenen Betätigungsarm 37,
an dessen Ende ein Betätigungsknauf 38 angebracht
ist und einen am Betätigungsarm 37 mit Schrauben 23 fixierten
Betätigungsschieber 39,
in dem das andere Ende 40 der Stahlfeder 36 befestigt ist.
Hierzu weist der Betätigungsschieber
ebenso wie das Keilelement 29 eine Öffnung 41 auf, in
der das umgebogene andere Ende 40 der Stahlfeder 36 eingeführt ist.
Die Stahlfeder 36 liegt in einem gabelförmigen Führungselement 43 am
Betätigungsschieber 39 ein,
welches zugleich als Verdrehsicherung dient. Der Betätigungsschieber 39 wird
in einer Querführung 58 in
der Grundplatte 21 des Verstellmechanismus 18 geführt.
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Der
Betätigungsschieber 39 weist
eine zentrale Öffnung 44 auf,
in der ein Schnappelement 45 angeordnet ist. Das Schnappelement 45 dient
zum Feststellen der Sitzneigeverstellung in der waagerechten Grundposition
bzw. in der Neigeposition und ist derart ausgebildet, daß es mit
zwei entsprechend vorgesehenen Rastausnehmungen 46, 47 rastend zusammenwirkt,
die in der Grundplatte 21 des Verstellmechanismus 18 angeordnet
sind, vgl. 4. Das eingerastete Schnappelement 45 kann
jeweils durch einfache Betätigung
des Betätigungselements 19 aus
seiner Verrastung gelöst
werden.
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Bei
einer Betätigung
des Betätigungselements 19 in
Betätigungsrichtung 20 auf
den Sitzträger 3 zu
erfolgt eine Bewegung der Stahlfeder 36 in Betätigungsrichtung 20,
wobei das eine Keilelement 29 mitgenommen wird. Dieses
Keilelement 29, welches an seinem dem einen Anschlagelement 17 zuweisenden
Ende eine Keilfläche 31 aufweist,
dient als treibender Keil eines Keilgetriebes und verschiebt das
Anschlagelement 17, welches jetzt die Funktion eines getriebenen
Bauteils annimmt, senkrecht zur Betätigungsrichtung 20 in
Längsrichtung 6.
Mit anderen Worten wird das Anschlagelement 17 durch das senkrecht
hierzu angeordnete Keilelement 29 in seinem Führungskanal 24 verschoben.
Der Keilwinkel beträgt
vorzugsweise 45 Grad. Durch das Verschieben des Anschlagelementes 17 wird
der noch zur Verfügung
stehende Verfahrweg des Sitzträgers 3 um
einen Betrag verkürzt,
welcher der Breite 48 der äußeren Enden der Keilelemente 29, 30 entspricht. Die
entsprechende Stellung des Verstellmechanismus 18 ist in 6 abgebildet.
Das Anschlagelement 17 liegt mit anderen Worten bereits
beim Erreichen der waagerechten Grundstellung an der oberen Gleitbacke 15 des
Dreh-Schiebe-Gelenkes 13 an. Ein weiteres Verfahren über diese
Grundposition hinaus und damit ein Absenken des Sitzträgers 3 ist dann
nicht mehr möglich.
Der Sitzträger 3 befindet sich
in seiner waagerechten Grundposition, wie in 2 dargestellt.
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Für eine besonders
sichere Funktion des Verstellmechanismus 18 ist es vorgesehen,
zwei Anschlagelemente 17, 17' zu verwenden, so daß ein Anschlag
an die entsprechenden Gleitbacken 15 bei beiden Dreh-Schiebe-Gelenken 13 des
Sitzträgers 3 erfolgt.
Hierzu ist das direkt mit der Stahlfeder 36 beaufschlagte
Keilelement 17 mit einem zweiten Keilelement 30 gekoppelt,
welches das gegenüberliegende
Anschlagelement 17' auf
gleiche Art und Weise beaufschlagt. Hierzu ist eine Bewegung des
gegenüberliegenden
Keilelements 30 entgegen der ursprünglichen Betätigungsrichtung 20 erforderlich. Um
dies zu erreichen erfolgt eine Umlenkung der Bewegung mit Hilfe
eines drehbar auf der Grundplatte 21 des Verstellmechanismus 18 gelagerten
Führungselementes 49,
welches als eine Art Brücke dient.
Das Führungselement 49 weist
zu diesem Zweck mittig eine Lageröffnung 61 auf zur
Aufnahme eines auf der Grundplatte 21 des Verstellmechanismus 18 angebrachten
Drehzapfens 62. Die beiden Keilelemente 29, 30 weisen
an ihren den Keilflächen 31 gegenüberliegenden
Enden senkrecht zur Betätigungsrichtung 20 verlaufende
Zapfen 50 auf, die in Langlöcher 51 des Führungselementes 49 hineinragen
und somit eine mechanische Kopplung ermöglichen.
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Mit
anderen Worten erfolgt die Kopplung der beiden Keilelemente 29, 30 mit
Hilfe eines mittelbaren Hebelgetriebes. Um eine besonders sichere
Führung
der Keilelemente 29, 30 zu erreichen, weisen diese
an ihrer Unterseite eine Feder 52 auf, die in einer entsprechenden
Nut 53 in der Grundplatte 21 des Verstellmechanismus 18 einliegt,
vergleiche 7.
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Befinden
sich die Anschlagelemente 17, 17' in der „ausgefahrenen" Position die einer
waagerechten Grundposition des Sitzträgers 3 entspricht,
dann liegen die Rückseiten 27 der
Anschlagelemente 17, 17' an den Vorderseiten 54 der
Keilelemente 29, 30 an, vgl. 6.
Ist der Sitzträger 3 belastet,
beispielsweise dadurch, daß ein
Benutzer auf dem Stuhl sitzt und die Sitzfläche in Richtung des vorderen
Sitzendes 12 belastet, ohne sich an der Rückenlehne
abzustützen,
so wirken auf die Anschlagelemente 17, 17' Kräfte in Längsrichtung 6,
die ein Verklemmen der Keilelemente 29, 30 zwischen
den Rückseiten 27 der Anschlagelemente 17, 17' einerseits
und den gegenüberliegenden
Flanken 55 des Führungskanals 33 andererseits
bewirken. Wird in dieser Situation das Betätigungselement 19 betätigt, die
Stahlfeder 36 also in ihre in 5 gezeigte
Ausgangsposition zurückgeholt,
so befindet sich der am Betätigungsschieber 39 befestigte
L-Schenkel 56 der
Stahlfeder 36 bereits in der in 5 gezeigten
Position, während
der andere L-Schenkel 57 mit seinem Schenkelende 42 noch
in der in 6 dargestellten Stellung verbleibt.
Die beiden L-Schenkel 56, 57 schließen in dieser
Situation zwischen sich einen stumpfen Winkel ein. Die Stahlfeder 36 ist
vorgespannt.
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Sobald
der Sitzträger 3 entlastet
wird, beispielsweise wenn der Benutzer aufsteht oder sich an die
Rückenlehne
anlehnt, folgt der zweite L-Schenkel 57 dem ersten L-Schenkel 56 schlagartig
nach und bewirkt die Bewegung der Keilelemente 29, 30 in
die in 5 gezeigte Position, wodurch die Anschlagelemente 17, 17' einfahren können. Durch
dieses Sicherheitsmerkmal wird gewährleistet, daß ein plötzliches Ändern der
Neigeverstellung nicht möglich
ist. Der Übergang
von der einen Position in die andere bedarf stets einer „Entlastung" des Sitzträgers 3.
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Dies
gilt auch im umgekehrten Fall. Befindet sich der Sitzträger 3 in
der Neigeposition (5) und ist der Stuhl belastet,
dann kann dennoch der Betätigungshebel 19 betätigt werden.
In diesem Fall bewirkt die auftretende Kraft eine Klemmung der Rückseiten 27 der
Anschlagelemente 17, 17' direkt an die gegenüberliegenden
Flanken 55 der Führungskanäle 33.
Der erste L-Schenkel 56 der Stahlfeder 36 befindet
sich dann bereits in der in 6 dargestellten
Position, während
sich der zweite L-Schenkel 57 noch in der in 5 dargestellten
Position befindet. Mit anderen Worten schließen die L-Schenkel 56, 57 einen spitzen
Winkel ein. Die Stahlfeder 36 ist vorgespannt.
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Bei
einem Entlasten des Sitzes erfolgt dann eine schlagartige Verschiebung
der Keilelemente 29, 30 durch die Stahlfeder 36,
was zu einem Ausfahren der Anschlagelemente 17, 17' führt. Aufgrund
dieser Sicherheitsmerkmale ist das Betätigungselement 19 stets
leicht beweglich. Zugleich erfolgt eine Verstellung nur im Falle
einer Entlastung des Sitzes, also nie unvorbereitet.
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- 1
- Synchronmechanik
- 2
- Basisträger
- 3
- Sitzträger
- 4
- Rückenlehnenträger
- 5
- Rahmenelement
- 6
- Längsrichtung
- 7
- Rastnase
- 8
- Wange
- 9
- Wange
- 10
- Bedienhebel
- 11
- Bedienhebel
- 12
- vorderes
Sitzende
- 13
- Dreh-Schiebe-Gelenk
- 14
- Gleitelement
- 15
- Gleitbacke
- 16
- Gleitbacke
- 17
- Anschlagelement
- 18
- Verstellmechanismus
- 19
- Betätigungshebel
- 20
- Betätigungsrichtung
- 21
- Grundplatte
- 22
- Deckelplatte
- 23
- Schraube
- 24
- Längs-Führungskanal
- 25
- Pufferelement
- 26
- Vorderseite
- 27
- Rückseite
- 28
- Angriffsfläche
- 29
- Keilelement
- 30
- Keilelement
- 31
- Keilfläche
- 32
- Querrichtung
- 33
- Quer-Führungskanal
- 34
- Kopplungsmechanismus
- 35
- Ausnehmung
- 36
- Stahlfeder
- 37
- Betätigungsarm
- 38
- Betätigungsknauf
- 39
- Betätigungsschieber
- 40
- Federende
- 41
- Öffnung
- 42
- Federende
- 43
- Führungselement
- 44
- Öffnung
- 45
- Schnappelement
- 46
- Rastausnehmung
- 47
- Rastausnehmung
- 48
- Verfahrwegsänderung
- 49
- Führungselement
- 50
- Zapfen
- 51
- Langloch
- 52
- Feder
- 53
- Nut
- 54
- Vorderseite
- 55
- Flanke
- 56
- L-Schenkel
- 57
- L-Schenkel
- 58
- Querführung
- 59
- Unterseite
- 60
- Rastnoppen
- 61
- Lageröffnung
- 62
- Drehzapfen