DE102017007906B4

DE102017007906B4 - Doppelkuppel - Drehstuhlmechanik mit Vergrösserungsfunktion für eine kontrollierte asymmetrische Lehnenneigung einer dehnelastischen hybriden Stuhlschale

Info

Publication number: DE102017007906B4
Application number: DE102017007906.4A
Authority: DE
Inventors: Auf Teilnichtnennung Antrag; Dietmar Fißl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-08-17
Filing date: 2017-08-17
Publication date: 2020-09-24
Anticipated expiration: 2037-08-18
Also published as: DE102017007906A1

Abstract

Doppelt gekuppelte Drehstuhlmechanik mit Vergrößerungsfunktion zur kontrollierten ergonomischen und auch asymmetrischen Unterstützung einer dehnelastischen und hybriden Stuhlschale 4, welche vorne an der Unterbaustruktur befestigt ist, und bei einer Rückenlehnenbelastung diese auch in unterschiedlichen Winkeln rechts und links im Bereich des Lendenknickpunktes ansteuert und die Rückenlehne notwendigerweise in einem Lagerpunkt, in Form einer dehnelastischen 3D Aufnahme 5 trägt, und den Winkel zwischen beiden seitlichen Armauflagenstreben 6 gleichzeitig durch eine permanente gedämpfte und drehgefederte Dreh - Kupplung 35 und durch deren Ellastodämpfelement 29 und das dazu gehörende Kupplungselement Lamelle 33 so begrenzt, dass die beiden Seiten in einem bestimmten Drehwinkelbereich gekoppelt und mechanisch verbunden sind um Extremlagen zu vermeiden, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden wirksamen Baugruppen mit den Federpackungen 20 rechts und links an der Mechanik jeweils an dem Invershebel 14 im vordersten Bereich der Mechanik in der Nulllage des Stuhles, ohne jede Auslenkung und hier horizontaler Sitzfläche, durch ein gekoppeltes Einrückgetriebe 17, 18, 19 mit Kegelzahnrädern die Gewichtsverstellung kraftbefreit vorgenommen werden kann, indem die beiden vorderen Federachsen 13 in ihren jeweiligen Bahnen 15 auf den drehbar gelagerten und durch eine Kuppelgabel 16 revers mit der eigentlichen Achse des Hauptlagers 1 der Armauflagenstreben 6 verbundenen Halter verschoben und fixiert werden können, und diese somit in ihrer jeweiligen Krafteinbringung und Drehmomenteinbringung in das System gleichzeitig und nach Betrag identisch verändert und reguliert werden können, und jeweils am hinteren Ende der Federpackungen 12 rechts und links je einen Vergrösserungshebel 9 via einer Hebelübersetzung 10 aufweist, welcher die geringen Drehwinkel der zueinander durch eine permanente gedämpfte Dreh - Kupplung 35 der seitlichen Armauflagenstreben 6 in deutlich grössere Federwege übersetzt und damit die Doppelbeaufschlagung der Federn in dem System realisiert und somit insgesamt den Anforderungen für kleine zur Verfügung stehende Bauräume für Mechaniken mit zudem schlanker Form für gestaltungslastige Drehstühle und insbesondere Konferenzstühle dahingehend entgegenkommt, als dadurch sehr schlanke Spiralfedern verwendet werden können, wobei sowohl das Hauptlager 1 für die beiden Armauflagenstreben 6, als auch der Vergrösserungshebel 9 mit seinem Vergrösserungsdrehlager 11 und der Invershebel 14 mit der Drehachse des Invershebels 28 jeweils in dem Mechanikträger 32 fussen.

Description

Bekannte flexible ergonomische und kinematische Stuhlsysteme befassen sich grundsätzlich aktuell mit zwei technisch - ergonomischen Ansätzen.
Zum einen mit gummielastischen Basiskonsolen auf denen der jeweilige Oberbau des einzelnen Stuhles axial frei beweglich auf einer Hüllfläche ähnlich einem Kugelsegment angebracht ist. Dies fördert eine sehr aktive Sitzposition, jedoch entspricht dies leider nicht der häufigsten Sitzorientierung von Arbeits - oder Bürostühlen hin zu Tischplatten und wirkt dementsprechend dann oft anstrengend.
Zum Zweiten sind hier Stuhlsysteme zu nennen, welche eine partiell biegeelastische Kunststoffschale mit Polsterschaum oder eben hart und ohne Schaum, oder einen sehr straff gespannten Textilverband, aufgespannt an wiederum biegeelastischen seitlichen Führungen, aufweisen und somit analog zu klassischen Beistellstühlen wie beispielsweise Freischwingern polsterseitig funktionieren, aber flexibel also insgesamt biegsam ausgebildet sind. Durch eine klassische Drehlageraufhängung vorn im Kniebereich und durch ebenfalls bekannte Kugelgelenke an der Rückenlehne wird diese jeweilige Schalenkonfiguration rechts und links komplett unabhängig voneinenander von Tragarmen angelenkt. Dabei entstehen mitunter Extremlagen durch die dann in Endlage befindlichen Tragarme was jeweils ein regelrechtes „Hineinfallen“ auf eine dann sehr tief liegende Seite der Rückenlehne bewirkt.
Dieser Effekt hat seine Ursache darin, das die Federkraft einer Tragarmseite eben die halbe nominelle Federkraft einer regulären Stuhlkinematik ausmacht, da ja das gerade Sitzen und somit das „konservative“ Benutzen des Stuhles ansonsten nicht mehr möglich wäre.
Letztlich mindert jedoch gerade dieser Effekt in hohem Masse die wünschenswerte bewegungsfördernde und aktivierende Intention dieser Stühle beim Benutzer, zudem geben die traditionellen Polsterungen dabei nur sehr eingeschränkt und kompromissartig Komfort.
Die hier vorgestellte Erfindung zeigt eine dehnelastische und hybrid, integral verstärkte und per se bereits sehr komfortable Komplettschale und deren dehnelastischen drei Aufhängungen und die spezifische, individuell gewichtseinstellbare und gekoppelte Supportmechanik des Stuhles dazu. Die dehnelastische integral verstärkte Schale mit ihren Dehnelastischen Lagern ist in DE 10 2017 010 337 A1 beschrieben und wird hier lediglich vorausgesetzt.
Da das Mindestmaß zur Bestimmung einer Fläche im Raum drei definierte Punkte darstellen, sollten auch bei einem solch reduzierten Stuhl lediglich drei Punkte zur Aufnahme der Schale herangezogen werden, dies sind die Kontaktstellen von der Mechanik zu der Schale, wobei als elementarem Unterschied zu den beschriebenen Systemen die dehnelastischen Befestigungsbereiche an der Rückenlehne hin zu den seitlichen Armauflagestreben von deren mechanischer Winkelkupplung profitieren, eine bestimmte zu definierende Winkeldifferenz kann somit nicht überschritten werden und eine Extremlage somit schlicht nicht stattfinden.
Zudem wirken somit bei Überschreiten des Kupplungswinkels sofort beide Federpakete rechts und links, das bislang bekannte „Hineinfallen“ in eine Seite des Stuhles ist somit ausgeschlossen.
Damit kann insgesamt dann dieses beschriebene und wünschenswerte aktive, bewegungsfördernde und darüber hinaus sehr komfortable und ergonomisch dennoch gesteuerte Sitzen eines Benutzers besser abgebildet werden.
1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau eines solchen Stuhles mit Mechanik und der speziellen dehnelastischen integral verstärkten Schale 4 mit den speziell dehnelastischen Zonen 5, 8 und 7. Hauptbestandteile der Kinematischen Funktionsteile sind der Mechanikträger 32, die Mechanikbaugruppe und die beiden zueinander, durch eine elastisch wirkende Lamellenkupplung gekoppelten Armauflagenstreben 6, welche zugleich die Armauflage abbilden, sowie eben die dehnelastische integral verstärkte Schale 4.
Die Verortung der sehr schlank ausgeführten Mechanikbaugruppe ist insbesondere in der Proportion in 1 bewertbar, speziell dargestellt ist die Mechanikbaugruppe in 4. Das Wirkprinzip dieses Mechaniksupports ist in 4 ablesbar.
Eine Drehung einer Armauflagenstrebe 6 in dem Hauptlager1, der in dem Mechanikgehäuse 32 gelagerten Hauptlageranbindung bewirkt im Uhrzeigersinn mit geringen Winkeln eine Drehbewegung der beiden verbundenen Lageraugen 2 und 3. In dem oberen Kuppelachsenlager 2 wird damit die Kuppelgabel 16 nach rechts bewegt und damit der Invershebel 14 in seinem Drehlager 28 gedreht, gleichzeitig bewirkt die Drehung des unteren Brückenlagers 3 um das Hauptlager 1 mit Hilfe der Zweigelenkbrücke 10 eine Drehbewegung des Vergrösserungshebels 9 um sein Drehlager 11.
Durch die Übersetzung des Hebelgetriebes 1, 3, 10, 9 mit dem Basislager 11 wird der tatsächliche Wirkweg der Faderpackung 20 vergrössert, damit können schlankere Bauformen erreicht werden da die Feder mit längeren Wegen beaufschlagt wird. Zudem wird durch die überlagerte Bewegung des Invershebels 14 durch die Zwangsbewegung mit der Kuppelgabel die Federbeaufschlagung nochmals gesteigert.
Die Federpakete enden vorn in der Federaufnahme an dem Invershebel 13 in dem Langloch 15, welches um das Lager 12 radial eingebracht und in Nulllage des Stuhles exakt so verortet ist, dort können die Federachsen verschoben werden und somit die Drehmomentbeaufschlagung dieses geschlossenen Systems durch eine substantiell veränderte Hebelwirkung drastisch verändert werden.
2 zeigt eine entsprechenden Stuhl in Nullage, also ohne jede Auslenkung.
3 zeigt einen Ausgelenkten Stuhl bei dem bereits die Kupplungsverbindung 29, 33 wirksam sein würde.
5 zeigt das Mechanikgehäuse 32 mit den beiden Armauflagestreben 6 im Teilschnitt, die beiden Armauflagestreben 6 sind dort selbstverständlich gelagert und weisen dann jeweils zum Mitte - Längs Schnitt hin ein Kupplungselement Lamelle 33, ausgeführt in Aluminiumdruckguss, einem verstärkten Kunststoff oder Zinkdruckguss oder einem höherfesten Werkstoff, auf.
Die beiden Lamellenkuppeln 33 fassen zusammen überlappend und ineinandergreifend einen in Form geschnittenen oder Spritzgegossenen Elastomer - thermoplastischen Elastomer - Ring als Dämpferelement 29. In 6 zeigt sich dieser Aufbau exemplarisch.
Die im vorderen Bereich der Mechanikbaugruppe befindlichen und dort drehbar angebrachten Invershebel 14 sind elementarer Hauptbestandteil einer Verstellmöglichkeit des Systems zugunsten verschieden schwerer Benutzer zur angepassten Gewichtseinstellung eines Stuhles mit seiner Mechanik.
Wünschenswert ist für die Verstellung der Gewichtseinstellung eine kraftbefreite Möglichkeit.
7 zeigt diesen Aufbau exemplarisch und dies anhand der Variante der auf einer verschiebbaren Hohlwelle in der Achse des Einrückgetriebes 17, welche die beiden Kegelzahnräder des Einrückgetriebes 18 jeweils an den Teilbaugruppen rechts und links gegen eine Feder einspuren kann und so ein Kraftschluss zu den Kegelzahnrädern der Invershebel 19 stattfindet. Dies ist ausschliesslich in der Nulllage des Stuhles möglich, da ansonsten rechts und links auch unterschiedliche Positionen einnehmen könnten und diese zudem in diesem Moment auch voll kraftbeaufschlagt sind. In der Nulllage greift die radiale Anordnung des Langlochs 15 um die Achse 12 und somit ist die Veschiebung der Federachse 13 kräfte befreit.
8 zeigt anschaulich im Detail die Anordnung des Invershebels 14 mit den Lagern und dem hier beschriebenen Verstellelement, der Verstellexzenterplatte mit Ausklinkungen 23, welche fest mit dem jeweiligen Kegelzahnrad des Invershebels 19 verbunden ist und durch dessen Drehung ebenfalls dreht. Dadurch wird wiederum die Achse 13 der Federpackung 20 in der Langloch 15 positioniert und verbleibt selbstgehemmt bei anschliessender Benutzung des Stuhles.
Eine weitere selbsthemmende Lösung wäre hier eine Spindel zur Verschiebung der Federaufnahme 13.
Entscheidend ist jedoch jeweils die betragsmässig identische Verstellung der beiden beweglichen Teilsysteme. Dies wird durch die Vorrichtung des Einrückgetriebes 17, 18, 19 gewährleistet.
9 zeigt exemplarisch einen Invershebel 14 in zweiteiliger Ausführung.
10 zeigt eine Kuppelgabel in exemplarischer Ausführung.
11 zeigt die Situation der aktiven Vorderneigung, hervorgerufen durch ein verriegel - und entriegelbares Überdrehen der beiden Teilmechaniken bis zu einem gedämpften Anschlag.
12 zeigt die Ausführung einer Stuhlvariante, bei welcher die Armauflagenstrebe 6 substituiert werden und diese Varianten 25 dann die nominellen Baugruppen der jeweiligen beweglichen Armauflage 26 aufnehmen und führen können.
Bezugszeichenliste

1: Hauptlager
2: Obere Kuppelachse
3: Untere Brückenachse
4: Dehnelastische integral verstärkte Schale
5: Dehnelastische 3D Aufnahme
6: Armauflagenstrebe
7: Dehnelastische Zone vorn
8: Dehnelastische Zone zwischen Sitzfläche und Lehne
9: Vergrösserungshebel
10: Zweigelenkbrücke
11: Vergrösserungsdrehlager
12: Federaufnahme an dem Vergrösserungshebel
13: Federaufnahme an dem Invershebel
14: Invershebel
15: Langloch an dem Invershebel radial um 12
16: Kuppelgabel
17: Achse des Einrückgetriebes
18: Kegelzahnrad des Einrückgetriebes
19: Kegelzahnrad des Invershebels
20: Federpack
23: Verstellexzenterplatte mit Ausklinkungen
25: Armauflagenstrebe Variante zur Aufnahme von verstellbaren Armauflagen
26: Baugruppe verstellbare Armauflage
27: Kuppelgabelachse
28: Drehachse des Invershebels
29: Ellastodämpfelement
30: Drehkreuz
31: Drehsäule
32: Mechanikträger
33: Kupplungselement Lamelle
34: Zweigelenkstabachse an dem Vergrösserungshebel
35: Drehkupplung

Claims

Doppelt gekuppelte Drehstuhlmechanik mit Vergrößerungsfunktion zur kontrollierten ergonomischen und auch asymmetrischen Unterstützung einer dehnelastischen und hybriden Stuhlschale 4, welche vorne an der Unterbaustruktur befestigt ist, und bei einer Rückenlehnenbelastung diese auch in unterschiedlichen Winkeln rechts und links im Bereich des Lendenknickpunktes ansteuert und die Rückenlehne notwendigerweise in einem Lagerpunkt, in Form einer dehnelastischen 3D Aufnahme 5 trägt, und den Winkel zwischen beiden seitlichen Armauflagenstreben 6 gleichzeitig durch eine permanente gedämpfte und drehgefederte Dreh - Kupplung 35 und durch deren Ellastodämpfelement 29 und das dazu gehörende Kupplungselement Lamelle 33 so begrenzt, dass die beiden Seiten in einem bestimmten Drehwinkelbereich gekoppelt und mechanisch verbunden sind um Extremlagen zu vermeiden, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden wirksamen Baugruppen mit den Federpackungen 20 rechts und links an der Mechanik jeweils an dem Invershebel 14 im vordersten Bereich der Mechanik in der Nulllage des Stuhles, ohne jede Auslenkung und hier horizontaler Sitzfläche, durch ein gekoppeltes Einrückgetriebe 17, 18, 19 mit Kegelzahnrädern die Gewichtsverstellung kraftbefreit vorgenommen werden kann, indem die beiden vorderen Federachsen 13 in ihren jeweiligen Bahnen 15 auf den drehbar gelagerten und durch eine Kuppelgabel 16 revers mit der eigentlichen Achse des Hauptlagers 1 der Armauflagenstreben 6 verbundenen Halter verschoben und fixiert werden können, und diese somit in ihrer jeweiligen Krafteinbringung und Drehmomenteinbringung in das System gleichzeitig und nach Betrag identisch verändert und reguliert werden können, und jeweils am hinteren Ende der Federpackungen 12 rechts und links je einen Vergrösserungshebel 9 via einer Hebelübersetzung 10 aufweist, welcher die geringen Drehwinkel der zueinander durch eine permanente gedämpfte Dreh - Kupplung 35 der seitlichen Armauflagenstreben 6 in deutlich grössere Federwege übersetzt und damit die Doppelbeaufschlagung der Federn in dem System realisiert und somit insgesamt den Anforderungen für kleine zur Verfügung stehende Bauräume für Mechaniken mit zudem schlanker Form für gestaltungslastige Drehstühle und insbesondere Konferenzstühle dahingehend entgegenkommt, als dadurch sehr schlanke Spiralfedern verwendet werden können, wobei sowohl das Hauptlager 1 für die beiden Armauflagenstreben 6, als auch der Vergrösserungshebel 9 mit seinem Vergrösserungsdrehlager 11 und der Invershebel 14 mit der Drehachse des Invershebels 28 jeweils in dem Mechanikträger 32 fussen.
Doppelt gekuppelte Drehstuhlmechanik mit Vergrößerungsfunktion zur kontrollierten ergonomischen und auch asymmetrischen Unterstützung einer dehnelastischen und hybriden Stuhlschale nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stuhlschale 4 sowohl vorn an der Kniekante am Unterbau der Mechanik, dem vorderen Ende des Mechanikträgers 32 und auf Höhe des S - Punktes an der Rückenlehne rechts und links befestigt werden kann, wobei die dehnelastischen Lager an der Rückenlehne, in Form der dehnelastischen 3D Aufnahme 5, rechts und links die Schnittstelle zu der Mechanik in Form der Armauflagenstreben 6 verbunden sind , welche diese in ihrer Winkelbewegung direkt aneinander durch eine Kupplung mit einer definierten Winkeldifferenz gedämpft verbindet.
Doppelt gekuppelte Drehstuhlmechanik mit Vergrösserungsfunktion zur kontrollierten ergonomischen und auch asymmetrischen Unterstützung einer dehnelastischen und hybriden Stuhlschale nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Inveshebel 14 eine Federverstelllagebahn in einem Langloch 15 an dem Invershebel 14 radial um Federaufnahme 12 an dem Vergrösserungshebel 9 aufweisen und die Federn darin synchron identisch durch eine bekannte Gewindespindel oder eine Drehscheibe mit Ausklinkungen 23 in eine selbsthemmende Position gebracht werden können und dies in Nulllage des Stuhles stets kräftebefreit durch ein axial seitlich und unmittelbar daneben angeordnetes Einrückgetriebe 17 mit Kegelzahnrädern 18, 19 veränderbar ist.
Doppelt gekuppelte Drehstuhlmechanik mit Vergrösserungsfunktion zur kontrollierten ergonomischen und auch asymmetrischen Unterstützung einer dehnelastischen und hybriden Stuhlschale nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Armauflagenstreben 6 für den Einsatz der Stühle in Büro - und Arbeitsumgebungen als Variante zur Aufnahme von verstellbaren Armauflagen 25 die Baugruppe der verstellbaren Armauflagen 26 aufnehmen können.
Doppelt gekuppelte Drehstuhlmechanik mit Vergrösserungsfunktion zur kontrolliertenergonomischen und auch asymmetrischen Unterstützung einer dehnelastischen und hybriden Stuhlschale nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden mechanisch verbundenen Teilmechaniken rechts und links eine entriegelbare und verriegelbare, identische Position und Lage einnehmen können, welche die Lehne und damit auch verbunden die Sitzfläche anteilig der Bewegungsübersetzung um einige Grad nach vorn orientiert und so eine aktive Sitzvorderneigung des Benutzers unter Federkraft bewirkt, wobei die Begrenzung in einem gedämpften Anschlag erfolgt und diese Bewegung einem Überdrehen des mechanischen Systems nach vorn entspricht.