DE4209050C2 - Arbeitssessel mit Synchron-Sitzmechanik und dynamischer Verschwenkung - Google Patents

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Arbeitssessel nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Derartige Arbeits­ sessel sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt ge­ worden. Allen Arbeitssesseln ist gemeinsam, daß sie eine Art von Wippenmechanik haben, d. h. die Sitzschale ist in der Nähe ihres vorderen Endes schwenkbar zu einem stuhlfesten Träger gelagert, so daß sich hierdurch beim Sitzen eine Art von Wippeffekt ergibt.

Um ein Abheben der vorderen Sitzkante, d. h. also in Ober­ schenkelnähe des Benutzers, zu vermeiden, ist es bekannt, den Drehpunkt der Sitzschale an dem gehäusefesten Träger soweit wie möglich nach vorne in die Nähe des Knies des Benutzers zu verlagern. Damit wird in an sich bekannter Weise das Hochschwenken der vorderen Sitzkante beim Zu­ rückschwenken der Sitzschale nach hinten vermieden. Ein derartiger Sessel ist beispielsweise aus der EP 0 460 717 A2 bekannt. Hier wird ein Verriegelungsmechanismus für Rückenlehne und Sitzfläche vorgeschlagen. Nachteil bei dieser Art der Sitzmechanik mit in Richtung des Knies des Benutzers nach vorne verlegtem Drehpunkt ist je­ doch, daß der Benutzer nicht in der Lage ist, durch Ver­ lagerung seines eigenen Körpergewichtes eine zusätzliche Rückschwenkkraft von einer abgeschwenkten Stellung in eine aufwärts gerichtete Schwenkstellung zu erbringen.

Bei den vorher erwähnten Sitzmechaniken, welche eine Dreh­ achse der Sitzschale in relativer Nähe der Säulenachse haben, die also eine in Knienähe des Benutzers angeordnete Drehachse vermeiden, besteht hingegen die Möglichkeit, daß der Benutzer aufgrund des Gewichtes seiner Oberschenkel allein ein Zurückschwenken der Sitzschale aus einer her­ abgeschwenkten Stellung in eine aufwärts gerichtete Stellung ermöglichen kann, ohne daß er hier wesentlich sein Körper­ gewicht verlagern muß.

Dies ist bei den vorher erwähnten bekannten Sitzmechaniken nicht möglich, wo die Drehachse der Sitzschale unmittelbar in der Nähe der Knie des Benutzers liegt, weil dort kein Hebelarm mehr vorhanden ist, den der Benutzer benutzen könnte, um das Zurückschwenken zu ermöglichen.

Bei dieser bekannten Sitzmechanik besteht also der Nachteil, daß das Hochschwenken aus einer abgesenkten Lage in eine aufwärts gerichtete Lage nur im Prinzip aufgrund einer erheb­ lichen Verlagerung des Körpergewichtes nach vorne erfolgt, was mit einer gewissen Beeinträchtigung des Sitzgefühls verbunden ist. Die wirksame Rückstellkraft ist also gering. Wenn man nun die Rückstellkraft erhöhen will, z. B. durch Erhöhung der Federstärke der Sitzmechanik, dann besteht damit der Nachteil, daß das Zurückschwenken von einer aufrechten Sitzposition in eine herabgeschwenkte Sitzposition stark er­ schwert ist, was unerwünscht ist. Ein Stuhl dieser Bauform ist aus der CH 636 252 bekannt. Hier muß der Benutzer zum Verschwenken in die geneigte Lage die Rückenlehne unter Überwindung einer bestimmten Kraftschwelle nach hinten drücken.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Sitzmechanik der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß ausgehend von einer Sitzmechanik mit einem in Knienähe nach vorne verlegten Drehpunkt der Sitzschale diese in einfacher Art ohne wesentliche Verlagerung des Körperschwerpunktes des Benutzers zurückgeschwenkt werden kann.

Die Aufgabe wird durch die technische Lehre des Anspruches 1 gelöst.

Wesentliches Merkmal des geltenden Anspruches 1 ist, daß nun nicht mehr allein eine Rückstellkraft durch die Ver­ lagerung des Körpergewichtes erzeugt wird, sondern daß ein zusätzliches Krafteinleitungselement vorhanden ist, welches der Benutzer aufgrund seiner Rückenkraft, d. h. also seiner Andruckkraft seines Rückens an die Rückenlehne, dazu benutzt, die aufwärts gerichtete Schwenkbewegung der Sitz­ schale zu erleichtern.

Wichtig hierbei ist, daß die Rückenlehne als zweiarmiger Hebel ausgebildet ist, wobei der längere Hebelarm dieser als Hebel ausgebildeten Rückenlehne zum Anlehnen des Rückens dient, während am kürzeren, sitzschalennahen zweiten Hebel dieser Rückenlehne eine Schubstange ansetzt, welche direkt auf die Sitzmechanik wirkt. Die direkte Einwirkung dieser Schubstange erfolgt im Sinne einer erhöhten Federbelastung (= Federschwächung) auf die Kraftfedern dieser Sitzmechanik.

Damit wird nun erstmals der wesentliche Vorteil erreicht, daß allein durch das Anlehnen des Benutzers an die Rücken­ lehne ein zusätzliches Kraftelement geschaffen wird, weil die Rückenlehne in der vorher beschriebenen Weise als zwei­ armiger Hebel ausgebildet ist. Zum Zurückschwenken der in eine herabgeschwenkte Stellung abgesenkten Sitzschale genügt es deshalb nach der Erfindung lediglich, daß sich der Benutzer leicht von der Rückenlehne abhebt, damit wird der obere, dem Rücken nächster Teil des zweiarmigen Hebels entlastet. Durch diese Entlastung des oberen, rückennächsten Hebels der Rückenschale schwenkt der in der Sitzschale ange­ ordnete zweite Hebel nach hinten in Richtung weg von der Sitzmechanik und nimmt somit die erhöhte Federbelastung, die vorher auf die Sitzmechanik wirkte, weg, verstärkt also damit die Kraft der Rückstellfeder in der Sitzmechanik, so daß damit ein erleichtertes und damit dynamisches Zurück­ schwenken gegeben ist.

Das Grundprinzip der vorliegenden Erfindung liegt also darin, daß man von einer relativ starken Federkraft einer Sitz­ mechanik ausgeht, die eine große Rückstellkraft erzeugt. Diese starke Federkraft der Sitzmechanik wird nun ständig durch den erwähnten zweiarmigen Hebel der Rückenschale in Verbindung mit dem am unteren, freien schwenkbaren Ende des Hebelarmes ansetzenden Schubstange geschwächt. Die Schwächung kann je nach der Sitzlage des Benutzers verstärkt oder abgeschwächt werden. Die Rückstellkraft auf die Sitz­ mechanik, die also die herabgeschwenkte Sitzschale in eine aufwärts geschwenkte Position bringen soll, wird dann voll wirksam und zur Verfügung gestellt (ohne Schwächung) wenn der Benutzer die Lehne mit seiner Rückenkraft entlastet, so daß es zu der vorher beschriebenen Verschwenkung der Schubstange kommt, welche dann die Schwächungskraft von dem Kraftelement der Sitzmechanik entfernt.

Andererseits ist die Schwächung des Kraftelements der Sitz­ mechanik maximal, wenn der Benutzer nach hinten gelehnt ist und die Sitzschale sich in einer herabgeschwenkten Stel­ lung befindet.

Damit ist nun erstmals mit einer relativ stark wirkenden Sitzmechanik ein dynamisches Verschwenken der gesamten Sitz­ schale möglich, obwohl ein leichtes Zurückschwenken aus einer herabgeschwenkten Stellung in eine aufwärts gerich­ tete Stellung der Sitzschale gewährleistet ist. Damit ent­ fällt der vorher erwähnte Nachteil des Standes der Technik, daß der Benutzer ein Verschwenken der Sitzschale nur unter erheblicher Verlagerung seines Körpergewichtes nach vorne erreichen kann. Hier setzen die Vorteile der Erfindung ein, die voraussetzen, daß der Benutzer lediglich zu einem geringen Teil die Rückenauflagekraft seines Rückens an der zuge­ ordneten Rückenlehne entlasten muß, um ein dynamisches Hoch­ schwenken aus einer herabgesetzten Sitzposition in eine aufrechte Sitzposition zu gewährleisten.

Der Kern der vorliegenden Erfindung liegt also darin, daß die vorher erwähnte Schubstange, die am unteren, freien schwenkbaren Ende der Rückenlehne ansetzt, entgegen der Federkraft des Kraftelementes der Sitzmechanik wirkt. Unter "Kraftelement der Sitzmechanik" werden in allgemeiner Form sämtliche Kraftelemente verstanden, wie sie in herkömmlicher Weise bei derartigen Sitzmechaniken verwendet werden. Es handelt sich hierbei um Schraubendruckfedern, um Schenkel­ federn, um Gasdruckfedern, um Drehstäbe und dergleichen mehr. Wichtig nach der technischen Lehre der vorliegenden Erfindung ist immer nur, daß die Schubstange im Sinne einer Schwächung der Kraft des Kraftelementes an diesem oder an mehreren Kraftelementen angreift. Die vorliegende Erfindung ist also nicht auf die Ausbildung einer bestimmten Sitz­ mechanik beschränkt, sondern bezieht sich auf allgemeine Sitzmechaniken, die eine knienahe Schwenkachse der Sitz­ schale voraussetzen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungsgemäße Einzelheiten und Vorteile der Erfindung hervor. Es zeigt

Fig. 1 schematisiert in Seitenansicht einen Arbeitssessel nach der Erfindung in zwei verschiedenen Schwenk­ stellungen,

Fig. 2 die Draufsicht auf die Sitzmechanik in aufrechter Schwenkposition der Sitzschale,

Fig. 3 die gleiche Darstellung wie Fig. 2 bei zurückge­ schwenkter Sitzschale,

Fig. 4 eine Seitenansicht des Kraftelementes der Sitzmecha­ nik in aufrechter Schwenkstellung der Sitzschale,

Fig. 5 die gleiche Darstellung wie Fig. 4 in abgesenkter, nach hinten geschwenkter Lage der Sitzschale,

Fig. 6 Kreuzgelenk.

Der Arbeitssessel nach der vorliegenden Erfindung besteht im wesentlichen aus einer Rückenlehne 2, die eine Drehachse 3 aufweist, welche Drehachse 3 im Bereich der Armlehne 22 ausgebildet ist, welche Armlehne fest mit dem Sitzträger 26 im Bereich einer vorderen Anbindung 37 nach Fig. 2 verbun­ den ist. Die Sitzträgertraverse 26 ist wiederum mit einer nach unten gerichteten Sitzträgerlasche 27 verbunden, die drehbar in der Drehachse 28 verschwenkbar gehalten ist. Damit ist der vordere, knienahe Schwenkachse des Sitzträgers 26 definiert.

Daraus wird deutlich, daß die Rückenlehne 2 nur in der Dreh­ achse 3 über die Armlehne 22 mit der Sitzmechanik 23 verbunden ist, welcher ihrerseits schwenkbar am Sitzträgeruntergestell befestigt ist. Das Sitzträgeruntergestell besteht aus einem etwa mittig angeordneten Sitzträgerrohr 7, von dem schräg nach oben ausgehend zwei Paar von Streben angeordnet sind (obere Sitzträgerstrebe 6 und untere Sitzträgerstrebe 29).

Die beiden vorderen Enden der Sitzträgerstreben 6, 29 sind hierbei fest mit der Sitzträgertraverse 26 verbunden. Die Rückenlehne 2 ist somit als zweiarmiger Hebel ausgebildet und besteht aus der oberen Rückenlehne 50 und der unteren Rückenlehne 51. Der Schwenkpunkt dieses zweiarmigen Hebels ist hierbei die Drehachse 3 der Rückenlehne 2.

Soll der Sitz nun von der aufrechten Schwenklage in Fig. 1 in eine abgesenkte (in gestrichelter Darstellung dargestellt) Schwenklage herabgeschwenkt werden, dann nimmt die Sitzmechanik 23, die auch den Sitz trägt, eine Schwenkstellung alpha ein.

Gleichzeitig verschwenkt die Rückenlehne 2 um den Winkel beta (Fig. 1).

Um ein erleichtertes Zurückschwenken zu ermöglichen, ist es nun erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Benutzer in Pfeil­ richtung 52 mit seinem Rücken sich gegen die obere Rücken­ lehne 50 lehnt, wodurch eine in Pfeilrichtung 53 gerichtete Kraft über das Verschwenken der unteren Rückenlehne 51 um die Drehachse 3 auf die erfindungsgemäße Schubstange 5 aus­ geübt wird.

Wichtig hierbei ist, daß die Schubstange 5 in einem Kugel­ gelenk 4 am unteren, freien und schwenkbaren Teil der unteren Rückenlehne 51 mit einem Ende ansetzt, wobei das andere Ende der Schubstange 5 gemäß Fig. 3 über ein Kugelgelenk 54 auf das freie und schwenkbare Ende eines Zentralhebels 17 wirkt. Dieser Zentralhebel wirkt mit seinem freien schwenk­ baren Teil auf eine Gewichtsanpassungsfeder 36, welche das eigentliche Kraftelement für die Rückstellmechanik der vor­ liegenden Sitzmechanik darstellt.

Das heißt also, die Schubstange 5 wirkt entgegen der Kraft­ richtung der Gewichtsanpassungsfeder 36 und wirkt somit schwächend auf diese ein.

Die Schwächung erfolgt dann, wenn wie in Fig. 1 beschrieben der obere Rückenlehnenteil 50 in Pfeilrichtung 52 von der Rückenkraft des Benutzers nach hinten in die Schwenklage 50′ verschwenkt wird.

Die Gewichtsanpassungsfeder 36 wird somit in Pfeilrichtung 53 zusammengedrückt, wobei deren Federkraft geschwächt ist.

Damit ist es nun auf einfache Weise für den Benutzer möglich, aus der in Fig. 1 in gestrichelter Darstellung dargestellte herabgeschwenkte Stellung der Sitzmechanik 23 wieder in eine aufrechte Stellung zu gelangen. Sobald die Rückenkraft, die in Pfeilrichtung auf die obere Rückenlehne 50′ wirkt etwas entlastet wird, entfällt die Schubkraft auf die Schub­ stange 5 in Pfeilrichtung 53 und die volle Federkraft der vorher zusammengedrückten und geschwächten Gewichtsanpassungs­ feder 36 steht nun wieder für die erneute Zurückschwenkung der Sitzmechanik 23 aus der herabgeschwenkten Stellung in die aufrechte Stellung zur Verfügung. Aus der Darstellung in Fig. 1 wird deutlich, daß der Benutzer lediglich ge­ ringfügig seinen Körperschwerpunkt durch Entlastung der Rückenlehne 2 verändern muß, um ein Hochschwenken mit voller Rückstellkraft zu ermöglichen.

Im folgenden wird die Verschwenkmechanik der Sitzmechanik 23 näher beschrieben, wobei obenstehend aber deutlich ge­ macht wurde, daß die Sitzmechanik in beliebiger Weise auf­ gebaut werden kann, solange nur nach der vorliegenden Er­ findung sichergestellt ist, daß die erfindungsgemäße Schub­ stange 5 entgegen dem Kraftelement dieser Sitzmechanik 23 wirken kann.

Gemäß den Fig. 2-5 ist die Sitzmechanik 23 wie folgt aufgebaut.

Auf einer Grundplatte, die der Sitzmechanik 23 zugeordnet ist, ist schwenkbar ein Zentralhebel 17 in der Achse 42 gelagert. Die Achse ist hierbei in der Sitzmechanik 23 an­ geordnet.

Am linken, freien und schwenkbaren Ende des Zentralhebels 17 greift hierbei über eine Federführung 35 die vorher er­ wähnte Gewichtsanpassungsfeder 36 an, die sich mit ihrem anderen Ende an einer weiteren Federführung 38 abstützt. Diese Federführung 38 ist fest mit der Sitzmechanik 23 ver­ bunden. Ferner ist der Zentralhebel 17 in einer bestimmten Schwenkstellung arretierbar wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Hierzu trägt er einen Arretierbolzen, der mit einem Arretierungshaken 34 zusammenwirkt, welcher schwenkbar an der Sitzmechanik 23 gelagert ist und der über einen Seil­ zug verschwenkt werden kann, welcher über einen Spannungs­ hebel 30 geführt ist und der an einer Arretierungstaste 8 befestigt ist.

Es ist ferner in der Sitzmechanik 23 noch eine Auslösetaste 31 für die Höhenverstellung vorhanden, die auf einen hydrau­ lisch wirkenden Auslöseknopf 32 wirkt, welcher über eine Druckleitung auf die im Sitzträgerrohr 7 angeordnete Gas­ feder wirkt.

In einer anderen Ausführungsform kann statt dem hydraulisch wirkenden Auslöseknopf 32 auch ein über Seilzug wirkender Auslöseknopf vorgesehen sein. In der hochgeschwenkten Stellung schlägt im übrigen der Zentralhebel 17 gemäß Fig. 2 an einem gehäusefesten Anfangsanschlag 33 an.

An der gegenüberliegenden Seite (Schwenkstellung gemäß Fig. 3) schlägt der Zentralhebel 17 ebenfalls an einem gehäuse­ festen Endanschlag 40 an.

Dieser Endanschlag 40 ist als Dämpfer ausgebildet.

Es ist ferner noch eine Hebelarmverstellung für die Ge­ wichtsanpassungsfeder 36 vorgesehen, um die Kraft der Ge­ wichtsanpassungsfeder 36 von der Benutzerseite her modi­ fizieren zu können.

Hierzu ist ein Handrad 10 an der Sitzmechanik 23 vorge­ sehen, welche über eine biegsame Welle 16 auf eine Gewichts­ einstellschraube 39 wirkt, die im wesentlichen als Spindel ausgebildet ist. Hierbei ist das Handrad 10 über ein Getriebe 46 mit der erwähnten biegsamen Welle 16 gekoppelt.

Über die Betätigung der Spindel 39 kann somit die gesamte Gewichtsanpassungsfeder 36 im Schwenkweg 55 um die untere Federführung 38 als Drehpunkt herum verschwenkt werden. Damit verlängert sich die Feder (Linie 56) und die Vor­ spannung der Gewichtsanpassungsfeder 36 wird damit vermindert.

Durch die Verschwenkung der Gewichtsanpassungsfeder 36 nach rechts in Fig. 3 wird auch der Kraftangriffspunkt auf den als zweiarmigen Hebel ausgebildeten Zentralhebel 17 in Rich­ tung auf die Achse 42 hin verlagert, wodurch die Kraft auf diesen Zentralhebel 17 vermindert wird.

Es ist ferner eine Kniehebelfeder 49 vorhanden, die in einer oberen Federführung 48 schwenkbar gelagert ist und die mit ihrem unteren Ende im Bereich einer Federführung 44 auf ein Kniehebelpaar 43, 45 wirkt, welches Kniehebelpaar 43, 45 gemäß den Fig. 2 und 3 gestreckt oder eingeschwenkt wer­ den kann.

Das freie, schwenkbare Ende des Kniehebels 43 wirkt auf eine Achse 57, die fest mit dem schwenkbaren Ende des Zen­ tralhebels 17 verbunden ist.

Der Kniehebel 45 wirkt mit seinem unteren, freien Ende auf eine gehäusefeste Achse 58.

Die Anordnung der Kniehebelfeder 49 mit einem spreizbaren Kniehebelpaar 43, 45 hat den Sinn, die Haltekraft auf die Gewichtsanpassungsfeder 36 und somit auf die gesamte Sitz­ mechanik 23 zu erhöhen, wenn die Sitzmechanik 23 in ihrer geraden, nicht herabgeschwenkten Position ist. Soll nun von einer geraden, aufrechten Position in eine abgesenkte Position heruntergeschwenkt werden, dann muß zunächst die Haltekraft der Kniehebelfeder 49 überwunden werden, die progressiv wirkt, denn mit zunehmender Verschwenkung des freien schwenkbaren Endes des Zentralhebels 17 im Uhr­ zeigergegensinn wird das Kniehebelpaar 43, 45 zusammenge­ faltet und wirkt gleichzeitig gegen die Kniehebelfeder 49, wodurch deren Federkraft zwar zunimmt, im Ergebnis aber eine geringere Federkraft auf das freie, schwenkbare Ende des Zentralhebels 17 eingeleitet wird, weil diese Federkraft nur noch über das zusammengefaltete Kniehebelpaar 43, 45 auf den Zentralhebel 17 eingeleitet wird.

Im folgenden wird die sogenannte Sitzneigeeinrichtung näher beschrieben.

Hierzu ist eine blockierbare Gasfeder 19 vorgesehen, die mit ihrem einen Ende im Bereich der Laschen 24 an der Sitz­ trägertraverse 26 schwenkbar gelagert ist. Das gegenüberlie­ gende Ende der Gasfeder 19 greift am freien schwenkbaren Ende eines Sitzneigungshebels 15 an, der schwenkbar in der Achse 18 an einer Zugstange 20 gelagert ist. Diese Zugstange 20 ist schwenkbar in der Achse 18 und in einem als Kreuzgelenk 21 gelagert. In den Laschen 25 ist hierbei eine Achse 59 ange­ ordnet, welche das Kreuzgelenk 21 schwenkbar aufnimmt.

Die Zugstange 20 führt also eine dreidimensionale Bewegung aus, d. h. sie verschwenkt in zwei senkrecht zueinander­ stehenden Ebenen im Bereich der Sitzmechanik 23.

Wird die Gasfeder 19 nun in einer bestimmten Verschiebungs­ stellung arretiert, was durch die Betätigung des Auslöse­ hebels 47 erfolgt, in Verbindung mit der Sitzneigungsver­ stelltaste 13, dann wird somit der Verschiebungsweg der Gasfeder 19 fixiert. Die Sitzneigung wird bestimmt durch die Stellung des Sitzneigungshebels 15. Nachdem dieser drehbar über die Achse 14 an dem Zentralhebel 17 angreift, kann somit die Sitzneigung festgestellt werden. Es wird damit die effektive und wirksame Länge der Zugstange 20 verkürzt oder verlängert, was zu einer Veränderung der Sitz­ neigung führt.

Es wird nochmals darauf hingewiesen, daß der vorliegende Erfindungsgedanke sich nicht auf die spezielle Ausge­ staltung der Sitzmechanik richtet, sondern auf die Ein­ leitung einer Schwächungskraft auf das Kraftelement einer beliebigen Sitzmechanik. Im vorliegenden Ausführungsbei­ spiel wurde diese Schwächungskraft über die Schubstange 5 in Pfeilrichtung 53 auf die Gewichtsanpassungsfeder 36 eingeleitet.

Claims (3)

1. Arbeitssessel mit Synchronsitzmechanik und dynamischer Verschwenkung, wobei eine Neigungsmechanik mit einem Kraft­ element unterstützt wird und mit diesem zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückenlehne des Arbeitssessels als zweiarmiger Hebel ausgebildet ist, wobei die obere Rückenlehne (50) dem Benutzer zugeordnet ist, während an der unteren Rückenlehne (51) eine Schubstange (5) angelenkt ist, die mit dem in der Sitzmechanik integrierten Kraftelement zur Unterstützung der Neigungsmechanik zusammenwirkt.

2. Arbeitssessel nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Kraftelement als Gewichts­ anpassungsfeder (36) ausgebildet ist, die zum einen mit dem Gehäuse der Sitzmechanik (23) verbunden ist und zum anderen am freien Ende eines an einer Achse (42) schwenkbar gelagerten Zentralhebels (17) angreift, an dessen freiem Ende die Schubstange (5) angelenkt ist.

3. Arbeitssessel nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Kraftelement in einem Ver­ stellbereich am freien Ende des Zentralhebels (17) angreift, wobei eine Spindel, die von einem Handrad (10) über eine biegsame Welle (16) betätigt wird, die Federführung (35) des Kraftelementes verschwenkt.