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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Stuhl,
speziell auf einen Arbeits-/Bürostuhl, umfassend einen sitzabstützenden
Rahmen, einen um eine erste Achse schwenkbeweglich in dem Rahmen
mantierten Sitz, eine Lehnenstütze, die in dem Rahmen um eine zweite Achse
hinter der ersten schwenkbeweglich montiert ist, und ein
Kopplungsmittel, das zwischen den Sitz und die Lehnenstütze hinter den Achsen
angeschlossen ist zum Bewirken einer synchronen Bewegung des Sitzes relativ
zu der Lehnenstütze.
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Ein Stuhl des oben erwähnten Typs ist beispielsweise aus US-
Patentschreibung Nr. 4 143 910 bekannt. Es gibt viele unterschiedliche
vorbekannte Typen von einstellbaren Stühlen, basierend auf
unterschiedlichen Prinzipien bezüglich der "Sitztechnik". Bei dem reinen Kippstuhl,
bei dem der Sitz und die Lehne in einem Stück ausgebildet sind, kann der
Stuhl rückwärts einreguliert werden, ohne daß die auf dem Stuhl sitzende
Person die Möglichkeit hat, den "Körperwinkel" zu verändern, d.h. den
Winkel zwischen den Oberschenkeln und dem oberen Teil des Körpers. Eine
Öffnung des "Körperwinkels" ist günstig im Hinblick auf eine bessere
Blutzirkulation.
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Bei dem Typ von Stuhl mit einer winkeleinstellbaren Lehne und
einem feststehenden Sitz erreicht man den Vorteil, daß der Körperwinkel
in Ruheposition geöffnet werden kann. Der Nachteil eines festliegenden
Sitzes besteht jedoch darin, daß der Körper in der Ruheposition die
Tendenz hat, nach vorn (und von dem Stuhl herunter) zu rutschen.
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Bei einem Stuhl der Bauart wie einleitend festgehalten, d.h.
einem Stuhl mit einer synchronen Einstellung von Sitz und Lehne,
erreicht man den Vorteil, daß der Körperwinkel in der Ruheposition
geöffnet werden kann, während gleichzeitig der Sitz synchron rückwärts
in einem bestimmten Verhältnis (beispielsweise 1:2) zu der Lehne
nachgestellt wird. Dies verhindert, daß man von dem Stuhl
heruntergieitet, wenn die Lehne rückwärts verkippt wird.
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Wie einleitend festgehalten, umfaßt ein Stuhl dieser Bauart
separate Schwenkachsen für den Sitz und die Lehne, und das
Kopplungsmittel zwischen Sitz und Lehne kann aus einem Lenkerarm oder einem Gestänge
bestehen. Federn für die Rückführung des Sitzes und der Lehne sind in
der Schwenkachse dieser Bauteile angeordnet oder an einer anderen
geeigneten Stelle, abhängig von der Bauart der Feder, die eingesetzt wird.
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Eine wichtige Funktion, insbesondere bei Arbeits- oder
Bürostühlen, ist die vorwärtige Sitzwinkeleinstellung. Dies ist besonders
wichtig in Verbindung mit größeren Höheneinstellbereichen. Bei einem
traditionellen Stuhl mit einer Synchroneinstellung wird eine
Vorwärtssitzeinstellung eine zu große Winkeländerung der Lehne des Stuhls nach
vorn mit sich bringen (im Verhältnis 2:1 oder mehr). Es ist möglich,
eine Zusatzeinstellung vorzusehen (Doppelsitz) mit einer separaten
Einstellung zwischen dem Sitz und dem Sitzteil des Mechanismus. Dies würde
jedoch zu einer komplizierten Lösung führen und zusätzlich lästig für
den Benutzer sein, der immer einen zusätzlichen Griff betätigen müßte.
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Es ist ein Ziel der Erfindung, einen Stuhl der in Rede
stehenden Bauart zu schaffen, mit welchem man eine synchrone Einstellung des
Sitzes und der Lehne nach hinten und eine getrennte Winkeleinstellung
des Sitzes nach vorn erzielt, ohne Notwendigkeit, einen Griff zu
betätigen.
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Das oben erwähnte Ziel wird erreicht bei einem Stuhl des
eingangs genannten Typs, welcher gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet
ist, daß das Kopplungsmittel aus einem Mittel besteht, dessen Länge
nachstellbar ist mit einer bestimmten Trägheit für die Einstellung der
Relativposition des Sitzes und der Rückenstütze, so daß die Position des
Sitzes relativ zu der Lehne nachgestellt werden kann durch Ausüben eines
Drehmoments auf den Sitz, während die Rückenstütze gleichzeitig im
wesentlichen stationär gehalten wird relativ zu dem Rahmen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform besteht das
Kopplungsmittel aus einem Hydraulikzylinder. Weitere bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung sind definiert in den Ansprüchen 3 bis 6.
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Bei dem Stuhl gemäß der Erfindung können der Sitz und die
Lehne eingestellt werden in Übereinstimmung mit der gewünschten
Körperpositur in einer besonders einfachen und benutzerfreundlichen Weise, weil
der Benutzer es nicht nötig hat, Einstellgriffe oder -knöpfe zu
betätigen, und die strukturelle Lösung geeignet ist für kleine wie auch für
große Stuhlgrößen. Die Position des Sitzes relativ zu der Lehne kann
nachgestellt werden, indem der Benutzer in Sitzposition sich nur auf dem
Sitz hält und ein geeignetes drehendes Moment oder Drehmoment auf diesen
ausübt auf die Schwenkachse des Sitzes, so daß das Kopplungsmittel
verlängert oder verkürzt wird, je nach Bedarf. Wegen der Trägheit des
Kopplungsmittels jedoch wird seine Länge im wesentlichen konstant bleiben
für die normale Kippbewegung des Stuhles, so daß der Sitz und die Lehne
sich dann in dem dimensionsmäßig konditionierten synchronen Verhältnis
bewegen.
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Die Erfindung wird nachstehend weiter erläutert in Verbindung
mit einer als Beispiel zu verstehenden Ausführungsform unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen, in welchen
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Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Stuhles gemäß der
Erfindung zeigt;
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Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Drehmechanismus und einen
Trägerkorpus für die Rückstütze des Stuhls zeigt;
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Fig. 3 eine Seitenansicht, in vergrößertem Maßstab und
teilweise geschnitten, eines einstellbaren Haltemittels zum Anbringen der
Lehne an der Rückenstütze zeigt;
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Fig. 4 eine teilweise perspektivische Ansicht des Haltemittels
in Fig. 3 zeigt; und
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Fig. 5 eine Ansicht der Rückenstütze, von hinten gesehen,
zeigt.
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Wie sich aus Fig. 1 ergibt, umfaßt der dargestellte Stuhl
einen Sitz 1, der drehbeweglich um eine erste Achse 2 in einem
Sitzabstützrahmen oder Bügel 3 montiert ist, sowie eine Eehne 4, die mittels
eines einstellbaren Haltemittels 5 an einer Rückenstütze 6 befestigt
ist, die ihrerseits drehbeweglich in dem Rahmen um eine weitere Achse 7
montiert ist. Die Achse 7 befindet sich in einem Mechanismus 8,
umfassend eine Torsionsfeder, die in mehr Einzelheiten in Fig. 2
wiedergegeben ist.
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Der Rahmen oder Bügel 3 wird von einem konventionellen
Gaszylinder
9 für die Höheneinstellung des Sitzes 1 abgestützt. Der
Gasyzlinder 9 ist in einem Loch in dem Mechanismus 8 befestigt mittels des
Konusprinzips. Ferner ist der Gaszylinder an seinem unteren Ende in
einem Stuhlkreuzstück 10 des üblichen Typs befestigt, umfassend fünf
Rollen 11 (nur zwei gezeigt). Die Höheneinstellung für das Erhalten
einer gewünschten Sitzhöhe wird erzielt durch Lösen des Gaszylinders in
bekannter Weise mittels eines Hebels 12.
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Die Rückenstütze 6 ist mit einem unteren Trägerkorpus 13
verbunden, der an dem Mechanismus 8 befestigt ist und ein Rückenbogenmittel
14 umfaßt, das an seinem unteren Ende einstellbar mit dem Trägerkorpus
verbunden ist und an seinem oberen Ende mit dem Haltemittel 5 verbunden
ist, das außerdem in Fig. 3 und 4 gezeigt ist. Die Lehne 4 ist an einer
Metallfeder 15 befestigt, die einen Teil des Haltemittels 5 bildet.
Mittels der Metallfeder 15 kann die Lehne von einer sitzenden Person in der
gezeigten Richtung A - A bewegt werden, indem die Person eine Kraft auf
das Lehnenkissen 4 ausübt. Die Lehne kann auch in Richtung B - B bewegt
werden durch Druck des Rückens der sitzenden Person. Dies führt zu einer
Schwenkbewegung des Lehnenträgers um die Schwenkachse 7 des
Torsionsmechanismus.
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Die gesamte Rückeneinheit 4, 6 kann auch in Richtung C - C
eingestellt werden, um dadurch die beste Sitztiefe zu erreichen. Die
Einstellung erfolgt durch Lösen des gezeigten Handrades 16, um danach
die Rückeneinheit nach außen oder innen in der entsprechenden Richtung
zu ziehen. Wenn die richtige Stellung der Rückeneinheit relativ zum Sitz
erzielt worden ist, wird das Handrad 16 festgezogen.
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Ein Kopplungsmittel 20 ist zwischen dem Sitz 1 und der
Rückenstütze 6 angeordnet für das Erhalten einer synchronen Bewegung des
Sitzes 1 relativ zu der Lehne 4 bei Änderung der relativen Position dieser
Bauteile. Gemäß der Erfindung besteht das Kopplungsmittel aus einem
Mittel mit einer Länge, die nachstellbar ist mit einer gewissen Trägheit
für die Einstellung der relativen Position des Sitzes und der
Rückenstütze. Dieses Mittel kann beispielsweise aus einem geeigneten
mechanischen Kopplungsmittel bestehen. In der bevorzugten Ausführungsform
besteht es aus einem Hydraulikzylinder (Ölzylinder), der an seinen Enden
schwenkbeweglich mit der Rückenstütze 6 an einem Gelenk 21 und an dem
Sitz 1 an einem Gelenk 22 verbunden ist.
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Der Ölzylinder 20 kann beispielsweise einen linearen
Widerstand von ca. 150 N gegen Vorwärtskippen des Sitzes bieten und
einen Widerstand von ca. 90 N beim Rückkehren. Dies führt dazu, daß der
Sitz hinreichend schnell vollständig vorwärts gekippt werden kann. Die
Rückwärtsbewegung in die "Normalposition" ist langsamer und wird als
natürlich und bequem empfunden. Die Abstände zwischen den Lagerpunkten
des Zylinders und den Schwenkachsen von Sitz bzw. Rückenstütze sind
entscheidend für den gewählten Zylinderwiderstand und -hub. In ähnlicher
Weise wird der Arbeitswinkel des Zylinders wichtig sein für die
Widerstandscharakteristik.
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Der Sitz wird gekippt oder verdreht um die erforderlichen Zahl
von Graden um die Schwenkachse 2, indem die sitzende Person von ihrem
Körpergewicht Gebrauch macht. Indem demgemäß das Gewicht auf den
vorderen Teil des Sitzes verlagert wird, wird die Frontkante nach unten
gehen und die Rückkante nach oben. Der Ölzylinder sorgt dafür, daß die
Bewegung linear und bequem ist.
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Diese Struktur beinhaltet, daß die Winkeleinstellung des
Sitzes unabhängig ist von den anderen Einstellmitteln des Stuhls. Der
Vorteil besteht darin, daß der Sitz und die Lehne zusammen um einen
gewünschten Hub bewegt werden können oder in der Art und Weise, wie von
der sitzenden Person gewünscht.
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Die Wirkungsweise des Ölzylinders ist die folgende: Wenn die
Kolbenstange des Zylinders in Auswärtsrichtung gezogen wird (mit der
erforderlichen Kraft, z.B. 150 N), strömt das Öl durch einen
schweibenförmigen Kolben, versehen mit der üblichen ringförmigen
Kolbendichtung und mit einer Anzahl von in Kreisform angeordneten
Durchgangslöchern. Der Ölstrom durch die Löcher wird verhindert auf der
Rückseite einer scheibenförmigen Ventilplatte, die normalerweise die
Löcher abdichtet. Diese verformt sich auswärts in eine Untertassenform
infolge des von dem Öl ausgeübten Druckes und läßt das Öl längs der
Peripherie durch. Die Starrheit der Ventilplatte oder möglicherweise die
Anzahl derselben ist in der Lage, die Kraft zu bestimmen, die
erforderlich ist, um die Kolbenstange herauszuziehen. Wenn die
Kolbenstange eingestoßen wird, sperrt eine weitere entsprechende
Ventilplatte oder -platten auf der anderen Seite des Kolbens die
Ölströmung in entsprechender Weise mit beispielsweise einer gewünschten
erforderlichen Verlagerungskraft von 900 N. Die Ölströmung für die
Auswärts- bzw. Einwärtskolbenbewegung verläuft in einem entsprechenden
Satz von Löchern. Der Ölzylinder ist ein im Handel erhältliches
Standardteil, das in fertiggestellter Form vom Lieferanten mit der
gewünschten Verlagerungskraft/Widerstand, beispielsweise die erwähnten
150/900 N, geliefert wird.
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Die Torsionsfeder und der Kippmechanismus 8 des Stuhles sind
in größeren Einzelheiten in Fig. 2 von oben gesehen wiedergegeben. Der
Mechanismus umfaßt eine sich in Querrichtung erstreckende durchgehende
Torsions- oder Stabfeder 23, die beidseits des Rahmens oder des Bügels 3
herausragt und an entsprechenden Punkten A, B befestigt ist. Der
Befestigungspunkt B ist starr verbunden mit einem rohrförmigen Gehäuse
24, das 3/4 der Länge der Feder umschließt. Das Federgehäuse 24 ist
asymmetrisch an dem Bügel 3 befestigt. Symmetrisch zum Bügel 3 wird das
Federgehäuse 24 umgeben von einem Paar von gelagerten rohrförmigen
Hülsen 44, die beide an dem Trägerkorpus 13 befestigt sind. Der andere
Befestigungspunkt A der Feder ist verbunden mit einer kurzen Lagerhülse
46, vorzugsweise mit demselben Durchmesser wie das Federgehäuse 24, an
der ein Übertragungsarm 47 befestigt ist, der die Torsionsfederkraft auf
den Trägerkorpus 13 über ein einstellbares Mittel 45 für das Einstellen
der Federspannung überträgt. Der Trägerkorpus 13 ist ferner versehen mit
einem Paar von Nuten 25 an der rückwärtigen Kante zur Aufnahme
entsprechender Bogenrohre 32 (siehe Fig. 3 und 5), welche das
Lehnenbogenmittel 14 bilden. Wie dargestellt, hat der Bügel 3 ein Loch
26 zur Aufnahme der Enden der Gassäule 9.
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Wenn die Rückenstütze 5 einer Belastung unterworfen ist und
den Trägerkorpus 13 nach unten drückt, wird die Kraft am Punkt A die
Feder 23 verdrillen, wobei der Punkt um die Federachse zusammen mit dem
Korpus 13 dreht gleichzeitig mit dem Halten der Feder in dem Punkt B.
Infolgedessen liefert die Torsionsfeder eine Gegenkraft zum Ausgleich
der Belastung. Die Torsionskraft oder Gegenkraft kann eingestellt werden
mittels Vorspannen (oder Verdrehen) der Feder 23 für die Anpassung an
das Gewicht der Person, die auf dem Stuhl sitzt. Die Einstellung erfolgt
mittels der Einstellmittel 45, bei denen die Vorspannung zwischen der
Feder 23 und der Lehne des Stuhls einjustierbar ist.
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Das Haltemittel für das Einstellen der Höhe der Lehne 4
relativ zum Sitz 1 ist in größeren Einzelheiten in Figuren 3 und 4 gezeigt.
Die Mittel umfassen ein Gehäuse 30 in Form eines speziell geformten
Aluminiumprofils. Das Profil, das in schematischem Längsschnitt in Fig. 3
wiedergegeben ist und teilweise perspektivisch in Fig. 4, ist
zylindrisch und hat einen ovalen Querschnitt, und in den Räumen längs der
einander entgegengesetzten abgerundeten inneren Seiten des Profils sind
Kunststoff-Führungen 31 eingepreßt mit einem teilkreisrunden Querschnitt
für leichtes Gleiten, jedoch spielfreie Aufnahme der beiden Bogenrohre
32 der Rückenstütze 6, von denen nur ein Abschnitt eines Bogenrohres in
Fig. 3 wiedergegeben ist.
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Wie sich aus Fig. 5 ergibt, sind eine Versteifungsplatte 33
und eine Einstellplatte 34 zwischen die Rückenbogenrohre 32 geschweißt.
In ihrem Zentralbereich ist die Einstellplatte 34 mit einer Anzahl von
in gegenseitigem Abstand vorgesehenen rechteckigen Löchern 35 versehen.
Die vorerwähnte Metallfeder 15 ist in Nuten auf dem Profil 30 befestigt
und zusätzlich festgelegt mittels Schrauben an dem Profil, wie bei 36 in
Fig. 3 gezeigt. An ihrem unteren Ende hat die Metallfeder einen
Flachabschnitt 37 mit einem abgewinkelten Endstück, das zunächst geformt ist
mit einer zentralen Zunge 38 für den Eingriff in ein gewähltes der
rechteckigen Löcher 35 in der Einstellplatte 34 und zweitens an ihren
Endkanten auf beiden Seiten der Zunge 38 mit einem Paar von Lösezungen
oder Fortsätzen 39, die durch die Führungsnuten 34 ragen und darin
gleitbeweglich sind, parallel zu den Seitenkanten der Einstellplatte 34.
Durch Druckbetätigung auf mindestens einen der Fortsätze 39 in Richtung
der Platte 34 kann die Federzunge 38 aus dem jeweiligen Loch 35 in der
Platte gelöst werden. Für diesen Zweck ist eine federnde Platte 41 an
dem Aluminiumprofil 30, wie bei 42 gezeigt befestigt, und an seinem
freien Ende ist ein Betätigungsglied 43 vorgesehen für das Drücken der
Lösefortsätze 39.
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Wenn die Einstellplatte 34 aufwärts in dem Profil oder Gehäuse
30 bewegt wrid, schnappt die Zunge 38 der Federplatte in das oberste der
rechteckigen Löcher 35 in der Platte. Durch Einwärtsdrücken der
Fortsätze 39 wird die Zunge aus dem betreffenden Loch herausgedrückt, so daß
die Platte 34 und die Lehnenbogenrohre 32 bewegt werden können, bis die
Zunge in ein gewünschtes Loch in der Platte einschnappt.
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Mittels dieser Anordnung kann die Stuhllehne 4 aufwärts oder
abwärts eingestellt werden durch Pressen auf das Betätigungsglied 43.
Dies erfolgt, indem die auf dem Stuhl sitzende Person ihre Hand hinter
ihren Rücken nimmt, auf das Betätigungsglied 43 drückt und die
Stuhllehne aufwärts oder abwärts zieht, wie gewünscht, bis die beste Position
erhalten ist (Lendenanpassung). Die Löcher 35 sind so dicht beabstandet,
daß man ohne weiteres die gewünschte Höhe der Stuhllehne finden kann.
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Wie oben erwähnt, hat der Stuhl gemäß der Erfindung zwei
unabhängige mögliche Bewegungen der Lehne, von denen eine Bewegung erreicht
wird mittels der Feder 15 und die andere mittels des
Torsionsdrehmechanismus 8. Beide dieser Bewegungen sind linear ohne Sprünge und deshalb
komfortabel. Das Gewicht der auf dem Stuhl sitzenden Person ist
entscheidend für die Einstellung der Gegenkraft der Torsionsfeder. Wie
erwähnt, erfolgt die Einstellung durch Verdrillen der Stabfeder.
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Die Sitzmontage und Lehnenmontage haben den Effekt, daß der
variable Sitzwinkel einstellbar ist entsprechend den Wünschen des
Benutzers. Darüberhinaus wird mittels des speziellen Kupplungsmittels gemäß
der Erfindung eine getrennte, einfache und leichte Winkeleinstellung des
Sitzes nach vorn ermöglicht, und alles in allem erhält man einen Stuhl
mit einem selbsteinstellenden und selbstanpassenden Sitzwinkel. Jeder,
der den Stuhl benutzt, kann schnell seine ideale Sitzposition finden,
ohne daß dies statisch oder belastend wird.