DE69600161T2

DE69600161T2 - Verbesserungen für Systeme mit differentieller Formung von Rückenlehnen von Bürostühlen

Info

Publication number: DE69600161T2
Application number: DE69600161T
Authority: DE
Inventors: Frederiks Faiks; Pascal Jaeger; Philippe Mayeur; Robert M Scheper
Original assignee: Steelcase Strafor SA
Current assignee: Steelcase Strafor SA
Priority date: 1996-06-28
Filing date: 1996-06-28
Publication date: 1998-09-17
Anticipated expiration: 2016-06-29
Also published as: EP0815778B1; ATE162937T1; ES2114755T3; DK0815778T3; EP0815778A1; DE69600161D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Bürostühle mit einstellbarer Rückenlehne und zielt insbesondere auf Vervollkommnungen von Systemen für einstellbare Rückenlehnen, die Elemente für die unabhängige Einstellung des Brustabschnitts und des Lendenabschnitts dieser Rückenlehnen enthalten, um sie kraft ihrer Möglichkeit, sich an die verschiedenen Konfigurationen des Rückens der Benutzer anzupassen, bequemer zu machen.
Es ist bekannt, daß die Systeme für einstellbare Rückenlehnen von Bürostühlen im allgemeinen so beschaffen sind, daß sie an einen "mittleren" Körperbau von Benutzern angepaßt sind. Da ein Benutzer relativ selten diesen mittleren Körperbau besitzt, muß zugegeben werden, daß sich häufig eher der Benutzer an den Stuhl als der Stuhl an den Benutzer anpassen muß. Daraus ergeben sich bestimmte Beanspruchungen, die zur Ermüdung des Benutzers führen.
Es ist bereits versucht worden, diesen Nachteil zu beseitigen. So beschreiben die Patente US 5 249 839 und 5 385 388 Stuhle, die eine unabhängige Einstellung des Brustabschnitts und des Lendenabschnitts der Rückenlehne umfassen. Gemäß dieser bekannten Konstruktion ist ein erstes Rückenlehnen-Unterstützungselement, das auf den Brustabschnitt einwirkt, so angebracht, daß es unter der Steuerung des Einstellsystems, das sich im allgemeinen unter dem Sitz des Stuhls befindet, schwenkbar ist, während ein zweites Rückenlehnen-Unterstützungselement auf den Lendenabschnitt einwirkt, wobei das erste Unterstützungselement und das zweite Unterstützungselement bei einer Drehung nach hinten in bezug auf den Stuhl unabhängig voneinander arbeiten können. Der Brustabschnitt kann eine seitliche Drehbewegung ausführen, um den Torsionsbewegungen des Brustbereichs des Benutzers zu folgen, während der Lendenabschnitt mit Mitteln verbunden sein kann, die die seitliche Drehung begrenzen.
Obwohl dieser bekannte Konstruktionstyp zu einem natürlichen und einstellbaren Verhalten der Rückenlehne führt, indem er eine ununterbrochene Unterstützung des Rückens des Benutzers gewährleistet, weist er noch immer einige Nachteile auf.
In der in den obengenannten US-Patenten beschriebenen Struktur ist nämlich der Mechanismus, der den einstellbaren Träger des Lendenabschnitts bestimmt, in bezug auf die Säule, auf der der Stuhl drehbar aufruht, fest angebracht, d. h., daß der Sitz des Stuhls fest ist. Darüber hinaus werden in dieser Struktur die Elemente, die die Wirkung dieses Mechanismus an den Lendenabschnitt übertragen, wegen der Art dieses Mechanismus seitlich relativ zueinander angenähert, wobei es jedoch wünschenswert wäre, daß sie sich am äußeren Rand der Rückenlehne befinden.
Daher kann gesagt werden, daß die in den obengenannten US-Patenten beschriebene Struktur trotz ihrer Qualitäten nicht genügend an die Morphologie des Benutzers angepaßt ist, und dies wegen der Art des verwendeten Mechanismus, nämlich der Federpaare, die sich in dem den Sitz tragenden und auf der Säule aufruhenden festen Volumen befinden.
In dem Patent DE-A-3 719 784 ist ein Einstellsystem beschrieben, das auf einem herkömmlichen Differential berjiht, dessen Zentralräder einerseits mit einem den vorderen Teil des Sitzes unterstützenden Element und andererseits mit einem Rückenlehnenträger, an dem dieses letzere im Brustabschnitt angelenkt ist, verbunden sind.
Daher müßte eigentlich von der Einstellung des Lendenabschnitts und des Brustabschnitts der Rückenlehne gesprochen werden. Außerdem sind wegen der erwähnten mechanischen Struktur die elastischen Verformungen der Träger notwendig miteinander kombiniert, was die Gesamtwirksamkeit des Systems beeinträchtigt. Es ist nämlich nur ein einziges mechanisches Mittel vorhanden, das den elastischen Widerstand gewährleistet und mit den fraglichen Zentralrädem verbunden ist und auf die beiden Träger einwirkt.
Die vorliegende Erfindung beseitigt sämtliche dieser Nachteile kraft eines anderen Mechanismus, der Mittel einsetzt, die den elastischen Widerstand jedes Trägerelements durch elastische Verformung unter der Wirkung einer Torsionsbeanspruchung sicherstellen.
Gemäß der Erfindung enthält das System für einstellbare Rückenlehne eine unabhängige Einstellung des Brustabschnitts und des Lendenabschnitts der Rückenlehne, wobei das System von dem Typ ist, bei dem ein erstes Tragelement, das elastisch auf den Brustabschnitt einwirkt, am festen Steuergehäuse des Einstellsystems angelenkt ist, während ein zweites Tragelement elastisch auf den Lendenabschnitt einwirkt, wobei das erste Tragelement und das zweite Tragelement bei einer Drehung nach hinten in bezug auf den Stuhl unabhängig voneinander wirken, wobei mechanische Mittel den elastischen Widerstand der beiden Tragelemente sicherstellen.
Das Hauptmerkmal dieses Systems besteht darin, daß jedes der mechanischen Mittel, das jeweils einem der Tragelemente zugeordnet ist, aus einem Organ besteht, das unter der Wirkung einer Torsionsbeanspruchung einer elastischen Verformung unterworfen werden kann, wobei die zwei Organe in der Weise einander zugeordnet sind, daß die Wirkung des zweiten nach der Wirkung des ersten eintritt.
Diese Organe können insbesondere Torsionsfedern, Torsionsstäbe oder Kombinationen aus beiden sein, zweckmäßig bestehen sie jedoch gemäß der Erfindung aus einem Paar von Torsionsstäben.
Darüber hinaus sind gemäß der Erfindung diese Mittel einander in der Weise zugeordnet, daß die Wirkung des zweiten nach der Wirkung des ersten eintritt.
So ist in dem bevorzugten Fall zweier Torsionsstäbe der zweite dieser Stäbe in bezug auf den ersten in der Weise angebracht, daß seine Wirkung eintritt, nachdem er der Wirkung der Verformung des ersten unterworfen worden ist.
Genauer bestimmt ein erster Torsionsstab die Neigung des Brustabschnitts der Rückenlehne durch Schwenkung einer ersten Einrichtung, die einen Stab mit im wesentlichen vertikaler Unterstützung des oberen Punkts der Rückenlehne trägt, um das feste Steuergehäuse, während ein zweiter Torsionstab die Neigung des Lendenabschnitts der Rückenlehne durch Schwenkung einer zweiten Einrichtung, die einen im wesentlichen horizontalen Abstützstab für Säulen trägt, die die an die Lendenzone des Benutzers angepaßte gekrümmte Zone unterstützen, um die erste Einrichtung.
Die erste Einrichtung ist im wesentlichen aus einem horizontalen Torsionsstab mit konstantem Querschnitt gebildet, der auf seiner gesamten Länge wirkt und an einem Ende an einer am festen Gehäuse des Stuhls drehbar befestigten konzentrischen Hülse befestigt ist und als Rückstellorgan für die Drehung der Hülse dient, die einen Schwenkkasten trägt, an dem ein Winkelstab befestigt ist, dessen Scheitelpunkt an einem Punkt der Rückenlehne angelenkt ist, der dem Druck der Rückseite des Brustkorbs des Benutzers ausgesetzt ist, und an seinem anderen Ende zweckmäßig Vorbelastungsmittel aufweist, die eine beliebige Einstellung der Reaktionsdauer des oberen Teils der Rückenlehne auf den Druck ermöglichen.
Die zweite Einrichtung ist im wesentlichen aus einem horizontalen Torsionsstab gebildet, der zweckmäßig aus vier gleichen Stäben mit quadratischem Querschnitt gebildet ist, um den Aufbau eines höheren Torsionsgrades zuzulassen, wobei dieser zusammengesetzte Stab ähnlich wie der vorhergehende als Rückstellorgan für ein Paar von am Schwenkkasten drehbar befestigten Hülsen dient, die an jedem Ende eine vertikale Säule, zweckmäßig mit einstellbarer Höhe, trägt, wobei diese Säulen einen horizontalen Abstützstab tragen, der hinter der Rückenlehne den optimalen Krümmungsgrad der Lendenzone des Körpers des Benutzers, d. h. des Wirbelsäulenansatzes und des Beckens, bestimmt. Zweckmäßig enthält die zentrale Zone dieses zweiten Torsionsstabes Vorbelastungsmittel, die die Gegenkraft des Lendenabschnitts der Rückenlehne auf den Druck des Benutzers beliebig einstellen.
Weitere Merkmale und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung, die der beigefügten Zeichnung entspricht, in der:
- Fig. 1 ein kinematisches Schema der wesentlichen Elemente des Mechanismus gemäß der Erfindung bei Betrachtung von der Seite ist;
- Fig. 2 schematisch das Prinzip der funktionalen Rolle des ersten Torsionsstabes bei Betrachtung von hinten zeigt;
- Fig. 3 schematisch das Prinzip der funktionalen Rolle des zweiten Torsionsstabes bei Betrachtung von hinten zeigt; und
- Fig. 3a ein vertikaler Schnitt längs der Linie X-X von Fig. 3 ist.
In Fig. 1 sind die beweglichen Elemente in ihrer Ruhestellung mit durchgezogenen Linien dargestellt und in ihrer durch die Wirkung des Körpers des Benutzers verformten Stellung mit unterbrochenen Linien dargestellt.
In bekannter Weise enthält der Stuhl gemäß der Erfindung ein festes Gehäuse B, das auf einem System P mit drehbarer Säule aufruht.
Auf dem festen Gehäuse B ist der Sitz A des Stuhls angebracht, der zweckmäßig bestimmte Besonderheiten aufweist, die weiter unten dargelegt werden.
Im Gehäuse B ist der erste Torsionsstab 1 (Fig. 2) angebracht, der eine erste Einrichtung trägt, die aus einem Schwenkkasten 2 gebildet ist, der mit einer konzentrischen Hülse 11 des Stabes 1 verbunden ist, an dem sie an einem Ende 1a befestigt ist, wobei diese Hülse am Gehäuse B drehbar befestigt ist und einen Stab 3 trägt, der einen ersten Abschnitt 3a, der nach hinten im wesentlichen in der horizontalen Verlängerung des Gehäuses 2 orientiert ist, und einen zweiten Abschnitt 3b im rechten Winkel zum Abschnitt 3a aufweist, der sich hinter der Rückenlehne D nach oben erstreckt, welche mit ihm über ein System von Schwingarmen 4 verbunden ist, die ihren Halt unabhängig von der Höhe gewährleisten, wobei zweckmäßig ein Silient bbc eingefügt ist.
Am Kasten 2 ist seinerseits der zweite Torsionsstab 5 (Fig. 3 und 3a) angebracht, der in einem Paar von drehbaren Hülsen 12 und 13 angebracht ist, die mit den Enden 5a und 5b des Stabes verschweißt sind und an ihren äußeren Enden Säulen 6 tragen, die im wesentlichen vertikal sind oder in der Ruhestellung leicht nach hinten geneigt sind, sich beiderseits der Rückenlehne befinden und in ihrem oberen Teil durch einen horizontalen Abstützstab 7 verbunden sind, vor dem sich der untere Abschnitt der Rükkenlehnen krümmt. Zweckmäßig kann die Höhe der Säulen 6 beispielsweise mittels Zahnstangen, mit denen ausrückbare elastische Sperrklinken oder Zapfen oder dergleichen zusammenwirken, (wie sie etwa schematisch bei 14 gezeigt sind) eingestellt werden. Wie aus Fig. 3a ersichtlich ist, ist der Stab 5 zweckmäßig aus vier Stäben 5a, 5b, 5c, 5d mit gleichen quadratischen Querschnitten aufgebaut, wobei jeder ein Viertel des Querschnitts des Stabes 5 ausmacht. Bei der Torsion gleiten die in Kontakt befindlichen Oberflächen der kleinen Stäbe 5a, Sb, 5c, 5d aneinander und erleichtern die Gesamtverformung durch Torsion des Stabes 5.
Die Funktionsweise der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist die folgende:
Wenn sich der Benutzer auf den Stuhl setzt und sich dabei gegen die Rückenlehne D abstützt, bewirkt der auf den oberen Punkt 4 der Rückenlehne und des Rohrs 3 ausgeübte Druck des oberen Teils seines Rückens, der der Rückseite seines Brustkorbs entspricht, eine Kippung der gesamten Rückenlehne nach hinten durch Drehung der Hülse 11. Wegen der Verschweißung der Hülse 11 am Ende 1a des Torsionsstabes 1 bestimmt dieser letztere den Widerstand dieser Schwenkung hinsichtlich des Ausmaßes und des Härtegrades.
Gleichzeitig übt der Lendenabschnitt des Benutzers auf den gekrümmten unteren Teil der Rückenlehne D und des Abstützstabes 7 einen Druck mit der gleichen elastischen Haltewirkung hinsichtlich des Ausmaßes und des Härtegrades aus. Die Schwenkbewegung nach vorn dieses unteren Abschnitts ist durch den Anschlag von an der Hülse befestigten einstellbaren Zungen an am Sitz befestigten Anschlägen 16 begrenzt.
Aus der vorangehenden Darstellung geht hervor, daß für den Benutzer kraft des Paars von Torsionsstäben 1 und 5 eine dynamische Unterstützung erhalten wird, die sich vollständig an die Morphologie des Benutzers anpaßt, während in der bekannten Struktur, an die oben erinnert worden ist, die Lendenunterstützung fest ist.
Ausgehend von dieser neuen Struktur können Ausführungen entwickelt werden, die auf die Anpassung der Möglichkeiten des Mechanismus an die verschiedenen Kategorien des Benutzers zielen.
So kann der Torsionsstab 1, wie in Fig. 2 gezeigt ist, ein Vorbelastungssystem enthalten, das ermöglicht, eine Anpassung des Härtegrades vorzunehmen. Hierzu kann am Ende 1b des Stabes 1, das dem Ende 1a gegenüberliegt, an dem die Hülse 11 befestigt ist, ein Organ 8 angebracht sein, das durch einen Knopf 9 betätigt wird, der sich unter dem Sitz befindet, und das bestrebt ist, den Stab 1 einer entstehenden Torsion zu unterwerfen, indem er sich auf der festen Basis B abstützt, selbst bevor der Benutzer sein Gewicht auf die Rückenlehne ausübt. Diese entstehende Torsion macht die folgende Torsion unter der Wirkung des Benutzers härter.
Ein ähnliches Mittel kann in Verbindung mit dem Torsionsstab 5 verwendet werden, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Indessen wird in diesem zweiten Fall die Vorbelastung nicht auf das freie Ende des Stabes wie im vorangehenden Fall, sondern auf Höhe des Zentrums 10 des Stabes ausgeübt, welches dann zweimal mehr auf jeder Seite wirkt, um die gleiche Neigung der Säulen 6 zu erhalten. Hierzu trägt der Stab 5 ein Gehäuse 15 (Fig. 3a), dessen Schwenkung, die durch den in das Gehäuse 2 geschraubten Stift 10' gesteuert wird, die Torsion des Stabes 5 abwandelt. Diese Struktur stellt die Symmetrie des Betriebs sicher, wobei der Stab zugleich als Drehachse dient.
Wie ebenfalls in Fig. 1 gezeigt ist, befindet sich der Anlenkpunkt 1 des Gehäuses 2 vor der drehbaren Säule P. Daraus ergibt sich eine sehr geringe Neigung des hinteren Abschnitts des Sitzes A (wobei der vordere Abschnitt auf dem Gehäuse B aufruht), selbst wenn die Rückenlehne D verhältnismäßig weit schwenkt, was heutzutage manchmal gewünscht ist. Beispielsweise hat bei einem Abstandsverhältnis von 2,5 eine Schwenkung der Rückenlehne, die bis zu einem Winkel von 24º reicht, nur eine Neigung des Sitzes von ungefähr 9º zur Folge. Dies trägt zum Gesamtkomfort des Stuhls bei.
Ebenso ist gemäß der Erfindung die Oberseite des Sitzes A konvex, wie bei C gezeigt ist, was im Gegensatz zur üblichen Geometrie dieses Stuhltyps steht.
Eine solche ursprüngliche Geometrie ermöglicht die Drehung des Beckens, was eine gute Lendenunterstützung sicherstellt, um so mehr, als der Oberschenkelknochen seinerseits ebenfalls konvex ist.
Schließlich muß gemäß der Erfindung die Rückenlehne D ausreichend elastisch sein, um die unabhängige Durchbiegung ihres oberen Abschnitts und ihres unteren Abschnitts zu ermöglichen. Hierzu kann ein Verbundmaterial, das beispielsweise aus in eine Polyesterschaummasse eingetauchten Glasfasern gebildet ist, verwendet werden; dann wird der Komfort des Stuhls durch die Form und nicht durch die Dicke der Schaummasse bestimmt.

Claims

1. System für einstellbare Rückenlehne für Bürostuhl, mit einer unabhängigen Einstellung des Brustabschnitts und des Lendenabschnitts der Rückenlehne, des Typs, bei dem ein erstes Tragelement (3), das elastisch auf den Brustabschnitt einwirkt, am festen Steuergehäuse (B) des Einstellsystems angelenkt ist, während ein zweites Tragelement (6) elastisch auf den Lendenabschnitt einwirkt, wobei das erste Tragelement (3) und das zweite Tragelement (6) bei einer Drehung nach hinten in bezug auf den Sitz unabhängig voneinander wirken, wobei mechanische Mittel (1, 5) den elastischen Widerstand der beiden Tragelemente (3, 6) sicherstellen, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der mechanischen Mittel (1, 5), das jeweils einem der Tragelemente (3, 6) zugeordnet ist, aus einem Organ besteht, das unter der Wirkung einer Torsionsbeanspruchung einer elastischen Verformung unterworfen werden kann, wobei die zwei Organe in der Weise einander zugeordnet sind, daß die Wirkung des zweiten (5) nach der Wirkung des ersten (5) eintritt.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Organe ein Torsionsstab (1) ist, während das andere eine Torsionsfeder ist.

3. System nach den Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Organe Torsionsstäbe (1, 5) sind, wobei der zweite (5) dieser Stäbe in bezug auf den ersten (1) in der Weise angebracht ist, daß seine Wirkung eintritt, nachdem er der Wirkung der Verformung des ersten (1) unterworfen worden ist.

4. System nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Torsionsstab (1) die Neigung des Brustabschnitts der Rückenlehne (5) durch Schwenkung einer einen Stab (3b) mit im wesentlichen vertikaler Unterstützung des oberen Punkts der Rückenlehne tragenden ersten Einrichtung um das feste Steuergehäuse bestimmt, während ein zweiter Torsionsstab (5) die Neigung und die Krümmung des Lendenabschnitts (7) der Rückenlehne durch Schwenkung einer im wesentlichen vertikale und beiderseits der Rückenlehne angeordnete Säulen (6) tragenden zweiten Einrichtung um die erste Einrichtung bestimmt, wobei die zweite Einrichtung einen im wesentlichen horizontalen Abstützstab (7) für die an die Lendenzone des Benutzers angepaßte gekrümmte Zone trägt.

5. System nach den Ansprüchen 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung im wesentlichen aus einem horizontalen Torsionsstab mit konstantem Querschnitt (5) gebildet ist, der auf seiner gesamten Länge wirkt und an einem Ende mit einer am festen Gehäuse des Sitzes drehbar befestigten konzentrischen Hülse (11) befestigt ist und als Rückstellorgan für die Drehung der Hülse dient, die einen Schwenkkasten trägt, an dem ein Winkelstab befestigt ist, dessen Scheitelpunkt an einem Punkt der Rückenlehne (4) angelenkt ist, der dem Druck der Rückseite des Brustkorps des Benutzers ausgesetzt ist, und an seinem anderen Ende zweckmäßig Vorbelastungsmittel (9) aufweist, die eine beliebige Einstellung der Reaktionsdauer des oberen Teils der Rückenlehne auf den Druck ermöglichen.

6. System nach den Ansprüchen 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung im wesentlichen aus einem horizontalen Torsionsstab (5) gebildet ist, der als Rückstellorgan für ein Paar von am Schwenkkasten drehbar befestigten Hülsen dient und an jedem Ende eine vertikale Säule, zweckmäßig mit einstellbarer Höhe, trägt, wobei diese Säulen einen horizontalen Abstützstab (7) tragen, der hinter der Rückenlehne (D) den optimalen Krümmungsgrad der Lendenzone des Körpers des Benutzers, d. h. des Wirbelsäulenansatzes und des Beckens, bestimmt.

7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab (5) zusammengesetzt ist und durch Verbindung von vier Stäben mit zueinander gleichen quadratischen Querschnitten gebildet ist, wovon jeder ein Viertel des Querschnitts des zusammengesetzten Stabs (5) ausmacht, damit die Entwicklung eines höheren Torsionsgrades zugelassen wird.

8. System nach den Ansprüche 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende (ib) des Stabs (1), das dem Ende (1a) gegenüberliegt, das mit der Hülse (11) fest verbunden ist, ein Organ (8) angebracht werden kann, das durch einen Knopf (9) betätigt werden kann, der sich unter dem Sitz befindet und der den Stab (1) einer beginnenden Torsion unterwirft, selbst bevor der Benutzer sein Gewicht auf die Rückenlehne ausübt.

9.. System nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Zentrum (10) des Stabs eine Vorbeanspruchung ausgeübt wird, die dann zweifach auf jeder Seite wirkt, um die gleiche Neigung der Säulen (6) zu erhalten.

10. System nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Fläche des Sitzes (C) konvex ist.

11. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückenlehne aus einem Verbundwerkstoff hergestellt ist, der ausreichend elastisch ist, um eine unabhängige Biegung ihres oberen und ihres unteren Teils zu ermöglichen.

12. System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückenlehne aus Glasfasern, die in Polyetherschaum eingebettet sind, hergestellt ist.