EP2769642A1 - Synchronmechanik für Bürostühle mit an den Benutzerschwerpunkt gekoppelter autoadaptiver Rückstellkraft - Google Patents

Synchronmechanik für Bürostühle mit an den Benutzerschwerpunkt gekoppelter autoadaptiver Rückstellkraft Download PDF

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EP2769642A1
EP2769642A1 EP14000588.5A EP14000588A EP2769642A1 EP 2769642 A1 EP2769642 A1 EP 2769642A1 EP 14000588 A EP14000588 A EP 14000588A EP 2769642 A1 EP2769642 A1 EP 2769642A1
Authority
EP
European Patent Office
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seat support
support plate
user
link
weight
Prior art date
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Granted
Application number
EP14000588.5A
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English (en)
French (fr)
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EP2769642B1 (de
Inventor
Kurt Däschle
Nick Schiller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kloeber GmbH and Co
Original Assignee
Kloeber GmbH and Co
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Filing date
Publication date
Application filed by Kloeber GmbH and Co filed Critical Kloeber GmbH and Co
Publication of EP2769642A1 publication Critical patent/EP2769642A1/de
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Publication of EP2769642B1 publication Critical patent/EP2769642B1/de
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C1/00—Chairs adapted for special purposes
    • A47C1/02—Reclining or easy chairs
    • A47C1/031—Reclining or easy chairs having coupled concurrently adjustable supporting parts
    • A47C1/032—Reclining or easy chairs having coupled concurrently adjustable supporting parts the parts being movably-coupled seat and back-rest
    • A47C1/03255—Reclining or easy chairs having coupled concurrently adjustable supporting parts the parts being movably-coupled seat and back-rest with a central column, e.g. rocking office chairs
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C1/00—Chairs adapted for special purposes
    • A47C1/02—Reclining or easy chairs
    • A47C1/031—Reclining or easy chairs having coupled concurrently adjustable supporting parts
    • A47C1/032—Reclining or easy chairs having coupled concurrently adjustable supporting parts the parts being movably-coupled seat and back-rest
    • A47C1/03261—Reclining or easy chairs having coupled concurrently adjustable supporting parts the parts being movably-coupled seat and back-rest characterised by elastic means
    • A47C1/03272—Reclining or easy chairs having coupled concurrently adjustable supporting parts the parts being movably-coupled seat and back-rest characterised by elastic means with coil springs

Definitions

  • the invention relates to a synchronous mechanism for office chairs coupled to the user center of gravity auto-adaptive restoring force according to the preamble of claim 1.
  • a synchronous mechanism for office chairs is with the subject of DE 20 2007 001 395 U1 known.
  • a backrest backrest support
  • a swivel mechanism consisting of two handlebars with a seat support plate which can be raised and lowered.
  • the seat support plate is connected in a first, forward pivot point via a front link pivotally connected to a fixed seat support. Further, the seat support plate is pivotally connected to the seat support via a second link arranged spaced from the first link.
  • a rearward tilting movement of the user on the backrest support is thus translated into an upward pivotal movement of the seat. Accordingly, the user weight on the seat support plate also increases the restoring force on the back support in the direction of an upright position.
  • the document shows two - with respect to the longitudinal axis of the seat support - spaced apart, each obliquely forwardly directed arm, which are arranged substantially parallel to each other.
  • the invention is therefore based on the object, an office chair with synchronous mechanism according to the preamble of claim 1 so that an increase in the restoring force of the backrest support is achieved depending on the user weight, with a retention of the ergonomically required synchronous ratio with respect to the seat back opening angle is to be obtained ,
  • the invention is characterized by the technical teaching of claim 1.
  • An essential feature of the invention is that the seat support plate in its front region with a first, obliquely forward link is supported relative to the seat support, that it is pivotally connected in its central region via a second, obliquely forwardly directed arm with the seat support, that the seat support plate with a third, obliquely rearwardly directed arm is pivotally supported relative to the seat support plate, and that the Seat support plate at least in the region of the second link - preferably in the middle region - is designed elastically resilient and when Nachhintenschwenken from the backrest support the weight bearing force of the user deformed the seat support plate by applying an elastic restoring force.
  • the advantage is achieved that the back-pivoting backrest support pivots the seat support directed upward and - preferably in the form of a convex bending curve - elastically deformed resiliently. This is done against the approximately on the center of the seat support stored user weight, which has its focus there.
  • the chair is raised not only at the front, but also in the middle, a little less than the front.
  • the degree of increase at the seat leading edge is now only 20 mm, while in known office chairs, such as after
  • the backrest support In the rest position, when the user sits on the seat without a backrest that is tilted backwards, the backrest support is held in an upright position via the front first link. As soon as the user leans against the backrest support with his upper body, the seat support according to the invention now convexly curves upwards approximately in the middle of the seat support via the second link there and generates a resilient restoring force on the backrest mechanism.
  • the seat support is used as an additional force element or energy storage.
  • the seat support acts as a convex upward curved (flat) leaf spring, which is pressed down from the body center of gravity of the seated person in the middle area - against their spring force.
  • the seat support plate wants to straighten itself due to their elastic restoring force, and thus the restoring force of the elastically deformable seat support plate is introduced in addition to the user's weight on the second, middle arm on the backrest, thereby achieving a much higher restoring force.
  • the seat support plate is an elastically deformable flexure plate, and this flexure plate (seat support plate) is raised in the pivot joint of the center link while applying an elastic restoring force, with the two ends of the elastically deformable seat post plate directed in the longitudinal direction of the seat substantially no deflection.
  • the middle link is coupled directly to the deflectable seat support plate.
  • a pivot point is arranged. It is therefore a direct coupling.
  • an indirect coupling in which the middle link has in its upper pivotable part a roller which rolls with its outer periphery on a slide on the underside of the seat support plate.
  • an indirect coupling is created by the second, middle link being coupled to the underside of the seat support plate via a further link connected therebetween.
  • the link may be coupled firmly, and instead, the force accumulator, which is preferably designed as a compression spring, changed in position.
  • the pressure force of the force accumulator which is preferably designed as a helical compression spring, can also be designed adjustable.
  • auto-adaptive restoring force means that when the user leans back, his upper-body force FGR, which he initiates on the backrest support, is converted into a counterforce FR, which acts on the backrest support in the direction of an upright position. This is automatically controlled by the weight forces FGV and FGM depending on the user weight at two (or more) points.
  • the seat support plate raises due to the user weight in the central region, the user will additionally and depending on his own body weight apply a restoring force on the backrest.
  • a light person will apply less force and thus less restoring force on the backrest than comparatively a heavy person applying more restoring force to the backrest.
  • This control of the restoring force of the backrest is placed under the name "auto-adaptive restoring force" in the center of the invention.
  • the degree of deflection of the seat support plate is essentially always the same, because the degree of deflection of the geometry and the mechanical structure of the seat support plate dependent. However, different is the weight exerted by the body weight of the person sitting on this seat support plate. Accordingly, the restoring force on the backrest support is also changed automatically.
  • the restoring force with respect to the deflection of the seat support plate is essentially independent of the user. It is only dependent on the geometry of the handlebar and the mechanical structure of the seat support plate itself, that is, on their deflection capacity, their thickness and other mechanical Materialbelvespond.
  • the deflectable seat support plate can be a steel spring or a plastic spring or a multiple slotted plate or similar bending elements or combinations of such elements.
  • the advantage is that with the seat support plate another power storage is formed, which claims no installation space, which is small and compactly installed and which is inexpensive and yet exerts a high restoring force due to its geometry and the weight of the user on the backrest support.
  • the seat support is moved to the rear by a distance of about 40 mm.
  • a distance of about 40 mm Such Embodiment will be in the later drawings using the FIG. 4 ff described. This has the advantage that no noticeable loss of pelvic contact on the backrest support is to be feared, because the pelvis always remains in contact with the back-pivoting backrest support.
  • Another advantage of the invention is that there is no noticeable vertical displacement of a shirt of a user or a blouse of a user when pivoting back the backrest support in comparison to the also backwards pivoting backrest support.
  • Another advantage of the invention is that there is a slight lifting of the seat support in the front region by about 15 mm when pivoting back of the backrest support. This leaves you well below the maximum conducive value of 20 mm, which is therefore indicated in order to avoid an unduly high pressure on the thigh muscles. Because of this low Anhebeweges of, for example, only 15 mm, no noticeable pressure on the thigh muscles when pivoting back of the backrest support is generated.
  • the seat plate is arched in a preferred embodiment in the central region about 7 mm in relation to a horizontal reference plane still above. All of the abovementioned numerical values are merely exemplary values which in no way are intended to limit the invention. It is essential that the body weight of the user is used for the restoring force of the backrest carrier.
  • first link which is arranged between the front end of the seat support plate and the seat support, this link causes a limitation of the lifting of the seat support to the front.
  • the user is slightly raised, and the energy accumulator generated thereby is used for the return of the backrest support.
  • the seat With the pivoting movement to the rear, the seat is pulled backwards and downwards in the rear area. This achieves the tilted backward pivoting of the seat support by about 7 degrees. This also achieves a synchronous ratio to the rear of approximately 1: 3 to 1: 4 between seat support and backrest support.
  • a fine adjustment to the user's weight can take place in that the coupling of the middle link to the middle pivot point on the seat support plate is adjustable.
  • the restoring force can be adjusted to the user, for example, in two, three or more stages, from neutral to weaker or stronger.
  • the further advantage that in the forward synchronized movement (that is, when pivoting back of the backrest support in its rest position) a synchronous movement over the zero-degree position of the seat and back forward in the ratio of about 1: 1 to 1: 2 is reached.
  • the seat support plate is horizontal for a relaxed posture.
  • the seat support plate lowers slightly forward. This happens especially in a forward working posture, when the thigh muscles press on the front edge of the seat support plate. In this position, therefore, the seat support plate should be slightly inclined forward and takes in the ratio of about 1: 1 to 1: 2 with the backrest support.
  • the backrest support then goes forward by about 5 degrees, and the seat support plate descends approximately 4 degrees forward from the bottom.
  • FIG. 1 the synchronous mechanism according to the invention is shown on a work chair.
  • a seat support 1 which is fixed in a conventional manner to a gas spring 2 for seat height adjustment, a first link 3 is arranged in the front region of the seat support 1, with the seat support 1, the lower pivot point 11 and with its other, opposite end upper pivot point 12 forms. It is therefore a simple coupling joint.
  • a sliding link can be used, in which the upper pivot bearing 12 is not fixed, but in the region of a slot is displaceable, which is arranged in the seat support 1.
  • a further link 16 is arranged, which was referred to in the general description as "second link", and in turn with the seat support 1, a lower pivot point 9 with its free pivotable end an upper pivot point 10 with the seat support plate fifth formed.
  • pivot point 12 of the first link 3 is also arranged on the seat support plate 5, namely at its front free end.
  • the pivoting path C describes the path that the pivot point 12 of the first link 3 executes when reclining a backrest support 6.
  • the second link 16 is connected as a material-integral or as a multi-piece part with the backrest support 6, which carries in a conventional manner a backrest pad 7, against which the user presses with his force of the back, the term FGR means that the user weight FG is exerted from the back (R) ago.
  • a third link 4 is arranged, which forms an upper pivot point 14 with the seat support plate 5 and a lower pivot point 13 with the seat support 1.
  • a seat cushion 8 is arranged in a known manner.
  • An energy accumulator 15 for example in the formation of a helical compression spring or as a gas spring, is supported with its front free end opposite the seat support plate 5 and with its rear free end on the seat support 1.
  • a basic restoring force is generated on the backrest support 6 by the force accumulator 15, the seat support plate 5 always moves forward, that is contrary to the indicated arrow direction C.
  • the longitudinal axis is rectified (but not necessarily parallel) by the front link 3 with the longitudinal axis through the middle link 16 and is formed opposite to the longitudinal axis directed by the rear link 4.
  • the front link 3 is approximately the same obliquely forward - but at a different angle - as the longitudinal axis is directed by the handlebar 16, while these two links 3 and 16 - oppositely directed to link 4 - the third link 4 to the rear is directed.
  • the user weight force FG is introduced to the seat support plate 5 in the central region as the user weight force component FGM approximately at the center of the seat support plate 5 and approximately near the middle link 16.
  • a proportion of the user weight is transmitted via the thighs on the front part of the seat support plate 5 and is referred to there as the user weight component FGV.
  • FIG. 2 is the rearward pivoting of the backrest support 6 exerted a weight from the back of the user on the backrest support 6, but at the same time a counterforce FR arises.
  • the resetting weight force FR is dependent on the user's body weight on the seat support plate 5, as described below.
  • the two torques M1 and M2 are different. Because the middle handlebar 16 straightens, and first according to FIG. 1 has a flat pivot position and is then transferred to a vertical pivot position, the middle region of the seat support plate 5 is directed more, while this is not the case with the other arms 3 and 4, so that the seat support plate only about in the region of the middle arm 16 elastic is raised resiliently against a restoring force FS generated thereby.
  • the measure of the restoring torque M2 by the deflection of the seat support plate, which is bent convexly due to their now resulting curvature, is determined by the force FS and the user weight.
  • a heavy user with a relatively high weight force FGM will generate an associated high restoring force on the seat support plate 5, and thus achieve a relatively high torque M2.
  • a light weight FGM user generates less torque in Arrow direction 26. According to this weight force so that the restoring force FR is changed to the backrest support.
  • the total user weight acts at two different locations on the seat support plate 5 and thus generates a restoring moment (M1 and M2) on the backrest carrier and thereby a large proportion of the force FR.
  • the user weight force for the restoring force FR is preferably used at two different areas, namely at the areas FGM and FGV.
  • the invention is not limited thereto.
  • the front weight of the user FGV is not used to increase the restoring force FR on the backrest support 6. It then suffices to generate a return of the backrest support with the force FR only with the user force FGM acting on the seat support plate 5 in the middle region.
  • FIG. 3 are the two pivoting movements after the FIGS. 1 and 2 the sake of clarity in a single figure, wherein the same parts are provided with the same reference numerals.
  • the swung back position is indicated by the letters a characterized.
  • the change in position of the individual parts can be compared.
  • FIGS. 4 to 7 show the indirect coupling of the middle arm 16 to the seat support plate. 5
  • control tab 20 which is attached to the left end via a pivot point 18 below the pivot point 14 on the rear link 4 and thus controls the pivoting movement of the rear link 4 in response to the pivotal movement of the central link 16.
  • control tab 20 is received in the axis 23 of the handlebar 16.
  • a further pivot bearing 16 may be provided on the middle arm.
  • middle arm 16 has at its upper, free and pivotable end an axis 23 with a roller 17 or a sliding member which with the outer periphery of an inclined slide 19 on the underside of the seat support plate 5 in the direction of arrow B and in the opposite direction is displaceable or unrollable.
  • the inclination of the slide 19 in comparison to the horizontal influences the degree of deflection of the seat support plate 5 in the central region. Since the seat support plate 5 further moves in the pivoting movement of the backrest support 6 to the rear than the roller 17, a rolling of the roller takes place on the seat support plate forward.
  • the slide 19 does not necessarily have to be designed as a flat slideway. It may also be curved in shape to influence and control a certain deflection of the seat support plate 5 over the entire pivoting range. It may also have steps or interruptions to provide certain and sensible detent or glide levels to the user.
  • FIG. 5 shows in comparison to FIG. 4 Now, the roller or the sliding member 17 has a certain displacement along the slide 19 performed and due to the oblique inclination of the slide, the seat support plate 5 is convexly deformed in the central region upwards.
  • FIG. 6 shows the intertwined FIGS. 4 and 5 where the changes in the different positions of the handlebars are recognizable.
  • the pivoted position is indicated by the letter a.
  • the flat slideway is designated 19b, which has an angle ⁇ to the horizontal, while the steeper slideway is provided with the reference numeral 19 and has a greater inclination ⁇ with respect to the horizontal.
  • the end positions of the pivoted slideways are in each case with the letters 19a (to the initial position 19) and 19c (to the initial position 19b) in FIG. 7 shown.
  • the adjustment of the slide 19 may be e.g. be adjusted by a slide button, by a rotary or by a wedge slide or the like, so that so the user himself can adjust the deflection of the seat support plate 5 and thus the restoring force FR.
  • the slideway is fixedly arranged on the underside of the seat support plate 5 or it is formed as a separate component. In the case of adjustment of this slide it is designed as a separate part and has approximately a minimum width of about 40 mm, but may also have approximately the entire width of the seat support plate 5, on which the roller or the sliding member 17 rolls.
  • FIGS. 8 to 10 show another embodiment of the indirect coupling. There is no free displacement of a roller or sliding member 17 on a slide track 19. Instead, there is an indirect coupling via a further link 21, which serves the weight fine adjustment.
  • the middle link 16 is indirectly coupled via the interposed link 21 on the underside of the seat support plate 5.
  • control tab 20 for controlling the pivoting movement of the rear link 4 is also present in this embodiment.
  • FIG. 9 shows the pivoted backwards position of the backrest support 6 and thereby caused rearward pivoting of the handlebar 21st
  • FIG. 10 shows the intertwined FIGS. 8 and 9 to represent the changing handlebars and pivotal movements in a drawing.
  • the letter a in each case the pivoted-back position of the entire arrangement is marked.
  • the FIG. 11 shows the possibility of weight fine adjustment by the handlebar 21st
  • the steepness of the link 21 influences the deflection of the seat support plate 5.
  • the steepness of the link 21 is thereby made adjustable by the pivot point 22 is designed to be displaceable.
  • the upper end of the arm 21 is not fixedly received on the underside of the seat support plate 5, but via an adjustable intermediate part, for example via a spindle adjustable in length or by an eccentric part, which is eccentrically adjustable and the Pivot 22 changeable designed.
  • the reclined position pivoted backward (21c) is also steeper, and accordingly the deflection on the seat cushion 8 is also stronger.
  • FIGS 14 and 15 show an embodiment in which the pivot point 9 of the backrest support 6 and the middle arm 16 is displaced upwards and below the seat support plate 5, so that the free pivot point 28 of the central arm 16 is offset downwards, so that this additionally the recording of the energy storage 15 allows.
  • the backrest support 6, the middle arm 16 and the pivot point 28, on which the force accumulator 15 can attack about the pivot point 9 in the direction of E.
  • the control of the rear link 4 and thus the movement of the seat support plate 5 to the rear is effected by the control tab 20, which is offset in this embodiment also down.
  • the deflection of the seat support plate is effected in the same manner as in the other embodiments and has the same functions. Also, as described above, the degree of deflection of the seat plate 5 can be used for a fine-weight adjustment. The degree of deflection is set here as described above.
  • FIG. 15 shows in comparison to FIG. 14 the backward pivoted position of the back support 6. The auto-adaptive restoring force is achieved in this embodiment in the same manner as in the other embodiments. The user is raised in the front area of the seat 8 and in the middle area against his weight (FGV and FGM). In the after
  • FIG. 14 and 15 As shown embodiment, the seat support plate 5 is bent convexly by the roller 17 in the central region.
  • an upward force FS1 is achieved in the rear link 4, which causes a right-handed torque M3 on the rear link 4.
  • this torque will be larger or smaller and thus automatically control the restoring force FR on the user back.
  • the roller 17 acts as a fulcrum of a "rocker", so that a higher user weight force FGM (to the right of the roller 17) also causes a larger force FS1 (left of the roller 17).
  • FIG. 16 shows an embodiment analogous to Figures 14 and 15 in which it is provided, by the shape of the roller or by an intermediate part 29 which is coupled to the central link 16, to directly connect the deflection of the seat support plate and the elevation of the user with the backrest pivoting movement.
  • the seat support plate is not just as in FIG. 14 and 15 Passively bent by lowering the seat support plate in the rear area and by resting on the roller up, but also actively by raising the intermediate part 29, which moves with the backrest support 6 in the pivoting movement to the rear about the pivot point 9 upwards. This results in the contact point 30 by the force FS2 also to the clockwise torque M3 additional right-handed torque M4.
  • the user weight force FGM is considered more auto-adaptive for the backrest restoring force FR.
  • the effective lever travel of FS2 and thus also the right-handed moment M4 changes. Further, this also changes the degree of deflection of the seat support plate 5 and thus the size of the force FS2.
  • FIG. 12 shows a bottom view of the entire synchronous mechanism, this bottom view applies essentially to all previously and subsequently illustrated embodiments.
  • the rear link 4 is formed in two parts and consists of two spaced-apart link parts.
  • the invention is not limited thereto. Instead of a bipartite each handlebar assembly, a continuous, one-piece handlebar can be provided. Only for sectionsersparnis-, assembly and cost reasons, the handlebars are usually formed in two parts. It is important that the links are spaced from each other to achieve a stable support at the respective articulation points on the underside of the seat support plate 5.
  • the fulcrums 9 and 10 are formed as axes extending over a certain longitudinal extent through two spaced legs of a seat support 1 therethrough.
  • the seat support 1 may also be formed as a continuous plate. Only for weight saving reasons, the seat support 1 according to FIG. 12 in the central region, that is in the region of the gas spring 2, continuously formed as a plate and then extends with two legs in the region of the front link 3 inside.
  • the seat support 1 may also be closed by a bottom below.
  • the invention is not limited to that the axes which form the pivot points 11 are interrupted. These axes can also be formed continuously.
  • FIG. 12 is not the aforementioned control tab 20 located, but which could also be present in this embodiment.
  • the omission is only for illustrative reasons. It has previously been stated that in some embodiments a control tab 20 is present and not in others.
  • FIG. 13 is compared to another embodiment FIG. 11 shown that the weight fine adjustment does not have to be done on the displacement of the pivot point 22 on the handlebar 21.
  • the pivot point 22 remains fixed and instead the force accumulator 15 is changed.
  • the power storage 15 is shown in its lower position and in the other, raised position as a force storage 15 '. His point of attack on the seat support can thus be designed to be adjustable in the direction of arrows E up or down.
  • This embodiment also shows that, as an additional adjusting force for the return of the backrest support, the restoring force of the force accumulator can additionally be used.
  • This embodiment can be combined with all the aforementioned embodiments. It therefore enjoys protection in isolation, but also protection in any combination with one or more of the aforementioned embodiments.
  • a heavy weight is thus transmitted to the scale 33 and thus to the middle link in the case of heavy users, which effects a large restoring force on the backrest 6.
  • a smaller restoring force is correspondingly effected.
  • the user weight is used for the control of the restoring forces. This distinguishes an auto-adaptive chair mechanism.
  • the rear link 4 has in this embodiment, only the function of the movement control of the seat support plate to the rear via the control tab 20th
  • the power transmission point 34 can also be made displaceable in the direction E.
  • the path ratio b: c can be influenced. This makes the distribution of weight forces on the front and middle handlebars adjustable. This can be for a regulation of the restoring force on the user be used with a pivoting of the backrest in direction A as a fine adjustment.
  • the moments M1 and M2 are rectified and bring about the front link 3, the seat support plate 5 and the control tab 20 via the central link 16, the restoring force 39 (FR).
  • the bending of the seat support plate 5 described in the other embodiments as an additional energy storage can also be advantageous in this embodiment, but is not a prerequisite for the task of an auto-adaptive chair mechanism.
  • FIG. 19 shows another function of the embodiment as described above.
  • the seat support plate 5 and thus the seat 8 can perform a movement about a virtual longitudinal axis 40.
  • the user's seat and thus the user's pelvis will move 40 in the direction 41 (F) up or down.
  • the dimension a (32) of the slot determines the amount of movement of the pivoting of the seat about the virtual axis 40.
  • the seat can pivot about 2 ° to 4 ° in the longitudinal direction.
  • This movement promotes active and dynamic sitting and thus the movement of the user required by the ergonomists for the care of the Intervertebral discs with tissue fluid.
  • An embodiment in which this movement is damped by, for example, elastic components is advantageous.
  • the further advantage of the invention is that the user weight on the seat support plate 5 at two different locations (namely, once approximately in the middle area and once in the front area) is detected and used for the return movement of the backrest support 6.
  • This has the advantage that a corresponding restoring force is generated on the backrest support even in a prone work position of the user on the seat support plate, in which the body weight acts substantially on the front region of the seat support plate.
  • the correct restoring force is produced on the backrest carrier, although the front link is relieved of load.
  • the seat support plate 5 is formed slippery and that only the middle, transversely spaced apart handlebars 16 press with an acted upon by the pivotal end of the arm 16 pressure plate against the underside of the seat support plate 5.
  • the resilient restoring force is then generated by the nature and design of the links 16 and / or connected to these links 16 pressure plate which presses against the underside of the pliable seat support plate 5 when the backrest support 6 tilts to the rear.
  • a pliable design of the seat support plate is achieved for example by a simple or multi-layered cloth body.
  • the seat support plate 5 can therefore also be designed as a (slippery or only slightly elastic) cloth body.
  • the elastic resilience is then not affected by the nature and material properties of the seat support plate formed, but by the pressing of the underside of the seat support plate against the seat support plate pressure pad.

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Abstract

Synchronmechanik für Bürostühle mit an den Benutzerschwerpunkt (FGM) gekoppelter Rückstellkraft des Lehnenträgers (6), bei welcher der Lehnenträger (6) über eine aus mehreren Lenkern (3, 4, 16) bestehende Schwenkmechanik eine Anhebe- und Absenkbewegung einer vom Benutzergewicht (FG) belasteten Sitztragplatte (5) erzeugt, und die Sitztragplatte (5) elastisch federnd biegbar ausgebildet ist und beim Nachhintenschwenken vom Lehnenträger (6) die Gewichtstragkraft (FG) des Benutzers angehoben wird und die Sitztragplatte (5) unter Aufbringung einer elastischen Rückstellkraft (FS) entgegen der Gewichtskraft (FG) des Benutzers nach oben gerichtet verformt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Synchronmechanik für Bürostühle mit an den Benutzerschwerpunkt gekoppelter autoadaptiver Rückstellkraft nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Eine Synchronmechanik für Bürostühle ist mit dem Gegenstand der DE 20 2007 001 395 U1 bekannt geworden. Bei dem dortigen Bürostuhl ist eine Rückenlehne (Lehnenträger) über eine aus zwei Lenkern bestehende Schwenkmechanik mit einer anheb- und absenkbaren Sitztragplatte verbunden.
  • Die Sitztragplatte ist in einem ersten, vorderen Drehpunkt über einen vorderen Lenker schwenkbar an einem feststehenden Sitzträger angebunden. Ferner ist die Sitztragplatte über einen, vom ersten Lenker beabstandet angeordneten, zweiten Lenker schwenkbar mit dem Sitzträger verbunden. Am schwenkbaren Teil des Lehnenträgers greift das eine Ende eines Antriebsbandes an, dessen anderes Ende am schwenkbaren Teil des zweiten Lenkers angreift. Damit treibt eine Schwenkbewegung des Lehnenträgers die vorwiegend in vertikaler Richtung gerichtete Schwenkbewegung des Sitzträgers über die aus zwei Lenkern bestehende Schwenkmechanik an. Eine nach hinten gerichtete Kippbewegung des Benutzers auf den Lehnenträger wird demnach in eine aufwärts gerichtete Schwenkbewegung der Sitzfläche übersetzt. Dementsprechend erhöht das Benutzergewicht auf die Sitztragplatte auch die Rückstellkraft auf den Lehnenträger in Richtung auf eine aufrechte Stellung.
  • Bei diesem Bürostuhl wird lediglich eine Anhebung der Sitzfläche bei nach hinten schwenkendem Lehnenträger bewirkt. Zu diesem Zweck zeigt die Druckschrift zwei - bezüglich der Längsachse des Sitzträgers - im Abstand voneinander angeordnete, jeweils schräg nach vorne gerichtete Lenker, die im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.
  • Nachteil des bekannten Bürostuhls ist demnach, dass der Sitz selbst keine Schwenkbewegung ausführt, sondern sich im Wesentlichen parallel und in vertikaler Ebene nach oben entgegen dem Benutzergewicht verschiebt. Bei der Verwirklichung ergonomischer Synchronmechaniken wird jedoch gefordert, dass ein bestimmter Sitzlehnenöffnungswinkel erreicht wird.
  • Die bedeutet, dass beim Zurückschwenken des Lehnenträgers ein größerer Schwenkwinkel bezüglich der Rückenlehne als bei der Sitzfläche erreicht werden soll. Dies wird jedoch bei der genannten Synchronmechanik nicht erreicht, weil sich die Sitzfläche im Wesentlichen nur vertikal anhebt, jedoch keine Winkelstellung einnimmt.
  • Daraus folgt ein unbequemes Sitzgefühl und das Benutzergewicht wirkt bei der bekannten Synchronmechanik nur insgesamt flächig auf die vertikal bewegbare Sitztragplatte. Damit besteht aber der Nachteil, dass das Benutzergewicht selbst nur flächig auf die Sitzfläche aufgebracht wird und nicht für die Erhöhung der Rückstellkraft des Lehnenträgers der Körperschwerpunkt des Benutzers herangezogen werden kann.
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Bürostuhl mit Synchronmechanik nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 so weiterzubilden, dass in Abhängigkeit vom Benutzergewicht eine Erhöhung der Rückstellkraft des Lehnenträgers erreicht wird, wobei eine Beibehaltung des ergonomisch geforderten Synchronverhältnisses bezüglich des Sitzlehnen-Öffnungswinkels erhalten werden soll.
  • Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre des Anspruches 1 gekennzeichnet.
  • Wesentliches Merkmal der Erfindung ist, dass die Sitztragplatte in ihrem vorderen Bereich mit einem ersten, schräg nach vorne gestellten Lenker gegenüber dem Sitzträger abgestützt ist, dass sie in ihrem mittleren Bereich über einen zweiten, schräg nach vorne gerichteten Lenker schwenkbar mit dem Sitzträger verbunden ist, dass die Sitztragplatte mit einem dritten, schräg nach hinten gerichteten Lenker schwenkbar gegenüber der Sitztragplatte abgestützt ist, und dass die Sitztragplatte mindestens im Bereich des zweiten Lenkers - bevorzugt etwa im Mittenbereich - elastisch federnd biegbar ausgebildet ist und beim Nachhintenschwenken vom Lehnenträger die Gewichtstragkraft des Benutzers die Sitztragplatte unter Aufbringung einer elastischen Rückstellkraft verformt.
  • Bei der gegebenen Lehre wird der Vorteil erzielt, dass der zurückschwenkende Lehnenträger den Sitzträger nach oben gerichtet verschwenkt und - bevorzugt in Form einer konvexen Biegekurve - elastisch federnd verformt. Dies erfolgt entgegen dem etwa auf der Mitte des Sitzträgers lagernden Benutzergewicht, welches dort seinen Schwerpunkt hat.
  • Wesentlich ist demnach, dass der Stuhl nicht nur vorne angehoben wird, sondern auch in der Mitte, und zwar etwas weniger als vorne. Es erfolgt also neben der aufwärts gerichteten Bewegung zusätzlich eine nach hinten unten gerichtete Schwenkbewegung der Sitztragplatte im hinteren Bereich.
    Dadurch, dass das Benutzergewicht vorwiegend im vorderen Bereich und im mittleren Bereich des durchbiegbaren Sitzträgers erfasst wird, besteht der Vorteil, dass der Grad der Anhebung des Sitzträgers im vorderen Bereich im Vergleich zu dem Grad der Anhebung des Sitzträgers im mittleren Bereich verkleinert wird. Im hinteren Bereich wird der Sitzträger hingegen nicht angehoben.
  • Damit besteht der Vorteil, dass beim Zurücklehnen der Druck auf die Unterseite der Oberschenkel einer darauf sitzenden Person geringer wird.
  • Vorzugsweise ist der Grad der Anhebung an der Sitzvorderkante nunmehr nur 20 mm, während bei bekannten Bürostühlen, wie zum Beispiel nach dem
  • Gegenstand der DE 20 2007 001 395 U1 , der Grad der Anhebung deutlich 20 mm überschreitet und daher ein unangenehmer Druck auf die Unterseite der Oberschenkel zu vergegenwärtigen ist.
  • Wichtig ist, dass die Durchbiegung des Sitzträgers eine Rückstellkraft auf den Lehnenträger erzeugt.
  • In der Ruhestellung, wenn der Benutzer ohne einen nach hinten geschwenkten Lehnenträger auf der Sitzfläche sitzt, wird über den vorderen ersten Lenker der Lehnenträger in einer aufrechten Position gehalten. Sobald der Benutzer mit seinem Oberkörper sich an den Lehnenträger anlehnt, wird durch die erfindungsgemäße Schwenkmechanik nunmehr auch etwa in der Mitte des Sitzträgers über den dortigen zweiten Lenker der Sitzträger konvex nach oben durchgebogen und erzeugt eine federnde Rückstellkraft auf die Lehnenmechanik.
  • Je weiter sich der Benutzer nach hinten zurücklehnt umso weiter wird sein Körperschwerpunkt nach hinten in Richtung auf den Lehnenträger versetzt, damit wird die Körpergewichtskraft im Schwerpunkt des Körpers auch in die Mitte des Sitzträgers verlegt und erzeugt damit über den zweiten, mittleren Lenker eine erhöhte Rückstellkraft auf den Lehnenträger.
  • Demzufolge wird der Sitzträger als zusätzliches Kraftelement oder Kraftspeicher verwendet. Der Sitzträger wirkt wie eine konvex nach oben gewölbte (flächige) Blattfeder, die vom Körperschwerpunkt der sitzenden Person im Mittenbereich wieder nach unten - entgegen deren Federkraft - gedrückt wird. Die Sitztragplatte will sich aufgrund ihrer elastischen Rückstellkraft gerade richten, und damit wird die Rückstellkraft der elastisch verformbaren Sitztragplatte zusätzlich zum Benutzergewicht über den zweiten, mittleren Lenker auf den Lehnenträger eingeleitet, der dadurch eine wesentlich höhere Rückstellkraft erreicht.
  • Im Wesentlichen handelt es sich bei der Sitztragplatte um eine elastisch verformbare Biegeplatte, und diese Biegeplatte (Sitztragplatte) wird im Schwenkgelenk des mittleren Lenkers unter Aufbringung einer elastischen Rückstellkraft nach oben angehoben, wobei die beiden in Längsrichtung der Sitzfläche gerichteten Enden der elastisch verformbaren Sitztragplatte im Wesentlichen keine Durchbiegung erfahren.
  • Es erfolgt also eine konvexe Durchbiegung der Sitztragplatte mit Erzeugung einer federnden Rückstellkraft, die über den Lehnenträger eine zusätzliche gegen den Rücken des Benutzers gerichtete Lehnenverstellkraft bewirkt.
  • In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der mittlere Lenker direkt an die durchbiegbare Sitztragplatte angekoppelt ist. In diesem Bereich ist ein Drehpunkt angeordnet. Es handelt sich demnach um eine direkte Kopplung.
  • In einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung ist eine indirekte Kopplung vorgesehen, bei der der mittlere Lenker in seinem oberen schwenkbaren Teil eine Walze aufweist, die sich mit ihrem Außenumfang an einer Gleitbahn an der Unterseite der Sitztragplatte abwälzt. Damit besteht der Vorteil, dass durch die Schräge der Gleitbahn an der Unterseite der Sitztragplatte die Rückstellkraft über den Durchbiegungsgrad der Sitztragplatte auf den Lehnenträger eingestellt werden kann.
  • Als dritte Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass eine indirekte Kopplung dadurch geschaffen ist, dass der zweite, mittlere Lenker über einen weiteren, dazwischen geschalteten Lenker mit der Unterseite der Sitztragplatte gekoppelt ist.
  • Vorteil dieser Maßnahme ist, dass gegenüber einer möglicherweise verschleißanfälligen Gleitfläche nunmehr eine feste Kopplung besteht, die jedoch indirekt wirkt. Über die Stellung dieses weiteren Lenkers kann eine Gewichtsregulierung oder eine Gewichtsfeinjustierung der Rückstellkraft in Abhängigkeit vom Benutzregewicht erfolgen. Wie oben dargestellt, kann die Gewichtseinstellung auf die Rückstellkraft des Lehnenträgers durch die Stellung des zweiten, kleineren Lenkers, der mit dem größeren, zweiten Lenker gekoppelt ist, über den Durchbiegungsgrad der Sitztragplatte verändert werden.
  • Stattdessen kann in einer vierten Ausgestaltung der Lenker (Koppellenker) festgekoppelt sein, und stattdessen wird der Kraftspeicher, der bevorzugt als Druckfeder ausgebildet ist, in seiner Position verändert.
  • Für alle Varianten gilt, dass die Andruckkraft des Kraftspeichers, der bevorzugt als Schraubendruckfeder ausgebildet ist, auch einstellbar ausgebildet sein kann.
  • Der Begriff "autoadaptive Rückstellkraft" meint, dass beim Zurücklehnen des Benutzers seine Oberkörperkraft FGR, die er auf den Lehnenträger einleitet, in eine Gegenkraft FR umgewandelt wird, die auf den Lehnenträger in Richtung auf eine aufrechte Position wirkt. Diese wird über die Gewichtskräfte FGV und FGM in Abhängigkeit des Benutzergewichts an zwei (oder mehreren) Stellen automatisch gesteuert.
  • Dadurch, dass sich die Sitztragplatte aufgrund des Benutzergewichtes im mittleren Bereich anhebt, wird der Benutzer zusätzlich und abhängig von seinem eigenen Körpergewicht eine Rückstellkraft auf die Rückenlehne aufbringen. Eine leichte Person wird weniger Kraft aufbringen und damit weniger Rückstellkraft auf die Rückenlehne als vergleichsweise eine schwere Person, die mehr Rückstellkraft auf die Rückenlehne aufbringt. Diese Steuerung der Rückstellkraft der Rückenlehne wird unter der Bezeichnung "autoadaptive Rückstellkraft" in den Mittelpunkt der Erfindung gestellt.
  • Zwar ist der Durchbiegungsgrad der Sitztragplatte im Wesentlichen immer gleich, denn der Durchbiegungsgrad ist von der Geometrie und dem mechanischen Aufbau der Sitztragplatte abhängig. Unterschiedlich ist jedoch die Gewichtskraft, die von dem Körpergewicht der darauf sitzenden Person auf diese Sitztragplatte ausgeübt wird. Dementsprechend wird damit auch die Rückstellkraft auf den Lehnenträger autoadaptiv verändert.
  • Die Rückstellkraft bezüglich der Durchbiegung der Sitztragplatte ist im Wesentlichen unabhängig vom Benutzer. Sie ist nur abhängig von der Geometrie der Lenker und dem mechanischen Aufbau der Sitztragplatte selbst, das heißt von deren Durchbiegungsvermögen, deren Dicke und anderen mechanischen Materialbeschaffenheiten. Bei der durchbiegbaren Sitztragplatte kann es sich um eine Stahlfeder handeln oder um eine Kunststofffeder oder um eine mehrfach geschlitzte Platte oder ähnliche Biegeelemente oder auch um Kombinationen aus derartigen Elementen.
  • Vorteil ist, dass mit der Sitztragplatte einen weiteren Kraftspeicher gebildet ist, der keinen Einbauraum beansprucht, der klein und raumsparend eingebaut ist und der kostengünstig ist und dennoch eine hohe Rückstellkraft aufgrund seiner Geometrie und der Gewichtskraft des Benutzers auf den Lehnenträger ausübt.
  • Damit werden mit weniger Teilen verbesserte Eigenschaften einer Synchronmechanik mit autoadaptiver Rückstellkraft erreicht.
  • In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird angegeben, dass bei einem Lehnenschwenkwinkelgrad von zum Beispiel 26 Grad nach hinten eine Sitzneigung nach hinten um ca. 7 Grad erreicht wird. Dies ist ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Synchronmechanik im Vergleich zu üblichen Synchronmechaniken mit automatischer Gewichtserfassung, weil eine derartige Sitzneigung nach hinten um einen Winkel von ca. 7 Grad beim Gegenstand der DE 20 2007 001 395 U1 nicht erreicht wird.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird auch der Sitzträger nach hinten um einen Weg von etwa 40 mm verschoben. Eine solche Ausführungsform wird in den späteren Zeichnungen anhand der Figur 4 ff beschrieben. Damit besteht der Vorteil, dass kein spürbarer Beckenkontaktverlust am Lehnenträger zu befürchten ist, weil das Becken immer in Kontakt mit dem zurückschwenkenden Lehnenträger bleibt.
  • Weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass keine spürbare vertikale Verschiebung eines Hemds eines Benutzers oder einer Bluse einer Benutzerin beim Zurückschwenken des Lehnenträgers im Vergleich zu dem gleichfalls nach hinten schwenkenden Lehnenträger erfolgt.
  • Weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass ein leichtes Anheben des Sitzträgers im vorderen Bereich um etwa 15 mm beim Zurückschwenken des Lehnenträgers erfolgt. Damit bleibt man deutlich unter dem maximal zuträglichen Wert von 20 mm, der deshalb angegeben ist, um einen unzulässig hohen Druck auf die Oberschenkelmuskulatur zu vermeiden. Wegen dieses geringen Anhebeweges von zum Beispiel nur 15 mm wird kein spürbarer Druck auf die Oberschenkelmuskulatur beim Zurückschwenken des Lehnenträgers erzeugt.
  • Die Sitzplatte wird in einer bevorzugten Ausgestaltung im mittleren Bereich etwa um 7 mm in Bezug zu einer horizontalen Bezugsebene noch oben gewölbt. Es handelt sich bei sämtlichen vorgenannten Zahlenwerten nur um Beispielswerte, die in keiner Weise die Erfindung beschränken sollen. Wesentlich ist, dass das Körpergewicht des Benutzers für die Rückstellkraft des Lehnenträgers verwendet wird.
  • Durch die Geometrie des vorderen, ersten Lenkers, der zwischen dem vorderen Ende der Sitztragplatte und dem Sitzträger angeordnet ist, bewirkt dieser Lenker eine Begrenzung des Anhebens des Sitzträgers nach vorne. Der Benutzer wird gleichwohl leicht angehoben, und der dadurch erzeugte Kraftspeicher wird für die Rückstellung des Lehnenträgers verwendet.
  • Bei der Schwenkbewegung nach hinten wird der Sitz im hinteren Bereich nach hinten und unten gezogen. Dadurch erreicht man die nach hinten geneigte Verschwenkung des Sitzträgers um etwa 7 Grad. Damit wird auch ein Synchronverhältnis nach hinten von ca. 1:3 bis 1:4 zwischen Sitzträger und Lehnenträger erreicht.
  • In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung kann auch eine Feinjustierung an das Benutzergewicht stattfinden, indem die Ankopplung des mittleren Lenkers an den mittleren Drehpunkt an der Sitztragplatte einstellbar ausgebildet ist. In einer solchen Feinjustierung kann die Rückstellkraft auf den Benutzer zum Beispiel in zwei, drei oder mehreren Stufen eingestellt werden, nämlich von neutral zu schwächer oder stärker.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird im Übrigen der weitere Vorteil erreicht, dass bei der nach vorne gerichteten Synchronbewegung (das heißt beim Zurückschwenken des Lehnenträgers in seine Ruhestellung) eine Synchronbewegung über die Null-Grad-Stellung von Sitz und Lehne nach vorne im Verhältnis von ca. 1:1 bis 1:2 erreicht wird. Normalerweise ist die Sitztragplatte horizontal, um eine entspannte Haltung zu erreichen. Je nach Arbeitshaltung des Benutzers wird ergonomisch gefordert, dass die Sitztragplatte sich leicht nach vorne absenkt. Dies geschieht vor allem bei einer nach vorne gerichteten Arbeitshaltung, wenn die Oberschenkelmuskulatur auf die vordere Kante der Sitztragplatte drückt. In dieser Stellung soll demnach die Sitztragplatte leicht nach vorne geneigt werden und nimmt hierbei im Verhältnis von ca. 1:1 bis 1:2 den Lehnenträger mit. Bei einer bevorzugten Ausführung geht der Lehnenträger dann etwa um 5 Grad nach vorne, und die Sitztragplatte senkt sich etwa um 4 Grad vorne nach unten ab.
  • Generell wird also eine Absenkung der Sitzvorderkante bei einer entspannten, nach vorne gerichteten Arbeitshaltung erreicht, und die Position des Rückens zum Rückenlehnenträger bleibt aber unverändert. Daher besteht der Vorteil, dass auch in vorgebeugter Arbeitshaltung der Kontakt des Rückens des Benutzers zur Lehne erhalten bleibt. Damit wird ein Rundrücken vermieden, der sich ansonsten bei einer Sitzvorneigung ergeben könnte.
  • Beim Nachvornebeugen des Körpers des Benutzers folgt demnach der Lehnenträger dem Rücken des Benutzers und bleibt in Kontakt mit dem Rücken. Damit wird der besagte Rundrücken bei Sitzvorneigung vermieden.
  • Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.
  • Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
  • Es zeigen:
    • Figur 1: Aufbau der Mechanik in aufrechter Position des Benutzers
    • Figur 2: Aufbau und Wirkweise der Mechanik in zurückgelehnter Position des Benutzers
    • Figur 3: Bewegungsablauf von aufrechter zur zurückgelehnter Position
    • Figur 4: Aufbau der Mechanik mit zusätzlicher Steuerlasche für die Steuerung der Sitztragplatte in der Bewegung nach hinten und Steuerung der Durchbiegung über "Schiefe Ebene" oder Kurvenbahn
    • Figur 5: Aufbau der Mechanik mit zusätzlicher Steuerlasche in zurückgelehnter Position
    • Figur 6: Bewegungsablauf der Mechanik mit zusätzlicher Steuerlasche von aufrechter zur zurück gelehnter Position
    • Figur 7: Aufbau der Mechanik mit Feinjustiermöglichkeit der Rückstellkraft über verstellbare "Schiefe Ebene" oder Kurvenbahn
    • Figur 8: Aufbau der Mechanik mit zusätzlicher Steuerlasche für die Steuerung der Sitztragplatte in der Bewegung nach hinten und Steuerung der Durchbiegung über Lenker (Variante von Figur 4)
    • Figur 9: Aufbau der Mechanik mit zusätzlicher Steuerlasche und Lenker in zurückgelehnter Position
    • Figur 10: Bewegungsablauf der Mechanik mit zusätzlicher Steuerlasche und Lenker von aufrechter zur zurückgelehnter Position
    • Figur 11: Aufbau der Mechanik mit Feinjustiermöglichkeit der Rückstellkraft über Verstellung der Lenker (Variante von Figur 7)
    • Figur 12: Unteransicht von Figur 1 (Sitzträger für Ansicht offen)
    • Figur 13: Wie Figur 8, jedoch mit Verstellung des Kraftspeichers als Feinjustierung der Rückstellkraft
    • Figur 14: Aufbau der Mechanik mit geändertem Drehpunkt des Lehnenträgers zur besseren Nutzung des Kraftspeichers 15
    • Figur 15: Aufbau und Wirkweise der Mechanik nach Figur 14 in zurückgelehnter Position
    • Figur 16: Aufbau und Wirkweise der Mechanik nach Figur 14 und 15 in zurückgelehnter Position mit stärkerer Erfassung des Benutzergewichts und Verstellmöglichkeit der Lehnenrückstellkraft
    • Figur 17: Aufbau der Mechanik mit Waage zur Kraftübertragung des Benutzergewichts
    • Figur 18: Aufbau der Mechanik nach Figur 17 in zurückgelehnter Position
    • Figur 19: Aufbau der Mechanik nach Figur 17 mit virtueller Achse für eine Drehbewegung des Sitzes um die Längsachse
  • In Figur 1 ist die erfindungsgemäße Synchronmechanik an einem Arbeitsstuhl dargestellt. An einem Sitzträger 1, der in an sich bekannter Weise an einer Gasfeder 2 zur Sitzhöhenverstellung befestigt ist, ist im vorderen Bereich des Sitzträgers 1 ein erster Lenker 3 angeordnet, der mit dem Sitzträger 1 den unteren Drehpunkt 11 und mit seinem anderen, gegenüberliegenden Ende den oberen Drehpunkt 12 ausbildet. Es handelt sich demnach um ein einfaches Koppelgelenk.
  • Statt eines solchen Lenkers 3 kann auch ein Schiebelenker verwendet werden, bei dem das obere Drehlager 12 nicht fest ausgebildet ist, sondern im Bereich eines Langloches verschiebbar ist, welches im Sitzträger 1 angeordnet ist.
  • Im mittleren Bereich des Sitzträgers 1 ist ein weiterer Lenker 16 angeordnet, der in der allgemeinen Beschreibung als "zweiter Lenker" bezeichnet wurde, und der wiederum mit dem Sitzträger 1 einen unteren Drehpunkt 9 mit seinem freien schwenkbaren Ende einen oberen Drehpunkt 10 mit der Sitztragplatte 5 ausbildet.
  • Es wird noch angegeben, dass der Drehpunkt 12 des ersten Lenkers 3 ebenfalls an der Sitztragplatte 5, und zwar an deren vorderem freien Ende, angeordnet ist.
  • Der Schwenkweg C beschreibt den Weg, den der Drehpunkt 12 des ersten Lenkers 3 beim Zurücklehnen eines Lehnenträgers 6 ausführt.
  • Der zweite Lenker 16 ist als werkstoff-einstückiges oder als mehrstückiges Teil mit dem Lehnenträger 6 verbunden, der in an sich bekannter Weise ein Lehnenpolster 7 trägt, gegen das der Benutzer mit seiner Kraft des Rückens presst, wobei die Bezeichnung FGR bedeutet, dass die Benutzergewichtskraft FG vom Rücken (R) her ausgeübt wird.
  • Wichtig ist, dass im hinteren Bereich der Sitztragplatte 5 ein dritter Lenker 4 angeordnet ist, der einen oberen Drehpunkt 14 mit der Sitztragplatte 5 und einen unteren Drehpunkt 13 mit dem Sitzträger 1 bildet. Auf der Sitztragplatte 5 ist an sich bekannter Weise ein Sitzpolster 8 angeordnet.
  • Ein Kraftspeicher 15, zum Beispiel in der Ausbildung einer Schraubendruckfeder oder als Gasdruckfeder, ist mit seinem vorderen freien Ende gegenüber der Sitztragplatte 5 und mit seinem hinteren freien Ende am Sitzträger 1 abgestützt. Durch den Kraftspeicher 15 wird eine Grundrückstellkraft auf den Lehnenträger 6 erzeugt, indem der Kraftspeicher 15 die Sitztragplatte 5 immer nach vorne verschiebt, das heißt entgegen der eingezeichneten Pfeilrichtung C.
  • Beim Nachhintenschwenken des Lehnenträgers 6 verschwenkt hingegen der obere Drehpunkt 12 am Lenker 3 in Pfeilrichtung C nach hinten und der Drehpunkt 10 am zweiten Lenker 16 in Pfeilrichtung B nach hinten und ferner am dritten Lenker 4 der Drehpunkt 14 in Pfeilrichtung D nach hinten.
  • Hierbei wird es bevorzugt, wenn die Längsachse durch den vorderen Lenker 3 gleichgerichtet (jedoch nicht notwendig parallel) mit der Längsachse durch den mittleren Lenker 16 ist und entgegen der durch den hinteren Lenker 4 gerichteten Längsachse ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass der vordere Lenker 3 etwa gleich schräg nach vorne - jedoch in einem anderen Winkel - wie die Längsachse durch den Lenker 16 gerichtet ist, während diesen beiden Lenkern 3 und 16 - entgegengesetzt gerichtet zu Lenker 4 - der dritte Lenker 4 nach hinten gerichtet ist.
  • Dies erreicht, dass sich beim Zurücklehnen oder Zurückschwenken des Lehnenträgers die beiden vorderen Lenker 3 und 16 anheben und dabei leicht die Sitztragplatte 5 angehoben wird, während sich der hintere Lenker 4 absenkt und den hinteren Teil der Sitztragplatte 5 nach unten verschwenkt.
  • Die Benutzergewichtskraft FG wird im mittleren Bereich als Benutzergewichtskraftanteil FGM etwa auf die Mitte der Sitztragplatte 5 und etwa in der Nähe des mittleren Lenkers 16 auf die Sitztragplatte 5 eingeleitet.
  • Ein Anteil des Benutzergewichtes wird über die Oberschenkel auch auf den vorderen Teil der Sitztragplatte 5 übertragen und wird dort als Benutzergewichtskraftanteil FGV bezeichnet.
  • Gemäß Figur 2 wird beim Nachhintenschwenken des Lehnenträgers 6 eine Gewichtskraft vom Rücken des Benutzers auf den Lehnenträger 6 ausgeübt, wodurch aber gleichzeitig eine Gegenkraft FR entsteht. Wichtig ist, dass die rückstellende Gewichtskraft FR abhängig vom Körpergewicht des Benutzers auf die Sitztragplatte 5 ist, wie nachfolgend beschrieben wird.
  • Beim Nachhintenschwenken des Lehnenträgers 6 wirkt der Lehnenträger, der direkt an den mittleren Lenker 16 angebunden ist, in Richtung einer aufwärtsgerichteten Schwenkbewegung in Pfeilrichtung 25 nach oben auf die Unterseite der Sitztragplatte 5. Nachdem aber die Sitztragplatte 5 im hinteren Drehpunkt 14 und im vorderen Drehpunkt 12 zwangsgesteuert ist und durch die Lenker 3 und 4 festgehalten wird, kommt es zu einer konvexen Durchbiegung der gesamten Sitztragplatte 5 in deren mittleren Bereich, wie es anhand der Figur 2 gezeigt wurde. Dabei entsteht die Kraft FS durch das Materialrückstellverhalten der biegesteifen Sitztragplatte 5.
  • Bei dieser Durchbiegung wird ein nach rechts gerichtetes Drehmoment M2 um den Drehpunkt 9 des mittleren Lenkers 16 in Pfeilrichtung 26 erzeugt. Gleichzeitig wird auch um den vorderen Lenker 3 um den unteren Drehpunkt 11 wiederum ein nach rechts gerichtetes Drehmoment M1 in Pfeilrichtung 27 erzeugt.
  • Die beiden Drehmomente M1 und M2 sind verschieden. Weil sich der mittlere Lenker 16 aufrichtet, und zunächst gemäß Figur 1 eine flache Schwenkstellung hat und dann in eine vertikale Schwenkstellung übergeführt wird, richtet sich der mittlere Bereich der Sitztragplatte 5 stärker auf, während dies bei den übrigen Lenkern 3 und 4 nicht der Fall ist, sodass die Sitztragplatte nur etwa im Bereich des mittleren Lenkers 16 elastisch federnd gegen eine dadurch erzeugte Rückstellkraft FS angehoben wird.
  • Das Maß des Rückstellmomentes M2 durch die Durchbiegung der Sitztragplatte, die bedingt durch deren nun entstehende Wölbung, konvex durchgebogen wird, wird von der Kraft FS und vom Benutzergewicht bestimmt. Ein schwerer Benutzer mit einer relativ hohen Gewichtskraft FGM wird eine zugeordnete hohe Rückstellkraft auf die Sitztragplatte 5 erzeugen, und damit ein relativ hohes Drehmoment M2 erzielen. Ein leichter Benutzer mit einer geringen Gewichtskraft FGM erzeugt ein geringeres Drehmoment in Pfeilrichtung 26. Entsprechend dieser Gewichtskraft wird damit auch die Rückstellkraft FR auf den Lehnenträger verändert. Je höher die Gewichtskraft FGM ist, die versucht, die Sitztragplatte 5 in ihre nicht durchgebogene Grundposition zu bringen, umso höher ist das Moment M2 und desto höher ist die Rückstellkraft FR auf den Lehnenträger 6.
  • Der gleiche Vorgang erfolgt auch durch die im vorderen Bereich auf die Sitztragplatte 5 lastende Benutzergewicht FGV, was wiederum ein in Pfeilrichtung 27 wirkendes Drehmoment M1 erzeugt, und zwar in Abhängigkeit von der Kraft des Benutzers an der Stelle FGV.
  • Damit wirkt insgesamt das Benutzergewicht an zwei verschiedenen Stellen auf die Sitztragplatte 5 und erzeugt so ein Rückstellmoment (M1 und M2) auf den Lehnenträger und dadurch einen großen Anteil an der Kraft FR.
  • Weil sich der Körperschwerpunkt mit der Schwenkbewegung des Lehnenträgers bewegt, wird bevorzugt an zwei verschiedenen Bereichen, nämlich bei den Bereichen FGM und FGV die Benutzergewichtskraft für die Rückstellkraft FR verwendet.
  • Hierauf ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt. In einer anderen Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass die vordere Gewichtskraft des Benutzers FGV nicht zur Erhöhung der Rückstellkraft FR auf den Lehnenträger 6 herangezogen wird. Es reicht dann aus, lediglich mit der im mittleren Bereich auf die Sitztragplatte 5 wirkende Benutzerkraft FGM eine Rückstellung des Lehnenträgers mit der Kraft FR zu erzeugen.
  • In Figur 3 sind die beiden Schwenkbewegungen nach den Figuren 1 und 2 der besseren Übersichtlichkeit halber in eine einzige Figur eingezeichnet, wobei die gleichen Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Die zurückgeschwenkte Stellung wird jeweils mit den Buchstaben a gekennzeichnet. Somit kann die Lageveränderung der einzelnen Teile miteinander verglichen werden.
  • Die Figuren 4 bis 7 zeigen die indirekte Kopplung des mittleren Lenkers 16 an die Sitztragplatte 5.
  • Zu diesem Zweck sind weitere Teile gegenüber der Ausführung nach Figuren 1 bis 3 vorhanden, nämlich eine Steuerlasche 20, die mit dem linken Ende über einen Drehpunkt 18 unterhalb des Drehpunktes 14 am hinteren Lenker 4 angesetzt ist und somit die Schwenkbewegung des hinteren Lenkers 4 in Abhängigkeit von der Schwenkbewegung des mittleren Lenkers 16 steuert.
  • Das andere Ende der Steuerlasche 20 ist in der Achse 23 des Lenkers 16 aufgenommen.
  • Anstatt der Anbindung der Steuerlasche 20 direkt in der Achse 23 des Lenkers 16 kann ein weiteres Drehlager am mittleren Lenker 16 vorgesehen sein.
  • Wichtig ist, dass der mittlere Lenker 16 an seinem oberen, freien und schwenkbaren Ende eine Achse 23 mit einer Walze 17 oder ein Gleitteil aufweist, welches mit dem Außenumfang an einer schräg verlaufenden Gleitbahn 19 an der Unterseite der Sitztragplatte 5 in Pfeilrichtung B und in Gegenrichtung verschiebbar oder abrollbar ist.
  • Die Neigung der Gleitbahn 19 im Vergleich zur Horizontalen beeinflusst den Durchbiegungsgrad der Sitztragplatte 5 im mittleren Bereich. Da sich die Sitztragplatte 5 in der Schwenkbewegung des Lehnenträgers 6 weiterer nach hinten bewegt als die Walze 17, findet ein Abrollen der Walze an der Sitztragplatte nach vorne statt.
  • Je stärker die Neigung der Gleitbahn 19 im Vergleich zur Horizontalen ist, desto geringer ist die Durchbiegung der Sitztragplatte 5 im mittleren Bereich.
  • Die Gleitbahn 19 muss nicht zwangsläufig als ebene Gleitbahn ausgebildet sein. Sie kann auch kurvenförmig ausgebildet sein, um eine bestimmte Durchbiegung der Sitztragplatte 5 über den gesamten Schwenkbereich zu beeinflussen und zu steuern. Sie kann auch Stufen oder Unterbrechungen aufweisen, um bestimmte und für den Benutzer fühlbare Rast- oder Gleitstufen aufzuweisen.
  • Durch die Verschwenkung des mittleren Lenkers 16 in Pfeilrichtung B richtet sich somit dieser Lenker 16 auf und drückt den mittleren Teil der Sitztragplatte 5 nach oben. Gleichzeitig wird durch die Steuerlasche 20 der hintere Lenker 4 mitgenommen und nach hinten in Pfeilrichtung D geschwenkt.
  • Die Figur 5 zeigt im Vergleich zu Figur 4 die zurückgeschwenkte Stellung des Lehnenträgers 6. Nunmehr hat die Walze oder das Gleitteil 17 einen bestimmten Verschiebeweg entlang der Gleitbahn 19 durchgeführt und aufgrund der schrägen Neigung der Gleitbahn ist die Sitztragplatte 5 im mittleren Bereich konvex nach oben verformt.
  • Die Figur 6 zeigt die ineinander gezeichneten Figuren 4 und 5, wo die Veränderungen der verschiedenen Lagen der Lenker erkennbar sind. Die zurückgeschwenkte Stellung ist jeweils durch den Buchstaben a gekennzeichnet.
  • In der Figur 7 wird eine Verstellmöglichkeit der Gleitbahn 19 näher beschrieben. Die flache Gleitbahn ist mit 19b bezeichnet, die einen Winkel β zur Horizontalen aufweist, während die steilere Gleitbahn mit den Bezugszeichen 19 versehen ist und eine stärkere Neigung α in Bezug zur Horizontalen aufweist.
  • Die Endpositionen der verschwenkten Gleitbahnen werden jeweils mit den Buchstaben 19a (zur Anfangstellung 19)und 19c (zur Anfangstellung 19b) in Figur 7 dargestellt.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist gezeigt, wie je nach Einstellung des Winkels der Gleitbahn eine Durchbiegung der Sitztragplatte 5 eingestellt werden kann. Die Durchbiegung des Sitzpolsters 8 im Winkel α wird mit 8a bezeichnet, während die Durchbiegung im Winkel β mit dem Bezugszeichen 8c bezeichnet wird.
  • Die Einstellung der Gleitbahn 19 kann z.B. durch eine Schiebetaste, durch eine Dreh- oder durch einen Keilschieber oder ähnlichem eingestellt werden, sodass also der Benutzer selbst die Durchbiegung der Sitztragplatte 5 und damit die Rückstellkraft FR einstellen kann.
  • Die Gleitbahn ist fest an der Unterseite der Sitztragplatte 5 angeordnet oder sie ist als eigenes Bauteil ausgebildet. Im Falle der Einstellmöglichkeit dieser Gleitbahn ist sie als getrenntes Teil ausgebildet und hat etwa eine minimale Breite von ca. 40 mm, kann aber auch annähernd die gesamte Breite der Sitztragplatte 5 aufweisen, auf der sich die Walze oder das Gleitteil 17 abwälzt.
  • Die Figuren 8 bis 10 zeigen eine andere Ausführungsform der indirekten Kopplung. Es ist keine freie Verschiebung einer Walze oder eines Gleitteils 17 auf einer Gleitbahn 19 dargestellt. Stattdessen erfolgt eine indirekte Ankopplung über einen weiteren Lenker 21, welcher der Gewichtsfeinjustierung dient.
  • In diesem Ausführungsbeispiel setzt am oberen Teil des mittleren Lenkers 16 ein Drehpunkt 24 an, in dem der untere Teil des Lenkers 21 aufgenommen ist, der mit seinem oberen Ende im oberen Drehpunkt 22 aufgenommen ist, der im Mittenbereich der Sitztragplatte 5 befestigt ist.
  • Demnach wird der mittlere Lenker 16 indirekt über den dazwischen geschalteten Lenker 21 an der Unterseite der Sitztragplatte 5 angekoppelt.
  • Die anderen Teile sind im Wesentlichen gleich wie vorstehend beschrieben, und die vorher anhand der Figur 4 erwähnte Steuerlasche 20 zur Steuerung der Schwenkbewegung des hinteren Lenkers 4 ist bei diesem Ausführungsbeispiel ebenso vorhanden.
  • Durch die Einschaltung eines festen Lenkers 21 wird der gleiche Bewegungsablauf erzielt wie bei der Walze 17, die frei verschiebbar auf einer Gleitbahn 19 an der Unterseite der Sitztragplatte 5 angeordnet ist. Eventuelle Verschleißerscheinungen, die durch eine Walze oder ein Gleitteil entstehen könnten, werden bei diesem Ausführungsbeispiel vermieden. Ansonsten wird ebenfalls entsprechend der Einstellung der Schwenkbewegung des Lenkers 21 die Durchbiegung der Sitztragplatte 5 verändert. Die Figur 9 zeigt die nach hinten geschwenkte Stellung des Lehnenträgers 6 und die hierdurch bewirkte nach hinten gerichtete Verschwenkung des Lenkers 21.
  • Die Figur 10 zeigt die ineinander gezeichneten Figuren 8 und 9, um die sich verändernden Lenker und Schwenkbewegungen in einer Zeichnung darzustellen. Durch den Buchstaben a ist jeweils die nach hinten abgeschwenkte Stellung der gesamten Anordnung gekennzeichnet.
  • Die Figur 11 zeigt die Möglichkeit der Gewichtsfeinjustierung durch den Lenker 21.
  • Die Steilheit des Lenkers 21 beeinflusst die Durchbiegung der Sitztragplatte 5. Die Steilheit des Lenkers 21 wird dadurch einstellbar gestaltet, indem der Drehpunkt 22 verschiebbar ausgebildet ist. Zu diesem Zweck ist vorgesehen, dass das obere Ende des Lenkers 21 nicht fest an der Unterseite der Sitztragplatte 5 aufgenommen ist, sondern über ein einstellbares Zwischenteil, zum Beispiel über eine in der Länge einstellbare Spindel oder durch ein Exzenterteil, welches exzentrisch verstellbar ist und den Drehpunkt 22 veränderbar gestaltet.
  • Entsprechend der Verschiebung des Drehpunktes 22 können somit unterschiedliche Anfangsstellungen des Lenkers 21 erreicht werden, die in der Zeichnung nach Figur 11 mit den Winkelangaben γ und δ angegeben sind.
  • Bei der Erreichung des Schwenkwinkels γ wird die Durchbiegung des Sitzpolsters 8 in die Stellung 8a erreicht, bei Erreichung des Schwenkwinkels δ wird die stärkere Durchbiegung des Sitzpolsters in die Stellung 8c erreicht.
  • Ist die Anfangsstellung des Lenkers 21 flacher (γ), ist die zurückgelehnte, nach hinten verschwenkte Stellung (21c) auch steiler, und demgemäß ist auch die Durchbiegung auf das Sitzpolster 8 stärker.
  • Die Figuren 14 und 15 zeigen eine Ausführungsform, bei der der Drehpunkt 9 des Lehnenträgers 6 und des mittleren Lenkers 16 nach oben und unter die Sitztragplatte 5 versetzt ist, so dass der freie Drehpunkt 28 des mittleren Lenkers 16 nach unten versetzt ist, so dass dieser zusätzlich die Aufnahme des Kraftspeichers 15 ermöglicht. Somit dreht sich der Lehnenträger 6, der mittlere Lenker 16 und der Drehpunkt 28, an dem der Kraftspeicher 15 angreifen kann, um den Drehpunkt 9 in Richtung E. Dies hat den Vorteil, dass die Kraft FK nun an beiden Enden für die Rückstellkraft am Lehnenträger genutzt werden kann. Die Steuerung des hinteren Lenkers 4 und damit der Bewegung der Sitztragplatte 5 nach hinten wird durch die Steuerlasche 20 bewirkt, die in dieser Ausführung auch nach unten versetzt ist. Die Durchbiegung der Sitztragplatte wird in gleicher Weise wie in den anderen Ausführungsformen bewirkt und hat dieselben Funktionen. Ebenso kann wie zuvor beschrieben der Durchbiegungsgrad der Sitzplatte 5 für eine Gewichtsfeinjustierung verwendet werden. Der Durchbiegungsgrad wird hierbei wie zuvor beschrieben eingestellt. Figur 15 zeigt im Vergleich zu Figur 14 die zurückgeschwenkte Stellung des Lehnenträgers 6. Die autoadaptive Rückstellkraft wird in dieser Ausführungsform auf gleiche Weise wie in den anderen Ausführungsformen erreicht. Der Benutzer wird im vorderen Bereich des Sitzes 8 und im mittleren Bereich gegen seine Gewichtskraft (FGV und FGM) angehoben. In der nach
  • Figur 14 und 15 gezeigten Ausführungsform wird die Sitztragplatte 5 durch die Walze 17 im mittleren Bereich konvex durchgebogen. Durch die Rückstellkraft der Sitztragplatte und der Benutzergewichtskraft FGM wird in den hinteren Lenker 4 eine nach oben gerichtete Kraft FS1 erreicht, die ein rechtsdrehendes Moment M3 auf den hinteren Lenker 4 bewirkt. Je nach Benutzergewicht und Durchbiegungsgrad wird dieses Moment größer bzw. kleiner sein und somit die Rückstellkraft FR auf den Benutzerrücken autoadaptiv steuern. Dabei wirkt die Walze 17 als Drehpunkt einer "Wippe", so dass eine höhere Benutzergewichtskraft FGM (rechts von der Walze 17) auch eine größere Kraft FS1 (links von der Walze 17) bewirkt.
  • Figur 16 zeigt eine Ausführungsform analog der Figuren 14 und 15, bei der vorgesehen ist, durch die Form der Walze bzw. durch ein Zwischenteil 29, das mit dem mittleren Lenker 16 gekoppelt ist, die Durchbiegung der Sitztragplatte und die Anhebung des Benutzers mit der Lehnenschwenkbewegung direkt zu verbinden. Damit wird die Sitztragplatte nicht nur wie in Figur 14 und 15 passiv durch das Absenken der Sitztragplatte im hinteren Bereich und durch das Aufliegen auf der Walze nach oben durchgebogen, sondern auch aktiv durch das Anheben des Zwischenteils 29, das sich mit dem Lehnenträger 6 in der Schwenkbewegung nach hinten um den Drehpunkt 9 nach oben bewegt. Dadurch entsteht im Anlagepunkt 30 durch die Kraft FS2 auch ein zum rechtsdrehenden Moment M3 zusätzliches rechtsdrehendes Moment M4. Durch dieses zusätzliche Moment M4 wird die Benutzergewichtskraft FGM stärker für die Lehnenrückstellkraft FR autoadaptiv berücksichtigt.
    In einer weiteren Ausführungsvariante ist vorgesehen, das durch eine Änderung des Abstandes f der Anlagepunkt 30 verschoben werden kann. Somit verändert sich der wirksame Hebelweg von FS2 und damit auch das rechtsdrehende Moment M4. Weiter ändert sich dadurch auch der Durchbiegungsgrad der Sitztragplatte 5 und damit die Größe der Kraft FS2.
  • Die Figur 12 zeigt eine Unteransicht der gesamten Synchronmechanik, wobei diese Unteransicht im Wesentlichen für alle vorher und nachher dargestellten Ausführungsbeispiele gilt.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist erkennbar, dass beispielsweise der hintere Lenker 4 zweiteilig ausgebildet ist und aus zwei voneinander beabstandet angeordneten Lenkerteilen besteht. Hierauf ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt. Statt einer jeweils zweiteilig ausgebildeten Lenkeranordnung kann auch ein durchgehender, einteiliger Lenker vorgesehen sein. Lediglich aus Gewichtsersparnis-, Montage- und Kostengründen werden die Lenker in der Regel zweiteilig ausgebildet. Wichtig ist, dass die Lenker voneinander beabstandet sind, um eine stabile Auflage an den jeweiligen Anlenkpunkten an der Unterseite der Sitztragplatte 5 zu erreichen.
  • Von der Figur 1 ausgehend ist aus der Unteransicht der Figur 12 erkennbar, dass die Drehpunkte 9 und 10 als Achsen ausgebildet sind, die sich über eine gewisse Längserstreckung durch zwei voneinander beabstandete Schenkel eines Sitzträgers 1 hindurch erstrecken.
  • Selbstverständlich kann der Sitzträger 1 auch als durchgehende Platte ausgebildet sein. Lediglich aus Gewichtsersparnisgründen ist der Sitzträger 1 gemäß Figur 12 im mittleren Bereich, das heißt in dem Bereich der Gasfeder 2, durchgehend als Platte ausgebildet und erstreckt sich dann mit zwei Schenkeln in den Bereich des vorderen Lenkers 3 hinein. Der Sitzträger 1 kann auch durch einen Boden unten geschlossen sein.
  • Die Erfindung ist nicht darauf beschränkt, dass die Achsen, welche die Drehpunkte 11 ausbilden, unterbrochen sind. Diese Achsen können auch durchgehend ausgebildet sein.
  • In der Figur 12 ist nicht die vorher erwähnte Steuerlasche 20 eingezeichnet, die jedoch auch in diesem Ausführungsbeispiel vorhanden sein könnte. Die Weglassung erfolgt lediglich aus zeichnerischen Gründen. Es wurde vorher dargelegt, dass in manchen Ausführungsbeispielen eine Steuerlasche 20 vorhanden ist und in anderen nicht.
  • In Figur 13 ist als weiteres Ausführungsbeispiel gegenüber Figur 11 dargestellt, dass die Gewichtsfeinjustierung nicht über die Verschiebung des Drehpunktes 22 am Lenker 21 erfolgen muss. Im Gegensatz hierzu bleibt bei einer abweichenden Ausführungsform der Drehpunkt 22 fest und stattdessen wird der Kraftspeicher 15 verändert.
  • Deshalb ist im gezeigten Ausführungsbeispiel der Kraftspeicher 15 in seiner unteren Stellung dargestellt und in der weiteren, angehobenen Stellung als Kraftspeicher 15'. Sein Angriffspunkt am Sitzträger kann demgemäß in den Pfeilrichtungen E nach oben oder unten einstellbar ausgebildet sein.
  • In der nach oben gerichteten Einstellbewegung E wird die Andruckkraft und somit auch die Rückstellkraft auf den Lehnenträger 6 größer, während eine in Pfeilrichtung E nach unten gerichtete Einstellung oder Verschwenkung des unteren Angriffspunktes des Kraftspeichers zu einer geringeren Rückstellkraft auf den Lehnenträger 6 führt.
  • Dieses Ausführungsbeispiel zeigt auch, dass als zusätzliche Einstellkraft für die Rückstellung des Lehnenträgers noch zusätzlich auch die Rückstellkraft des Kraftspeichers herangezogen werden kann. Dieses Ausführungsbeispiel ist mit sämtlichen vorgenannten Ausführungsbeispielen kombinierbar. Es genießt demgemäß Schutz in Alleinstellung, aber auch Schutz in jeder beliebigen Kombination mit einem oder mehreren der vorher genannten Ausführungsbeispiele.
  • Eine weitere Ausführungsform wird in den Figuren 17 und 18 beschrieben. Hierbei wird die Gewichtskraft des Benutzers nicht direkt auf den mittleren Lenker übertragen. Die Gewichtskraft wird über den Punkt 34 auf eine Waage 33 übertragen, die wiederum über die Gleitbahn 19 ihre Kraft auf die Walze 17 und auf den mittleren Lenker 16 überträgt. Damit die volle Gewichtskraft (FGH und FGM) auf den mittleren Lenker ohne Verlust übertragen werden kann ist erfindungsrelevant im hinteren Lenker 4 ein Langloch 31 angebracht. Durch das Langloch 31 wird eine Kraftübertragung auf den hinteren Lenker vermieden, da die Sitztragplatte 5 durch ihre material- und geometriebedingte Steifheit die gesamte Gewichtskraft über den Punkt 34 auf die Waage 33 überträgt. Die Langlochlänge a bestimmt den Federweg 32 der Sitztragplatte 5 durch die Gewichtskraft der Benutzer, da die Sitztragplatte nicht absolut biegesteif sein kann. Benutzer mit einem großen Körpergewicht werden nahezu den gesamten Federweg beanspruchen, Benutzer mit einem geringen Körpergewicht entsprechend weniger Federweg. Die Länge von a muss idealerweise so gewählt sein, dass auch schwere Benutzer die volle Länge a nicht ganz erreichen, damit die volle Gewichtskraft auf die Waage übertragen werden kann.
  • Erfindungsgemäß wird so bei schweren Benutzern auf die Waage 33 und damit auf den mittleren Lenker eine große Gewichtskraft übertragen, die zu einer großen Rückstellkraft auf die Rückenlehne 6 bewirkt. Bei leichteren Benutzern wird entsprechend eine kleinere Rückstellkraft bewirkt. Dadurch wird das Benutzergewicht für die Steuerung der Rückstellkräfte verwendet. Dies zeichnet eine autoadaptive Stuhlmechanik aus.
  • Der hintere Lenker 4 hat in dieser Ausführung nur die Funktion der Bewegungssteuerung der Sitztragplatte nach hinten über die Steuerlasche 20.
  • In einer weiteren Ausführung kann der Kraftübertragungspunkt 34 auch in Richtung E verschiebbar ausgeführt werden. Durch eine Verschiebung in Richtung E kann das Wegeverhältnis b:c beeinflusst werden. Dadurch wird die Verteilung der Gewichtskräfte auf den vorderen und mittleren Lenker verstellbar. Dies kann für eine Regulierung der Rückstellkraft auf den Benutzer bei einer Verschwenkung der Rückenlehne in Richtung A als Feinjustierung verwendet werden.
  • In der Figur 18 ist die Mechanik in einer nach hinten verschwenkten Position abgebildet. Dabei werden die Kraftverteilungen aufgezeigt. Durch die Gewichtskräfte FGV (Gewichtskraft Vorne), FGM (Gewichtskraft Mitte) und FGH (Gewichtskraft Hinten) wird über den Kraftübertragungspunkt 34 auf die Waage eine vom Benutzergewicht abhängige Kraft (FG) 37 erzeugt. Diese steuert das Moment (M2) 26 in Abhängigkeit vom Benutzergewicht. Durch den Kraftspeicher 15 wird eine Kraft (FK) 38 erzeugt, die das Rückstellmoment (M1) 27 bewirkt. Das Rückstellmoment M1 wird weiter auch über die Gewichtskraft FGV, die wieder vom Benutzergewicht und vom Verhältnis b:c (35:36) abhängig ist, beeinflusst. Die Größen von M1 und M2 sind somit von der Größe des Gewichts des Benutzers abhängig. Die Momente M1 und M2 sind gleichgerichtet und bewirken über den vorderen Lenker 3, die Sitztragplatte 5 und die Steuerlasche 20 über den mittleren Lenker 16 die Rückstellkraft 39 (FR).
    Die in den anderen Ausführungen beschriebene Durchbiegung der Sitztragplatte 5 als zusätzlicher Kraftspeicher kann auch in dieser Ausführung vorteilhaft sein, ist aber nicht Voraussetzung für die Aufgabenstellung einer autoadaptiven Stuhlmechanik.
  • Figur 19 zeigt eine weitere Funktion der wie oben beschriebenen Ausführung. Durch das Langloch 31 im hinteren Lenker 4 kann die Sitztragplatte 5 und damit der Sitz 8 eine Bewegung um eine virtuelle Längsachse 40 ausführen. Der Sitz und damit das Becken des Benutzers bewegen sich um 40 in Richtung 41 (F) nach oben bzw. unten. Das Maß a (32) des Langlochs bestimmt die Bewegungsgröße der Schwenkung des Sitzes um die virtuelle Achse 40. Somit kann der Sitz sich um ca. 2° bis 4° in Längsrichtung verschwenken. Diese Bewegung fördert das aktive und dynamische Sitzen und damit die von den Ergonomen geforderte Bewegung des Benutzers für die Versorgung der Bandscheiben mit Gewebeflüssigkeit. Vorteilhaft ist eine Ausführung, bei der diese Bewegung durch z.B. elastische Bauteile gedämpft wird.
  • Mit allen Ausführungsbeispielen wird eine flache Bauform mit wenigen Bauteilen erreicht, wobei nur wenige verschwenkbare Teile vorhanden sind, die einem unerwünschten Verschleiß unterliegen. Der weitere Vorteil der Erfindung ist, dass das Benutzergewicht auf die Sitztragplatte 5 an zwei verschiedenen Stellen (nämlich einmal etwa im mittleren Bereich und einmal im vorderen Bereich) erfasst wird und für die Rückstellbewegung des Lehnenträgers 6 herangezogen wird. Damit besteht der Vorteil, dass auch bei einer vorgeneigten Arbeitsposition des Benutzers auf der Sitztragplatte, bei der das Körpergewicht im Wesentlichen auf den vorderen Bereich der Sitztragplatte wirkt, eine entsprechende Rückstellkraft auf den Lehnenträger erzeugt wird. Ebenso wird bei einer nach hinten geneigten Arbeitsposition des Benutzers über den mittleren Lenker die richtige Rückstellkraft auf den Lehnenträger erzeugt, obwohl der vordere Lenker hierbei entlastet wird.
  • In einer alternativen Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Sitztragplatte 5 biegeschlaff ausgebildet ist und dass lediglich die mittleren, in Querrichtung voneinander beabstandeten Lenker 16 mit einer vom schwenkbaren Ende der Lenker 16 beaufschlagten Druckplatte gegen die Unterseite der Sitztragplatte 5 drücken. Die federnde Rückstellkraft wird dann durch die Art und Ausbildung der Lenker 16 und/oder der mit diesen Lenkern 16 verbundenen Druckplatte erzeugt, die gegen die Unterseite der biegeschlaffen Sitztragplatte 5 drückt, wenn der Lehnenträger 6 nach hinten abkippt. Eine biegeschlaffe Ausbildung der Sitztragplatte wird zum Beispiel durch einen einfachen oder auch mehrfach geschichteten Tuchkörper erreicht. Die Sitztragplatte 5 kann demnach auch als (biegeschlaffer oder nur wenig elastischer) Tuchkörper ausgebildet sein. Ausgehend von dieser einen möglichen Gestaltung der Sitztragplatte kann diese auch aus einer wenig biegbaren Kunststoff- oder Metallplatte oder einem Kunststoff-Metallverbund geschaffen sein. Das elastische Rückstellvermögen wird dann nicht durch die Art und Materialbeschaffenheit der Sitztragplatte gebildet, sondern durch das von der Unterseite der Sitztragplatte gegen die Sitztragplatte pressende Druckkissen.
    • Zeichnungslegende
    • 1 Sitzträger
    • 2 Gasfeder (Sitzhöhenverstellung)
    • 3 Lenker vorne (erster)
    • 4 Lenker hinten (dritter)
    • 5 Sitztragplatte
    • 6 Lehnenträger
    • 7 Lehnenpolster
    • 8 Sitzpolster
    • 9 Drehpunkt Lehnenträger - Sitzträger, Drehpunkt Lenker mitte (ein Teil mit 6) - Sitzträger
    • 10 Drehpunkt Lenker Mitte - Sitztragplatte
    • 11 Drehpunkt Lenker vorne - Sitzträger
    • 12 Drehpunkt Lenker vorne - Sitztragplatte
    • 13 Drehpunkt Lenker hinten - Sitzträger
    • 14 Drehpunkt Lenker hinten - Sitztragplatte
    • 15 Kraftspeicher
    • 16 Lenker Mitte (zweiter)
    • 17 Walze oder Gleitteil
    • 18 Drehpunkt Lenker hinten - Steuerlasche
    • 19 Gleitbahn (schiefe Ebene, Kurve, ...)
    • 20 Steuerlasche
    • 21 Lenker Gewichtsfeinjustierung
    • 22 Drehpunkt Lenker Gewichtsfeinjustierung - Sitztragplatte
    • 23 Achse Lenker Mitte - Walze, Gleitteil
    • 24 Drehpunkt Lenker Mitte - Lenker Gewichtsfeinjustierung
    • 25 Pfeilrichtung Anheben Sitztragplatte (5)
    • 26 Pfeilrichtung Bewegung Lenker Mitte (16) und M2
    • 27 Pfeilrichtung Bewegung Lenker vorne (3) und M1
    • 28 Freier Drehpunkt am Lenker Mitte (16)
    • 29 Zwischenteil
    • 30 Anlagepunkt Zwischenteil - Gleitbahn (19)
    • 31 Langloch Lenker hinten 4
    • 32 Federweg der Sitztragplatte 5
    • 33 Waage
    • 34 Abstützpunkt Sitztragplatte 5 auf der Waage 33
    • 35 Abstand Drehpunkt Lenker vorne Sitztragplatte zum Abstützpunkt 34
    • 36 Abstand Achse Lenker Mitte zum Abstützpunkt 34
    • 37 Rückstellkraft FG
    • 38 Kraft FK
    • 39 Kraft FR
    • 40 Virtuelle Achse in Längsrichtung
    • 41 Bewegungsrichtung F für Bewegung Sitz in Längsrichtung

Claims (14)

  1. Synchronmechanik für Bürostühle mit an den Benutzerschwerpunkt (FGM) gekoppelter Rückstellkraft des Lehnenträgers (6), bei welcher der Lehnenträger (6) über eine aus mehreren Lenkern (3, 4, 16) bestehende Schwenkmechanik eine Anhebe- und Absenkbewegung einer vom Benutzergewicht (FG) belasteten Sitztragplatte (5) erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass die Sitztragplatte (5) elastisch federnd biegbar ausgebildet ist und beim Nachhintenschwenken vom Lehnenträger (6) die Gewichtstragkraft (FG) des Benutzers angehoben wird und die Sitztragplatte (5) unter Aufbringung einer elastischen Rückstellkraft (FS) entgegen der Gewichtskraft (FG) des Benutzers nach oben gerichtet verformt wird.
  2. Synchronmechanik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sitztragplatte (5) in ihrem vorderen Bereich mit einem ersten Lenker (3) gegenüber dem Sitzträger (1) abgestützt ist, dass sie in ihrem mittleren Bereich über einen zweiten Lenker (16) schwenkbar mit dem Sitzträger (1) verbunden ist, und dass die Sitztragplatte (5) mit einem dritten Lenker schwenkbar gegenüber der Sitztragplatte (1) abgestützt ist, und dass die Sitztragplatte (5) mindestens im Bereich des zweiten Lenkers (16) - bevorzugt etwa im Mittenbereich - elastisch federnd biegbar ausgebildet ist.
  3. Synchronmechanik nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Lenker (3, 16) mit ihren Längsachsen etwa in die gleiche Richtung (nach vorn) ausgerichtet sind, und dass die Längsachse des dritten Lenkers (4) entgegen gesetzt gerichtet ist.
  4. Synchronmechanik nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sitztragplatte (5) in Form einer konvexen Biegekurve entgegen der nach unten gerichteten Gewichtskraft (FG) des Benutzers elastisch verformbar ist.
  5. Synchronmechanik nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sitztragplatte (5) neben der aufwärts gerichteten Bewegung im vorderen und mittleren Bereich zusätzlich eine nach hinten unten gerichtete Schwenkbewegung im hinteren Bereich ausführt.
  6. Synchronmechanik nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Grad der Anhebung des Sitzträgers (5) im vorderen Bereich im Vergleich zu dem Grad der Anhebung des Sitzträgers im mittleren Bereich größer ist.
  7. Synchronmechanik nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer direkten Ankopplung der Schwenkmechanik an die Sitztragplatte (5) der mittlere Lenker (16) direkt an die durchbiegbare Sitztragplatte (5) angekoppelt ist.
  8. Synchronmechanik nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer indirekten Ankopplung der Schwenkmechanik an die Sitztragplatte (5) der mittlere Lenker (16) in seinem oberen schwenkbaren Teil eine Walze oder Gleitteil (17) aufweist, die sich mit ihrem Außenumfang an einer Gleitbahn (19) an der Unterseite der Sitztragplatte (5) abwälzt.
  9. Synchronmechanik nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer indirekten Ankopplung der Schwenkmechanik an die Sitztragplatte (5) der zweite, mittlere Lenker (16) über einen weiteren, dazwischen geschalteten Lenker (21) mit der Unterseite der Sitztragplatte (5) gekoppelt ist.
  10. Synchronmechanik für Bürostühle mit an den Benutzerschwerpunkt (FGM) gekoppelter Rückstellkraft des Lehnenträgers (6), bei welcher der Lehnenträger (6) über eine aus mehreren Lenkern (3, 4, 16) bestehende Schwenkmechanik eine Anhebe- und Absenkbewegung einer vom Benutzergewicht (FG) belasteten Sitztragplatte (5) erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass die Sitztragplatte (5) biegeschlaff ausgebildet ist und dass mittlere, in Querrichtung voneinander beabstandeten Lenker (16) mit einer vom schwenkbaren Ende der Lenker (16) beaufschlagten Druckplatte gegen die Unterseite der Sitztragplatte (5) einwirken und diese entgegen dem Benutzergewicht (FG) nach oben gerichtet verformen, wenn der Lehnenträger (6) nach hinten abkippt.
  11. Synchronmechanik nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Gewichtskraft des Benutzers über einen Punkt (34) auf eine Waage (33) übertragbar ist, die über eine Gleitbahn (19) ihre Kraft auf die Walze oder Gleitteil (17)und auf den mittleren Lenker (16) überträgt.
  12. Synchronmechanik nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass im hinteren Lenker (4) ein Langloch (31) angebracht ist, das eine Kraftübertragung auf den hinteren Lenker vermeidet, nachdem die Sitztragplatte (5) durch ihre material- und geometriebedingte Steifheit die gesamte Gewichtskraft über den Punkt (34) auf die Waage (33) überträgt.
  13. Synchronmechanik nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge a des Langlochs (31) den Federweg (32) der Sitztragplatte (5) durch die Gewichtskraft der Benutzer bestimmt.
  14. Synchronmechanik nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Langloch (31) im hinteren Lenker (4) die Sitztragplatte (5) und damit der Sitz (8) eine Bewegung um eine virtuelle Längsachse 40 ausführen.
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