EP2830464B1

EP2830464B1 - Aktivdynamischer stuhl

Info

Publication number: EP2830464B1
Application number: EP13728172.1A
Authority: EP
Inventors: Josef GLÖCKL; Thomas Hermann SCHRÖDER
Original assignee: Aeris GmbH
Current assignee: Aeris GmbH
Priority date: 2012-06-11
Filing date: 2013-06-10
Publication date: 2017-04-05
Anticipated expiration: 2033-06-10
Also published as: US9867472B2; EP2830464A1; DE102013102034A1; EP2858535B1; DE102013102034B4; US20150130239A1; WO2013186157A1; WO2014060609A1; EP2858535A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen aktivdynamischen Stuhl gemäß Anspruch 1. Die Erfindung betrifft insbesondere eine aktivdynamische Sitzvorrichtung mit einem Sitzteil zum Pendeln und Bewegen von einer Ruheposition in eine ausgelenkte Position, wobei auch Bewegungsformen aus einer Kombination und/oder Überlagerung von elliptischen Bewegungen und Pendelbewegungen ausgeführt werden können. Beim Pendeln und Bewegen des Sitzes aus seiner Ruhelage heraus wird die relative Neigungsänderung des Sitzteils durch die spezifische Ausbildung eines räumlichen Gelenksystems beeinflußt.
Bewegliche oder aktiv-dynamische Stühle unterscheiden sich gegenüber statischen Stühlen darin, dass der auf dem Stuhl sitzende Stuhlnutzer dabei Bewegungen des Rumpfes und des Körpers zusammen mit dem Sitzteil ausführen kann, die bei statischen Stühlen nicht möglich ist.
Die menschliche Physiologie bevorzugt auch beim Sitzen dynamische Bewegungen gegenüber statischer Ruhe. Stühle die gleichzeitig das Gewicht der Beine tragen, sollten nicht nur eine dynamische Bewegung ermöglichen, sondern dem Sitznutzer auch ergonomische Unterstützung bieten.
Sitzmöbel sind in den meisten Fällen mit entsprechend gestalteten Sitzflächen und Lehnen in einer anatomisch möglichst günstigen Lage ausgestattet, so dass der Körper, insbesondere der Rücken, unterstützt wird. Derartige Sitzmöbel werden häufig als bequem empfunden, weisen jedoch den entscheidenden Nachteil auf, dass der Körper lediglich passiv sitzt, d.h. die Rückmuskeln werden kaum beansprucht und die Bandscheiben erfahren eine permanente Druckbelastung. Bei einem längeren Gebrauch dieser Sitzvorrichtungen kann dies zu einer Degeneration der Rückenmuskeln und zu einer Abnutzung der Bandscheiben führen. Gesundheitliche Schäden und Schmerzen im Rücken- und Hüftbereich sind eine häufige Folge des statischen bzw. passiven Sitzens.
Aus diesem Grund wurden aktivdynamische Sitzvorrichtungen entwickelt, die ein so genanntes aktives dynamisches Sitzen ermöglichen, bei dem die Rückenmuskulatur und die Bandscheiben stets leicht in Aktion sind. Diese aktivdynamische Sitzhaltung wird in praktisch allen Fällen dadurch erreicht, dass der eigentliche Sitz der Sitzvorrichtung in einer labilen Lage gehalten ist und vom Sitznutzer von einer Ruhelage in eine lateral ausgelenkte Lage hin- und hergependelt werden können.
Ein derartiger aktivdynamischer Pendelstuhl ist beispielsweise aus der DE 42 44 657 02 bekannt. Hierin ist eine gattungsgemäße Sitzvorrichtung beschrieben, welche aus einem Fußteil, einem mit dem Fußteil verbundenen Zwischenstück und einem mit dem Zwischenstück starr verbundenen Sitzteil besteht, wobei das Zwischenstück mittels eines elastisch verformbaren Verbindungselements in einer Öffnung des Fußteils in jede seitliche Richtung kippbar gehalten ist und im unbelasteten Zustand in seine neutrale Lage (Ruheposition) zurückgestellt wird.
In der EP 0 808 116 B1 ist ein Pendellager beschrieben, welches zwischen der Säule und dem Fußteil angeordnet ist. Das Pendellager ist als Schwingmetall ausgebildet und besteht aus einem im Wesentlichen rohrförmigen Oberteil, dessen oberes Ende zur Keilverbindung dient, einem Unterteil, welches fest an einem Arm des Fußteils befestigt ist und einem zwischen Oberteil und Unterteil angeordneten elastischen Material. Das Pendellager ermöglicht ein Hin- und Herpendeln des Sitzteils.
So zeigt die US 5921926 einen aktiv-dynamischen Pendelstuhl, welcher ebenfalls auf dem Prinzip eines umgekehrten Pendels beruht. Solche Stühle haben einen definierten Bewegungspfad und eine strukturelle Rückstellmechanik, welche gleichzeitig eine Schutzvorrichtung aufweisen, um zu verhindern, dass der Stuhl überkippt. Allerdings kippt der Sitz bei einer Pendelbewegung nach Rückwärts von der Horizontalstellung in eine vom Körperzentrum wegweisende Schräglage.
Solche Pendelstühle ermöglichen das Hin- und Herpendeln des Sitzes von der nicht ausgelenkten Ausgangsposition in verschiedene ausgelenkte Positionen, wodurch die Sitzfläche von ihrer Horizontalstellung in eine geneigte Schrägstellung kippt. Der Kippwinkel hängt dabei von der Richtung der Auslenkung und dem Grad der Auslenkung ab. Beispielsweise neigt sich der Sitz bei einem Pendelstuhl, bei dem der horizontal angebrachte Sitz fest mit einer hin- und herbewegbaren Pendelsäule verbunden ist, mit zunehmender Auslenkung der Säule von seiner Horizontalstellung in eine deutliche Schräglage.
Bei den im Stand der Technik bekannten Pendelstühlen folgt der Grad der Neigung des Sitzes ausschließlich in Abhängigkeit vom Auslenkwinkel bei der Pendelbewegung. In der Ruhelage weist der Sitz in der Regel keine Neigung auf, sondern ist die (idealisierte) Sitzfläche parallel zur Bodenfläche ausgerichtet. Wird der Sitz nun aus seiner Ruhelage in eine beliebige Schräglage ausgelenkt, so neigt sich die Sitzfläche entsprechend, da der Sitz starr mit der Pendelstütze verbunden ist. Je größer der Winkel der Pendelbewegung, desto stärker die Neigung der Sitzfläche. Dabei neigt sich der Sitz beim Hin- und Herpendeln von seiner Ruheposition in seine ausgelenkte Position, so dass der beim Pendeln in Bezug auf die Ruheposition jeweils weiter außen liegende Bereich des Sitzes relativ zu dem weiter innen liegenden Bereich abgesenkt wird. So kommt der Sitznutzer zum Beispiel bei Pendelbewegungen nach Rückwärts in eine Rückenlage, was nicht jedem Sitznutzer angenehm ist. Bei zu großen Pendelbewegungen könnte es auch passieren, dass der Sitznutzer das Gleichgewicht verliert. Abhängig von den unterschiedlichen Bedürfnissen von Stuhlnutzern, besteht demnach ein Bedarf nach Pendelstühlen mit unterschiedlicher, vorzugsweise einstellbarer Neigungsänderung. Insbesondere gibt es Sitznutzer, die eine genau entgegengesetzte Neigungsänderung beim Pendeln nach Außen bevorzugen.
Mit den im Stand der Technik bekannten Pendelstühlen können ferner lediglich Pendelbewegungen um ein bodennahes Pendellager ausgeführt werden.
Bei dynamischen Bewegungen einer sitzenden Person ist es aber wünschenswert, dass dieser ferner den gesamten Körper einschließlich seinem Rumpf ähnlich einer Bewegung mit einem "Hula-Hoop-Reifen" bewegt und dabei sowohl Pendelbewegungen "als solche" als auch "laterale" Auslenkungen (d.h. horizontale Translationsbewegungen) mit dem Becken ausführen kann, um die Gewichtsverlagerungen der oberen Bereiche wie Arme und Kopf auszugleichen und in Bewegung zu bringen.
Ausgehend vom Stand der Technik, liegt der vorliegenden Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, vorbesagte Nachteile zu überwinden und einen aktivdynamischen Stuhl bereit zu stellen, bei dem der Sitznutzer sichere und vielfältige Bewegungen des Sitzteils im gesamten Bewegungsraum ausführen kann. Mit Vorteil sollen dabei auch horizontale Translationsbewegungen des Sitzbereiches durch den Stuhlnutzer ermöglicht werden und die Veränderung der Sitzneigung nach den ergonomischen Bedürfnissen des Sitznutzers erfolgen.
Weitere nebengeordnete Aufgaben bestehen darin:

a) Es sollen kontrollierbare horizontale Pendel-, Translations- und/oder Rotationsbewegungen des Beckens eines Sitznutzers möglich sein, bei denen der Sitz während der Bewegungen in eine definierte Schrägstellung geführt wird;
b) Der Stuhl soll einen ergonomischen Bewegungsablauf gewährleisten;
c) Der Stuhl soll einen Rückstellmechanismus oder einen Federmechanismus zum Zurückkehren zu seiner Ausgangslage (Ruheposition) aufweisen;
d) Es soll sich die Sitzneigung in der Ruheposition individuell anpassen lassen.

Diese Aufgabe wird durch die in den nebengeordneten unabhängigen Patentansprüchen beschriebenen Maßnahmen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Ferner wird der komplette Inhalt der deutschen Patentanmeldung mit der Nummer DE102013102034.8 durch Inbezugnahme in die vorliegende Anmeldung mit aufgenommen.
Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung liegt in der geeigneten Anbringung und Anordnung eines räumlichen (nachgiebigen) Gelenksystems, vorzugsweise ausgebildet aus räumlichen Gelenkviereckecken.
Dabei wird ein räumliches Gelenksystem aus wenigstens drei Beinen mit Fußteilen an ihrem unteren Ende vorgesehen, wobei die Beine jeweils an ihrem oberen Ende an sitzteilseitigen Verbindungsgelenken am Sitzteil beweglich gelagert sind, derart dass Pendel- und Kreisbewegungen (und vorzugsweise auch Torsionsbewegungen) des Sitzteils bezüglich seiner nicht ausgelenkten Ruheposition ausführbar sind.
In einer bevorzugten Ausführung werden wenigstens drei Gelenkvierecke ausgebildet, wobei je ein Gelenkviereck aus je zwei unmittelbar benachbarten Beinen, dem Sitzteil und der Bodenfläche gebildet wird und wobei dessen "Koppellänge" durch den Abstand der Beine am Sitzteil und deren Gestelllänge durch den Abstand der Beine an der Bodenfläche definiert wird. Die Realisierung der Gelenksysteme kann demnach nach dem Prinzip der Gelenkvierecke äquivalent beschrieben werden. So kann die Realisierung des räumlichen Gelenksystems entweder mittels mehrerer beweglicher Stuhlbeine, insbesondere Pendelstuhlbeine (im Folgenden kurz: Beine) an dem Sitzteil erfolgen. Die Beine werden bei dieser Ausführung an ihren (oberen) Verbindungsenden nicht starr, sondern mittels eines beweglichen (vorzugsweise elastischen) Verbindungsgelenkes mit dem Sitzteil beweglich verbunden, so dass räumliche Pendel- und Kreisbewegungen und vorzugsweise auch Torsionsbewegungen des jeweils damit verbundenen Beins gegenüber dem Sitzteil möglich sind. Vorzugsweise werden drei oder vier Beine jeweils mit gleichen oder gleichartigen Verbindungsgelenken mit dem Sitzteil des Stuhles verbunden. Es können aber auch mehr als vier Beine verwendet werden.
In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann das räumliche (nachgiebige) Gelenksystem auch mittels flexibler, elastisch verformbarer Beine realisiert werden, die an starren Befestigungselementen am Sitzteil befestigt werden.
Erfindungsgemäß wird daher in seiner allgemeinsten Form ein aktivdynamischer Stuhl bereitgestellt, der Folgendes umfasst: ein Sitzteil und ein räumliches Gelenksystem aus wenigstens drei Beinen mit Fußteilen an ihrem unteren Ende, wobei die Beine jeweils an ihrem oberen Ende an sitzteilseitigen Verbindungsgelenken am Sitzteil beweglich gelagert sind, derart dass Pendel- und Kreisbewegungen des Sitzteils bezüglich seiner nicht ausgelenkten Ruheposition ausführbar sind.
In einer solchen Ausgestaltung spannen die Positionen der Verbindungsgelenke eine gemeinsame Sitzteilebene auf, wodurch sich die relative Neigung des Sitzteils definieren lässt. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Beine symmetrisch angeordnet und verläuft die relative Neigung des Sitzteils in einer Parallelebene zur Bodenfläche (auf der der Stuhl steht). In seiner nicht ausgelenkten Ruheposition des Sitzes wird die relative Neigung der Sitzfläche durch die beiden um den Azimutwinkel von 90° versetzten Polarwinkel (θ₁, θ₂) der Normalen auf der wie zuvor erläuterten Sitzteilebene definiert. Sofern die Sitzteilebene parallel zur Bodenfläche orientiert ist, betragen beide Winkel 0°.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der aktivdynamische Stuhl so ausgestaltet, dass jedes der Verbindungsgelenke als ein Gelenk ausgebildet ist, welches Pendel- und Kreisbewegungen des damit verbunden Beines ermöglicht. Anders ausgedrückt sind Bewegungen um einen Polarwinkel θ bei unterschiedlichen Azimutwinkel Φ bezüglich der Sitzteilebene ausführbar. Besonders vorteilhaft ist es die Gelenke als elastische Gelenke auszubilden, um so eine hohe Beweglichkeit in diversen (räumlichen) Auslenkrichtungen zu erhalten. Noch bevorzugter ist es ein Gelenk mit einem elastisch verformbaren Gelenkkörper bereitzustellen, welches infolge der Elastizität einen integrierten Rückstellmechanismus bereitstellt. Auf diese Weise werden die Beine über das gemeinsame Sitzteil miteinander mechanisch gekoppelt. Je zwei Beinpaare können dann über die Kopplung mit der Sitzfläche als ein Gelenkviereck betrachtet werden, wobei die Füße der Beine dabei an definierten Punkten am Boden auflagern.
Bevorzugt ist, wenn jedes der Verbindungsgelenke als ein solches Gelenk ausgebildet ist, welches eine Pendel- und Kreisbewegung des mit dem jeweiligen Verbindungsgelenk verbunden Beines gegenüber der Sitzteilebene ermöglicht und vorzugsweise derart, dass sich das Sitzteil in eine Vielzahl unterschiedlicher Positionen auslenken lässt, die sich durch eine Schar von Bewegungskurven beschreiben lässt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ändert sich die Neigung der Sitzteilebene des Sitzteils bei Bewegungen des Sitzteils aus der Ruheposition in eine ausgelenkte Position derart, dass der bei Ausführen von Bewegungen jeweils weiter außen liegende Bereich des Sitzes relativ zu dem weiter innen liegenden Bereich angehoben oder abgesenkt wird.
Durch eine gewünschte Voreinstellung der Neigung der Sitzfläche des Sitzteils relativ zur Neigung der Sitzteilebene, kann daher die Neigungsänderung der Sitzfläche dadurch eingestellt werden, dass die Beinlänge der Beine sowie deren relative Orientierung entsprechend ausgebildet wird.
Ein Bewegungsablauf mit einer sich bei Auslenkung nach rückwärts "aufstellenden" Sitzteilebene, kann dadurch realisiert werden, dass z.B. die Beine nicht parallel zueinander ausgerichtet sind, sondern die Fußpunkte zweier Beine zueinander weiter beabstandet sind, im Vergleich zu den oberen Verbindungspunkten an den Gelenken. Auf diese Weise wird ein Gelenkviereck aus je zwei Beinen mit dem Sitzteil und der Bodenfläche gebildet, dessen Koppel (Sitzteil) kürzer ist als deren Gestell (Bodenfläche). Bevorzugt ist es dabei, dass bei jeweils benachbarten Beinen der Abstand zwischen ihren oberen Verbindungsenden in der Sitzteilebene geringer ist als der bodennahe Abstand der jeweiligen Beinenden zwischen ihren Fußteilen. Die Fußteile können auch auf einer gemeinsamen Fußplatte oder einem gemeinsamen Ringelement mittels Verbindungsgelenken verbunden sein, deren Bewegungs-Freiheitsgrade identisch zu den Verbindungsgelenken am Sitzteil ausgestaltet sind. Besonders bevorzugt ist eine Ausbildung, bei der die Neigung der Beine an der Fußplatte und/oder am Sitzteil veränderbar ist. Dies kann durch Vorsehen von in der Position verstellbaren Gelenken erfolgen. Die Fußteile können in einer alternativen Ausgestaltung auch unmittelbar auf der Bodenfläche stehen, wo sie gegebenenfalls zusätzlich mit einem rutschemmenden Endstück (zum Verhindern des Verrutschens) oder dergleichen ausgestattet sind.
Alternativ kann durch eine parallele vorzugsweise vertikale Ausrichtung gleichlanger Beine auch ein Bewegungsablauf erzielt werden, bei dem sich die Neigung der Sitzteilebene beim Bewegen des Sitzteils nicht verändert, sondern die Sitzteilebene parallel zur Bodenfläche ausgerichtet bleibt und lediglich abgesenkt wird. Bei gleich langen Beinen wird ein symmetrisches Gelenkviereck aus je zwei Beinen mit dem Sitzteil und der Bodenfläche gebildet. Ein aus der Getriebelehre bekanntes Gelenkviereck besteht in der Regel aus einer Koppel, einem Gestell und zwei Verbindungsgliedern. Das bedeutet übertragen auf die räumlichen Gelenkvierecke gemäß der vorliegenden Erfindung, dass das Sitzteil des Stuhles als "Koppel" und die Bodenfläche als "Gestell" angesehen werden kann, während die Beine als Verbindungsglieder zu betrachten sind.
In einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung ist das Gelenksystem ferner mit einem federnden Rückstellmechanismus ausgestattet, so dass das ausgelenkte Sitzteil in seine Ruheposition selbsttätig zurück geführt wird.
Mit Vorteil wird der Rückstellmechanismus in den Verbindungsgelenken integriert. Besonders vorteilhaft ist es daher die Gelenke als elastische (elastisch verformbare) Gelenke auszubilden, die bei einer Auslenkung eine Rückstellkraft erzeugen, wenn das Stuhlbein aus seiner Ruheposition in eine ausgelenkte Position geführt wird. Beispielsweise können die Gelenke als elastische Gummigelenke ausgebildet werden, die beim Bewegen der Beine elastisch verformt werden und so eine Rückstellkraft erzeugen. Alternativ kann das "nachgiebige" Gelenksystem auch mittels elastischer Beine realisiert werden.
Es gibt weitere Möglichkeiten die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die in den unabhängigen Ansprüchen nachgeordneten Ansprüche verwiesen sowie auf die anschließenden Erläuterungen bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1: ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen aktivdynamischen Stuhls;
Fig. 2: ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen aktivdynamischen Stuhls;
Fig. 3: zeigt vier schematische Abbildungen bei der Benutzung eines Stuhles mit drei Beinen ähnlich der Fig.1;
Fig. 4a, 4b: Ansichten eines vereinfachten Modells zweier Stuhlbeine eines erfindungsgemäßen Stuhls in unterschiedlichen Positionen;
Fig. 4c: Ansichten eines vereinfachten Modells zweier Stuhlbeine eines Stuhls in unterschiedlichen Positionen bei dem sich die Sitzfläche nach Außen neigt;
Fig. 4d-4f: Ansichten eines vereinfachten Modells zweier Stuhlbeine eines erfindungsgemäßen Stuhls in unterschiedlichen Positionen;
Fig. 5: mehrere Ansichten und Positionen eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Stuhls mit drei Beinen;
Fig. 5a: mehrere Ansichten und Positionen eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Stuhls mit drei Beinen ähnlich der Figur 5;
Fig. 6: mehrere Ansichten und Positionen eines alternativen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Stuhls mit drei Beinen;
Fig. 7: mehrere Ansichten und Positionen eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Stuhls mit drei Beinen;
Fig. 8a-8c: mehrere alternative Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Stuhls;
Fig. 9a-9b: zwei weitere alternative Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Stuhls;
Fig.10: eine Ansicht einer Fußplatte und eines Sitzteils mit verstellbaren Gelenken in jeweils der Aufsicht bzw. Unteransicht;
Fig. 11: ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Stuhls mit drei Beinen in einer zentralen Säule und
Fig. 12: ein mittels eines verstellbaren Gelenks in der Neigung einstellbares Stuhlbein.

In den Fig. 1 und 2 werden zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemä-ßen aktivdynamischen Stuhls 1 mit einem räumlichen Gelenksystem 100 gezeigt. Der Stuhl 1 in Fig. 1 ist hier ein Hocker und umfasst ein Sitzteil 2 und drei elastische Beine 3 mit Fußteilen 4, welche jeweils mittels eines starren Befestigungselementes 5' mit dem Sitzteil 2 derart verbunden sind, dass das Sitzteil 2 von seiner nicht ausgelenkten Ruheposition in eine ausgelenkte Position hin- und herbewegt werden kann, wie dies in den Ansichten in Fig. 3 schematisch dargestellt ist. Der obere Abstand D₁ zwischen zwei unmittelbar benachbarten Beinen 3 in der von den Befestigungselementen 5' aufgespannten Sitzteilebene E ist dabei kleiner als der (bodennahe) Abstand D2 zwischen den jeweiligen Fußteilen 4. In Fig. 2 wurden vier elastische Verbindungsgelenke 5 mit starren Beinen 3 verbunden.
Eine Person 40 kann unter anderem die in Fig. 3 dargestellten Bewegungen auf dem Stuhl ausführen. In der rechten oberen und der linken unteren Ansicht befindet sich der Stuhl 1 in seiner Ruheposition, die der Stuhl 1 dann aufweist, wenn er nicht ausgelenkt ist. Bei einem seitlichen Hin- und Herschwingen wie auch bei einem Vor- und Rückpendeln verändert sich die Neigung der Sitzteilebene E, wie in der rechten unteren und linken oberen Ansicht der Fig. 3 angedeutet ist.
In der Fig. 5, ist das Sitzteil 2 in der zweiten Abbildung von oben in der Aufsicht dargestellt und sind die Positionen der Verbindungsgelenke 5 lediglich zur Darstellung der Positionen angedeutet. Das Sitzteil 2 kann Pendel- und Kreisbewegungen ausführen und somit auch unter verschiedenen Azimutwinkel Φ ausgelenkt werden. Beispielhafte Auslenkungen sind mit den Pfeilen in Pfeilrichtung A, V, R, S jeweils vom Zentrum Z weg nach außen dargestellt. Als Zentrum Z wird der zentrale Bereich zwischen den Gelenken 5 am Sitzteil 2 definiert. Dabei wird der Bereich des Sitzteils 2, der sich bei Bewegungen in eine Pfeilrichtung (hier in Pfeilrichtung R) jeweils vom Zentrum Z versetzt nach außen befindet, als außenliegender Bereich 2a bezeichnet, während der bezüglich des Zentrums Z gegenüberliegende Bereich des Sitzteils 2 als jeweils innenliegender Bereich 2i bezeichnet wird.
Bei einer Bewegung nach Hinten (Rückwärts) in Richtung des Pfeiles R, wie auch in der rechten unteren Ansicht der Fig. 3 gezeigt, wird die Sitzteilebene E im weiter außen liegenden Bereich (2a) angehoben, während der innenliegende Bereich (2i) abgesenkt wird, wodurch die Sitzteilebene zum Zentrum Z hin kippt, wie dies durch die Neigung des Normalenvektors N der Sitzteilebene E in Fig. 4a dargestellt ist. Der Pfeil stellt den Normalenvektor N der Ebene E dar.
In der Ruheposition des Stuhls (in der Fig. 4a - 4c jeweils die mittlere Abbildung) ist die Sitzteilebene E parallel zur Bodenfläche F ausgerichtet und steht der Normalenvektor N senkrecht nach oben. Die Abbildungen 4a - 4f zeigen unterschiedliche Bewegungspositionen von Stühlen in einem vereinfachten Model, welches das zuvor beschriebene Modell von Gelenkvierecken aus dem Gelenksystem widerspiegelt. Aus Gründen der besseren Darstellbarkeit werden in der Seitenansicht jeweils nur zwei Stuhlbeine 3 betrachtet, die mit dem Sitzteil 2 an ihrem oberen Ende über Gelenke 5 beweglich verbunden sind, während die unteren Beinenden der Beine 3 auf der Bodenfläche F in unterschiedlichem Abstand D₂ stehen. Der Abstand D₁ der Beine 3 zwischen den Gelenken 5 im Schnittbereich der Ebene E ist in den Abbildungen 4a - 4f unterschiedlich, so dass sich daran das erfindungsgemäße Prinzip einfach veranschaulichen lässt.
In der Fig. 4a ist ein Modell eines Gelenkvierecks 20 eines erfindungsgemäßen Stuhl 1 gezeigt. Der Abstand D₂ (definiert wie in Fig.1 und Fig.4d) der Fußteile 4 zweier benachbarter Beine 3 an der Bodenfläche F ist größer als der Abstand D₁ (definiert wie in Fig.1 und Fig.4d) der Beine 3 zwischen den Gelenken 5 im Schnittbereich der Ebene E.
Wird der Stuhl 1 aus der Ruheposition in die in der rechten Abbildung der Fig.4a gezeigte Rücklagenposition ausgelenkt (wie in der unteren rechten Ansicht der Fig.3), so neigt sich die Sitzteilebene E nach links zum Zentrum hin und wird der in Bewegungsrichtung R weiter Außen liegende Bereich 2a des Sitzteils 2 angehoben, während der weiter Innen liegende Bereich 2i in seiner Höhe gegenüber der Bodenfläche F abgesenkt wird. Dies resultiert daraus, dass sich die Beinenden an den Gelenken 5 entlang von Kreisbahnen im Uhrzeigersinn in jeweils unterschiedlichen Abschnitten auf der Kreisbahn befinden. Das rechte (außen liegende) Bein 3 bewegt sich mit seinem oberen Gelenk 5 in einer "Aufwärtsbewegung" in einem Bereich zwischen der 9 Uhr-Stellung in Richtung der 12 Uhr Stellung. Dass linke Bein 3 bewegt sich mit seinem Gelenk 5 entlang einer kreisförmigen "Abwärtsbewegung" in einem Kreisabschnitt zwischen der 12 Uhr-Stellung und der 3-Uhr Stellung. Diese Bewegungskurve wird in diesem Ausführungsbeispiel durch den weiteren Abstand D₂ der Beine 3 zwischen den Fußteilen 4 gegenüber dem Abstand D₁ der Beine 3 zwischen den Gelenken 5 hervorgerufen. Die Beine 3 können dabei auch auf einer Fußplatte 8 beweglich an Gelenken 5 gelagert sein.
Alternativ können auch unterschiedliche Beinlängen verwendet werden, da die Beinenden mit den Gelenken 5 entlang unterschiedlichen Kreisbahnen bewegt werden und sich dadurch die Neigung des Sitzteils ebenfalls verändert.
Bei einer Bewegung des Sitzteils 2 in die entgegengesetzte Richtung V nach Vorne (linke obere Abbildung der Fig. 4a) ist der Bewegungsablauf genau entgegengesetzt.
In der Fig. 4b ist ein Modell eines Gelenkvierecks 20 eines Stuhls 1 gezeigt, bei dem die Neigung des Sitzteils 2 konstant bleibt. Dies resultiert aus der vertikalen symmetrischen Stellung der Beine und dem identischen oberen und unteren Abstand der Beine 3. Hierdurch wird eine Verlagerung des Sitzteils 2 erzielt, bei dem sich die Sitzteilebene E bei einer Bewegung in eine wie links und rechts dargestellte Position der Fig.4b nach unten bewegt. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass sich bei Bewegungen des Sitzteils 2 eine Änderung der Sitzneigung ergibt. Die in den Abbildungen der Fig.4c gezeigte Pendelbewegung zwischen der linken und rechten Ansicht entspricht der Pendelbewegung eines Pendelstuhls bei der der Abstand D₂ der Stuhlbeine 3 am Boden geringer ist als der Abstand D₁ oben im Bereich an den Verbindungsgelenken 5. Hierdurch wird ein Kippen des Sitzes nach Außen (wie durch den Normalvektor N angedeutet) bewirkt.
Die Fig. 4d bis 4f zeigen weitere Bewegungsformen von Stuhlmodellen ähnlich den Ausführungen der Fig. 4a bis 4c. Gleiche Bezugszeichen weisen hier auf gleiche Merkmale hin. Die hier gezeigten Gelenkvierecke werden mit ihrer Koppel 22 (die dem Sitzteil 2 entspricht) bewegt. Die lotrechte Projektion der Koppel 22 auf die Bodenfläche F wird durch die Projektionslinie 21 dargestellt.
Es ist ersichtlich, dass bei den gezeigten Positionen der Beine 3 mit größerem unteren Abstand im Fußbereich an den Fußteilen 4 sich die Sitzneigung (wie oben näher beschriebenen) zum Zentrum hin neigt. Dabei wird die Sitzteilebene E im außenliegenden Bereich 2a angehoben, während der innenliegende Bereich 2i abgesenkt wird, wodurch das Sitzteil 2 in Richtung zum Zentrum kippt.
Fig.5 zeigt mehrere Positionen bei der Bewegung eines erfindungsgemäßen Stuhls 1 mit einem Sitzteil 2. In der Fig. 5a ist ein Bewegungsablauf schematisch angedeutet, der vergleichbar der Ausführung aus Fig. 5 ist. In der oberen Abbildung der Fig.5 ist der Stuhl 1 in seiner Ruheposition gezeigt und steht mit den drei Beinen 3 mit seinen Fußteilen 4 auf der Bodenfläche F. Die Beine 3 sind im Bereich der Fußteile 4 jeweils paarweise weiter beabstandet als in der Sitzteilebene E in der die Verbindungsgelenke 5 angeordnet sind. In dieser Ausführungsform bilden die Verbindungegelenke 5 Aufnahmen für die Enden der Beine 3 aus. Die Beine 3 verlaufen jeweils zur Vertikalen geneigt vom Boden zum Verbindungsgelenk 5 zum Zentrum Z hin. In den weiteren Abbildungen der Fig.5 und 5a wird eine Bewegung des Sitzteils 2 in Richtung R nach Rückwärts bzw. V nach Vorwärts dargestellt, während allerdings nur die beiden vorderen Beine 3 in der Seitenansicht dargestellt sind, während das hintere linke Bein 3 verdeckt wird. Die Sitzteilebene E wird mit seiner Bewegung in Richtung R mit seinem Außen liegenden Sitzteilbereich 2a angehoben. In der unteren Ansicht ist mit einer gestrichelten Linie die Änderung der Neigung der Sitzteilebene E bei Bewegungen in Vorwärtsrichtung V und Rückwärtsrichtung R angedeutet. Diese Kurve der Änderung der Neigung der Sitzteilebene zeigt in diesem Ausführungsbeispiel einen konkaven Verlauf.
Allerdings folgt die Neigung der Sitzteilebene E des Stuhls 1 aus Fig. 5 und 5a auch bei seitlichen Bewegungen z.B. in Richtung S oder anderen Richtungen A gemäß dem oben beschriebenen Bewegungsmuster.
Die Fig. 6 zeigt mehrere Positionen eines Stuhls 1, bei dem eine andere Orientierung der Gelenke 5 und der Beine 3 in der Ruheposition gegeben ist und die Beine 3 insbesondere im Bereich der Fußteile 4 einen geringeren Abstand aufweisen als im Bereich der Gelenke 5. Hierdurch ergibt sich ein Bewegungsmuster, wie in den unteren Abbildungen der Fig. 6 angedeutet bei dem die Sitzteilebene E nach außen vom Zentrum Z wegkippt. In der unteren Ansicht ist mit einer gestrichelten Linie die Änderung der Neigung der Sitzteilebene E bei Bewegungen in die Vorwärtsrichtung V und Rückwärtsrichtung R angedeutet. Diese Kurve zeigt einen konvexen Verlauf.
Die Fig. 7 zeigt mehrere Positionen eines Stuhls 1, bei dem eine parallele Orientierung der Beine 3 gegeben ist und die Beine 3 daher im Bereich der Fußteile 4 einen identischen Abstand aufweisen als im Bereich der elastischen Verbindungsgelenke 5. Hierdurch ergibt sich ein Bewegungsmuster, wie in den unteren Abbildungen der Fig. 7 angedeutet ist, wobei die Sitzteilebene E bei Bewegungen parallel zum Boden ausgerichtet bleibt, aber in seiner Höhenlage abgesenkt wird. Die oberen Ansichten zeigen zwei unterschiedliche Orientierungen des Stuhls 1. Mit Hilfe der gestrichelten Linie wird die Neigung der Sitzteilebene E bei Bewegungen in die Vorwärtsrichtung V und Rückwärtsrichtung R nachgebildet. Diese Kurve zeigt einen geradlinigen Verlauf, was bedeutet, dass sich die relative Neigung bei den gezeigten Bewegungen nicht ändert.
In den Abbildungen der Figuren 8a bis 9b sind beispielhafte alternative Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen Stuhls 1 mit einem Sitzteil 2 und einer ringförmigen Fußstütze 8 gezeigt. Die Beine 3 sind in den Figuren 8a, 8b sowie 9a und 9b an ihrem oberen Ende mit den Verbindungsgelenken 5 (ähnlich den zuvor beschriebenen Ausführungen) mit dem Sitzteil 2 gelenkig verbunden. In den Fig. 8a, 8b, 9a und 9b sind die Fußteile 4 ebenfalls als Verbindungsgelenke 5 ausgebildet bzw. mit Gelenken 5 gelenkig verbunden. Die Ausgestaltung der bodennahen Verbindungsgelenke 5 ist derart, dass die Bewegung der Beine 3 nicht behindert wird. Im vorliegenden Fall sind elastische Gelenke 5 dargestellt.
In der Fig. 8a, 8b und 9b sind ferner die Beine 3 elastisch ausgebildet, während die Beine 3 in der Fig. 9a starr ausgeführt sind, aber über Teleskopvorrichtungen 9 teleskopierbar und damit in der Länge einstellbar sind. Auf diese Weise lässt sich die Neigung der Sitzteilebene E voreinstellen bzw. verändern.
Die Fig. 8c zeigt eine spezielle Ausführung bei der ein federnder Schwingarm 11 das Sitzteil 2 trägt und an dessen unterem (bodennahen) Ende drei vertikal orientierte Beine 3 sich nach oben in Richtung des Sitzteils 2 erstrecken und dort an einem weiteren Federarm 11 mit einer Fußstütze 8 verbunden sind. Jeder Federam 11 bildet eine Halteplatte mit Verbindungsgelenken 5 aus, an denen die Beinen 3 gelenkig gelagert sind.
In eine weiter bevorzugte Ausführungsform sind die Verbindungsgelenke 5 einstellbar, vorzugsweise radial verschiebbar bzw. in der Position veränderbar an dem Sitzteil 2 und/oder der Fußplatte 8 vorgesehen.
In Fig.10 ist eine Aufsicht auf eine Fußplatte 8 gezeigt, bei der die Fußplatte 8 mit Verstellelementen 30 versehen ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Verstellelemente 30 als Schienen 30 ausgebildet, entlang denen die Gelenke 5 hin- und herbewegbar sind und mittels einer Befestigungsvorrichtung 31, wie z.B. einem Verriegelungshebel mit einem Exzenter, an der Schiene 30 in ihrer Position festlegbar sind. Auf diese Weise kann die Neigung der Beine 3 und damit der bodennahe Abstand der Beine 3 variiert werden. Besonders bevorzugt ist es, dabei auch die Neigung der Verbindungsgelenke 5 variieren zu können. Beispielhaft ist dies in den Abbildungen der Fig. 12 gezeigt, wo ein "in sich" elastisches Gelenk 5 in seiner Neigung verstellbar in einer Gelenkpfanne am Sitzteil 2 gelagert ist und mittels eines Arretiermittels 5a (z.B. einer Feststellschraube oder einem Exzenter) in seiner eingestellten Lage festlegbar ist. Auf diese Weise ist für den Sitznutzer die Neigung der Beine einstellbar.
In der Fig. 10 ist ferner eine Unteransicht auf ein Sitzteil 2 mit entsprechenden Schienen 30 zum Verschieben der Gelenke 5 dargestellt. Ein solches Sitzteil 2 kann mit einem wie zuvor beschrieben Fußteil 8 kombiniert werden, so dass sich vielfältige Einstellmöglichkeiten der Gelenke 5 und damit der Orientierung und relative Abstände der Beine 3 ergeben.
Auf diese Weise kann der Stuhlnutzer die gewünschte Sitzneigung sowie Neigungsveränderung individuell einstellen.
In Fig. 11 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Stuhls 1 mit einem räumlichen Gelenksystem 100 aus drei Beinen 3 gezeigt, die eine dreiteilige Säule 50 ausbilden. Die Wirkungsweise und Verbindung mit dem Fußteil 8 und dem Sitzteil 2 ist analog der oben beschriebenen Ausführu gen mittels Verbindungsgelenken 5 realisiert.
Kombinationen der zuvor genannten Ausführungsformen sowie einzelner Merkmale sind mit umfasst und sollen einzeln beanspruchbar sein, sowie alternative Ausführungen, die nicht expliziert genannt sind. So können beispielsweise anstelle der Schienen 30 einzelne Aufnahmepositionen am Fußteil 8 und/oder am Sitzteil 2 vorgesehen werden, um definierte Einstellungen vornehmen zu können. Mit Vorteil sind diese arretierbar, in der Neigung verstellbar und individuell einstellbar. Ferner kann vorgesehen werden, dass die Beine 3 in ihrer Neigung zueinander durch einen Verstellmechanismus in einer Ebene radial zum Zentrum in der Neigung einstellbar und feststellbar sind. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Verstellmechanismus einen Anschlag, vorzugsweise in eine Richtung nach Vorne und nach Hinten bzw. nach Innen und nach Außen aufweist.

Claims

Aktivdynamischer Stuhl (1) der Folgendes umfasst:
- ein Sitzteil (2),

- ein räumliches Gelenksystem (100) aus wenigstens drei Beinen (3) mit Fußteilen (4) an ihrem unteren Ende, wobei die Beine (3) jeweils an ihrem oberen Ende an sitzteilseitigen Verbindungsgelenken (5) am Sitzteil (2) beweglich gelagert sind, derart dass Pendel- und Kreisbewegungen des Sitzteils (2) bezüglich seiner nicht ausgelenkten Ruheposition ausführbar sind.
Aktivdynamischer Stuhl (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das räumliche Gelenksystem (100) wenigstens aus drei Gelenkvierecken (20) aus jeweils zwei unmittelbar benachbarten Beinen (3) und dem Sitzteil (2) ausgebildet ist.
Aktivdynamischer Stuhl (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsgelenke (5) als elastisch verformbare Gelenkkörper ausgebildet sind, welche räumliche Pendel- und Kreisbewegungen als auch Torsionsbewegungen des jeweils damit verbundenen Beins (3) gegenüber dem Sitzteil (2) erlauben.
Aktivdynamischer Stuhl (1) gemäß wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ferner ein Rückstellmechanismus (10) vorgesehen ist, um das ausgelenkte Sitzteil (2) in seine Ruheposition selbsttätig zurückzuführen.
Aktivdynamischer Stuhl (1) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückstellmechanismus (10) in den Verbindungsgelenken (5) integriert ist, vorzugsweise durch Verwendung von elastisch verformbaren Gelenken (5), die beim Auslenken der Beine (3) elastisch verformt werden und so eine Rückstellkraft erzeugen.
Aktivdynamischer Stuhl (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass der Stuhl (1) ferner eine Fußplatte (8) aufweist und die Beine (3) mit ihren Fußteilen (4) an der Fußplatte (8) fest oder beweglich gelagert sind.
Aktivdynamischer Stuhl (1) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet dass die Beine (3) mittels Verbindungsgelenken (5) an der Fußplatte (8) beweglich gelagert sind.
Aktivdynamischer Stuhl (1) gemäß wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass die sitzteilseitigen Verbindunggelenke (5) in einer gemeinsamen Sitzteilebene (E) an der Unterseite des Sitzteils (2) angeordnet sind, welche die Neigung des Sitzteils (2) definiert.
Aktivdynamischer Stuhl (1) gemäß wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im nicht ausgelenkten Zustand des Sitzteils (2) die Fußteile (4) entweder, weiter außen oder weiter innen oder lotrecht unter den Verbindungsgelenken (5) angeordnet sind.
Aktivdynamischer Stuhl (1) gemäß wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Neigung des Sitzteils (2) bei Bewegungen des Sitzteils (2) aus der Ruheposition in eine ausgelenkte Position ändert, wobei sich die gewünschte Neigungsänderung der Sitzteilebene (E) des Sitzteils (2) durch Ändern der Beinlänge der Beine (3) sowie durch deren Orientierung und Neigung zueinander einstellen lässt.
Aktivdynamischer Stuhl (1) gemäß wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen wenigstens zwei, vorzugsweise allen am Sitzteil (2) und/oder am Fußteil (8) angeordneten Gelenken (5) mittels Verstellmittel (30) einstellbar, vorzugsweise entlang von Verstellmitteln (30) kontinuierlich verschiebbar und/oder in der Neigung einstellbar ist.
Aktivdynamischer Stuhl (1) gemäß wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beine (3) als elastisch verformbare Beine ausgebildet sind, wobei anstelle der beweglichen Verbindungsgelenke (5) steife Befestigungselemente (5') verwendet werden und die elastischen Beine (3) infolge ihrer elastischen Verformbarkeit gleichzeitig einen Rückstellmechanismus (10) für das Sitzteil (2) ausbilden.