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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung der Sitzposition
eines Sitzmöbels,
insbesondere eines Stuhls, mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Sitzmöbel wie
Schreibtischstühle
bzw. -sessel oder dergleichen werden häufig über einen längeren Zeitraum benutzt. Nach
einer gewissen Zeit können
sich Ermüdungserscheinungen
beim Benutzer einstellen. Diesen Ermüdungserscheinungen kann der
Benutzer begegnen, indem er von Zeit zu Zeit eine veränderte Sitzhaltung
einnimmt. Sofern er dies jedoch ohne Verstellung des Sitzmöbels tut,
kann die Bequemlichkeit beeinträchtigt
werden. Beispielsweise ist der Rücken
dann nicht mehr durch die Rückenlehne
in der vorgesehenen Weise gestützt.
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Sitzmöbel weisen
Anlageflächen
für den
Körper
des Benutzers auf wie Sitzfläche,
Rückenlehne oder
dergleichen. Die Anlageflächen
sind in verschiedenen räumlichen
Freiheitsgraden beweglich. Die Sitzfläche kann auf einem elastischen
Gasdruckdämpfer
angeordnet sein. Für
die Rückenlehne
kann ein in Neigungsrichtung elastischer Federarm vorgesehen sein.
Mit der Einnahme verschiedener Körperhaltungen ändert sich
die jewei lige elastische Auslenkung, was der Bequemlichkeit zugute
kommt. Zu einer definierten Sitzhaltung mit einer zugehörigen Belastung
der Sitzfläche
bzw. der Rückenlehne
gehört
jedoch eine zuvor eingestellte definierte Sitzposition. Hierbei
nehmen die Sitzfläche
und die Rückenlehne
voreingestellte Neutrallagen in Höhe-, Neigungs- und Kipprichtung
ein. Kurzzeitige Veränderungen
der Körperhaltung
erzeugen eine ebenso kurzzeitige elastische Veränderung der Sitzposition. Sobald
der Benutzer wieder seine gewöhnliche
Haltung einnimmt, federn auch die Anlageflächen wieder in ihre voreingestellte
Neutrallage zurück.
Es entsteht eine Sitzhaltung, die zumindest im Mittel dauerhaft gleich
ist.
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Darüber hinaus
können
bei vorbekannten Sitzmöbeln
die Neutrallagen verschiedener Anlageflächen in verschiedenen räumlichen
Freiheitsgraden eingestellt werden. Beispielsweise kann die Neutrallage
der Sitzfläche
in Höhenrichtung
oder auch in einer Kipprichtung eingestellt werden. Auch die Neutrallage
der Rückenlehne
kann im Freiheitsgrad der Neigungsrichtung eingestellt werden. Dies
setzt jedoch ein aktives Verhalten des Benutzers voraus. Durch Betätigung.
eines Sperrhebels oder eines Handrades kann die gewünschte Neutrallage
entriegelt und mit Körperkraft
verstellt werden. Hierzu muß der
Benutzer jedoch erkennen, daß eine
Verstellung der jeweiligen Neutrallage wünschenswert ist und diese Verstellung
auch tatsächlich
herbeiführen.
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Am
Beispiel konzentrierter Schreibtischarbeit wird deutlich, daß die Notwendigkeit
der Verstellung der Sitzposition oft spät oder gar nicht erkannt wird.
Oft fühlt
sich der Benutzer erst dann veranlaßt, eine Veränderung
vorzunehmen, wenn der Zustand der Ermüdung bereits eingetreten ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Einstellung
der Sitzposition eines Sitzmöbels
anzugeben, welches die Belastung des Benutzers senkt und den Komfort
steigert.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
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Hierzu
wird vorgeschlagen, daß eine
selbsttätige
Verstellung der Neutrallage einer Anlagefläche in einem Freiheitsgrad
durch Veränderung
einer Belastung einer Anlagefläche
in einem Freiheitsgrad seitens des Benutzers mit seinem Körper ausgelöst wird.
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Die
Erfindung geht von der Überlegung
aus, daß der
Benutzer im Regelfall kaum eine Veranlassung sieht, die Grundeinstellung
des Sitzmöbels
zu verändern,
daß er
jedoch bei längerem
Sitzen zumindest unbewußt
eine Veränderung
seiner Sitzhaltung durchführt.
Die Veränderung
seiner Sitzposition führt auch
zu einer Veränderung
des Belastungszustandes an zumindest einer Anlagefläche. Durch
Vor- und Zurücklehnen
wird die Rückenlehen
unterschiedlich belastet. Durch gelegentliches Rücken auf der Sitzfläche unterliegt
auch diese veränderten
Belastungen. Eine solche Veränderung
der Belastung wird herangezogen, um eine selbsttätige Verstellung zumindest
einer Neutrallage einer Anlagefläche
in einem Freiheitsgrad auszulösen
und herbeizuführen.
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Der
Benutzer führt
demnach unbewußt durch
seine gelegentlich vorgenommene Änderung der
Körperhaltung
eine Verstellung der Sitzposition des Sitzmöbels herbei. Ohne bewußtes und
aktives Zutun wird der Körper
wechselnden Neutrallagen der Sitzposition des Sitzmöbels ausgesetzt.
Dies steigert das Wohlbefinden und verringert die Ermüdung. Neben
einem reinen Komfortgewinn kann auch die Fähigkeit zur Konzentration über einen
längeren
Zeitraum erhalten bleiben.
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Es
bietet sich eine Vielzahl von vorteilhaften Anwendungsmöglichkeiten:
Die Arbeitsfähigkeit
am Schreibtisch, einer Werkbank oder dergleichen kann ebenso gesteigert
werden wie die Entspannung beim sitzenden Lesen eines Buches. Vergleichbares
gilt auch für
Sitzmöbel
am Beispiel eines Autositzes. Der Zustand entspannter Konzentration
kann über,
einen längeren
Zeitraum aufrechterhalten werden.
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In
vorteilhafter Weiterbildung wird eine Verstellung der Neutrallage
der Anlagefläche
selbsttätig durch
Veränderung
der Belastung der gleichen Anlagefläche in dem gleichen Freiheitsgrad
hervorgerufen. Insbesondere ist eine Verstellung der Neutrallage
der Sitzfläche
in der Höhenrichtung
selbsttätig durch
Veränderung
der Belastung dieser Sitzfläche
in der Höhenrichtung
vorgesehen. Durch wechselnde Be- und Entlastung der Sitzfläche in der
Höhenrichtung
verstellt sich die Neutrallage dieser Sitzfläche in der gleichen Richtung.
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Alternativ
oder zusätzlich
kann es auch zweckmäßig sein,
daß eine
Verstellung der Neutrallage der Anlagefläche in einem Freiheitsgrad
selbsttätig
durch Veränderung
der Belastung einer Anlagefläche
in einem abweichenden Freiheitsgrad hervorgerufen wird. Hierzu ist
insbesondere eine Verstellung der Neutrallage der Sitzfläche in der
Kipprichtung selbsttätig
durch Veränderung
der Belastung der Sitzfläche
in der Höhenrichtung
vorgesehen. Alternativ oder zusätzlich
kann auch eine Verstellung der Neutrallage der Rückenlehne in der Neigungsrichtung
selbsttätig
durch Veränderung
der Belastung der Sitzfläche
in der Höhenrichtung
vorteilhaft sein.
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Insbesondere
kann es zweckmäßig sein, eine
gleichzeitige Verstellung mehrerer Neutrallagen in verschiedenen
Freiheitsgraden durch Veränderung
der Belastung einer einzigen Anlagefläche hervorzurufen. Mit der
gleichzeitigen Verstellung mehrerer Neutrallagen verändert sich
auch die Sitzhaltung des Benutzers in mehreren Freiheitsgraden,
was zur Steigerung des Wohlbefindens und zur Verringerung von Ermüdungserscheinungen
beiträgt.
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In
vorteilhafter Weiterbildung wird die Verstellung der Neutrallage
bei Überschreiten
eines oberen Grenzwertes und/oder bei Unterschreiten eines unteren
Grenzwertes der Belastung hervorgerufen. Hierdurch kann erreicht
werden, daß nicht
jede geringfügige
Veränderung
der Körperhaltung
zu einer mitunter unerwünschten
Verstellung führt.
Erst bei einer deutlichen Belastungsänderung, wie sie beim Aufstehen
und/oder beim Hinsetzen erfolgen kann, wird die Verstellung der
Neutrallage herbeigeführt.
Im Belastungsintervall zwischen dem unteren und dem oberen Belastungsgrenzwert
bleibt die Neutrallage un verändert.
Eine übermäßige Beweglichkeit
in der Einstellung der einzelnen Neutrallagen ist vermieden.
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In
einer vorteilhaften Ausführung
des Verfahrens sind einem Freiheitsgrad der Verstellung verschiedene
definierte Neutrallagen zugeordnet, wobei die zugehörige Anlagefläche bei
wiederholter Auslösung
der Verstellung zyklisch in die verschiedenen Neutrallagen verstellt
wird. Alternativ kann es auch zweckmäßig sein, eine zufällige Abfolge
der verschiedenen Neutrallagen vorzusehen.
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Die
Verstellung der Neutrallagen kann beispielsweise auf elektrischem
Wege mit geeigneten Stellmotoren oder dergleichen erfolgen. Hierzu
kann eine Kraftmessung an den einzelnen Anlageflächen zur Auslösung von
Steuerung bzw. Regelung der Verstellung vorgenommen werden. Zweckmäßig erfolgt
die Verstellung der Neutrallage mechanisch unter Ausnutzung der
durch den Körper
des Benutzers bei der Belastung aufgebrachten Energie. Eine Stromzufuhr
oder eine andere externe Energieversorgung ist nicht erforderlich.
Auch kann auf den Aufwand einer elektrischen Steuerung verzichtet
werden. Die Nutzung der durch den Körper des Benutzers aufgebrachten
Energie zur Verstellung der Neutrallage erlaubt einen einfachen
mechanischen Aufbau und kommt auch dem Wohlbefinden des Benutzers
zugute.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind im Folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben.
Es zeigen:
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1 in
perspektivischer Darstellung ein Sitzmöbel am Beispiel eines Schreibtischstuhls
mit verstellbaren Anlageflächen
in Form einer Sitzfläche und
einer Rückenlehne,
wobei die Verstellung der Höhe
der Sitzfläche
durch Belastungsveränderung an
der Sitzfläche
in der Höhenrichtung
hervorgerufen wird;
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2 die
Anordnung nach 1, wobei eine Verstellung des
Kippwinkels der Sitzfläche
durch Belastungsveränderung
an der Sitzfläche
in Höhenrichtung
ausgelöst
wird;
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3 den
Stuhl nach den 1 und 2 mit veränderlichem
Neigungswinkel der Rückenlehne
infolge der Belastungsveränderung
an der Sitzfläche;
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4 den
Stuhl nach den 1 bis 3, bei dem
gleichzeitig der Kippwinkel der Sitzfläche und der Neigungswinkel
der Rückenlehne
infolge einer Belastungsveränderung
an der Sitzfläche
in Höhenrichtung
hervorgerufen wird.
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1 zeigt
ein Sitzmöbel
am Beispiel eines Stuhls 1, der als Schreibtischstuhl ausgeführt ist.
Es kann auch ein Sessel, ein Hocker, ein Fahrzeugsitz oder dgl.
vorgesehen sein. Der Stuhl 1 umfaßt einen Unterbau 13,
der durch eine zentrale, vertikal verlaufende Stütze 14 mit insgesamt
fünf am
unteren Ende der Stütze 14 in
radialer Richtung hervorstehenden Beinen 15 gebildet ist.
An den freien Enden der Beine 15 ist je eine Rolle 16 angebracht,
mit denen der Stuhl 1 über
einen Boden gerollt werden kann.
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Der
Unterbau 13 trägt
verschiedene Anlageflächen
für den
Körper
eines Benutzers. Eine erste Anlagefläche ist durch eine im wesentlichen
horizontal angeordnete Sitzfläche 2 gebildet.
Eine weitere Anlagefläche
ist durch eine näherungsweise
vertikal angeordnete Rückenlehne 3 gebildet.
Darüber
hinaus können
noch weitere Anlageflächen
beispielsweise in Form von Kopf- und/oder Beinstützen, Armlehnen oder dgl. vorgesehen
sein.
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Die
verschiedenen Anlageflächen
des Stuhls 1 sind in verschiedenen räumlichen Freiheitsgraden in
ihrer Position veränderbar.
Die Sitzfläche
ist im gezeigten Ausführungsbeispiel
in einer durch einen Pfeil 7 angegebenen Höhenrichtung
als erstem räumlichem
Freiheitsgrad und in einer durch einen Doppelpfeil 9 angegebenen
Kipprichtung als zweitem räumlichem
Freiheitsgrad in ihrer Lage veränderbar. Die
Rückenlehne 3 als
weitere Anlagefläche
ist in einer durch einen Doppelpfeil 8 angegebenen Neigungsrichtung
als dritter räumlicher
Freiheitsgrad in ihrer Position veränderbar. Weitere räumliche
Freiheitsgrade können
beispielsweise in einer linearen Verschiebung der Rückenlehne
oder dgl. bestehen. Sofern zusätzliche
Anlageflächen
vorgesehen sind, können
auch hierfür
entsprechende räumliche
Freiheitsgrade der Positionsveränderung
zweckmäßig sein.
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Die
durch die Sitzfläche 2 und
die Rückenlehne 3 gebildeten
Anlageflächen
dienen zur Aufnahme von Lasten, die durch den Benutzer beim Sitzen im
wesentlichen senkrecht zur jeweiligen Anlagefläche aufgebracht werden. Das
Körpergewicht
des Benutzers leitet beim Sitzen eine durch einen Pfeil 10 angegebene
Belastung in die Sitzfläche 2 ein.
Beim Zurücklehnen
wird eine durch einen Pfeil 11 angegebene Belastung in
die Rückenlehne 3 eingeleitet.
Mit den Oberschenkeln bzw. dem Gesäß kann auch auf die Sitzfläche 2 eine
zusätzliche,
durch einen Doppelpfeil 12 angegebene Kippbelastung auf
die Sitzfläche 2 aufgebracht
werden.
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Die
Sitzfläche 2 ist
in der Höhenrichtung 7 und
in der Kipprichtung 9 elastisch am Unterbau 13 aufgehängt. Die
Rückenlehne 3 ist
in der Neigungsrichtung 8 elastisch am Unterbau 13 befestigt.
Unter einer definierten Belastung 10, 12 stellt
sich in der Sitzfläche 2 bezogen
auf die Höhenrichtung 7 eine definierte
Neutrallage 4 ein. Das Gleiche gilt auch für eine in 2 dargestellte
Neutrallage 6 in der Kipprichtung 9. Unter einer
definierten Belastung 11 nimmt die Rückenlehne 3 eine in 3 dargestellte Neutrallage 5 in
der Neigungsrichtung 8 ein. Ausgehend von den Neutrallagen 4, 5, 6 können Veränderungen
der Belastungen 10, 11, 12 – sofern
ihre Veränderung
innerhalb gewisser Grenzen bleibt – zunächst zu elastischen Positionsveränderungen
der Sitzfläche 2 und
der Rückenlehne 3 in
der Höhenrichtung 7,
der Neigungsrichtung 8 und der Kipprichtung 9 führen.
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Darüber hinaus
ist nach der Erfindung vorgesehen, daß eine selbsttätige Verstellung
der Neutrallagen 4, 5, 6 der Sitzfläche 3 und
der Rückenlehne 3 in
der Höhenrichtung 7,
der Neigungsrichtung 8 und/oder der Kipprichtung 9 entsprechend der
zeichnerischen Darstellung nach den 1 bis 4 vorgenommen
wird. Diese Verstellung wird seitens des Benutzers mit seinem Körper ausgelöst durch
Veränderung
der Belastung 10, 11 und/oder 12 an der
Sitzfläche 2 und/oder
der Rückenlehne 3 in
der Höhenrichtung 7,
der Neigungsrichtung 8 und/oder der Kipprichtung 9.
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Hierzu
ist im Ausführungsbeispiel
nach 1 vorgesehen, daß der Benutzer auf der Sitzfläche 2 Platz
nimmt. Sein zuvor eingestelltes Körpergewicht erzeugt einen durch
einen Pfeil 10'' angegebenen
oberen Grenzwert der Belastung in der Höhenrichtung 7. Sofern
der Benutzer mit ein wenig Schwung Platz nimmt, wird der obere Grenzwert 10'' überschritten. Es stellt sich
eine kurzzeitig erhöhte dynamische
Belastung 10 in der Höhenrichtung 7 ein. Darüber hinaus
ist ein unterer Grenzwert 10' der
Belastung 10 voreingestellt. Beim Aufstehen wird dieser untere
Grenzwert 10' unterschritten.
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Wenn
der Benutzer Platz nimmt, wird der voreingestellte obere Grenzwert 10'' überschritten. Es tritt kurzfristig
die Belastung 10 an der Sitzfläche 2 ein. Durch eine
nicht dargestellte mechanische Vorrichtung wird hierdurch eine selbsttätige Verstellung der
Neutrallage 4 der Sitzfläche 2 in der Höhenrichtung 7 derart
ausgelöst,
daß anstelle
der Neutrallage 4 die nach unten verschobene Neutrallage 4'' eingestellt wird. Beim erneuten
Platznehmen und erneuten Überschreiten
des oberen Grenzwertes 10'' führt die vorgenannte
mechanische Vorrichtung dazu, daß die Sitzfläche 2 eine
nach oben verschobene Neutrallage 4' einnimmt. Beim weiteren Platznehmen
stellt sich wieder die Neutrallage 4 ein. Insgesamt ergibt sich
bei wiederholter Auslösung
durch Überschreiten des
oberen Grenzwertes 10'' eine zyklische
Verstellung in die verschiedenen Neutrallagen 4, 4'', 4'. Anstelle der vorgenannten zyklischen
Verstellung kann auch eine zufällige
Abfolge der Verstellung zweckmäßig sein,
bei der sich die verschiedenen Neutrallagen 4, 4', 4'' in wahlloser Folge einstellen.
Es sind beispielhaft nur drei verschiedene Neutrallagen 4, 4', 4'' gezeigt. Es kann auch eine abweichende
Anzahl zweckmäßig sein.
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Anstelle
der vorgenannten Auslösung
der Verstellung der Neutrallage 4 durch Überschreiten des
oberen Grenzwertes 10'' kann auch eine
solche Auslösung
durch Unterschreiten des unteren Grenzwertes 10' herbeigeführt werden.
Eine Verstellung der Neutrallage 4 wird demnach beim Aufstehen
des Benutzers oder bei einer teilweisen Entlastung der Sitzfläche 2 durch
den Benutzer selbsttätig
ausgelöst.
Ebenso kann es zweckmäßig sein,
eine Kombination beider Auslösemechanismen
vorzusehen: Eine Auslösung
findet dann sowohl beim Platz nehmen als auch bei Entlastung statt.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann darin bestehen, daß der obere
Grenzwert 10'' der Belastung 10 geringer
als das Körpergewicht
des Benutzers eingestellt ist. In gewöhnlicher Sitzposition erzeugt
das Körpergewicht die
Belastung 10. Bei einer kurzzeitigen Entlastung unterhalb
des oberen Grenzwertes 10'' und einer anschließenden erneuten
Belastung 10, die oberhalb des oberen Grenzwertes 10'' liegt, wird die Verstellung hervorgerufen.
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Im
Ausführungsbeispiel
nach 1 ist demnach eine Verstellung der Neutrallage 4 der
Sitzfläche 2 in
der Höhenrichtung 7 durch
Veränderung
der Belastung 10 der gleichen Sitzfläche 2 in der gleichen Höhenrichtung 7 hervorgerufen.
Gleiches kann auch für
die übrigen
Freiheitsgrade gelten: Es kann zweckmäßig sein, eine Verstellung
der Neutrallage 5 (3) der Rückenlehne 3 in
der Neigungsrichtung 8 durch Veränderung der Belastung 11 und/oder
eine Verstellung der Neutrallage 6 (2) der Sitzfläche 2 in
der Kipprichtung 9 durch Veränderung der Belastung 12 hervorzurufen.
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In
den Ausführungsbeispielen
nach den 2 und 3 ist vorgesehen,
daß eine
Verstellung der Neutrallagen 5, 6 der Rückenlehne 3 bzw. der
Sitzfläche 2 in
der Neigungsrichtung 8 bzw. der Kipprichtung 9 selbsttätig durch
Veränderung
der Belastung 10 der Sitzfläche 2 in einem abweichenden Freiheitsgrad,
nämlich
in der Höhenrichtung 7 hervorgerufen
wird.
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Im
Ausführungsbeispiel
nach 2 wird durch Veränderung der Belastung 10 an
der Sitzfläche 2 in
der Höhenrichtung 7 eine
Verstellung der Neutrallage 6 der Sitzfläche 2 in
der Kipprichtung 9 ausgelöst. Es stellen sich zyklisch
oder zufällig
verschiedene Neutrallagen 6, 6', 6'' in
der Kipprichtung 9 ein. Im Ausführungsbeispiel nach 3 erfolgt
eine selbsttätige
Verstellung der Neutrallage 5 der Rückenlehne 3 in der
Neigungsrichtung 8. Hierbei nimmt die Rückenlehne 3 verschiedene
Neutrallagen 5, 5', 5'' ein.
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Nach 4 ist
vorgesehen, daß eine
gleichzeitige Verstellung mehrerer Neutrallagen 5, 6 selbsttätig durch
Veränderung
der Belastung 10 an der Sitzfläche 2 in der Höhenrichtung 7 hervorgerufen wird.
Hierbei nimmt die Sitzfläche 2 in
der Kipprichtung 9 verschiedene Neutrallagen 6, 6', 6'' und gleichzeitig dazu die Rückenlehne 3 in
der Neigungsrichtung 8 verschiedene Neutrallagen 5, 5', 5'' ein. Bezüglich der Art der Auslösung, der
Verstellung und dem Überschreiten
eines oberen Grenzwertes 10'' bzw. dem Unterschreiten
eines unteren Grenzwertes 10' gilt
für die
Ausführungsbeispiele
nach den 2 bis 4 sinngemäß das Gleiche
wie für
das Ausführungsbeispiel
nach 1. Im übrigen
sind in den 2 bis 4 bezogen
auf die Darstellung nach 1 gleiche Merkmale mit gleichen
Bezugszeichen versehen. Die Ausführungsbeispiele
nach den 2 bis 4 stimmen
in den weiteren Merkmalen und Bezugszeichen mit dem Ausführungsbeispiel
nach 1 überein.
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In
allen gezeigten Ausführungsbeispielen
erfolgt die Verstellung der Neutrallagen 4, 5, 6 mechanisch
unter Ausnutzung der durch den Körper
des Benutzers bei der Belastung 10, 11, 12 aufgebrachten
Energie. Unter Einwirkung der Belastung 10, 11, 12 stellt
sich eine Verformung bzw. eine Verschiebung der Sitzfläche 2 und/oder
der Rückenlehne 3 in der
Höhenrichtung 7,
der Neigungsrichtung 8 und/oder der Kipprichtung 9 ein.
Diese Verschiebung bzw. Verformung wird durch eine nicht dargestellte mechanische
Vorrichtung in die Verstellung der zugeordneten Neutrallagen 4, 5, 6 umgesetzt.
Es kann auch zweckmäßig sein,
Meßaufnehmer
in der Sitzfläche 2 und/oder
der Rückenlehne 3 anzuordnen.
Die Meßwerte
der Meßaufnehmer
werden einer Steuereinheit zugeführt,
die bedarfsweise eine Verstellung der Neutrallagen 4, 5, 6 beispielweise über geeignete Elektromotoren
herbeiführt.