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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verstellen der
wirksamen Federkraft zur Rückstellung
einer neigbaren Rückenlehne
und eines neigbaren Sitzes eines Bürostuhls mit einem Rastlager
mit mehreren Rastvertiefungen für
eine Anlenkachse der Feder, mit ersten Mitteln zum Ausrücken der
Anlenkachse aus den Rastvertiefungen und mit zweiten, mit einem
Handantrieb betätigbaren Mitteln
zum Verstellen der Anlenkachse zwischen den Positionen der Rastvertiefungen.
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Durch
das Verstellen der Federkraft kann dem unterschiedlichen Gewicht
der Benutzer des Bürostuhls
Rechnung getragen werden. Jeder Benutzer kann die wirksame Federkraft
so einstellen, dass sie in jeder Neigungsstellung von Rückenlehne
und Sitz die durch sein Gewicht auf diese Teile ausgeübten Kräfte gerade
kompensiert.
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STAND DER TECHNIK
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Eine
solche Vorrichtung ist aus
EP
1 440 632 A1 bekannt, wobei die Feder an einem vorderen
Sitzlenker fest angelenkt und das Rastlager im zentralen Bereich
des Bürostuhls
nahe seiner Standsäule
angeordnet und dort mit einem Lehnenträger der Rückenlehne verbunden ist. Der
Handantrieb ist ebenfalls im zentralen Bereich des Bürostuhls
nahe bei der Standsäule
angeordnet. Durch Verstellen der Position der Anlenkachse entlang
des Rastlagers wird der Hebelarm, über welchen der Lehnenträger auf die
Anlenkachse des Feder einwirkt, verlängert oder verkürzt und
damit die wirksame Federkraft zur Rückstellung der Rückenlehne
und des Sitzes verändert. Die
Anlenkachse der Feder wird bei dieser Vorrichtung gebildet durch
einen Zahn an einer Führungshülse der
Feder und das Rastlager durch eine Zahnstange an einem Block, der
an der Rückenlehne
angelenkt ist. Eine neben dem Zahn angeordnete breitere Stirnfläche der
Führungshülse liegt
immer dann, wenn die Rückenlehne
in ihrer vorderen Grundstellung mit geringster Neigung ist, an der
Zahnstange ohne Eingriff in deren Rastvertiefungen an und verhindert
gleichzeitig einen Eingriff des Zahns in eine der Rastvertiefungen.
Der Zahn ist dadurch in der Grundstellung der Rückenlehne mit dem Handantrieb
zwischen den Positionen der Rastvertiefungen leichtgängig verstellbar.
In Eingriff mit einer der Rastvertiefungen kommt der Zahn erst durch
Verschwenken des Blocks bei Neigung der Rückenlehne nach hinten. Mit
der Rückkehr
der Rückenlehne
in ihre Grundstellung wird der Zahn durch die Stirnfläche aus
der jeweiligen Rastvertiefung jeweils wieder ausgerückt. Diese
Ausbildung hat den Nachteil, dass der Eingriff des Zahns in die
Zahnstange bei jeder Neigung der Rückenlehne neu erfolgen muss
und insbesondere dann, wenn der Zahn in der Grundstellung mit dem
Handantrieb nicht exakt fluchtend mit einer der Rastvertiefungen
eingestellt wurde, unter der Wirkung der vorgespannten Feder mit
einem für
den Benutzer des Bürostuhls
deutlich spürbaren
Ruck erfolgt.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art
anzugeben, die ohne ein ruckartiges Einrasten der Anlenkachse bei jeder
der Neigung der Rückenlehne
nach hinten und ohne ihrem Benutzer zusätzliche Handgriffe abzufordern,
eine leichtgängige
Verstellung der wirksamen Federkraft mit dem Handantrieb ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäss
gelöst
durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Die erfindungsgemässe
Vorrichtung ist demnach dadurch gekennzeichnet, dass auch die ersten
Mittel mit dem Handantrieb gekoppelt sind und zwar derart, dass
bei Betätigung
des Handantriebs zunächst
nur die ersten Mittel bis zum erfolgten Ausrücken der Anlenkachse aus einer
der Rastvertiefungen und danach nur die zweiten Mittel bis zum erfolgten
Verstellen und dem erneuten Einrasten der Anlenkachse in einer benachbarten
Rastvertiefung angetrieben werden.
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Bei
der erfindungsgemässen
Vorrichtung ist die Anlenkachse dauerhaft und unabhängig von
der Stellung der Rückenlehne
in einer der Rastvertiefungen eingerastet und wird nur zum Verstellen
zwischen zwei Rastvertiefungen ausgerückt. Das Verstellen erfolgt
stets nur schrittweise zwischen zwei benachbarten Rastpositionen.
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Wie
beim Stand der Technik gemäss
aus
EP 1 440 632 A1 vorgesehen
können
die zweiten Mittel einen mit einer Antriebsachse des Handantriebs drehgekoppelten
Schwenkhebel umfassen, welcher andererseits über eine Langlochverbindung
mit der Anlenkachse der Feder in Eingriff ist.
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Die
ersten Mittel können
ein Schiebelager umfassen, welches zum Ausrücken der Anlenkachse aus den
Rastvertiefungen des Rastlagers gegenüber diesem vorgeschoben wird
und welches eine Verschiebefläche
aufweist, auf der die Anlenkachse im ausgerückten Zustand entlang des Rastlagers
verschiebbar ist.
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Gemäss einer
besonders bevorzugten Ausführungsform
kann ein Planetengetriebe vorgesehen werden, wobei die Antriebsachse
des Handantriebs mit dem Sonnenrad und der Schwenkhebel mit dem Planetenträger dieses
Getriebes drehfest verbunden wird. Das erwähnte Schiebelager wird mit
dem Hohlrad des Planetengetriebes gekoppelt.
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Die
erfindungsgemässe
Verstellvorrichtung ist weiter vorzugsweise an einem vorderen Sitzlenker des
neigbaren Sitzes angebracht und bewegt sich mit diesem.
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KURZE ERLÄUTERUNG DER FIGUREN
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Die
Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang
mit der Zeichnung näher
erläutert
werden. Es zeigen:
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1 in
einer Seitenansicht mit geöffnetem Gehäuse einer
Synchronmechanik einen Bürostuhl mit
neigbarer Rückenlehne
und neigbarem Sitz und einer erfindungsgemässen Vorrichtung zum Verstellen
der wirksamen Kraft einer Feder zur Rückstellung dieser Teile in
ihre dargestellte Position mit geringster Neigung;
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2 den
Bürostuhl
von 1 mit der Rückenlehne
und dem Sitz in ihrer Position mit maximaler Neigung;
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3 das
Gehäuse
der Synchronmechanik für
die zwangsgekoppelte Bewegung der Rückenlehne und des Sitzes mit
der erfindungsgemässen
Verstellvorrichtung in perspektivischer Darstellung;
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4 einen
Einblick in die Synchronmechanik von 3, wobei
die erfindungsgemässe
Vorrichtung in ihrer Einstellung für einen besonders leichten Benutzer
dargestellt ist;
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5 in
gleicher Darstellung einen Einblick in die Synchronmechanik von 3,
wobei die erfindungsgemässe
Vorrichtung in ihrer Einstellung für einen besonders schweren
Benutzer dargestellt ist;
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6 in
perspektivischer Darstellung einen Teil der erfindungsgemässen Vorrichtung
mit einem Planetengetriebe; und
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7 unter a)–d) jeweils Ansichten des Planentengetriebes
in verschiedenen Stellungen.
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WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER
ERFINDUNG
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Bei
dem Bürostuhl
von 1 und 2 bezeichnen 10 den
Sitz und 20 die Rückenlehne,
welche jeweils in einem unter dem Sitz 10 angeordneten Gehäuse 30 schwenkbar
gelagert sind. Das Gehäuse 30 wird
von einer Standsäule 40 getragen
und ist Teil bzw. beinhaltet Teile einer Synchronmechanik zur Zwangskopplung
des Sitzes mit der Rückenlehne.
Der Sitz 10 weist eine untere Sitzplatte 11 und darauf
eine Sitzpolsterung 12 auf. Die Rückenlehne 20 umfasst
einen zweiarmigen Lehnenträger 21 sowie
eine ebenfalls mit einer Polsterung 23 versehene Lehnenplatte 22.
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1 zeigt
den Sitz 10 und die Rückenlehne 20 in
ihrer Grundstellung mit jeweils geringster Neigung, während 2 den
Sitz 10 und die Rückenlehne 20 in
ihrer Stellung mit maximaler Neigung zeigt. Sitz 10 und
Rückenlehne 20 können sich
wegen einer Zwangskopplung in der Synchronmechanik nur gemeinsam
bewegen, wobei der Sitz 10 auch horizontal verschoben wird.
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Wie
dies in 3 zu erkennen ist, ist das Gehäuse 30 entlang
einer mittleren Vertikalebene zweigeteilt und weist zwei spiegelbildliche
Gehäuseschalen 31 auf.
Auch im Übrigen
ist die Synchronmechanik teilweise spiegelbildlich zu dieser Vertikalebene aufgebaut,
so dass einige ihrer Teile paarweise spiegelbildlich vorhanden sind.
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Im
Bereich seiner vorderen Kante ist der Sitz 10 über ein
Paar vordere Sitzlenker 60 mit ein gehäusefesten Lagern 61 und
sitzfesten Lagern 62 im Gehäuse 30 gelagert. In
seinem hinteren Bereich ist der Sitz 10 über ein
Paar hintere Sitzlenker 50 mit gehäusefesten, hinter der Standsäule 40 angeordneten
Lagern 51 und sitzfesten Lagern 52 im Gehäuse 30 gelagert.
Die Rückenlehne 20 bzw.
die Arme von deren Lehnenträger 21 sind
am Gehäuse 30 in
gehäusefesten,
vor der Standsäule 40 angeordneten
Lagern 24 gelagert. Die Zwangskopplung zwischen dem Sitz 10 und
der Rückenlehne 20 ist über ein
Paar Verbindungsstangen 55 hergestellt, die einerseits
an den Armen des Lehnenträgers 21 in
Lagern 25 und andererseits in Lagern 54 an einem
Paar zweite Hebelarme 53 der hinteren Sitzlenker 50 angelenkt
sind, wie dies beispielsweise in 4 zu erkennen
ist.
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Sitz 10 und
Rückenlehne 20 sind
von einer Feder 70 mit einer Rückstellkraft in ihre Grundstellung
gemäss 1 belastet,
wobei die Feder 70 mit einem ersten Federkopf 71 an
den Lagern 25 des Lehnenträgers 21 und mit einem
zweiten Federkopf 2 an einem Rastlager 81 angelenkt
ist. Stabilisiert wird die Feder 70 durch ein die beiden
Federköpfe tragendes
Teleskopgestänge 73.
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Das
Rastlager 81 ist an einem zwischen den vorderen Sitzlenkern 60 angeordneten
und mit diesem verbundenen Block 80 stirnseitig angebracht und
wird gebildet durch eine Reihe von rillenartigen Rastvertiefungen.
In jeweils eine diese Rastvertiefungen greift ein die Anlenkachse
der Feder 70 am Rastlager 81 bildender, im zweiten
Federkopf 72 gehaltener Raststift 74 jeweils ein
und wird durch eine gewisse Vorspannung der Feder 70 darin
gehalten. Der Raststift 74 ist in den 6 und 7 sichtbar. in den 4 und 5 ist
der Raststift 74 durch einen Schwenkhebel 95 eines
Paares solcher Schwenkhebel 95 verdeckt. An der Stellung
des zweiten Federkopfes 72 ist jedoch ersichtlich, dass
er in 4 in eine Rastvertiefung am unteren und in 5 in
eine Rastvertiefung am oberen Ende des Rastlagers 81 eingreift.
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Bei
Verschwenkung der Rückenlehne 20 und des
Sitzes 10 wird die Feder 70 komprimiert, indem einerseits
die Lager 25 nach vorn und andererseits die vorderen Sitzlenker 60 mit
dem das Rastlager 81 tragenden Block 80 nach hinten
verschwenkt werden, wie dies durch Vergleich der 1 und 2 zu erkennen
ist. Wirksam an den vorderen Sitzlenkern 60 ist hierbei
der Hebelarm zwischen deren gehäusefesten
Lagern 61 und der Position der Anlenkachse bzw. des Raststiftes 74 am
Rastlager 81. Im Fall der 4 ist dieser
Hebelarm kürzer
als im Fall der 5, so dass die Feder 70 einer
Verschwenkung im Fall von 4 weniger
Widerstand entgegensetzt als im Fall der 5., wo der
Hebelarm grösser
ist. Die wirksame Kraft der Feder 70 hängt damit von der Position
ihrer Anlenkung am Rastlager 81 bzw. der Position des Raststiftes 74 an
diesem Lager ab. Durch Veränderung
dieser Position lässt
sich die wirksame Federkraft verstellen.
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Die
Mittel zum Verstellen dieser Position umfassen an den vorderen Sitzlenkern 60 einen
Handantrieb mit einem Handrad 90 und einer Antriebsachse 91,
ein Planentengetriebe mit einem Sonnenrad 92, einem Hohlrad 93 und
drei Planetenrädern 94, das
bereits erwähnte
Paar Schwenkhebel 95 sowie ein Paar von Schiebelagern 96 jeweils
beidseits des Blocks 80. Die Schiebelager 96 weisen
auf ihrer Stirnseite jeweils eine parallel zum Rastlager 81 ausgerichtete,
im wesentlichen glatte Verschiebefläche 97 auf und sind
parallel zu dem Block 80 zwischen zwei Stellungen verschiebbar.
In der einen, im folgenden als 0-Stellung bezeichneten Stellung
schliessen sie mit ihrer Verschiebefläche 97 bündig mit
dem Grund der Rastvertiefungen ab. In der anderen, vorgeschobenen
Stellung stehen sie mit ihrer Verschiebefläche 97 gegenüber dem
Rastlager 81 etwas vor. Die Antriebsachse 91 des
Handantriebs greift in den Block 80 ein und ist dort mit
dem Sonnenrad 92 des Planetengetriebes drehfest verbunden.
Das Hohlrad 93 ist in dem Block 80 drehbar gelagert,
weist jedoch an seinem äusseren
Umfang zwei um 180° gegeneinander
versetzt angeordnete Nocken 98 auf, mit denen es jeweils
an den Schiebelagern 96 anschlägt, wenn diese sich in ihrer
0-Stellung befinden. Die entsprechende Drehstellung des Hohlrades 93 wird
im folgenden ebenfalls als 0-Stellung bezeichnet. Die beiden Schwenkhebel 95 sind
greifen jeweils mit drei Zapfen in die Planetenräder 94 ein und bilden
dadurch Planetenträger
des Planetengetriebes, was in den Figuren allerdings nicht sichtbar
ist. Gegen ihr freies Ende hin sind die Schwenkhebel 95 mit
einer in den Figuren ebenfalls nicht sichtbaren Kulisse nach Art
eines Langlochs versehen, in welche der Raststift 74 jeweils
eingreift.
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Das
Verstellen des Raststiftes 74 durch einen Kraftangriff über den
Handantrieb wird nachfolgend anhand der 7a)–7d)
erläutert.
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In
der in 7a) dargestellten Position befindet
sich der Raststift 74 im Eingriff mit der untersten Rastvertiefung
des Rastlagers 81. In der in 7d) dargestellten
Position befindet sich der Raststift 74 im Eingriff mit
der angrenzenden, zweituntersten Rastvertiefung. In beiden Rastpositionen
befinden sich die beiden Schiebelager 96 sowie das Hohlrad 94 in
ihrer 0-Stellung. Zum Verstellen des Raststiftes 74 aus
seiner in 7a) dargestellten Position in
die in 7d) dargestellte Position wird
das Handrad 90 im Uhrzeigersinn gedreht. Mit dem Drehen
des Handrads 90 drehen sich das Sonnenrad 92 sowie
auch die Planentenräder 94 des
Planetengetriebes. Bei einem Planetengetriebe dreht sich bei angetriebenem Sonnenrad
entweder das Hohlrad, wenn der Planetenträger festgehalten wird oder
es dreht sich der Planetenträger,
wenn das Hohlrad festgehalten wird. Im Fall von 7a)
sind die beiden, durch die Schwenkhebel 95 gebildeten Planetenträger blockiert,
da sie über
die erwähnte
Kulisse mit dem Raststift 74 in Eingriff sind und dieser
von der Feder 70 in Eingriff mit der untersten Rastvertiefung
gehalten wird. Es dreht sich deshalb das Hohlrad 93 und zwar
im Gegenuhrzeigersinn, wobei es mit seinem oberen Nocken 98 die
beiden Schiebelager 96 aus ihrer 0-Stellung in ihre vorgeschobene
Stellung verschiebt. Hierdurch wird der Raststift 74 durch
die beiden Schiebelager 96 gegen die Wirkung der Feder 70 aus
der untersten Rastvertiefung des Rastlagers herausgehoben, so wie
dies 7b) zeigt.
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Der
Raststift 74 ist jetzt frei, womit auch die erwähnte Blockierung
der beiden Schwenkhebel/Planetenträger 95 aufgehoben
ist, welche sich dadurch drehen können und den Raststift 74 auf
den Verschiebeflächen 97 in
die in 7c) dargestellte Position verschieben.
Dort rastet er dann unter der Wirkung der Feder sofort die neue
Rastvertiefung gemäss 7d)
ein. Die beiden Schiebelager 96 werden hierbei in ihre
0-Stellung zurückverschoben
und das Hohlrad 93 unter Drehung im Uhrzeigersinn ebenfalls
in seine 0-Stellung zurückgedreht.
Damit ist der Verstellvorgang abgeschlossen.
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Durch
erneute bzw. mehrfache Betätigung des
Handrades 90 kann der Raststift 74 Schritt für Schritt
entlang des gesamten Rastlagers 81 verstellt und, durch
Umkehr der Drehrichtung am Handrad 90, die Verstellrichtung
gewechselt werden.
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- 10
- Sitz
- 11
- Sitzplatte
- 12
- Sitzpolsterung
- 20
- Rückenlehne
- 21
- Lehnenträger
- 22
- Lehnenplatte
- 23
- Polsterung
- 24
- gehäusefestes
Lager des Lehnenträgers
- 25
- Lager
am Lehnenträger
- 30
- Gehäuse
- 31
- Gehäuseschalen
- 40
- Standsäule
- 50
- hinterer
Sitzlenker
- 51
- gehäusefestes
Lager des hinteren Sitzlenkers
- 52
- sitzfestes
Lager des hinteren Sitzlenkers
- 53
- zweiter
Hebelarm des hinteren Sitzlenkers
- 54
- Lager
am hinteren Sitzlenker
- 55
- Verbindungsstangen
- 60
- vorderer
Sitzlenker
- 61
- gehäusefestes
Lager des vorderen Sitzlenkers
- 62
- sitzfestes
Lager des vorderen Sitzlenkers
- 70
- Feder
- 71
- erster
Federkopf
- 72
- zweiter
Federkopf
- 73
- Teleskopgestänge
- 74
- Raststift/Anlenkachse
der Feder
- 80
- Block
- 81
- Rastlager
- 90
- Handrad
- 91
- Antriebsachse
- 92
- Sonnenrad
- 93
- Hohlrad
- 94
- Planetenräder
- 95
- Schwenkhebel/Planetenträger
- 96
- Schiebelager
- 97
- Verschiebeflächen
- 98
- Nocken
am Hohlrad