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Die Erfindung bezieht sich auf ein höhenverstellbares Möbelstück entsprechend dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Bei derartigen Möbelstücken, wie beispielsweise in der
DE 10 2007 012 222 B3 gezeigt, ist es bekannt, durch Kraftbeaufschlagung bei geöffnetem manuell ansteuerbarem elektromagnetischen Ventil die ausgefahrene Kolbenstange in den Zylinder und somit den Zylinder in das Standrohr einzufahren, oder durch Öffnen des manuell ansteuerbaren Ventils bei Entlastung des Möbelstücks die Kolbenstange ausfahren zu lassen um somit den Zylinder aus dem Standrohr herauszubewegen.
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Beim Einschieben des Zylinders in das Standrohr wird im letzten Einfahrbereich des Zylinders die Einschubbewegung durch einen Gummipuffer abgefedert. Diese Abfederung kann jedoch je nach Auslegung des in dem Zylinder herrschenden Drucks oder dem Gewicht einer auf einem Stuhl sitzenden Person nicht immer mit ausreichendem Komfort bewerkstelligt werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher ein Möbelstück der eingangs genannten Art mit verbessertem Bedienungs- und Sitzkomfort zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch ein höhenverstellbares Möbelstück mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche haben bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung zum Gegenstand.
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Somit wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Möbelstück einen Sensor oder Schalter umfasst, der, wenn der Kolben in dem Zylinder eine Position nahe dem Ventil erreicht hat, ein Signal generiert, das ein Schließen des elektromagnetisch ansteuerbaren Ventils bewirkt.
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Dadurch wird gewährleistet, dass, beim Einfahren des Zylinders in das Standrohr, der Zylinder nicht gegen den Stützboden bewegt werden kann.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Sensor in der Dichtungs- und Führungseinrichtung angeordnet.
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Alternativ kann der Sensor in einer der Dichtungs- und Führungseinrichtung gegenüberliegenden Stirnwand angeordnet sein.
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Vorteilhafterweise kann der Sensor ein Lichtsensor, ein Ultraschallsensor, ein induktiver Sensor, ein kapazitiver Sensor oder ein Hallsensor sein, bzw. der Schalter ein Reed-Kontakt, ein Mikroschalter oder dergleichen sein. Jedoch ist der Einsatz weiterer Sensor- oder Schaltertypen denkbar.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das obere Ende des Führungsrohres von einer Stirnwand verschlossen, wobei in dieser eine durchgehende Verbindung ausgebildet ist, die von der ersten Arbeitskammer in eine Ventilkammer führt, wobei an der Mündung in die Ventilkammer ein Ventilsitz eines Elektromagnetventils ausgebildet ist.
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In weiterer Ausgestaltung ist in der Ventilkammer ein Anker axial verschiebbar geführt, der ein Schließglied aufweist, durch das bei Anlage an dem Ventilsitz die Verbindung verschlossen ist und bei geschlossenem Ventildurchgang zwischen der dem Ventilsitz abgewandten Fläche des Ankers und der einen Stirnseite eines Kerns ein einen Stellweg bildender Abstand besteht, wobei der Kern in einen ringartigen Spulenträger einer Spule ragt, deren beide Spulenenden axial aus dem Zylinder herausragen.
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Insbesondere erfasst der Sensor einen bestimmten Abstand des Kolbens von der Stirnwand oder der Dichtungs- und Führungseinrichtung und leitet ein Signal einer Steuereinheit zu, wenn die Kolbenstange mit dem Kolben in Richtung Stirnwand bewegt wird, wobei die Steuereinheit den Stromkreis der Spule unterbricht, so dass ein Anker mit einem Schließglied die Verbindung zwischen der ersten Arbeitskammer und der zweiten Arbeitskammer verschließt, auch dann, wenn ein Benutzer die Betätigungseinrichtung betätigt. Alternativ erfasst der Sensor oder Schalter einen bestimmten Abstand zwischen einem in der Höhe verstellbaren Bauelement und einer zum in der Höhe verstellbaren Bauelement weisenden Stirnfläche des Standrohrs oder einem dem nicht höhenverstellbaren Bauteil zugeordneten Bauteil und leitet ein Signal der Steuereinheit zu, wenn ein in der Höhe verstellbares Bauelement Richtung Stirnseite des Standrohrs bewegt wird, wobei die Steuereinheit den Stromkreis der Spule unterbricht, so dass der Anker mit dem Schließglied die Verbindung zwischen der ersten Arbeitskammer und der zweiten Arbeitskammer verschließt, auch dann, wenn ein Benutzer die Betätigungseinrichtung betätigt.
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In besonderer Ausgestaltung umfasst die das obere Ende des Führungsrohres verschließende Stirnwand einen ersten Teilabschnitt und einen zweiten Teilabschnitt, wobei die beiden Teilabschnitte durch zwei Verbindungsstege beabstandet voneinander gehalten werden und die Verbindungsstege einstückig mit den beiden Teilabschnitten verbunden sind.
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Dabei ist zwischen den beiden voneinander beabstandeten Teilabschnitten ein Zwischenraum ausgebildet, in dem wenigstens eine im Wesentlichen C-förmige ferromagnetische Platte aufgenommen werden kann, wobei die Platte im Presssitz in dem Zwischenraum angeordnet ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung führt an der der ersten Arbeitskammer gegenüberliegenden Seite des ersten Teilabschnitts wenigstens eine Radialnut von der Ventilkammer zu dem Ringspalt, über den die Platte unterströmt werden kann.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich von der dem ersten Teilabschnitt gegenüberliegenden Seite des zweiten Teilabschnitts eine rohrartige Verlängerung in Richtung des der Dichtungs- und Führungseinrichtung entgegengesetzten Endes des Zylinders.
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Der Anker weist an seiner der Ventilkammer entgegengesetzten Seite ein Sackloch auf, in dem ein Federelement angeordnet ist, das den Anker mit Vorspannung gegen den Ventilsitz beaufschlagt.
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Bei geschlossenem Ventildurchgang zwischen der dem Ventilsitz abgewandten Fläche des Ankers und der einen Stirnseite eines Kerns, der sich von der Oberseite des Zylinders in die Verlängerung hinein erstreckt, besteht ein den Stellweg bildender Abstand.
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In weiterer Ausgestaltung ist der zweite Teilabschnitt durch einen ersten Dichtring gegenüber der Innenwand des Zylinders, die Verlängerung durch einen zweiten Dichtring gegenüber dem Kern und der erste Teilabschnitt durch einen dritten Dichtring gegenüber der Innenwand des Führungsrohres abgedichtet.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
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1 die Vorderansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Bürostuhls mit einer Verstelleinrichtung.
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2 die Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform der Verstelleinrichtung
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3 die Querschnittsansicht eines vergrößerten Ausschnitts des oberen Bereichs der Verstelleinrichtung nach 2
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4a die Querschnittsansicht eines vergrößerten Ausschnitts des oberen Bereichs einer zweiten Ausführungsform der Verstelleinrichtung
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4b eine weitere Querschnittsansicht der zweiten Ausführungsform der Verstelleinrichtung gemäß 4a
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5 die Querschnittsansicht einer dritten Ausführungsform der Verstelleinrichtung Die 1 zeigt einen als Drehstuhl ausgebildeten Bürostuhl 1 mit einem als Stuhlkreuz 2 ausgebildeten, nicht höhenverstellbaren Bauteil, und einem als Sitz 3 mit seitlichen Armlehnen 4 sowie mit einer Rückenlehne 5 ausgebildeten höhenverstellbaren Bauteil. Am Stuhlkreuz 2 sind Rollen 6 angebracht. Stuhlkreuz 2 und Sitz 3 sind über eine Versteileinrichtung 7 miteinander höhenverstellbar und gegeneinander verdrehbar verbunden. Die Verstelleinrichtung 7 umfasst ein Standrohr 8, das eine zum Sitz 3 weisenden Stirnfläche 9 aufweist, und eine konzentrisch in dem Standrohr 8 geführte Gasfeder 10. In den Armlehnen 4 ist eine einen oder mehrere Schalter umfassende Betätigungseinrichtung 11 integriert mit der die Gasfeder 10 blockiert oder deblockiert werden kann. Andere geeignete Möglichkeiten zu Anordnen der Betätigungseinrichtung sind jedoch auch möglich, beispielsweise an der Unterseite des Sitzes 3.
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Außerdem befindet sich an der dem Stuhlkreuz 2 zugewandte Seite des Sitzes 3 ein Sensor 12, dessen Funktion später erklärt werden soll.
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Wie in 2 gezeigt, ist an dem unteren Ende des Standrohres 8 ein Stützboden 13 fest eingesetzt, in dem das freie Ende einer Kolbenstange 14 der Gasfeder 10 um ihre Längsachse 15 drehbar axial abgestützt befestigt ist. Es ist jedoch auch möglich, dass eine Verdrehsicherung vorgesehen ist, die das Drehen der Gasfeder um Ihre Längsachse verhindert.
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Wie 2 und 3 zu entnehmen ist, besitzt die Gasfeder 10 einen Zylinder 16, der in einer in das obere Ende des Standrohres 8 eingesetzten Führungsbuchse 17 axial verschiebbar geführt ist und aus dem oberen Ende des Standrohres 8 herausragt. Das aus dem Standrohr 8 herausragende Ende des Zylinders 16 ist hier beispielhaft als Konus 18 zur Aufnahme des Sitzes 3 ausgebildet.
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Koaxial innerhalb des Zylinders 16 ist ein mit einem Druckgas gefülltes Führungsrohr 19 derart fest angeordnet, dass zwischen Zylinder 16 und Führungsrohr 19 ein Ringspalt 20 gebildet ist.
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Der Ringspalt 20 ist an dem kolbenstangenaustrittseitigen Ende der Gasfeder 10 mit dem Innenraum des Führungsrohres 19 verbunden.
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Die Kolbenstange 14 ist über eine Dichtungs- und Führungseinrichtung 21 abgedichtet in den Zylinder 16 hineingeführt und trägt an ihrem in das Führungsrohr 19 ragenden Ende einen Kolben 22, der den Innenraum des Führungsrohres 19 in eine erste Arbeitskammer 23 und eine zweite Arbeitskammer 24 unterteilt und verschiebbar in dem Führungsrohr 19 geführt ist.
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Das obere Ende des Führungsrohres 19 ist von einer Stirnwand 25 verschlossen. In der Stirnwand 25 ist eine koaxial durchgehende Verbindung 26 ausgebildet, die von der ersten Arbeitskammer 23 in eine Ventilkammer 27 kreisförmigen Querschnitts führt, wobei an der Mündung 28 in die Ventilkammer 27 ein axial hervorstehender, ringförmig die Mündung 28 umschließender Ventilsitz 29 eines Elektromagnetventils 30 ausgebildet ist.
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In einem Abstand, den Ventilsitz 29 umschließend, weist die Stirnwand 25 einen ringförmigen Anschlag 31 auf, der entsprechend dem Ventilsitz 29 axial hervorsteht.
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Von der Ventilkammer 27 führen Radialbohrungen 32 zu dem Ringspalt 20.
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In der Ventilkammer 27 ist ein entsprechend kreisförmiger, als Platte ausgebildeter Anker 33 axial verschiebbar geführt, der an seinem umlaufenden Randbereich von einem axial abgestützten ringartigen Federelement 34 mit Vorspannung gegen den Ventilsitz 29 und den Anschlag 31 beaufschlagt ist.
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Im Bereich des Ventilsitzes 29 weist der Anker 33 ein scheibenartiges, aus einem Elastomer bestehendes Schließglied 35 auf, durch das bei Anlage an dem Ventilsitz 29 die Verbindung 26 verschlossen ist.
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Bei geschlossenem Ventildurchgang besteht zwischen der dem Ventilsitz 29 abgewandten Fläche des Ankers 33 und der einen Stirnseite eines Kerns 36 ein einen Stellweg 37 bildender Abstand.
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Der Kern 36 ragt in einen ringartigen Spulenträger 38 einer Spule 39, deren beide Spulenenden 40 axial aus dem Zylinder 16 herausragen.
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Der aus einem ferromagnetischen Material bestehende Zylinder 16 umschließt mit seinem den Konus 18 aufweisenden Bereich die Spule 39 und den Spulenträger 38 sowie ein topfartiges Aufnahmeteil 41 von Spule 39 und Spulenträger 38.
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Das Aufnahmeteil 41 ist durch einen ersten Dichtring 42 gegenüber der Innenwand des Zylinders 16 und durch einen zweiten Dichtring 43 gegenüber dem zylinderförmigen Kern 36 abgedichtet.
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Durch einen dritten Dichtring 44 ist die Stirnwand 25 und durch einen vierten Dichtring 45 der Kolben 22 gegenüber der Innenwand des Führungsrohres 19 abgedichtet.
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Die Spule 39 ist durch Betätigen der Betätigungseinrichtung 11 über eine Steuereinheit 46 bestrombar, wobei durch die Bestromung der Spule 39 der Anker 33 mit dem Schließglied 35 entgegen der Kraft des Federelementes 34 von dem Ventilsitz 29 abgehoben wird, so dass die erste Arbeitskammer 23 über die Verbindung 26, die Ventilkammer 27, die Radialbohrungen 32 und den Ringspalt 20 mit der zweiten Arbeitskammer 24 verbunden ist.
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Wird dabei die Gasfeder 10 in Belastungsrichtung gemäß Pfeil 47 belastet, fahren der Kolben 22 und die Kolbenstange 14 in das Führungsrohr 19 bzw. die Gasfeder 10 in das Standrohr 8 ein. Durch Beendigen der Bestromung der Spule 39 schließt das Elektromagnetventil 30 und der Sitz 3 ist in der gewünschten Höhe eingestellt.
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Um den Sitz 3 wieder in die maximal ausgefahrene Stellung zu bewegen, muss nur der Sitz 3 und damit die Gasfeder 10 entlastet und manuell das Elektromagnetventil 30 geöffnet werden. Durch die unterschiedlich großen Wirkflächen auf beiden Seiten des Kolbens 22 und gleichen Druckverhältnissen in der ersten und der zweiten Arbeitskammer 23 und 24 fahren Kolben 22 und Kolbenstange 14 aus, wodurch die Gasfeder 10 aus dem Standrohr 8 heraus bewegt wird.
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In der Stirnwand 25 ist weiterhin ein Sensor 48 angeordnet, der die Entfernung des Kolbens 22 von der Stirnwand 25 erfasst und ein entsprechendes Signal der Steuereinheit 46 zuführt.
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Hat der Sensor 48 einen bestimmten Abstand des Kolbens 22 von der Stirnwand 25 erfasst, wenn der Sitz 3 von einer höheren Position in eine tiefere bewegt wird, erzeugt er ein Signal und leitet dieses der Steuereinheit 46 zu, die wiederum den Stromkreis der Spule 39 unterbricht, so dass der Anker 33 mit dem Schließglied 35 die Verbindung 26 verschließt, auch dann, wenn der Benutzer die Betätigungseinrichtung 11 betätigt.
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Das Elektromagnetventil 30 schließt, wenn der Kolben 22 einem Abstand von etwa 3 bis 10 cm von der Dichtungs- und Führungseinrichtung 21 erreicht hat. Die Einstellung des Abstandes ist in einen Speicher den die Steuereinrichtung 46 umfasst, einprogrammierbar. Dabei können auch die Hublänge der Gasfeder, der in der Gasfeder enthaltende Druck und/oder das auf das Möbelstück lastende Gewicht berücksichtigt werden. Dies kann ebenfalls mittels des Sensors 48 oder über einen zusätzlichen Sensor ermittelt werden.
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Die 4a und 4b zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel des oberen Teils der Gasfeder 10. Konstruktiv gleiche Bauteile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen, wie die in den 1 bis 3 und 5 dargestellten Bauteile. Konstruktiv geänderte Bauteile mit der gleichen Funktion sind mit einem Hochkomma versehen.
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Das obere Ende des Führungsrohres 19 wird von der Stirnwand 25' verschlossen. Die Stirnwand 25' umfasst einen ersten Teilabschnitt 49 und einen zweiten Teilabschnitt 50, wobei die beiden Teilabschnitte 49 und 50 durch zwei Verbindungsstege 51 beabstandet voneinander gehalten werden, wobei die Verbindungsstege einstückig mit den beiden Teilabschnitten 49 und 50 verbunden sind. Zwischen den beiden voneinander beabstandeten Teilabschnitten 49 und 50 entsteht ein Zwischenraum 52, in dem wenigstens eine im Wesentlichen C-förmige ferromagnetische Platte 53 aufgenommen werden kann, wobei die Platte 53, der besseren Montage wegen, im Presssitz in dem Zwischenraum 52 angeordnet ist. Die Platte 53 kann auch durch mehrere bogenförmige Platten ersetzt werden.
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In der Stirnwand 25' ist die koaxial durchgehende Verbindung 26 ausgebildet, die von der ersten Arbeitskammer 23 in die Ventilkammer 27 führt. An der Mündung 28 in die Ventilkammer 27 ist der axial hervorstehende, ringförmig die Mündung 28 umschließende Ventilsitz 29 des Elektromagnetventils 30 ausgebildet.
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An der der ersten Arbeitskammer 23 gegenüberliegenden Seite des ersten Teilabschnitts 49 führt von der Ventilkammer 27 wenigstens eine Radialnut 54 zu dem Ringspalt 20 über den die Platten 53 unterströmt werden können.
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Von der dem ersten Teilabschnitt 49 gegenüberliegenden Seite des zweiten Teilabschnitts 50 erstreckt sich eine rohrartige Verlängerung 55 in Richtung oberes Ende der Gasfeder 10. Die Durchmesser der Ventilkammer 27 und der Verlängerung 55 sind identisch, wodurch ein zylindrischer Anker 33' angeordnet werden kann, der sich bis in die Verlängerung 55 hinein erstreckt. An der der Verbindung 26 zugewandten Seite weist der Anker 33' das aus einem Elastomer bestehende Schließglied 35 auf, durch das bei Anlage an dem Ventilsitz 29 die Verbindung 26 verschlossen ist.
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An seiner der Ventilkammer 27 entgegengesetzten Seite weist der Anker 33' ein Sackloch 56 auf, in dem ein Federelement 34' angeordnet ist, das den Anker 33' mit Vorspannung gegen den Ventilsitz 29 beaufschlagt.
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Bei geschlossenem Ventildurchgang besteht zwischen der dem Ventilsitz 29 abgewandten Fläche des Ankers 33' und der einen Stirnseite des Kerns 36', der sich von der Oberseite der Gasfeder 10 ebenfalls in die Verlängerung 55 hinein erstreckt, ein den Stellweg 37 bildender Abstand. Der Kern 36' ist im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet und kann Abschnitte mit unterschiedlichen Durchmessern aufweisen, so dass zwei Stufen 57 und 58 entstehen, mit denen er sich nach unten hin gegen die Verlängerung 55 und/oder gegen die Spule 39 abstützt.
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Der erste Teilabschnitt 49 ist durch den dritten Dichtring 44 gegenüber der Innenwand des Führungsrohres 19, der zweite Teilabschnitt 50 durch den ersten Dichtring 42 gegenüber der Innenwand des Zylinders 16 und die Verlängerung 55 durch den zweiten Dichtring 43 gegenüber dem zylinderförmigen Kern 36 abgedichtet.
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Die beiden Spulenenden werden, wie in der 3 dargestellt, aus dem Zylinder herausgeführt. Es ist jedoch auch vorstellbar, dass am Ende des Zylinders 16 ein nicht gezeigter Steckverbinder angeordnet ist, an den einerseits die Spulenenden angeschlossen werden und andererseits ein Steckelement angeschlossen werden kann, das mit Leitungen zur Steuereinheit 46 oder zu einer Energiequelle verbunden ist.
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Der Aufbau der in der 5 dargestellte Ausführungsform der Verstelleinrichtung 7 entspricht im Wesentlichen dem Aufbau der in der 2 dargestellte Ausführungsform, jedoch ist der Sensor in der Dichtungs- und Führungseinrichtung 21 als Sensor 48' eingebaut und erfasst die Entfernung des Kolbens 22 von der Dichtungs- und Führungseinrichtung 21. Hat der Sensor 48' einen bestimmten Abstand des Kolbens 22 von der Dichtungs- und Führungseinrichtung 21 erfasst, vorzugsweise dann, wenn die Sitzhöhe verringert wird, erzeugt er ein Signal und leitet dieses der Steuereinheit 46 zu. Der Stromkreis der Spule 39 wird unterbrochen und der Anker 33 verschließt mit dem Schließglied 35 die Verbindung 26, auch dann, wenn der Benutzer die Betätigungseinrichtung 11 betätigt.
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Die gleiche Funktion erfüllt der in der 1 dargestellte Sensor 12, der an einem dem Sitz 3 zugeordneten Bauteil angeordnet ist und entweder den Abstand zur Stirnfläche 9 des Standrohres 8 oder einem dem Stuhlkreuz 2 zugeordneten Bauteil erfasst, so dass auch hier der Stromkreis der Spule 39 von der Steuereinheit 46 unterbrochen wird und der Anker 33 mit dem Schließglied 35 die Verbindung 26 verschließt und die zweite Arbeitskammer 24 eine ausreichende Größe hat, um eine komfortable Federung an der Position des Kolbens 22 aufweist, die der tiefsten einstellbaren Position des Sitzes 3 entspricht.
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Die Sensoren können alle geeigneten Sensortypen umfassen, beispielsweise Ultraschall- oder Hallsensoren, kapazitive oder induktive Sensoren, lichtempfindliche Sensoren oder dergleichen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bürostuhl
- 2
- Stuhlkreuz
- 3
- Sitz
- 4
- Armlehne
- 5
- Rückenlehne
- 6
- Rolle
- 7
- Verstelleinrichtung
- 8
- Standrohr
- 9
- Stirnfläche
- 10
- Gasfeder
- 11
- Betätigungseinrichtung
- 12
- Sensor
- 13
- Stützboden
- 14
- Kolbenstange
- 15
- Längsachse
- 16
- Zylinder
- 17
- Führungsbuchse
- 18
- Konus
- 19
- Führungsrohr
- 20
- Ringspalt
- 21
- Dichtungs- und Führungseinrichtung
- 22
- Kolben
- 23
- erste Arbeitskammer
- 24
- zweite Arbeitskammer
- 25
- Stirnwand
- 25'
- Stirnwand
- 26
- Verbindung
- 27
- Ventilkammer
- 28
- Mündung
- 29
- Ventilsitz
- 30
- Elektromagnetventil
- 31
- Anschlag
- 32
- Radialbohrung
- 33
- Anker
- 33'
- Anker
- 34
- Federelement
- 34'
- Federelement
- 35
- Schließglied
- 36
- Kern
- 36'
- Kern
- 37
- Stellweg
- 38
- Spulenträger
- 39
- Spule
- 40
- Spulenende
- 41
- Aufnahmeteil
- 42
- erster Dichtring
- 43
- zweiter Dichtring
- 44
- dritter Dichtring
- 45
- vierter Dichtring
- 46
- Steuereinheit
- 47
- Pfeil
- 48
- Sensor
- 48'
- Sensor
- 49
- erster Teilabschnitt
- 50
- zweiter Teilabschnitt
- 51
- Verbindungssteg
- 52
- Zwischenraum
- 53
- Platte
- 54
- Radialnut
- 55
- Verlängerung
- 56
- Sackloch
- 57
- Stufe
- 58
- Stufe
