DE102010016989A1 - Stuhl mit Kippvorrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kippvorrichtung (50) zum Neigen einer Fläche (1), insbesondere einer Sitzfläche, relativ zu einer Achse (AT) einer Tragsäule (3), auf der die Fläche angeordnet ist. Sie umfasst ein längliches Gehäuse (2), ein Gelenk (60), ein Dämpfungselement (70) und eine Verstelleinrichtung, wobei die Verstelleinrichtung ein Außengewinde (4) am außen Angeordneten von Gehäuse (2) und Tragsäule (3), eine Verstellmutter (7) mit einer Ringnut (8) am Innenumfang und mit einem Innengewinde, die auf dem Außengewinde (4) angeordnet und um mehrere Umdrehungen drehbar ist, wenigstens ein Langloch (5) im außen Angeordneten von Gehäuse (2) und Tragsäule (3), das wenigstens teilweise entlang der Tragsäulenachse (AT) verläuft, und wenigstens einen am Dämpfungselement (70) angeordneten Mitnehmer (11), der durch ein Langloch (5) hindurch in die Ringnut (8) der Verstellmutter (7) eingreift, umfasst. Das Dämpfungselement (70) ist bei einer Drehung der Verstellmutter (7) auf dem Außengewinde (4) entlang der Tragsäulenachse relativ zum Gelenk (6) verstellbar.

Description

• TECHNISCHES GEBIET
• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kippvorrichtung zum Neigen einer Fläche, insbesondere einer Sitzfläche, relativ zu einem Träger der Fläche und einen Stuhl, insbesondere einen Bürostuhl, mit einer derartigen Kippvorrichtung nach dem Oberbegriff der Patentansprüche 1, 7 und 11.
• STAND DER TECHNIK
• Neben ergonomischen Aspekten werden bei der Konstruktion von Sitzmöbeln zunehmend auch physiologische Anforderungen berücksichtigt. Um ein dynamisches Sitzen zu ermöglichen, bei dem die Sitzfläche den Körperbewegungen der sitzenden Person mindestens teilweise folgt, wurden Stühle entwickelt, bei welchen sich die Sitzfläche unter Krafteinwirkung in verschiedene Richtungen neigen kann. Aus der DE 44 00 395 A1 ist beispielsweise ein Pendelstuhl mit einer allseitigen Neigbarkeit bekannt. Hierfür wird die Sitzfläche durch ein Kugelgelenk oder ein Kardangelenk an einer Säule mit Standfüssen befestigt und mit Hilfe eines elastischen Gummirings in einer Ausgangsposition gehalten. Der Gummiring ist um das Gelenk angeordnet und liegt zwischen der Unterseite einer Sitzfläche und einer fest an der Säule angeordneten Fläche, so dass der Gummiring bei Neigung der Sitzfläche stellenweise komprimiert wird, wodurch eine Rückstellkraft entsteht.
• In der WO 00/24295 ist ein Bürostuhl gezeigt, bei dem ein Neigekontrollmechanismus zwischen der Sitzfläche und dem Schaft einer Gasdruckfeder vorgesehen ist. Der Neigekontrollmechanismus umfasst eine Aufnahmehülse an der Unterseite der Sitzfläche, von welcher der Schaft aufgenommen wird. Zwischen der Aufnahmehülse und dem Schaft besteht ein lichter Abstand, so dass sich die Aufnahmehülse relativ zum Schaft mittels eines Kugelgelenks neigen kann. In dem Abstand zwischen der Aufnahmehülse und dem Schaft ist ein elastischer Ring konzentrisch um den Schaft angeordnet, der die Aufnahmehülse und somit die Sitzfläche in einer Ruheposition hält. Bei einer Neigung der Sitzfläche wird der Gummiring durch den Druck der Aufnahmehülse komprimiert, so dass eine Rückstellkraft entsteht, die der Neigung entgegen wirkt.
• Mit Hilfe einer Verstelleinrichtung kann auf verschiedene Größen- und Gewichtsverhältnisse oder auf unterschiedliche Vorlieben einer Person eingegangen werden. Hierfür kann der Gummiring entlang des Schafts, bzw. innerhalb der Aufnahmehülse, verstellt werden. Dadurch ändert sich der Abstand zwischen Gummiring und Kugelgelenk und somit auch die Stärke der Krafteinwirkung auf den Ring bei einer Neigung der Sitzfläche. Zur Verstellung des Rings ist um die Aufnahmehülse eine Drehhülse vorgesehen, die um die Aufnahmehülse gedreht, jedoch nicht auf dieser verschoben werden kann. An dem Gummiring ist ein Bolzen befestigt, der durch eine längliche Öffnung in der Aufnahmehülse hindurch in eine wendelartige Führungsnut an der Innenseite der Drehhülse ragt. Bei Drehung der Drehhülse wird der Bolzen innerhalb der Führungsnut verschoben, womit der Gummiring entlang der Achse der Aufnahmehülse verstellt wird. Die Verstelldistanz entspricht maximal der Länge der Führungsnut, so dass die Einstellmöglichkeiten begrenzt sind. Ferner ist das Neigeverhalten in allen Richtungen identisch. Neigen in unterschiedliche Richtungen, wie etwa vorwärts/rückwärts oder seitwärts, ist nicht vorgesehen.
• Sitzflächen, die eine Neigung durch die Bewegung einer sitzenden Person ermöglichen, kommen nicht nur im Bereich von Sitzmöbeln zum Einsatz. Auch bei Spielzeugen, wie z. B. einem Schaukelpferd, ist eine Neige-, bzw. Wippbewegung erwünscht. Dabei ist es vorteilhaft, die zum Wippen erforderliche Kraft einstellen und somit der Größe und dem Können eines Kindes anpassen zu können. Ferner sind derartige kippbare Sitzflächen mit einer Rückstellfunktion bei physiotherapeutischen Geräten oder Fitness-Geräten sinnvoll, um auf die Voraussetzungen einer Person individuell eingehen zu können und die zum Auslenken, bzw. Neigen, erforderliche Kraft einstellen zu können.
• AUFGABE DER ERFINDUNG
• Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Kippvorrichtung zum Kippen einer Fläche entgegen einer Rückstellkraft, insbesondere zum Kippen einer Sitzfläche, vorzusehen, bei welcher die Stärke der Rückstellkraft über einen großen Bereich kontinuierlich eingestellt werden kann. Gemäß einem weiteren Aspekt wäre gewünscht, dass in verschiedenen Kipprichtungen unterschiedlich starke Rückstellkräfte vorgesehen werden können. Die Kippvorrichtung soll einfach in der Handhabung sowie kostengünstig in der Herstellung sein.
• Ferner ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Stuhl mit einer neigbaren Sitzfläche zu schaffen, bei dem die Stärke der Rückstellkraft aus einer Neigeposition über einen weiten Bereich eingestellt werden kann, bei dem in verschiedenen Kipprichtungen unterschiedlich starke Rückstellkräfte wirken und der ein angenehmes Sitzen über längere Zeiträume ermöglicht.
• Diese Aufgabe wird von der Erfindung durch eine Kippvorrichtung nach Anspruch 1 und 7 und einen Stuhl nach Anspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
• Eine Kippvorrichtung nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, bei der eine Fläche, wie z. B. eine Sitzfläche eines Bürostuhl, relativ zur Achse einer Tragsäule, auf der die Fläche angeordnet ist, geneigt werden kann, umfasst ein längliches Gehäuse, das auch als Aufnahmestück bezeichnet werden kann, ein Gelenk zum Neigen der Fläche und ein Dämpfungselement zur Dämpfung der Neigung der Fläche. Das Gehäuse ist mit der Fläche fest verbindbar. Vorzugsweise ist das Gehäuse rohrartig ausgebildet und nimmt ein Ende der Tragsäule in sich auf. Das andere Ende der Tragsäule ragt aus dem Gehäuse heraus. Es kann z. B. mit einer Standeinrichtung verbunden sein, die die Tragsäule, z. B. im Wesentlichen senkrecht zu einer Standfläche, hält. Es ist jedoch alternativ vorgesehen, dass die Tragsäule das Gehäuse umgibt und das Gehäuse in sich auf nimmt. Insbesondere kann das Gehäuse stabförmig ausgebildet sein und ragt zum Aufnehmen der Tragsäule in diese hinein. Das Gelenk verbindet das Gehäuse und die Tragsäule derart gelenkig, dass das Gehäuse gegenüber der Tragsäule in verschiedene Richtungen relativ zur Tragsäulenachse neigbar ist. Das Dämpfungselement ist zwischen dem Gehäuse und der Tragsäule derart angeordnet, dass es bei einer Neigung des Gehäuses derart elastisch verformbar oder auslenkbar ist, dass eine Rückstellkraft zwischen Gehäuse und Tragsäule wirkt.
• Nach der vorliegenden Erfindung ist das Dämpfungselement als Ringelement ausgebildet, welches konzentrisch zwischen dem Gehäuse und der Tragsäule vorgesehen ist. Dabei kann entweder das Gehäuse außen und die Tragsäule innen angeordnet sein oder die Tragsäule außen und das Gehäuse innen, während das Dämpfungselement jeweils dazwischen vorgesehen ist.
• In einer Ausgangsposition der Fläche sind das Gehäuse und die Tragsäule im Wesentlichen konzentrisch angeordnet, so dass keine Kraft auf das Dämpfungselement wirkt. Beim Auslenken, bzw. Neigen, der Fläche aus der Ausgangsposition wird das Dämpfungselement, auch als Ringelement bezeichnet, zwischen der Tragsäule und dem Gehäuse komprimiert wodurch eine Rückstellkraft entsteht, die auf das Gehäuse und somit auch auf die Fläche wirkt. Die Kraft, die aufgebracht werden muss, um die Fläche zu neigen, ist abhängig von der relativen Position von Gelenk und Dämpfungselement.
• Gemäß einem bevorzugten Aspekt der Erfindung weist das Dämpfungselement wenigstens zwei Bereiche, insbesondere Ringsektoren, mit jeweils unterschiedlichen elastischen Eigenschaften auf. Bei einer Neigung in unterschiedliche Richtungen werden unterschiedliche Ringsektoren des Ringelements komprimiert, wobei unterschiedliche Rückstellkräfte erzeugt werden auf Grund der unterschiedlichen elastischen Eigenschaften der Sektoren.
• Wird die Kippvorrichtung z. B. bei einem Bürostuhl eingesetzt, kann eine Vorwärts- und Rückwärtsbewegung der sitzenden Person z. B. mit einer größeren Rückstellkraft kombiniert werden, während eine seitliche Bewegung mit einer geringeren Rückstellkraft versehen wird. Daraus ergibt sich für die sitzende Person ein angenehmes dynamisches Sitzen, ohne dass der Eindruck entsteht, der Stuhl habe ein instabiles Verhalten. Noch bevorzugter ist auch die Rückstellkraft zwischen Vor- und Rückbewegung unterschiedlich, insbesondere ist es wünschenswert, die Bewegung nach hinten zu erschweren, um ein unbeabsichtigtes Abkippen der Person nach hinten zu vermeiden.
• Besonders bevorzugt ermöglicht die Kippvorrichtung eine Pendelbewegung, d. h. es ist eine Beweglichkeit in sämtliche Richtungen gegeben, was häufig als dynamisches Sitzen bezeichnet wird. Wie bereits dargelegt, ist bevorzugt, dass die Beweglichkeit in die diversen Richtungen unterschiedlich erschwert oder erleichtert wird. Bei einem Bürostuhl ist es aus medizinischen Erwägungen bevorzugt, dass der Stuhl sämtliche Bewegungen des auf ihm Sitzenden nachvollzieht und so die Person ständig leichte Bewegungen vollführt. Andererseits muss trotzdem der Eindruck sicheren und stabilen Sitzens gegeben sein, d. h. der Sitzende darf nicht das Gefühl haben, dass er keine sichere Sitzfläche hat. Außerdem empfinden manche Menschen die Bewegung nach hinten als unangenehm, so dass die Rückwärtsbewegung beispielsweise stark erschwert, oder nach einem weiteren Aspekt der Erfindung, ganz verhindert werden kann. Die Bewegung nach vorne soll dagegen aus physiologischen Gründen erleichtert sein, denn für die Wirbelsäule ist es besser, wenn beim Sitzen zwischen Beine und Rumpf ein Winkel von mehr als 90° eingenommen wird. Diese unterschiedlichen Bedürfnisse werden durch das Dämpfungselement mit Ringsektoren in verschiedenen Härtegraden befriedigt.
• Beim Einsatz der Kippvorrichtung z. B. bei einer Kinderwippe, können nicht nur die Vor- und Zurückbewegungen des Kindes unterstützt werden, sondern auch die seitlichen Bewegungen werden in das Wippverhalten mit einbezogen, ohne dass die seitlichen Auslenkungen zu groß werden und ein unkontrolliertes Wippen entstünde. Damit kann die Motorik des Kindes umfassend geschult werden. Ähnliche Vorteile ergeben sich auch beim Einsatz der Kippvorrichtung in einem physiotherapeutischen Gerät.
• Als Tragsäule können eine einfache Tragstange oder ein Tragrohr, eine teleskopisch verlängerbare Säule oder z. B. auch eine Gasdruckfeder verwendet werden, wie sie Standard bei Bürostühlen sind. Die Tragsäule ist in dem Bereich, der vom Gehäuse aufgenommen wird, vorzugsweise zylindrisch geformt. Sie kann aber auch einen ovalen oder kantigen Querschnitt aufweisen oder wenigstens teilweise kegelförmig ausgebildet sein. Das Gehäuse ist vorzugsweise als Hohlzylinder mit rundem Querschnitt ausgebildet. Es kann aber auch einen ovalen oder kantigen Querschnitt aufweisen. Es ist vorteilhaft, wenn die Tragsäule und das Gehäuse die gleiche geometrische Querschnittsform aufweisen, so dass sie symmetrisch ineinander passen. Dabei kommt vorzugsweise die Tragsäule innerhalb des Gehäuses zu liegen, da in diesem Fall herkömmliche Tragsäulen, wie z. B. oben angegeben, verwendet werden können. Weiter ist es vorteilhaft, die Tragsäule und das Gehäuse mit einem runden Querschnitt auszubilden, da in diesem Fall die Geometrie von Tragsäule und Gehäuse in allen Neigerichtungen gleich ist. Die Tragsäule wird bevorzugt an einem zentralen Bereich an der Fläche, wie etwa der Unterseite einer Sitzfläche, angeordnet. Demnach wird auch das Gehäuse an einem zentralen Bereich an der Fläche vorgesehen. Das Gehäuse kann dabei als gesondertes Bauteil an der Fläche befestigt, z. B. angeschraubt oder verschweißt, werden. Es kann aber auch einstückig an der Fläche angeformt sein. Die jeweiligen Durchmesser der Tragsäule und des Gehäuses sind derart aufeinander abgestimmt, dass dazwischen ein lichter Abstand als Spiel für die Kipp-, bzw. Neigebewegung zwischen Tragsäule und Gehäuse verbleibt. Nach der Erfindung wird innerhalb dieses lichten Abstands das Dämpfungselement vorgesehen.
• Das Gelenk, welches die Tragsäule und das Gehäuse verbindet, ist vorzugsweise innerhalb des röhrenartig ausgebildeten Gehäuses vorgesehen. Alternativ kann es auch innerhalb einer röhrenförmigen Tragsäule vorgesehen sein. Als Gelenk ist jede Konstruktion geeignet, die ein Verkippen von Gehäuse und Tragsäule relativ zueinander zulässt. Es kann beispielsweise ein Kugelgelenk verwendet werden, aber auch andere gelenkige Verbindungen sind möglich, wie nachfolgend näher beschrieben wird.
• Das elastische Dämpfungselement in Form des Ringelements ist, wie oben erläutert, zwischen dem Gehäuse und der Tragsäule gelagert. Es ist in einem Abstand zum Gelenk angeordnet. Bei einer Neigebewegung zwischen Tragsäule und Gehäuse werden diese aus ihrer konzentrischen Lage ausgelenkt, so dass sich die Größe des lichten Abstands zwischen dem Gehäuse und der Tragsäule verändert und eine Kraft auf das Ringelement ausgeübt und dieses verformt wird. Durch die Verformung des Ringelements wird eine Rückstellkraft erzeugt, die die Tragsäule und das Gehäuse wieder in die konzentrische Ausgangsposition treibt. Vorzugsweise ist das Ringelement derart gelagert, dass bei einer Neigebewegung eine Kraft in Form einer Druckkraft auf das Ringelement ausgeübt wird. Hierfür ist es ausreichend, dass das Ringelement vom Gehäuse oder von der Tragsäule gehalten wird. Alternativ kann es auch durch eine eigene Halterung in Position gehalten werden. Grundsätzlich ist es auch möglich, dass das Ringelement sowohl am Gehäuse als auch an der Tragsäule befestigt ist, so dass bei einer Neigebewegung neben der Druckkraft auch eine Zugkraft als Rückstellkraft auf das Ringelement wirkt. Bei einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine Verstelleinrichtung vorgesehen, mit welcher der Abstand zwischen dem Gelenk und dem Dämpfungselement entlang der Tragsäulenachse verstellt werden kann, wie nachfolgend genauer erläutert wird.
• Nach der vorliegenden Erfindung weist das Ringelement wenigstens zwei Bereiche, insbesondere Ringsektoren, mit jeweils unterschiedlichen elastischen Eigenschaften auf. Dadurch weist das Dämpfungselement in einem ersten Sektorbereich um die Tragsäule ein anderes Dämpfungsverhalten auf, als in einem zweiten Sektorbereich um die Tragsäule. Wird das Gehäuse in einer Richtung im Bereich des ersten Ringsektors gekippt, entsteht eine Rückstellkraft entsprechend den elastischen Eigenschaften des ersten Ringsektors. Wird das Gehäuse hingegen in einer anderen Richtung geneigt, die im Bereich des zweiten Ringsektors liegt, wird eine andere Rückstellkraft entsprechend den elastischen Eigenschaften des zweiten Ringsektors erzeugt. Auf diese Weise zeigt z. B. ein Bürostuhl mit einer erfindungsgemäßen Kippvorrichtung in diese beiden Kipprichtungen ein unterschiedliches Neigeverhalten.
• Das Ringelement kann z. B. aus einem Elastomer bestehen, bzw. aus Sektoren unterschiedlicher Elastomere, wie z. B. Gummi. Dabei kann ein erster Ringsektor eine Shore-D-Härte von ca. 30–40 Shore und ein zweiter Ringsektor eine Shore-D-Härte von ca. 45–70 Shore aufweisen. Bei einem Bürostuhl für Erwachsene erwiesen sich Härten von 35–40 Shore für die Seitenbewegungen, 45–55 Shore für die Bewegung nach vorne und 60–70 Shore für die Bewegung nach hinten als vorteilhaft. Dabei erzeugt ein eine große Härte bzw. ein hohes Elastizitätsmodul eine große Rückstellkraft und eine geringe Härte bzw. ein niedriges Elastizitätsmodul eine kleine Rückstellkraft, die einer Neigung des Gehäuses relativ zur Tragsäule entgegenwirkt.
• Die einzelnen Ringsektoren können die gleiche Größe haben oder unterschiedliche Winkelbereiche abdecken. Die Sektorengröße kann somit an ein bevorzugtes Neigeverhalten in bestimmten radialen Richtungen um die Tragsäulenachse angepasst werden. Beispielsweise kann das Ringelement in vier Ringsektoren unterteilt sein, wovon vorzugsweise wenigstens zwei diagonal gegenüberliegende Ringsektoren die gleichen elastischen Eigenschaften aufweisen. Ein Bürostuhl kann mit einer solchen Kippvorrichtung zu beiden Seiten das gleiche und nach vorne und hinten ein unterschiedliches Kippverhalten zeigen, wobei beispielsweise ein seitliches Kippen gegenüber einem Vor- oder Zurückkippen erschwert oder erleichtert sein kann.
• Bei einer alternativen Ausführungsform ist der elastische Teil des Ringelements aus Zugfeder- oder Druckfederelementen gebildet. Zwischen einer Innen- und einer Außenhülse, z. B. aus Metall, sind Federn angeordnet, so dass das Ringelement bei Belastung elastisch verformbar ist. Auch die Federelemente können bereichsweise mit verschiedenen Federhärten ausgestattet sein.
• Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Kippvorrichtung zum Neigen einer Fläche, insbesondere einer Sitzfläche, relativ zur Achse einer Tragsäule, auf der die Fläche angeordnet ist, vorgesehen, die eine Verstelleinrichtung zum Verstellen der Dämpfung einer Neigebewegung aufweist. Die Kippvorrichtung umfasst eine Tragsäule und ein längliches Gehäuse zur Aufnahme der Tragsäule, wobei entweder das Gehäuse außerhalb der Tragsäule oder die Tragsäule außerhalb des Gehäuses vorgesehen sein kann, wie vorher beschrieben wurde. Weiter umfasst die Kippvorrichtung ein Gelenk zwischen dem Gehäuse und der Tragsäule, welches das Gehäuse und die Tragsäule derart gelenkig verbindet, dass das Gehäuse gegenüber der Tragsäule in wenigstens einer Richtung relativ zur Tragsäulenachse neigbar ist. Vorzugsweise ist das Gelenk derart ausgebildet, dass eine Kippbewegung zwischen Gehäuse und Tragsäule in unterschiedliche radiale Richtungen relativ zur Tragsäulenachse möglich ist, wie vorher beschrieben wurde. Das Gelenk ist fest auf der Tragsäulenachse positioniert. Ferner ist ein Dämpfungselement vorgesehen, das zwischen dem Gehäuse und der Tragsäule derart angeordnet ist, dass es bei einer Neigung des Gehäuses derart elastisch verformbar oder auslenkbar ist, dass eine Rückstellkraft zwischen Gehäuse und Tragsäule wirkt.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Kippvorrichtung eine Verstelleinrichtung zum Verstellen eines Abstands zwischen dem Gelenk und dem Dämpfungselement entlang der Tragsäulenachse. Je nach Abstand des Dämpfungselements zum Gelenk wirkt bei einer Kipp- bzw. Neigebewegung zwischen Gehäuse und Tragsäule ein unterschiedlicher Hebel zur Kraftübertragung auf das Dämpfungselement, so dass das Dämpfungselement unterschiedlich stark verformt wird und somit eine unterschiedliche Rückstellkraft, bzw. Dämpfung erzielt wird.
• Erfindungsgemäß weist die Verstelleinrichtung ein Außengewinde am außen Angeordneten von Gehäuse und Tragsäule auf, d. h. das Außengewinde kann entweder an dem Gehäuse oder an der Tragsäule vorgesehen sein, je nachdem welches der beiden Teile außerhalb des anderen angeordnet ist. Weiter weist die Verstelleinrichtung eine Verstellmutter mit einer Ringnut am Innenumfang und einem Innengewinde auf, die auf dem Außengewinde angeordnet ist und auf diesem um mehrere Umdrehungen gedreht werden kann. Ferner ist wenigstens ein Langloch im außen Angeordneten von Gehäuse und Tragsäulenachse vorgesehen, das wenigstens teilweise entlang der Tragsäulenachse verläuft. Demnach ist das wenigstens eine Langloch an dem gleichen Bauteil wie das Außengewinde vorgesehen. Das wenigstens eine Langloch ist im Bereich des Außengewindes vorgesehen und unterbricht das Außengewinde über die Länge des Langlochs. Am Dämpfungselement ist wenigstens ein Mitnehmer angeordnet, der durch ein Langloch hindurch in die Ringnut der Verstellmutter eingreift. Der wenigstens eine Mitnehmer ragt somit durch das außen Liegende von Gehäuse und Tragsäule hindurch. Bei einer Drehung der Verstellmutter auf dem Außengewinde des Gehäuses, bzw. der Tragsäule, verschiebt sich die Verstellmutter entlang der Tragsäulenachse in Richtung des Gelenks oder von ihm weg. Der wenigstens eine Mitnehmer des Dämpfungselements ragt durch das wenigstens eine Langloch in die Ringnut der Verstellmutter, so dass das Dämpfungselement der Verschiebung der Verstellmutter folgt und ebenfalls relativ zum Gelenk verstellt wird. Der Mitnehmer wird durch die Verstellmutter im Langloch des Gehäuses bzw. der Tragsäule geführt.
• Das Dämpfungselement kann, wie oben beschrieben, als Ringelement mit unterschiedlichen Ringsektoren ausgebildet sein, kann aber auch als einheitlicher Ring oder als Klotz, z. B. als Gummiring oder Gummiklotz vorliegen. Vorzugsweise wird ein Ringelement verwendet, das konzentrisch zwischen dem Gehäuse und der Tragsäule angeordnet ist. Das Ringelement ist nicht am Gehäuse oder an der Tragsäule befestigt, sondern wird von der Verstellmutter, die auf dem Außengewinde des Gehäuses, bzw. der Tragsäule sitzt, gehalten, indem der wenigstens eine Mitnehmer des Dämpfungselements in die Ringnut der Verstellmutter eingreift. Vorzugsweise werden am Dämpfungselement zwei Mitnehmer vorgesehen, die in entgegengesetzte Richtungen vom Dämpfungselement abragen. Für jeden Mitnehmer ist ein Langloch vorgesehen, so dass das Dämpfungselement an zwei sich gegenüberliegenden Punkten von der Verstellmutter gehalten werden kann. Grundsätzlich können auch drei, vier oder mehr Mitnehmer und entsprechend viele Langlöcher vorgesehen werden. Die Mitnehmer sind vorzugsweise symmetrisch auf dem Außenumfang des Dämpfungselements verteilt. Das Dämpfungselement kann auf seiner Außenseite und/oder auf seiner Innenseite, die der Innenfläche, bzw. der Außenfläche des Gehäuses und der Tragsäule gegenüberliegen, eine reibungsarme Oberfläche aufweisen, die das Gleiten des Dämpfungselements entlang diesen Flächen erleichtert. Als reibungsarme Oberfläche können z. B. eine Metalloberfläche oder eine geeignete Kunststoffoberfläche dienen.
• Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verlaufen die Langlöcher parallel zur Tragsäulenachse. Die Verschiebebewegung der Verstellmutter entlang der Tragsäulenachse wird dabei allein in eine Linearbewegung des Dämpfungselements umgesetzt. Es ist aber auch möglich, die Langlöcher in einer Wendelform vorzusehen. Die Wendelform weist dabei eine deutlich größere Steigung auf als die Gewindeverbindung zwischen Verstellmutter und Gehäuse, bzw. Tragsäule, und die Steigung verläuft in der gleichen Richtung, wie die Gewindeverbindung. Die Verschiebebewegung der Verstellmutter wird dabei in eine Linear- und eine Rotationsbewegung des Dämpfungselements umgesetzt.
• Vorzugsweise ist die Länge des Außengewindes am Gehäuse, bzw. der Tragsäule, größer als die Länge des Innengewindes der Verstellmutter. Die Verstellmutter kann somit über einen Weg entlang der Tragsäulenachse verschoben werden, der größer ist als ihre Länge. Das Außengewinde kann über die gesamte Länge verlaufen, über die sich das Gehäuse und die Tragsäule überlappen. Ist beispielsweise das Gehäuse über einem Ende der Tragsäule und das Gelenk am Tragsäulenende vorgesehen, kann das Außengewinde vom Ende des Gehäuses, das von der Fläche abragt, bis zum Gelenk verlaufen. Das Dämpfungselement kann somit vom Ende des Gehäuses bis zum Gelenk verschoben werden. Der Abstand zum Gelenk kann dabei mittels der Verstellmutter kontinuierlich, d. h. stufenlos, eingestellt werden. Vorzugsweise kann das Dämpfungselement entlang einem Weg von 4–12 cm verstellt werden, in Abhängigkeit vom Gehäuse bzw. der Nutzung.
• Bei einer Ausführungsform ist das Gelenk zwischen dem Gehäuse und der Tragsäule als Kugelgelenk ausgebildet. Es können herkömmliche Kugelgelenke zum Einsatz kommen.
• Bei einer Variante des Gelenks weist eines von Gehäuse und Tragsäule einen konvexen Flächenbereich und das andere von Gehäuse und Tragsäule einen konkaven Flächenbereich auf, wobei der konvexe Flächenbereich gleitend auf dem konkaven Flächenbereich zu liegen kommt. Die Flächenbereiche können als Ringflächen am Innen-, bzw. Außenumfang des Gehäuses und der Tragsäule vorgesehen sein. Beispielsweise kann das innerhalb des Gehäuses aufgenommene Ende der Tragsäule kugelförmig ausgebildet sein, während die Innenseite des Gehäuses einen Bereich mit sich verjüngendem Durchmesser aufweist, der konkav geformt ist. Der verjüngte Durchmesser des Gehäuses ist kleiner als der Durchmesser der Tragsäule, so dass das kugelförmige Ende der Tragsäule an dem konkaven Bereich des Gehäuses aufliegt. Die Tragsäule kann in diesem kugelartigen Gelenk im Innenbereich des Gehäuses aus der konzentrischen Position ausgelenkt werden. Vorteilhafterweise ist mit einem solchen Gelenk auch eine Rotation von Gehäuse und Tragsäule relativ zueinander möglich.
• Bei einer anderen Ausführungsform wird das Gelenk von einem elastisch verformbaren Befestigungskranz gebildet, der im außen Angeordneten von Gehäuse und Tragsäule fest angeordnet ist und mit dem innen Liegenden von Gehäuse und Tragsäule eine Klemmverbindung ausbildet, die eine Bewegung entlang der Tragsäulenachse zwischen Gehäuse und Tragsäule verhindert. Der Befestigungskranz kann hierfür z. B. einen Stoppanschlag aufweisen, gegen den das innen liegende Bauteil nach dem vollständigen Einschieben in den Befestigungskranz anschlägt. Der Befestigungskranz ist derart elastisch verformbar, das das in ihm klemmende Gehäuse, bzw. die in ihm klemmende Tragsäule, aus einer konzentrischen Position ausgelenkt werden kann. Beispielsweise ist der Befestigungskranz innerhalb des Gehäuses angebracht und hält das Ende der Tragsäule in dem Gehäuse. Die Tragsäule kann dann nicht entlang der Tragsäulenachse relativ zum Gehäuse bewegt werden, kann jedoch relativ zum Gehäuse geneigt oder gekippt werden. Der Befestigungskranz kann z. B. aus einem Gummi, insbesondere einem Hartgummi, bestehen. Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist der Befestigungskranz in analoger Weise wie das Ringelement aufgebaut – Gummi oder Federelemente sind zwischen zwei Metall- oder Kunststoffhülsen angeordnet.
• Der Befestigungskranz kann auch einen Anschlag für das Dämpfungselement bilden, gegen den das Dämpfungselement beim Verstellen entlang der Tragsäulenachse in Richtung des Gelenks anschlägt. Der Befestigungskranz bildet somit auch einen Anschlag für die Verstellmutter. Alternativ können ein vorderer und hinterer Anschlag für die Verstellbewegung des Dämpfungselements auch durch das vordere und hintere Ende des wenigstens einen Langlochs gebildet werden. Die Länge eines Langlochs definiert in diesem Fall den Abstandsbereich über den das Dämpfungselement relativ zum Gelenk verstellt werden kann.
• Nach noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Stuhl mit einer Sitzfläche vorgesehen, wobei die Sitzfläche auf einer Tragsäule mit einer Standeinrichtung angeordnet ist und mittels einer erfindungsgemäßen Kippvorrichtung, wie vorher beschreiben, relativ zur Achse der Tragsäule neigbar ist. Der Stuhl umfasst demnach eine Kippvorrichtung mit einem Dämpfungselement in Form eines Ringelements, das wenigstens zwei Ringsektoren mit jeweils unterschiedlichen elastischen Eigenschaften aufweist, und/oder mit einer Verstelleinrichtung, wie oben erläutert.
• Eine derartige Verstelleinrichtung kann besonders vorteilhaft bei Stühlen, insbesondere Bürostühlen eingesetzt werden, die als Tragsäule einen Hubzylinder einer pneumatischen Sitzhöhenverstelleinrichtung verwenden. In diesem Fall wird das Ende des Hubzylinders, das aus der Pneumatikeinheit der Sitzhöhenverstelleinrichtung heraus ragt, innerhalb des Gehäuses aufgenommen, das an der Unterseite der Sitzfläche des Stuhles angeordnet ist. Beispielsweise kann das Ende des Hubzylinders in einen Befestigungskranz im Gehäuse eingeführt werden, bis es an einen Anschlag am Kranz anstößt. Dabei wird der Hubzylinder durch ein Dämpfungselement in Form eines Ringelements hindurchgeführt, das bereits am Innenumfang des Gehäuses angeordnet ist. Das Ringelement wird dabei durch die Mitnehmer von der Verstellmutter gehalten, die auf dem Außengewinde des Gehäuses sitzt. Das Ringelement kommt somit konzentrisch zwischen dem Außenumfang des Hubzylinders und dem Innenumfang des Gehäuses zu liegen und dient als Dämpfungselement bei einer Kippbewegung des Gehäuses relativ zum Hubzylinder.
• Das Ringelement wird derart bezüglich der Sitzfläche oder z. B. einer an der Sitzfläche angebrachten Rückenlehne ausgerichtet, dass die unterschiedlichen Ringsektoren in der gewünschten radialen Richtung um die Achse des Hubzylinders vorgesehen sind. Sie werden demnach in einer entsprechenden Ausrichtung innerhalb des Gehäuses positioniert. Beispielsweise werden Ringsektoren mit einer geringeren Härte auf einer rechten und einer linken Seite der Sitzfläche vorgesehen, während Ringsektoren mit einer höheren Härte an einer vorderen und einer hinteren Seite der Sitzfläche vorgesehen sind. Eine Person, die auf der Sitzfläche sitzt und eine Kraft auf die Sitzfläche und somit auf das Gehäuse ausübt, die das Gehäuse relativ zum Hubzylinder neigt, erfährt somit seitlich einen geringeren Widerstand als nach vorne und hinten.
• Mittels der Verstellschraube, die das Ringelement zwischen dem Gehäuse und dem Hubzylinder hält, kann der Abstand des Ringelements bezüglich des Gelenks verstellt werden, so dass die Stärke der Dämpfung der Kippbewegung des Bürostuhls eingestellt werden kann. Das Ringelement wird bei dieser Ausführungsform in parallel zur Achse des Gehäuses verlaufenden Langlöchern geführt, so dass das Ringelement relativ zum Gehäuse verdrehgesichert aber verschiebbar gelagert ist. Somit bleibt die Ausrichtung der unterschiedlichen Ringsektoren bezüglich der Sitzfläche des Stuhls erhalten, während der Abstand des Ringelements zum Gelenk verändert werden kann.
• Ein Stuhl nach der vorliegenden Erfindung ermöglicht das Einstellen von Parametern des Kipp-, bzw. Neigeverhaltens des Stuhls nach individuellen Anforderungen unterschiedlicher Personen, deren Sitzgewohnheiten und ergonomischen Vorschriften.
• Eine Kippvorrichtung wie sie eingangs beschrieben ist kann auch bei herkömmlichen Stühlen nachträglich montiert werden. Hierzu muss lediglich die Stuhlmechanik mit der Sitzfläche von der Tragsäule abgenommen, das Gehäuse mit einem erfindungsgemäßen Dämpfungselement und/oder einer erfindungsgemäßen Verstelleinrichtung für das Dämpfungselement an der Sitzfläche angebracht und die Tragsäule in das Gehäuse eingeführt werden. Die Kippvorrichtung kann somit als Nachrüstmodul für herkömmliche Stühle vorgesehen werden.
• KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
• Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen dargestellt, die lediglich zur Erläuterung dienen und nicht einschränkend auszulegen sind. Aus den Zeichnungen offenbar werdende Merkmale der Erfindung sollen einzeln und in jeder Kombination als zur Offenbarung der Erfindung gehörend betrachtet werden. In den Zeichnungen zeigen:
• 1: eine Seitenansicht in teilweise gebrochener Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Kippvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung,
• 2: einen Längsschnitt durch ein Gehäuse der ersten Ausführungsform,
• 3: eine schematische Darstellung eines Gelenkbauteils der ersten Ausführungsform, wobei 3 eine Seitenansicht und 3A eine Aufsicht zeigen,
• 4: einen Querschnitt durch ein Dämpfungselement nach der vorliegenden Erfindung,
• 5: eine Seitenansicht in teilweise gebrochener Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Kippvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung,
• 6: eine Seitenansicht in teilweise gebrochener Darstellung einer dritten Ausführungsform einer Kippvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung,
• 7: einen Längsschnitt durch ein Gehäuse der dritten Ausführungsform,
• 8a: eine schematische Darstellung einer Kippvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung in einer oberen Verstellposition,
• 8b: die Kippvorrichtung nach 8a in einer unteren Verstellposition,
• 9: eine schematische Darstellung eines Stuhls nach der vorliegenden Erfindung,
• 10: eine Verstellmutter in Seitenansicht (A) und Aufsicht (B), und
• 11: einen Adapter zum Nachrüsten von Altstühlen.
• Die Angaben „oben” und „unten”, „links” und „rechts” beziehen sich auf die Ausrichtung von Bauteilen, wie es in den Abbildungen der Figuren dargestellt ist.
• In 1 ist eine erste Ausführungsform einer Kippvorrichtung 50 nach der vorliegenden Erfindung mit einer Verstelleinrichtung und einem Gelenk 60 gezeigt. An einer Fläche 1, die z. B. als Sitzfläche dienen bzw. ausgestaltet sein kann, ist ein röhrenförmiges Gehäuse 2 vorgesehen, das im Wesentlichen senkrecht von der Fläche 1 abragt und ein oberes Ende 29 (vgl. 8) einer Tragsäule 3 in sich aufnimmt. Die Tragsäule 3 kann an ihrem anderen, dem unteren Ende, z. B. eine Standeinrichtung aufweisen, mit der die Tragsäule 3 auf einer Bodenfläche stehen kann. Das Gehäuse 2 weist auf seinem Außenumfang 30 ein Außengewinde 4 auf, das an einem unteren Ende 31 des Gehäuses 2 beginnt und sich in Richtung der Fläche 1 bis zum Gelenk 60 erstreckt. Im Gehäuse 2 sind zwei Langlöcher 5 vorgesehen, die parallel zur Achse A_G des Gehäuses 2 verlaufen. Die Langlöcher 5 beginnen nahe des unteren Randes 31 des Gehäuses 2 und erstrecken sich im Wesentlichen bis zu dem Gelenk 60, in der Ausführung der 1 ein Kugelgelenkelement 6. Die Langlöcher 5 sind an ihrem oberen und unteren Ende geschlossen. Auf dem Außengewinde 4 des Gehäuses 2 ist eine Verstellmutter 7 angeordnet, die an ihrem Innenumfang ein Innengewinde (nicht dargestellt), das in das Außengewinde 4 eingreift, und eine Ringnut 8 aufweist. Die Verstellmutter 7 ist auf dem Außengewinde 4 drehbar, so dass die Verstellmutter 7 in einer Linearbewegung entlang der Achse A_G des Gehäuses 2 bewegt werden kann.
• Im Inneren des Gehäuses 2 ist ein Dämpfungselement 70 in Form eines Ringelements 9 zwischen einer Wandung 10 des Gehäuses 2 und dem Außenumfang der Tragsäule 3 angeordnet. In 1 befindet sich die Kippvorrichtung 50 in einer Ausgangsposition, in der das Gehäuse 2, das Ringelement 9 und die Tragsäule 3 konzentrisch zueinander um die gleiche Achse A angeordnet sind, d. h. die Achse der Tragsäule A_T und die Achse des Gehäuses A_G fallen zusammen. Das Ringelement 9 weist an seinem Außenumfang zwei Mitnehmer 11 in Form von Stiften, Bolzen oder dergleichen auf, die senkrecht vom Ringelement 9 radial nach außen abstehen und durch je ein Langloch 5 in die Ringnut 8 der Verstellmutter 7 ragen. Das Ringelement 9 wird daher von der Verstellmutter 7 in einem Abstand d vom Zentrum Z des Kugelgelenkelements 6 gehalten.
• Bei einem Drehen der Verstellmutter 7 auf dem Gehäuse 2 wird die Verstellmutter 7 entlang der Achse A_G des Gehäuses 2 geschraubt und bewegt sich z. B. in Richtung des unteren Endes des Gehäuses 2. Das Ringelement 9, das mittels der Mitnehmer 11 in der Ringnut 8 der Verstellmutter 7 gehalten wird, folgt der Linearbewegung der Verstellmutter 7, ist jedoch durch die Führung der Mitnehmer 11 innerhalb der Langlöcher 5 an einer Rotationsbewegung gehindert, d. h. verdrehgesichert, so dass seine Drehposition innerhalb des Gehäuses 2 unverändert bleibt. Das Drehen der Verstellmutter 7 erfolgt in einfacher Weise von Hand, kann aber auch durch einen Motor ausgeführt werden.
• In 2 ist ein Schnitt durch das Gehäuse 2 gezeigt. Das Gehäuse 2 weist neben den Langlöchern 5 (nur eines in 2 sichtbar) und dem Außengewinde 4 Bohrungen 12 an einem abgeschlossenen, oberen Ende auf. Die Bohrungen 12 können der Befestigung des Gehäuses 2 an der Fläche 1 dienen, indem z. B. Schrauben die Fläche 1 und das Gehäuse 2 verbinden. Die Innenseite des Gehäuses 2 weist einen nach innen ragenden Absatz 13 auf, der z. B. als Anschlag für das Ringelement 9 dienen kann. Das Ringelement 9 kann bis zum Anschlag an den Absatz 13 innerhalb des Gehäuses 2 in Richtung der Fläche 1 eingeschoben werden. Im Gehäuse 2 sind zwei Bereiche vorgesehen, ein Lageraufnahmebereich 38 und ein Aufnahmebereich für die Verstellung 39. Die beiden Bereiche können konstruktiv voneinander unterscheidbar sein, wie in 2 dargestellt, indem der eine Bereich einen geringeren Durchmesser hat als der andere und ein Absatz 13 als Anschlag ausgebildet ist, oder sie können übergangslos aneinander angrenzen. Im Lageraufnahmebereich 38 ist das Gelenk 60 aufgenommen und im Aufnahmebereich für die Verstellung 39 das Dämpfungselement 70.
• Wie in 3 gezeigt ist, weist das Kugelgelenkelement 6 ein Gelenkkopfelement 14 und eine ringförmige Gelenkhalterung 15 auf, die als Gelenkpfanne für das Gelenkkopfelement 14 dient, so dass das Gelenkkopfelement 14 in alle Richtungen beweglich in der Gelenkhalterung 15 gelagert ist. Hierfür weist das Gelenkkopfelement 14 an seinem Außenumfang einen konvexen Flächenbereich 16 und die Gelenkhalterung 15 an ihrem Innenumfang einen konkaven Flächenbereich auf, entlang dem der konvexe Flächenbereich 16 gleitend geführt ist. Der Außendurchmesser der Gelenkhalterung 15 ist auf den Innendurchmesser des Gehäuses 2 abgestimmt, so dass die Gelenkhalterung 15 formschlüssig in dem Gehäuse 2 aufgenommen werden kann. Die Gelenkhalterung 15 kann z. B. durch eine Verschraubung mit dem Gehäuse 2 verbunden werden. Das Gelenkkopfelement 14 weist an einer oberen und einer unteren Seite, die nicht von der konvexen Fläche 16 abgedeckt sind, eine Abflachung 35 (vgl. 3A) auf. Die beiden Abflachungen verlaufen im Wesentlichen parallel zueinander und senkrecht zur Achse der Gelenkhalterung 15. Ein zentraler Durchgang 37 ist vorgesehen, in dem das obere Ende 29 der Tragsäule 3 aufgenommen wird und über den eine Verstellung der Gasdruckfeder erfolgen kann. In der Regel ist die Tragsäule 3 am oberen Ende 29 konisch angeschliffen. Auf diesen Konus wird das Gelenk 60, z. B. das Kugelgelenkelement 6, der Befestigungskranz 20 oder konvexer Flächenbereich 22, direkt oder mittels eines Adapters gesteckt. Das Kugelgelenkelement 6 kann dabei bis an die Unterkante der Bohrung 12 (vgl. 2) in das Gehäuse 2 eingeschoben werden.
• In 4 ist ein Querschnitt durch ein Ringelement 9 aus elastischem Material gezeigt, das vier Ringsektoren 9a, 9b, 9c und 9d mit jeweils unterschiedlichen elastischen Eigenschaften aufweist, wobei die sich diagonal gegenüberliegenden Ringsektoren 9b und 9d die gleichen elastischen Eigenschaften aufweisen. Weiter weist das Ringelement 9 an seinem Außenumfang einen äußeren Gleitring 17 und an seinem Innenumfang einen inneren Gleitring 18 auf. Die Gleitringe 17 und 18 bestehen z. B. aus Metall und können z. B. mit dem elastischen Material des Ringelements heißvulkanisiert sein. In 4 sind ferner zwei Bohrungen 19 gezeigt, welche die Mitnehmer 11 (nicht gezeigt) aufnehmen können. Die Abmessungen des Außen- und des Innendurchmessers des Ringelements 9 sind auf den Innendurchmesser des Gehäuses 2 und den Außendurchmesser der Tragsäule 3 abgestimmt, so dass das Ringelement 9 in dem Zwischenraum zwischen dem Gehäuse 2 und der Tragsäule 3 aufgenommen werden kann. Vorzugweise liegt das Ringelement 9 sowohl an der Innenfläche 32 des Gehäuses 2 als auch an der Außenfläche 33 der Tragsäule 3 an.
• In 5 ist eine zweite Ausführungsform einer Kippvorrichtung 50 nach der vorliegenden Erfindung gezeigt. Bauteile, die der Ausführungsform aus den 1 bis 4 entsprechen, tragen gleiche Bezugszeichen. Wie vorher weist die Kippvorrichtung 50 ein Gehäuse 2 an einer Fläche 1 und eine Tragsäule 3 teilweise innerhalb des Gehäuses 2 auf. Ein Ringelement 9 ist zwischen dem Gehäuse 2 und der Tragsäule 3 angeordnet und wird mittels Mitnehmern 11 durch Langlöcher 5 in der Ringnut 8 der Verstellmutter 7 gehalten, die auf einem Außengewinde 4 des Gehäuses 2 verstellbar ist. Innerhalb des Gehäuses 2 ist ein Gelenk 60 in der Form eines Befestigungskranzes 20 aus elastisch verformbarem Material angeordnet. Der Befestigungskranz 20 ist ähnlich wie das Ringelement 9 aufgebaut – er hat einen Innen- und einen Außenring (nicht dargestellt). Der Innenring bildet eine konische Aufnahme für den Konus des oberen Endes 29 (vgl. 8) der Tragsäule 3. Es ist vorgesehen, dass der Befestigungskranz 20 mit mehreren unterschiedlich harten Ringelementen bestückt ist. Der Befestigungskranz 20 liegt mit seiner Außenfläche 34 an der Innenfläche 32 (vgl. 2) des Gehäuses 2 an und ist vorzugsweise an dem Gehäuse 2 befestigt. Der Befestigungskranz 20 ist entsprechend seiner Gelenkfunktion im Lageraufnahmebereich 38 (vgl. 2) des Gehäuses 2 angeordnet. Die Tragsäule 3 und der Befestigungskranz 20 bilden eine Klemmverbindung aus, so dass die Tragsäule 3 nicht entlang der Achse A_T der Tragsäule innerhalb des Befestigungskranzes 20 verschoben werden kann. Die untere Kante des Befestigungskranzes 20 kann einen oberen Anschlag für das Ringelement 9 bilden, wenn das Ringelement 9 mittels der Verstellmutter 7 in Richtung der Fläche 1 verschoben wird.
• Bei der ersten und zweiten Ausführungsform kann ein Betätigungselement einer Gasdruckfeder 3' (vgl. 8), das nach oben in Richtung der Fläche 1 von der Tragsäule 2 abragt, wie es bei herkömmlichen Gasdruckfedern vorgesehen ist, nach oben durch das Gelenk 60 hindurch ragen. Das Betätigungselement kann also durch einen zentralen Durchgang am Gelenkkopfelement 6 oder durch den Befestigungskranz 20 hervorstehen. Zur Betätigung des Betätigungselements kann beispielsweise ein Auslöser seitlich durch das Gehäuse 2 heraustreten, um eine manuelle Auslösung der Gasdruckfeder 3' zu ermöglichen.
• In den 6 und 7 ist eine dritte Ausführungsform einer Kippvorrichtung 50 nach der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Ausgestaltung der Verstelleinrichtung mit Gehäuse 2, Tragsäule 3, Verstellmutter 7 und Ringelement 9 entspricht im Wesentlichen den Ausführungsformen aus den 1 bis 4 oder 5 und tragen wiederum gleiche Bezugszeichen. Wie in 7 zu erkennen ist, weist das Gehäuse 2 am Innenumfang im oberen Bereich einen konkaven Flächenbereich 21 auf, der sich an einen unteren Bereich mit großem Innendurchmesser anschließt, in dem das Ringelement 9 angeordnet ist. Der konkave Flächenbereich 21 ist als Halbkugel ausgebildet, die das Gehäuse 2 oben abschließt und an die Fläche 1 angrenzt. Im Abschlussbereich sind zwei Bohrungen 12 vorgesehen, mit welchen das Gehäuse 2 an der Fläche 1 angebracht werden kann.
• Die Tragsäule 3 weist am oberen Ende einen konvexen Flächenbereich 22 auf, der als Halbkugel ausgebildet ist und pilzartig über den Außenumfang der Tragsäule 3 in radialer Richtung hinaus steht. Die Halbkugel kann als gesondertes Bauteil auf eine bestehende Tragsäule fest aufgesetzt werden oder kann an dieser angeformt sein. Der Außenumfang der Halbkugel mit dem konvexen Flächenbereich 22 entspricht im Wesentlichen dem Innenumfang des Gehäuses 2, so dass zwischen dem Gehäuse 2 und der Tragsäule 3 ein lichter Abstand entsteht. Der konkave Flächenbereich 21 und der konvexe Flächenbereich 22 kommen gleitend aufeinander zu liegen, so dass die Tragsäule 3 innerhalb des Gehäuses 2 in allen Richtungen beweglich gelagert ist. Das Gelenk 60 wird folglich aus dem Wirken von konkavem Flächenbereich 21 und konvexem Flächenbereich 22 gebildet.
• 10 zeigt eine Verstellmutter 7 in Seitenansicht (A) und Aufsicht (B). Mit gestrichelter Linie ist die Ringnut 8 eingetragen. Es ist ersichtlich, dass sie vollständig umlaufend ist, so dass der Mitnehmer 11 in ihr und damit von der Verstellmutter 7 geführt wird. Es sind in der gezeigten Ausführung zwei Bohrungen 36 vorhanden, durch die der Mitnehmer 11 montiert, d. h. mit dem Dämpfungselement verbunden werden kann.
• In den 8a und 8b ist eine Kippvorrichtung 50 in unterschiedlichen Verstellpositionen schematisch dargestellt. In 8a ist eine Tragsäule 3 in Form einer Gasdruckfeder 3' mit Standrohr 23 gezeigt, die an seinem oberen Ende ein Betätigungselement 24 aufweist, mit welchem die Gasdruckfeder 3' aktiviert werden kann. Die Gasdruckfeder 3' ist in einem Befestigungskranz 20 innerhalb des Gehäuses 2 aufgenommen, wie bei 5 beschrieben. Die Verstellmutter 7 ist auf dem Außengewinde 4 des Gehäuses 2 in eine obere Position geschraubt, so dass sie das Ringelement 9 in einer oberen Verstellposition mit einem kleinen Abstand d zum Zentrum Z des Gelenks 60 hält. In 8b ist die Kippvorrichtung in einer unteren Verstellposition, in der die Verstellmutter 7 auf dem Gehäuse 2 nach unten geschraubt ist, so dass sie das Ringelement 9 in einem großen Abstand D relativ zum Zentrum Z des Gelenks hält.
• In den 8a und 8b ist eine Kippvorrichtung in einer ausgelenkten Position schematisch dargestellt. Dabei wurde das Gehäuse 2 aus der Ausgangsposition, wie sie in den 1, 5 und 6 gezeigt ist, relativ zur Tragsäule 3 gekippt, bzw. geneigt. In dieser ausgelenkten Position stehen die Achsen der Tragsäule A_T und des Gehäuses A_G in einem Winkel α zueinander. Hierfür wurde z. B. über die Fläche 1 eine Kraft auf das Gehäuse 2 ausgeübt, welche das Gehäuse 2 im Gelenk 60 um das Zentrum Z relativ zur Tragsäulenachse A_T verkippt, z. B. nach rechts wie in den 8a und 8b dargestellt. Dabei wird die Kraft auf das Ringelement 9 im Zwischenraum zwischen dem Gehäuse 2 und der Tragsäule 3 übertragen, so dass dieses verformt wird. Bei einem Ringelement 9, wie es in 4 gezeigt ist, wird dieses dadurch auf einer Seite komprimiert (in den 8a und 8b auf der rechten Seite) und auf der diagonal gegenüberliegenden Seite (in den 8a und 8b auf der linken Seite) gedehnt. Durch die Verformung des Ringelements 9 wird eine Rückstellkraft erzeugt, die das Gehäuse 2 wieder in die Ausgangsposition zurückzustellen sucht.
• In 8a besteht zwischen dem Zentrum Z des Gelenks 60 und dem Ringelement 9 ein kleiner Abstand d, was bewirkt, dass eine geringe Kraft zum Kippen des Gehäuses 2 erforderlich ist. In 8b ist zwischen dem Zentrum Z des Gelenks und dem Ringelement 9 ein großer Abstand D eingestellt, so dass eine große Kraft zum Kippen aufgebracht werden muss. Je weiter die Verstellmutter 7 und damit das Ringelement 9, d. h. Dämpfungselement 70 von dem Gelenk 60 entfernt sind, desto härter ist die Lagerung.
• In 9 ist ein Stuhl 40 nach der vorliegenden Erfindung mit einer Kippvorrichtung 50 gezeigt, wie sie in den 1 bis 8 beschrieben wurde. Die 9a und 9b deuten die Beweglichkeit des Stuhls 40 an. Schematisch dargestellt ist eine Seitenbewegung. Bevorzugt ist jedoch eine Pendelbewegung, d. h. Beweglichkeit in alle Richtungen möglich. Der Stuhl 40 umfasst eine Fläche 1 als Sitzfläche, eine Tragsäule in Form einer Gasdruckfeder 3' mit Standrohr 23, die auf einer Standeinrichtung 25 angebracht ist, und ein Gehäuse 2 mit einer Verstellmutter 7. Von der Fläche 1 ragt nach oben eine Rückenlehne 26 ab, die seitlich mit Armstützen 27 und oben mit einer Kopfstütze 28 versehen ist. Die Kippvorrichtung 50 ist z. B., wie in den 8a und 8b gezeigt, ausgebildet. Eine Gewichtsverlagerung einer Person, die auf der Fläche 1 des Stuhls sitzt, erzeugt eine bestimmte Kraft auf das Gehäuse 2. Je nachdem, ob das Ringelement 9 einen großen Abstand D oder einen kleinen Abstand d zum Zentrum Z des Gelenks aufweist, wird eine größere oder eine kleinere Kraft auf das Ringelement 9 übertragen und kann daher eine größere oder kleinere Auslenkung des Gehäuses 2 aus der Ausgangsposition entgegen der Rückstellkraft des elastisch verformten Ringelements 9 erzielen. Ein Stuhl 40 mit einer solchen Kippvorrichtung zeigt damit je nach Einstellung des Ringelements 9 als Dämpfungselement ein weiches oder hartes Kipp- oder Neigeverhalten. Dabei kann das Verhalten mit der erfindungsgemäßen Verstelleinrichtung kontinuierlich eingestellt werden und eine beliebige Einstellung zwischen einem maximal harten Verkippen bei einer untersten Position des Dämpfungselements und einem maximal weichen Verkippen bei einer obersten Position des Dämpfungselements gewählt werden. Die oberste und die unterste Position des Dämpfungselements sind durch die Anschläge der Mitnehmer 11 an den Enden der Langlöcher 5 definiert.
• Wird bei dem Stuhl 50 ein Ringelement 9 mit unterschiedlichen Ringsektoren 9a, 9b, 9c und 9d verwendet, wie es in 4 dargestellt ist, entsteht bei einer Auslenkung des Gehäuses 2 durch eine Gewichtsverlagerung der sitzenden Person in die jeweilige Richtung eines Ringsektors eine unterschiedlich große Rückstellkraft auf Grund der unterschiedlichen elastischen Eigenschaften der einzelnen Ringsektoren. Dabei kann durch ein Verstellen des Ringelements 9 als Ganzes ein weicheres oder härteres Kippverhalten einheitlich für alle Kipprichtungen eingestellt werden. Die sich diagonal gegenüberliegenden Ringsektoren 9b und 9d, welche die gleichen elastischen Eigenschaften aufweisen, sind auf der linken, bzw. der rechten Seite des Stuhl 40 vorgesehen, während die Ringsektoren 9a und 9c an einer vorderen Seite bzw. einer hinteren Seite am Stuhl 40 zu liegen kommen. Die Ringsektoren 9b und 9d weisen ein niedrigeres Elastizitätsmodul als die Ringsektoren 9a und 9c auf, so dass der Stuhl seitlich ein weicheres Neigeverhalten zeigt, als in die Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung.
• Eine auf einem Stuhl 40 nach der vorliegenden Erfindung sitzende Person kann das Kipp- oder Neigeverhalten der Sitzfläche 1 des Stuhles nach ihren persönlichen Wünschen einstellen, so dass ein dynamisches Sitzen entsprechend individueller Vorgaben ermöglicht wird und auch ein langes Sitzen nicht unangenehm wird.
• In 11 ist ein Adapter 100 gezeigt, wobei in 11A der Adapter in Seitenansicht und in 11B in Aufsicht dargestellt ist. Der Adapter 100 dient zur Nachrüstung von Altstühlen. Damit kann die erfindungsgemäße Kippvorrichtung 50 auch in Stühle eingebaut werden, die ohne jegliche Neigemöglichkeit sind oder die mit anderen Stuhlmechaniken, z. B. Synchronmechanik, Rückenneigemechanik oder Wippmechanik, ausgestattet sind, wo jedoch die Möglichkeit zum Pendeln fehlt. Der Adapter 100 weist einen konusförmigen Fortsatz 101 mit einer Durchgangsöffnung 104 auf, sowie einen Flansch 102, über welchen die Montage an einem Stuhl erfolgt. Zur Montage sind mehrere Bohrungen 103 vorgesehen. Der Adapter 100 wird auf einem Gehäuse 2 der Kippvorrichtung montiert und wird dann mit Hilfe des konusförmigen Fortsatzes 101 in eine Mechanik eines herkömmlichen Stuhls montiert.
• Bezugszeichenliste

1

Fläche

2

Gehäuse

3

Tragsäule

3'

Gasdruckfeder

4

Außengewinde

5

Langloch

6

Kugelgelenkelement

7

Verstellmutter

8

Ringnut

9

Ringelement

9a,

b, c, d Ringsektoren

10

Wandung

11

Mitnehmer

12

Bohrung

13

Absatz

14

Gelenkkopfelement

15

Gelenkhalterung

16

konvexer Flächenbereich

17

Außengleitring

18

Innengleitring

19

Bohrung

20

Befestigungskranz

21

konkaver Flächenbereich

22

konvexer Flächenbereich

23

Standrohr

24

Betätigungselement

25

Standeinrichtung

26

Rückenlehne

27

Armstütze

28

Kopfstütze

29

oberes Ende einer Tragsäule

30

Außenumfang des Gehäuses

31

unteres Ende des Gehäuses

32

Innenfläche des Gehäuses

33

Außenfläche der Tragsäule

34

Außenfläche des Befestigungskranzes

35

Abflachung oder Durchgang

36

Bohrung

37

zentraler Durchgang

38

Lageraufnahmebereich

39

Aufnahmebereich für die Verstellung

40

Stuhl

50

Kippvorrichtung

60

Gelenk

70

Dämpfungselement

100

Adapter

101

konusförmiger Fortsatz

102

Flansch

103

Bohrung

104

Durchgangsöffnung

d

Abstand klein

D

Abstand groß

Z

Zentrum

A_T

Achse der Tragsäule

A_G

Achse des Gehäuses Winkel zwischen A_T und A_G

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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• Zitierte Patentliteratur
• DE 4400395 A1 [0002]
• WO 00/24295 [0003]

Claims (12)

1. Kippvorrichtung (50) zum Neigen einer Fläche (1), insbesondere einer Sitzfläche, relativ zu einer Achse (A_T) einer Tragsäule (3), auf der die Fläche angeordnet ist, umfassend: • ein längliches Gehäuse (2), das fest mit der Fläche (1) verbunden oder verbindbar ist und mit einem Ende der Tragsäule (3) derart angeordnet ist, dass das Gehäuse (2) und die Tragsäule (2) konzentrisch übereinander liegen und entweder das Gehäuse (2) oder die Tragsäule (2) außen angeordnet ist, • ein Gelenk (60), das das Gehäuse (2) und die Tragsäule (3) derart gelenkig verbindet, dass das Gehäuse (2) gegenüber der Tragsäule (3) in wenigstens einer Richtung relativ zur Tragsäulenachse neigbar ist, • ein Dämpfungselement (70), das zwischen dem Gehäuse (2) und der Tragsäule (3) derart angeordnet ist, dass es bei einer Neigung des Gehäuses (2) derart elastisch verformbar oder auslenkbar ist, dass eine Rückstellkraft zwischen Gehäuse (2) und Tragsäule (3) wirkt, und • eine Verstelleinrichtung zum Verstellen eines Abstands (d; D) zwischen dem Gelenk (60) und dem Dämpfungselement (70) entlang der Tragsäulenachse, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung umfasst: • ein Außengewinde (4) am außen Angeordneten von Gehäuse (2) und Tragsäule (3), • eine Verstellmutter (7) mit einer Ringnut (8) am Innenumfang und mit einem Innengewinde, die auf dem Außengewinde (4) angeordnet und um mehrere Umdrehungen drehbar ist, • wenigstens ein Langloch (5) im außen Angeordneten von Gehäuse (2) und Tragsäule (3), das wenigstens teilweise entlang der Tragsäulenachse (A_T) verläuft und • wenigstens einen am Dämpfungselement (70) angeordneten Mitnehmer (11), der durch ein Langloch (5) hindurch in die Ringnut (8) der Verstellmutter (7) eingreift, wobei das Dämpfungselement (70) bei einer Drehung der Verstellmutter (7) auf dem Außengewinde (4) entlang der Tragsäulenachse relativ zum Gelenk (6) verstellbar ist.
2. Kippvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) rohrartig ausgebildet ist und das eine Ende der Tragsäule (3) in sich aufnimmt.
3. Kippvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Langloch (5) parallel zur Tragsäulenachse (A_T) bzw. Gehäuseachse (A_G) verläuft.
4. Kippvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk (60) als Kugelgelenk (6) ausgebildet ist.
5. Kippvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass eines von Gehäuse (2) und Tragsäule (3) einen konvexen Flächenbereich (22) und das andere von Gehäuse (2) und Tragsäule (3) einen konkaven Flächenbereich (21) aufweist, auf dem der konvexe Flächenbereich (22) gleitend zu liegen kommt.
6. Kippvorrichtung nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk (60) von einem elastisch verformbaren Befestigungskranz (20) gebildet wird, der im außen Angeordneten von Gehäuse (2) und Tragsäule (3) angeordnet ist und mit dem innen Liegenden von Gehäuse (2) und Tragsäule (3) eine Klemmverbindung ausbildet, die eine Bewegung entlang der Tragsäulenachse (A_T) zwischen Gehäuse (2) und Tragsäule (2) verhindert.
7. Kippvorrichtung zum Neigen einer Fläche, insbesondere einer Sitzfläche, relativ zur Achse einer Tragsäule (A_T), auf der die Fläche angeordnet ist, umfassend: • ein längliches Gehäuse (2), das fest mit der Fläche (1) verbunden oder verbindbar ist und ein Ende der Tragsäule (3) aufnimmt, • ein Gelenk (60), das das Gehäuse (2) und die Tragsäule (3) derart gelenkig verbindet, dass das Gehäuse (2) gegenüber der Tragsäule (3) in verschiedenen Richtungen relativ zur Tragsäulenachse neigbar ist und • ein Dämpfungselement (70), das zwischen dem Gehäuse (2) und der Tragsäule (3) derart angeordnet ist, dass es bei einer Neigung des Gehäuses (2) derart elastisch verformbar oder auslenkbar ist, dass eine Rückstellkraft zwischen Gehäuse (2) und Tragsäule (3) wirkt, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (70) als Ringelement (9) ausgebildet ist, welches konzentrisch zwischen dem Gehäuse (2) und der Tragsäule (3) vorgesehen ist und wenigstens zwei Bereiche, insbesondere Ringsektoren (9a, 9b), mit jeweils unterschiedlichen elastischen Eigenschaften aufweist.
8. Kippvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringelement (9) in wenigstens vier Ringsektoren (9a, 9b, 9c, 9d) unterteilt ist, wobei wenigstens zwei sich diagonal gegenüberliegende Ringsektoren (9b, 9d) die gleichen elastischen Eigenschaften aufweisen.
9. Kippvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringelement (9) aus einem Elastomer besteht, der von einer Metallwandung umgeben ist, wobei die Metallwandungen bevorzugt als Innengleitring (18) und Außengleitring (17) ausgebildet sind.
10. Kippvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Ringsektor (9a) eine Shore-D-Härte von ca. 30–40 Shore und ein zweiter Ringsektor (9b) eine Shore-D-Härte von ca. 45–70 Shore aufweist.
11. Stuhl (40), insbesondere Bürostuhl, mit einer Sitzfläche, die auf einer Tragsäule (3) mit einer Standeinrichtung (25) angeordnet ist und mittels einer Kippvorrichtung (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 relativ zur Achse (A_T) der Tragsäule neigbar ist.
12. Stuhl nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragsäule (3) durch eine Gasdruckfeder (3') einer pneumatischen Sitzhöhenverstelleinrichtung gegeben ist.

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