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Die Erfindung betrifft eine Synchronmechanik für eine korrelierte Sitz-Rückenlehnen-Bewegung eines Bürostuhles, mit einem auf einer Stuhlsäule plazierbaren Basisträger, einem Sitzträger und einem Rückenlehnenträger.
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Unter der Bezeichnung „Synchronmechanik” werden Baugruppen im Sitzunterbau eines Bürostuhles verstanden, die für eine miteinander gekoppelte, eine bestimmte Relativbewegung von Sitz- und Rückenlehne zueinander mit sich bringende Kinematik sorgen. Auf dem Sitzträger ist der in aller Regel mit einer gepolsterten Sitzfläche versehene Sitz des Bürostuhles montiert. Der Rückenlehnenträger, der sich in gängiger Weise von der eigentlichen Synchronmechanik nach hinten erstreckt, trägt an einem nach oben verlaufenden Ausleger die Rückenlehne des Bürostuhles. Sitzträger und Rückenlehnenträger sind üblicherweise derart gelenkig gekoppelt, daß eine Schwenkbewegung der Rückenlehne nach hinten – wie sie beispielsweise durch ein Anlehnen des Stuhlbenutzers an die Rückenlehne hervorgerufen werden kann – eine Absenkbewegung der Hinterkante des Sitzes nach unten induziert.
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Für eine komfortable Benutzung des Stuhles ist es von Vorteil, wenn sich der Schwenkwiderstand der Rückenlehne in Abhängigkeit von dem Gewicht des Benutzers einstellen läßt. Zur Änderung des Schwenkwiderstandes der Rückenlehne weisen derartige Synchronmechaniken zumeist eine mehr oder weniger aufwendige Federanordnung zum Vorspannen der Synchronmechanik auf.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Synchronmechanik bereitzustellen, die konstruktiv besonders einfach aufgebaut und daher kostengünstig herstellbar ist und dennoch den Benutzungskomfort einer herkömmlichen Synchronmechanik zur Verfügung stellt. Insbesondere soll die Synchronmechanik keine oder nur wenige bzw. schwache Federelemente benötigen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Synchronmechanik nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, daß der Sitzträger unmittelbar, d. h. direkt und ohne Verwendung eines Koppelelementes, wie eines Lenkers oder dergleichen, mit dem Basisträger gelenkig verbunden, wobei zugleich der unmittelbar mit dem Basisträger verbundene, nämlich um eine Querachse am Basisträger verschwenkbare Rückenlehnenträger mit dem Sitzträger gelenkig verbunden ist derart, daß eine Schwenkbewegung der Rückenlehne nach hinten eine Anhebebewegung des vorderen Bereichs des Sitzträgers induziert.
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Eine grundlegende Idee der Erfindung besteht darin, daß der Benutzer des Bürostuhles sich durch eine Belastung der Rückenlehne selbst nach oben hebt. Mit anderen Worten arbeitet der Benutzer beim Betätigen der Synchronmechanik durch Zurückdrücken der Rückenlehne gegen sein eigenes, auf dem Sitz aufliegendes Gewicht. Der gewünschte Schwenkwiderstand stellt sich somit quasi selbsttätig aufgrund des Gewichtes des Benutzers ein. Aus dem Stand der Technik bekannte Federanordnungen zur Einstellung des Schwenkwiderstandes (z. B. in Gestalt mehrerer parallel geschalteter Druck- oder Zugfedern) und aufwendige Einstellmechanismen (Schneckengetriebe, Zahnräder, Gewindestangen usw.) sind nicht erforderlich. Hierdurch verringern sich die Herstellungskosten der Synchronmechanik erheblich. Zugleich erhöht sich die Ausfallsicherheit.
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Die für die „selbsteinstellende” Mechanik der vorliegenden Erfindung erforderliche Hebelgeometrie wird dadurch erreicht, daß die Schwenkachse der Verbindung des Rückenlehnenträgers mit dem Basisträger in Sitzlängsrichtung gesehen hinter der Gelenkachse der Verbindung des Rückenlehnenträgers mit dem Sitzträger angeordnet ist.
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Die Anzahl der Bauteile und damit die Herstellungskosten sind besonders gering, weil sowohl der Rückenlehnenträger mit dem Basisträger, als auch der Sitzträger mit dem Basisträger unmittelbar, d. h. direkt und ohne Zwischenschaltung eines zusätzlichen Bauteils, gelenkig verbunden ist.
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Durch die konstruktive Anordnung der Bauelemente wird bei einem Verschwenken der Rückenlehne der vordere Bereich des Sitzträgers angehoben. Hierbei vergrößert sich der Abstand zwischen dem vorderen Bereich des Sitzträgers und dem Basisträger, während der hintere Bereich des Sitzträgers mit dem basisträger fest verbunden bleibt. Es erfolgt somit ein Neigen des Sitzes nach hinten um die Schwenkachse der Sitzträger-Basisträger-Verbindung in einem definierten Verhältnis zu der Bewegung der Rückenlehne. Hierdurch gibt sich der gewünschte Synchroneffekt, bei dem sich der Winkel des Sitzträgers zum Rückenlehnenträger ändert.
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Das Gewicht des Benutzers wirkt sich direkt auf den von dem Benutzer spürbaren Schwenkwiderstand aus. Ein leichter Benutzer muß bei einem Verschwenken einen deutlich geringeren Schwenkwiderstand überwinden, als ein schwerer Benutzer. Subjektiv ergibt sich für jeden Benutzer der gleiche „gefühlte” Widerstand beim Verschwenken der Rückenlehne. Durch die Anordnung der Schwenklager und Gelenke und deren Ausgestaltung kann die Synchronbewegung des Sitzträgers individuell an die an den Stuhl gestellten Anforderungen angepaßt werden. So ist beispielsweise durch eine Änderung des Abstandes zwischen den Schenklagern bzw. Gelenken einstellbar, wie stark sich der Sitzträger bei einem Verschwenken der Rückenlehne neigt.
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Verglichen mit den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen wird erfindungsgemäß ein konstruktiv vergleichsweise einfacher Schwenkmechanismus vorgestellt, bei dem der sogenannte „Hemdauszieheffekt” deutlich verringert ist. Anders ausgedrückt wird ein besonders hoher Sitzkomfort erreicht, ohne daß auf aufwendigere und teure Lösungen zurückgegriffen werden muß.
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Gegenüber anderen bereits bekannten „selbsteinstellenden” Mechaniken zeichnet sich die vorliegende Synchronmechanik dadurch aus, daß sie besonders flachbauend ist, so daß eine entsprechende Baugruppe nur sehr wenig Bauraum benötigt. Zugleich ist die Mechanik extrem einfach aufgebaut. Die gewünschte Synchronbewegung kann mit den drei bekannten Komponenten Rückenlehnenträger, Basisträger und Sitzträger verwirklicht werden, welche mit Hilfe von nur drei Anlenkpunkten miteinander verbunden sind.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Hierbei zeigen:
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1 eine Seitenansicht der Synchronmechanik in der Grundstellung, und
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2 eine Seitenansicht der Synchronmechanik in einer Nach hinten verschwenkten Stellung.
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Sämtliche Figuren zeigen die Synchronmechanik lediglich schematisch und mit den für die Erfindung wesentlichen Bestandteilen. Gleiche Bezugszeichen entsprechen dabei Elementen gleicher oder vergleichbarer Funktion.
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Die Synchronmechanik weist einen Basisträger 1 auf, der mittels einer Konusaufnahme 2 auf das obere Ende einer Stuhlsäule (nicht abgebildet) gesetzt ist. Darüber hinaus umfaßt die Synchronmechanik einen im wesentlichen rahmenförmigen Sitzträger 3 und einen in Draufsicht gabelförmigen Rückenlehnenträger 4, dessen Wangen 5 zu beiden Seiten des Basisträgers 1 angeordnet sind. Der Sitzträger 3 ist zur Aufnahme oder Montage einer vorzugsweise gepolsterten Sitzfläche (nicht abgebildet) vorgesehen. Die Montage erfolgt mit Hilfe nicht näher dargestellter Befestigungselemente auf übliche Art und Weise. Am Rückenlehnenträger 4 ist eine nicht näher dargestellte Rückenlehne angebracht, die bei modernen Bürostühlen höhenverstellbar ist. Die Rückenlehne kann mit dem Rückenlehnenträger 4 auch einstückig verbunden sein.
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Die gesamte Synchronmechanik ist bezüglich der Mittellängsebene, was die eigentliche Kinematik betrifft, spiegelsymmetrisch aufgebaut. Insoweit ist bei der folgenden Beschreibung immer von beiderseits paarweise vorhanden Konstruktionselementen der eigentlichen Schwenkmechanik auszugehen.
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In 1 ist die Grundposition gezeigt, bei welcher der Sitzträger 3 im wesentlichen waagerecht angeordnet ist. 2 zeigt die Synchronmechanik in einer nach hinten geschwenkten Stellung des Rückenlehnenträgers 4. Der vordere Bereich des Sitzträgers 3 ist dabei angehoben.
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Der hintere Bereich 25 des Sitzträgers 3 ist unmittelbar an dem Basisträger angelenkt, und zwar mit Hilfe eines Lagerzapfens 6 an einem ersten Schwenklager 27 des Basisträgers 1. Der Sitzträger 3 kann somit um eine querliegende Schwenkachse 13 verschwenkt werden. Zur Ausbildung des Schenklagers 27 im Bereich des Basisträgers 1 erstrecken sich erste Montageschenkel 12 des Sitzträgers 3 von der Trägerplatte 11 des Sitzträgers 3 nach unten in Richtung Basisträger 1. Da das Schwenklager 27 am hinteren Ende 9 des Basisträgers 1 angeordnet ist, können auch Sitzträger 3 und/oder Sitze ungestört verschwenkt werden, die über die Hinterkante des Basisträgers 1 hinausragen, ohne daß es hierzu besonderer und aufwendiger konstruktiver Maßnahmen, bedarf.
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Der Rückenlehnenträger 4 ist mit einer sich in Richtung Sitzvorderkante 8 erstreckenden Wange 5 mit Hilfe eines Lagerzapfens 6 an einem zweiten Schwenklager 28 des Basisträgers 1 unmittelbar angelenkt. Der Rückenlehnenträger 4 kann sich somit um eine querliegende Schwenkachse 15 aus der Grundposition in eine nach hinten verschwenkte Stellung bewegen. Das zweite Schwenklager 28 befindet sich in Sitzlängsrichtung 14 gesehen in etwa in der Mitte des Basisträgers 1, und zwar unmittelbar vor der Konusaufnahme 2.
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Der Rückenlehnenträger 4 ist darüber hinaus auch mit dem Sitzträger 3 unmittelbar gelenkig verbunden, genauer gesagt mit zweiten Montageschenkeln 19 des Sitzträgers 3, die sich von der Trägerplatte 11 des Sitzträgers 3 nach unten in Richtung Basisträger 1 erstrecken. Ein in diesen zweiten Montageschenkeln 19 angeordnetes Langloch 20 bildet gemeinsam mit einem an dem vorderen Ende der Wange 5 des Rückenlehnenträgers 4 befestigten Zapfen 10 ein Dreh-Schiebe-Gelenk 16 aus. Rückenlehnenträger 4 und Sitzträger 3 sind somit um eine querliegende Gelenkachse 22 schwenkbar und zugleich in Sitzlängsrichtung 14 verschiebbar miteinander verbunden. Neben einer Rotationsbewegung wird mit anderen Worten durch das Gelenk 16 zugleich auch eine Translationsbewegung möglich. Dies ist notwendig, um ein Sperren des Sitzträgers 3 zu verhindern, weil die Bewegungsbahn des Rückenlehnenträgers 4 um die zweite Schwenkachse 15 von der Bewegungsbahn des Sitzträgers 3 um die erste Schwenkachse 13 abweicht.
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Die durch die Anlenkung des Rückenlehnenträgers 4 an dem Basisträger 1 definierte zweite Schwenkachse 15 ist in Sitzlängsrichtung 14 gesehen hinter der durch die Anlenkung des Rückenlehnenträgers 4 an dem Sitzträger 3 definierten Gelenkachse 22 angeordnet, so daß eine Schwenkbewegung der Rückenlehne in Schwenkrichtung 7 um die Schwenkachse 15 des zweiten Schwenklagers 28 nach hinten eine Drehung des Sitzträgers 3 um die Schwenkachse 13 des ersten Schwenklagers 27 und damit eine Anhebebewegung 23 ausschließlich des vorderen Bereiches 26 des Sitzträgers 3 induziert. Der rückwärtige Bereich 25 des Sitzträgers 3 wird nicht angehoben. Ein hinter der Schwenkachse 13 liegender Teil des Sitzes (nicht dargestellt) wird abgesenkt.
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Mit anderen Worten wird durch ein Verschwenken der Rückenlehne nach hinten unten der Sitzträger 3 in Schwenkrichtung 7 mitgenommen und aufgrund der durch die Wange 5 des Rückenlehnenträgers 4 gebildeten Hebelanordnung angehoben. Die Positionen der Anlenkpunkte 15, 22 des Rückenlehnenträgers 4 an dem Basisträger 1 einerseits und an dem Sitzträger 3 andererseits definieren erfindungsgemäß ein Hebelelement als integralen Bestandteil der vorderen Bereiches der Wange 5 des Rückenlehnenträgers 4.
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Die Abstände zwischen der ersten Schwenkachse 13 und der zweiten Schwenkachse 15 sowie zwischen der zweiten 15 Schwenkachse und der Gelenkachse 22 definieren das Synchronverhältnis der Mechanik, d. h. das Übersetzungsverhältnis von Rückenlehnenträgerschwenkwinkel 29 zu Sitzträgerschwenkwinkel 30. Die gewählte Achsenanordnung bestimmt die Hebelgeometrie der Mechanik und legt fest, in welcher Art und Weise sich der Sitzträger 3 anhebt und synchron zu der verschwenkten Rückenlehne bewegt.
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In der in den Figuren darrgestellten Ausführungsform liegen die erste Schwenkachse 13 und die Gelenkachse 22 in der nichtverschwenkten Grundstellung im wesentlichen auf einer Höhe, während die zweite Schwenkachse 15 nur unwesentlich höher angeordnet ist. Der Abstand 17 beträgt im Beispiel lediglich 2 mm. Dadurch ergibt sich u. a. eine sehr flachbauende Bauform.
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Der Abstand 31 von der ersten Schwenkachse 13 zu der zweiten Schwenkachse 15 beträgt in einer besonders vorteilhaften Ausführung 107 mm und der Abstand 32 von der ersten Schwenkachse 13 zu der Gelenkachse 22 beträgt 137 mm. Auch in einer maximal nach hinten verschwenkten Stellung der Synchronmechanik ändert sich die Reihenfolge der Anordnung der Achsen 13, 15, 22 nicht.
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Durch eine Anordnung der ersten Schwenkachse 13 am hinteren Ende 9 des Basisträgers 1 kann auf konstruktiv besonders einfache Art und Weise ein vergleichsweise großer Abstand 31, 32 zu der zweiten Schwenkachse 15 bzw. zu der Gelenkachse 22 hergestellt werden, was ein besonders vorteilhaftes Synchronverhältnis zur Folge hat, bei dem ein sehr weites Verschwenken des Rückenlehnenträgers 4 nach hinten nur einen geringes Anheben der Vorderkante 8 des Sitzträgers 3 bewirkt. Als besonders vorteilhaft hat sich eine Ausführung erwiesen, bei der die Neigung 30 des Sitzträgers 3 zur horizontalen Ausgangslage etwa 5,5° beträgt, wenn der Rückenlehnenträger 4 eine Verschwenkung 29 von etwa 25° nach hinten unten aufweist. Im verschwenkten Zustand beträgt der vertikale Abstand 33 zwischen der zweiten Schwenkachse 15 und der Gelenkachse 22 in dem in 2 abgebildeten Beispiel 11 mm.
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Die Position der Achsen 13, 15, 22 bewirkt, daß der Gesamtdrehpunkt der Mechanik zu Beginn der Schwenkbewegung der Rückenlehne nahezu mit dem tatsächlichen Schwenkpunkt des Stuhlbenutzers übereinstimmt. Hierdurch ergibt sich ein besonders komfortabler Bewegungsablauf und das Auftreten negativer Effekte, wie beispielsweise des sogenannten Hemdauszieheffekts, kann vermieden werden.
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Im vorliegenden Fall wird eine angenähert lineare Mechanikkennlinie erreicht, bei welcher der Schwenkwiderstand über den gesamten Bewegungsablauf angenähert konstant ist. Dabei wird der Sitzträger 3 nur im vorderen Bereich 26 angehoben, wodurch der intuitive menschliche Bewegungsablauf bei einem Verschwenken nach hinten unterstützt wird.
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Durch den beschriebenen Schwenkmechanismus wird gewährleistet, daß der Rückenlehnenträger 4 mit der Rückenlehne um eine Schwenkachse, hier die zweite Schwenkachse 15, in Schwenkrichtung 7 verschwenkt werden kann. Zugleich induziert die Schwenkbewegung der Rückenlehne nach hinten eine Anhebebewegung 23 des vorderen Bereiches 26 des Sitzträgers 3. Bei einer Verschwenkung der Rückenlehne nach hinten unten erfolgt dabei keine Verschiebung des Sitzträgers 3 in Sitzlängsrichtung 14 nach vorn oder hinten. Der Sitzträger 3 vollführt ausschließlich eine Schwenkbewegung um die erste Schwenkachse 13, während der Basisträger 1 mit seinen beiden Schwenklagern 27, 28 positionsfest bleibt.
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Zur Unterstützung bzw. Beeinflussung des Schwenkwiderstandes und um zu verhindern, daß die Rücklehne unkontrolliert nach hinten kippt sowie für ein sicheres Zurückholen der Rückenlehne aus der verschwenkten Stellung in die Grundstellung, sobald der Benutzer der Rückenlehne nicht mehr belastet, dient eine Federanordnung mit einem oder mehreren Federelementen. Beispielsweise handelt es sich dabei um eine im Bereich des vorderen Basisträgers 18 angeordnete Feder 21, welche sich einerseits an dem Basisträger 1 und andererseits an der Wange 5 des Rückenlehneträgers 4 abstützt, und die bei einem Verschwenken des Rückenlehnenträgers 4 belastet wird. Das Federelement 21 braucht nur vergleichsweise schwach ausgebildet sein, so daß insgesamt auf die Bauteile der Mechanik nur geringe Federkräfte wirken, was in einer gegenüber herkömmlichen Mechaniken deutlich verringerten Beanspruchung der Bauteile resultiert.
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Die in den 1 und 2 abgebildete Ausführungsform, bei der
- a) der Rückenlehnenträger 4 mit dem Basisträger 1 ausschließlich über eine einzige unmittelbare Verbindung in Gestalt eines Schwenklagers 28 verbunden ist,
- b) der Rückenlehnenträger 4 mit dem Sitzträger 3 ausschließlich über eine einzige unmittelbare Verbindung in Gestalt eines Gelenks 16 verbunden ist, und
- c) der Sitzträger 3 mit dem Basisträger 1 ausschließlich über eine einzige unmittelbare Verbindung, nämlich ein weiteres Schwenklager 13, sowie über eine mittelbare Verbindung verbunden ist, wobei die mittelbare Verbindung durch den Rückenlehnenträger 4 hergestellt wird, welcher einerseits mit dem Sitzträger 3 über das Gelenk 16 und andererseits mit dem Basisträger 1 über das Schwenklager 15 verbunden ist,
ist besonders vorteilhaft, weil damit die gewünschte Synchronbewegung mit besonders wenigen Bauteilen verwirklicht werden kann. Alternativ ist es aber auch möglich, anstelle des im Rückenlehnenträger 4 integrierten Gelenks 16 zur Anbindung des Rückenlehnenträgers 4 an den Sitzträger 3 ein oder mehrere Koppelelemente zu verwenden, die einerseits an dem Rückenlehnenträger 4 und andererseits an dem Sitzträger 3 angelenkt sind. Dadurch würde sich die Anzahl der Achsen auf vier erhöhen, wodurch sich weitere Möglichkeiten zur Gestaltung der Synchronbewegung ergeben. Zugleich bliebe jedoch der grundlegende Aufbau der Mechanik mit den o. g. Merkmalen, insbesondere das Hebelprinzip und die Art und Weise der Bewegung des Sitzträgers 3 betreffend, erhalten.
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Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und den Zeichnungen dargestellten Merkmale können sowohl einzeln, als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Basisträger
- 2
- Konusaufnahme
- 3
- Sitzträger
- 4
- Rückenlehnenträger
- 5
- Wange
- 6
- Lagerzapfen
- 7
- Schwenkrichtung
- 8
- Sitzvorderkante
- 9
- hinteres Basisträgerende
- 10
- Zapfen
- 11
- Trägerplatte
- 12
- erste Montageschenkel
- 13
- erste Schwenkachse
- 14
- Sitzlängsrichtung
- 15
- zweite Schwenkachse
- 16
- Dreh-Schiebe-Gelenk
- 17
- Abstand
- 18
- vorderes Basisträgerende
- 19
- zweite Montageschenkel
- 20
- Langloch
- 21
- Feder
- 22
- Gelenkachse
- 23
- Anhebebewegung
- 24
- (frei)
- 25
- hinterer Bereich des Sitzträgers
- 26
- vorderer Bereich des Sitzträgers
- 27
- erstes Schwenklager
- 28
- zweite Schwenklager
- 29
- Schwenkwinkel des Rückenlehnenträgers
- 30
- Schwenkwinkel des Sitzträgers
- 31
- Abstand
- 32
- Abstand
- 33
- Abstand
