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Die Erfindung betrifft eine Verstellmechanik zur Einstellung einer auf eine Rückenlehne eines Stuhls einwirkenden Rückstellkraft mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Bürostuhl mit einer derartigen Verstellmechanik.
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Der Bürostuhl ist vorzugsweise mit einer so genannten Synchronmechanik ausgestattet. Die Rückenlehne bei derartigen Stühlen ist üblicherweise in ihrer Neigung gegen eine Rückstellkraft verstellbar. Bei Komfortstühlen ist vorgesehen, dass diese Rückstellkraft einstellbar ist, um sie an die Bedürfnisse von unterschiedlich schweren Benutzern anzupassen.
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Zur Einstellung sind hierbei unterschiedliche Mechaniken und Verfahren möglich. So kann beispielsweise die Vorspannung einer die Rückstellkraft ausübenden Feder über ein Betätigungselement, wie ein Handrad, manuell einstellbar sein. Um die Federvorspannung verstellen zu können, ist jedoch eine sehr hohe Kraft erforderlich, so dass üblicherweise eine aufwändige Übersetzung erforderlich ist, was auch dazu führt, dass vergleichsweise viele Umdrehungen ausgeführt werden müssen, um eine spürbare Verstellung zu erzielen.
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Alternativ kann vorgesehen sein, eine gesamte Federpaketanordnung oder generell die Anordnung des Federelements verschwenkbar auszubilden, so dass die Anlenkpunkte des Federelements im Kräfteparallelogramm verändert werden.
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Bekannte Einstellmöglichkeiten weisen zudem häufig das Problem auf, dass das Verhältnis der vom Federelement ausgeübten Anfangskraft (in der Ruhestellung) zu der Maximalkraft (in der geneigten Stellung) bei einer vorgenommenen Gewichtseinstellung sich oftmals ungünstig verhält. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass die vom Federelement über die Neigungsverstellung der Rückenlehne ausgeübte Rückstellkraft von einer leichten Person und einer schweren Person unterschiedlich empfunden wird, beispielsweise derart, dass bei einer leichten Person eine zunächst als angenehm empfundene weiche Einstellung bei zunehmender Neigung als immer schwergängiger empfunden wird und bei einer schweren Person beispielsweise umgekehrt. Es besteht daher das Problem der richtigen Abstimmung über die Neigungsverstellung der Rückenlehne hinweg.
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Aus dem Stand der Technik sind weiterhin Verstellmechaniken bekannt, die zur Einstellung der Rückstellkraft eine Veränderung einer wirksamen Hebellänge zwischen einer Drehachse des Rückenlehnenträgers und einem Angriffspunkt des Federelements vorsehen. So wird beispielsweise bei der aus
WO 2006/114250 A1 bekannten Mechanik mit Hilfe eines Einstellhebels eine Walze verstellt, die einerseits entlang einer Fläche am Rückenlehnenträger und andererseits entlang einer Fläche eines Schwenkhebels entlanggeführt wird, wobei die Walze und der Schwenkhebel zwischen dem Angriffspunkt des Federelements und dem Rückenlehnenträger zur Einstellung unterschiedlicher wirksamer Hebellängen vermitteln.
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Aus der
EP 1 258 212 A2 ist eine Verstellmechanik zu entnehmen, bei der der Angriffspunkt eines Federelements am Lehnenträger zur Veränderung einer wirksamen Hebellänge zwischen Angriffspunkt und Schwenkachse verstellt werden kann. In ähnlicher Weise ist aus der
EP 1 258 211 A2 zur Einstellung von unterschiedlichen Wirkhebellängen ein entlang einer Schiebeführung verschiebbarer Lagerblock beschrieben.
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Aus der
WO 2011/141107 A1 ist eine Verstellmechanik mit den Merkmalen des Anspruchs 1 zu entnehmen. Die darin beschriebene Verstellmechanik umfasst eine nach Art einer Schere ausgebildete Einstellmechanik zur Gewichtseinstellung, also zur gewichtsabhängigen Einstellung der Rückstellkraft. Die Schere weist dabei zwei an einer Scherenachse drehbar gelagerte Scherenarme auf. Der eine Scherenarm ist mit seinem zweiten Ende an einem Lehnenträger befestigt und der zweite Scherenarm ist mit seinem zweiten Ende an einem plattenförmigen Anlenkelement angelenkt. An diesem Anlenkelement greift ein Federelement zur Ausübung der Rückstellkraft an. Die Gewichtseinstellung erfolgt durch Verschwenken der Schere, so dass ein Abstand der Scherenachse zu einer Trägerachse, um die der Lehnenträger schwenkbar ist, variiert wird. Hierdurch wird eine effektive Hebellänge zur Gewichtseinstellung variiert. Durch die spezielle Mechanik mit der Schere und dem Anlenkelement ist gewährleistet, dass das Federelement ortsfest innerhalb eines Trägers angeordnet ist.
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Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine kompakte Verstellmechanik zur Einstellung der Rückstellkraft bei einem derartigen Stuhl, insbesondere einem Stuhl mit einer Synchronmechanik, anzugeben.
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Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine Verstellmechanik mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch einen Bürostuhl mit einer solchen Verstellmechanik. Die Verstellmechanik ist allgemein zur Einstellung einer auf eine Rückenlehne eines Stuhls einwirkenden Rückstellkraft ausgebildet. Die Verstellmechanik weist hierzu ein Federelement zur Erzeugung der Rückstellkraft sowie einen Träger und einen daran verschwenkbar gelagerten Lehnenträger auf.
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Die Verstellmechanik geht dabei von der in der
WO 2011/141107 A1 beschriebenen Verstellmechanik aus und weist als eine Einstellmechanik auf, die nach Art einer Schere mit einem ersten Scherenarm und einem zweiten Scherenarm ausgebildet ist, wobei die beiden Scherenarme um eine gemeinsame Scherenachse drehbar verbunden sind. Der erste Scherenarm ist am Lehnenträger befestigt und dort um eine Einstellachse schwenkbar gelagert. Der erste Scherenarm ist dabei insbesondere als ein mechanisch steifes Bauteil ausgebildet, welches zur Übertragung von Zug- und oder Druckkräften geeignet ist. Insbesondere ist der erste Scherenarm als ein steifes, beispielsweise plattenförmiges Metall- oder Kunststoffbauteil ausgebildet. Weiterhin ist zwischen einer Trägerachse, an der der Lehnenträger am Träger verschwenkbar gelagert ist, und der Scherenachse eine wirksame Hebellänge definiert, welche mithilfe einer Verstellmechanik zur Einstellung der Rückstellkraft veränderbar ist. Hierzu wird die Schere und damit die Scherenachse verschwenkt, und zwar um die Einstellachse und/oder um eine Anlenkachse. Über die Einstellachse ist der Rückenlehnenträger am Träger drehbar befestigt und über die Anlenkachse ist der zweite Scherenarm am Träger drehbar angelenkt.
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Der zweite Scherenarm ist dabei unmittelbar durch das Federelement gebildet, welches die Rückstellkraft ausübt. Das Federelement ist weiterhin mit seinem einem Federende an der Scherenachse und damit am ersten Scherenarm befestigt. Mit seinem zweiten Federende ist das Federelement am Träger und in bevorzugter Ausgestaltung über eine Anlenkachse am Träger drehbar gelagert. Das gesamte Federelement wird bei der Gewichtseinstellung um die Anlenkachse verschwenkt.
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Im Unterschied zu der
WO 2011/141107 A1 erfolgt daher eine direkte Anbindung und mechanische Kopplung des Federelements an der Scherenachse. Bei dem Federelement handelt es sich insbesondere um eine Zug- oder Druckfeder. Dies bedeutet auch, dass es sich bei dem zweiten Scherenarm nicht um einen eigensteifen Scherenarm handelt, sondern aufgrund der Federausdehnung um einen längenflexiblen Scherenarm. Insgesamt erfährt das Federelement bei der Gewichtseinstellung, bei der die Scherenachse verschwenkt wird, also eine Drehbewegung um ihre vordere Anlenkachse. Durch die unmittelbare Integration des Federelements als zweiter Scherenarm kann im Vergleich zu der
WO 2011/141107 A1 auf weitere mechanische Umlenkelemente verzichtet werden. Untersuchungen und Tests haben gezeigt, dass sich durch diesen Verzicht insgesamt die Verstellmechanik kompakt bauender ausbilden lässt, trotz der Tatsache, dass das Federelement für die Schwenkbewegung einen gewissen Bauraum erfordert.
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Insgesamt ist daher mit dieser Ausgestaltung eine kompakt bauende Verstellmechanik erreicht, welche eine insbesondere kraftfreie Gewichtseinstellung infolge der Ausgestaltung der Schere ermöglicht. Zugleich ist eine über den Neigungs-Verstellweg der Rückenlehne eine möglichst konstante Rückstellkraft gewährleistet, da bei einer Neigungsverstellung keine Veränderung des Federweges erfolgt.
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Im Hinblick auf eine möglichst kompakt bauende und zugleich stabile Ausgestaltung greift weiterhin die Scherenachse in ein erstes Langloch innerhalb des Lehnenträgers ein und/oder durchdringt dieses.
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Gemäß einer zweckdienlichen Weiterbildung ist die Verstellmechanik derart ausgebildet, dass in einer unbelasteten Grundstellung die Anlenkachse und die Einstellachse zumindest weitgehend und vorzugsweise exakt parallel zueinander fluchten, also koaxial positioniert sind. Die Grundstellung ist definiert durch eine Stellung des Lehnenträgers, bei der eine daran befestigte Rückenlehne in einer aufrechten Ausgangsposition ist. Das Federelement und der erste Scherenarm verlaufen also in der Grundstellung parallel zueinander. Durch diese Ausrichtung in der Grundstellung ist eine weitestgehende kraftfreie Drehung der Schere um die Einstellachse bzw. die Anlenkachse gegeben. Es wirken lediglich Reibungskräfte, jedoch wirkt keine vom Federelement ausgeübte Federkraft der Drehbewegung der Schere um die Einstellachse entgegen, da keine Längenänderung der Feder erfolgt. Dadurch ist für den Nutzer eine sehr einfache, unbelastete Einstellung der wirksamen Hebellänge ermöglicht.
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Bei der Verstelleinrichtung handelt es sich insbesondere um eine manuell mit Hilfe eines Betätigungselements betätigbare Verstelleinrichtung, insbesondere weist diese als Betätigungselement ein drehbares Hand- oder Einstellrad auf, welches außerhalb des Trägers, beispielsweise seitlich, an einer Seitenwange platziert ist. Über die Verstelleinrichtung wird eine Verstellkraft auf die Schere ausgeübt, so dass diese zur Gewichtseinstellung verstellt wird. Dies erfolgt entweder mithilfe der Verstelleinrichtung unmittelbar, so dass also die Verstelleinrichtung direkt auf die Scherenachse und/oder auf das Federelement einwirkt. Bevorzugt ist jedoch zwischen der Verstelleinrichtung und dem Federelement bzw. der Scherenachse ein Einstellarm angeordnet, über den also eine mittelbare Verstellung erfolgt.
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Der Einstellarm ist dabei zweckdienlicherweise um eine vordere Drehachse drehbar gelagert und wirkt mit einem hinteren Armbereich auf die Schere ein. Insbesondere weist der Einstellarm hierbei ein zweites Langloch auf, in dem die Scherenachse einliegt. Über die Verstelleinrichtung wird daher eine Verschwenkbewegung des Einstellarms um dessen vordere Drehachse hervorgerufen, wodurch wiederum eine Drehbewegung der Schere zur Gewichtseinstellung hervorgerufen wird. Bei der vorderen Drehachse handelt es sich insbesondere um die Anlenkachse, um die auch das Federelement drehbar am Träger gelagert ist.
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In zweckdienlicher Weiterbildung weist dabei die Verstelleinrichtung ein um eine Verstellachse drehbares Stellrad auf, über das die Scherenachse bei einer Drehbewegung des Stellrads verstellt wird. Das Stellrad rollt hierbei auf einem weiteren mechanischen Übertragungselement ab, wodurch die Drehbewegung des Stellrads in eine Stellbewegung der Scherenachse übertragen wird. Das Stellrad ist innerhalb des Trägers angeordnet und steht mit dem von außerhalb des Trägers betätigbaren Handrad in mechanisch steifer Wirkverbindung. Insbesondere ist die Verstellachse durch eine Welle gebildet, auf der zugleich auch der außenliegende Verstellknopf angeordnet ist.
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In besonders zweckdienlicher Ausgestaltung ist das Stellrad exzentrisch ausgebildet. Das Stellrad rollt sich dabei mit seiner Umfangsfläche an dem Übertragungselement, insbesondere am Einstellarm ab. Durch die exzentrische Ausgestaltung wird dabei ein Abstand zwischen der Verstellachse und dem Übertragungselement variiert, so dass letztendlich hierdurch eine mechanische Umwandlung einer Rotationsbewegung in eine Stellbewegung erfolgt.
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In bevorzugter Ausgestaltung ist allgemein eine Sperreinrichtung zur Fixierung der eingestellten Hebellänge vorgesehen, so dass diese auch bei einer Neigungsverstellung unveränderlich ist. Zweckdienlicherweise ist die Sperreinrichtung dabei automatisch nach einer erfolgten Einstellung wirksam, ohne dass es einer zusätzlichen Handhabung durch den Nutzer bedarf. Die Verstelleinrichtung sowie die Sperreinrichtung sind miteinander zumindest gekoppelt. Insbesondere bildet die Verstelleinrichtung selbst bereits die Sperreinrichtung aus. So ist als Sperreinrichtung beispielsweise eine selbsthemmende Spindel angeordnet. Durch eine Drehverstellung wird über die Spindel die wirksame Hebellänge eingestellt. Die Spindel greift beispielsweise mit ihrem einen Ende an der Scherenachse an und stützt sich mit ihrem anderen Ende am Lehnenträger, vorzugsweise an der Trägerachse ab.
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In bevorzugter Ausgestaltung weist jedoch das zuvor beschriebene Stellrad mehrere Einbuchtungen auf, die in Umfangsrichtung nachfolgend zueinander angeordnet sind, wobei jeweils eine jeweilige Einbuchtung eine jeweilige Einstellposition definiert. Bei einer Drehbewegung des insbesondere exzentrischen Stellrads erfolgt daher quasi eine fühl- und ertastbare stufenartige Verstellung der Gewichtseinstellung.
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Die Einbuchtungen wirken dabei mit einem insbesondere als Fixierbolzen ausgebildeten Gegenlager zusammen. Dieser Fixierbolzen greift daher in eine jeweilige Einbuchtung ein. Hierdurch wird also eine gewisse Rastfixierung erreicht, wodurch einer unerwünschten Verstellung der Gewichtseinstellung entgegengewirkt wird, also die eingestellte Hebellänge gesperrt wird.
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Der Fixierbolzen ist dabei zweckdienlicherweise am Einstellarm befestigt. Das Stellrad rollt daher auf dem am Einstellrad befestigten Fixierbolzen ab. Der Fixierbolzen ist also Teil des Einstellarms.
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Eine komplementäre Ausgestaltung ist grundsätzlich auch möglich, bei der also der Fixierbolzen am Stellrad und verschiedene Einbuchtungen am Einstellarm ausgebildet sind.
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Im Hinblick auf eine zuverlässige selbsthemmende Fixierung ist der Fixierbolzen in geeigneter Weise relativ zu den Einbuchtungen derart angeordnet, dass die in die Verstellmechanik eingeleiteten Kräfte derart wirken, dass der Fixierbolzen in die Einbuchtung hineingedrückt wird, so dass dieser also nicht aus den Einbuchtungen unerwünscht herausspringt.
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Hierzu ist insbesondere vorgesehen, dass der Fixierbolzen zumindest im Wesentlichen auf einer Vertikallinie liegt, die die Verstellachse des Stellrads schneidet. Vorzugsweise liegt der Fixierbolzen dabei genau auf einer Vertikallinie, d.h. exakt lotrecht unterhalb der Verstellachse des Stellrads. Unter zumindest im Wesentlichen wird hier eine Abweichung von maximal 5° oder maximal 10° von der exakten Vertikallinie verstanden.
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Allgemein ist insbesondere durch diesen selbsthemmenden Mechanismus gewährleistet, dass die einmal eingestellte Hebellänge und damit die einmal eingestellte Rückstellkraft bei einer Neigungsverstellung der Lehne über den gesamten Neigungs-Verstellweg konstant ist. Die Hebellänge wird daher lediglich mithilfe der Einstelleinrichtung verstellt, ansonsten ist sie fixiert. Hierdurch wird verhindert, dass die Rückstellkraft mit zunehmender Neigung der Rückenlehne variiert.
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Alternativ zu diesem exzentrischen Stellrad wird die Drehbewegung des Stellrads in eine Linearbewegung einer schrägen Führungsbahn umgewandelt, wobei eine solche Führungsbahn mechanisch mit der Scherenachse zu deren Verstellung verbunden ist. Die Drehbewegung des Stellrads wird hierbei insbesondere mithilfe eines Schieberelements in eine Linearbewegung umgewandelt. Das Schieberelement ist dabei insbesondere gleitverschieblich zweckdienlicherweise am Träger gelagert. Dieses Schieberelement weist dabei die schräge Führungsbahn auf, so dass also eine Schiebebewegung beispielsweise in waagrechter Richtung des Schieberelements zu einer Vertikalbewegung führt, welche auf die Scherenachse zu deren Verstellung übertragen wird. Zweckdienlicherweise greift hierzu in die Führungsbahn ein Führungsbolzen ein. Bei diesem Führungsbolzen handelt es sich insbesondere um einen an dem Einstellarm angeordneten Bolzen und ist insofern mit dem Fixierbolzen vergleichbar. Die Übertragung der Drehbewegung des Stellrads auf das Schieberelement erfolgt hierbei beispielsweise mithilfe einer Verzahnung zwischen Stellrad und Schieberelement.
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Im Hinblick auf eine kompakte Ausgestaltung ist die Schwenkachse bevorzugt unterhalb der Trägerachse angeordnet und die Schere ist zwischen diesen beiden Anlenkpunkten angeordnet. Unten und oben bezieht sich dabei auf die üblichen Positionen bei einem Stuhl, d.h. unter oben ist die Orientierung in Richtung zur Sitzfläche hin und unter unten die Orientierung zum Boden hin zu verstehen.
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Der Träger ist allgemein vorzugsweise nach Art einer Schale mit gegenüberliegenden Seitenwandungen ausgebildet, wobei vorzugsweise alle Elemente der Verstellmechanik im Schaleninnenraum aufgenommen sind. Die einzelnen zuvor beschriebenen Elemente wie Schere und Federelement sind dabei vorzugsweise doppelt vorhanden und gegenüberliegend im Bereich der Seitenwände des Trägers angeordnet. Die einzelnen Achsen sind jeweils durch Wellen oder Bolzen definiert. Das Federelement ist insbesondere als eine Druckfeder ausgebildet.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren näher erläutert. Diese zeigen teilweise in schematischen Darstellungen:
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1A eine Seitenansicht eines Bürostuhls mit Synchronmechanik mit aufrechter Rückenlehne,
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1B den Bürostuhl gemäß 1A in belastetem Zustand mit geneigter Rückenlehne,
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2A eine perspektivische Aufsicht auf eine Verstellmechanik mit Lehnenträger und Sitzträger in einer Grundstellung (aufrechte Rückenlehne),
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2B einen vergrößerten Ausschnitt der Aufsicht gemäß 2A,
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2C ähnlich 2B einen vergrößerten Ausschnitt der Aufsicht auf eine Verstellmechanik mit Lehnenträger und Sitzträger in einer geneigten Stellung (geneigte Rückenlehne),
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3A eine Seitenansicht auf die Verstellmechanik der 2A ohne Seitenwandung eines Trägers in der Gewichtseinstellung „schwer“ in der Grundstellung
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3B eine Seitenansicht ähnlich 3A in der Gewichtseinstellung „schwer“ in der geneigten Stellung,
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3C eine seitliche Schnittansicht der Verstellmechanik gemäß der Schnittlinie A-A in 2A, wobei sich die Verstellmechanik in der Gewichtseinstellung „schwer“ in der Grundstellung befindet,
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3D ähnlich 3C eine seitliche Schnittansicht der Verstellmechanik gemäß der Schnittlinie A-A in 2A, wobei sich die Verstellmechanik in der Gewichtseinstellung „schwer“ in der geneigten Stellung befindet,
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4A bis 4D zu den 3A bis 3D korrespondierende Darstellungen in der Gewichtseinstellung „leicht“,
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Ein in den 1A und 1B dargestellter Bürodrehstuhl mit Synchronmechanik umfasst eine Lehne 2, einen Sitz 4, eine unterhalb des Sitzes 4 angeordnete Sitz- oder Verstellmechanik 6, in der die einzelnen Bauteile zur Einstellung einer auf die Lehne 2 wirkenden Rückstellkraft integriert sind. Weiterhin ist ein Standrohr 8 zu erkennen, welches mit einem hier nicht dargestellten Fußteil verbunden ist. Das Standrohr ist üblicherweise als ein Teleskoprohr ausgebildet, über das eine Höheneinstellung vorgenommen werden kann. Durch die Synchronmechanik sind die Bewegung des Sitzes 4 und die der Lehne 2 miteinander gekoppelt. Und zwar wird bei einer Verstellung der Lehne 2 von der in 1A gezeigten Position in die in 1B gezeigte Position der Sitz 4 von der im Wesentlichen horizontalen Ausrichtung gemäß 1 in die nach schräg hinten geneigte Position überführt.
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Die Synchronmechanik umfasst einen Lehnenträger 12, über den die Lehne 2 befestigt ist. Weiterhin umfasst die Synchronmechanik einen Sitzträger 14, der den Sitz 4 trägt.
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Wie aus den 2 bis 4 zu entnehmen ist, umfasst die Verstellmechanik 6 ein im Ausführungsbeispiel schalenartig ausgebildetes Gehäuse, das nachfolgend als Träger 16 bezeichnet wird. An diesem sind der Sitzträger 14 sowie der Lehnenträger 12 befestigt. Der Lehnenträger 12 ist dabei um eine durch eine Trägerwelle definierte Trägerachse A1 schwenkbar angelenkt. Vorzugsweise ist der Lehnenträger 12 ausschließlich über die Trägerachse am Träger 16 gelagert. Der Träger 16 weist zwei Seitenwangen 18 auf, die zwischen sich einen Mittenraum einschließen.
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Die Verstellmechanik 6 umfasst eine nach Art einer Schere ausgebildete Einstellmechanik mit einen ersten Scherenarm 20A sowie mit einem zweiten durch ein Federelement 24 gebildeten Scherenarm 20B. Der erste Scherenarm 20A ist über eine Einstellwelle, die eine Einstellachse A2 definiert, schwenkbar am Lehnenträger 12 gelagert. Die beiden Scherenarme 20A, 20B sind miteinander über einen Scherenbolzen verbunden, welcher eine Scherenachse A3 definiert. Das Federelement 24 ist mit seinem vorderen Federende über einen Anlenkbolzen, der eine Anlenkachse A4 definiert, direkt am Träger 16 gelagert.
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Zwischen der Trägerachse A1 und der Scherenachse A3 ist eine wirksame Hebellänge W1 definiert (vgl. 3A sowie 4A).
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Der Sitzträger 14 sowie der Lehnenträger 12 sind im Ausführungsbeispiel weiterhin an einer Angriffsachse A6 miteinander schwenkbeweglich verbunden. Die Angriffsachse A6 ist dabei in einem hinteren Bereich der Verstellmechanik 6, insbesondere hinter der Einstellachse A2 angeordnet. Weiterhin ist der Sitzträger 14 in einem vorderen Bereich über eine Stützachse A7 am Träger 16 schwenkbeweglich befestigt.
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Der Träger 16 ist – wie insbesondere aus der 2A hervorgeht – nach Art einer Schale ausgebildet und nimmt in seinem freien Innenraum die einzelnen Elemente der Verstellmechanik 6 auf. Der Sitzträger 14 ist dabei nach Art eines Rahmenteils ausgebildet, welcher im Querschnitt L-förmig ist, wobei der eine, horizontale L-Arm Befestigungslöcher zur Befestigung des Sitzes 4 aufweist. Der jeweilige nach unten gerichtete vertikale L-Arm dient demgegenüber zur Befestigung des Sitzträgers 14 am Träger 16 (vorzugsweise ausschließlich über die Stützachse A7) sowie zur Befestigung am Lehnenträger 12 (vorzugsweise ausschließlich über die Angriffsachse A6). Mit den vertikalen L-Schenkeln umfasst der Sitzträger 14 den Träger 16 rahmenartig.
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Der Lehnenträger 12 weist zwei gegenüberliegende flache Seitenteile oder Seitenwangen auf, welche miteinander insbesondere über einen mittleren sowie einen hinteren Quersteg miteinander verbunden sind. Weiterhin ist insbesondere aus der 2A zu erkennen, dass die Angriffsachse A6 die beiden Seitenwangen des Lehnenträgers 12 verbindet.
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Die die Scherenachse A3 bildende Welle, zumindest deren Enden, erstreckt sich jeweils in ein jeweiliges erstes Langlochs 22 innerhalb einer jeweiligen Seitenwange des Lehnenträgers 12. Insbesondere sind die jeweiligen Enden der Welle im ersten Langloch 22 aufgenommen, welche mit einem Sicherungselement gegen ein Verrutschen in Wellenrichtung gesichert sind, wobei insbesondere dieses Sicherungselement hierbei in das erste Langloch 22 ein greift.
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Wie weiterhin aus den 2A bis 2C zu entnehmen ist, sind im Ausführungsbeispiel insgesamt zwei parallel nebeneinander angeordnete und insbesondere als Druckfedern ausgebildete Federelemente 24 angeordnet. Diese sind an ihrem vorderen Ende über die Anlenkachse A4 und an ihrem hinteren Federende über die Scherenachse A3 miteinander verbunden.
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Der erste Scherenarm 20A ist insbesondere als ein flaches mechanisch steifes Bauteil, insbesondere als Blechbauteil nach Art eines Zug- oder Drucklenkers ausgebildet. Der Zuglenker ist dabei insbesondere gekröpft ausgebildet, d.h. er weist zwei Teilbereiche auf, die zueinander (stumpf-)winklig angeordnet sind. Dies ist für eine Platz sparende Bauweise von besonderem Vorteil.
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Im Ausführungsbeispiel ist beidseitig der Federelemente 24 jeweils ein Zuglenker angeordnet. Jeder der Zuglenker ist dabei mit einer jeweiligen Seitenwange des Lehnenträgers 12 über einen jeweiligen Bolzen, die die Einstellachse A2 definieren, verbunden.
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Zur Verstellung der wirksamen Hebellänge W ist eine Verstelleinrichtung 26 angeordnet. Diese ist im Ausführungsbeispiel vorzugsweise zwischen den beiden Federelementen 24 angeordnet.
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Die Verstelleinrichtung 26 weist im Ausführungsbeispiel mehrere Zahnräder 28 zur Ausbildung eines Getriebes auf. Im Ausführungsbeispiel sind zwei Zahnräder 28 vorgesehen. Über ein außerhalb des Trägers 16 angeordnetes Handrad 30, der über eine Welle 32 mit einem der Zahnräder 28 verbunden ist, kann die gewünschte Gewichtseinstellung durch eine Drehbewegung am Handrad 30 vorgenommen werden.
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Die ausgeübte Drehbewegung wird über die Zahnräder 28 auf ein exzentrisches Stellrad 34 übertragen. Dieses ist um eine Verstellachse A8 drehbar. Die Verstellachse A8 ist wiederum durch einen Bolzen bzw. Welle gebildet und ist koaxial zu der Drehachse des zweiten Zahnrads 28 angeordnet. Das zweite Zahnrad 28 sowie das Stellrad 34 sind daher auf einer gemeinsamen Welle angeordnet.
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Unter exzentrischer Ausgestaltung des Stellrads 34 wird verstanden, dass eine Umfangslinie nicht konzentrisch zur Verstellachse A8 angeordnet ist. Vielmehr variiert der radiale Abstand der Umfangslinie des Stellrads 34. An dieser Umfangslinie des Stellrads 34 sind mehrere aufeinander folgende Einbuchtungen 36 ausgebildet, die beispielsweise jeweils einen Winkelabstand von wenigen Grad zueinander aufweisen. Im Ausführungsbeispiel ist das Stellrad 34 nach Art eines Schneckenrades ausgebildet.
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Weiterhin umfasst die Einstelleinrichtung 26 einen Einstellarm 38 (3C, 3D sowie 4C, 4D), welcher ebenfalls schwenkbeweglich am Träger 16 gelagert ist. Insbesondere ist hierbei der Einstellarm 38 an der die Anlenkachse A4 bildenden Welle gemeinsam mit den Federelementen 24 gelagert.
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An seinem rückwärtigen Ende weist der Einstellarm 38 ein zweites Langloch 40 auf, durch welches die Welle der Scherenachse A3 geführt ist. Das Stellrad 34 ist in einem Mittenbereich des Einstellarms 38 mit diesem mechanisch verbunden. Hierzu weist der Einstellarm 38 einen Fixierbolzen 42 auf, welcher in Querrichtung aus dem Einstellarm 38 hervorsteht. Auf diesem Fixierbolzen 42 rollt das Stellrad 34 mit den Einbuchtungen 36 ab. Der Einstellarm 38 ist vorzugsweise wiederum als ein streifen- oder plattenförmiges mechanisch steifes Bauteil ausgebildet, insbesondere als Blechbauteil. Wie beispielsweise aus den 3C, 3D zu entnehmen ist, liegen der Fixierbolzen 42 sowie die Verstellachse A8 auf einer gemeinsamen Vertikallinie 44.
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Der Fixierbolzen 42 wird federnd in Richtung zum Stellrad 34 in eine jeweilige Einbuchtung 36 gepresst. Dieses federkraftbetätigtes Anpressen wird im Ausführungsbeispiel automatisch durch die spezielle Orientierung und Einbaulage des jeweiligen Federelements 24 erreicht, wodurch sich eine resultierende Kraftkomponente in vertikaler Richtung ergibt. Alternativ oder ergänzend ist ein separates Federelement angeordnet, welches den Fixierbolzen 42 in die Einbuchtungen 36 presst.
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Die Funktionsweise der Verstellmechanik 6 zur Gewichtseinstellung ist wie folgt:
In der Grundstellung (3A, 4A) wird mithilfe der Verstelleinrichtung 26 die wirksame Hebellänge W1 weitgehend kraftfrei verändert, beispielsweise von der in 3A gezeigten Gewichtseinstellung „schwer“ in die in 4A dargestellte Gewichtseinstellung „leicht“. Die Gewichtseinstellung erfolgt hierbei durch eine Drehbewegung am Handrad 30, die in eine Drehbewegung des Stellrads 34 übertragen wird. Dadurch rollt dieses an dem Fixierbolzen 42 ab, so dass der Radialabstand zwischen dem Einstellarm 38 und der Verstellachse A8 variiert. Dies führt zu einem Verschwenken des Einstellarms 38 um die Anlenkachse A8. Gleichzeitig erfolgt eine Zwangsführung der Scherenachse A3 über das zweite Langloch 40 in Richtung des in der 3A eingezeichneten ersten Doppelpfeils D1.
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Da in der Grundstellung die Anlenkachse A4 sowie die Einstellachse A2 miteinander fluchten und zusammenfallen, ist mit dieser Verstellbewegung und damit mit der Drehbewegung des Federelements 24 um die Anlenkachse A4 keine Längenänderung des Federelements 24 verbunden. Die Verstellung ist daher – bis auf eventuelle Reibungskräfte – kraftfrei und somit sehr einfach durchzuführen.
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Die einmal eingestellte wirksame Hebellänge W1 bleibt auch bei einer Neigung des Lehnenträgers 12 konstant. Bei einer solchen Neigung dreht der Lehnenträger 12 um die Trägerachse A1, so dass sein vorderes Ende und damit die Einstellachse 2 nach oben gezogen wird (vgl. hierzu die 3B, 4B). Die Einstellachse A2 verschwenkt daher in Richtung des in der 3, dargestellten zweiten Doppelpfeils D2.
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Über die Verstelleinrichtung 26 wird also allgemein die wirksame Hebellänge W1 verändert, indem die Scherenachse A3 um die Anlenkachse A4 verschwenkt wird.
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Der besondere Vorteil bei dieser Ausgestaltung ist darin zu sehen, dass die Verstellung nahezu gewichtsfrei erfolgt, da in dieser Grundstellung keine Federkräfte ausgeübt werden. Die Position der Scherenachse A3 wird infolge einer Selbsthemmung der Verstelleinrichtung 26 in der gewünschten Position fixiert und bleibt auch bei einer Neigungsverstellung erhalten.
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Die spezielle hier beschriebene Ausgestaltung der Verstelleinrichtung
26 ist grundsätzlich auch unabhängig von der speziellen Merkmalskombination des Anspruchs 1 umsetzbar. Insbesondere ist eine derartige Verstelleinrichtung
26 insbesondere mit dem exzentrisch gelagerten Stellrad
24 auch bei anderen Verstellmechaniken, insbesondere bei der aus der
WO 2011/141107 A1 beschriebenen Verstellmechanik anwendbar. Insofern wird die Ausgestaltung dieser Verstelleinrichtung
26 als ein eigenständig erfinderischer Aspekt angesehen und die Einreichung einer Teilanmeldung bleibt vorbehalten.
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Insgesamt ist durch die beschriebene Ausgestaltung eine kompakt bauende Mechanik zur Gewichtseinstellung erzielt, die sich insbesondere durch eine nahezu kraftfreie Gewichtseinstellung in der Grundstellung auszeichnet. Weiterhin ist ein vergleichbarer Verlauf der Rückstellkraft über den Verstellweg bei einer Neigungsverstellung unabhängig von der vorgenommenen Gewichtseinstellung erreicht. Insbesondere sind die Verhältnisse der Rückstellkräfte in der aufrechten und der geneigten Endposition bei einer Gewichtseinstellung „leicht“ und bei einer Gewichtseinstellung “schwer“ zumindest ähnlich zueinander und auch der Verlauf der Rückstellkraft über den Neigungsweg ist zumindest weitgehend unabhängig von der vorgenommenen Gewichtseinstellung.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Lehne
- 4
- Sitz
- 6
- Verstellmechanik
- 8
- Standrohr
- 12
- Lehnenträger
- 14
- Sitzträger
- 16
- Träger
- 18
- Seitenwange
- 20
- Einstellmechanik
- 20A
- erster Scherenarm
- 20B
- zweiter Scherenarm
- 22
- erstes Langloch
- 24
- Federelement
- 26
- Verstelleinrichtung
- 28
- Zahnrad
- 30
- Handrad
- 32
- Welle
- 34
- Stellrad
- 36
- Einbuchtung
- 38
- Einstellarm
- 40
- zweites Langloch
- 42
- Fixierbolzen
- 44
- Vertikallinie
- A1
- Trägerachse
- A2
- Einstellachse
- A3
- Scherenachse
- A4
- Anlenkachse
- A5
- Schwenkachse
- A6
- Angriffsachse
- A7
- Stützachse
- A8
- Verstellachse
- D1
- erster Doppelpfeil
- D2
- zweiter Doppelpfeil
- W
- wirksame Hebellänge
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2006/114250 A1 [0006]
- EP 1258212 A2 [0007]
- EP 1258211 A2 [0007]
- WO 2011/141107 A1 [0008, 0011, 0013, 0013, 0067]
