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Die Erfindung betrifft einen Stuhl gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus der
WO 2007/110732 A2 ist ein Stuhl bekannt, welcher einen Träger, ein Sitzelement, ein Rückenelement, ein Fußelement, einen Federmechanismus und eine gewichtsgesteuert arbeitende Verstelleinrichtung für den Federmechanismus umfasst, wobei der Federmechanismus wenigstens eine einseitig in den Träger eingespannte Blattfeder und wenigstens ein zwischen wenigstens einer der Blattfedern und dem Träger auf einer Fahrbahn verfahrbares Auflager umfasst, wobei das Rückenelement und/oder das Sitzelement auf einem freien Endbereich der wenigstens einen Blattfeder abgestützt ist und wobei die Verstelleinrichtung ein Stellglied, ein Übertragungsmittel und einen das Stellglied führenden Wiegemechanik umfasst.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stuhl zu entwickeln, bei welchem eine gewichtsgesteuert arbeitenden Verstelleinrichtung kompakt und flach aufgebaut ist, so dass diese optimal unter einer Sitzfläche eines Stuhls untergebracht werden kann. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung durch die Verstelleinrichtung sicher zu stellen, dass auch bei einem vollständigen Zurückneigen des Rückenelements eine Verstellung einer eingestellten Abstützkraft vermieden ist.
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Diese Aufgabe wird ausgehend von den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen angegeben.
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Bei dem erfindungsgemäßen Stuhl
- – umfasst das Stellglied ein Zahnrad, wobei das Zahnrad beim Belasten und beim Entlasten des Sitzelements von der Wiegemechanik an einer ortsfest an dem Fußelement angeordneten Zahnstange verfahren wird und sich hierbei auf dieser abwälzt,
- – wobei das Übertragungsmittel einen Kniegelenkhebel umfasst,
- – wobei der Kniegelenkhebel einen ersten Schenkel und einen zweiten Schenkel umfasst,
- – wobei der erste Schenkel drehfest mit dem Zahnrad verbunden ist,
- – wobei der erste Schenkel und der zweite Schenkel in einem Gelenkpunkt drehgelenkig um eine Gelenkachse miteinander verbunden sind,
- – wobei der zweite Schenkel mit dem Auflager verbunden ist,
- – wobei das Auflager abhängig von einer Drehstellung des Zahnrads zwischen einer ersten, vorderen Stellung und einer zweiten, hinteren Stellung unter der wenigstens einen Blattfeder positioniert ist, so dass diese abhängig von der jeweiligen Stellung des Auflagers das Rückelement unterschiedlich stark abstützt.
Durch die Ausstattung der Verstelleinrichtung mit dem drehfest mit dem Zahnrad verbundenen ersten Schenkel, an welchem der zweite Schenkel drehgelenkig angeordnet ist, ist eine Art Schubkurbelgetriebe gebildet, durch welches ein kompakter und flacher Aufbau der Verstelleinrichtung möglich ist.
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Zur Verhinderung einer ungewünschten Verschiebung des Auflagers ist es auch vorgesehen, dass die Blattfeder bei vollständig zurückgekipptem Rückenelement das Auflager mit einer Kraft aus seiner zweiten, hinteren Stellung in Richtung seiner ersten, vorderen Stellung schiebt, so dass über den ersten und den zweiten Schenkel ein Drehmoment auf das erste Zahnrad des Stellglieds wirkt, wobei das Drehmoment durch eine Stellung der Schenkel, welche diese in der zweiten Stellung des Auflagers einnehmen, derart gering gehalten ist, dass durch die gewichtsgesteuerte Wiegemechanik eine Rotation des ersten Zahnrads verhindert ist. Bei einer derart ausgelegen Verstelleinrichtung wird eine Verschiebung des Auflagers durch ein vollständiges Zurückkippen des Rückenelements zuverlässig vermieden, so dass die durch die Wiegemechanik bestimmte Voreinstellung der Abstützkraft erhalten bleibt, solange eine Person auf dem Stuhl sitzt.
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Es ist vorgesehen, dass die beiden Schenkel miteinander in der zweiten Stellung des Auflagers in einem Winkel < 40° stehen. Hierdurch wird verhindert, dass der mit dem Auflager verbundene Schenkel ein zu großes Drehmoment auf das Zahnrad erzeugen kann.
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Es ist auch vorgesehen, dass der erste Schenkel in der zweiten Stellung des Auflagers zu einer Bewegungsrichtung des Auflagers in einem Winkel von wenigstens 130° steht. Auch hierdurch wird verhindert, dass ein zu großes Drehmoment auf das Zahnrad erzeugen kann.
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Weiterhin ist es vorgesehen, dass der erste Schenkel kürzer ist als der zweite Schenkel und dass der erste Schenkel eine Länge aufweist, welche maximal die Hälfte einer Länge des zweiten Schenkels aufweist. Hierdurch wird zum einen ein Raum, welchen der durch die Schenkel gebildete Kniehebel bei seiner Bewegung benötigt in der Höhe klein gehalten und hierdurch wird zum anderen auch eine Hebellänge, mit welcher der mit dem Auflager verbundene zweite Schenkel auf das Zahnrad wirken kann, kleine gehalten.
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Es ist auch vorgesehen, dass das Übertragungsmittel ein zweites Zahnrad und eine ortsfest an dem Träger ausgebildete Zahnstange umfasst,
- – wobei das zweite Zahnrad drehbar um eine Drehachse mit einem freien Ende des zweiten Schenkels verbunden ist,
- – wobei das zweite Zahnrad bei einer Drehbewegung des ersten Zahnrads auf der an dem Träger ausgebildeten Zahnstange abrollt und
- – wobei das zweite Zahnrad mit dem Auflager derart verbunden ist, dass dieses in eine an dem Auflager ausgebildete Verzahnung eingreift, so dass das Auflager beim Abwälzen des Zahnrads auf der an dem Träger ausgebildeten Zahnstange mit dem Zahnrad und relativ zu dem Zahnrad verfahren wird. Durch eine derartige, indirekte Kopplung des zweiten Hebels mit dem Auflager wird eine besonders leichtgängige Bewegung des Auflagers erreicht, da dieses von dem zweiten Hebel mittels eines zwischengeschalteten, sich drehenden Zahnrads bewegt wird.
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Es ist auch vorgesehen, dass der Stuhl eine Führung und eine Wiegefeder umfasst, wobei das Fußelement und der Träger durch die Führung verbunden sind und wobei der Träger über die Wiegefeder an dem Fußelement abgestützt ist. Hierdurch lässt sich das Gewicht einer sich auf die Sitzfläche des Stuhls setzenden Person einfach und schnell durch das Maß erfassen, um welches sich der Träger gegen die Kraft der Wiegefeder relativ zu dem Fußelemente des Stuhls bewegt bzw. absinkt.
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Das Rückenelement und das Sitzelement bilden zusammen eine Sitzschale. Hierdurch ist es auch möglich das Rückenelement unter Zwischenschaltung des Sitzelements auf der durch das Auflager beeinflussten Blattfeder abzustützen.
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Es ist auch vorgesehen, den Stuhl mit einem vorderen Schwingarm und einen hinteren Schwingarm auszustatten, wobei der vordere Schwingarm schwenkbar an dem Träger angelenkt und mit dem Sitzelement verbunden ist, wobei der hintere Schwingarm schwenkbar an dem Träger angelenkt ist und mit der Sitzschale verbunden ist. Hierdurch erhält die Sitzschale bzw. erhalten das Sitzelement und das Rückenelement die für ihre Bewegung erforderlichen Freiheitsgrade.
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Weiterhin ist es vorgesehen, dass die Blattfeder bzw. die Blattfedern jeweils mit einem ersten Endbereich an dem Träger fixiert ist bzw. sind, außerhalb des ersten Endbereichs jeweils auf dem Auflager aufliegt bzw. den Auflagern aufliegen und außerhalb des ersten Endbereichs jeweils die Sitzschale abstützt bzw. abstützen. Hierdurch ist eine Verstellung der Federkraft, mit welcher die Blattfeder bzw. die Blattfedern die Sitzschale abstützen, durch eine Verschiebung des Auflagers möglich. Im Sinne der Erfindung umfasst eine Sitzschale ein Sitzelement und ein Rückenelement. Hierbei ist es sowohl vorgesehen die Sitzschale einteilig auszubilden, so dass das Sitzelement mit dem Rückenelement durch ein Verbindungsmittel wie insbesondere wenigstens ein Verbindungsgelenk oder wenigstens ein elastisches Verbindungselement verbunden ist, als auch vorgesehen ist, dass das Sitzelement und das Rückelement nur indirekt über die Mechanikbaugruppe miteinander verbunden sind. Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben.
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Hierbei zeigt:
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1: eine perspektivische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Stuhls mit einer erfindungsgemäßen Mechanikbaugruppe;
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2: eine Detailansicht der 1;
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3: eine Seitenansicht der 1;
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4: eine Detailansicht der 3;
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5: eine perspektivische Ansicht der Mechanikbaugruppe des Stuhls;
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6: die Darstellung der 5 bei ausgeblendeten Blattfedern;
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7: eine Seitenansicht der 6 entsprechend der dort gezeigten Pfeilrichtung VII;
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8: die Darstellung der 7 bei ausgeblendeten Blattfedern;
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9: eine geschnittene Seitenansicht der Mechanikbaugruppe;
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10: eine weitere perspektivische Ansicht der Mechanikbaugruppe;
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11: die Darstellung der 10 bei ausgeblendetem Träger und ausgeblendeter hinterem Schwingarm;
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12 bis 14: geschnittene Seitenansichten der Mechanikbaugruppe in unbelasteter, leicht belasteter und starkbelasteter Stellung des Trägers;
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15: eine Draufsicht auf die Mechanikbaugruppe;
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16: eine Draufsicht auf die Darstellung der 15 bei herausgenommenen Blattfedern;
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17: eine weitere perspektivische Darstellung der Mechanikbaugruppe;
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18 und 19: die Darstellung der 17 bei teilweise ausgeblendeten Bauteilen;
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20, 21: schematische Darstellungen zur weiteren Erläuterung der in den 1 bis 19 gezeigten ersten Ausführungsvariante und
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22, 23, 24: geschnittene Seitenansichten einer Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Stuhls bei teilweise ausgeblendeten Bauteilen in unterschiedlichen Stellungen.
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In der 1 ist ein erfindungsgemäßer Stuhl 1 mit einer Mechanikbaugruppe 2 in perspektivischer Seitenansicht dargestellt. Die 2 zeigt die Mechanikbaugruppe 2. Die 3 zweigt den in der 1 dargestellten Stuhl 1 in Seitenansicht von rechts und die 4 zeigt die Mechanikbaugruppe 2 nochmals in vergrößerter Darstellung, aber aus der Seitenansicht entsprechend der 3. In den 5 bis 19 ist die aus den 1 bis 4 bekannte Mechanikbaugruppe 2 in weiteren Ansichten dargestellt, wobei zur besseren Darstellung einzelner Bauteile teilweise Bauteile ausgeblendet sind.
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An die Mechanikbaugruppe 2 für den Stuhl 1, wie diese insbesondere in den 1 bis 6 gezeigt ist, sind ein Fußelement 3, ein Rückenelement 4 und ein Sitzelement 5 anlenkbar. Hierbei bilden das Rückenelement 4 und das Sitzelement 5 eine Sitzschale S. Die Mechanikbaugruppe 2 umfasst einen Träger 6, einen vorderen Schwingarm 7, welcher nur in den 1 bis 4 gezeigt ist und einen hinteren Schwingarm 8, welcher ab 5 allenfalls abgeschnitten dargestellt ist.
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Der vordere Schwingarm 7 ist schwenkbar um eine Drehachse D67 an dem Träger 6 angelenkt und schwenkbar um eine Drehachse D65 mit dem Sitzelement 5 verbunden, wobei hierzu an einer rechten Seitenwand SFR6 des Trägers 6 und an einer linken Seitenwand SFL6 des Trägers 6 an dem Träger 6 Achszapfen 9, 10 ausgebildet sind, in welche der vordere Schwingarm 7 eingehängt ist (vgl. z. B. 1 bis 4). Der vordere Schwingarm 7 ist als H-artiger Bügel 11 ausgebildet (siehe insbesondere 2), welcher vier Schenkel 12, 13, 14 und 15 und eine Querverbindung 16 umfasst. Hierbei sind der erste und der zweite Schenkel 12, 13 mit dem Träger 6 verbunden und hierbei sind die Schenkel 14, 15 mit dem Sitzelement 5 verbunden.
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Der hintere Schwingarm 8 (siehe insbesondere 2) ist schwenkbar um eine Drehachse D68 an dem Träger 6 angelenkt und mit der Sitzschale S verbunden, wobei der Träger 6 schwenkbar um eine Drehachse D56 mit dem Sitzelement 5 verbunden ist. Hierzu sind an der rechten Seitenwand SFR6 des Trägers 5 und an der linken Seitenwand SFL6 des Trägers 6 an dem Träger 6 Achszapfen 17, 18 ausgebildet (siehe 6), in welche der hintere Schwingarm 8 eingehängt ist. Der hintere Schwingarm 8 ist wie der vordere Schwingarm 7 als H-artiger Bügel 19 ausgebildet (siehe 2 und 5), welche vier Schenkel 20, 21, 22 und 23, eine Querverbindung 24 und einen Fortsatz 25 (siehe 3) umfasst. Hierbei sind der erste und der zweite Schenkel 20, 21 mit dem Träger 6 verbunden, hierbei sind die Schenkel 22, 23 mit dem Sitzelement 5 verbunden und hierbei ist der Fortsatz 25 mit dem Rückenelement 4 verbunden, so dass der hintere Schwingarm 8 sowohl mit dem Sitzelement 5 als auch mit dem Rückenelement 4 in Verbindung steht.
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Zur Kompensation eines Körpergewichts G einer nicht dargestellten, auf dem Stuhl 1 sitzenden Person umfasst die Mechanikbaugruppe 2 vier Blattfedern 26, 27, 28 und 29. Hierbei sind die inneren, einer Mittellängsachse ML nahen Blattfedern 26 und 28 als breite Blattfedern und die der Mittellängsachse ML fernen Blattfedern 27 und 29 als schmale Blattfedern ausgebildet (siehe 5). Aus der 6 ist ersichtlich, dass den schmalen Blattfedern 27 und 29 auf einem Boden 30 des Trägers 6 jeweils ein Auflage 31, 32 zugeordnet ist, welches an dem Träger 6 ausgebildet ist. Hierdurch ist die Rückstellkraft der schmalen Blattfedern 27 und 29 auf einen festen Wert festgelegt.
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Die Mechanikbaugruppe 2 umfasst zwei verstellbare Auflager 33, 34, einen Verstellmechanismus 35 für die Auflager 33, 34 und Fahrbahnen 36, 37 für die Auflager 33, 34 (siehe insbesondere 18). Die Auflager 33, 34 sind unter Ausbildung eines Stegs 86 miteinander verbunden und in zwei parallel verlaufenden Führungen 87, 88 geführt (siehe 18). Hierdurch ist einem Verkanten bei einer Verfahrbewegung wirksam vorgebeugt. Die Fahrbahnen 36, 37 sind als in Richtung der Blattfedern 26 bzw. 28 gewölbte Flächen 36a, 37a ausgebildet. Hierbei ist die Wölbung der Fahrbahnen 36 bzw. 37 derart an die Wölbung, welche die Blattfedern 26 bzw. 28 mit ihrer Unterseite 26b bzw. 28b dann aufweisen, wenn das Rückenelement 4 in einer aufrechten, durch einen Nutzer unbelasteten Stellung steht, angepasst, dass ein radial zu der Fahrbahn 36 bzw. 37 gemessener Abstand A3626 (siehe 20) im gesamten Bewegungsraum R33 des Auflagers 33 immer etwa gleichbleibend und immer so groß ist, dass das Auflager 33 bzw. 34 ungehindert von der Blattfeder 26 bzw. 28 auf der Fahrbahn 36 bzw. 37 verschoben werden kann. Hierzu wird auf die 17 und 18 und die skizzenhaften und rein schematischen 20 und 21 verwiesen. Diese zeigen eine Querwand 38, die an der Querwand 38 befestigte Blattfeder 26 und die Fahrbahn 36. Weiterhin ist durch einen Kreis der hintere Schwingarm 8 angedeutet, welcher sich auf der Blattfeder 26 abstützt. In der Darstellung der 20 steht das Auflager 33 in einer Grundstellung G33, welche dieses einnimmt, wenn der Stuhl unbelastet ist. In der Darstellung der 31 steht das Auflager 33 in einer Endstellung E33, welche dieses einnimmt, wenn der Stuhl durch eine schwere Person belastet ist.
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Sowohl die inneren Blattfedern 26, 28 als auch die äußeren Blattfedern 27, 29 (siehe 5) sind mit einem ersten Endbereich 26a, 27a, 28a, 29a an der zwischen den Achszapfen 9, 10 angeordneten Querwand 38 in einer Aufnahme 39 an dem Träger 6 fixiert.
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Außerhalb ihrer Endbereiche 26a, 27a, 28a, 29a liegen die Blattfeder 26, 27, 28 und 29 jeweils mit einer Unterseite 26b, 27b, 28b, 29b auf dem ihnen zugeordneten Auflager 33, 31, 34, 32 auf und stützen mit gegenüber liegenden Endbereichen 26c, 27c, 28c, 29c indirekt die Sitzschale S ab bzw. direkt den hinteren Schwingarm 8 an seinem Querverbinder 24 ab (siehe 5).
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Die äußeren Blattfedern 27, 29 der Mechanikbaugruppe 2 bilden weitere Federelement 40, 41. Hierbei addiert sich die elastische Rückstellkraft R40, R41 der beiden weiteren Federelement 40, 41 und die elastische Rückstellkraft R26, R28 der beiden inneren Blattfedern 26, 28 zu einer Gesamtrückstellkraft RG, welche die Sitzschale S über den Schwingarm 8 abstützt.
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Die zwei inneren Blattfedern 26, 28 der Mechanikbaugruppe 2 sind den verfahrbaren Auflagern 33, 34 zugeordnet, wobei jedes Auflager 33, 34 einer der Blattfedern 26, 28 zugeordnet ist und wobei die Auflager 33, 34 von dem Verstellmechanismus 35 unter den Blattfedern 26, 38 verfahrbar sind und auf ihren Fahrbahnen 36, 37 von diesem jeweils um gleiche Wegstrecken W33, W34 verfahrbar sind (siehe 6).
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Der Träger 6 ist indirekt mit dem Fußelement 3 verbunden, wobei die Mechanikbaugruppe 2 zusätzlich zu dem Träger 6 noch einen Flansch 42 (siehe 18), ein Gelenkmittel 43 (siehe 9) und ein Wiegemittel 44 (siehe 19) umfasst. Hierbei ist der Flansch 42 mit dem Fußelement 3 verbunden. Hierbei ist der Träger 6 über das Gelenkmittel 43 an dem Flansch 42 angelenkt und hierbei ist der Träger 6 über das Wiegemittel 44 an dem Flansch 42 abgestützt (siehe 9). Das Gelenkmittel 43 ist als Vierpunktgelenk mit vier Gelenkachsen GLA-1 bis GLA-4 ausgebildet, welches ein Absinken des Trägers 6 bei dessen Belastung durch eine sich setzende Person ermöglicht. Hierbei sinkt der Träger 6 soweit ab bis dessen Belastung durch das Wiegemittel 44, welches durch die weiteren Blattfedern bzw. Wiegefedern 49a, 49b (siehe auch 19) gebildet ist, kompensiert ist. Sobald die Person wieder aufsteht, heben die Wiegefedern 49a, 49b den Träger 6 wieder an.
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Der Verstellmechanismus 35 umfasst eine Wiegemechanik 45 und eine Verstellmechanik 46, wobei die Wiegemechanik 45 die Verstellmechanik 46 in Abhängigkeit von dem Körpergewicht G einer auf dem Sitzelement 5 sitzenden Person antreibt und die verfahrbaren Auflager 33, 34 von der Verstellmechanik 46 zeitgleich entsprechend dem Körpergewicht G der sitzenden Person um gleiche Wegstrecken W33, W34 entlang ihrer Fahrbahnen 36, 37 derart verschoben werden, dass die Sitzschale S in einer dem Körpergewicht G der Person entsprechenden Stärke mittels des hinteren Schwingarms 8 an dem Träger 6 abgestützt ist (siehe insbesondere auch 18). Hierzu umfasst die Verstellmechanik 46, welche von der Wiegemechanik 45 angetrieben wird, ein erstes Getriebe 47 mit einer ersten Untersetzung oder Übersetzung und ein zweites Getriebe 48 mit einer zweiten Untersetzung oder Übersetzung. Gemäß der dargestellten Ausführungsvariante sind das erste und das zweite Getriebe 47, 48 mit gleichem Übersetzungsverhältnis bzw. gleicher Untersetzung oder gleicher Übersetzung ausgebildet. Hierzu wird insbesondere auf die 18 und die unterschiedliche Stellungen zeigenden 12 bis 14 verwiesen.
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Hinsichtlich der grundsätzlichen Funktion eines Wiegemechanismus bzw. einer Wiegemechanik, bei welchem durch das Körpergewicht einer auf dem Stuhl sitzenden Person eine Einstellung der Rückstellkraft vorgenommen wird, welche der Stuhl den Bewegungen – wie z. B. dem Zurücklehnen – der Person entgegensetzt, wird grundsätzlich auf die bereits in der Beschreibungseinleitung zitierte
WO 2007/110732 A2 Bezug genommen.
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Die 12 zeigt einen Längsschnitt durch die Mechanikbaugruppe 2, wobei der Flansch 42 erkennbar ist, welcher auf dem Fußelement 3 fixiert ist. Durch das in der 9 bzw. 19 sichtbare Wiegemittel 44, welches durch die zwei weiteren Blattfeder 49a, 49b ausgebildet ist, wird der Träger 6, von welchem die nicht dargestellte Sitzschale S getragen wird, in der in der 12 gezeigten unbelasteten Stellung S6-1 gehalten. Hierbei kämmt ein drehbar an dem Träger 6 gelagertes Zahnrad 50 der Verstellmechanik 46 mit einer an dem Flansch 42 ausgebildeten Zahnstange 51 und bildet mit dieser einen Antrieb A45 für die Getriebe 47, 48. Bei einer leichten Belastung des Sitzelements 5 bzw. der Sitzschale S sinkt der Träger 6 gegen die Federkraft der Blattfedern 49a, 49b gegenüber dem Flansch 42 in die in der 13 gezeigte Stellung S6-1 ab. Das Zahnrad 50 wird beim Absinken von der Zahnstange 51 angetrieben und dreht sich gegen den Uhrzeigersinn aus einer ersten Drehstellung S50-1 (siehe 12) in eine zweite Drehstellung S50-2 (siehe 13). Über einen Gelenkhebel 52 bzw. ein Kniehebelgelenk, dessen erster Schenkel 52a starr mit dem Zahnrad 50 verbunden ist, dessen zweiter Schenkel 52b mit dem erste Schenkel 52a drehgelenkig verbunden ist und dessen zweiter Schenkel 52b an seinem freien Ende ein weiteres Zahnrad 53 drehbar lagert, erzwingt die Linksdrehung des ersten Zahnrads 50 ein leichtes Einknicken des Gelenkhebels 52. Bei diesem Einknicken wälzt sich das zweite Zahnrad 53, welches zwischen einer weiteren Zahnstange 54, die an dem Träger 6 ausgebildet ist, und einer an dem verfahrbaren Auflager 34 ausgebildeten Zahnstange 55 läuft, auf der unteren Zahnstange 54 ab. Hierbei bewegt das zweite Zahnrad 53 durch seine Rechtsdrehung und seine Positionsänderung die dritte Zahnstange 55 und damit das Auflager 34 nach rechts in Richtung des Flansches 42, so dass die dem Auflager 34 zugeordnete Blattfeder 28 eine zunehmende Unterstützung erfährt und hierdurch eine größere Rückstellkraft auf den hinteren Schwingarm 8 ausübt. In der 14 ist das Körpergewicht, welches auf das Sitzelement 5 bzw. die Sitzschale S wirkt noch größer und der Träger sinkt in die Stellung S6-3 gegenüber dem Flansch 42 ab, so dass das Auflager 34 weiter in Richtung des Flansches 42 bewegt wird.
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Das erwähnte zweite Getriebe 48 umfasst somit den Gelenkhebel 52, das zweite Zahnrad 53 und die Zahnstangen 54 und 55. Das erste Zahnrad 50 treibt – wie aus der 50 ersichtlich ist – die Gelenkhebel beider Getriebe an und ist somit Bestandteil beider Getriebe. Unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse bzw. Untersetzungen oder Übersetzungen der Getriebe können abweichend von den Darstellungen der 1 bis 19 durch sich unabhängig voneinander bewegende und unterschiedlich ausgelegte Gelenkhebel und/oder durch unterschiedliche Auslegung der durch das jeweils zweite Zahnrad, die zugehörige Zahnstange und das zugehörige Auflager gebildeten Einheiten realisiert werden.
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Das nicht näher dargestellte erste Getriebe 47 umfasst all die erwähnten Bauteile nochmals, so dass auch das andere Auflager 33 in Abhängigkeit von der an dem Flansch 42 ausgeführten Zahnstange 51 und der hierdurch hervorgerufenen Drehbewegung des Zahnrads 50 bewegbar ist. Hierbei weisen das erste Getriebe, welches das Auflager 33 bewegt, und dass das zweite Getriebe, welches das Auflager 34 bewegt, gleiche Übersetzungsverhältnisse bzw. Untersetzungen oder Übersetzungen auf und bewegen hierdurch die Auflager 33, 34 synchron bzw. in gleichen Zeiträumen um gleiche Wegstrecken W33, W34.
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In der 14 ist der Träger 6 – wie erwähnt – in der stark belasteten Stellung S6-3 gezeigt, in welcher das Zahnrad 50 in einer Drehstellung S50-3 steht. Entsprechend ist in dieser Drehstellung S50-3 dann auch das Auflager 34 noch weiter nach rechts in Richtung des Flansches 42 verfahren, so dass die Blattfeder 28 eine noch höhere Rückstellkraft auf den hinteren Schwingarm 8 ausübt. Der Träger 6 ist an dem Flansch 42 mittels der Gelenkmittel 43 geführt, diese sind als zwei parallel arbeitende Hebel 43a, 43b ausgeführt.
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Zum Beispiel aus der 17 ist ersichtlich, dass die breite Blattfeder 26 und die schmale Blattfeder 27 sowie die breite Blattfeder 28 und die schmale Blattfeder 29, also jeweils eine zusätzlich Blattfeder mit einer verstellbaren Blattfeder in ihren ersten Endbereichen 26a, 27a bzw. 28a, 29a jeweils miteinander zu Fingerfedern 56, 57 verbunden sind und außerhalb ihres ersten Endbereichs 26a, 27a bzw. 28a, 29a, nämlich in einem Mittelbereicht 26d, 27d bzw. 28d, 29d und einem gegenüberliegenden Endbereich 26c, 27c bzw. 28c, 29c jeweils durch einen Schlitz 56a bzw. 57a getrennt sind.
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Der Träger 6 bildet zusammen mit den Blattfedern 26, 27, 28 und 29 sowie den fixen Auflagern 31, 32 und den verfahrbaren Auflagern 33, 34 einen Federmechanismus FM1. Die verfahrbaren Auflager 33, 34 werden durch eine gewichtsgesteuerte Verstelleinrichtung VE1 bewegt (siehe insbesondere 17, 18). Die Verstelleinrichtung VE1 umfasst ein Stellglied SG1, ein Übertragungsmittel UEM1 und die das Stellglied SG1 führenden Wiegemechanik 45. Hierbei ist das Stellglied SG1 durch das erste Zahnrad 50 gebildet und hierbei umfasst das Übertragungsmittel UEM1 den Gelenkhebel 52, das zweite Zahnrad 53 und die Zahnstange 55.
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In den 22 bis 24 ist in geschnittenen Seitenansichten auf Teile eines Stuhls 101, welcher in seinem grundsätzlichen Aufbau und in seiner grundsätzlichen Funktion dem in den 1 bis 21 beschriebenen Stuhl 1 entspricht, eine Ausführungsvariante einer in den vorhergehenden Figuren ebenfalls dargestellten Verstelleinrichtung VE101 gezeigt. Die in den 22 bis 24 nicht dargestellten Komponenten des Stuhls 101 sind entsprechend den in den 1 bis 21 dargestellten Komponenten des Stuhls 1 ausgeführt, wobei ausdrücklich auf die Beschreibung zu den 1 bis 21 Bezug genommen wird.
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In einer vergleichenden Betrachtung der 22 bis 24 ist grundsätzlich erkennbar wie ein Träger 106 gegenüber einem Fußelement 103, von welchem nur ein Kopfstück 103a bzw. ein Flansch 142 dargestellt ist, bei unterschiedlich starker Gewichtsbelastung gegenüber dem Kopfstück 103a absinkt. Das Kopfstück 103a des Fußelements 103 und der Träger 106 sind über ein als Parallelogrammgelenk 143a ausgebildetes Gelenkmittel 143 verbunden.
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In der 22 ist ein nicht dargestelltes Sitzelement und damit auch der Träger 106 nicht oder nur durch eine sehr leichte Person belastet. Entsprechend steht ein Auflager 134 in einer vorderen Stellung S134-1 und der Träger 106 in einer oberen Stellung S106-1
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In der 23 ist das nicht dargestellte Sitzelement und damit auch der Träger 106 durch eine Person mittleren Gewichts belastet. Entsprechend ist der Träger 106 gegenüber dem Kopfstück 103a des Fußelements 103 im Vergleich zu der in der 21 gezeigten, unbelaststen Stellung S106-1 weiter abgesunken und steht in einer mittleren Stellung S106-2. Entsprechend steht auch das Auflager 134 in einer mittleren Stellung S134-2 unter einer dem Auflager 134 zugeordneten Blattfeder 126. Beim Absinken des Trägers 106 (vergleiche 22 und 23) wälzt sich ein Zahnrad 150 auf einer an dem Kopfstück 103a ausgebildeten Zahnstange 151 ab und dreht sich dabei nach links. Hierbei bewegt das Zahnrad 150 auch einen drehfest mit ihm verbundenen ersten Schenkel 152a eines Kniegelenkhebels bzw. eines Gelenkhebels 152 nach links, so dass dieser einen zweiten Schenkel 152b, mit welchem der erste Schenkel 152a in einem Gelenkpunkt 152c drehgelenkig verbunden ist, nach rechts mitnimmt. Beide Schenkel des Gelenkhebels 152 sind in den 22 bis 24 idealisiert auch als dicke Striche eingezeichnet.
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An einem freien Ende des zweiten Schenkels 152b ist mit diesem ein zweites Zahnrad 153 drehbar um eine Drehachse d153 verbunden. Dieses zweite Zahnrad 153 rollt auf einer mit dem Träger 106 verbundenen Zahnstange 154 nach rechts, wenn der zweite Schenkel 152b von dem ersten Schenkel 152a nach rechts gezogen wird. Der Zahnstange 154 gegenüberliegend ist das Auflager 134 angeordnet, wobei dieses an einer Unterseite eines Stegs 186, welcher Bestandteil des Auflagers ist (siehe auch 18), eine zahnstangenähnliche Verzahnung bzw. eine Zahnstange 155 umfasst, mit welcher dieses auf dem zweiten Zahnrad 153 aufliegt, so dass das Auflager 134 durch das nach rechts bewegte und sich damit nach rechts drehende zweite Zahnrad 153 ebenfalls nach rechts bewegt wird.
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In der 24 hat sich das erste Zahnrad 150 durch die volle Belastung des Trägers 106 dann noch weiter auf der Zahnstange 151 des Kopfstücks 103a abgewälzt. Entsprechend hat sich dann auch das Auflager 134 noch weiter nach rechts in eine dritte, hintere Stellung S134-3 bewegt, welche dieses einnimmt, wenn sich eine schwere Person auf den Stuhl 101 setzt. Entsprechend ist auch der Träger 106 dann in seine tiefste Stellung S106-3 abgesunken.
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In allen drei 22, 23 und 24 ist auch jeweils ein hinterer Schwingarm 108 sichtbar, wobei dieser jeweils in einer Stellung S108-3 steht, welche dieser einnimmt, wenn ein nicht gezeigtes Rückenelement bzw. die nicht gezeigte Sitzschale vollständig durch eine auf dem Stuhl 101 sitzende Person zurückgekippt ist und sich somit mit maximaler Kraft auf der Blattfeder 126 bzw. allen zur Abstützung verbauten Blattfedern abstützt. In den 23 und 24 ist erkennbar, dass durch das Zurückkippen des Rückenelements bei der Belastung des Stuhls 101 mit einer mittelschweren oder schweren Person eine starke Biegung der Blattfeder 126 hervorgerufen wird. Sofern das Auflager 134 in seiner hinteren Stellung S134-3 steht (siehe 24) wirkt die Blattfeder 126 mit einer Kraft F126 auf das Auflager 134, wobei die Kraft F126 bestrebt ist, das Auflager 134 nach links zu schieben. Entsprechend ist das zweite Zahnrad 153, welches sich auf der Zahnstange 154 des Trägers 106 abstützt, bestrebt sich nach links zu drehen und den zweiten Schenkel 152b nach links zu ziehen. Der zweite Schenkel 152b wiederum ist bestrebt das erste Zahnrad 150 mittels des ersten Schenkels 152a nach rechts zu drehen. Bedingt durch die Stellung der Schenkel 152a, 152b ist ein von der auf das Auflager 134 wirkenden Kraft F126 um eine Drehachse d150 des ersten Zahnrads 150 erzeugte Drehmoment M134 jedoch geringer als ein Gegendrehmoment M106, welches durch die Gewichtskraft des Nutzers über die Zahnstange 151, welche Bestandteil einer Wiegemechanik 145 ist, an dem ersten Zahnrad 150 anliegt.
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Die beiden Schenkel 152a, 152b schließen in der hinteren, dritten Stellung S134-3 des Auflagers 134 miteinander einen Winkel α kleiner 40° ein. Hierbei werden zur Messung des Winkels α Verbindungsstrecken zwischen einer Drehachse d152c des Gelenkpunkts 152c und der Drehachse d150 bzw. der Drehachse d153, welche in Richtung der Schenkel 152a bzw. 152b verlaufen, betrachtet.
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Weiterhin steht der erste Schenkel 152a zu einer Bewegungsrichtung R134 des Auflagers 134 in einem Winkel β von über 130°, wenn das Auflager 134 in der hinteren, dritten Stellung S134-3 steht. Der erste Schenkel 152a weist eine Länge L152a auf und der zweite Schenkel 152b weist eine Länge L152b auf. Hierbei beträgt die Länge L152b des zweiten Schenkels 152b wenigstens das Doppelte der Länge L152a des ersten Schenkels 152a. Durch die im Vergleich zum zweiten Schenkel 152b kurze Ausführung des ersten Schenkels 152a benötigt ein die beiden Schenkel 152a, 152b umfassender Kurbeltrieb KT in der Höhe gemessen wenig Bauraum, so dass dieser in dem flachen Träger 106 verbaut werden kann.
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Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsvariante ist es auch vorgesehen, auf die am Träger angeordnete Zahnstange, das zweite Zahnrad und die an der Unterseite des Auflagers angeordnete Verzahnung zu verzichten und den zweiten Schenkel direkt drehgelenkig mit dem Auflager zu verbinden. Hierbei gleitet das Auflager dann auf einer der Blattfeder gegenüberliegenden Fahrbahn.
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Das verfahrbare Auflager 134 wird durch eine gewichtsgesteuerte Verstelleinrichtung VE101 bewegt. Die Verstelleinrichtung VE101 umfasst ein Stellglied SG101, ein Übertragungsmittel UEM101 und die das Stellglied SG1 führende Wiegemechanik 145. Hierbei ist das Stellglied SG101 durch das erste Zahnrad 150 gebildet und hierbei umfasst das Übertragungsmittel UEM1 den Gelenkhebel 152, das zweite Zahnrad 153 und die Zahnstange 155.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Stuhl
- 2
- Mechanikbaugruppe
- 3
- Fußelement
- 4
- Rückenelement
- 5
- Sitzelement
- 6
- Träger
- 7
- vorderer Schwingarm
- 8
- hinterer Schwingarm
- 9, 10
- Achszapfen an 6
- 11
- H-artiger Bügel gebildet von 7
- 12–15
- Schenkel von 11
- 16
- Querverbinder von 11
- 17, 18
- Achszapfen an 6
- 19
- H-artiger Bügel gebildet von 8
- 20–23
- Schenkel von 19
- 24
- Querverbinder von 19
- 25
- Fortsatz von 19
- 26
- breite, innere Blattfeder
- 26b
- Unterseite von 26
- 27
- schmale, äußere Blattfeder
- 28
- breite, innere Blattfeder
- 28b
- Unterseite von 26
- 29
- schmale, äußere Blattfeder
- 30
- Boden von 6
- 26a–29a
- erster Endbereich von 26–29
- 26b–29b
- Unterseite von 26–29
- 26c–29c
- zweiter Endbereich von 26–29
- 31, 32
- Auflager für 27, 29 an 6
- 33, 34
- verfahrbares Auflager
- 35
- Verstellmechanismus
- 36, 37
- Fahrbahn für Auflager 33 bzw. 34
- 36a
- gewölbte Fläche gebildet durch 36
- 38
- Querwand von 6
- 39
- Aufnahme an 6 für 26 bis 29
- 40
- weiteres Federelement gebildet durch 27
- 41
- weiteres Federelement gebildet durch 29
- 42
- Flansch
- 43
- Gelenkmittel
- 43a, 43b
- erster, zweiter Hebel
- 44
- Wiegemittel
- 45
- Wiegemechanik von 35
- 46
- Verstellmechanik von 35
- 47
- erstes Getriebe
- 48
- zweites Getriebe
- 49a, 49b
- Blattfeder/Wiegefeder bildet Wiegenmittel 44
- 50
- Zahnrad von 46 gelagert an 50
- 51
- Zahnstange an 42
- 52
- Gelenkhebel
- 52a, 52b
- erster, zweiter Schenkel
- 53
- zweites Zahnrad an 52b
- 54
- Zahnstange an 6
- 55
- Zahnstange an 34
- 56
- Fingerfeder aus 26, 27
- 56a
- Schlitz von 56
- 57
- Fingerfeder aus 28, 29
- 57a
- Schlitz von 57
- 86
- Steg
- 87
- Führung von 33
- 88
- Führung von 34
- A45
- Antrieb
- D67
- Schwenkachse von 6, 7
- D65
- erste Schwenkachse von 6, 5
- D68
- Schwenkachse von 6, 8
- D56
- zweite Schwenkachse von 6, 5
- E33
- Endstellung von 33
- GLA-1–GLA-4
- Gelenkachse von 43
- SFR6
- rechte Seitenwand des Trägers
- SFL6
- linke Seitenwand des Trägers
- G
- Körpergewicht einer Person
- G33
- Grundstellung von 33
- S
- Sitzschale
- R26, R28
- Rückstellkraft von 26, 28
- R33
- Bewegungsraum von 33
- R40,
- R41 Rückstellkraft von 40, 41
- RG
- Gesamtrückstellkraft
- W33
- Wegstrecke von 33
- W34
- Wegstrecke von 34
- S6-1
- unbelastete Stellung von 6
- S6-2
- leicht belastete Stellung von 6
- S6-3
- stärker belastete Stellung
- S50-1
- erste Drehstellung von 50
- S50-2
- zweite Drehstellung von 50
- S50-3
- dritte Drehstellung von 50
- ML
- Mittellängsachse
- SE
- Spiegelebene
- FM1
- Federmechanismus
- VE1
- Verstelleinrichtung
- UEM1
- Übertragungsmittel
- SG1
- Stellglied
- 101
- Stuhls 101
- 103
- Fußelement 103
- 103a
- Kopfstück 103a
- 106
- Träger 106
- 108
- hinterer Schwingarm 108
- 126
- Blattfeder 126
- 134
- Auflager 134
- 142
- Flansch 142
- 143
- Gelenkmittel 143 verbunden.
- 143a
- Parallelogrammgelenk 143a
- 145
- Wiegemechanik
- 150
- Zahnrad 150
- 151
- Zahnstange 151
- 152
- Kniegelenks bzw. Gelenkhebels 152
- 152a
- ersten Schenkel 152a
- 152b
- zweiten Schenkel 152b
- 152c
- Gelenkpunkt 152c
- 153
- zweites Zahnrad 153
- 154
- Zahnstange an 106 154
- 155
- Verzahnung bzw. eine Zahnstange 155
- α
- Winkel
- β
- Winkel
- d150
- Drehachse von 150
- d152c
- Drehachse von 152c
- d153
- Drehachse von 153
- F126
- Kraft
- FM101
- Federmechanismus
- KT
- Kurbeltrieb
- L152a
- Länge von 152a
- L152b
- Länge von 152b
- M106
- Gegendrehmoment um d150
- M134
- Drehmoment um d150
- R134
- Bewegungsrichtung von 134
- S106-1
- erste, obere Stellung von 106
- S106-2
- zweite, mittlere Stellung von 106
- S106-3
- dritte, tiefste Stellung von 106
- S108-3
- dritte Stellung von 108
- S134-1
- erste, vordere Stellung von 134
- S134-2
- zweite, mittlere Stellung von 134
- S134-3
- dritte, hintere Stellung von 134
- SG101
- Stellglied
- UEM101
- Übertragungsmittel
- VE101
- Verstelleinrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2007/110732 A2 [0002, 0046]
