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Die Erfindung betrifft eine Mechanik für einen Bürostuhl, mit einem auf einer Stuhlsäule plazierbaren Basisträger, mit einem auf dem Basisträger angeordneten, relativ zu dem Basisträger bewegbaren Sitzträger und mit einer mit dem Sitzträger gekoppelten Rückenlehne, wobei ein Verschwenken der Rückenlehne eine Bewegung des Sitzträgers relativ zu dem Basisträger bewirkt.
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Mit einer solchen Mechanik, wie sie als Baugruppe im Sitzunterbau eines Bürostuhles verwendet wird, wird eine Kinematik bereitgestellt, die eine bestimmte Relativbewegung von Sitz und Rückenlehne zueinander mit sich bringt, so daß sich eine korrelierte Sitz-Rückenlehnen-Bewegung ergibt („Synchronmechanik“).
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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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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine vorteilhaftere Bewegungscharakteristik der Mechanik und damit des Bürostuhls zu erreichen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Mechanik nach Anspruch 1 gelöst. Demnach umfaßt die erfindungsgemäße Synchronmechanik für eine korrelierte Sitz-Rückenlehnen-Bewegung eines Bürostuhles einen auf einer Stuhlsäule plazierbaren Basisträger, einen auf dem Basisträger angeordneten, relativ zu dem Basisträger bewegbaren Sitzträger und einen mit dem Sitzträger verbundenen Rückenlehnenträger, wobei ein Verschwenken des Rückenlehnenträgers eine Bewegung des Sitzträgers relativ zu dem Basisträger bewirkt. Dabei ist der um eine Querachse schwenkbare Rückenlehnenträger, insbesondere mittels dieser Querachse, unmittelbar gelenkig mit dem Basisträger verbunden und somit an dem Basisträger schwenkbar gelagert. Dabei ist der Rückenlehnenträger mit dem Sitzträger nicht direkt und unmittelbar, sondern über ein, vorzugsweise im Bereich des vorderen Endes des Rückenlehnenträgers vorgesehenes Koppelelement verbunden, wobei das Koppelelement sowohl mit dem Rückenlehnenträger als auch mit dem Sitzträger, insbesondere jeweils unter Ausbildung eines Schwenkgelenks, gelenkig verbunden ist, wobei die bei einem Verschwenken des Rückenlehnenträgers in den Sitzträger eingeleitete Kraft ausschließlich über das Koppelelement in den Sitzträger eingeleitet wird.
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Mit der Erfindung wird eine vorteilhaftere Bewegungscharakteristik der Mechanik und damit des Bürostuhls erreicht. Das Koppelelement stellt einerseits einen zusätzlichen Freiheitsgrad für die Ankopplung des Rückenlehnenträgers an den Sitzträger bereit, der benötigt wird, um eine Relativbewegung von Rückenlehnenträger und Sitzträger zueinander überhaupt zu ermöglichen. Ohne das Koppelelement wäre die gewünschte Relativbewegung von Sitzträger und Rückenlehnenträger nicht möglich, da sich beide Komponenten, aufgrund ihrer jeweils vorgegebenen Bewegungsbahnen relativ zu dem Basisträger, gegeneinander sperren würden. Andererseits läßt sich durch das Koppelelement ein spezieller, vorteilhaft synchroner Bewegungsablauf von Rückenlehnenträger und Sitzträger bewerkstelligen, der, wie weiter unten genauer ausgeführt, ein gewünschtes variables Übersetzungsverhältnis zur Folge hat.
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Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Vorzugsweise ist die bei einem Verschwenken des Rückenlehnenträgers als Ort der Krafteinleitung in den Sitzträger dienende Verbindungsstelle des Koppelelements mit dem Sitzträger, wobei dieses insbesondere als Schwenkgelenk ausgebildet ist, nicht identisch mit der als Ort der Führung des Sitzträgers an dem Basisträger dienenden Verbindungsstelle des Sitzträgers mit dem Basisträger, hier gebildet durch das zweite Führungselement (Anspruch 2). Mit anderen Worten fallen die beiden Orte auseinander, d.h. der Ort der Krafteinleitung von dem Rückenlehnenträger in den Sitzträger ist entfernt bzw. beabstandet von dem Ort der Führung des Sitzträgers an dem Basisträger angeordnet. Dadurch, daß der Ort der Krafteinleitung in den Sitzträger und der Führungsort des Sitzträgers an dem Basisträger auseinanderfallen, läßt sich die bei dieser Mechanik gewünschte Synchronbewegung erreichen, bei der das Verschwenken des Rückenlehnenträgers einen Bewegungsablauf des Sitzträgers induziert, bei dem sich, mit Hilfe des Koppelelements, ein nicht konstantes, dafür sich bei dem Verschwenken stetig änderndes Übersetzungsverhältnis der beiden Komponenten Rückenlehnenträger und Sitzträger ergibt. Dies ist für den Selbsteinstelleffekt der Stuhlmechanik entscheidend und von Vorteil für die von dem Benutzer des Stuhls empfundene Kinematik.
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Vorzugsweise ist an dem Basisträger ein erstes Führungselement und an dem Sitzträger ist ein zweites Führungselement vorgesehen, wobei das erste Führungselement und das zweite Führungselement unter Ausbildung eines Führungselementpaares zusammenwirken derart, daß ein Verschwenken des Rückenlehnenträgers ein Bewegen des zusammen mit dem Sitzträger bewegten zweiten Führungselements entlang des zusammen mit dem Basisträger feststehenden ersten Führungselements und damit ein Bewegen des Sitzträgers relativ zu dem Basisträger bewirkt (Anspruch 3).
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Ein solcher Aufbau der Mechanik ermöglicht es, die korrelierte Bewegung von Sitz und Rückenlehne zueinander mit besonders einfachen konstruktiven Mitteln zu variieren. Der Synchronverlauf von Sitz und Rückenlehne kann beispielsweise durch eine einfache Veränderung des Verlaufes des zweiten Führungselements abgeändert werden. In einer Ausführungsform der Erfindung muß lediglich der Lagewinkel eines Führungsschlitzes im Sitzträger verändert werden, um eine abweichende Bewegungscharakteristik zu erhalten.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn das erste Führungselement ein Gleit- oder Rollelement und das zweite Führungselement eine Gleit- oder Rollbahn umfaßt, entlang welcher sich das Gleit- oder Rollelement bewegt (Anspruch 4). Je nach Ausführung kann das Gleit- oder Rollelement starr oder um eine quer zu der Stuhllängsrichtung liegende Drehachse drehbar sein. Die Gleit- oder Rollbahn kann eine beliebige Bahnkurve aufweisen, durch deren Wahl die Bewegungscharakteristik der Mechanik veränderbar ist. Im Sinne einer kinematischen Umkehr ist es auch denkbar, daß das zweite Führungselement ein Gleit- oder Rollelement und das erste Führungselement eine Gleit- oder Rollbahn umfaßt, entlang welcher sich das Gleit- oder Rollelement bewegt.
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In einer einfachen und daher besonders robusten und wenig anfälligen Ausführungsform der Erfindung wird die Gleit- oder Rollbahn durch einen in einem Bauelement der Mechanik enthaltenen Führungsschlitz gebildet. Vorzugsweise befindet sich der Führungsschlitz in dem Sitzträger, bei kinematischer Umkehr entsprechend im Basisträger. Der Führungsschlitz weist vorzugsweise sich gegenüberliegende Gleit- oder Rollflächen auf derart, daß das Gleit- oder Rollelement bei der Ausführung einer Relativbewegung von Sitzträger und Basisträger zueinander gleichzeitig an zwei Anlageflächen anliegend in dem Schlitz geführt wird.
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Trotzdem die Führungselemente, die den Sitzträger mit dem Basisträger verbinden, eine Linearführung ausbilden, erfolgt wegen der Verwendung des Koppelelements keine lineare, sondern eine gewünschte, nichtlineare Synchronbewegung des Sitzes mit der Rückenlehne. Neben Führungen mit geradlinigen Führungsbahnen sind jedoch auch andere Führungsbahnen möglich. Durch die Ausgestaltung der Führungen, insbesondere deren Lage, beispielsweise der Wahl eines geeigneten Neigungswinkels der Führung zur Vertikalen, kann die Synchronbewegung des Sitzträgers auf einfachste Weise individuell angepaßt werden.
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Eine besonders sichere Bewegung des Sitzträgers relativ zu dem Basisträger wird erreicht, indem zwei in Stuhllängsrichtung voneinander beabstandete Führungselementpaare vorgesehen sind, nämlich ein in Stuhllängsrichtung gesehen vorderes Führungselementpaar, durch das der Basisträger vorzugsweise mit einem vorderen Bereich des Sitzträgers verbunden ist, und ein in Stuhllängsrichtung gesehen hinteres Führungselementpaar, durch das der Basisträger vorzugsweise mit einem hinteren Bereich des Sitzträgers verbunden ist (Anspruch 5) . Damit läßt sich außerdem eine voneinander getrennte Bewegungskurve des vorderen Bereiches des Sitzträgers und des hinteren Bereiches des Sitzträgers ermöglichen. Unter einem Führungselementpaar wird dabei die jeweils zusammenwirkende Paarung aus Gleitelement und Gleitbahn bzw. Rollelement und Rollbahn verstanden.
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Zum Bereitstellen einer besonders vorteilhaften Bewegungscharakteristik und zur Erlangung einer großen Variabilität der Synchronmechanik hinsichtlich verschiedener Bewegungsbahnen ist es in einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß der Ort der Krafteinleitung, in Stuhllängsrichtung gesehen, stets, d. h. in allen Schwenkstellungen des Rückenlehnenträgers, hinter dem vorderen Führungselementpaar befindet (Anspruch 6). Weiterhin hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, daß der Ort der Krafteinleitung stets zwischen dem vorderen Führungselementpaar und dem hinteren Führungselementpaar befindet.
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Besonders wichtig für die erfindungsgemäße Synchronmechanik ist das Koppelelement. Als besonders vorteilhaft für die beabsichtigten Bewegungsabläufe der Komponenten der Mechanik zueinander hat sich eine Ausführungsform der Erfindung erwiesen, bei der sich die Lage der Verbindungsstelle des Koppelelements mit dem Sitzträger, mit anderen Worten der Ort der Krafteinleitung, relativ zu dem Ort der Verbindungsstelle des Koppelelements mit dem Rückenlehnenträger in Abhängigkeit von der Winkelstellung des Rückenlehnenträgers verändert (Anspruch 7). Anders ausgedrückt wird die Lage der durch diese beiden Verbindungsstellen definierten Körperlängsachse des Koppelelements durch die Schwenkbewegung des Rückenlehnenträgers verändert.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung bewegt sich das Koppelelement, während der Rückenlehnenträger aus der unverschwenkten Stellung in die maximal nach hinten verschwenkten Stellung verschwenkt, von einer Ausgangsstellung, in der die Körperlängsachse des Koppelelements schräg nach hinten (insbesondere von vorn unten nach hinten oben) weist, über die Vertikale hinweg in eine Endstellung, in der die Körperlängsachse des Koppelelements schräg nach vorn (insbesondere von hinten unten nach vorn oben) weist (Anspruch 8) . Durch das Überstreichen der Vertikalen wird eine Synchronbewegung von Sitzträger und Rückenlehnenträger erreicht, die durch ein sich besonders stark variierendes Übersetzungsverhältnis gekennzeichnet ist.
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Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die sich bei einem Verschwenken des Rückenlehnenträgers ändernde Lage der Körperlängsachse des Koppelelements von der durch das Zusammenwirken der beiden Führungselemente definierten Bewegungskurve des Sitzträgers abweicht, und zwar im wesentlichen während der gesamten Schwenkbewegung des Rückenlehnenträgers (Anspruch 9). Anders ausgedrückt verläuft die Körperlängsachse des Koppelelements nicht auf oder parallel zu der Bewegungskurve des Sitzträgers relativ zu dem Basisträger.
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In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft für die Bereitstellung der für eine selbsteinstellende Mechanik erforderlichen Hebelgeometrie erwiesen, wenn die quer zu der Stuhllängsrichtung angeordnete Schwenkachse der Verbindung des Rückenlehnenträgers mit dem Basisträger in Stuhllängsrichtung gesehen hinter dem Koppelelement angeordnet ist, das Rückenlehnenträger und Sitzträger verbindet, insbesondere hinter der Schwenkachse, die den Ort der Krafteinleitung definiert.
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Vorteilhafterweise bewirkt ein Verschwenken des Rückenlehnenträgers nach hinten ein Anheben des Sitzträgers entsprechend der durch das Zusammenwirken der beiden Führungselemente definierten Bewegungskurve (Anspruch 10). Insbesondere induziert ein Verschwenken des Rückenlehnenträgers nach hinten eine unmittelbare anhebende Bewegung des rückwärtigen Bereichs des Sitzträgers und zugleich eine unmittelbare anhebende Bewegung des vorderen Bereichs des Sitzträgers.
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Bei der erfindungsgemäßen Synchronmechanik hebt sich der Benutzer des Bürostuhls durch eine Belastung der Rücklehne selbst nach oben. Aufwendige mechanische Konstruktionen zum Erreichen der gewünschten Bewegung des Sitzträgers sind daher nicht erforderlich. Die gewünschte Bewegungsbahn wird durch einfache konstruktive Mittel realisiert, nämlich eine Anlenkung des Rückenlehnenträgers an den Sitzträger über eine Koppel sowie eine Anzahl geführten Verbindungen zwischen Sitzträger und Basisträger.
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Dadurch, daß der Sitzträger nicht nur in seinem rückwärtigen Bereich angehoben wird, sondern daß gleichzeitig auch ein Anheben des vorderen Bereichs des Sitzträgers erfolgt, erfolgt ein synchrones Mitführen des Sitzes in einem definierten Verhältnis zur Rückenlehne nach hinten oben. Da der auf der Sitzfläche sitzende Benutzer bei einem Verschwenken der Rückenlehne in eine hintere Position eine die Bewegung der Rückenlehne nachvollziehende Bewegung vollführt, wird der sogenannten „Hemdauszieheffekt“ besonders wirkungsvoll verhindert.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen:
- 1 Komponenten einer Synchronmechanik im Schnitt entlang der Mittellängsebene, mit nicht verschwenktem Rückenlehnenträger,
- 2 die Komponenten der Synchronmechanik aus 1, mit teilweise nach hinten verschwenktem Rückenlehnenträger,
- 3 die Komponenten der Synchronmechanik aus 1, mit vollständig nach hinten verschwenktem Rückenlehnenträger,
- 4 das Koppelelement aus den 1 bis 3, in einer vergrößerten Darstellung,
- 5 ein Diagramm, das die quantitative Neigung des Sitzträgers in Abhängigkeit von dem Schwenkwinkel des Rückenlehnenträgers zeigt.
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Sämtliche Figuren zeigen die Erfindung nicht maßstabsgerecht, dabei lediglich schematisch und nur mit ihren wesentlichen Bestandteilen. Gleiche Bezugszeichen entsprechen dabei Elementen gleicher oder vergleichbarer Funktion.
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Die Synchronmechanik 1 weist einen Basisträger 2 auf, der mittels einer Konusaufnahme 3 auf das obere Ende einer Stuhlsäule (nicht abgebildet) plazierbar ist. Die Synchronmechanik 1 umfaßt einen im wesentlichen rahmenförmigen Sitzträger 4 und einen in Draufsicht gabelförmigen Rückenlehnenträger 5, dessen Wangen 6 zu beiden Seiten des Basisträgers 2 angeordnet sind. In 1 ist die Grundposition gezeigt, bei der der Rückenlehnenträger 5 eine im wesentlichen senkrechte Lage einnimmt.
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Auf dem Sitzträger 4 ist ein mit einer gepolsterten Sitzfläche versehener Sitz (nicht abgebildet) montiert. Die Montage erfolgt mit Hilfe nicht näher dargestellter Befestigungselemente auf übliche Art und Weise. Der Sitz ist fest auf dem Sitzträger 4 montiert, so daß eine Bewegung des Sitzträgers 4 zugleich eine entsprechende Bewegung des Sitzes zur Folge hat.
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Am Rückenlehnenträger 5 ist eine nicht näher dargestellte Rückenlehne (nicht abgebildet) angebracht, die bei modernen Bürostühlen höhenverstellbar ist. Die Rückenlehne kann mit dem Rückenlehnenträger 5 auch einstückig verbunden sein.
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Die gesamte Synchronmechanik 1 ist bezüglich ihrer Mittellängsebene, was die eigentliche Kinematik betrifft, spiegelsymmetrisch aufgebaut. Insoweit ist bei der folgenden Beschreibung immer von beiderseits paarweise vorhandenen Konstruktionselementen der eigentlichen Mechanik auszugehen.
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„Vorn“ oder „vorderes“ bedeutet dabei, daß ein Bauteil in Stuhllängsrichtung 7 vorn angeordnet ist bzw. bezieht sich auf ein sich in Richtung der vorderen Sitzkante 8 erstreckendes bzw. in diese Richtung weisendes Bauteil, während „hinten“ oder „hinteres“ bedeutet, daß ein Bauteil in Stuhllängsrichtung 7 hinten angeordnet ist bzw. bezieht sich auf ein sich in Richtung der Rückenlehne bzw. des Rückenlehnenträgers 5 oder der hinteren Sitzkante 9 erstreckendes bzw. in diese Richtung weisendes Bauteil. Die Angaben „oben“ bzw. „unten“ beziehen sich auf den bestimmungsgemäßen Verwendungszustand des Bürostuhls bzw. der Mechanik 1.
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Der Rückenlehnenträger 5 ist an einem Schwenklager 11 am Basisträger 2 gelagert derart, daß der Rückenlehnenträger 5 über das Schwenklager 11 direkt und unmittelbar am Basisträger 2 angelenkt ist. Dadurch kann der Rückenlehnenträger 5 mit der Rücklehne um die durch das Schwenklager 11 verlaufende, quer zu der Stuhllängsrichtung 7 liegende Schwenkachse 12 in Schwenkrichtung 13 nach hinten unten verschwenkt werden. Das Schwenklager 11 ist dabei vor dem vorderen Ende 14 der sich nach vorn erstreckenden Wange 6 des Rückenlehnenträgers 5 ausgebildet, genauer gesagt am hinteren Ende 15 des Basisträgers 2.
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Es sind zwei in Stuhllängsrichtung 7 voneinander beabstandete Führungselementpaare 16, 17 vorgesehen, nämlich ein in Stuhllängsrichtung 7 gesehen vorderes Führungselementpaar 16, durch das der Basisträger 2 mit einem vorderen Bereich 18 des Sitzträgers 4 verbunden ist, und ein in Stuhllängsrichtung 7 gesehen hinteres Führungselementpaar 17, durch das der Basisträger 2 mit einem hinteren Bereich 19 des Sitzträgers 4 verbunden ist. Jedes Führungselementpaar 16, 17 wird durch ein erstes Führungselement 21, 23 und ein damit zusammenwirkendes zweites Führungselement 22, 24 gebildet.
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An dem Basisträger 2 ist ein vorderes erstes Führungselement 21 und an dem Sitzträger 4 ist ein vorderes zweites Führungselement 22 vorgesehen, wobei das vordere erste Führungselement 21 und das vordere zweite Führungselement 22 unter Ausbildung des vorderen Führungselementpaares 16 zusammenwirken. Darüber hinaus ist an dem Basisträger 2 ein hinteres erstes Führungselement 23 und an dem Sitzträger 4 ist ein hinteres zweites Führungselement 24 vorgesehen, wobei das hintere erste Führungselement 23 und das hintere zweite Führungselement 24 unter Ausbildung des hinteren Führungselementpaares 17 zusammenwirken. Die beiden Führungselementpaare 16, 17 wirken derart zusammen, daß ein Verschwenken des Rückenlehnenträgers 5 ein Bewegen der zusammen mit dem Sitzträger 4 bewegten zweiten Führungselemente 22, 24 entlang der an dem Basisträger 2 feststehenden ersten Führungselemente 21, 23 und damit ein Bewegen des Sitzträgers 4 relativ zu dem Basisträger 2 bewirkt.
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Die ersten Führungselemente 21, 23 umfassen jeweils ein Gleitelement und die zweiten Führungselemente 22, 24 umfassen jeweils eine Gleitbahn, entlang welcher sich das entsprechende Gleitelement bewegt. Anstelle der Gleitelemente können auch Rollelemente vorgesehen sein, welche entlang von Rollbahnen bewegbar ist.
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Die Gleitbahnen 22, 24 werden durch Führungsschlitze gebildet, die in dem Sitzträger 4 enthalten ist. Genauer gesagt sind die Führungsschlitze 22, 24 in Seitenwänden 25 des Sitzträgers 4 vorgesehen, die sich von der Sitzträgeroberseite 26 seitlich, im wesentlichen parallel zu den Außenseiten des Basisträgers 2 vertikal nach unten in Richtung Basisträger 2 erstrecken. Jeder Führungsschlitz 22, 24 weist sich gegenüberliegende Gleitflächen 27 auf, so daß das jeweilige Gleitelement 21, 23 bei der Ausführung einer Relativbewegung von Sitzträger 4 und Basisträger 2 zueinander gleichzeitig an zwei Anlageflächen 27, 28 anliegend in dem Schlitz 22, 24 geführt wird. Die Gleitbahnen 22, 24 sind als Linearführungen ausgebildet und verlaufen zur Waagerechten 29 geneigt (in den Figuren symbolisiert durch den unteren Abschluß der Konusaufnahme 3). Die Neigungen der Gleitbahnen bzw. Führungsschlitze 22, 24 bestimmt die Bewegungsrichtung 31 des Sitzträgers 4 bei einem Verschwenken des Rückenlehnenträgers 5. Dabei verlaufen die Gleitbahnen 22, 24 nicht zwingend parallel zueinander. In dem illustrierten Beispiel weisen sie unterschiedliche Neigungen auf. Die Gleitelemente 21, 23 können beispielsweise in Form von Gleitsteinen oder Bolzen ausgebildet sein.
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Die an den Führungsbahnen 22, 24 anliegenden, genauer gesagt in den Führungsschlitzen einliegenden Gleitelemente 21, 23 sind ortsfest, jedoch gegebenenfalls um quer zu den Stuhllängsrichtung 7 liegenden Drehachsen 32 drehbar, am Basisträger 2 angeordnet, genauer gesagt fest mit dem Basisträger 2 verbunden. Die derart mit dem Basisträger 2 verbundenen Gleitelemente 21, 23 bilden zusammen mit den Führungsbahnen 22, 24 die jeweilige (vordere und hintere) Gleitpaarung 16, 17 aus und definieren somit den Ort der Führung des Sitzträgers 4 am Basisträger 2.
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An einem von diesem Führungsort 33 verschiedenen Ort 34 der Krafteinleitung, siehe 4, wird die Anhebekraft durch den Rückenlehnenträger 5, genauer gesagt, dessen Verschwenken nach hinten, in den Sitzträger 4 eingeleitet. Zu diesem Zweck ist das vordere Ende 14 des Rückenlehnenträgers 5 nicht unmittelbar mit dem Sitzträger 4, genauer gesagt mit einem von der Oberseite 26 des Sitzträgers 4 nach unten in Richtung Basisträger 2 auskragenden Arm 35 verbunden. Statt dessen ist an dem vorderen Ende 14 des Rückenlehnenträgers 5 ein gelenkiges Koppelelement 36 vorgesehen, welches einerseits gelenkig mit dem Rückenlehnenträger 5 und andererseits gelenkig mit dem Sitzträger 4, nämlich mit dem freien Ende 37 des Armes 35 verbunden ist. Die Verbindungslinie der beiden durch diese gelenkigen Verbindungen ausgebildeten quer zur Stuhllängsrichtung 7 liegenden Schwenkachsen 38, 39 bildet die Längsachse 41 des Koppelelements 36. Anders ausgedrückt ist der Rückenlehnenträger 5 mit dem vorderen Ende 14 der Wange 6 mit dem Sitzträger 4 über ein Koppelelement 36 verbunden, wobei das Koppelelement 36 sowohl mit dem Rückenlehnenträger 5 als auch mit dem Sitzträger 4, insbesondere jeweils unter Ausbildung eines Schwenkgelenks 42, 43, gelenkig verbunden ist, wobei die bei einem Verschwenken des Rückenlehnenträgers 5 in den Sitzträger 4 eingeleitete Kraft über das erste Schwenkgelenk 42 in das Koppelelement 36 und von dort über das das Koppelelement 36 mit dem Sitzträger 4 verbindende zweite Schwenkgelenk 43 in den Sitzträger 4 eingeleitet wird. Das Koppelelement 36 erstreckt sich von dem auf der rechten Seite des Sitzträgers 4 vorgesehenen Arm 35 zu dem auf der linken Seite des Sitzträgers 4 vorgesehenen Arm (nicht dargestellt, zu beiden Seiten der Mittellängsebene der Mechanik 1, ist also, anders als die meisten anderen, hier beschriebenen Komponenten der Mechanik, nicht paarweise, sondern nur einmal vorhanden.
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Die Verbindung des Koppelelements 36 mit dem Rückenlehnenträger 5 kann als einfaches, beliebig ausgeführtes Schwenkgelenk 42 vorgesehen sein. Die Verbindung des Koppelelements 36 mit dem Sitzträger 4 ist vorzugsweise derart ausgeführt, daß das Koppelelement 36 eine Öffnung 44 aufweist, in der eine mit dem Sitzträger 4 starr verbundene Achse 45 gelagert ist, das Koppelelement 36 also auf der Achse 45 drehbar gelagert ist. Die dadurch ausgebildete Schwenkachse 39 bildet den eigentlichen Verbindungspunkt von Koppelelement 36 und Sitzträger 4 und damit den Ort 34 der Krafteinleitung, d. h. an dieser einen Stelle ist die Koppel 36 unter Ausbildung eines Schwenkgelenks 43 mit dem Sitzträger 4 verbunden. Dies ist gleichzeitig die einzige Verbindung des Rückenlehnenträgers 5 mit dem Sitzträger 4. Auch mit dem Basisträger 2 ist der Rückenlehnenträger 5 nur über einen einzigen Punkt verbunden, nämlich über die Hauptschwenkachse 12 der Mechanik 1.
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Bei einem Verschwenken des Rückenlehnenträgers 5 nach hinten wird der Sitzträger 4 von dem Rückenlehnenträger 5 über die beschriebene gelenkige Ankoppelung nach hinten gezogen, was aufgrund der Zwangsführung in einer Anhebebewegung des Sitzträgers 4 resultiert. Die nach hinten oben führende Bewegungsbahn 31 des Sitzträgers 4 ergibt sich aus der Neigung der Führungsschlitze 22, 24 im Sitzträger 4, in denen die Gleitelemente 21, 23 des feststehenden Basisträgers 2 einliegen. Dabei wird der Sitzträger 4 mit den Schlitzen 22, 24 relativ zu dem feststehenden Basisträger 2 mit seinen Gleitelemente 21, 23 bewegt.
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Die bei einem Verschwenken des Rückenlehnenträgers 5 als Ort 34 der Krafteinleitung in den Sitzträger 4 dienende Verbindungsstelle 43 des Koppelelements 36 mit dem Sitzträger 4, insbesondere ausgebildet als Schwenkgelenk, ist somit nicht identisch mit der als Ort 33 der Führung des Sitzträgers 4 an dem Basisträger 2 dienenden Verbindungsstelle des Sitzträgers 4 mit dem Basisträger 2, hier gebildet durch die Führungselementpaare 16, 17. Mit anderen Worten fallen die beiden Orte 33, 34 auseinander, d.h. der Ort 34 der Krafteinleitung von dem Rückenlehnenträger 5 in den Sitzträger 4 ist entfernt bzw. beabstandet von dem Ort 33 der Führung des Sitzträgers 4 an dem Basisträger 2 angeordnet.
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Das vordere, von der Hauptschwenkachse 12 der Mechanik 1 am weitesten entfernte Drehgelenk 43 der Koppel 36 greift unmittelbar an dem Sitzträger 4 an und hebt diesen hoch, während die dabei durchlaufene Bewegungsbahn 31 des Sitzträgers 4 an einem von diesem Ort 34 der Krafteinleitung entfernten Ort 33 dadurch verwirklicht wird, daß sich am Sitzträger 4 vorgesehene Führungsschlitze 22, 24 relativ zu am Basisträger 2 vorgesehenen Gleitelementen 21, 23 bewegen.
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Der Ort 34 der Krafteinleitung befindet sich in keinem Fall auf einer der beiden Führungsbahnen 21, 23. Der Ort 34 der Krafteinleitung in den Sitzträger 4 befindet sich, in Stuhllängsrichtung 7 gesehen, stets, d.h. in allen Schwenkstellungen des Rückenlehnenträgers 5, hinter dem vorderen Führungselementpaar 16. Außerdem befindet sich der Ort 34 der Krafteinleitung stets zwischen der vorderen Führungsbahn 21 und der hinteren Führungsbahn 23 bzw. zwischen dem vorderen Führungselementpaar 16 und dem hinteren Führungselementpaar 17. Der genaue Verbindungsort 43 von Rückenlehnenträger 5 und Sitzträger 4 befindet sich, ebenfalls in Stuhllängsrichtung 7 gesehen, stets vor der Konusaufnahme 3. Die Schwenkachse 12 der Verbindung des Rückenlehnenträgers 5 mit dem Basisträger 2 ist in Stuhllängsrichtung 7 gesehen hinter der Schwenkachse 39 der Verbindung der Koppel 36 des Rückenlehnenträgers 5 mit dem Sitzträger 4 angeordnet. Darüber hinaus befindet sich beide Schwenkachsen 38, 39 der Verbindung des Rückenlehnenträgers 5 mit dem Sitzträger 4 mittels der Koppel 36 oberhalb der Lage der Schwenkachse 12 der Verbindung des Rückenlehnenträgers 5 mit dem Basisträger 2.
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Der Ort 34 der Krafteinleitung verändert sich relativ zu dem Ort der Verbindungsstelle 42 des Koppelelements 36 mit dem Rückenlehnenträger 5 in Abhängigkeit von der Winkelstellung des Rückenlehnenträgers 5. Anders ausgedrückt wird die Lage der durch die beiden Verbindungsstellen 42, 43 definierten Körperlängsachse 41 des Koppelelements 36 durch die Schwenkbewegung des Rückenlehnenträgers 5 verändert.
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Durch ein Verschwenken des Rückenlehnenträgers 5 nach hinten unten wird der Sitzträger 4 in Schwenkrichtung 13 mitgenommen und aufgrund der Führungsmittel 21, 22, 23, 24 angehoben. Das Koppelelement 36 bewegt sich, während der Rückenlehnenträger 5 aus der unverschwenkten Stellung in die maximal nach hinten verschwenkten Stellung verschwenkt, von einer Ausgangsstellung, in der die Körperlängsachse 41 des Koppelelements 36 schräg nach hinten (nämlich insbesondere von vorn unten nach hinten oben) weist, über die durch die Schwenkachse 39 verlaufende Vertikale 46 hinweg in eine Endstellung, in der die Körperlängsachse 41 des Koppelelements 36 schräg nach vorn (nämlich von hinten unten nach vorn oben) weist.
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Die sich bei einem Verschwenken des Rückenlehnenträgers 5 ändernde Lage der Körperlängsachse 41 des Koppelelements 36 weicht von der durch die Führungselementpaare 16, 17 definierten Bewegungskurve des Sitzträgers 4 ab, und zwar im wesentlichen während der gesamten Schwenkbewegung des Rückenlehnenträgers 5. Anders ausgedrückt verläuft die Körperlängsachse 41 des Koppelelements 36 nicht auf oder parallel zu der Bewegungskurve des Sitzträgers 4 relativ zu dem Basisträger 2.
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Ein Verschwenken des Rückenlehnenträgers 5 nach hinten bewirkt ein Anheben des Sitzträgers 4 entsprechend der durch das Zusammenwirken der Führungselementpaare 16, 17 definierten Bewegungskurve. Ein Verschwenken des Rückenlehnenträgers 5 nach hinten induziert eine unmittelbare anhebende Bewegung des rückwärtigen Bereichs 19 des Sitzträgers 4 und zugleich eine unmittelbare anhebende Bewegung des vorderen Bereichs 18 des Sitzträgers 4.
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Aufgrund der Anordnung der Führungsbahnen 22, 24 vollführt nicht nur der rückwärtige Bereich 19 des Sitzträgers 4 eine Anhebebewegung, wenn die Rückenlehne belastet wird und der Rückenlehnenträger 5 eine Schwenkbewegung in Schwenkrichtung 13 nach hinten unten vollführt. Darüber hinaus wird auch der vordere Bereich 18 des Sitzträgers 4 auf synchrone Art und Weise linear angehoben. Mit anderen Worten erfolgt eine gleichzeitige Hubbewegung des vorderen und des hinteren Endes der Sitzfläche. Der Sitz in seiner Gesamtheit wird angehoben. Zugleich erfolgt die Anhebebewegung des vorderen Bereichs 18 des Sitzträgers 4 stärker als die Anhebebewegung des hinteren Bereichs 19 des Sitzträgers. Der Sitz wird somit vorn stärker angehoben, als hinten. Mit anderen Worten vollführt der Sitzträger 4 bei einem Verschwenken des Rückenlehnenträgers 5 auch eine Kippbewegung nach hinten.
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Bei einem Verschwenken des Rückenlehnenträgers 5 von einer Ausgangsstellung in eine Schwenkstellung (und zurück) bewegt sich der Sitzträger 4 mit dem an dem Sitzträger 4 angekoppelten Rückenlehnenträger 5 in Schwenkrichtung 13 nach hinten. Zugleich wird der Sitzträger 4 angehoben. Die Bewegung des Sitzträgers 4 in Sitzlängsrichtung 7 ist dabei von einer Kipp- oder Schwenkbewegung des Sitzträgers 4 (nach hinten) überlagert.
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Die Lage der Längsachse 41 des Koppelelements 36 während des Verschwenkens des Rückenlehnenträgers 5 einerseits und die Neigung der ersten und zweiten Führungsbahnen 22, 24 andererseits bzw. das Verhältnis dieser Lagen und Neigungen zueinander ergibt eine bestimmte Bewegungscharakteristik der Mechanik 1 bzw. des Bürostuhls.
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Die vordere Führungsbahn 22 verläuft in der nicht nach hinten verschwenkten Ausgangsstellung des Rückenlehnenträgers 5 in dem hier illustrierten Beispiel in einem Winkel von ca. 45 Grad zur Waagerechten 29 von vorn unten nach hinten oben, in Stuhllängsrichtung 7 gesehen, also nach hinten ansteigend. Als besonders vorteilhaft haben sich Neigungswinkel 47 der vorderen Führungsbahn 22 zur Horizontalen 29 zwischen 40 und 50 Grad erwiesen. Vorteilhafterweise schließt die hintere Führungsbahn 24 mit der Waagerechten 29 einen um ca. 20 bis 25 Prozent kleineren Winkel ein als die vordere Führungsbahn 22. Die hintere Führungsbahn 24 verläuft in einem Winkel von ca. 35 Grad zur Waagerechten 29, im übrigen ebenso wie die vordere Führungsbahn 22, also nach hinten ansteigend. Als besonders vorteilhaft haben sich Neigungswinkel 48 der hinteren Führungsbahn 24 zwischen 30 und 40 Grad erwiesen.
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In der nicht ausgelenkten Grundstellung des Rückenlehnenträgers 5, wie in 1 dargestellt, liegt das Koppelelement 36 in dem hier illustrierten Beispiel, im übrigen ebenso ausgerichtet wie die erste und zweite Führungsbahn 22, 24, ca. 25 Grad zur Waagerechten 29.
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In 2 ist der teilweise verschwenkte Zustand dargestellt, in dem sich die Körperlängsachse 41 des Koppelelements 36 in einer genau tangentialen Stellung zu der Kreisbahn befindet, die sich durch ein Verschwenken des Rückenlehnenträgers 5 nach hinten unten um die Hauptschwenkachse 12 ergibt. In dieser einen Stellung sind die Bewegungsvektoren der Schwenkachsen 38, 39 gleich gerichtet, so daß die von dem Rückenlehnenträger 5 über die Schwenkachse 38 in das Koppelelement 36 eingeleitete Kraft ohne Verluste über die Schwenkachse 39 aus dem Koppelelement 36 in den Sitzträger 4 weitergeleitet wird. In dieser Stellung erfährt der Sitzträger 4 die maximale Kraftübertragung und damit Geschwindigkeit. In allen anderen Stellungen ist dies nicht der Fall und die Weitergabe der Kraft bzw. Geschwindigkeit an den Sitzträger 4, mit anderen Worten die unmittelbare Bewegungseinleitung in den Sitzträger 4, findet nur abgeschwächt statt. Das bedeutet, daß je nach Stellung des Koppelelements 36 immer nur eine bestimmte Kraftkomponente, d.h. nur ein bestimmter Anteil der über den Rückenlehnenträger 5 übertragenen Kraft, an den Sitzträger 4 weitergegeben wird. Die Größe dieses Kraftanteils wird vorgegeben bzw. ist definiert durch die Lagewinkel 47, 48 der Führungsbahnen 22, 24. Die Lage des Krafteinleitungspunktes 43 relativ zu dem Verbindungspunkt 42 des Koppelelements 36 mit dem Rückenlehnenträger 5 ändert sich somit in Abhängigkeit von dem Schwenkwinkel des Rückenlehnenträgers 5.
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Bei einem Anlehnen eines Benutzers an die Rückenlehne des Bürostuhles zieht der Rückenlehnenträger 5 den Sitzträger 4 nach oben, wobei die Neigung des Koppelelements 36 in Abhängigkeit von der Schwenkstellung des Rückenlehnenträgers 5 mehr oder weniger abweichend von den Neigungen der Führungsbahnen 22, 24 ist. Hierdurch ergibt sich die besondere Bewegungscharakteristik der Synchronmechanik 1, weil immer nur ein bestimmter Anteil der Hebekraft des Rückenlehnenträgers 5 an den zwangsgeführten Sitzträger 4 weitergegeben wird bzw. werden kann.
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In der in 3 dargestellten Endstellung, der maximal nach hinten verschwenkten Stellung des Rückenlehnenträgers 5, schließt die Längsachse 41 des Koppelelements 36 mit der Waagerechten 29 einen Winkel von ca. 100 Grad ein. Das Koppelelement 36 ist dabei also über die Senkrechte 46, die Vertikalstellung des Koppelelements 36, nach vorn geneigt bzw. verschwenkt. Der Verbindungspunkt 42 zwischen Koppelelement 36 und Rückenlehnenträger 5 befindet sich somit in Stuhllängsrichtung 7 gesehen vor dem Krafteinleitungsort 34, dem Verbindungspunkt 43 des Koppelelements 36 mit dem Sitzträger 4.
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Trägt man den Sitzwinkel, also die Neigung 49 des Sitzträgers 4, über den Schwenkwinkel 51 des Rückenlehnenträgers 5 auf, so ergibt sich aufgrund der gezielt hervorgerufenen Bewegungscharakteristik der erfindungsgemäßen Synchronmechanik 1 ein nichtlinearer Zusammenhang, siehe 5. Die Geschwindigkeit des Sitzträgers 4 nimmt bei gleichbleibender Geschwindigkeit des Rückenlehnenträgers 5 zu. Genauer formuliert ergibt sich, trotz gleichbleibender Änderungsrate des Auslenkwinkels 51 des Rückenlehnenträgers 5, bei zunehmendem Schwenkwinkel 51 des Rückenlehnenträgers 5 eine sich ändernde, nämlich zunehmende Änderungsrate des Neigungswinkels 49 des Sitzträgers 4. Diese Progressivität, die von einem Benutzer des Stuhles als „Beschleunigungseffekt“ wahrgenommen wird, zeichnet die Bewegungscharakteristik der Mechanik 1 aus.
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Zwischen Basisträger 2 und Sitzträger 4 kann, befestigt an geeigneten Anlenkpunkten, eine Anzahl geeigneter Federelemente vorgesehen sein, die zum Zurückholen des Sitzträgers 4 aus der nach hinten verschwenkten Stellung in die Ausgangsstellung dienen bzw. ein solches Zurückholen unterstützen.
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Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Synchronmechanik
- 2
- Basisträger
- 3
- Konusaufnahme
- 4
- Sitzträger
- 5
- Rückenlehnenträger
- 6
- Wange
- 7
- Stuhllängsrichtung
- 8
- vordere Sitzkante
- 9
- hintere Sitzkante
- 10
- (frei)
- 11
- Schwenklager
- 12
- Schwenkachse
- 13
- Schwenkrichtung
- 14
- vordere Ende der Wange
- 15
- hinteres Ende des Basisträgers
- 16
- vorderes Führungselementpaar
- 17
- hinteres Führungselementpaar
- 18
- vorderer Bereich des Sitzträgers
- 19
- hinterer Bereich des Sitzträgers
- 20
- (frei)
- 21
- vorderes erstes Führungselement, Gleitelement
- 22
- vorderes zweites Führungselement, Gleitbahn
- 23
- hinteres erstes Führungselement, Gleitelement
- 24
- hinteres zweites Führungselement, Gleitbahn
- 25
- Seitenwand des Sitzträgers
- 26
- Sitzträgeroberseite
- 27
- erste Gleitfläche
- 28
- zweite Gleitfläche
- 29
- Waagerechte
- 30
- (frei)
- 31
- Bewegungsrichtung
- 32
- Drehachse des Gleitelements
- 33
- Führungsort
- 34
- Krafteinleitungsort
- 35
- Arm des Sitzträgers
- 36
- Koppelelement
- 37
- freies Ende des Arms
- 38
- Schwenkachse des ersten Schwenkgelenks
- 39
- Schwenkachse des zweiten Schwenkgelenks
- 40
- (frei)
- 41
- Längsachse des Koppelelements
- 42
- erstes Schwenkgelenk
- 43
- zweites Schwenkgelenk
- 44
- Öffnung
- 45
- Achse
- 46
- Vertikale
- 47
- Neigungswinkel der vorderen Bahn
- 48
- Neigungswinkel der hinteren Bahn
- 49
- Neigung des Sitzträgers
- 50
- (frei)
- 51
- Neigung des Rückenlehnenträgers
