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Die Erfindung betrifft eine Schwenkmechanik für ein Sitzmöbel, insbesondere einen Bürostuhls. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Synchronmechanik für eine korrelierte Sitz-Rückenlehnen-Bewegung eines Sitzmöbels, insbesondere eines Bürostuhls, mit einem auf einer Stuhlsäule plazierbaren Basisträger, einem Sitzträger und einem Rückenlehnenträger.
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Unter der Bezeichnung „Synchronmechanik“ werden Baugruppen im Sitzunterbau eines Sitzmöbels, insbesondere eines Bürostuhles verstanden, die für eine miteinander gekoppelte, eine bestimmte Relativbewegung von Sitz- und Rückenlehne zueinander mit sich bringende Kinematik sorgen. Auf dem Sitzträger ist der in aller Regel mit einer gepolsterten Sitzfläche versehene Sitz des Sitzmöbels 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 Sitzmöbels.
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Es ist bekannt, bestimmte Arten von Synchronmechaniken derart aufzubauen, daß der Benutzer des Sitzmöbels sich durch eine Belastung der Rückenlehne selbst nach oben hebt. Mit anderen Worten arbeitet der Benutzer beim Betätigen der Synchronmechanik durch Zurückdrücken der Rückenlehne gegen sein eigenes, auf dem Sitz aufliegendes Gewicht. Der gewünschte Schwenkwiderstand stellt sich somit quasi selbsttätig aufgrund des Gewichtes des Benutzers ein. Eine Ausführung einer solchen Synchronmechanik für eine korrelierte Sitz-Rückenlehnen-Bewegung eines Bürostuhls, bei der sich der Benutzer durch eine Belastung der Rückenlehne selbst nach oben hebt, ist beispielsweise in
DE 10 2017 107 636 A1 beschrieben.
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Solche selbsteinstellenden Synchronmechaniken sind nicht nur oft vergleichsweise kompliziert aufgebaut, bestehen aus einer Vielzahl zusammenwirkender Bauteile und/oder sind aufwendig in ihrer Montage, sondern beanspruchen oft auch einen vergleichsweise großen Bauraum.
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So werden bei der Mehrzahl dieser Mechaniken Energiespeicher benötigt, bei denen die verwendeten Speicherglieder als separate Bauteile ausgeführt sind. In der Regel kommen Federanordnungen mit einem oder mehreren Federelementen aus Stahl zur Anwendung.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine konstruktiv besonders einfach aufgebaute Schwenkmechanik bereitzustellen, die einen geringen Bauraum benötigt. Diese Aufgabe wird durch eine Schwenkmechanik nach Anspruch 1 bzw. ein Sitzmöbel nach Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Die im Folgenden im Zusammenhang mit der Schwenkmechanik erläuterten Vorteile und Ausgestaltungen gelten sinngemäß auch für das erfindungsgemäße Sitzmöbel und umgekehrt.
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Die erfindungsgemäße Schwenkmechanik für ein Sitzmöbel, bei der es sich insbesondere um eine Synchronmechanik für eine korrelierte Sitz-Rückenlehnen-Bewegung eines Bürostuhles handelt, weist eine Anzahl zusammenwirkender Mechanikkomponenten auf, durch welches Zusammenwirken wenigstens eine dieser Mechanikkomponenten von einer Ausgangsstellung in eine Schwenkstellung verschwenkbar ist. Darüber hinaus weist die Schwenkmechanik wenigstens ein elastisch verformbares Energiespeicherglied auf zum Festlegen eines Schwenkwiderstandes dieser wenigstens einen Mechanikkomponente bei einem Herausschwenken aus ihrer Ausgangsstellung und/oder zum Bereitstellen einer Rückstellkraft für diese wenigstens eine Mechanikkomponente, wenn sie aus ihrer Ausgangsstellung heraus verschwenkt ist. Die Schwenkmechanik ist dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Energiespeicherglied einteilig mit einer der Mechanikkomponenten ausgebildet ist und in Wirkverbindung mit einer anderen Mechanikkomponente steht.
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Eine Kernidee der Erfindung ist es, bei der Schwenkmechanik wenigstens ein integrales, d.h. in eine Komponente der Schwenkmechanik einteilig integriertes, elastisch verformbares Element vorzusehen, das als Energiespeicherglied dient. Dieses Energiespeicherglied wird nachfolgend auch als „Verformungselement“ bezeichnet. Das Verformungselement stellt eine einer funktionsgemäßen Verformung, z.B. einer Auslenkung, entgegengerichtete Gegenkraft bereit.
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Vorzugsweise ist das Verformungselement das einzige energiespeichernde Bauteil der Schwenkmechanik.
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Vorzugsweise ist das wenigstens eine Verformungselement, insbesondere mit seinem einen Ende, an eine erste Mechanikkomponente angebunden, wobei es sich dabei vorzugsweise um eine nicht verschwenkbare Mechanikkomponente handelt. Zugleich stützt sich das Verformungselement, insbesondere mit seinem anderen Ende, an einer zweiten Mechanikkomponente ab, wobei es sich dabei vorzugsweise um eine verschwenkbare Mechanikkomponent handelt. Dieses Abstützen erfolgt vorzugsweise derart, daß ein Verschwenken einer verschwenkbaren Mechanikkomponente aus ihrer Ausgangsstellung heraus eine Verformung des wenigstens einen Verformungselements bewirkt, wobei es sich bei derjenigen Mechanikkomponente, die verschwenkt wird, vorzugsweise um diejenige Mechanikkomponente handelt, an der sich das Verformungselement abstützt.
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Erfindungsgemäß wird ein Teil einer ohnehin zur Bereitstellung der Funktionstüchtigkeit der Schwenkmechanik vorhandenen Mechanikkomponente als Energiespeicherglied genutzt. Vorzugsweise ist das wenigstens eine Verformungselement an dem Basisträger der Schwenkmechanik vorgesehen, also einteilig mit diesem verbunden.
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Auf diese Weise kann die Anzahl der für die Schwenkmechanik benötigten Bauteile und damit die Herstellungs- und Montagekosten verringert werden, wobei das für den Benutzer gewohnte Sitz- und Schwenkverhalten des Sitzmöbels beibehalten werden kann. Zugleich vereinfacht sich der konstruktive Aufbau der Schwenkmechanik. Weitere Vorteile ergeben sich aus neuen Konstruktions- und Designansätzen, die mit der integrierten Bauweise möglich werden. Da kein separates Energiespeicherglied benötigt wird, beispielsweise in Form eines Federelements aus Stahl, können Schwenkmechaniken bereitgestellt werden, die deutlich weniger Bauraum benötigen. Insbesondere können deutlich flacher aufgebaute Mechaniken entstehen.
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Vorzugsweise ist das Verformungselement aufgrund einer Beaufschlagung der Schwenkmechanik verformbar, die auf die Erzielung einer Bewegung der Schwenkmechanik abzielt. Mit anderen Worten ist das Verformungselement vorzugsweise aufgrund einer auf die Erzielung einer Schwenkbewegung der Schwenkmechanik abzielenden Beaufschlagung der Schwenkmechanik verformbar, insbesondere einer Beaufschlagung einer anderen Komponente der Schwenkmechanik, insbesondere des Sitzträgers und/oder des Rückenlehnenträgers. Das wenigstens eine Verformungselement verformt sich mit anderen Worten aufgrund seiner integralen Bauart vorzugsweise dann, wenn die Schwenkmechanik gezielt mit einem Kraft oder einem Moment beaufschlagt wird. Das wenigstens eine Verformungselement zeichnet sich somit dadurch vorzugsweise aus, das sein Verformen auf eine beabsichtigte und damit gewünschte Bewegung der Schwenkmechanik, in die es integriert ist, hin gerichtet ist.
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Vorzugsweise besteht das wenigstens eine Verformungselement aus einem Kunststoffmaterial. Besteht der Basisträger aus einem Kunststoffmaterial und ist das Verformungselement einteilig mit dem Basisträger verbunden, dann wird für die Herstellung des mit dem Verformungselement ergänzten Basisträgers vorzugsweise dasselbe Kunststoffmaterial verwendet. Da Kunststoffmaterialien seit langem bei Herstellung von Sitzmöbelkomponenten, insbesondere von Bürostuhlkomponenten, verwendet werden, sind geeignete Vorrichtungen und Anlagen zur Herstellung und Montage bereits vorhanden. Es muß daher in dieser Hinsicht keine Umstellung erfolgen. Es muß lediglich an dem Basisträger ein geeignetes Verformungselement ausgebildet werden, beispielsweise durch Verwendung einer geeigneten Spritzgußform.
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Vorzugsweise wird bei der Herstellung derjenigen Mechanikkomponente, die das Verformungselement aufweist, ein Spritzgießverfahrens angewendet Das Verformungselement ist dann zeit- und kostensparend in einem Arbeitsgang mit der betreffenden Mechanikkomponente herstellbar. Dabei wird entweder nur ein einziges Kunststoffmaterial verwendet oder es werden zwei oder mehrere verschiedene Kunststoffe verwendet (Mehrkomponenten-Spritzgießen). Ein Ändern der Materialzusammensetzung während des Spritzgießens ist nicht notwendig, wenn die gewünschten Verformungseigenschaften des Verformungselements ausschließlich durch eine geeignete konstruktive Gestaltung erzielt werden können.
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Vorzugsweise weist das zur Herstellung des Verformungselements geeignete Material einerseits die notwendige Steifigkeit auf, um die erforderliche Stabilität und Festigkeit des Bauteils zu gewährleisten. Andererseits ist das Material elastisch genug, um die gewünschte Verformbarkeit bei der gewünschten Bewegung bereitzustellen.
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Da anstelle von Federelementen oder Energiespeichergliedern aus Stahl komponentenintegrierte Verformungselemente aus Kunststoffmaterial verwendet werden, kann das Gewicht der Vorrichtung gegenüber herkömmlichen Konstruktionen verringert werden. Dies ist besonders bei Sitzmöbeln von Vorteil, wenn diese zur ortsveränderlichen Aufstellung vorgesehen sind, wie dies bei Bürostühlen der Fall ist. Zugleich vereinfacht sich das Recycling solcher Baugruppen, da keine Materialtrennung erfolgen muß.
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Vorzugsweise handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Verformungselement um ein Element, das sich im wesentlichen ausschließlich aufgrund von Biegung verformen läßt. Vorzugsweise liegt bei dem Verformungselement eine Verformbarkeit aufgrund von Zug, Druck oder Torsion nicht vor. Vorzugsweise ist eine Schwenkbewegung von Rückenlehnenträger und Sitzträger nach hinten und vorn, in Sitzlängsrichtung gesehen, die bevorzugte Bewegungsrichtung, welche durch das Verformungselement unterstützt und/oder ermöglicht wird.
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Durch eine gezielte Gestaltung des Verformungselements kann die Art der Verformung definiert und gezielt zur Bereitstellung einer gewünschten Bewegung eines beteiligten Bauteils, insbesondere einer Mechanikkomponente, genutzt werden.
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Gemäß der Erfindung dient das Verformungselement zugleich als ein Energiespeicherglied, das in der das Verformungselement bereitstellenden Mechanikkomponente, insbesondere dem Basisträger, integriert ist. Das Verformungselement kann damit nicht nur eine Rückstellkraft für eine verschwenkte Mechanikkomponente definieren, hier vorzugsweise für den Rückenlehnenträger oder für eine zur Ausführung einer Synchronbewegung ausgebildete Sitzträger-Rückenlehnenträger-Baugruppe der Schwenkmechanik, sondern dient auch zum Festlegen eines Schwenkwiderstandes dieser Mechanikkomponente. Das Verformungselement erfährt unter Lasteinfluß eine reversible Verformung. Die Elastizität des Verformungselements bewirkt bei Beaufschlagung ein Rückstellmoment, durch das es sich selbständig in seine nicht verformte Ausgangsform zurückbewegt, sobald die auf es einwirkenden Kräfte bzw. Momente wegfallen.
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Vorzugsweise wird die Erfindung bei einer Schwenkmechanik eingesetzt, bei der ein Verschwenken eines Rückenlehnenträgers nach hinten eine Folgebewegung eines Sitzträgers induziert.
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Das erfindungsgemäße Verformungselement kann auf vielfältige Weise eingesetzt werden. Wenngleich nachfolgend das der Erfindung zugrundeliegende Prinzip am Beispiel einer Synchronmechanik für einen Bürostuhl erläutert wird, bei dem ein Teil des Basisträgers als Verformungselement ausgeführt ist, ist die Erfindung weder darauf beschränkt, daß die Anwendung bei einer Synchronmechanik erfolgt, noch darauf, daß es sich bei dem Verformungselement um einen Teil des Basisträgers handelt. Der Erfindungsgedanke kann auch mit Hilfe verformbarer Teile anderer Konstruktionselemente oder Baugruppen von Stuhlmechaniken verwirklich sein. Auch kann es sich bei diesen Stuhlmechaniken um Synchron-, Asynchron oder Wippmechaniken oder andere Arten von Stuhlmechaniken handeln.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen:
- 1 eine stark vereinfachte Prinzipskizze eines Bürostuhls mit seinen wesentlichen Komponenten,
- 2 die Schwenkmechanik in Seitenansicht, geschnitten entlang der Linie AA in 4,
- 3 die Schwenkmechanik in Seitenansicht, ungeschnitten,
- 4 eine Schwenkmechanik in Grundstellung (Ansicht von unten),
- 5 die Schwenkmechanik in Seitenansicht, geschnitten entlang der Linie AA in 7,
- 6 die Schwenkmechanik in Seitenansicht, ungeschnitten,
- 7 die Schwenkmechanik in nach hinten verschwenkter Stellung (Ansicht von unten).
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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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„Vorn“ oder „vorderes“ bedeutet dabei, daß ein Bauteil in Sitzlängsrichtung vorn angeordnet ist bzw. bezieht sich auf ein sich in Richtung der vorderen Sitzkante erstreckendes bzw. in diese Richtung weisendes Bauteil, während „hinten“ oder „hinteres“ bedeutet, daß ein Bauteil in Sitzlängsrichtung hinten angeordnet ist bzw. bezieht sich auf ein sich in Richtung der Rückenlehne bzw. des Rückenlehnenträgers bzw. der hinteren Sitzkante erstreckendes bzw. in diese Richtung weisendes Bauteil. Die Angaben „oben“ bzw. „oberes“ bzw. „höheres“ und „unten“ bzw. „unteres“ bzw. „tieferes“ beziehen sich auf den bestimmungsgemäßen Verwendungszustand des Bürostuhles bzw. der Bürostuhlmechanik.
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In 1 ist zur Verdeutlichung des Schwenkprinzips eine Schwenkmechanik 10 stark vereinfacht abgebildet. Die gesamte Schwenkmechanik 10 ist bezüglich ihrer Mittellängsebene, was die eigentliche Kinematik betrifft, spiegelsymmetrisch aufgebaut. Insoweit ist bei der folgenden Beschreibung in der Regel von beiderseits paarweise vorhandenen Konstruktionselementen auszugehen.
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Bei der Schwenkmechanik 10 handelt es sich um eine Synchronmechanik. Unter der Bezeichnung Synchronmechanik werden Baugruppen von Bürostühlen verstanden, die für eine miteinander gekoppelte, eine bestimmte Relativbewegung von Sitzlehne 29 und Rückenlehne 30 zueinander mit sich bringende Kinematik sorgen. Sitzträger 3 und Rückenlehnenträger 4 sind derart gelenkig gekoppelt, daß eine Schwenkbewegung der Rückenlehne 30 nach hinten - wie sie beispielsweise durch ein Anlehnen des Stuhlbenutzers an die Rückenlehne 30 hervorgerufen werden kann - eine Bewegung des Sitzes 29 induziert. Mit einer solchen korrelierten Sitz-Rückenlehnen-Bewegung wird der Sitzkomfort erhöht.
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Bei der Schwenkmechanik 10 sind die drei Hauptkomponenten der Mechanik, nämlich Basisträger 1, Sitzträger 3 und Rückenlehnenträger 4, über Drehgelenke miteinander derart gekoppelt, daß eine Schwenkbewegung des Rückenlehnenträgers 4 in Schwenkrichtung 7 nach hinten eine synchrone Folgebewegung des Sitzträgers 3 induziert, während der Basisträger 1 ortsfest und unbeweglich bleibt. Der Basisträger 1 ist mittels einer Konusaufnahme 2 auf das obere Ende einer Stuhlsäule 20 gesetzt. Der im wesentlichen rahmenförmige Sitzträger 3 ist zur Aufnahme oder Montage eines Sitzes 29 vorgesehen, der gepolstert sein kann. Die Montage erfolgt mit Hilfe nicht näher dargestellter Befestigungselemente auf übliche Art und Weise. Am Rückenlehnenträger 4 ist die Rückenlehne 30 angebracht, die bei modernen Bürostühlen höhenverstellbar ist. Die Rückenlehne 30 kann mit dem Rückenlehnenträger 4 auch einstückig verbunden sein.
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Die Grund- oder Ausgangsstellung, bei welcher der Sitzträger 3 eine im wesentlichen waagerechte Lage einnimmt, ist in 2 bis 4 gezeigt, während in den 5 bis 7 der maximal nach hinten verschwenkte Zustand abgebildet ist.
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In der nicht verschwenkten Ausgangsstellung ist der zentrale, als Innenelement dienende Basisträger 1 derart innerhalb des rahmenförmigen, als Außenelement dienenden Sitzträgers 3 angeordnet, daß sich eine besonders kleinbauende, insbesondere flach bauende Schwenkmechanik 10 ergibt, die einen sehr kleinen Bauraum benötigt.
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Der Rückenlehnenträger 4 ist mit seinen zu beiden Seiten des Basisträgers 1 angeordneten Wangen 5 unter Ausbildung einer Querachse 11 mit dem Basisträger 1 unmittelbar gelenkig verbunden. Beide Wangen 5 erstrecken sich über die Position der Querachse 11 in Sitzlängsrichtung 25 nach vorn hinaus und laufen in Hebelarmen 6 aus, die mit ihren Enden an dem Sitzträger 3 angelenkt sind. Der Rückenlehnenträger 4 bildet mit der Anlenkung seiner Wangen 5 an den Basisträger 1 einerseits und den hinteren Bereich 27 des Sitzträgers 3 andererseits ein in den Rückenlehnenträger 4 integriertes hinteres Koppelelement 15 aus. Ein zentrales vorderes Koppelelement 16 verbindet den Basisträger 1 mit dem vorderen Bereich 26 des Sitzträgers 3. Es werden auf diese Weise vier Drehpunkte geschaffen, verwirklicht durch vier Drehgelenke, wobei jedem Drehgelenk eine Querachse 11, 12, 13, 14 zugeordnet ist. Es sind dies das erste Drehgelenk 21 zur Verbindung des Basisträgers 1 mit dem hinteren Koppelelement 15, das zweite Drehgelenk 22 zur Verbindung des hinteren Koppelelements 15 mit dem Sitzträger 3, das dritte Drehgelenk 23 zur Verbindung des Basisträgers 1 mit dem vorderen Koppelelement 16 und das vierte Drehgelenk 24 zur Verbindung des vorderen Koppelelements 16 mit dem Sitzträger 3.
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Der Basisträger 1 weist einen zentralen Grundkörper 28 auf, der unter anderem die Konusaufnahme 2 für die Stuhlsäule 20 umfaßt und in dem die Hauptschwenkachse 11 der Schwenkmechanik 10 verläuft. Ein Teil des Basisträgers 1, nämlich ein in den Basisträger 1 integriertes, einen Längsabschnitt des Basisträgers 1 bildendes Verformungselement 8, ist elastisch verformbar. Das Verformungselement 8 erstreckt sich, der Erstreckung des Basisträgers 1 folgend, in Sitzlängsrichtung 25.
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Das von dem Grundkörper 28 des Basisträgers 1, genauer von der vorderen Basisträgerwand mittig ausgehende, zentrale Verformungselement 8 erstreckt sich in Sitzlängsrichtung 25 gesehen nach vorn. Es verläuft dabei schräg nach oben und stützt sich an dem Sitzträger 3 ab. Zu diesem Zweck liegt das Verformungselement 8 mit seinem vorderen Ende (Freiende) 17 auf einem Teil des Sitzträgers 3 frei auf, genauer gesagt auf einer durchgehenden Querachse 14, die zur Anlenkung des vorderen Koppelelements 16 an den Sitzträger 3 vorgesehen ist.
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Das in dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel plattenförmige Verformungselement 8 ist dabei einteilig mit dem Grundkörper 28 ausgebildet, bindet also mit seinem anderen Ende (Festende) 18 an dem Grundkörper 28 an. Genauer gesagt ist das Verformungselement 8 einstückig mit dem Grundkörper 28 ausgeführt. Das oberhalb des vorderen Koppelelements 16 liegende Verformungselement 8 nimmt dabei, ebenso wie das vordere Koppelelement 16 selbst, nahezu die gesamte Breite des durch den rahmenförmigen Sitzträger 3 bereitgestellten Innenraumes 31 ein. Im Gegensatz zu dem vergleichsweise massiven, nicht verformbaren Grundkörper 28 ist das Verformungselement 8 zumindest abschnittsweise verformbar ausgeführt.
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Das Verformungselement 8 ist in Sitzlängsrichtung 25 verformbar ausgeführt und wird aufgrund der in dieser Richtung wirkenden Spannungen in Sitzlängsrichtung 25 verformt, wenn sich der Sitzträger 3 bei einem Verschwenken des Rückenlehnenträgers 4 aus seiner Grundstellung herausbewegt. Genauer gesagt wird das Verformungselement 8 mit seinem Freiende 17 in Schwenkrichtung 7 mitgenommen. Hierdurch verbiegt es sich in Schwenkrichtung 7, wobei sich der Auflagepunkt 19 des Verformungselements 8 auf dem Sitzträger 3 verändert.
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Das Verformungselement 8 in Gestalt des verformbaren Teils des sonst nicht verformbaren Basisträgers 1 dient zugleich als ein in den Basisträger 1 integriertes Energiespeicherglied. Das Verformungselement 8 definiert damit nicht nur die Rückstellkraft für den Rückenlehnenträger 4 sondern legt auch den Schwenkwiderstand des Rückenlehnenträgers 4 fest.
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Da das als Rückstellelement dienende Verformungselement 8 derart ausgebildet und angeordnet ist, daß es bei einem Verschwenken des Rückenlehnenträgers 4 beaufschlagt wird, erfolgt ein Verschwenken des Rückenlehnenträgers 4 stets gegen die Federkraft des Verformungselements 8 und das Verformungselement 8 dient zur Rückstellung des Rückenlehnenträgers 4 aus einer geneigten Stellung in seine Ausgangsstellung.
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Bei einem Verschwenken des Rückenlehnenträgers 4 ist der Sitzträger 3 relativ zu dem feststehenden Basisträger 1 bewegbar, indem der Sitzträger 3 von dem Rückenlehnenträger 4 mechanisch kontaktiert und unter Verformung des Verformungselements 8 von dem Basisträger 1 weggeführt wird. Mit anderen Worten zieht der Rückenlehnenträger 4 den Sitzträger 3 von einer Ausgangsposition, in welcher sich der Basisträger 1 derart in dem von dem Sitzträger 3 vorgegebenen Aufnahmeraum 31 befindet, daß der Basisträger 1 allseitig von dem Sitzträger 3 umfaßt ist und nicht über die Oberseite des Sitzträgers 3 hinausragt, in eine Schwenkposition, in welcher der Sitzträger 3 von dem Basisträger 1 zumindest soweit abgehoben ist, daß sich die Oberseite des Sitzträgers 3 in einer gegenüber der Ausgangsposition erhöhten Stellung befindet, so daß der feststehende Basisträger 1 den sich nach oben wegbewegenden Aufnahmeraum 31 des Sitzträgers 3 zumindest teilweise verläßt. Dabei wird sowohl der vordere Bereich des Sitzträgers 3 als auch der hintere Bereich des Sitzträgers gegenüber der Ausgangsstellung angehoben.
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Durch den beschriebenen Schwenkmechanismus wird gewährleistet, daß der Rückenlehnenträger 4 mit der Rückenlehne 30 um die Hauptschwenkachse 11 in Schwenkrichtung 7 nach hinten unten verschwenkt werden kann. Aufgrund der Anlenkung des Sitzträgers 3 an den Rückenlehnenträger 4 wird dabei der Sitzträger 3 ebenfalls nach hinten mitgenommen.
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Ein Verschwenken des Rückenlehnenträgers 4 nach hinten bewirkt ein Anheben des Sitzträgers 3 entsprechend der durch das Zusammenwirken von Rückenlehnenträger 4, Basisträger 1 und Sitzträger 3 definierten Bewegungskurve. Insbesondere induziert die Schwenkbewegung des Rückenlehnenträgers 4 auch eine Anhebebewegung des Sitzträgers 3. Insbesondere induziert ein Verschwenken des Rückenlehnenträgers 3 in Schwenkrichtung 7 nach hinten eine unmittelbare anhebende Bewegung des hinteren Bereichs 27 des Sitzträgers 3 und zugleich eine unmittelbare anhebende Bewegung des vorderen Bereichs 26 des Sitzträgers 3. Dabei wird der vordere Bereich 26 des Sitzträgers 3 stärker angehoben als der hintere Bereich 27. Der Basisträger 1 selbst bleibt bei der Verschwenkung des Rückenlehnenträgers 4 ortsfest. Dadurch, daß der Sitzträger 3 nicht nur in seinem hinteren Bereich 27 angehoben wird, sondern daß gleichzeitig auch ein Anheben des vorderen Bereichs 26 des Sitzträgers 3 erfolgt, erfolgt ein synchrones Mitführen des Sitzträgers 3 in einem definierten Verhältnis zum Rückenlehnenträger 4 nach hinten oben. Da der auf dem Sitz 29 sitzende Benutzer bei einem Verschwenken der Rückenlehne 30 in eine hintere Position eine die Bewegung der Rückenlehne 30 nachvollziehende Bewegung vollführt, wird der sogenannten „Hemdauszieheffekt“ besonders wirkungsvoll verhindert.
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Die gewünschte Bewegung der Schwenkmechanik 10, insbesondere die Art und Weise der Schwenkbewegung, kann dadurch definiert beeinflußt werden, daß das Verformungsverhalten des Verformungselements 8 gezielt vorgegeben wird. Dies geschieht vorzugsweise dadurch, daß das Verformungselement 8 in Richtung seiner Längserstreckung und damit in Sitzlängsrichtung 25 in Abschnitte unterschiedlicher Steifigkeit unterteilt wird. Dies resultiert in einem unterschiedlichen Biegeverhalten (Verformungsverhalten) der jeweiligen Abschnitte und damit in einem bestimmten, vorgebbaren Verformungsverhalten des Verformungselements 8. Vorzugsweise sind keine sprunghaften Änderungen der Steifigkeit vorhanden. Statt dessen werden kontinuierliche Steifigkeitsverläufe ausgebildet.
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Das abschnittsweise unterschiedliche, angestrebte Verformungsverhalten wird beispielsweise durch konstruktive Maßnahmen bewirkt, wie etwa unterschiedliche Materialstärken, und/oder durch den gezielten Einsatz von Materialien mit unterschiedlichen Verformungseigenschaften.
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In dem gezeigten Ausführungsbeispiel erstreckt sich der verformbare Abschnitt des Verformungselements 8 im wesentlichen über die gesamte Länge des Verformungselements 8. Dabei weist das Verformungselement 8 im Bereich seines Festendes 18 eine höhere Steifigkeit auf als im Bereich seines Freiendes 17.
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Das Verformungselement 8 ist vorzugsweise derart ausgebildet, daß sich die Steifigkeit des gesamten Verformungselements 8 kontinuierlich ändert. Der sich ändernde Steifigkeitsverlauf ergibt sich dabei allein aus einer Änderung der Materialstärke des Verformungselements 8. Ausgehend von dem Festende 18 nimmt die Materialstärke des Verformungselements 8 und damit zugleich dessen Steifigkeit in Richtung des Freiendes 17 kontinuierlich ab.
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Die hier beschriebene Ausführung des Verformungselements 8 ist vorzugsweise derart gewählt, daß die Eigenschaften seiner Verformung davon unabhängig sind, ob eine zunehmende oder eine abnehmende Beaufschlagung mit einer Kraft oder einem Moment erfolgt. Mit anderen Worten hängt der Verformungswiderstand des Verformungselements 8 und damit der Schwenkwiderstand der Schwenkmechanik 10 nicht davon ab, ob sich der Rückenlehnenträger 4 nach hinten verschwenkt und damit das Verformungselement 8 als Energiespeicher aufgeladen wird, oder ob der Rückenlehnenträger 4 nach vorn in seine Ausgangsstellung zurück verschwenkt. In beiden Fällen bewegt sich das Verformungselement 8 auf derselben Bahn.
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Das Verformungselement 8 ist im einfachsten Fall als Balken oder Platte ausgebildet. Bei dem hier beschriebenen Beispiel ist das Verformungselement 8 nach Art einer Blattfeder ausgeführt. Es weist ein rechteckiges Querschnittsprofil auf.
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Das Verformungselement 8 kann so aufgebaut sein, daß im Lastfall eine Beanspruchung entweder nur auf Druck oder nur auf Zug erfolgt. Dies ist beispielsweise durch einen mehrgliedrigen Aufbau des Verformungselements 8 erreichbar (nicht dargestellt), z.B. in Gestalt einer Kombination mehrerer parallel wirkender Elemente, oder dadurch, daß ein eingliedriges Verformungselement 8, wie es in den Figuren dargestellt wird. einen geeigneten inneren Aufbau bzw. eine geeignete innere Struktur aufweist (nicht dargestellt), um auf aus unterschiedlichen Richtungen einwirkende Kräfte mit einem unterschiedlichen Verformungsverhalten reagieren zu können.
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Die bereitzustellende Schwenkmechanik 10 unterliegt einer zyklischen Belastung und muß aus diesem Grund bis zu mehrere hunderttausend Lastwechsel aushalten. Damit die Dauerfestigkeit gewährleistet ist, muß der unter Verformung auftretende Kraftverlust (Relaxation) begrenzt werden. Dies wird vorzugsweise dadurch erreicht, daß die Schwenkmechanik 10 keiner dauerhaften und hohen Vorspannung ausgesetzt ist.
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Zwar ist eine gewisse geringe Vorspannung bereits wegen der Toleranzen bei der Maßhaltigkeit der Bauteile in dem System vorhanden. Eine geringe Vorspannung kann auch gewünscht und notwendig sein, damit die Rückenlehne 30 überhaupt aufrecht steht. In bevorzugter Ausführung ist eine Schwenkmechanik 10, die ein erfindungsgemäßes Verformungselement 8 aufweist, jedoch so aufgebaut, daß keine wesentliche Vorspannung des Verformungselements 8 benötigt wird. Die Vorspannung des Verformungselements 8 ist jedenfalls in allen erfindungsgemäßen Varianten so gering, daß keine die Funktionstüchtigkeit beeinträchtigende Relaxation des Verformungselements 8 stattfindet.
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Diese Vorspannungsfreiheit wird vorzugsweise dadurch realisiert, daß die Schwenkmechanik 10 als sogenannte „selbsteinstellende“ Mechanik aufgebaut ist, bei der das Gewicht des auf dem Stuhl sitzenden Benutzers der Schwenkbewegung entgegenwirkt. Mit anderen Worten hebt sich der Benutzer des Stuhles durch eine Belastung der Rückenlehne 30 selbst nach oben, indem er beim Betätigen der Stuhlmechanik 10 durch Zurückdrücken der Rückenlehne 30 gegen sein eigenes, auf dem Sitz 29 aufliegendes Gewicht arbeitet. Der gewünschte Schwenkwiderstand stellt sich somit quasi selbsttätig aufgrund des Gewichtes des Benutzers ein.
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Aufgrund des Prinzips der „Selbsteinstellung“ erzeugt das Gewicht des Benutzers ein ausreichend großes Drehmoment auf den Rückenlehnenträger 4. Dieses Drehmoment kann vollständig oder teilweise von dem als Energiespeicherglied wirkenden Verformungselement 8 aufgenommen werden. Es werden daher keine großen Vorspannungen benötigt.
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Vorzugsweise wird durch die gewählte Position der Drehpunkte 21, 22, 23, 24 bzw. Schwenkachsen 11, 12, 13, 14 eine für eine selbsteinstellende Mechanik 10 erforderlichen Hebelgeometrie bereitgestellt, bei der, sowohl in der unverschwenkten Grundstellung als vorzugsweise auch in der maximal nach hinten verschwenkten Stellung, die quer zu der Sitzlängsrichtung 25 angeordnete Hauptschwenkachse 11 der Verbindung des Rückenlehnenträgers 4 mit dem Basisträger 1 in Sitzlängsrichtung 25 gesehen hinter dem Anlenkpunkt 22 des Rückenlehnenträgers 4 an dem Sitzträger 3 angeordnet ist, also hinter derjenigen Schwenkachse 12, die den Ort der Krafteinleitung in den Sitzträger 3 definiert.
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Bei der erfindungsgemäßen Verwendung eines Verformungselements 8 als Teil einer Komponente oder Baugruppe einer Stuhlmechanik 10 sind vorzugsweise Anschläge vorgesehen, die sowohl bei einer Schwenkbewegung des Rückenlehnenträgers 4 oder des Sitzträgers 3 in die vordere und hintere Endposition als auch bei einer Beaufschlagung des Sitzträgers 3 durch einen Benutzer, die zu einer Absenkbewegung des Sitzträgers 3 führt, als kräfteaufnehmende Elemente eine Überlastung des Verformungselements 8 verhindern. Mit anderen Worten sind vorzugsweise Anschläge zum Abfangen von Sitzlasten, also zum Abfangen von Bewegungen von Mechanikkomponenten nach unten, als auch Anschläge zum Begrenzen der Bewegung von Mechanikkomponenten nach vorn und hinten vorgesehen. Eine Bewegung der gesamten Schwenkmechanik 10 nach unten wird typischerweise durch eine in der Stuhlsäule 20 verbaute Gasfeder (nicht dargestellt) begrenzt, die einen geeigneten Anschlag bereitstellt. Zur Höhenverstellung der Stuhlsäule 20 ist an dem Basisträger 1 eine Handhabe 32 angebracht, mit deren Hilfe ein Schwenkhebel 33 zur Auslösung der Gasfeder verschwenkt werden kann.
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Vorzugsweise sind Anschläge vorgesehen, die eine Bewegung der Schwenkmechanik 10 nach vorn und hinten derart begrenzen, daß die durch die Schwenkbewegung der Mechanik hervorgerufenen Lasten nicht über das Verformungselement 8 übertragen werden. Geeignete Anschlagflächen sind typischerweise am Basisträger 1 ausgebildet, insbesondere an der Oberseite des Grundkörpers 28.
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Mit der Erfindung wird eine Schwenkmechanik 10 bereitgestellt, bei der sich der Sitzträger 3 relativ zu dem vorzugsweise feststehenden Basisträger 1 von einer Grundstellung in eine nach hinten verschwenkte Schwenkstellung bewegen läßt. Die Bewegung des Sitzträgers 3 zu dem Basisträger 1 erfolgt unter Verformung eines Verformungselements 8 aufgrund einer Beaufschlagung des Sitzträgers 3 durch den an dem Basisträger 1 schwenkbar gelagerten Rückenlehnenträger 4. Die Beaufschlagung erfolgt vorzugsweise derart, daß der Rückenlehnenträger 4 den Sitzträger 3 derart mitnimmt, daß er ihn bei einem Anlehnen eines Benutzers an die Rückenlehne 30 anhebt.
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Die im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel genannten Positionen der Drehpunkte relativ zueinander und relativ zu anderen Konstruktionselementen der Schwenkmechanik 10 sind lediglich als Beispiele für konkrete vorteilhafte Varianten der Erfindung zu verstehen. Die Erfindung ist auch auf Schwenkmechaniken 10 anwendbar, die eine andere Anordnung der Drehpunkte aufweisen. So muß die Schwenkmechanik 10 nicht als Viergelenker ausgebildet sein, wie in den Figuren illustriert, sondern kann unter Verwendung der erfindungsgemäßen Technik beispielsweise auch als Dreigelenker ausgeführt sein. Ebenso kann die Erfindung im Sinne einer mechanischen Umkehr beispielsweise derart ausgeführt sein, daß das Verformungselement 8 mit einer der verschwenkbaren Mechanikkomponenten verbunden ist und sich an einer nicht verschwenkbaren Mechanikkomponente abstützt. Beispielsweise kann das Verformungselement 8 mit seinem Festende mit dem Sitzträger 3 einteilig verbunden sein und sich mit seinem Freiende an dem Basisträger 1 abstützen, dabei sich als Energiespeicherglied ebenfalls verformend, wenn der Sitzträger 3 bei einem Verschwenken des Rückenlehnenträgers 4 von diesem mitgenommen wird.
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Die Erfindung betrifft eine Schwenkmechanik 10 für ein Sitzmöbel, insbesondere einen Bürostuhls. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Synchronmechanik für eine korrelierte Sitz-Rückenlehnen-Bewegung eines Sitzmöbels, insbesondere eines Bürostuhls, mit einem auf einer Stuhlsäule 20 plazierbaren Basisträger 1, einem Sitzträger 3 und einem Rückenlehnenträger 4. Um eine konstruktiv besonders einfach aufgebaute Schwenkmechanik 10 bereitzustellen, die einen geringen Bauraum benötigt, wird vorgeschlagen, wenigstens ein elastisch verformbares Energiespeicherglied 8 einteilig mit einer der Mechanikkomponenten 1, 3, 4 auszubilden.
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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
- Basisträger
- 2
- Konusaufnahme
- 3
- Sitzträger
- 4
- Rückenlehnenträger
- 5
- Wange
- 6
- Hebelarm
- 7
- Schwenkrichtung
- 8
- Verformungselement, Speicherglied
- 9
- (frei)
- 10
- Schwenkmechanik, Synchronmechanik
- 11
- erste Querachse, Hauptschwenkachse
- 12
- zweite Querachse
- 13
- dritte Querachse
- 14
- vierte Querachse
- 15
- hinteres Koppelelement
- 16
- vorderes Koppelelement
- 17
- Freiende des Verformungselements
- 18
- Festende des Verformungselements
- 19
- Auflagepunkt
- 20
- Stuhlsäule
- 21
- erstes Drehgelenk
- 22
- zweites Drehgelenk
- 23
- drittes Drehgelenk
- 24
- viertes Drehgelenk
- 25
- Sitzlängsrichtung
- 26
- vorderer Bereich des Sitzträgers
- 27
- hinterer Bereich des Sitzträgers
- 28
- Grundkörper des Basisträgers
- 29
- Sitz
- 30
- Rückenlehne
- 31
- Sitzträger-Innenraum, -Aufnahmeraum
- 32
- Handhabe
- 33
- Schwenkhebel für Gasfederauslösung
