DE19530437C2 - Arretiervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf eine Arretiervorrichtung zur lösbaren Arre­ tierung und veränderbaren Winkeleinstellung des ersten Teils einer Schwenkmechanik, wie z. B. eines Gehäuseteils, relativ zu dem zweiten Teil der Schwenkmechanik, wie z. B. einer ortsfesten Lagerwelle, wobei drehfest mit dem zweiten Teil ein Zahnrad bzw. Zahnradabschnitt verbunden ist, welches bzw. welcher in Eingriff bringbar ist mit einem korrespondieren­ den Zahnradabschnitt des ersten Teils, wobei das erste Teil gegenüber dem zweiten Teil gegen das Drehmoment einer Rückstellfeder verschwenkbar ist, und wobei die Arretierung mittels eines Exzenterschwenkhebels her­ stellbar bzw. lösbar ist.

Eine derartige Arretiervorrichtung ist beispielsweise aus DE 43 03 324 A1 bekannt. Ein typischer Anwendungsfall für eine gattungsgemäße Arretier­ vorrichtung ist beispielsweise bei einer sogenannten Synchronmechanik eines Bürostuhls gegeben, wo die Rückenlehne bzw. ein Rückenlehnenträ­ ger um eine Schwenkachse relativ zu einem Sitzträger bzw. zu dem Gehäu­ se eines Sitzträgers gegen die Kraft einer Feder verschwenkt wird, die aufgrund der hohen erforderlichen Rückstellkräfte sehr stark dimensioniert ist.

Eine in Betracht stehende Arretiervorrichtung dient bei einer solchen Syn­ chronmechanik dazu, eine bestimmte Relativposition von Rückenlehnennei­ gung zur Sitzfläche fest und andererseits auch veränderbar einzustellen.

Bei vielen bekannten Lösungen besteht beim Lösen der Arretierung die Ge­ fahr, daß die Rückenlehne, wenn der Benutzer nicht auf dem Stuhl sitzt, aufgrund der Einwirkung der starken Feder nach vorne schnellt und den Benutzer im Gesicht trifft bzw. kann es vorkommen, daß aufgrund der plötzlichen Federauslösung der gesamte Stuhl einen Sprung macht. Ein derartiges Verhalten ist also aus Sicherheitsgründen nicht tolerabel, so daß viele Arretiervorrichtungen, welche an sich eine sehr zuverlässige und punktuelle Arretierung ermöglichen, im Hinblick auf neuzeitliche Si­ cherheitsanforderungen nicht mehr verkäuflich sind.

Die gattungsgemäße Arretiereinrichtung stellt demgegenüber schon eine Verbesserung da, weil dort durch zwei Bremsscheiben eine reibschlüssige Arretierung bzw. Bremsung erreicht wird, die durch einen Exzenter­ schwenkhebel mit einer graduell steigenden Nockenkurve allmählich gelöst wird. Gleichwohl ist für die Erzielung einer zuverlässigen Arretierung nicht eine graduelle, kraftschlüssige Bremsung optimal, sondern eine einerseits praktisch digital wirkende Arretierung, welche aber anderer­ seits doch ein nicht digitales Auslöseverhalten aufweisen soll.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Arre­ tiervorrichtung der in Betracht stehenden Art so auszugestalten, daß im Arretierzustand hohe, zuverlässige Haltekräfte erzielbar sind, daß das Arretieren und Auslösen für den Benutzer als gradueller, kontinuierlicher Vorgang wirkt, und daß vor allem eine Auslösung nur unter Belastung möglich ist, so daß ein spontanes Rückschnellen mit der damit einher­ gehenden Benutzergefährdung vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zahnradab­ schnitte des ersten und zweiten Teils parallel bzw. konzentrisch zueinan­ der verlaufen, ein Teil des Zahnradabschnitts des ersten Teils einerseits an einem Blockierkeil und ein anderer Teil andererseits an einem Brems­ keil angeordnet sind, Blockierkeil und Bremskeil parallel zueinander bei­ derseits der Schwenkachse des Zahnradabschnitts des zweiten Teils mit diesem in Eingriff bringbar linear geführt sind, an dem inneren Ende des Exzenterschwenkhebels parallel zueinander zwei Draht- bzw. Blattfedern angeordnet sind, von welchen eine an dem Blockierkeil und die andere an dem Bremskeil derart angreift, daß Blockierkeil und Bremskeil in Abhän­ gigkeit von der Stellung des Exzenterschwenkhebels mit ihrem jeweiligen Zahnradabschnitt in oder außer Eingriff mit dem Zahnradabschnitt des zweiten Teils bringbar sind.

Die erfindungsgemäß vorgesehenen Zahnräder bzw. Zahnradabschnitte müs­ sen zur Erzielung einer Funktionsfähigkeit im Minimalfall nur aus zwei Zähnen bestehen. Zur Erzielung der gewünschten quasikontinuierlichen Verstellbarkeit und Arretierung wird man aber zumindest einen Zahnrad­ abschnitt mit einer verhältnismäßig hohen Zahndichte besetzen. Der Flankenwinkel der Zähne muß dabei so gewählt werden, daß der Bremskeil zu einer Blockierung führt, wenn die Arretiervorrichtung über den Ex­ zenterschwenkhebel gelöst wird, so daß ein plötzliches und unbeabsich­ tigtes Rückschnellen verhindert wird. Erst dann, wenn eine Gegenkraft bzw. ein Gegendrehmoment gegen die Wirkung der Federkraft aufgebracht wird, wird der Bremskeil so entlastet, daß er unter Einwirkung der Draht- oder Blattfeder ebenfalls in die Außer-Eingriffs-Position gedrückt wird, so daß dann ein Verschwenken und Neueinstellen möglich ist.

Günstigerweise ist vorgesehen, daß die Draht- oder Blattfedern in Ausneh­ mungen, insbesondere Langlöcher, von Bremskeil und Blockierkeil eingrei­ fen.

Vorteilhafterweise ist weiterhin vorgesehen, daß der Exzenterschwenkhebel zwei zueinander abgewinkelte, beiderseits der Hebelschwenkachse angeord­ nete Anlageflächen aufweist, die jeweils die arretierende oder freigebende Hebelposition definieren. Auf diese Weise wird eine Endlagenstabilität er­ zielt und der Benutzer erhält das Gefühl dafür, ob der Hebel in der Aus­ löseposition oder in der arretierenden Position positioniert ist.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbei­ spieles in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Arretiervorrichtung mit Exzenterschwenkhebel eingebaut in das Sitzgehäuse eines Büro­ stuhls,

Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeils E ohne Exzenterschwenkhebel in Fig. 1 und

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie D-D in Fig. 1.

In der Zeichnung ist eine erfindungsgemäße Arretiervorrichtung 1 darge­ stellt, wie sie beispielsweise in der Synchronmechanik eines Bürostuhls eingesetzt werden kann, wobei eine solche Synchronmechanik in DE 43 03 324 A1 näher beschrieben ist. In der Zeichnung ist lediglich das Gehäuse 2 eines Sitzträgers ausschnittsweise dargestellt sowie die Schwenklagerwelle 4 zwischen Rückenlehnenträger und Sitzträger.

Dementsprechend stellen im Ausführungsbeispiel das Gehäuseteil 2 das er­ ste Teil einer Schwenkmechanik und die ortsfeste Schwenklagerwelle 4 das zweite Teil einer Schwenkmechanik dar.

Das in der Zeichnung dargestellte Teil-Gehäuse 2 umfaßt zwei zueinander parallel verlaufende Gehäusewände 5, 6, in welchen die Welle 4 gelagert ist. Drehfest mit der Welle 4 verbunden ist ein Zahnrad 7 mit einer Außenverzahnung 8, welches im Schnitt gemäß Fig. 2 gut erkennbar ist.

In der Zeichnung oberhalb des Zahnrades 7 sind ein Blockierkeil 9 und ein Bremskeil 10 angeordnet, welche jeweils einen Teil 11a bzw. 11b eines zweiten Zahnradabschnittes mit Innenverzahnung 12 tragen, wobei die In­ nenverzahnung 12 parallel bzw. konzentrisch zu der Außenverzahnung 8 des Zahnrades 7 verläuft.

Blockierkeil 9 und Bremskeil 10 sind zwischen der Außenwand 13 und der Zwischenwand 14 bzw. zwischen der Zwischenwand 14 und der Außenwand 15 parallel geführt, und zwar (vgl. insbesondere Fig. 3) beiderseits der Schwenkachse 16 der Schwenkwelle 4.

Wie insbesondere aus Fig. 2 erkennbar ist, weist der Blockierkeil 9 ein Langloch 17 und der Bremskeil 10 ein Langloch 18 auf. In diese Langlö­ cher 17 bzw. 18 greift jeweils das Ende einer Drahtfeder 19 ein, deren jeweils anderes Ende in einem Exzenterschwenkhebel 20 festgelegt ist. Es sind also zwei Drahtfedern 19 vorgesehen, die sich parallel zueinander beiderseits der Welle 4 sich von dem Exzenterschwenkhebel 20 weg er­ strecken, und wovon eine dem Blockierkeil 9 und die andere dem Brems­ keil 10 zugeordnet ist.

Der Exzenterschwenkhebel 20 ist mittels eines Betätigungsabschnittes 21 um eine Schwenkachse 22 verschwenkbar, wobei er zwei Anlageflächen 23, 24 an der Außenseite der Gehäusewand 6 aufweist, welche zwischen sich den Totpunkt 25 festlegen und welche, wenn der Exzenterschwenkhebel 20 an ihnen anliegt, zwei endlagenstabile Positionen definieren.

Wenn die Anlagefläche 23 an der Außenwand 6 anliegt, der Schwenkhebel 20 also in der Zeichnung nach unten verschwenkt ist, drücken die freien Enden der Federn 19 in die Langlöcher 17, 18 eingreifend Blockierkeil 9 und Bremskeil 10 nach oben, so daß die Verzahnung 12 von Blockierkeil 9 und Bremskeil 10 sich nicht in Eingriff mit der Verzahnung 8 des Zahn­ rades 7 befinden. Dementsprechend ist das Zahnrad 7 und mit diesem die Welle 4 relativ zu dem Gehäuse frei verschwenkbar, d. h. die Schwenkme­ chanik ist nicht arretiert.

Nachfolgend wird die Funktion einer erfindungsgemäßen Arretiervorrich­ tung anhand der Bewegungs- bzw. Zustandsphasen a bis d näher erläu­ tert:
In Fig. 1a bis 3a ist der vorstehend bereits angesprochene Grundzustand dargestellt, in welchem keine Arretierung stattfindet.

Zur Herbeiführung einer Arretierung, wie sie in Verbindung mit Fig. 1b bis 3b dargestellt ist, wird der Exzenterschwenkhebel 20 ausgehend von der Position nach Fig. 1a in Richtung des Pfeils 26 um die Schwenkachse 22 nach oben geschwenkt, wodurch die Enden der Federn 19 in der Zeichnung nach unten geschwenkt werden und dementsprechend Blockierkeil 9 und Bremskeil 10 längs deren Linearführung 13, 14, 15 nach unten drücken, so daß die Verzahnung 12 von Blockierkeil 9 und Bremskeil 10 in Eingriff gelangt mit der Verzahnung 8 des Zahnrades 7, welches dreh­ fest auf der Welle 4 sitzt. Dementsprechend wird eine Schwenkbewegung zwischen Blockierkeil 9 und Bremskeil 10, die ja im Gehäuse 2 geführt sind, und dementsprechend dem Gehäuse 2 unterbunden, d. h. die Schwenkmechanik ist arretiert.

Wird nun, wie in Fig. 1c dargestellt, der Exzenterschwenkhebel 20 in Richtung des Pfeils 27 nach unten geschwenkt, werden die Federn 19 nach oben geschwenkt und drücken gegen die oberen Enden der Langlöcher 17, 18 von Blockierkeil 9 und Bremskeil 10. Aufgrund der in der Zeichnung nicht dargestellten, gattungsgemäß vorausgesetzten Rückstellfeder wirkt ein Rückstelldrehmoment in Richtung des Pfeils 28 in Fig. 2c. Aufgrund dieses Rückstelldrehmoments wird der Blockierkeil 9 verkeilt bzw. blockiert, d. h. das durch die Linearführung 14, 15 die Innenverzahnung 11b des Blockierkeils 9 und die Außenverzahnung 8 des Zahnrades 7 ge­ bildete System hat keinen Freiheitsgrad mehr. Lediglich der Bremskeil 10 ist nicht kraftbeaufschlagt und kann dementsprechend durch die auf ihn wirkende Feder 19 nach oben gedrückt werden (rechts oben in Fig. 2c und links oben in Fig. 3c). Hierdurch kann die Arretierung nicht spontan gelöst werden und es wird verhindert, daß unter dem Einfluß der Rück­ stellfeder z. B. eine Rückenlehne nach vorne schnellt und den Benutzer verletzt.

Erst wenn, wie in Fig. 1d bis 3d dargestellt, eine Kraft gegen die Rück­ stellfeder ausgeübt wird, also eine Entlastung entgegen dem Pfeil 28 in Fig. 2c und 3c, wird auch der Blockierkeil 9 frei und kann durch die Feder 19, die in das Langloch 17 eingreift, werden, d. h. nach oben be­ wegt werden, so daß seine Verzahnung 11b außer Eingriff gebracht wird mit der Verzahnung 8 des Zahnrades 7. Nun ist die Arretierung, wie in Fig. 1d bis 3d dargestellt, wieder gelöst.

Die vorstehend beschriebene Funktion ist auch in umgekehrter Richtung wirksam, d. h. wenn die Arretiervorrichtung unter Belastung, im Aus­ führungsbeispiel bei Belastung der Rückenlehne nach hinten, gelöst wird, kann es zu keinem plötzlichen Nachgeben kommen, indem beispielsweise die Rückenlehne nach hinten durchsackt, sondern es findet auch dann eine Blockierung statt. In diesem Fall wird die Funktion von Blockierkeil 9 und Bremskeil 10 vertauscht, d. h. es findet eine Verkeilung nunmehr des in die andere Richtung beaufschlagten Keils statt. Wenn dementspre­ chend im Vorstehenden zwischen Blockierkeil 9 einerseits und Bremskeil 10 andererseits sprachlich differenziert wurde, lag dies darin begründet, die Funktion besser erläutern zu können. Tatsächlich ist die Wirkung beider Keile äquivalent und ihre Funktion wird jeweils ausgetauscht, je nachdem in welche Richtung die Belastung erfolgt.

Claims (3)

1. Arretiervorrichtung zur lösbaren Arretierung und veränderbaren Win­ keleinstellung des ersten Teils einer Schwenkmechanik, wie z. B. eines Gehäuseteils, relativ zu dem zweiten Teil der Schwenkmechanik, wie z. B. einer ortsfesten Lagerwelle, wobei drehfest mit dem zweiten Teil ein Zahnrad bzw. Zahnradabschnitt verbunden ist, welches bzw. welcher in Eingriff bringbar ist mit einem korrespondierenden Zahnradabschnitt des ersten Teils, wobei das erste Teil gegenüber dem zweiten Teil gegen das Drehmoment einer Rückstellfeder verschwenkbar ist, und wobei die Arretierung mittels eines Exzenterschwenkhebels herstellbar bzw. lösbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß
die Zahnradabschnitte des ersten und zweiten Teils parallel bzw. konzentrisch zueinander verlaufen,
ein Teil des Zahnradabschnitts des ersten Teils einerseits an einem Blockierkeil (9) und ein anderer Teil andererseits an einem Bremskeil (10) angeordnet sind,
Blockierkeil (9) und Bremskeil (10) parallel zueinander beiderseits der Schwenkachse (22) des Zahnradabschnitts des zweiten Teils mit diesem in Eingriff bringbar linear geführt sind,
an dem inneren Ende des Exzenterschwenkhebels (20) parallel zueinan­ der zwei Draht- bzw. Blattfedern (19) angeordnet sind,
von welchen eine an dem Blockierkeil (9) und die andere an dem Bremskeil (10) angreift, wobei Blockierkeil (9) und Bremskeil (10) in Abhängigkeit von der Stellung des Exzenterschwenkhebels (20) mit ihrem jeweiligen Zahnradabschnitt in oder außer Eingriff mit dem Zahn­ radabschnitt des zweiten Teils bringbar sind.

2. Arretiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Draht- oder Blattfedern (19) in Ausnehmungen, insbesondere Langlöcher (17 bzw. 18), von Bremskeil (9) und Blockierkeil (10) eingreifen.

3. Arretiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenterschwenkhebel (20) zwei zueinander abgewinkelte, beiderseits der Hebelschwenkachse angeordnete Anlageflächen aufweist, die jeweils die arretierende oder freigebende Hebelposition definieren.