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Die Erfindung betrifft eine Synchronmechanik für eine korrelierte Sitz-Rückenlehnen-Bewegung eines Bürostuhles, 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 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 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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Zur Änderung des Schwenkwiderstandes der Rückenlehne weisen derartige Synchronmechaniken zumeist eine Federanordnung zum Vorspannen der Synchronmechanik auf. Die Stärke der Vorspannung hängt dabei unter anderem von dem Gewicht des Stuhlbenutzers ab.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Synchronmechanik bereitzustellen, die konstruktiv besonders einfach aufgebaut und daher kostengünstig herstellbar ist und dennoch den Benutzungs-Komfort einer herkömmlichen Synchronmechanik zur Verfügung stellt. Insbesondere soll die Synchronmechanik keine oder nur wenige bzw. schwache Federelemente benötigen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Synchronmechanik nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, daß der um eine Querachse schwenkbare Rückenlehnenträger einerseits mit dem Basisträger und andererseits mit dem Sitzträger gelenkig verbunden ist, und zwar derart, daß eine Schwenkbewegung der Rückenlehne nach hinten eine Anhebebewegung des rückwärtigen Bereichs des Sitzträgers induziert. Zugleich ist der Sitzträger mit dem Basisträger über ein an dem Sitzträger und an dem Basisträger angelenktes Koppelelement gelenkig verbunden, und zwar derart, daß auch eine Anhebebewegung des vorderen Bereichs des Sitzträgers erfolgt.
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Eine grundlegende Idee der Erfindung besteht darin, daß der Benutzer des Bürostuhles 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. Aus dem Stand der Technik bekannte Federanordnungen zur Einstellung des Schwenkwiderstandes (z. B. in Gestalt mehrerer parallel geschalteter Druck- oder Zugfedern) und aufwendige Einstellmechanismen (Schneckengetriebe, Zahnräder, Gewindestangen usw.) sind nicht erforderlich. Hierdurch verringern sich die Herstellungskosten der Synchronmechanik erheblich. Zugleich erhöht sich die Ausfallsicherheit.
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Die Anzahl der Bauteile und damit die Herstellungskosten sind besonders gering, wenn der Rückenlehnenträger einerseits mit dem Basisträger und andererseits mit dem Sitzträger unmittelbar, d. h. direkt und ohne Zwischenschaltung eines zusätzlichen Bauteils, gelenkig verbunden ist. Der gleiche Vorteil wird erzielt, wenn auch das zwischen Sitzträger und an dem Basisträger vorgesehene Koppelelement unmittelbar, d. h. direkt und ohne Zwischenschaltung eines zusätzlichen Bauteils, gelenkig mit Sitzträger und Basisträger verbunden ist.
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Dadurch, daß der Sitzträger nicht nur in seinen rückwärtigen Bereich angehoben wird, sondern das gleichzeitig auch ein Anheben des vorderen Bereichs des Sitzträgers erfolgt, erfolgt ein synchrones Mitführen des Sitzes in einem definierten Verhältnis zur Rückenlehne nach vorne oben. Dabei wird der Sitz in seinem vorderen Bereich stärker angehoben als in seinem hinteren Bereich. Es erfolgt somit bei einem Verschwenken des Rückenlehnenträgers nach hinten ein Neigen der Sitzfläche. Hierdurch gibt sich der gewünschte Synchroneffekt, bei dem sich der Winkel des Sitzträgers zum Rückenlehnenträger ändert.
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Das Gewicht des Benutzers wirkt sich direkt auf den von dem Benutzer spürbaren Schwenkwiderstand aus. Ein leichter Benutzer muß bei einem Verschwenken einen deutlich geringeren Schwenkwiderstand überwinden, als ein schwerer Benutzer.
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Subjektiv ergibt sich für jeden Benutzer der gleiche „gefühlte” Widerstand beim Verschwenken der Rückenlehne. Durch die Anordnung der Koppelelemente und deren Ausgestaltung kann die Synchronbewegung des Sitzträgers individuell an die an den Stuhl gestellten Anforderungen angepaßt werden. So ist beispielsweise durch eine Änderung der Koppellängen und/oder Winkelstellungen einstellbar, wie stark sich der Sitzträger bei einer Verschwenkung der Rückenlehne neigt.
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Verglichen mit den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen wird erfindungsgemäß ein konstruktiv vergleichsweise einfacher Schwenkmechanismus vorgestellt, bei dem der sogenannte „Hemdauszieheffekt” deutlich verringert ist. Anders ausgedrückt wird ein besonders hoher Sitzkomfort erreicht, ohne daß auf aufwendigere und teure Lösungen zurückgegriffen werden muß.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Hierbei zeigen:
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1 eine Seitenansicht der Synchronmechanik in der Grundstellung,
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2 eine Seitenansicht der Synchronmechanik in einer Nach hinten verschwenkten Stellung,
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3 eine Seitenansicht der Synchronmechanik, in der sowohl die Grundstellung, als auch die nach hinten verschwenkte Stellung dargestellt ist,
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4 eine Detailansicht der Anlenkung des Rückenlehnenträgers an Basisträger und Sitzträger gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
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Sämtliche Figuren zeigen die Synchronmechanik lediglich schematisch und mit den für die Erfindung wesentlichen Bestandteilen. Gleiche Bezugszeichen entsprechen dabei Elementen gleicher oder vergleichbarer Funktion.
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Die Synchronmechanik weist einen Basisträger 1 auf, der mittels einer Konusaufnahme 2 auf das obere Ende einer Stuhlsäule (nicht abgebildet) gesetzt ist. Darüber hinaus umfaßt die Synchronmechanik einen im wesentlichen rahmenförmigen Sitzträger 3 und einen in Draufsicht gabelförmigen Rückenlehnenträger 4, dessen Wangen 5 zu beiden Seiten des Basisträgers 1 angeordnet sind. Der Sitzträger 3 ist zur Aufnahme oder Montage einer vorzugsweise gepolsterten Sitzfläche (nicht abgebildet) vorgesehen. Die Montage erfolgt mit Hilfe nicht näher dargestellter Befestigungselemente auf übliche Art und Weise. Am Rückenlehnenträger 4 ist eine nicht näher dargestellte Rückenlehne angebracht, die bei modernen Bürostühlen höhenverstellbar ist. Die Rückenlehne kann mit dem Rückenlehnenträger 4 auch einstückig verbunden sein.
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Wie aus den Figuren deutlich wird, ist die gesamte Synchronmechanik bezüglich der Mittellängsebene, was die eigentliche Kinematik betrifft, spiegelsymmetrisch aufgebaut. Insoweit ist bei der folgenden Beschreibung immer von beiderseits paarweise vorhanden Konstruktionselementen der eigentlichen Schwenkmechanik auszugehen.
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In 1 ist die Grundposition gezeigt, bei welcher der Rückenlehnenträger 4 eine im wesentlichen senkrechte Lage einnimmt. 2 zeigt die Synchronmechanik in einer nach hinten geschwenkten Stellung.
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Im hinteren Bereich 6 des Sitzes ist der um eine Querachse in Schwenkrichtung 7 schwenkbare Rückenlehnenträger 4 einerseits mit dem Basisträger 1 und andererseits mit dem Sitzträger 3 unmittelbar gelenkig verbunden. Der Rückenlehnenträger 4 ist dabei mit einer sich in Richtung Sitzvorderkante 8 erstreckenden Wange 5 mit Hilfe eines Lagerzapfens am hinteren Ende 9 des Basisträgers 1 angelenkt. Der Rückenlehnenträger 4 ist darüber hinaus auch mit dem Sitzträger 3 unmittelbar gelenkig verbunden, und zwar mit einem sich von der Trägerplatte 11 des Sitzträgers 3 nach unten in Richtung Basisträger 1 erstreckenden Montageschenkel 12 des Sitzträgers 3.
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Die durch die Anlenkung des Rückenlehnenträgers 4 an dem Basisträger 1 definierte erste Gelenkachse 13 ist in Stuhllängsrichtung 14 gesehen hinter der durch die Anlenkung des Rückenlehnenträgers 4 an dem Sitzträger 3 definierte zweite Gelenkachse 15 angeordnet. Durch die Positionen der Anlenkpunkte des Rückenlehnenträgers 4 an dem Basisträger 1 einerseits und an dem Sitzträger 3 andererseits wird ein starr mit dem Rückenlehnenträger 4 verbundenes, hier als integraler Bestandteil des Rückenlehnenträgers 4 ausgebildetes Koppelelement 16 definiert. Bei der in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform handelt es sich um ein reales Koppelelement 16 als Teil der Wange 5 des Rückenlehnenträgers 4.
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In einer alternativen, in 4 dargestellten Ausführungsform ist die Wange 5 des Rückenlehnenträgers 4 nach Art einer Gabel ausgestaltet derart, daß sich die Anlenkpunkte zu Basisträger 1 bzw. Sitzträger 3 und damit die Gelenkachsen 13, 15 an den Gabelenden befinden, so daß sich ein durch die Lage der Anlenkpunkte definiertes virtuelles hinteres Koppelelement 16 ergibt, dessen Lage mit einer strichpunktierten Line angedeutet ist, welche die Drehpunkte miteinander verbindet.
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Im vorderen Bereich 17 des Sitzes ist das vordere Ende 18 des Basisträgers 1 mit einem weiteren, sich ebenso wie der hintere Montageschenkel 12 von der Trägerplatte 11 des Sitzträgers 3 nach unten erstreckenden vorderen Montageschenkel 19 gelenkig verbunden. Hierzu ist ein Koppelelement 21 vorgesehen, das einerseits an dem Basisträger 1 und andererseits an dem Sitzträger 3 angelenkt ist. Auch hier befindet sich der Anlenkpunkt des Koppelelements 21 an dem Basisträger 1 und damit die dritte Gelenkachse 22 in Stuhllängsrichtung 14 gesehen hinter dem Anlenkpunkt des Koppelelements 21 an dem Sitzträger 3 und damit hinter der vierten Gelenkachse 23.
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Auch in einer maximal nach hinten verschwenkten Stellung der Synchronmechanik ändert sich die Reihenfolge der Anordnung der Gelenkachsen 13, 15, 22, 23 nicht. Beide Koppelelemente 16, 21 zeigen in jedem Fall schräg nach unten und in Stuhllängsrichtung 14 nach vorn. Mit anderen Worten verlaufen die Gelenkachsen 15, 23 an den Anlenkpunkten des Sitzträgers 3 in vertikaler Richtung gesehen stets unterhalb der Gelenkachsen 13, 22, die durch die Anlenkung an dem Basisträger 1 definiert werden.
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Die relative Bewegung von Sitzträger 3 und Rückenlehnenträger 4 zueinander wird durch die Position der insgesamt vier durch die Enden der beiden Koppelelemente 16, 21 verlaufenden, durch die Anlenkpunkte definierten Gelenkachsen 13, 15, 22, 23 bestimmt. Die Position der Gelenkachsen 13, 15, 22, 23 und damit die Lage und die Länge der Koppelelemente 16, 21 bewirkt, daß der virtuelle Drehpunkt 24 der Mechanik, der sich aus dem Schnittpunkt der gedachten Verlängerungslinien der Koppelelemente 16, 21 ergibt, zu Beginn der Schwenkbewegung der Rückenlehne nahezu mit dem tatsächlichen Schwenkpunkt des Stuhlbenutzers übereinstimmt. Hierdurch ergibt sich ein besonders komfortabler Bewegungsablauf und das Auftreten negativer Effekte, wie beispielsweise des sogenannten Hemdauszieheffekts, kann vermieden werden.
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Bei einem Verschwenken der Rückenlehne wirkt das in Stuhllängsrichtung 14 vor der fixen Gelenkachse 13 angeordnete erste Koppelelement 16 als Hebel und bewirkt ein Anheben des Sitzträgers 3. Durch die Anordnung und Ausgestaltung dieses hinteren Koppelelementes 16 und des weiteren, vorderen Koppelelementes 21 wird die Hebelgeometrie der Mechanik bestimmt, und damit festgelegt, in welcher Art und Weise sich der Sitzträger 3 anhebt und synchron zu der verschwenkten Rückenlehne bewegt. Im vorliegenden Fall wird durch die Anordnung und Ausgestaltung der beiden Koppelelemente 16, 21 eine angenähert lineare Mechanikkennlinie erreicht, bei welcher der Schwenkwiderstand über den gesamten Bewegungsablauf angenähert konstant ist. Dabei wird der Sitzträger 3 im vorderen Bereich 17 stärker angehoben, als im hinteren Bereich 6 des Sitzes, wodurch der intuitive menschliche Bewegungsablauf bei einem Verschwenken nach hinten unterstützt wird.
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Als besonders vorteilhaft hat sich eine Ausführung mit folgender Ausgestaltung erwiesen:
Der Winkel des vorderen Koppelelementes 21 zur Senkrechten beträgt in der nicht ausgelenkten Grundstellung vorzugsweise das 1,7- bis 1,9-fache des Winkels des hinteren Koppelelementes 16 zur Senkrechten. Im dargestellten Beispiel beträgt der Winkel des hinteren Koppelelements 16 zur Vertikalen in der Grundstellung etwa 30°, der Winkel des vorderen Koppelelements 21 zur Vertikalen etwa 55°.
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Die durch die Drehpunkte und somit die Lage der Gelenkachsen 13, 15 definierte Länge des hinteren (realen oder virtuellen) Koppelelementes 16 beträgt vorzugsweise das 1,7- bis 1,9-fache der Länge des hinten Koppelelementes. Im dargestellten Beispiel beträgt die Länge des ersten Koppelelements 16 etwa 47 mm, die Länge des zweiten Koppelelements 21 etwa 84 mm.
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Die Neigung des Sitzträgers 3 zur horizontalen Ausgangslage beträgt vorzugsweise 4° bei einer Verschwenkung des Rückenlehnenträgers 4 nach hinten unten um 18°.
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Der Sitzträger 3 wird im Bereich des vorderen Montageschenkels 19 vorzugsweise mehr als doppelt so stark angehoben, wie im Bereich des hinteren Montageschenkels 12. Im dargestellten Beispiel wird der Sitzträger 3 vorn um etwa 13 mm und hinten um etwa 5 mm angehoben.
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Durch den beschriebenen Schwenkmechanismus wird gewährleistet, daß der Rückenlehnenträger 4 mit der Rückenlehne um eine Schwenkachse, hier die erste Gelenkachse 13, in Schwenkrichtung 7 verschwenkt werden kann. Zugleich induziert die Schwenkbewegung der Rückenlehne nach hinten eine Anhebebewegung H1 des rückwärtigen Bereiches 25 des Sitzträgers 3. Bei einer Verschwenkung der Rückenlehne nach hinten unten erfolgt dabei eine Verschiebung des Sitzträgers 3 nach vorn und nach oben, während der Basisträger 1 mit den Schwenklagern 13, 22 positionsfest bleibt. Zugleich vollführt auch der vordere Bereich 26 des Sitzträgers 3 eine Anhebebewegung H2, wenn die Rückenlehne belastet wird und der Rückenlehnenträger 3 eine Schwenkbewegung in Schwenkrichtung 7 nach hinten unten vollführt. Mit anderen Worten erfolgt eine gleichzeitige Hubbewegung des vorderen und hinteren Endes der Sitzfläche. Der Sitz in der Gesamtheit wird angehoben.
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Um zu verhindern, daß die Rücklehne unkontrolliert nach hinten kippt und für ein sicheres Zurückholen der Rückenlehne in die Grundstellung, sobald der Benutzer der Rückenlehne nicht mehr belastet, dient eine Federanordnung mit einem oder mehreren Federelementen (nicht abgebildet). Beispielsweise handelt es sich dabei um eine im Bereich des vorderen Basisträgers 18 zwischen Basisträgeroberseite und Sitzträgerunterseite angeordnete Zugfeder, die bei einem Verschwenken des Rückenlehnenträgers 4 belastet wird.
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Anders ausgedrückt dient das einzige in der Mechanik vorgesehene Federelement nicht zum Einstellen des Schwenkwiderstandes. Es dient statt dessen im wesentlichen dazu, die Rückholung der Rückenlehne aus der verschwenkten Stellung in die Grundstellung zu unterstützen. Ebenso kann das Federelement den Verschwenkwiderstand nach hinten mit unterstützen bzw. beeinflussen. Dieses Federelement braucht nur vergleichsweise schwach ausgebildet sein, so daß insgesamt auf die Bauteile der Mechanik nur geringe Federkräfte wirken, was in einer gegenüber herkömmlichen Mechaniken deutlich verringerten Beanspruchung der Bauteile resultiert.
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Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und den Zeichnungen 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
- Hinterer Sitzbereich
- 7
- Schwenkrichtung
- 8
- Sitzvorderkante
- 9
- hinteres Basisträgerende
- 10
- (frei)
- 11
- Trägerplatte
- 12
- Montageschenkel
- 13
- erste Gelenkachse
- 14
- Stuhllängsrichtung
- 15
- zweite Gelenkachse
- 16
- hinteres Koppelelement
- 17
- vorderer Sitzbereich
- 18
- vorderes Basisträgerende
- 19
- Montageschenkel
- 20
- (frei)
- 21
- vorderes Koppelelement
- 22
- dritte Gelenkachse
- 23
- vierte Gelenkachse
- 24
- virtueller Drehpunkt
- 25
- hinterer Bereich des Sitzträgers
- 26
- vorderer Bereich des Sitzträgers
