DE202017005210U1

DE202017005210U1 - Autorekursive Schwenkmechanik mit definiertem Bewegungsablauf

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Publication number: DE202017005210U1
Application number: DE202017005210.5U
Authority: DE
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Priority date: 2017-10-07
Filing date: 2017-10-07
Publication date: 2017-11-24
Anticipated expiration: 2027-10-08

Abstract

Die autorekursive Schwenkmechanik mit definiertem Bewegungsablauf, insbesondere für Sitze, für Trainingsgeräte oder Transportflächen, nach dem Funktionsprinzip einer zentral gestützten Gleitfläche, ist dadurch gekennzeichnet, dass sie aus mindestens einer, mittig unter dem Schwerpunkt oder mehreren, peripher darunter positionierten Schwenkeinheiten (11) besteht, die mit der unten angeordneten Kontakt- und Gleitfläche (10) des Schwenkbodens (12) auf der oben angeordneten Kontakt- und Gleitfläche (9) eines pilzförmigen Stützstempels (13) großflächig, formschlüssig und passgenau aufliegt. Die Kontakt- und Gleitfläche (9, 10) ist wahlweise eben oder ein, um die Hochachse zentrierter Abschnitt der Mantelfläche eines Rotationskörpers, wie die einer Kugel, eines Ellipsoids oder eines Torus mit horizontaler Rotationsachse. Die vorzugsweisen größeren Krümmungsradien sind in jeder der beiden lateralen Richtungen und in den dorsal/ventralen Richtungen gleich und stetig. Wahlweise sind die Größen der Krümmungen und die Krümmungsrichtungen der beiden lateralen Richtungen und der dorsal/ventralen Ausrichtungen unterschiedlich. Der Schwenkboden (12) ist auf Stützstempel (13) allseitig schwenkbar. Der Stützstempel (13) ist am Stativ (17) fixiert, welches unmittelbar am Gestell (1) oder mittelbar an einer Synchron- oder Schwingmechanik (3) angeordnet ist. Die Unterseite der weit ausladenden Kappe (15) des Stützstempels (13) bildet im Offset die Kontakt- und Gleitfläche (9, 10) ab. Der am Schwenkboden (12) angeordnete Überfang (16), in der Ausbildung als Lochdeckel, weist auf der nach oben gewandten Innenseite die dazu passende Kontakt- und Gleitfläche (9, 10) auf. Der Überfang (16) umgreift mit einem peripher umlaufenden weiten Spalt die Kappe (15) des Stützstempels (13). Das zentrale Loch im Überfang (16) ist größer dimensioniert als der Querschnitt des Schaftes (14) des Stützstempels (13), wodurch einerseits der Schwenkboden (12) gegen vertikale Abhebung vom Stützstempel (13) gesichert ist und andererseits die allseitige, horizontale Auslenkung oder Schwenkung und die mögliche Verdrehung gewährleistet wird. Wahlweise sind zwischen dem Gestell (1), dem Stativ (17) oder einem am Stativ (17) angeordneten Bauteil und der Schwenkeinheit (11) oder der Trägerplatte (6) peripher oder ringförmig, vertikal wirkende elastische, pneumatischen oder hydraulischen Dämpfungs- oder Federelemente (18) angeordnet oder vorzugsweise sind mehrere, radial ausgerichtete, vorzugsweise auf Zug wirkende elastische, pneumatische oder hydraulische Dämpfungs- oder Federelemente (18) unter leichter Vorspannung angeordnet. Die Dämpfungs- oder Federelemente (18) wirken den horizontalen Auslenkungen, den Schwenkungen und den möglichen Verdrehungen entgegen, begrenzen sie gegebenenfalls und zentrieren die Schwenkeinheit (11) in der Ausgangsposition.

Description

Die erfindungsgemäße autorekursive Schwenkmechanik mit definiertem Bewegungsablauf, insbesondere für Sitze, Trainingsgeräte oder Transportflächen gewährleistet eine allseitige Auslenkung, Ausschwenkung und eine mögliche Verdrehung der Schwenkeinheit dadurch, das die oben angeordnete, gestützte, mobile Schwenkeinheit inferior und das unten angeordnete, stützende, statische Stativ superior, gegenseitig formschlüssige Kontakt- und Gleitflächen aufweisen, die aus einer Materialpaarung mit geringer Reibung bestehen. Eine allseitige Auslenkung, Ausschwenkung und eine mögliche Verdrehung der Schwenkeinheit wird zum Einen nach dem Funktionsprinzip einer zentral gestützten größeren Kontakt- und Gleitfläche und zum anderen nach dem Funktionsprinzip kreuzweise übereinander angeordneter Linearführungen gewährleistet. Die Linearführung stellt eine Sonderform der gestützten Kontakt- und Gleitfläche dar, bei der die allseitige Beweglichkeit durch bilaterale Führungen auf Linearbewegungen in zwei Richtungen eingeschränkt wird. Die allseitige Bewegungsfreiheit wird durch Kombination mit eine zweiten, horizontal ausgerichtete Linearführung gewährleistet, die im Winkel von 90 Grad um die Hochachse verdreht, übereinander angeordnet ist. Dämpfungs- oder Federelemente, die zwischen der Schwenkeinheit und dem Stativ angeordnet sind, wirken den Auslenkungen, den Ausschwenkungen und den möglichen Verdrehungen der Schwenkeinheit entgegen, begrenzen sie wahlweise und zentrieren die Schwenkeinheit in der Ausgangsposition.
Die endungsgemäße autorekursive Schwenkmechanik mit definiertem Bewegungsablauf nach dem Funktionsprinzip einer zentral gestützten Gleitfläche besteht aus mindestens einer, mittig unter dem Schwerpunkt oder mehreren, peripher darunter positionierten Schwenkeinheiten. Die Schwenkeinheit liegt mit der unten angeordneten Kontakt- und Gleitfläche des Schwenkbodens auf der oben angeordneten Kontakt- und Gleitfläche eines pilzförmigen Stützstempels großflächig, formschlüssig und passgenau auf. Die Kontakt- und Gleitfläche ist wahlweise eben oder ein, um die Hochachse zentrierter Abschnitt der Mantelfläche eines Rotationskörpers, wie die einer Kugel, eines Ellipsoids oder eines Torus mit horizontaler Rotationsachse. Die vorzugsweisen größeren Krümmungsradien sind in jeder der beiden lateralen Richtungen und in den dorsal/ventralen Richtungen gleich und stetig. Wahlweise sind die Größen der Krümmungen und die Krümmungsrichtungen der beiden lateralen Richtungen und der dorsal/ventralen Ausrichtungen unterschiedlich. Der Schwenkboden ist auf dem Stützstempel allseitig verschiebbar. Der Stützstempel ist am Stativ fixiert, welches unmittelbar am Gestell oder mittelbar über eine Synchron- oder Schwingmechanik am Gestell angeordnet ist. Die Unterseite der weit ausladenden Kappe des Stützstempels bildet im Offset die Kontakt- und Gleitfläche ab. Der am Schwenkboden angeordnete Überfang, in der Ausbildung als Lochdeckel, weist auf der nach oben gewandten Innenseite die dazu passende Kontakt- und Gleitfläche auf. Der Überfang umgreift mit einem peripher umlaufenden weiten Spalt die Kappe des Stützstempels. Das zentrale Loch im Überfang ist größer dimensioniert als der Querschnitt des Schaftes des Stützstempels, wodurch einerseits der Schwenkboden gegen vertikale Abhebung vom Stützstempel gesichert ist und andererseits die allseitige Auslenkung, Schwenkung oder wahlweise das Verdrehen in horizontaler Richtung gewährleistet ist. Wahlweise sind zwischen dem Gestell, dem Stativ oder einem am Stativ angeordneten Bauteil und der Schwenkeinheit oder der Trägerplatte peripher oder ringförmig, vertikal wirkende elastische, pneumatischen oder hydraulischen Dämpfungs- oder Federelemente angeordnet oder vorzugsweise sind mehrere, radial ausgerichtete, vorzugsweise auf Zug wirkende elastische, pneumatische oder hydraulische Dämpfungs- oder Federelemente unter leichter Vorspannung angeordnet, vorzugsweise Zugfedern mit progressiver Kennung. Vorzugsweise sind deren distale Befestigungen an der Schwenkeinheit oder der Trägerplatte höher angeordnet als die proximalen am Stativ oder am Gestell. Die Dämpfungs- oder Federelemente wirken den horizontalen Auslenkungen, den Ausschwenkungen und den möglichen Verdrehungen entgegen, begrenzen sie gegebenenfalls und zentrieren die Schwenkeinheit in der Ausgangsposition.
Wahlweise kann die erfindungsgemäße autorekursive Schwenkmechanik mit definiertem Bewegungsablauf mindestens drei der Stützstempel aufweisen. Die Aufteilung der Kontakt- und Gleitfläche auf drei Stützstempel ermöglicht wahlweise gelenkige Verbindungen der Kappen mit den Schäften um Biegebeanspruchungen und Verkantungen zu reduzieren. Wahlweise kann mindestens einer der Stützstempel, vorzugsweise der auf der Sagittalebene, angeordnete, durch ein allseitig bewegliches Gelenk, beispielsweise ein Kugelgelenk, eine gyroskopische Aufhängung, ein Gummigelenk oder eine Hebelmechanik ersetzt werden.
Die erfindungsgemäße autorekursive Schwenkmechanik mit definiertem Bewegungsablauf, nach dem Funktionsprinzip kreuzweise übereinander angeordneter Linearführungen, ist in einer ersten Auslegung besteht aus mindestens einer, mittig unter dem Schwerpunkt positionierten Schwenkeinheit. Die Einschränkung der Bewegungsfreiheiten auf lineare Auslenkungen wird durch das Zusammenwirken von zwei horizontal ausgerichteten Linearführungen gewährleistet, die im Winkel von 90 Grad um die Hochachse verdreht, übereinander angeordnet sind. Die Bewegungscharakteristik wird durch eine auf- oder abwärts gekurvte oder vorzugsweise durch eine geradlinige Ausführung der Linearführungen bestimmt. Das simultane Gieren ist nicht möglich. Vorzugsweise sind zur Verbesserung der Lastverteilung in jede der beiden kreuzweise untereinander geschichteten Bewegungsrichtungen zwei parallele Linearführungen nebeneinander angeordnet. Die einzelnen Linearführungen werden durch mindestens ein, im Querschnitt pilzförmiges Gleitelement, in der Ausführung als Rotationskörper oder vorzugsweise als Profil gebildet, das in einem umgreifenden längeren Gleitprofil geführt wird, welches einen Schlitz aufweist, der breiter ist als der Schaft des Gleitelements. Wahlweise wird, in Umkehrung, die einzelne Linearführung auch durch mindestens ein umgreifendes Gleitprofil, das einen Schlitz aufweist, der breiter ist als der Schaft des pilzförmigen Gleitelementes gebildet, die ein, im Querschnitt pilzförmiges Gleitelement, vorzugsweise als längeres Profil ausgebildet, führt. Alternativ wird wahlweise ein Gleitprofil mittels umgreifender Gleitelemente geführt. Unter dem, unter der Trägerplatte oder vorzugsweise mindestens teilweise in diese eingelassenen Schwenkboden ist, je nach Einbaulage, das oben angeordnete pilzförmige Gleitelement oder die umgreifenden Gleitprofile der mindestens einen oberen Linearführung befestigt. Das jeweils untere Bauteil, entweder das Gleitprofil oder das Gleitelement ist mit dem oben angeordneten pilzförmigen Gleitelement oder des umgreifenden Gleitprofils der mindestens einen unteren, um 90 Grad verdreht ausgerichteten Linearführung fest verbunden. Das jeweils unten angeordnete Teil, entweder das Gleitprofil oder das Gleitelement der mindestens einen unteren Linearführung ist mit einer Flanschplatte oder einem Stecker des Stativs mit dem Gestell verbunden. Die Dämpfungs- oder Federelemente sind wahlweise zwischen der Trägerplatte, Bauteilen der Schwenkeinheit und dem Gestell oder Bauteilen des Stativs unter leichter Vorspannung befestigt. Vorzugweise sind die oberen, in Bewegungsrichtung der oberen Linearführung wirkenden Dämpfungs- oder Federelemente zwischen dem Schwenkboden und den mobilen Bauteilen der oberen Linearführung angeordnet und die unteren, in Bewegungsrichtung der unteren Linearführung wirkenden Dämpfungs- oder Federelemente sind zwischen dem Stativ und den mobilen Bauteilen der unteren Linearführung angeordnet.
Die erfindungsgemäße autorekursive Schwenkmechanik mit definiertem Bewegungsablauf, nach dem Funktionsprinzip kreuzweise angeordneter Linearführungen, in einer zweiten Auslegung besteht aus mindestens einer mittig unter dem Schwerpunkt angeordneten Schwenkeinheit. Die beiden kreuzweise übereinander geschichteten Linearführungen werden jeweils vorzugsweise durch zwei, auf der Horizontalebene liegende, planparallele Gleitprofile gebildet, zwischen denen jeweils in den Richtungen der Gleitprofile verschiebbar eine Führungsscheibe angeordnet ist. Das obere Paar Gleitprofile ist unter der Trägerplatte oder vorzugsweise dem Schwenkboden fixiert. Das untere Paar Gleitprofile ist um 90 Grad verdreht zu den oberen auf dem Stativ, der Flanschplatte, dem Stecker oder dem Gestell fixiert. Die entlang der beiden Gleitprofilpaare bilateral und dorsal/ventral frei verschiebbare, in der Draufsicht vorzugsweise rechteckige Führungsscheibe untergreift mit gegenüberliegenden Überfängen die unteren L-förmigen Gleitprofile, deren nach innen gerichtete horizontale Schenkel unten angeordnet sind. Mit zwei, um 90 Grad verdreht, angeordneten gegenüberliegenden Überfängen übergreift die Führungsscheibe die oberen L-förmigen Gleitprofile, deren nach innen gerichtete horizontale Schenkel unten angeordnet sind, wodurch die beiden Gleitprofilpaare gegen Abhebung voneinander gesichert sind. Sowohl in der Vorderansicht, als auch in der Seitenansicht weist die Führungsscheibe einen pilzförmigen Querschnitt auf, wobei die seitlichen Überfänge in der einen Ansicht unten und in der anderen Ansicht oben angeordnet sind. Je nach Bemessung der Passungen gleiten die Gleitprofile direkt aufeinander oder die Gleitprofile auf den Überfängen der Führungsscheibe. Die Dämpfungs- oder Federelemente sind wahlweise zwischen der Trägerplatte, Bauteilen der Schwenkeinheit und dem Gestell, den Bauteilen des Stativs oder der Gleitscheibe unter leichter Vorspannung befestigt. Vorzugsweise sind die oberen Dämpfungs- oder Federelemente zwischen den an der Schwenkeinheit befestigten Bauteilen und der Gleitscheibe und die unteren zwischen Bauteilen des Stativs und der Gleitscheibe angeordnet.
Die erfindungsgemäße autorekursive Schwenkmechanik mit definiertem Bewegungsablauf gewährleistet die Auslenkungen, die Schwenkungen und möglichen Drehbewegungen vorzugsweise durch das Zusammenwirken von Schwenkboden und Stützstempel, Gleitprofile und Gleitelemente oder Gleitprofile und Führungsscheibe, die selbst aus einer Materialpaarung mit geringem Reibungswiderstand bestehen oder die extra zwischengelagerten separaten Gleitelemente. Wahlweise sind die zwischengelagerten separaten Gleitelemente elastisch oder federnd gelagert.
Die aufliegenden Kontakt- und Gleitfläche des Schwenkbodens mit der des Stützstempels, die der Gleitprofile mit der der Gleitelemente, die der Gleitprofile mit der der Führungsscheibe selbst oder diese mit den extra zwischengelagerten separaten Gleitelementen weisen vorzugsweise eine Materialpaarung mit geringem Reibungswiderstand auf. Wahlweise sind die zwischengelagerten separaten Gleitelemente elastisch oder federnd gelagert.
Bekannt sind die dorsal/ventral verschiebbaren Sitze der Ruderboote und das Rudern imitierende und andere Trainingsgeräte. Die Sitze laufen auf Rollen. Bekannt sind ferner Trittplatten von Trainingsgeräten für den Skisport zum Trainieren des Wedelns für Abfahrt und Slalom. Die Trittplatten führen auf Rollen gelagert Transversalbewegungen auf geraden oder gekurvten Bahnen aus. Nachteilig ist, dass die Bewegung zweiseitig und nicht allseitig ist.
Im DE 10 2012 219 157 A1 ist eine Sitzfläche beschrieben, die durch Abrollen der darunter angeordneten Abrollwiege in der Abrollführung seitlich um eine Längsachse des Sitzmöbels schwenkbar ist. Die Abrollfläche der Abrollwiege ist nicht formschlüssig zur Rollfläche der Abrollführung. Durch das Abrollen ist die Winkeländerung mit einem seitlichen Versatz kombiniert. Die Bewegung entspricht einem je nach Größe des Krümmungsradius der Abrollwiege. Die Schwenkung ist begrenzt auf ein seitliches Pendeln bei einem großen Radius und auf ein seitliches Abkippen bei einem kleinen Radius. Nachteilig ist, dass die Bewegung zweiseitig und nicht allseitig ist.
Im DE 10 2013 221 021 A1 ist ein Pendel einer Pendel- Aufhänge- Vorrichtung beschrieben. Mehrere dieser Pendel sind an Auslegern abgehängt, die an einer zentralen Säule, eines mobilen Gestells angeordnet sind. An den unteren Enden der Abhängungen sind nach oben führende Stützen angeordnet, die eine Sitzfläche oder trittfläche tragen. Die Sitz- oder Trittfläche führt bei seitlicher Krafteinwirkung eine allseitige Schwenkbewegung aus. Die Sitz- oder Trittfläche wird zugleich parallel verschoben und angehoben. Durch die Anhebung und durch das Biegemoment der Pendel wird die Sitz- oder Trittfläche zentriert. Nachteilig ist die Kompliziertheit der Konstruktion. Nachteilig ist die Länge der Pendel, wodurch die Abhängung sehr viel Raum in Anspruch nimmt und eine nicht verdeckte Abhängung gestalterisch sehr dominant wird.
Im EP 2 381 816 B1 ist ein Stuhl mit einer beweglichen Sitzfläche beschrieben, deren Bewegungszentrum sich oberhalb der Sitzfläche befindet. Es werden Stühle beschrieben deren Sitzflächen an Drehachsen aufgehängt sind und die Lager physisch oben am Rückenträger angeordnet sind. Nachteilig ist das der Rückenträger sehr massiv ausgeführt sein muss um die nötige Biegesteifigkeit zu gewährleisten. Nachteilig ist, dass die Abhängung mit einem relativ großen Abstand vor dem Rückenträger angeordnet werden muss um das Einklemmen von Körperteilen auszuschließen. Nachteilig ist, dass die konstruktiven Erfordernisse eine Proportionierung erfordert, die kein akzeptables und ansprechendes Design ermöglicht. Es wird eine schüsselförmige Sitzschale beschrieben, die rollend auf drei Kugeln gelagert ist. Die Lagerung auf nur wenigen Punkten erfordert, wegen der hohen Druckbelastung ein abriebfestes und sehr hartes Material der aufliegenden Fläche. Nachteilig sind die Laufgeräusche. Die Sitzfläche wird durch kein Widerlager gegen Abhebung gesichert. Nachteilig ist, dass das Gieren der Sitzfläche hier nicht eingeschränkt ist, so dass diese Funktion auf Sitzmöbel beschränkt ist, die keine Rückenlehne aufweisen und die vorzugsweise einen runden Sitz aufweisen. Nachteilig ist, dass die Gestaltung dadurch eingeschränkt ist. Es werden Stühle beschrieben, deren Sitzflächen sich auf zwei Walzen oder vier Rollen transversal auf einer Kreisbahn bewegen. Nachteilig ist die Beschränkung auf einen zweiseitigen Bewegungsablauf. Nachteilig ist, dass eine allseitige Bewegungscharakteristik nicht möglich ist. Die hier beschriebenen Prinzipe beschreiben Sitzflächen mit einer oben gelagerten Achsaufhängung, zwei nahezu linearen oder drei nahezu punktförmige Abrollflächen.
Die erfindungsgemäße autorekursive Schwenkmechanik mit definiertem Bewegungsablauf eliminiert mindestens einige der aufgeführten Nachteile.
Vorteilhaft an der erfindungsgemäßen autorekursiven Schwenkmechanik mit definiertem Bewegungsablauf ist deren flacher Aufbau.
Vorteilhaft an der erfindungsgemäßen autorekursiven Schwenkmechanik mit definiertem Bewegungsablauf ist die horizontal allseitige Bewegungsfreiheit und die wahlweise Kombination mit einer begrenzten Verdrehbarkeit.
Vorteilhaft an der erfindungsgemäßen autorekursiven Schwenkmechanik mit definiertem Bewegungsablauf ist die Möglichkeit der Anpassung der Bewegungscharakteristiken an die ergonomischen oder sonstigen funktionellen Erfordernisse durch die Form der Kontakt- und Gleitflächen. Die Bewegungszentren können entsprechend der Anforderungen positioniert werden, insbesondere oberhalb oder unterhalb der Schwenkmechanik, ohne dass die Lagerung dort physisch lokalisiert ist. Die Positionierung des Bewegungszentrums kann beispielsweise am Fußboden oder vorzugsweise oberhalb der Schwenkmechanik, vorteilhaft im Bereich des anatomischen Bewegungszentrums der Lendenwirbel erfolgen.
Vorteilhaft an der erfindungsgemäßen autorekursiven Schwenkmechanik mit definiertem Bewegungsablauf ist die wahlweise Einstellung der Leichtgängigkeit der Bewegungen durch die Vorspannung der Dämpfungs- und Federelemente.
Die 1 bis 11 zeigen schematische Ansichten der erfindungsgemäßen Schwenkmechanik eingebaut unter den Sitzen von Drehstühlen. Zur besseren Veranschaulichung sind die stützenden Kontakt- und Gleitflächen größer als die aufliegende abgebildet und die Drehstühle sind ohne Armlehnen mit zu einem Viertel frei geschnittenen Sitzwinkeln dargestellt. Die Kontakt- und Gleitflächen, sind nicht als Drehteile oder Linearführungen gezeigt, sondern unterstützen durch ihre Konturen assoziativ die Wahrnehmung der erzwungenen Bewegungscharakteristiken. Die abduktiven Pfeile zeigen die, in Abhängigkeit von der Ausformung der Kontakt- und Gleitflächen, freien Bewegungen in Richtung und Bewegungscharakteristik, wie geradlinige Auslenkung oder Ausschwenkung.
Die 1 und 2 zeigen zwei schematische Ansichten einer erfindungsgemäßen Schwenkmechanik mit Kontakt- und Gleitflächen in Form eines Abschnittes aus dem oberen Teil der Mantelfläche eines liegenden Zylinders mit unterhalb liegender Rotationsachse.
1 zeigt die Kontakt- und Gleitfläche als Tonnengewölbe (Abschnitt aus dem oberen Teil der Mantelfläche dieses Zylinders mit sagittaler Rotationsachse). Die ventralen und dorsalen Bewegungen sind horizontal, geradlinig ausgerichtet. Der Sitz kann schieben und ziehen. Die lateralen Bewegungen sind abwärts gerichtet. Der Sitzwinkel (4) kann kippen. Schieben, ziehen und kippen ist simultan ausführbar. Simultan zu gieren ist nicht möglich.
2 zeigt die Kontakt- und Gleitfläche als querliegendes Tonnengewölbe (Abschnitt aus dem oberen Teil der Mantelfläche dieses Zylinders mit transversaler Rotationsachse). Die ventralen und dorsalen Bewegungen sind abwärts gerichtet. Der Sitzwinkel (4) kann nicken und wippen. Die lateralen Bewegungen sind horizontal, geradlinig ausgerichtet. Der Sitzwinkel (4) kann driften. Nicken, wippen und driften ist simultan ausführbar. Simultan zu gieren ist nicht möglich.
Die 3 und 4 zeigen zwei schematische Ansichten einer erfindungsgemäßen Schwenkmechanik mit einer Kontakt- und Gleitfläche in Form eines Abschnittes aus dem unteren Teil der Mantelfläche liegenden Zylinders mit oberhalb liegender Rotationsachse.
3 zeigt die Kontakt- und Gleitfläche als Rinne (Abschnitt aus dem unteren Teil der Mantelfläche dieses Zylinders mit sagittaler Rotationsachse). Die ventralen und dorsalen Bewegungen sind horizontal, geradlinig ausgerichtet. Der Sitz kann schieben und ziehen. Die lateralen Bewegungen sind aufwärts gerichtet. Der Sitzwinkel (4) kann pendeln. Schieben, ziehen und pendeln ist simultan ausführbar. Simultan zu gieren ist nicht möglich.
4 zeigt die Kontakt- und Gleitfläche als Querrinne (Abschnitt aus dem unteren Teil der Mantelfläche dieses Zylinders mit transversaler Rotationsachse). Die ventralen und dorsalen Bewegungen sind aufwärts gerichtet. Der Sitzwinkel (4) kann schaukeln. Die lateralen Bewegungen sind horizontal, geradlinig ausgerichtet. Der Sitzwinkel (4) kann driften. Schaukeln und driften ist simultan ausführbar. Simultan zu gieren ist nicht möglich.
Die 5 und 6 zeigen zwei schematische Ansichten einer erfindungsgemäßen Schwenkmechanik mit einer Kontakt- und Gleitfläche in Form eines Abschnittes aus der Mantelfläche eines Torus mit unterhalb liegender, transversaler Rotationsachse.
5 zeigt die Kontakt- und Gleitfläche in Form eines Fenders (Abschnitt des äußeren, oberen Teils der Mantelfläche aus der oberen Hälfte eines Torus mit transversaler Rotationsachse). Da der Ringradius des Torus und der Radius des Querschnittes des Torus unterschiedlich groß sind, unterscheidet sich der Fender auch von der Kuppel. Da die transversale Rotationsachse unten liegt, sind die ventralen und dorsalen Bewegungen abwärts gerichtet. Der Sitzwinkel (4) kann nicken und wippen. Da die, auf der Sagittalebene liegende Rotationsachse des Querschnittes des Torus unterhalb liegt, sind die lateralen Bewegungen abwärts gerichtet. Der Sitzwinkel (4) kann kippen. Nicken, wippen und kippen ist simultan ausführbar. Simultan zu gieren ist nicht möglich.
6 zeigt die Kontakt- und Gleitfläche in Form einer Felge (Abschnitt des inneren, unteren Teils der Mantelfläche aus der oberen Hälfte eines Torus mit transversaler Rotationsachse). Da die transversale Rotationsachse unten liegt, sind die ventralen und dorsalen Bewegungen abwärts gerichtet. Der Sitzwinkel (4) kann nicken und wippen. Da die, auf der Sagittalebene liegende Rotationsachse des Querschnittes des Torus oberhalb liegt, sind die lateralen Bewegungen aufwärts gerichtet. Der Sitzwinkel (4) kann pendeln. Nicken, wippen und pendeln ist simultan ausführbar. Simultan zu gieren ist nicht möglich.
Die 7 und 8 zeigen zwei schematische Ansichten einer erfindungsgemäßen Schwenkmechanik mit Kontakt- und Gleitflächen in Form eines Abschnittes aus der Mantelfläche eines Torus mit oberhalb liegender, transversaler Rotationsachse.
7 zeigt die Kontakt- und Gleitfläche in Form einer Bogenrinne (Abschnitt des äußeren, unteren Teils der Mantelfläche aus der unteren Hälfte eines Torus mit transversaler Rotationsachse). Da der Ringradius des Torus und der Radius des Querschnittes des Torus unterschiedlich groß sind, unterscheidet sich die Bogenrinne auch von der Schüssel. Da die transversale Rotationsachse oben liegt, sind die ventralen und dorsalen Bewegungen aufwärts gerichtet. Der Sitzwinkel (4) kann schaukeln. Da die, auf der Sagittalebene liegende Rotationsachse des Querschnittes des Torus oberhalb liegt, sind die lateralen Bewegungen aufwärts gerichtet. Der Sitzwinkel (4) kann pendeln. Schaukeln und pendeln ist simultan ausführbar. Simultan zu gieren ist nicht möglich.
8 zeigt die Kontakt- und Gleitfläche in Form eines Sattels (Abschnitt des inneren, oberen Teils der Mantelfläche aus der unteren Hälfte eines Torus mit transversaler Rotationsachse). Da die transversale Rotationsachse oben liegt, sind die ventralen und dorsalen Bewegungen aufwärts gerichtet. Der Sitzwinkel (4) kann schaukeln. Da die, auf der Sagittalebene liegende Rotationsachse des Querschnittes des Torus unterhalb liegt, sind die lateralen Bewegungen abwärts gerichtet. Der Sitzwinkel (4) kann kippen. Schaukeln und kippen ist simultan ausführbar. Simultan zu gieren ist nicht möglich.
Die 9 und 10 zeigen zwei schematische Ansichten einer erfindungsgemäßen Schwenkmechanik für den Sitz eines Drehstuhles mit einer Kontakt- und Gleitfläche in Form einer Kalotte, welche einen Abschnitt aus einer Kugelfläche abbildet.
9 zeigt die Kontakt- und Gleitfläche in Form einer Kalotte als Kuppel (zentraler, konvexer Abschnitt aus dem oberen Teil der Hohlkugel) ausgebildet. Da der Ringradius des Torus und des Radius des Querschnittes des Torus gleich groß sind, stellt die Kuppel eine Sonderform des Fenders dar. Da der Rotationspunkt unterhalb liegt, sind ventralen und dorsalen Bewegungen abwärts gerichtet. Der kann Sitzwinkel (4) nicken und wippen. Die lateralen Bewegungen sind ebenfalls abwärts gerichtet. Der Sitzwinkel (4) kann kippen. Das simultane Nicken, Wippen und Kippen ergibt ein Taumeln. Zudem ist es möglich simultan zu gieren. Der Sitzwinkel (4) kann schwanken.
10 zeigt die Kontakt- und Gleitfläche als Schüssel (konkaver Abschnitt aus dem unteren Teil einer Hohlkugel) ausgebildet. Da der Ringradius des Torus und der Radius des Querschnittes des Torus gleich groß sind, ist die Schüssel eine Sonderform der Bogenrinne. Da der Rotationspunkt oberhalb liegt, sind die ventralen und dorsalen Bewegungen aufwärts gerichtet. Der Sitzwinkel (4) kann schaukeln. Die lateralen Bewegungen sind ebenfalls aufwärts gerichtet. Der Sitzwinkel (4) kann pendeln. Das simultane Schaukeln und Pendeln ergibt ein Schwingen. Zudem ist es möglich simultan zu gieren.
11 zeigt die Kontakt- und Gleitfläche hier als Ebene. Die ventralen, dorsalen Bewegungen sind horizontal, geradlinig ausgerichtet. Der Sitz kann schieben und ziehen. Die lateralen Bewegungen sind ebenfalls horizontal, geradlinig ausgerichtet. Der Sitzwinkel (4) kann driften. Das simultane Schieben, Ziehen und Driften ergibt ein Kreisen. Zudem ist es möglich simultan zu gieren. Das Gieren erfolgt um eine, zur Bewegungsebene lotrecht stehenden Achse.
Die 12 und 13 zeigen beispielhaften Aufbauvarianten der erfindungsgemäßen Schenkmechanik mit dem Prinzip der zentral gestützten Kontakt- und Gleitfläche in schematische Schnittdarstellungen.
12 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung das Prinzip einer erfindungsgemäßen Schwenkmechanik mit zentralem Stützstempel (13), der als Schüssel oder Rinne ausgebildet ist. Ein am Schwenkboden (12) angeordneter Überfang (16), in Form eines Lochdeckels sichert die Schwenkeinheit (11) gegen vertikale Abhebung vom Stativ (7). Die vorrangig in vertikaler Richtung wirkenden Dämpfungs- oder Federelemente (18) sind zwischen dem Schwenkboden (12) und der Flanschplatte (7) angeordnet.
13 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung das Prinzip einer erfindungsgemäßen Schwenkmechanik mit zentralem Stützstempel (13), mit ebenen Kontakt- und Gleitflächen. Zwischen dem Stützstempel (13) und Schwenkboden sind Gleitelemente (19) angeordnet die vom Stützstempel (13) in Position gehalten werden. Ein am Schwenkboden (12) angeordneter Überfang (16), in Form eines Lochdeckels sichert die Schwenkeinheit (11) gegen vertikale Abhebung vom Stativ (7). Die vorrangig in radialer Richtung wirkenden Dämpfungs- oder Federelemente (18) sind zwischen dem Schwenkboden (12) und der Flanschplatte (7) angeordnet.
Die 14 und 15 zeigen beispielhaften Aufbauvarianten der erfindungsgemäßen Schenkmechanik mit dem Prinzip der kreuzweisen Linearführungen in schematische Schnittdarstellungen.
14 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung das Prinzip einer erfindungsgemäßen Schwenkmechanik mit kreuzweise untereinander angeordneten Linearführungen, die jeweils aus zwei planparallelen, geraden Gleitprofilen (20) und stützenden Gleitelementen (19) in der Ausbildung als Kurzprofile mit pilzförmigem Querschnitt bestehen. Die oberen, in Bewegungsrichtung der oberen Linearführung wirkenden Dämpfungs- oder Federelemente (18) sind zwischen dem Schwenkboden (12) und den mobilen Gleitprofilen (20) der oberen Linearführung angeordnet. Die unteren, in Bewegungsrichtung der unteren Linearführung wirkenden Dämpfungs- oder Federelemente (18) sind zwischen der, auf einem Stativ (17) mit Stecker (8) befestigten Flanschplatte (17) und Bauteilen der unteren Linearführung angeordnet.
15 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung das Prinzip einer erfindungsgemäßen Schwenkmechanik mit kreuzweise untereinander angeordneten Linearführungen, die jeweils aus zwei planparallelen, geraden Gleitprofilen (20) und stützenden Gleitelementen (19) in der Ausbildung als Kurzprofile mit einem Querschnitt eines halben Pilzes bestehen. Die beiden kreuzweise untereinander angeordneten Linearführungen werden durch eine zentral angeordnete, allseitig frei bewegliche Führungsscheibe (21) geführt und gegen vertikale Abhebung gesichert.
16 zeigt einen konstruktiven Aufbau der erfindungsgemäßen Schwenkmechanik entsprechend der 10 und 12 in einer leichten perspektivischen Draufsicht. Zur Verdeutlichung ist die Schwenkmechanik zu einem Viertel ausgeschnitten. Der Schwenkboden (12), der in die Trägerplatte (6) eingelassen ist, gleitet auf einem Stützstempel (13), der auf der Flanschplatte (7) des Stativs (17) angeordnet ist. Die Dämpfungs- oder Federelemente (18) sind unter der Trägerplatte (6) zwischen den Auslegern des Schwenkbodens (12) und der Flanschplatte (7) unter leichter Vorspannung, in radialer Ausrichtung angeordnet.
17 zeigt einen konstruktiven Aufbau der erfindungsgemäßen Schwenkmechanik entsprechend der 14 in einer perspektivischen Unteransicht. Die Einschränkung der Bewegungsfreiheiten auf lineare Auslenkungen wird durch das Zusammenwirken von zwei horizontal ausgerichteten, geraden Linearführungen gewährleistet, die im Winkel von 90 Grad um die Hochachse verdreht, untereinander angeordnet sind. Die Linearführungen bestehen aus jeweils zwei horizontalen, planparallelen Gleitprofilen (20), die in umfassenden Gleitelementen (19) geführt werden.
18 zeigt einen konstruktiven Aufbau der erfindungsgemäßen Schwenkmechanik entsprechend der 14 in einer perspektivischen Draufsicht. Zur besseren Einsicht ist der abdeckende Schwenkboden (12) entfernt. Die Einschränkung der Bewegungsfreiheiten auf lineare Auslenkungen wird durch das Zusammenwirken von zwei horizontal ausgerichteten, geraden Linearführungen gewährleistet, die im Winkel von 90 Grad um die Hochachse verdreht, untereinander angeordnet sind. Die Linearführungen bestehen aus zwei auf der Horizontalebene liegenden, planparallelen Gleitprofilen (20), zwischen denen jeweils in den Richtungen der Gleitprofile (20) verschiebbar eine Führungsscheibe (21) angeordnet ist. Die oberen Dämpfungs- oder Federelemente (18), hier Gummiringe sind zwischen Bauteilen des Schwenkbodens (12) und der Führungsscheibe (21) und die unteren zwischen Bauteilen des Stativs (17) und der Führungsscheibe (21), jeweils in Richtung der entsprechenden Linearführungen wirkend, unter leichter Vorspannung angeordnet.
Bezugszeichenliste

1: Gestell
2: Gasdruckfeder
3: Synchron- oder Schwingmechanik
4: Sitzwinkel
5: Sitzpolster
6: Trägerplatte
7: Flanschplatte
8: Stecker
9: stützende Kontakt- und Gleitfläche
10: aufliegenden Kontakt- und Gleitfläche
11: Schwenkeinheit
12: Schwenkboden
13: Stützstempel
14: Schaft
15: Kappe
16: Überfang
17: Stativ
18: Dämpfungs- oder Federelement
19: Gleitelement
20: Gleitprofil
21: Führungsscheibe

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012219157 A1 [0009]
DE 102013221021 A1 [0010]
EP 2381816 B1 [0011]

Claims

Die autorekursive Schwenkmechanik mit definiertem Bewegungsablauf, insbesondere für Sitze, für Trainingsgeräte oder Transportflächen, nach dem Funktionsprinzip einer zentral gestützten Gleitfläche, ist dadurch gekennzeichnet, dass sie aus mindestens einer, mittig unter dem Schwerpunkt oder mehreren, peripher darunter positionierten Schwenkeinheiten (11) besteht, die mit der unten angeordneten Kontakt- und Gleitfläche (10) des Schwenkbodens (12) auf der oben angeordneten Kontakt- und Gleitfläche (9) eines pilzförmigen Stützstempels (13) großflächig, formschlüssig und passgenau aufliegt. Die Kontakt- und Gleitfläche (9, 10) ist wahlweise eben oder ein, um die Hochachse zentrierter Abschnitt der Mantelfläche eines Rotationskörpers, wie die einer Kugel, eines Ellipsoids oder eines Torus mit horizontaler Rotationsachse. Die vorzugsweisen größeren Krümmungsradien sind in jeder der beiden lateralen Richtungen und in den dorsal/ventralen Richtungen gleich und stetig. Wahlweise sind die Größen der Krümmungen und die Krümmungsrichtungen der beiden lateralen Richtungen und der dorsal/ventralen Ausrichtungen unterschiedlich. Der Schwenkboden (12) ist auf Stützstempel (13) allseitig schwenkbar. Der Stützstempel (13) ist am Stativ (17) fixiert, welches unmittelbar am Gestell (1) oder mittelbar an einer Synchron- oder Schwingmechanik (3) angeordnet ist. Die Unterseite der weit ausladenden Kappe (15) des Stützstempels (13) bildet im Offset die Kontakt- und Gleitfläche (9, 10) ab. Der am Schwenkboden (12) angeordnete Überfang (16), in der Ausbildung als Lochdeckel, weist auf der nach oben gewandten Innenseite die dazu passende Kontakt- und Gleitfläche (9, 10) auf. Der Überfang (16) umgreift mit einem peripher umlaufenden weiten Spalt die Kappe (15) des Stützstempels (13). Das zentrale Loch im Überfang (16) ist größer dimensioniert als der Querschnitt des Schaftes (14) des Stützstempels (13), wodurch einerseits der Schwenkboden (12) gegen vertikale Abhebung vom Stützstempel (13) gesichert ist und andererseits die allseitige, horizontale Auslenkung oder Schwenkung und die mögliche Verdrehung gewährleistet wird. Wahlweise sind zwischen dem Gestell (1), dem Stativ (17) oder einem am Stativ (17) angeordneten Bauteil und der Schwenkeinheit (11) oder der Trägerplatte (6) peripher oder ringförmig, vertikal wirkende elastische, pneumatischen oder hydraulischen Dämpfungs- oder Federelemente (18) angeordnet oder vorzugsweise sind mehrere, radial ausgerichtete, vorzugsweise auf Zug wirkende elastische, pneumatische oder hydraulische Dämpfungs- oder Federelemente (18) unter leichter Vorspannung angeordnet. Die Dämpfungs- oder Federelemente (18) wirken den horizontalen Auslenkungen, den Schwenkungen und den möglichen Verdrehungen entgegen, begrenzen sie gegebenenfalls und zentrieren die Schwenkeinheit (11) in der Ausgangsposition.
Die autorekursive Schwenkmechanik mit definiertem Bewegungsablauf, nach dem Funktionsprinzip einer zentral gestützten Gleitfläche, ist dadurch gekennzeichnet, dass sie wahlweise mindestens drei der Stützstempel (13) aufweist. Die Aufteilung der Kontakt- und Gleitfläche (9, 10) auf drei Stützstempel (13) ermöglicht wahlweise gelenkige Verbindungen der Kappen (15) mit den Schäften (14) um Biegebeanspruchungen und Verkantungen zu reduzieren. Wahlweise kann mindestens einer der drei Stützstempel (13), vorzugsweise der auf der Sagittalebene angeordnete, durch eine allseitig bewegliches Gelenk, beispielsweise ein Kugelgelenk, eine gyroskopische Aufhängung, ein Gummigelenk oder eine Hebelmechanik ersetzt werden.
Die autorekursive Schwenkmechanik mit definiertem Bewegungsablauf, nach dem Funktionsprinzip kreuzweise übereinander angeordneter Linearführungen, ist in einer ersten Auslegung dadurch gekennzeichnet, dass sie aus mindestens einer, mittig unter dem Schwerpunkt positionierten Schwenkeinheit (11) besteht. Die Einschränkung der Bewegungsfreiheiten auf lineare Auslenkungen wird durch das Zusammenwirken von zwei horizontal ausgerichteten Linearführungen gewährleistet, die im Winkel von 90 Grad um die Hochachse verdreht, übereinander angeordnet sind. Die Bewegungscharakteristik wird durch eine auf- oder abwärts gekurvte oder vorzugsweise durch eine geradlinige Ausführung der Linearführungen bestimmt. Das simultane Gieren ist nicht möglich. Vorzugsweise sind zur Verbesserung der Lastverteilung in jede der beiden kreuzweise untereinander geschichteten Bewegungsrichtungen zwei parallele Linearführungen nebeneinander angeordnet. Die wahlweise wird die einzelne Linearführung durch mindestens ein Gleitelement (19) und ein Gleitprofil (20) gebildet, wobei diese Bauteile so ineinandergreifen, dass mindestens in der Einbausituation ein Lösen voneinander verhindert wird und nur eine Relativbewegung dieser Bauteile in den bilateralen Richtungen der geraden oder gebogenen Bahn des Gleitprofils (20) zulässt. Das jeweils untere Bauteil, entweder das Gleitprofil (20) oder das Gleitelement (19) ist mit dem oben angeordneten Gleitelement (19) oder des Gleitprofils (20) der mindestens einen unteren, um 90 Grad verdreht ausgerichteten Linearführung fest verbunden. Das jeweils unten angeordnete Teil, entweder das Gleitprofil (20) oder das Gleitelement (19) der mindestens einen unteren Linearführung ist mit einer Flanschplatte (7) oder einem Stecker (8) des Stativs (17) mit dem Gestell (1) verbunden. Die Dämpfungs- oder Federelemente (18) sind wahlweise zwischen der Trägerplatte (6), Bauteilen der Schwenkeinheit (11) und dem Gestell (1) oder Bauteilen des Stativs (17) unter leichter Vorspannung befestigt. Vorzugweise sind die oberen, in Bewegungsrichtung der oberen Linearführung wirkenden Dämpfungs- oder Federelemente (18) zwischen dem Schwenkboden (12) und den mobilen Bauteilen der oberen Linearführung angeordnet und die unteren, in Bewegungsrichtung der unteren Linearführung wirkenden Dämpfungs- oder Federelemente (18) sind zwischen dem Stativ (17) und mobilen Bauteilen der unteren Linearführung angeordnet.
Die autorekursive Schwenkmechanik mit definiertem Bewegungsablauf, nach dem Funktionsprinzip kreuzweise angeordneter Linearführungen, ist in einer zweiten Auslegung dadurch gekennzeichnet, dass sie aus mindestens einer mittig unter dem Schwerpunkt angeordneten Schwenkeinheit (11) besteht. Die beiden kreuzweise übereinander geschichteten Linearführungen werden jeweils vorzugsweise durch zwei auf der Horizontalebene liegende, planparallele Gleitprofile (19) gebildet, zwischen denen jeweils in den Richtungen der Gleitprofile (20) verschiebbar eine Führungsscheibe (21) angeordnet ist. Das obere Paar Gleitprofile (20) ist unter der Trägerplatte (6) oder vorzugsweise dem Schwenkboden (12) fixiert. Das untere Paar Gleitprofile (20) ist um 90 Grad verdreht zu den oberen auf dem Stativ (17), der Flanschplatte (7), dem Stecker (8) oder dem Gestell (1) fixiert. Die entlang der beiden Gleitprofilpaare (20) bilateral und dorsal/ventral frei verschiebbare, in der Draufsicht rechteckige Führungsscheibe (21) untergreift mit gegenüberliegenden Überfängen (16) die unteren L-förmigen Gleitprofile (20), deren nach innen gerichtete horizontale Schenkel unten angeordnet sind. Mit zwei um 90 Grad verdreht angeordneten gegenüberliegenden Überfängen (16) übergreift die Führungsscheibe (21) die oberen L-förmigen Gleitprofile (20), deren nach innen gerichtete horizontale Schenkel unten angeordnet sind, wodurch die beiden Gleitprofilpaare (20) gegen Abhebung voneinander gesichert sind. Sowohl in der Vorderansicht, als auch in der Seitenansicht weist die Führungsscheibe (21) einen pilzförmigen Querschnitt auf, wobei die seitlichen Überfänge (16) in der einen Ansicht unten und in der anderen Ansicht oben angeordnet sind. Je nach Bemessung der Passungen gleiten die Gleitprofile (20) direkt aufeinander oder die Gleitprofile (20) auf den Überfängen (16) der Führungsscheibe (21). Die Dämpfungs- oder Federelemente (18) sind wahlweise zwischen der Trägerplatte (6), Bauteilen der Schwenkeinheit (11) und dem Gestell (1), den Bauteilen des Stativs (17) oder der Gleitscheibe (21) unter leichter Vorspannung befestigt. Vorzugsweise sind die oberen Dämpfungs- oder Federelemente (18) zwischen den an der Schwenkeinheit (12) befestigten Bauteilen und der Gleitscheibe (21) und die unteren zwischen Bauteilen des Stativs (17) und der Gleitscheibe (21) angeordnet.
Die autorekursive Schwenkmechanik mit definiertem Bewegungsablauf ist dadurch gekennzeichnet, dass die stützenden und die aufliegenden Kontakt- und Gleitfläche (9, 10) des Schwenkbodens (12) mit der des Stützstempels (13), die der Gleitprofile (20) mit der der Gleitelemente (19), die der Gleitprofile (20) mit der der Führungsscheibe (21) selbst oder diese mit den extra zwischengelagerten separaten Gleitelementen (19) eine Materialpaarung mit geringem Reibungswiderstand aufweisen. Wahlweise sind die zwischengelagerten separaten Gleitelemente elastisch oder federnd gelagert.