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GEBIET DER ERFINDUNG:
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Konferenz - oder Funktionsdrehstuhl, Homeoffice - bzw. Bürostuhl.
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TECHNISCHER HINTERGRUND:
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Bekannte, auf der Materialität beruhende Stuhlmechaniken, befassen sich ergonomisch und kinematisch - automatisch mit unterschiedlichen technisch - ergonomischen Ansätzen.
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Zum Einen ergonomisch mit gummielastischen Basiskonsolen auf denen der jeweilige Oberbau mit der Mechanik des einzelnen Stuhles axial frei beweglich auf einer Hüllfläche ähnlich einem Kugelsegment angebracht ist. Dies fördert eine aktive Sitzposition, jedoch entspricht dies leider nicht der häufigsten Sitzorientierung von Arbeits - oder Bürostühlen hin zu Arbeitsplatten und wirkt dementsprechend dann oft unruhig.
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Hierzu gibt es zudem beispielsweise in
DE 10 2016 102 557.7 eine Federelastische Lösung basierend auf Kunststofftragelementen, welche eine annähernd syncrone Kopplung zwischen Rückenlehne und Sitzfläche ermöglichen.
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Zum Zweiten sind hier Stuhlsysteme zu nennen, welche eine partiell biegeelastische Kunststoffschale mit Polsterschaum oder eben hart und ohne Schaum, oder einen sehr straff gespannten Textilverband, aufgespannt an wiederum biegeelastischen seitlichen Führungen, aufweisen und somit analog zu klassischen Beistellstühlen wie beispielsweise Freischwingern polsterseitig funktionieren, aber flexibel also insgesamt biegsam ausgebildet sind. Durch eine klassische Drehlageraufhängung vorn im Kniebereich und durch ebenfalls bekannte Kugelgelenke an der Rückenlehne kann diese jeweilige Schalenkonfiguration rechts und links komplett unabhängig voneinenander von Tragarmen angelenkt werden. Dabei entstehen mitunter Extremlagen durch die dann in Endlage befindlichen Tragarme was jeweils ein regelrechtes „Hineinfallen“ auf eine dann sehr tief liegende Seite der Rückenlehne bewirkt. Dieser Effekt hat seine Ursache darin, das die Federkraft einer Tragarmseite eben die halbe nominelle Federkraft einer regulären Stuhlkinematik ausmacht, da ja das gerade Sitzen und somit das „konservative“ Benutzen des Stuhles ansonsten nicht mehr möglich wäre.
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Ebenso bekannt sind hybride Konstuktionen aus beiden Beschreibungen als auch pendelnde Schalen.
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Weiter ist beispielsweise durch
10 2020 103 317.6 eine gewichtsautomatische integrale Mechanik eines Drehstuhls bekannt, welcher durch die Verwendung einer textilen Vollschale und Spannelemente und zwei konstruktiven Federelementen , welche zugleich den Sitzträger für die separate Sitzfläche abbilden - diese hochintegrale und kinematisch geschlossene Bauform hat in seiner diversifizierbarkeit, dem Assembley und der Logistik bis hin zur resultierenden Nachhaltigkeitsanforderung Nachteile.
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Die hier vorgestellte Erfindung zeigt eine auf elastischen Konstruktionselementen basierte Kinematik als solitäres Modul ausgeführt. Dementsprechend können selbst standartisierte Sitzflächen oder Rückenflächen angebracht werden.
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Weiterhin ermöglichen die jeweiligen Kuststofffeder - Gewichtsutomaten für den jeweiligen Drehstuhl eine Klassifizierung hinsichtlich eines Ergonomiezertifikates, jedoch nicht modular auf die gängigen Drehstuhlanwendungen bezogen, sondern stets integral auf die spefifische Anwendung bezogen. Hinzu kommt die erweiterte Funktionalität einer schwenkenden Rückenlehne mit einhergehenden Bewegung im hinteren Sitzflächenbereich, dies kennt man aktuell lediglich durch ebenfalls aufwendige integrale Lösungen, nicht jedoch an einem vielfach anwendbaren Modul.
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Die Modularität analog zu metallbasierenden Gewichtsautomaten ist noch nicht gegeben oder in dieser Form im Markt bekannt, ein erweitertes Modul mit direkt anzubringenden Sitzpolstern oder Rückenpolstern ebenfalls nicht.
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Auch ist ein gesamtes Modul, welches bereits die Relation von Sitzflächenneigung zu Rückenlehnenneigung optimiert beinhaltet nicht bekannt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSINTENTION:
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Aus dem Stand der Technik ergibt sich in gestalterischer und in betriebswirtschaftlicher Hinsicht die Motivation für eine klar gegliederte, simple und modular einsatzfähige mechanische Struktur, welche idealerweise sowohl gewichtssensitiv agiert, als auch eine ergonomisch optimale synchrone Kinematik bereitstellt und darüber hinaus eventuell noch eine zusätzliche medizinisch hochwirksame Schwenkbewegung der Rückenlehne ermöglicht. Die vielseitige Beweglichkeit im Zuge neusester medizinischer Erkenntnisse scheint zudem als sehr wünschenswert für eine solche Modulmechanik, da die 3D Bewegung an sich nicht mehr genügt. Man sollte eine 4D Bewegung über der Zeit ermöglichen um eine agile Sitzposition zu jedem Zeitpunkt und Situation darstellen zu können. Und zudem sollten für Arbeitsstühle sowohl eine Längsverstellung der Sitzfläche und eine vertikale Verstellung der Rückenlehne als integrale Bestandteile eines Vollstuhlmoduls vorgesehen sein.
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Ein Ansatz mit Gewichtsautomatik auf Kuststofffederbasis führt zwangsläufig zu einer flexibel federnden Strukturlösung, womit eine leichte Erhöhung der Sitzposition einher gehen muss. Um dies auszugleichen und einen ergonomischen Ablauf zu ermöglichen, muss die Vorderseite der Sitzfläche also dementsprechend bei Bewegung zugleich zugunsten der Synchronität auch erhöhen.
Die Lehnenbewegung, welche die Kinematik in Funktion setzt, ist bei dem hier beschriebenen Modul bereits fester Bestandteil, ebenso die durch ein Zwischenelement ermöglichte geringe seitliche Neigung.
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Die hier beschriebene Erfindung soll genau diese Funktionalitäten ermöglichen und erweitern, indem die gesamte Oberbaustruktur als schlanke Schale an dem Modul ausgeführt ist und an dieser dann die Elemnte Sitzflächenträger und Sitzfläche, sowie Rückenlehnenträger mit der jeweiligen Rückenlehne verschiebbar oder fest angebracht werden. Damit wird es möglich sein, sowohl einen sehr reduzierten Homeofficedrehstuhl bis zu einem vollwertigen Arbeitsstuhl abzubilden, beide mit voller ergonomischer Funktionalität und lediglich unterschieden in den Längsverstellmöglichkeiten dieser Elemente oder den erforderlichen Armauflagen, welche auch in dem Modul aufgenommen werden.
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG MITTELS DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE:
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1 zeigt eine solches kinematisches Modul (3) mit einem federelastischen Element (8) und einer Trägerschaleschale (7) und den beweglichen Modulbestandteilen Konusaufnahme (9), Schwenkelement (10), dem Drehelement des Hauptlagers (12) und dem Rückenträgerelement (13) in den Drehpunkten durch Steckachsen verbunden. Die angedeuteten Polster für Sitz (1) und Rücken (2) stehen exemplarisch für verschiedene mögliche Ausführungen dazu und markieren die Variabilität des Moduls (3).
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Das gesamte Modul (3) ohne die Polster (1 und 2) soll in sich geschlossen alle Funktionalitäten eines modernen und vor allem Agilität fördernden Drehstuhles beinhalten, die optionalen Armauflagen können ebenfalls dort austauschbar angebracht werden. Insofern trägt das Modul alle Belastungen in seiner abgeschlossenen Struktur und leitet diese in den Konusträger (9) und damit in die Standsäule des jeweiligen Drehstuhles.
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Die gewichtsautomatische Funktionalität des Modules (3) wird durch die durchgängige Trägerschale (7) bei einer Bewegung des Rückens durch das Drehlager Rücken oben (5) in das Rückenträgerelement (13) transformiert, welcher wiederrum fest verbunden mit dem Hauptlagerelement (12) dieses um das Hauptlager (11) rotieren lässt. Diese Rotation führt die Trägerschale (7) in dem Drehlager Trägerschale im Schwerpunkt (6) des jeweiligen Benutzers nach und forciert damit das Federelemnt vorn (8) zu einer Gegenkraft und einer resultierenden aufschwenkenden Bewegung des Drehlagers Trägerschale vorn (4). Die Gewichtskraft des Benutzers und die Federkraft wirken dieser Bewegung entgegen. Zudem kann ein Benutzer via des Schwenkelementes (10) das Rückenträgerelement, damit auch die Kulisse zur Aufnahme der Rückenlehne (14) und den hinteren Teil der Sitzfläche auf der Trägerschale (7) gering um eine Schwenkachse (41) seitlich rotieren. Dabei ist die verformbare Zone an der Trägerschale vorne (15) dringend erforderlich, um die Verdrehung des Systems auf den hinteren Bereich der Sitzkomponenten zu begrenzen.
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Eine zweite verformbare Zone an der Trägerschale zentral balanciert die Bewegung von Sitzfläche zu Rückenfläche und schafft damit den geschlossenen, ablaufsynchronen Kraftfluss des Moduls. Die kinematischen Beziehungen entsprechen somit einer Vollschale.
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Die beiden Polsterelemente (1 und 2) sind wahlweise für den Taskchair auch verschiebbar auf der Trägerschale (7) entsprechend der Verschieberichtung der Sitzfläche (17) und der Verschieberichtung der Rückenlehne (16).
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2 zeigt das Modul (3) als solitäre Baugruppe analog zu 1 mit den gekennzeichneten Elementen. Die Kompatibilität des geschlossenen Systems verschafft auch Vorteile beim Versand oder betriebswirtschaftlich im Einkauf, der Lieferkette. Dieses Modul (3) ist standardisiert und eignet sich gegenüber integralen Lösungen wie in 10 2020 103 317.6 gezeigt sehr viel besser für eine nachhaltige Umsetzung bis zur Kreislaufwirtschaft.
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In 3 wird die Erfindung in Form einer Explosionsdarstellung mit seinen Hauptachsen und Bauelementen dargestellt. Zu sehen ist die Trägerschale (7) als Rahmenstruktur, mit der Drehachse (5) des Rückenträgers (13) in Bezug zu dem vorderen Drehlager (4) mit dem angebundenen Federelement (8) und den dazugehörenden Assembleyachsen und Steckachsen.
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Ferner ist die Hauptdrehachse (21) des Modules im Drehelement Hauptlager (12) mit der Steckachse (34) zu sehen. Diese ist fest mit dem Rückenträger (13) verbunden und ebenfalls drehgelagert in dem Trägerelement im Schwerpunkt (23). Das Schwenkelement (10) nimmt das Drehelement Hauptdrehlager (12) in diesem auf und bindet zugleich an die Konusaufnahme (9) in der Drehachse (41) nicht verschiebbar an. Der Kreis schliesst sich an der form - und kraftschlüssigen Verbindung hin zu dem Federelement (8), womit die Kinematik in ihren Bestandteilen alle Funktionen ermöglicht.
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In 4 zeigt einen Mitte - Längs Schnitt durch das Modul, eine Draufsicht und die Seitenansicht. Gut ersichtlich sind die beiden flexiblen, elastischen Zonen an dem Trägerelement (7) und die ebenso flexible Ausformung an dem Rückenträgerelement (45), welche den Höhenausgleich zu dem oberen Rückenlager (5) bei Bewegung des Systems und entsprechender Auslenkung der Rückenneigung sicherstellt.
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5 zeigt eine kinematische Ablaufbewegung der 4, Durch die Vorspannung des gekrümmten federelastischen Elementes (24), eine Kraft wirkt exakt entgegen der Krümmung, übt dieses nahezu lotrecht zu seiner Krümmung am vorderen Ende der Trägerelements (7) eine proportional zum Verformungsweg linear implementierte Kraft aus. Damit, und durch die Gewichtskraft im Schwerpunkt des Nutzers wirkend auf das Drehlager der Trägerschale im Schwerpunkt (6), wird ein Rückstellmoment auf den Kniehebel des Hauptlager Drehelements (12) und damit auf das Rückenträgerelement (13) ausgeübt. Dies erzwingt die synchrone Bewegung der vorliegenden Kinematik gewichtsangepasst. Zu sehen sind hier die jeweiligen unbeaufschlagten Geometrieachsen (29 und 27) und analog dazu die beaufschlagten Achsen (30 und 28) des bewegten Systems.
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Zudem ist hier auch etwas oberhalb des Hauptdrehlagers die integrierte Aufnahme der möglichen Armauflagen an dem gedrehten Hauptlagerelemnt (38) zu sehen, die Armauflagen verfolgen bei Benutzung eines solchen Stuhles die Kreisbahn um das Hauptlager.
Ohne Verformung der flexiblen Bereiche an dem Trägerelement (18) würde diese Kinematik nicht nachhaltig funktionieren.
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6 zeigt die in 4 und 5 in der Seitenansicht beschriebenen Struktur, Modul (3), in der vorgesehenen Schwenkmöglichkeit des Systems (40) dargestellte Struktur in seiner Wirkweise um die Achse (41).
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Zu sehen ist der seitliche kinematische Zusammenhang von der Rückenlehnenaufnahme um die Achse (41). Für eine Ergonomie Beurteilung ist ebenfalls entscheidend, dass sich der Kniebereich der Sitzfläche innerhalb dieser Bewegung nicht anhebt und aufgrund der flexibilisierten Zone an dem Trägerelement vorne (42) auch nicht nennenswert zur Seite neigt. Dabei gilt es zu beachten, dass eine Polsterschale für ein Polster (1) dementsprechend verhalten kann.
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Die Darstellungen zeigen eine geringe Auslenkung der Rückenlehnenaufnahme nach rechts und links, dies ist hinsichtlich der Stabilität des ergonomischen Sitzempfindens der Benutzer gewollt.
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7 zeigt das Modul ohne die Lagerbock - Konusaufnahme und das Federelement bewusst, damit man den in der Schwenkachse (41) befindlichen zylindricschen Schwenkzapfen (26) an dem kleinen Schwenkelement sieht. An diesem Schwenkelement sind hier zudem zwei Nasen angebracht, die Schwenkbeschränkung an dem Schwenkelement (47). Diese beiden radial angeordneten massiven Nasen verhindern in der äquivalenten Nut auf Seiten des Lagerbocks, und mit einem Elastomer im Spalt dazu, eine kontrollierte Bewegung nach rechts und links mit einem sanften Anschlag.
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In 8 ist die genaue Verbindung von dem Konusaufnehmenden Lagerbock (9) zu dem Schwenkelement (10) mit der Schwenkachse (41), nicht verschiebbar, und wiederum in dem Hauptlager (11) die Verbindung zu dem Drehelement Hauptlager (12) zu sehen. Darüber hinaus zeigt die Darstellung beispielhaft die möglichen konischen Aufnahmen (42 und 43) hin zu den beiden folgenden Kunststoffteilen.
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In den 9, 10, und 11 sind mögliche Anwendungen des Moduls in diversifizierter Ausführung zu sehen. Diese sind exemplarisch angeführt um die diversifizierbarkeit überhaupt darstellen zu können, was ein strategisches Merkmal dieser Erfindung darstellt.
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BEZUGSZEICHENLISTE:
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- 1
- Sitzfläche Polster
- 2
- Rückenlehne Polster
- 3
- Komplettmodul
- 4
- Drehlager Trägerschale vorn
- 5
- Drehlager Rücken oben
- 6
- Drehlager Trägerschale Schwerpunkt
- 7
- Trägerschale
- 8
- Federelement vorn
- 9
- Minilagerbock mit Konusaufnahme
- 10
- Schwenkelement
- 11
- Hauptlager Gewichtsautomatik
- 12
- Drehelement Hauptlager
- 13
- Rückenträgerelement
- 14
- Kulisse zur Aufnahme der Rückenlehne
- 15
- Verformbare Zone der Trägerschale vorn
- 16
- Verschieberichtung der Rückenlehne
- 17
- Verschieberichtung der Sitzfläche
- 18
- Verformbare Zone der Trägerschale zentral
- 19
- Schwenkbegrenzung
- 20
- Stuhlachse Drehstuhl
- 21
- Assembleyachse des zentralen Rückendrehlagers
- 22
- Assembleyachse vorn
- 23
- Assembleyachse im Schwerpunkt
- 24
- Vordere Feder unter Belastung
- 25
- Lagerachse der Trägerschale oben
- 26
- Drehzapfen der Schwenkfunktion
- 27
- Vertikalachse der Rückenlehnenaufnahme
- 28
- Gedrehte Rückenlehnenachse
- 29
- Horizontalachse der Sitzfläche
- 30
- Gedrehte Sitzflächenachse
- 31
- Steckachse der Trägerschale im Schwerpunkt
- 32
- Steckachse der Trägerschale oben
- 33
- Steckachse der Trägerschale vorn
- 34
- Steckachse des zentralen Rückendrehlagers
- 35
- Verformung der vorderen Trägerschale geschwenkt
- 36
- Nut zur Armauflagenaufnahme
- 37
- Konusaufnahme der Drehsäule
- 38
- Gedrehtes Drehelement
- 39
- Mögliche diversifizierte Anwendung Conference
- 40
- Komplettmodul geschwenkt
- 41
- Schwenkachse
- 42
- Konische Rückenträgeraufnahme
- 43
- Konische Federelementaufnahme
- 44
- Mögliche diversifizierte Anwendung Homeoffice
- 45
- federnder Bereich an dem Rückenträgerelement
- 46
- Mögliche diversifizierte Anwendung Taskchair
- 47
- Schwenkbeschränkung an dem Schwenkelement
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FIGURENLISTE:
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- 1: Die Darstellung zeigt die Erfindung in Konstruktionslage von der Seite und beinhaltet alle wesentlichen und benannten Elemente des ersten Anspruchs.
- 2: Diese Darstellung zeigt perspektivisch einen beschriebenen Bürostuhl mit niederer Rückenlehne in einer Explosionsdarstellung mit den wichtigsten Achsen. Einzelne Bauteile und deren baulicher Zusammenhang sind daraus ersichtlich.
- 3: Eine weitere Explosinsdarstellung des Bürostuhles in der Draufsicht und ebenfalls mit Achsen versehen.
- 4: Erläutert die Vorausgehenden Figuren schematisch in einer Seitendarstellung des grundsätzlichen Aufbaus.
- 5: Dient als Ergänzung zu 4 und erläutert ebenfalls schematisch eine bauliche Achsverschiebung in der Seitenansicht mit dem Zweck, das verbundene Auflager von dem federelastischen Element zu der Stuhlschale im vorderen Bereich zu verlängern und das Hauptdrehlager dafür zugleich etwas nach hinten zu verschieben.
- 6: Zeigt die vorausgehenden Figuren in einer schematischen Bewegungszeichnung von der Seite.
- 7: Zeigt den Einwiegevorgang einer sitzenden Person und veranschaulicht die sich dadurch abhängige Federbeaufschlagung und dementsprechende Vorspannung der Struktur.
- 8: Zeigt eine konstruktive Variante mit dem erfinderischen Hintergund, dass alle Bauelemente des Oberbaus des Bürostuhles zueinander fixiert sein können.
- 9: Komplettdarstellung Drehstuhl Variante
- 10:Komplettdarstellung Drehstuhl Variante
- 11:Komplettdarstellung Drehstuhl Variante
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016102557 [0004]
- WO 102020103317 [0007]
