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Sitzmöbel Die Erfindung bezieht sich auf ein Sitzmöbel, das im wesentlichen
aus einer L-förmigen, aus einem Kunststoff-Preß- oder Formstück bestehenden Schale
und einem Gestell besteht. Die Schale -weist einen Sitz- und einen Leknenabschnitt
auf, die durch ein schmäleres, einteilig mit ihnen ausgebildetes konkav-konvexes
Zwischenstück verbunden sind, und ist mit Verstärkungen versehen, Sitzmöbel dieser
Art sind z0D. aus der Patentschrift Nr, 3 133 765 der Vereinigten Staaten von Amerika
bekannt, Es ist bislang allgemein üblich, L-förmige -Sitzschalen, bei denen der
Sitz und der Lehnenabschnitt-einteilig mit einem schmäleren Zwischenstück verbunden
sind, die Ränder des Zwischenstückes zu verstärken. Hierzu werden Flansch-Kanten
oder verdickte Kantenverstärkungen vorgesehen0 Falls eine solche Schale nicht starr
angeordnet ist und Verbiegungs-oder
Verdrehungsbeanspruchungen
während der Benutzung unterworfen wird, wird das Zwischenstück insbesondere gedehnt
oder noch stärker eingeschnürt0 Derartige Beanspruchungen führen zu Brüchen oder
Rissen in den Rändern des Zwischenstückes, wodurch die Nutzungsdauer einer solchen
Sitz schale verkürzt wird0 Eine übliche Lösung für ein solches Problem würde darin
bestehen, die Sitz schale starr auf oder gegen ein starres Untergestell abzustützen
oder zusätzlich zu verstärken und die Kanten des Zwischenstückes so zu gestalten,
daß sie den zu erwartenden Kräften widerstehen können, insbesondere denjenigen,
die die Flächen des Zwischenstückes zu dehnen suchen, Für solche Sitzschalen wird
jedoch gefordert, daß sie sich selbsttätig anpassen Sie müssen daher gegenüber ihrer
"Ruhe"-Form, d,h, der Form im unbelasteten Zustand, verbogen und verdreht werden
können, Die Erfindung bezweckt, die hier bestehende Schwierigkeit zu beseitigen0
Die Erfindung sieht im Gegensatz zum Stand der Technik vor, daß die Sitzschale mit
einem verhältnismäßig dünnen Zwischenstück ausgebildet ist, welches im mittleren
Bereich zwischen den Rändern verstärkt isto Die Sitzschale wird dadurch in erheblichem
und unerwartetem IWaße widerstandsfähig gegen die sonst zu Schäden führenden Biege-
und Drehungskräfte, sodaß die Nutzungsdauer gegenüber bekannten Sitzschalen erheblich
verlängert wird.
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Die Erfindung bezweckt ferner die Verbesserung von Sitzmöbeln, die
mit einer erfindungsgemäßen Sitzschale ausgestattet werden0
Eine
solche Schale wird biegsam auf einem Gestell befestigt, und zwar an zwei seitlich
auseinanderliegenden Punkten unter der Sitzfläche und einem einzigen mittleren Punkt
hinter der Lehne, wodurch die gewünschte Verbiegung der Sitzschale gegenüber dem
starren Gestell möglich wird.
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Weitere Vorzüge und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen
sowie aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen bevorzugte
Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise erläutert und dargestellt sind0 Es
zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Stuhles, Fig0 2 eine auf
eine Ebene ausgebreitete Darstellung einer erfindungsgemäßen Sitz schale zur Veranschaulichung
der verschiedenen Stärkenbereiches Sigo 3,4 und 5 Querschnitte entlang den Linien
-3-3, 4-4 und 5-5 der Fig. 2, Fig, 6 einen Querschnitt des Zwischenstückes der Schale
nach Fig. 1 zur Veranschaulichung der konkav-konvexen Form der Schale im Zwischenstück,
Fig. 7 einen Teil einer Draufsicht auf eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 8 und 9 Querschnitte entlang den Linien 8-8 und 9-9 der Fig. 7, Fig. 10 eine
das grundlegende Prinzip der erfindungsgemWßen Sitzschale veranschaulichende Skizze,
Fig. 11 einen Querschnitt durch das Zwischenstück einer zum Stand der Technik gehörenden
Sitzschale,
Fig. 12 einen Schnitt durch eine andere bekannte Sitzschale
mit verstärkten Kanten im Bereich des Zwischenstückes und Fig. 13 eine weitere Abwandlungsform
einer erfindungsgemäßen Sitzschale, Bei bekannten Sitzmöbeln, z0B. solchen, die
in der Patentschrift Nr. 3 133 765 der Vereinigten Staaten von Amerika beschrieben
sind, ist es nicht möglich, bei Verwendung eines Materials mit beschränkter Dehnungsfähigkeit
das erforderliche Ausmaß an Biegung zuzulassen, ohne die durch das Material gegebenen
Grenzen zu überschreiten0 Wenn bei Verwendung irgendeines üblichen Materials in
dem eingeschnittenen Zwischenstück der Sitz schale zwischen Sitz und Lehne während
der Benutzung unter Belastung Biegungen auftreten, konzentrieren sich erhebliche
Spannungen in dem ZwischenabschnittO Diese Spannungen begünstigen das Auftreten
von Oberflächenrissen, die sich allmählich zu Spalten und Brüchen entwickeln und
die Nutzungsdauer der Sitzschale erheblich einschränken können.
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Nach dem Stand der Technik wurden deshalb entlang der Ränder des Zwischenstückes
und auch der anschließenden Ränder des Sitzes und der Lehne Flanschkanten vorgesehen,
welche die Sitz schale in diesem Bereich verstärken. Für diese zum Stand der Technik
gehörende Ausführungsform ist der Flansch 16, Fig. 11D am Rand des Zwischenabschnittes
der Schale 18 typisch.
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Die erwähnten Risse treten allgemein in dem Bereich auf , der in Fig.
11 mit 20 bezeichnet ist0 Die Risse treten besonders hervor wenn die Schale in der
Weise gebogen wird, die zur Öffnung der L-Form führt. Wenn dagegen Kräfte auf die
Schale in Richtung einer Schließung der L-Form einwirken, wird die
-Oberfläche
20 Druckkräften unterworfen, welche in Richtung auf eine Verringerung dieser Oberfläche
wirken, Fig. 12 zeigt einen anderen bekannten Versuch, diese Schwierigkeit zu beseitigen.
Anstelle des Flansches 16 der Sigo 11 ist die Sitzschale 22 an den Randkanten des
Zwischenstückes mit einem verdickten Rand 24 ausgebildet, der erheblich stärker
als die mittlere Dicke des Zwischenstückes 22 ist und den Biege- und Drehkräften
Widerstand leisten soll. Trotzdem wurden bei bekannten Sitzschalen 22 festgestellt,
daß im Bereich 26 viel zu früh Risse und Brüche auftraten. Eine sorgfältige Prüfung
und Analyse hat gezeigt, daß bei Sitz schalen nach Fig. 11 oder 12, wennauf den
Sitz und die Lehne Biegekräfte einwirken, die wirkenden Kräfte erheblich die Grenzen
überschreiten, die für die Festigkeit des durch Glasfasern verstärkten Kunststoffmaterials,
aus dem die Sitzschale geformt ist, angenommen werden müssen0 Es ist festgestellt
worden, daß die praktischen Grenzen für die Auslängung eines solchen Materials nicht
größer -als 3 bis 4,5 Tausendstel pro Längeneinheit auf der Oberfläche sein sollen;
das ist gleichbedeutend mit etwa 15% der Zugfestigkeit des benutzten Materials.
Bei Sitzschalen zu s chal en nach Fig. 11 und 12 sind Oberflächendehnungen festgestellt
worden, die erheblich größer waren und den einzuhaltenden Bereich um das Zwei- oder
Dreifache überschritten.
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Selbstverständlich kann die Sitzschale so starr ausgeführt e und derart
unbiegsam in einem Stuhlrahmen angeordnet werden, daß in dem Zwischenstück zwischen
Sitz und Lehne keinerlei Biegung möglich ist. Das würde jedoch dem Grundgedanken
einer
solchen Sitzform entgegenstehen, die mit Absicht biegsam sein
soll. Der Sitzteil und der Lehnenteil werden in einem stützenden Gestell so angeordnet,
daß der Sitz an zwei seitlich auseinanderliegenden, unter dem Sitz befindlichen
Punkten und die Lehne an einem einzigen, in der Mitte auf der Rückseite der Lehne
liegenden Punkt abgestützt wird. Wenn daher ein Mensch aufrecht auf dem Sitzmöbel
sitzt, und seine Beine von seinem Rücken wegstreckt, wird die Vorderkante des Sitzes
nach unten und der obere Teil der Lehne nach hinten gebogen. Das Zwischenstück neigt
aufgrunddessen zu einer zunebmenden.Verengung oder Zusammenziehung. Wenn es stattdessen
ein auf dem Sitzmöbel sitzender Mensch eine gegenüber der normalen Sitzstellung
mehr aufrechte Stellung einnehmen will, verlagert er das Gewicht seines Körpers
auf dem Sitz m#hr nach hinten. Der vordere Teil des Sitzabschnittes unter seinen
Knien neigt dann zum Anheben, und der obere lehnenteil neigt. zur Bewegung nach
unten und vorn gegen die Schultern, so daß die. L-Form der Sitzschale etwas mehr
geschlossen wird. Dies führt zu einer Ausbreitung oder Verringerung der Verengung
im Zwischenabschnitt.
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In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Sitzmöbel oder ein Stuhl dargestellt,
der ein Gestell mit einem senkrechten Pfosten 30 aufweist, der mit schräg auseinander
gespreisten Füßen 32 zur Abstützung auf dem Boden versehen ist. Vom Pfosten 30 führt
nach oben und hinten ein knie oder kehlförmig gebogener Arm 34, der in der Mitte
des Gestells liegt. Ein nach vorn abgebogener Stützarm 36 gabelt sich in zwei Arme
38, die vom
mittleren Pfosten 30 nach vorn und seitlich zur Abstützung
des Sitzes auseinanderspreizen0 Ein mittlerer Arm 40 zwischen den auseinanderspreizenden
Armen 38 trägt einen Anschlag oder Dämpfer 42.
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Eine erfindungsgemäße Sitz schale 44 weist einen Sitzabschnitt 46
und einen Lehnenteil 48 auf, die einteilig durch ein konkav-konvexes flanschfreies
Zwischenstück 47 verbunden sind.
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Eine biegsame Halterung 50 ist an der Lehne 48 in der Mitte und auch
an der Stange 34 mit Mitteln 52 befestigt0 In ähnlicher Weise ist jeder der Arme
38 durch eine elastische Halterung 54, die bei 56 am Arm 38 befestigt ist, fest
mit dem Sitzabschnitt 46 verbunden. Zwei Halterungen 54 sind unter dem Sitzabsohnitt
an Punkten befestigt, die mit Bezug auf die Mittellinie der Schale 44 seitlich ausernanderliegen
und sich ungefähr# in der Mitte der yongYorn nach hinten gehenden Erstreckung des
Sitzabsehnittes 46 befindenç Die Vorderkante des Sitzes 46 ist daher mit Bezug auf
die übrige Anordnung freitragend und austragend. Die Stange 40 und der von dieser
gehaltene Anschlag 42 können benutzt werden, um die Abwärtsbiegung des Sitzes -46
zu beschränken. Wenn der Sitz in der oben beschriebenen Weise benutzt wird, könnte
eine Sitzschale, die zur Aufnahme bestimmter Spannungen und Belastungen vorgesehen
ist, Kräften unterworfen werden, die die formmäßigen Grenzen und Biegeeigenschaften
des Materials übersteigen.
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ZoB. Könnte ein übergewichtiger Mensch den Stuhl benutzen oder ein
normal gewichtiger Mensch könnte derart auf dem Stuhl sitzen, daß eine übermäßige
Belastungskraft auf den vorderen
Teil des Sitzes vor den Schwenkpunkten
einwirkt und damit das Zwischenstück in Längsrichtung zu strecken sucht. Dadurch
könnten die äußeren Flächen der Schale übermäßigen Kompressions-und Spannungskräften
unterworfen werden0 Zur Vermeidung einer solchen Übereanspruchung der Sitzschale
kann der Anschlag 42, der auf der Stange 40 angeordnet ist, vorgesehen werden.
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Die Wahl des Abstandes zwischen dem Anschlag 42 und der Unterseite
der Schale in der Ruhestellung gestattet, die Anschlagwirkung des Anschlages mit
Bezug auf irgendeine bestimmte Schalenform abzuändern uder zu wählen. Es ist natürlich
möglich, eine Schale mit einem so starken Querschnitt auszuführen, daß keine Anschläge
erforderlich sind, um die Einwirkung übermäßiger Kräfte auszuschließen. Das würde
jedoch dem Zweck der Erfindung zuwiderlaufen, da eine derart stark ausgeführte Sitzschale
nicht die gewünschte Biegsamkeit aufweisen würde0 Fig. 2 zeigt eine bevorzugte Form
einer mit Glasfasern verstärkten Sitzschale, wobei zur Veranschaulichung der Form
und de Materialstärken die.Schale auf eie Ebene ausgebreitet dargestellt ist. Die
Schale wird hergestellt indem vor dem Formen aus Glasfasern bestehende Verstärkungsfäden
und fließfähiges Kunststoffmaterial in verschiedenen Stärken entsprehend der i Fig.
2 dargestellten Muster aufgebracht werden. Vom @@ttelabschnitt der KeKebne 48 erstreckt
sich über den konkavkonvexen Zwischnteil 47 in den Sitzabschnitt 46 hinein ein Bereich
60, der nach andgültiger Formung vorzugsweise eine ßtärke im Bereich zwischenekwe
4,45 und 6,33 mm aufweist.
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Des Bereich 60 wird auß sinem Bersich 62 @geben, der
nach
endgültiger Formung eine. Stärke im Bereich von etwa 2,29 bis 3,05 mm aufweist,
Um die Bruchfestigkeit zu erhöhen und eine Beschädigung der Kanten der Schale 44
zu vermeiden, die eintreten könnte, wenn der Stuhl umgestürzt wird und die Kanten
auf eine harte Fläche aufschlagen, sind die Kantenbereiche 64, 66, 68 und 70 mit
einer merklichen Stärke, vergleichbar dem Bereich 60, ausgeführt0 In einer bevorzugten
Ausführungsform der Sitzschale, die sich als gut brauchbar erwiesen hat, hat der
Bereich 60 eine Dicke Von 4,83 mm, der Bereich 62 eine Dicke von 3,05 mm und der
Randbereich 72 des Zwischenstückes eine Dicke von 2,54 mmo An den Punkten, an denen
die Schale an den Halterungen 50 und 54 sitzt, ist sie auf 7,62 mm in den Bereichen
74 und 76 verstärkt. Im Bereich 76 ist, siehe Fig. 5, ein Zapfen 78 angeordnet,
mit dessen Hilfe die Halterung 54 am Sitz 46 befestigt ist0 Durch geringfügige Abwärtswölbung
der Kante 73 des Zwischenstückes, siehe Fig. 4 werden die Punkte mit der größten
Beanspruchung von der Außenkante nach innen verschoben; die Auslängungsbeanspruchung
der Außenkante wird dadurch verringert0 -ig, 9 zeigt, daß der Bereich 60 im Zwischenstück
47 zwischen dem Lehnenteil 48 und dem Sitz 46 sich quer erstreckt und im Sitzteil
gegabelt ist oder zwei Zweige bildet die von ueu: Zwischenstück zum Befestigungspunkt
der Halterungen 54 verlaufen. Weiter zeigt die bevorzugte Ausführungsform nach Fig.
2, daß der Bereich 60 in den Verzweigungsteilen bis zur Vorderkante des Sitzteiles
verläuft und sich dann wuer über die
Vorderkante des Sitzabsohnittes
erstreckt0 Dies dient zur Verstärkung der Vorderkante des Sitzes0 Die in Fig. 2
dargestellte Aufteilung in Bereiche ist vereinfacht. In der praktischen Ausführung
gehen benachbarte Bereiche ineinander über. Während der Vorbereitung des Formvorganges
wird die Glasfaserverstärkung so gelegt, daß sie einen allmählichen uebergang zwischen
den Hauptbereichen bildet. Es sind daher sich verjüngende Übergagsbereiche zwischen
den eingezeichneten Hauptbereichen vorgesehen, um eine in ihrer endgültigen Form
mit glatter Fläche versehene Schale herzustellen und um plötzliche Übergänge in
den Stärken zu vermeiden, die sonst zu Konzentrationen unerwünschter Kräfte führen
würden. Die erfindungsgemäße Sitzschale kann im übrigen durch an sich bekannte Formverfahren
hergestellt werden0 Der Grundgedanke, auf dem die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen
Sitzschale beruht, wird mit Bezug auf Fig 10 verständliche In Fig. 10 ist eine Hohlkugelhälfte
in Gestalt einer biegsamen Halbkugelschale dargestellt, die z B. die Hälfte eines
Gummbialls sein kann. Wenn eine äußere Kraft an zwei gegenüberliegenden Punkten,
wie eingezeichnet, wirkt, ergibt sich eine Verzerrung der Schale an zwei dazwischen
und einander gegenüberliegenden Punkten in entgegengesetzter Richtung wie durch
Pfeile angedeutet. Wenn z.B. Dehnungskräfte zwei gegenüberliegende Seiten nach außen
zu verschieb ben suchen, neigen die beiden dazwischen liegenden Seiten zur. Streckung
und Annäherung. Umgekehrt ergibt sich bei Ein wirkung von Kräften in entgegengesetzter
Weise eine Bewegung
der dazwischen liegenden Seiten nach außen.
Eine ähnliche Wirkung tritt in dem konkav-konvexen Zwischenabschnitt der erfindungsgemäßen,
glasfaserverstärkten Kunststoff-Sitzschalen auf 0 Dies ist in Sig. 6 veranschaulicht.
Wenn die Lehne und der Sitzabschnitt einander angenähert werden neigt der Zwischenabschnitt
47 dazu, eine flachere Wölbung anzunehmen, die durch die punktierte Linie 80 angedeutet
ist0 Wenn dagegen die Lehne und der Sitzabschnitt so gebogen werden,bdaß die normale
L-Form sich zu öffnen sucht, nimmt der Zwischenabschnitt die durch die Linie 82
angedeutete stärkere Krümmung an. Diese Änderung in der Krümmung des Zwischenabschnittes
verringert die Einwirkung von Kräften auf den Rand des Zwischenabschnittes, die
sonst die zu vermeidenden Risse und Brüche hervorrufen würden, In den Fig. 7,8 und
9 ist'eine abgewandelte Ausführungsform dargestellt. Hiernach ist die Sitzschale
90, die im wesentlichen gleichmäßige Dicke überall aufweist, mit einer biegsamen
Hilfsvorrichtung versehen, welche die Schale zwischen den Befestigungspunkten für
die elastischen Halterungen 50 und 54 verstärkt und abstützt. Ein biegsamer elastischer
Metallteil 92, der bogenförmig oder gewöibt ist, ist miteinem nach oben ragenden
Teil 94 und sich verzweigenden Schenkeln 96 und 98 ausgebildet. Der Metallteil 92
ist mechanisch oder durch Klebung eng anliegend am Rücken und der Unterseite der
Schale 90 befestigt, die von dem Gestell des Stuhles durch die elastischen Haltenrngen
50 und 54054 getrennt ist0
Der. Teil 92 hat eine vorbestimmte Biegsamkeit,
die so bemessen ist, daß sie, falls sie zu der Biegsamkeit der Schale 90 hinzutritt,
im mittleren Zwischenstück der Schale geringer als die Biegsamkeit der sonst unabgestützten
Ränder des Zwischenstückes 47 ist, das vorzugsweise ohne Randflanschen ausgebildet
ist.0 Bei dieser Anordnung besteht in den Rändern des Zwischenstückes ein merklich
geringerer Widerstand gegenüber Biegung als in dem steiferen Mittelteil des Zwischenstückes,
so daß eine Bie-gung ohne übermäßige Dehnung in den Rändern des Zwischenstückes
möglich ist0 -Eine weitere Art der Verstärkung oder Versteifung einer Sitzschale
von im wesentlichen gleichförmiger Dicke ist in Fig. 13 dargestellt0 Die Schale
100 hat eine Hauptrippe 102 und nach Erfordernis zusätzliche Rippen 104, die sich
über die Rückseite des Zwischenstückes der Schale erstrecken0 Durch entsprechende
Bemessung der Rippen 10?, 104 können verschiedene Grade der Steifheit oder Elastizität
erzielt werden, ohne die Möglichkeit der Einengung des Zwischenstückes zu stören,
während gleichzeitig die Einwirkung übermäßiger Dehnungskräfte auf die Ränder des.
Zwischenstückes vermieden wird0 - PATENTANSPUü'OHE -