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Die
Erfindung betrifft ein Sitzmöbel
zur Stützung
eines Körpers
oder eines Körperteils
mit einem Basisteil und wenigstens einem Stützteil zur Stützung des
Körpers
oder Körperteils,
wobei der Stützteil
relativ zum Basisteil in einer voreingestellten Nenn-Höhenposition
angeordnet bzw. mittels Einstelleinrichtungen in eine solche Höhenposition
stellbar ist.
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Ein
solches Sitzmöbel
ist beispielsweise in Form eines Bürostuhls bekannt. Bürostühle stehen
in unterschiedlichen Ausführungsformen
zur Verfügung und
haben verschiedene Einstellmöglichkeiten.
Der Sitz ist in Höhe
und in unterschiedliche Winkelpositionen stellbar. Die Rücklehne
und die Armauflage sind üblicher
Weise ebenfalls in verschiedene Positionen einstellbar. Der Zweck
dieser Einstellmöglichkeiten
besteht darin, physische oder psychosomatische Beschwerden zu vermeiden,
welche beim länger
dauernden Sitzen – beispielsweise
beim Arbeiten vor einer Video-Anzeigeeinheit – auftreten können. Ein
einstellbarer Sitz ist aus der
GB1423130A bekannt.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Schaffung eines
verbesserten Sitzmöbels
der eingangs erwähnten
Art, bei der aber eben die physischen und psychosomatischen Beschwerden
noch wirksamer vermieden werden.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1 gelöst.
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Die
Erfindung basiert auf der Einsicht, dass eine dynamische Stützung des
Körpers
während
des Sitzvorgangs einer Person auf einem Stuhl mehr Bewegung ermöglicht,
was erheblich zur Wahrscheinlichkeit der Verhinderung von physischen
oder psychosomatischen Beschwerden beiträgt. Diese Bewegungen müssen einfach
auszuführen
sein, ohne, dass irgendwelche Einstellungen am Stuhl selbst durchzuführen sind.
Andererseits müssen
diese Bewegungen innerhalb eines begrenzten Bereichs erfolgen, weil
andernfalls beim Sitzen auf dem Stuhl ein Gefühl von Unstabilität entsteht.
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Bevorzugte
Weiterbildung des erfindungsgemäßen Sitzmöbels sind
in den Unteransprüchen
herausgestellt.
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Die
Erfindung wird in der nachstehenden Beschreibung in größerer Einzelheit
anhand einer Anzahl bevorzugter Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Sitzmöbels in
Form eines Stuhl, und zwar insbesondere eines Bürostuhls in Verbindung mit
der Zeichnung näher
erläutert
und zwar zeigt:
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1 eine
Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Bürostuhl;
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2 einen
Teil des in 1 gezeigten Bürostuhls
in vergrößertem Maßstab;
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3 schematisch
einen Feder-Kompensationsmechanismus, welcher beim Bürostuhl
gemäß 1 verwendet
wird;
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4a u. 4b das
Grundprinzip eines Feder-Kompensationsmechanismus in zwei Ausführungsbeispielen;
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5 schematisch
den Bewegungsbereich des Sitzes des Bürostuhls gemäß 1;
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6 einen
Teil eines Bürostuhls
mit einer abweichenden Ausführungsform
eines Feder-Kompensationsmechanismus; und
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7 schematisch
einen Feder-Kompensationsmechanismus im Falle eines Bürostuhls,
bei welchem der Brückenteil
des Sitzes relativ zu einem Lenkermechanismus in senkrechter Richtung
beweglich ist.
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In 1 ist
ein in der erfindungsgemäßen Weise
ausgebildeter Bürostuhl
gezeigt. Der Bürostuhl
ist im Wesentlichen als konventioneller Bürostuhl mit einem Basisteil 1 ausgebildet,
welches aus einem mit Rollen 3 versehenen sternförmigen Untergestell 2 und
einer als Gas-Lift 4 ausge bildeten oder in anderer Weise
höhenverstellbaren,
auf dem Untergestell gehaltenen Mittelsäule besteht. Auf dem Gas-Lift 4 ist
ein Stützteil
für einen
Körperteil
befestigt, welcher die Form eines Sitzteils bzw. Sitzes 6 hat,
der auf einem Brückenteil 5 angeordnet
ist. Der Stuhl ist außerdem
mit einer Rückenlehne 7 und Armauflagen 8 versehen.
Ein derartiger Bürostuhl, der
in Bezug auf die vorerwähnten
Bauteil im Wesentlichen bekannt ist, weist üblicherweise verschiedene Einstellmöglichkeiten
auf. Die Höhe
des Sitzes 6 ist mittels des Gas-Lifts 4 verstellbar.
Der Sitz 6 kann mittels des Brückenteils 5 gekippt
werden. Außerdem
kann die Rückenlehne 7 und
die Armauflagen 8 in unterschiedliche Positionen gestellt
werden. Die verschiedenen Einstellmöglichkeiten dienen zur Positionierung
der jeweiligen Teile eines Stuhls in der optimalen Position für den Benutzer.
Der erfindungsgemäße Bürostuhl
hat noch weitere Einstellmöglichkeiten,
deren Zweck es ist, den Benutzer, beispielsweise beim Arbeiten vor
einer optischen Anzeigevorrichtung (Monitor) noch beweglicher zu
machen, um physische und psychosomatische Beschwerden in Folge lang
dauernden Sitzens zu vermeiden.
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Diese
Möglichkeit
besteht aus einem zwischen der Gas-Lift 4 und dem Brückenteil 5 des
Sitzes 6 vorgesehenen Ausgleichsmechanismus in Form eines
Feder-Kompensationsmechanismus 10, welcher in 2 als
vergrößerte Detaildarstellung gezeigt
ist. Dieser Feder-Kompensationsmechanismus 10 ist so ausgestaltet,
dass der Sitz über
einen bestimmten Bewegungsbereich zumindest in senkrechter Richtung
relativ zur Nenn-Höhenposition, welche
durch die Höheneinstellung
mittels der Gas-Lift 4 bestimmt ist, derart innerhalb des
besagten Bewegungsbereichs beweglich ist, dass der Sitz bei im Wesentlichen
gleicher senkrechter Last (Anteil des Gewichts des Stuhls und des
auf dem Stuhl sitzenden Benutzers) unterschiedliche Gleichgewichtspositionen
annehmen kann.
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Der
Feder-Kompensationsmechanismus 10 weist wenigstens einen
Lenkermechanismus auf, welcher aus zwei mit Abstand übereinander
angeordnete parallelen Lenkern 11 und 12 besteht,
welche an ihrem einen Ende über
Gelenke 13 bzw. 14 verschwenkbar am Brückenteil 5 und
an ihrem jeweils anderen Ende über
Gelenke 15 und 16 verschwenkbar am Gas-Lift jeweils 4 angelenkt
sind. Die Gelenke 15 und 16 können – gewünschtenfalls – an einem (hier
nicht gezeigten) am Gas-Lift 4 vorgese henen Zwischenteil
angeordnet sein. Der Brückenteil 5 und der
auf diesem befestigten Sitz sind demzufolge parallel zu sich selbst
in Höhenrichtung
relativ zum Gas-Lift 4 verstellbar. Aufgrund der Ausgestaltung des
Lenkermechanismus führen
der Brückenteil 5 und
der Sitz 6 außerdem
eine leichte Bewegung in horizontaler Richtung aus.
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Der
obere Lenker 11 ist auf der Seite des Gelenks 15,
welche dem Gelenk 13 gegenüberliegt, verlängert. Ein
Kabel 18 ist in der Nähe
des Endes 17 des verlängerten
Teils am Lenker 11 angeschlossen. Besagtes Kabel 18 verläuft in Abwärtsrichtung über eine
konzentrisch zum Gelenk 16 vorgesehenen Umlenkrolle 19 und
ist an einer Feder 20 angeschlossen, welche den Gas-Lift 4 umgibt.
Die als Schraubenfeder ausgebildete Feder 20 spannt das
Ende 17 des Lenkers 11 über das Kabel 18 in
Abwärtsrichtung.
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Die
Federkonstante der Feder 20 ist mittels einer innerhalb
der Feder 20 angeordneten Mutter 21 verstellbar.
Die Mutter 21 ist auf einem Gewindeabschnitt vorgesehen,
wobei die Steigung der Gewindegänge
im Wesentlichen mit Steigung der Windung der Feder 20 in
der freigegebenen Position entspricht. Zwischen die Windungen der
Feder 20 eingreifende Stifte 22 sind auf der Außenseite
der Mutter 21 angeordnet. Die Mutter 21 kann mittels
eines Betätigungsknaufs 23 in
Auf- und Abwärtsrichtung
verschraubt werden.
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Um
die erfindungsgemäß angestrebte
Wirkung zu erzielen muss die Federkonstante der Feder 20 an
das Gewicht des Benutzers des Stuhls in solcher Weise angepasst
werden, dass der Sitz 6 sich dann, wenn der Benutzer auf
dem Stuhl sitzt und sich leicht bewegt, automatisch mit dem Benutzer
bewegt, ohne dass hierfür
eine merkliche Kraft aufgewandt werden muss. Der auf dem Stuhl sitzende
Benutzer erfährt
dann während
dieser Bewegung ein Gefühl
des „Schwebens".
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Das
Prinzip eines Ausgleichsmechanismus in Form eines Feder-Kompensationsmechanismus ist
bekannt – unter
anderem – in
der
EP 0007680 und der
NL 1009886 beschrieben,
auf deren Offenbarung hier Bezug genommen wird. Solche Ausgleichsvorrichtungen
der in den vorerwähnten
Veröffentlichungen
beschriebenen Art, sind jedoch bisher im Falle eines Stuhls noch
nicht dazu verwendet worden, dem auf dem auf dem Stuhl sitzenden
Benutzer das Gefühl
des „Schwebens" zu geben.
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Das
Prinzip und die Funktion des im Falle des vorstehend beschriebenen
Bürostuhls
eingesetzten Feder-Kompensationsmechanismus werden im folgenden
unter Bezugnahme auf die den Mechanismus schematisch veranschaulichenden 3 beschrieben.
Außerdem
wird auf die 4a und 4b Bezug
genommen, in welchen das Grundprinzip des Feder-Kompensationsmechanismus in zwei unterschiedlichen
Ausführungsformen
gezeigt ist.
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Die
verschiedenen Abstände
R, d, l und A sind in 3 und den 4a bzw. 4b eingetragen.
Die Last G wird anteilig vom Gewicht des Stuhls und des auf dem
Stuhl sitzenden Benutzer erzeugt. Die Höhe des Angriffspunkts der Last
G auf dem Lenker 11 relativ zum Drehpunkt 15 des
Lenkers 11 ist mit h bezeichnet.
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Der
Abstand zwischen dem Verbindungspunkt des Kabels 18 mit
dem Ende 17 des Lenkers 11 und dem Berührungspunkt 24 des
Kabels 18 mit der Umlenkrolle 19 ist l. Der Berührungspunkt 24 liegt im
Wesentlichen direkt unterhalb des Drehpunkts 15 des Lenkers 11.
Der Abstand l entspricht der Erstreckung der Feder von der Freigabeposition.
Die Federkonstante der Feder 20 ist c.
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Der
Winkel φ ist
der Winkel zwischen dem Lenker 11 und der Verbindungslinie
zwischen dem Drehpunkt 15 und dem Berührungspunkt 24.
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Um
die Last G bei jedem Winkel φ des
Lenkers 11 zu kompensieren muss die potentielle Energie
Epot des Feder-Kompensationsmechanismus
konstant bleiben. Epot =
Egrav + Eelas
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In
dieser Formel ist: Egrav =
die potentielle Energie der Last G
= G·h = G·d·cosφ Eelas = potentielle Energie der Feder 20
= ½·c·I2 (Oberflächenbereich
unterhalb der Federkernlinie)
= ½·c·(A2 +
R2 – 2A·R·cosφ)
= ½·c·(A2 + R2) – c·A·R·cosφWenn
Epot für
jeden Winkel φ konstant
sein soll, ergibt sich hieraus die nachstehende Beziehung: G·d.
= c·A·R
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Da
d, A und R konstant sind, wie dies bei dem in 3 gezeigten
Feder-Kompensationsmechanismus der Fall ist, muss für eine Kompensation der
Last G bei jedem Winkel φ die
Federkonstante c proportional zur Last G sein.
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Im
Falle des erfindungsgemäßen Stuhls
ist der Größenbereich,
innerhalb dessen die verschiedenen Gleichgewichtspositionen erhalten
werden, wenn die gleiche Vertikallast auf den Sitz einwirkt, der sogenannte „Schwebe-Bereich" auf etwa 30 mm festgelegt.
Ein Bereich geringerer Größe hat zur
Folge, dass der auf dem Stuhl sitzende Benutzer sich in zu geringem
Maße bewegt.
Wenn der Bewegungsbereich größer ist,
wird ein Gefühl
der Unstabilität
erzeugt, und der auf dem Stuhl sitzende Benutzer muss zunächst ein
gewisses Ängstlichkeitsgefühl überwinden,
bevor er die „Schwebe-Bewegung" genießen kann.
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Um
die Bewegung am Ende des Bewegungsbereichs eine abrupte Beendigung
der Bewegung zu verhindern, ist in jedem der beiden abschließenden Bewegungsbereiche
eine gewisse Dämpfung
verwirklicht. Die Länge
dieses Dämpfungsbereichs
liegt bei etwa 7,5 mm. Diese Dämpfung
kann mittels stoßaufnehmender
Gummi-Puffer verwirklicht werden.
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5 zeigt
schematisch die vorerwähnten Bereiche
des Sitzes 6. Die Bewegung des Sitzes 6 kann mit
der Bewegung eines Balls in einem Kanal verglichen werden, dessen
Form in 5 veranschaulicht ist.
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Im
Falle des in den 1 und 2 veranschaulichten
Ausführungsbeispiels
sind die Lenker 11 und 12 in solcher Weise befestigt,
dass sie relativ zur Gas-Feder 4 in Richtung zur Vorderseite
des Stuhls abwärts
gerichtet sind. Es jedoch auch möglich,
die Lenker 11 und 12 so anzulen ken, dass sie relativ
zur Gas-Feder 4 zur Rückseite
des Stuhl abwärts
gerichtet sind.
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Die
Beschreibung erläutert
einen Lenkermechanismus aus zwei übereinander angeordneten Lenkern 11 und 12.
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Aus
gestalterischen Gründen
kann es wünschbar
sein, die Lenker 11 und 12 in Form von Doppellenkern
auszubilden, wobei die einzelnen Lenker jeweils auf gegenüberliegenden
Seiten des Gas-Lifts 4 angeordnet sind.
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Anstelle
eines Lenkermechanismus der vorstehend beschriebenen Art können auch
Blattfedern eingesetzt werden, welche derart mit Versteifungsteilen
versehen sind, dass die mit den Versteifungsteilen versehenen Abschnitte
als Lenker und die nicht mit Versteifungsteilen versehenen Teile
als Gelenke wirken.
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6 zeigt
ein abweichendes Ausführungsbeispiel
des Feder-Kompensationsmechanismus, welcher zwischen der Gas-Feder 4 und
dem Brückenteil 5 des
Sitzes 6 angeordnet ist. In 6 sind die Teile
des Feder-Kompensationsmechanismus,
welche, funktionell den Teilen des in 2 gezeigten
Feder-Kompensationsmechanismus entsprechenden mit den kleinen gleichen
Bezugszeichen, jedoch mit vorausgesetzter „1" versehen.
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Der
in 6 gezeigte Feder-Kompensationsmechanismus weist
wenigstens einen Lenkermechanismus auf, welcher sich aus zwei parallelen
Lenkern 111 und 112 zusammensetzt, die übereinander angeordnet
und an einem Ende jeweils über
Gelenke 113 und 114 an einem ersten Zwischenteil 128 angelenkt
sind, welcher am Brückenteil 5 befestigt
ist, und am anderen Ende über
Gelenke 115 und 116 an einem zweiten Zwischenteil 129 angelenkt
sind, der auf dem Gas-Lift 4 befestigt ist.
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Die
Gelenke 114 und 116 haben die Form von Kugel-
oder Rollenlagern. Die Gelenke 113 und 115 haben
die Form von. Lagerverbindungen mit geringer Reibung. Die Gelenke 113 und 115 könnten jedoch
auch die Form von Kugel- oder Rollenlagern haben. Wenigstens einige
der Gelenke des Lenkermechanismus und der Verbindung der Feder sind
Gelenke mit niedriger Reibung. Die Reibung im Feder-Kompensationsmechanismus
ist so gewählt, dass
im allgemeinen eine Zusatzkraft von max. 25 N, im speziellen eine
maximale Kraft von 10 N erforderlich ist, um den Stützteil innerhalb
des Bewegungsbereichs in Bewegung zu versetzen.
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Der
Feder-Kompensationsmechanismus weist außerdem eine Feder 120 auf,
welche zwischen dem auf dem Gas-Lift 4 montierten Zwischenteil 129 und
dem Brückenteil 5 des
Sitzes 6 wirksam ist.
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Die
Feder 120 ist auf der Seite des Gas-Lifts 4 an
ein Ende eines biegsamen Gurts 131 angeschlossen, welcher
an seinem anderen Ende in der Position eines Befestigungspunkts 132 auf
der Außenseite
eines Bauteils 133 befestigt ist, welcher seitlich vortritt,
und starr an einem zweiten Zwischenteil 129 befestigt ist
und zumindest teilweise eine kreisförmige zylindrische Form hat.
Vom Befestigungspunkt 132 ausgehend ruht der flexible Gurt 131 zumindest
Bereichsweise auf der Außenseite
des vorstehenden Bauteils 133 auf.
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Auf
der Seite des Brückenteils 5 ist
die Feder 120 an einem Befestigungspunkt 134 an
einem Ende eines Arms 135 befestigt. Am anderen Ende ist
der Arm 135 an einem Ende eines biegsamen Gurts 136 befestigt,
dessen anderes Ende in der Position eines Befestigungspunkts 137 auf
der Außenseite
eines Bauteils 138 befestigt ist, welches seitlich vortritt
und starr am Brückenteil 5 befestigt
ist und zumindest Abschnittsweise eine kreisförmige zylindrische Form hat.
Vom Befestigungspunkt 137 aus ruht der biegsame Gurt 136 zumindest
Bereichsweise auf der Außenseite
des vortretenden Teils 138 auf.
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Als
Alternative zu den flexiblen Gurten 131 und 136 und
den abschnittsweise kreisförmigen
zylindrischen vortretenden Teilen 133 und 138 können Kugel-
oder Rollenlager zur Befestigung der Feder am zweiten Zwischenteil
bzw. dem Brückenteil 5 verwendet
werden. Andere Schwenkverbindungen sind ebenfalls denkbar.
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In
der Nähe
des Befestigungspunkts 134 ist an einem Ende des Arms 135 ein
L-förmiger
Tragarm 139 befestigt, dessen Endabschnitt an einem Rollenelement 140 anliegt,
welches in der Position des vorstehenden Teil 133 und vorzugsweise
konzentrisch zur kreisförmigen
zylindrischen Außenfläche des
vorstehenden Teils befestigt ist. Anstelle der L-Form kann der Tragarm 139 auch
eine abweichende Form haben. Der Tragarm 139 kann auch
am Arm 135 auch an anderer Stelle, beispielsweise in der
Nähe des
vorstehenden Teils 138 befestigt sein.
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Die
beschriebene Konstruktion ist so, dass der Arm 135 und
der an ihm befestigte Tragarm 139 ständig bestrebt sind, sich in 6 im
Gegenuhrzeigersinn zu drehen, so dass der Tragarm dauernd am Rollenbauteil 140 anliegt.
Als weitere Verriegelungsmöglichkeit
ist auf dem zweiten Zwischenteil 129 ein Anschlag 141 befestigt,
welcher verhindert, dass der Arm 135 und der mit ihm verbundene
Tragarm im Uhrzeigersinn zurück
schwingen können.
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Die
Zugkraft der Feder 120 stellt sicher, dass die ersten und
zweiten Zwischenteile 128 und 129 aufeinander
zu gezogen werden. Das bedeutet, dass bei Ausbildung der Gelenke 113 und 115 als
Rollenverbindung der Lenker 111 ortsfest bleibt.
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Der
in 6 gezeigte Feder-Kompensationsmechanismus kann
an das auf den Sitz einwirkende Gewicht dadurch angepasst werden,
dass die Federkonstante der Feder 120 in gleicher Weise
wie beim Feder-Kompensationsmechanismus gemäß den 1 bis 3 eingestellt
wird. Der erste Zwischenteil 128 ist in diesem Falle starr
am Brückenteil 5 des
Sitzes 6 angeschlossen.
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Der
in 6 gezeigte Feder-Kompensationsmechanismus kann
jedoch auch in anderer Weise eingestellt werden. Zu diesem Zweck
ist der Brückenteil 5 des
Sitzes in senkrechter Richtung relativ zum ersten Zwischenteil 128 verschieblich.
Dies ist schematisch in 7 veranschaulicht. In 7 sind
Teile, welche funktionell den Teilen des in 6 gezeigten
Feder-Kompensationsmechanismus entsprechen mit gleichen Bezugszeichen,
jedoch mit angefügtem „a" gekennzeichnet.
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Wenn
der Brückenteil 5a durch
die Last G belastet wird, wird sich der Brückenteil relativ zum ersten
Zwischenteil 128a solange in Abwärtsrichtung bewegen, bis die
vom Brückenteil
durch die Feder 20a ausgeübte Gegenkraft gleich der Last
G ist. In dieser Situation ist der Brückenteil 5a relativ
zum ersten Zwischenteil 128a festgelegt. Diese Einstellung, welche
als Selbsteinstellung anzusehen ist, entspricht der Einstellung
der Distanz A zur Last G in der oben erwähnten Formel Gd = c·A·R (siehe
auch 3 und 4a und 4b).
Die Federkonstante C, die Distanz d und der Abstand R können nunmehr konstant
bleiben.
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Die
Fixierung des Brückenteils 5, 5a relativ zum
ersten Zwischenteil 128, 128e kann mit dem Fachmann
bekannten unterschiedlichen Verriegelungsmechanismen verwirklicht
werden.
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Es
ist möglich,
einen abweichenden Feder-Kompensationsmechanismus oder auch einen abweichenden
Typ der Ausgleichsvorrichtung anstelle des vorbeschriebenen Feder-Kompensationsmechanismus
zu verwenden.
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Denkbar
ist auch, dass nicht nur der Sitz 6 des Stuhls, sondern
auch die Armauflagen eines Stuhls mit einem Ausgleichsmechanismus
versehen werden, mittels dessen eine „Schwebe-Wirkung" erzielt wird.
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Gemäß der der
Erfindung zugrunde liegende Grundidee ist wesentlich für den Benutzer
eines Stuhls oder dergleichen, dass die Bewegungen so leicht wie
möglich
einsetzen. Tatsache ist, dass je leichter der Benutzer Bewegungen
einleitet, er solche Bewegungen um so öfter ausführt. Im Hinblick auf die im
Feder-Kompensationsmechanismus auftretenden Reibungen ist es jedoch
nicht möglich,
den Sitz ohne einen gewissen Kraftaufwand zu verschieben.
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Die
Einstellung des Feder-Kompensationsmechanismus (der Federkonstanten
der Feder oder der Position des Brückenteils des Sitzes relativ
zum ersten Zwischenteils des Lenkermechanismus) kann auch elektronisch
erfolgen. Der Feder-Kompensationsmechanismus kann kontinuierlich
(möglicherweise
mit gewisser zeitlicher Verzögerung)
an das Gewicht des Benutzers Stuhls angepasst werden.
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Vorstehend
ist die Erfindung im Zusammenhang mit einem Bürostuhl beschrieben. Die Erfindung
ist jedoch nicht auf einen solchen Bürostuhl be schränkt, sondern
erstreckt sich auch auf andere Sitzmöbel, beispielsweise einfache
Sessel oder Stühle.