EP2858535A1

EP2858535A1 - Rückstellvorrichtung zum selbsttätigen einstellen der rückstellkraft

Info

Publication number: EP2858535A1
Application number: EP13785390.9A
Authority: EP
Inventors: Josef GLÖCKL
Original assignee: Aeris GmbH
Current assignee: Aeris GmbH
Priority date: 2012-10-19
Filing date: 2013-10-21
Publication date: 2015-04-15
Anticipated expiration: 2033-10-21
Also published as: WO2013186157A1; WO2014060609A1; US20150130239A1; DE102013102034A1; EP2858535B1; US9867472B2; EP2830464B1; EP2830464A1; DE102013102034B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rückstellvorrichtung für einen Pendelstuhl zum selbsttätigen Einstellen der Pendelrückstellkraft der Pendelsäule des Pendelstuhls in Abhängigkeit von dem Körpergewicht eines Sitznutzers, wobei die Rückstellvorrichtung folgendes aufweist: ein elastisch verformbares Formteil mit einer Ausnehmung zur Aufnahme der Pendelsäule, eine Formteilaufnahme in dem das Formteil aufgenommen ist, wobei im Formteil zur Verformbarkeit eine oder mehrere Ausnehmungen und/oder Hohlräume ausgebildet sind, so dass die Pendelsäule abhängig vom Körpergewicht des Sitznutzers mehr oder weniger stark in das Formteil eintaucht und dabei in seine Ausnehmungen und/oder Hohlräume deformiert, wodurch die Federcharakteristik der Rückstelleinrichtung entsprechend selbsttätig eingestellt wird.

Description

Rückstellvornchtung zum selbsttätigen Einstellen der Rückstell kraft

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Rücksteilvorrichtung gemäß Anspruch 1 sowie ein Sitzmöbel mit einer Rücksteilvorrichtung nach Anspruch 14. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Pendel- Rücksteilvorrichtung mit einem elastisch deformierbaren Gelenkkörper für Sitzmöbel mit einem Sitz und einer Säule zum Ausüben von Pendelbewegungen des Sitzes, wobei sich die Federcharakteristik und damit die Rückstellkraft der Rücksteilvorrichtung abhängig vom Körpergewicht des Sitznutzers selbsttätig einstellt. Ferner kann die erfindungsgemäße Rücksteilvorrichtung für alle Anwendungsbereiche verwendet werden, bei denen die eine laterale Rückstellkraft bei einer lateralen Auslenkung gewichtsabhängig einstellbar sein soll. Ein Vorteil an einer Vorrichtung zum selbsttätigen Einstellen der Federcharakteristik und der daraus resultierenden Rückstellkraft ist die Vermeidung einer zu großen oder zu geringen Auslenkungsweite eines Pendelsitzes. Durch die korrekte d.h. auf das Körpergewicht des Sitznutzers angepasste Auslenkung bei den Pendelbewegungen können Gesundheitsschäden wie zum Beispiel eine Überforderung der ligamentären Strukturen der Lendenwirbelsäule, welche zu einer Protrusion der Bandscheiben in Bereich S1/L5 bzw. L5/L4 oder sogar zu einem Bandschei- benprolaps führen können, vermieden werden. Deshalb ist für die bestmögliche Nutzung eines aktiv dynamischen Sitzes die korrekte Einstellung des Widerstands gegen die seitliche (laterale) Auslenkung von hohem Nutzen für die Gesundheit des Sitznutzers. Aus der EP 1 106 111 A1 ist ein gattungsgemäßes Sitzmöbel bzw. ein Pendelstuhl bekannt, bei dem eine Rücksteilvorrichtung, insbesondere für einen Barhocker mit einem Sitzteil, einem Zwischenteil und einem Fußteil offenbart wird, bei dem das Zwischenteil federnd ausgebildet und am Fußteil kippbar und rückstellbar gelagert ist. Ferner ist ein bewegliches Sitzmöbel der genannten Gattung mit einer Rück- stellvorrichtung an seinem Fußteil auch aus der europäischen Patentschrift EP 0 808 116 B1 bekannt. Diese Rücksteilvorrichtung ist so ausgebildet, das mittels einer vom Sitznutzer betätigbaren Stellschraube die Rückstellkraft individuell eingestellt werden kann. Dadurch ist es dem Sitznutzer in Abhängigkeit seines Körpergewichts möglich, die Pendelauslenkungen und die Rückstellkraft des Pendelgelenkes mittels der Stellschraube einzustellen. Nachteilig an dieser Vorrichtung ist, dass diese Einstellung nur vorgenommen werden kann, wenn der Sitznutzer den Stuhl nicht benutzt. Vielmehr muss der Benutzer vom Pendelhocker aufstehen, diesen um- drehen und dann mittels der Stellmutter die Rückstell kraft solange erhöhen oder erniedrigen, bis die richtige Einstellung gefunden wurde.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die einmal vorgenommene Einstellung des einen Sitznutzers für einen anderen Sitznutzer mit unterschiedlichem Kör- pergewicht nicht passt und dieser die Einstellung auf seine Bedürfnisse anpassen muss.

Darüber hinaus erschließt sich den Sitznutzern nicht ohne weiteres, dass eine solche individuelle Einstellung im Hinblick auf ihr Körpergewicht und die dazu passende Rückstellkraft überhaupt vorgesehen ist. Das Maß der Auslenkung bei Pendelbewegungen ist für die Benutzung eines Pendelhockers jedoch von grundlegender Bedeutung. Ist die Rückstellkraft für eine Person mit einem bestimmten Körpergewicht eingestellt, so kann eine Person mit geringerem Gewicht den Sitz nur mit Schwierigkeiten auslenken. Folglich kippt der Sitz beim Hinwenden nicht nach vorne, und die positive Wirkung eines Kippens des Beckens nach vorne und die damit verbundene Vermeidung eines Rundrückens tritt nicht ein. Ist andererseits die Rückstellkraft zu gering und damit zu weich eingestellt, so wird eine Person mit höherem Körpergewicht das Sitzen als„instabil" empfinden und zu große Pendelbewegungen ausführen. Folglich ist diese Person ständig bemüht, -ihr Gleichgewicht zu halten, und muss somit die Sitzposition muskulär in der Lendenwirbelsäule stabilisieren, um das Wegkippen des Sitzes auszugleichen.

In der DE 10 2009 019 880 A1 wird daher ein Sitzmöbel mit einem Sitz und einer Pendeleinrichtung zum Ausüben von Pendelbewegungen des Sitzes mit einer Vorrichtung zum selbsttätigen Einstellen der Pendelrückstellkraft in Abhängigkeit von dem Gewicht einer den Sitz benutzenden Person offenbart. Dieses Sitzmöbel weist einen Sitz, ein Federbein, einen Fuß, und eine Pendeleinrichtung auf sowie eine Vorrichtung zum selbsttätigen Einstellen der Pendelrückstellkraft. Dieses Sitzmöbel derart ausgebildet, dass durch tieferes Einsinken des den Sitz tragenden Federbeins bei einem höheren Körpergewicht des Benutzers der Hebelarm in einem unteren Lager der Mittelsäule verlängert wird, wodurch der 5 Widerstand der seitlichen Auslenkung mit zunehmenden Körpergewicht des Sitznutzers zunimmt.

Wie der DE 10 2009 019 880 A1 ferner zu entnehmen ist, weist die Vorrichtung eine komplexe Struktur auf. Es werden ein Lagergehäuse, mehrere in der Hal-

10 terung angeordnete Gummilager, ein entlang der Gummilager bewegbares

Steuerelement und eine obere radial umlaufende Gummidichtung verwendet, um die Vorrichtung nach Außen zu verschließen. Ferner weist die Vorrichtung eine Schraubenfeder auf, auf der sich das Steuerelement abstützt. Abhängig vom dem Körpergewicht des Sitznutzers und der Federkonstante der Schrau-

15 benfeder ergibt sich folglich die Eindringtiefe des Steuerelementes in das Lagergehäuse.

Nachteilig bei der Rückstellvorrichtung aus der DE 10 2009 019 880 A1 ist, dass diese als Mittel zum Regulieren der Eindringtiefe eine Schrau- ben(druck)feder verwendet und diese überwiegend eine Rückstellkraft in axia- 20 ler Richtung erzeugt. Je nach Eindringtiefe ergeben sich unterschiedliche Biegemomente und wird die axial zu betätigende Schraubenfeder auch tordiert. Ferner ist die Rückstellvorrichtung komplex aufgebaut und deren Eigenschaften werden durch das Zusammenspiel der diversen zueinander beweglichen Bau- > - teile bestimmt. Infolge der Relativbewegung zwischen dem Steuerelement und 25 den Gummilagern kann es auch zu mechanischem Abrieb kommen.

Ausgehend von dieser Vorrichtung ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine alternative Rückstellvorrichtung zum selbsttätigen Einstellen der Rückstellkraft vorzusehen, die weniger komplex aufgebaut ist und vorbesagte Nachteile überwindet. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Anzahl 30 der benötigten Bauteile zu reduzieren und eine kostengünstige Lösung bereit- zustellen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein die seitliche (late- rale) Rückstellkraft erzeugendes Element als ein elastisch verformbares bzw. deformierbares Formteil ausgebildet ist, welches über eine oder mehrere Ausnehmungen und/oder Hohlräume verfügt, die derart geformt sind, dass die Pendelsäule des Pendelstuhls abhängig vom Körpergewicht des Sitznutzers das Formteil stärker oder weniger stark deformiert, wodurch sich die Ausneh- mungen und/oder Hohlräume in ihrem Volumen verringern und dadurch die Biegesteifigkeit erhöht wird. Anders ausgedrückt wird die richtungsabhängige Federcharakteristik des Formteils verändert. Auf diese Weise stellt sich die Rückstellkraft entsprechend selbsttätig ein. Mit Vorteil wird dabei das mit dem Formteil zusammenwirkende Stuhlbeinende, welches in dem Formteil aufge- nommen und dort befestigt ist, vollständig von dem Formstoff umgeben. Als Formstoff wird bevorzugt ein inkompressibles bis schwach kompressibles Material verwendet.

Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist es somit ein elastisch verformbares Formteil aus einem Formstoff (Material) bereitzustellen, dessen Poissonzahl (Querkontraktionszahl) zwischen 0,44 und 0,5 bevorzugt nahe bei 0,5 liegt oder besonders bevorzugt 0,5 beträgt. Dadurch wird sichergestellt, dass die elasti- ^" sehe Verformung im Wesentlichen aufgrund der Ausnehmungen, wie z.B. Spalten oder Hohlräume bewerkstelligt werden kann. Ein Stuhlbein, welches in eine Formteilaufnahme mit einem vollständig gefüllten inkompressiblen Formteil d.h. ohne Hohlräume oder Ausnehmungen eingebracht ist, ließe sich nahezu nicht bewegen oder lateral auslenken.

Mittels eines Formteils mit Ausnehmungen und/oder Hohlräumen werden definierte Bewegungsmöglichkeiten geschaffen. Je nachdem wo Ausnehmungen vorhanden sind, kann der Formstoff dahin verdrängt und deformiert werden, so dass eine Beweglichkeit des Stuhlbeines in diese Richtung ermöglicht wird.

Es wurde weiter erkannt, dass die Elastomere, Gummi, Kautschuk, Silikone, TPE oder NBR geeignete Formstoffe zur Ausbildung des Formteils sind. Elastomere bestehen aus langkettigen Makromolekülen, die durch kovalente Pri- märbindungen weitmaschig und statistisch verteilt vernetzt sind. Über den Vernetzungsgrad sowie den Polymerisationsgrad, der ein Maß für die Länge der Makromoleküle ist, können die Werkstoffeigenschaften wie Festigkeit und die Federcharakteristik eingestellt werden. Der Abstand zwischen den Vernetzungspunkten, dies ist die Länge eines freien Kettensegmentes, liegt bei 5 - 20 Kohlenstoffatomabständen. Aufgrund der Vernetzungen sind Elastomere nicht plastisch formbar. Im unbeanspruchten Zustand sind die Makromoleküle aufgrund der Drehbarkeit um ihre Bindungsachse zwischen den Kettengliedern stark verknäuelt. Ihre Orientierung im Raum ist ungerichtet. Dies ist der Zustand der höchsten Entropie und damit der statistisch wahrscheinlichste Gleichge- wichtszustand bei Gebrauchstemperatur, wodurch Elastomere eine amorphe isotrope Struktur aufweisen.

Elastomere sind praktisch inkompressibel, so dass ihre Poisson-Zahl v = 0,5 beträgt. Wird z.B. ein elastomerer Formstoff in die im Formteil vorgesehenen Hohlräume oder Ausnehmungen deformiert oder verdrängt, so stellt sich eine Rückstellkraft ein und der Formstoff versucht in seinen ursprünglichen Ausgangszustand zurückzukehren. Die Vernetzungsstellen sowie die Kettenver- schlaufungen zwischen den Makromolekülen bleiben dabei bestehen. Sie verhindern das Auseinandergleiten des Werkstoffes und sind die Ursache dafür, dass der Werkstoff sich fast vollständig reversibel in die vorhergehende Form zurückverformt. Die Ausrichtung der Makromoleküle durch das Strecken geht einher mit einer Verminderung der Entropie. Es entsteht dadurch eine rückwirkende Kraft, die die Makromoleküle wieder in den Zustand höherer Entropie, also den unverformten Zustand führt.

Dieser Effekt wird erfindungsgemäß dazu genutzt, dass durch die Ausbildung geeigneter Ausnehmungen und Hohlräume im Formteil eine gewünschte axiale und vorzugsweise davon abhängige lateral Rückstellkraft erzeugt werden kann.

Dabei treten die folgenden weiteren Effekte auf: a) Abhängig von der axialen Deformierbarkeit des Formteils kann so der effektive Hebelarm des Stuhlbeines verkürzt und die laterale Federcharakteristik selbsttätig eingestellt werden; b) ferner wird durch die körpergewichtsabhängige Deformierung des Formstoffes in die Ausnehmungen die Beweglichkeit des Stuhlbeins im Form- stoff entsprechend dem Grad der Deformation eingeschränkt .

Erfindungsgemäß wird daher eine RückStellvorrichtung für einen Pendelstuhl zum selbsttätigen Einstellen der Federcharakteristik und damit der Pendelrück- stellkraft in Abhängigkeit von dem Körpergewicht eines Sitznutzers bereitgestellt, wobei die Rücksteilvorrichtung ein Formteil mit einer Aufnahme für die Pendelsäule aufweist, sowie eine Formteilaufnahme, in die das Formteil aufgenommen ist. Das Formteil weist eine oder mehrere Ausnehmungen und/oder Hohlräume auf, wodurch es elastisch verformbar ist, so dass die im Formteil befestigte Pendelsäule hin- und her bewegt werden kann. Abhängig vom Körpergewicht des Sitznutzers wird das Formteil stärker oder weniger stark axial deformiert. Da die Hohlräume mit zunehmendem Körpergewicht von dem verdrängten Formstoff gefüllt werden, wird die Beweglichkeit des Stuhlbeins im Formteil eingeschränkt und ändert sich die Federcharakteristik selbstständig mit der Folge, dass der deformierte Formstoff biegesteifer wird und sich die Rück- stellkraft beim Auslenkeri erhöht. Das elastisch verformbare Formteil ist daher in einer zur Pendelsäule parallelen (axialen) Richtung elastisch verformbar, so dass die Pendelsäule in dieser axialer Richtung in die Formteilaufnahme eintauchen kann. Weiter bevorzugt ist es, dass mit zunehmender Eintauchtiefe des Stuhlbeins in die Formteilaufnahme das Formteil eine höhere Rückstellkraft in lateraler Richtung erzeugt, sobald das Stuhlbein bei einer Pendelbewegung lateral ausgelenkt wird.

Vorteilhaft ist es, wenn das Formteil in einer zur axialen Ausrichtung der Pen- delsäule lateralen Richtung elastisch hin- und her bewegbar ist. Weiter bevorzugt ist es, wenn sich die Formteilseitenwand des Formteils umfänglich gegen die Stützwände der Formteilaufnahme seitlich abstützt, derart dass die Stützwände ein Gegenlager für das Formteil bilden, sobald die Pendelsäule hin- und herpendelt. In einer vorteilhaften Ausgestaltung liegt das Formteil formschlüssig mit seiner Formteilseitenwand gegen die Innenseite der Stützwände an, wodurch ein stabiler und sicherer Sitz zwischen dem Formteil und der Formteilaufnahme erzielt wird.

Bevorzugt werden mehrere spaltenförmige Ausnehmungen im Formteil ausge- bildet und erstrecken sich bis an die Oberseite des Formteils. Alternativ oder zusätzlich können auch mehrere röhrenförmige Ausnehmungen im Formteil ausgebildet werden, die sich bis an dessen Oberseite erstrecken. Sofern sich die Ausnehmungen oder Spalte bzw. Schlitze bis an die Oberseite erstrecken, erfolgt automatisch eine Entlüftung der eingeschlossenen Luft beim Deformie- ren des Formteils.

Weiterhin können mehrere spalten- oder röhrenförmige Ausnehmungen im Formteil querverlaufend ausgebildet sein und sich bis an die Formteilseitenwand erstrecken.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Hohlraum zwischen der Unter- seite des Formteils und dem Boden der Formteilaufnahme ausgebildet ist, wobei vorzugsweise im Boden eine Entlüftungsöffnung vorgesehen ist.

In der Formteilaufnahme können auch eine oder mehrere individuell einstellbare Auslenkungsbegrenzungen ausgebildet sein, um das Maß der Verformung des Formteils und damit die Federcharakteristik in die entsprechende Auslenkungsrichtung individuell einstellen zu können.

Günstigerweise weist die Formteilaufnahme der Rücksteilvorrichtung eine Stell- schraube auf, um das Formteil in seiner Tiefe in der Formteilaufnahme einstellen und dadurch die laterale Rückstellkraft justieren zu können. Wird das Formteil tiefer eingeschraubt, so wird ein Bereich des Formteils in der Formteilaufnahme zwischen den Seitenwänden eingespannt, wodurch die Federcharakteristik so verändert wird, dass eine erhöhte Rückstellkraft bei sonst gleicher Pendelauslenkung erzeugt wird.

Weiter vorteilhaft ist es, wenn die Formteilaufnahme der Rücksteilvorrichtung ferner eine über eine Stellschraube einstellbare Feder aufweist, auf der das Formteil auflagert. Mit der Stellschraube kann die Feder individuell vorgespannt werden, so dass dadurch die Lage des Formteils in der Formteilaufnahme und die gewünschte Eintauchtiefe bei einem bestimmten Körpergewicht eingestellt werden kann.

Erfindungsgemäß wird auch ein Pendelstuhl mit einer lateral auslenkbaren Pendelsäule und einem an der Pendelsäule angebrachten Sitz sowie einem Fußteil vorgeschlagen, wobei am Fußteil die erfindungsgemäße Rückstellvor- richtung angeordnet ist und die Pendelsäule mit der RückStellvorrichtung so verbunden ist, dass sich die entsprechende Federcharakteristik und Rückstellkraft abhängig vom Körpergewicht des Sitznutzers selbsttätig einstellt.

Die besondere Ausgestaltung der erläuterten Rücksteilvorrichtung ist nicht einem bestimmten Sitzmöbel vorbehalten, vielmehr kann sie an jedem Sitzmöbel wie z.B. einem Sitzmöbel mit Gasdruckfeder verwendet werden.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren nä- her dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Pendelstuhl mit einer Rückstellvorrichtung,

Fig. 2 erste Ausführungsformen einer Rückstellvorrichtung mit

Aufsichten auf die Formteile,

Fig. 3 alternative Ausführungsformen einer Rückstellvorrichtung mit Aufsichten auf die Formteile,

Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Rückstellvorrichtung, Fig. 5 eine schematische Darstellung der Funktionsweise eines alternativen Ausführungsbeispiels einer Rückstellvorrichtung,

Fig. 6 eine schematische Darstellung der Funktionsweise eines alternativen Ausführungsbeispiels einer Rückstellvorrichtung,

Fig. 7 weitere Ausführungsbeispiele von in der Höhe einstellbaren

Rücksteilvorrichtungen mit einer Stellschraube,

Fig. 8 ein Ausführungsbeispiel ähnlich der Figur 7 mit einer auf einer Feder gelagerten und in der Höhe einstellbaren Rückstellvorrichtung,

Fig. 9 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Rückstellvorrichtung mit Auslenkungsbegrenzungen,

Fig. 10 ein alternatives Ausführungsbeispiel einer Rückstellvorrichtung mit einer manuellen Einstellmöglichkeit der Federcharakteristik,

Fig. 1 1 ein alternatives Ausführungsbeispiel einer Rückstellvorrich- tung mit einem Formteil mit einer asymmetrischen Federcharakteristik und

Fig. 12 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Rücksteilvorrichtung mit einer exzentrischen Lagerung der Pendelsäule.

Ausführliche Beschreibung von in den Figuren dargestellten

Ausführungsbeispielen

Gleiche Bezugszeichen in unterschiedlichen Figuren weisen auf gleiche Bautei- le, Komponenten oder Merkmale hin. Fig. zeigt einen Pendelstuhl 2 mit einem Sitz 4, der am oberen Ende einer Pendelsäule 3 befestigt ist. Die Pendelsäule 3, die im Folgenden auch als Stuhlbein 3 bezeichnet wird, ist in einer lateralen Richtung L', L" hin- und her bewegbar am Fußteil 5 mittels einer Rücksteilvorrichtung 1 befestigt. Die Pfeile L', L" deuten die kurvenförmige Bewegung in Lateralrichtung L an, die der Sitz4 bei Pendelbewegungen der Pendelsäule 3 ausführt. Der Richtungspfeil H gibt die Höhenrichtung an, die der Axialausrichtung A der Pendelsäule im Ruhezustand entspricht. Der Richtungspfeil L ist zur Höhenrichtung H orthogonal ausgerichtet und gibt die horizontalen Komponente der Lateralbewegung an. Der Sitz 4 ist mit der Pendelsäule 3 in Fig. 1 einmal in der Ruhestellung und einmal in einer um die Auslenkungsweite AL ausgelenkten Position gezeigt. In dieser Position stellt sich in der Rücksteilvorrichtung 1 eine laterale Rückstellkraft ein, die von der richtungsabhängigen Federcharakteristik (Elastizitätsmodul) der RückStellvorrichtung 1 abhängt.

In Fig. 2 sind erste Ausführungsbeispiele der Rücksteilvorrichtung 1 gezeigt. Die RückStellvorrichtung 1 weist ein Formteil 10 auf, welches in dem vorliegenden Beispiel aus einem inkompressiblen Elastomer gebildet ist. Das Formteil 10 ist in eine trichterförmige Formteilaufnahme 20 eingeformt und stützt sich mit seiner Formteilseitenwand 11 gegen die Seitenwand der Formteilaufnahme 20 ab, welche im Folgenden als Stützwand 21 bezeichnet wird. Die trichterförmige Aufnahme bildet einen in Höhenrichtung H festen Halt für das Formteil 20. Im Formteil 20 ist in der Ausnehmung 2 das Ende der Pendelsäule 3 befestigt und vollständig vom Formstoff umhüllt. Zwischen der Unterseite 14 des Formteils 0 und dem Boden 22 der Formteilaufnahme 20 befindet sich ein Hohlraum 15'. Ferner ist eine radial um das Stuhlbeinende umlaufende V-förmige Ausnehmung 5 im Formteil 10 vorhanden. Dadurch kann die Pendelsäule 3 um den unteren Pendeldrehpunkt 8 hin- und her bewegt werden. Der untere Pendeldrehpunkt 8 befindet sich in der linken Ansicht der Fig. 1 in einer Höhe H1. Diese Ansicht zeigt die Rücksteilvorrichtung 1 in ihrer nicht belasteten Position. Wird, wie in der rechten Ansicht der Fig. 2 gezeigt, eine Gewichtskraft F eines Sitznutzers über das Stuhlbein 3 in das Formteil 10 eingeleitet, so taucht der Pendeldrehpunkt 8 in Höhenrichtung H um den Betrag ΔΗ in die Formteil- aufnähme 20 ein. Dieser Betrag ΔΗ wird als Eindringtiefe E bezeichnet. Weiter ist in der rechten Ansicht der Fig. 2 erkennbar, dass der Formstoff des Formteils 1 in den Hohlraum 1 und in den V-förmige Spalt 15 deformiert bzw. verdrängt wurde. Auf diese Weise wandert der Pendeldrehpunkt 8 in Höhenrichtung nach Unten. Es besteht dann nur noch eine verminderte Beweglichkeit der Pendel- säule (3) in Lateralrichtung L. Wird die Pendelsäule 3 in der linken und der rechten Darstellung um die Auslenkungsweite AL, wie in Fig. 1 gezeigt, lateral ausgelenkt, so stellt sich eine entsprechend höhere Rückstellkraft in dem belasteten Fall ein im Vergleich zu der links dargestellten nicht belasteten Position.

Abhängig von dem Körpergewicht F eines Sitznutzers ändert sich dadurch selbsttätig die Federcharakteristik des Formteils 10 und die damit verbundene Rückstellkraft.

Am Boden 22 der Formteilaufnahme 20 befindet sich eine Entlüftungsöffnung 23, so dass die Luft im Hohlraum 15' beim Deformieren des Formteils 10 entweichen kann. In der rechten unteren Ansicht der Fig. 2 ist eine alternative Aus- führung der Ausnehmungen 15 in Form von röhrenförmigen Ausnehmungen gezeigt. Durch die spezielle Wahl der Form der Ausnehmungen 15 und des Hohlraumes 15' kann die Biegesteifigkeit und Federcharakteristik des Formteils 10 gezielt eingestellt werden. Die Federcharakteristik wird demnach bestimmt durch sowohl die Form und Anzahl der Ausnehmungen und Hohlräume als auch die geeignete Materialwahl des Formstoffes.

In Fig. 3 sind weitere alternative Ausführungsformen für die Ausbildung des Formteils 10 gezeigt. In der linken unteren Ansicht der Fig. 2 ist ein Formteil 10 mit 6 spaltförmigen Ausnehmungen 15 gezeigt. Diese erstrecken sich vom Stuhlbeinende radial nach Außen bis zur Formteilseitenwand 11. In der rechts unteren Ansicht sind statt der durchgehenden radialen Spalte 15 jeweils 4 röhrenförmige Ausnehmungen 15 in dem Formteil 10 ausgebildet.

In der Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Rücksteilvorrichtung mit quer verlaufenden Ausnehmungen 15 gezeigt. In dem vorliegenden Beispiel sind diese umlaufend in zwei zueinander beabstandeten Ebenen angeordnet, wodurch sich eine gute Kippbarkeit der Pendelsäule ergibt.

In den Fig. 5 und 6 sind weitere Ausführungsbeispiel einer Rücksteilvorrichtung 1 gezeigt, bei denen das Formteil 10 eine sanduhrenähnliche Form aufweist und in der Mitte eingeschnürt ist, wodurch sich ein besonders guter Sitz des Formteils 10 in der Formteilaufnahme 20 ergibt. Ferner ist eine schematische Darstellung der Funktionsweise dieser Ausführungsbeispiele erläutert. Erkennbar ist, dass im belasteten Zustand, der jeweils in den rechten Ansichten der Fig. 5 und 6 dargestellt ist, der Bewegungsraum für Pendelbewegungen eingeschränkt ist, sobald der Pendeldrehpunkt 8 um die Eindringtiefe E in die Formteilaufnahme 20 eingetaucht wurde. Auch der zur Stützwand 21 vorbleibende Abstand hat sich vom Wert X1 auf den Wert X2 verringert. Folglich wird sich selbsttätig bei Belastung durch den Sitznutzer eine höhere Biegesteifheit einstellen.

In Fig. 7 werden weitere Ausführungsbeispiele einer in der Höhe einstellbaren Rückstellvorrichtung 1 mit einer Stellschraube 24 gezeigt. In diesem Fall lässt sich das Ausnehmungen aufweisende Formteil 10 mittels einer Stellschraube 24 in der Höhe in der Formteilaufnahme 20 einstellen. Auf diese Weise kann die gewünschte Biegesteifigkeit des Formteils 10 auf das gewünschte Maß eingestellt werden. Wird das Formteil zum Beispiel vollständig in die Formteilaufnah- me eingeschraubt, verkürzt sich die effektive Federarmlänge der Pendelsäule 3 und kann das Formteil 20 auch nicht so stark deformiert werden. Im rechten Beispiel in Fig. 7 kann das Formteil 10 z.B. unter entsprechender Zugspannung gegen die trichterförmige Stützwand 21 gespannt werden, wodurch sich die Grundeinstellung der Biegesteifigkeit des Formteils 10 erhöht. Die Wirkungs- weise des Formteils 10 unter der Last eines Körpergewichtes folgt den zuvor beschriebenen Prinzipien.

Fig. 8 ist eine Weiterbildung aus Fig. 7, bei der die Lageposition ebenfalls mittels einer Stellschraube 24 veränderbar ist, wobei das Formteil 10 hier auf einer Feder 25 auflagert und abhängig vom Körpergewicht des Sitznutzers und der Vorspannung der Feder 25 auf ein gewünschtes Maß in die Formteilaufnahme 20 eintauchen kann. Auf diese Weise kann der mit der Erfindung verbundene Effekt optimiert werden, da durch Kombination des mit den zuvor beschriebenen Ausnehmungen versehenen Formteils 10 mit der Feder 25 die Gesamtfedercharakteristik der Rücksteileinrichtung 1 sowohl in axialer als auch in latera- ler Richtung besonders gut eingestellt werden kann.

Die Fig. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Rücksteilvorrichtung 1 mit Auslenkungsbegrenzungen, um die Federcharakteristik der Rücksteilvorrichtung 1 in unterschiedliche Pendelrichtungen unterschiedlich einstellen zu können. Es ist bei manchen Anwendungen wünschenswert unterschiedlich starke Rück- stellkräfte abhängig von der Pendelrichtung zu erzielen. So ist es von Vorteil, wenn Pendelbewegungen nach Rückwärts eine höhere Rückstellkraft erzeugen und damit eine höhere Sicherheit für den Sitznutzer gewährleistet ist.

Dies lässt sich einerseits durch eine anisotrope Ausbildung des Formteils erzeugen, das beispielsweise aus Materialien mit unterschiedlicher Poissonzahl zusammengesetzt sein kann oder durch richtungsabhängige Anbringung von Ausnehmungen. Alternativ oder ergänzend können Auslenkungsbegrenzungen 30 vorgesehen werden. In der Fig. 9 sind beispielsweise 5 Segmente umlaufend an der Formteilaufnahme 20 ausgebildet, die sich gegen das Fußteil 5 un- terschiedlich stark verspannen lassen. Hierzu können Spannschrauben 26 verwendet werden, die in entsprechenden Ausnehmungen am Fußteil 5 montiert sind und mit Hilfe eines passenden Drehwerkzeuges in die gewünschte Position gedreht werden können. So lässt sich die gewünschte Federcharakteristik der Rückstellvorrichtung 1 segmentweise (abhängig von der eingestellten Span- nung) einstellen.

In der Fig. 10 ist eine weitere Möglichkeit offenbart die grundsätzliche Einstellung der Federcharakteristik unabhängig von der selbsttätigen Einstellung (durch das Formteil 10) der Rückstellvorrichtung 1 einstellen zu können. Das hier gezeigte Formteil 0 ist in eine Formteilaufnahme 20 eingebracht, die um- laufend über eine Vielzahl von Federzungen 27 verfügt. Die Federzungen werden von einer am Außenumfang angebrachten Schlauchklemme 28 eingespannt. Die Schlauchklemme kann mittels einer Exzenterschraube 29 im Durchmesser eingeschnürt werden, wodurch der Formstoff in die Ausnehmungen 15 deformiert wird und die Biegesteifigkeit erhöht wird. Dadurch wird die Federcharakteristik der RückStelleinrichtung einstellbar.

In Fig. 1 1 wird ein alternatives Ausführungsbeispiel einer Rückstellvorrichtung 1 mit einem Formteil 10 gezeigt in welches ein Formteil 10' mit einer hofieren Härte als das Formteil 10 eingebracht ist. Das hier verwendete Formteil 10' ist als sichelförmiges Teil in dem Bereich des Formteils 10 angeordnet, in dem die Auslenkung stärker eingeschränkt werden soll (z.B. in Richtung einer Rückenlehne). Das Formteil 10' kann d in das Formteil 10 durch Umspritzen oder mechanischen Einbringen aufgenommen sein. Auf diese Weise erhält man eine asymmetrische Federcharakteristik.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Rückstellvorrichtung 1 ist in Fig. 12 ge- zeigt, bei der eine exzentrischen Lagerung der Pendelsäule vorgesehen ist. Diese Ausbildung des Formteil 10, bei der die Ausnehmung 12 für die Aufnahme der Pendelsäule 3 exzentrisch oder jedenfalls außerhalb eines Symmetriemittelpunktes des Formteil 10 angeordnet ist, hat ebenfalls die Wirkung, dass das so ausgebildete Formteil 10 eine asymmetrische Federcharakteristik aufweist. Anstelle von Formteilen 10, 10' mit einem runden, ovalen und/oder sichelförmigen Querschnitt, können auch alternative Formen verwendet werden, sofern diese so ausgebildet sind, dass die oben beschriebene Wirkung erzielt wird. Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. So liegt es im Schutzbereich der beschriebenen Erfindung, die Gummielemente gegen geeignete andere Materialien zu ersetzen. Ferner können statt einem Stuhlbein auch mehrere (bewegliche) Stuhlbeine mit der Rückstellvorrichtung verbunden sein.

Weiter kann die Rückstellvorrichtung nach wenigstens einem oder mehreren der zuvor beschriebenen Merkmalen so ausgebildet sein, dass sich das Formteil in der Formteilaufnahme in der Höhe mittels einer Stellschraube einstellen lässt und/oder dass das Formteil auf einer Feder in der Formteilaufnahme in der Höhe beweglich gelagert ist. Auch denkbar ist, dass in der Formteilaufnahme eine oder mehrere individuell einstellbare Auslenkungsbegrenzungen (ausgebildet sind, um das Maß der Verformung des Formteils und damit die Rückstellkraft in die entsprechende Auslenkungsrichtung einstellen zu können.

* * * * * Bezuqszeichenliste:

1 Rückstellvomchtung

2 Pendelstuhl

3 Pendelsäule

4 Sitz

5 Fußteil

6 Feder

7 Sitz-Zentrum

8 Pendeldrehpunkt

10 Formteil

10' Formteil

11 Formteilseitenwand

12 Ausnehmung

13 Oberseite

14 Unterseite

15 Ausnehmungen

15' Hohlräume

20 Formteilaufnahme

21 Stützwand

22 Boden

23 Entlüftungsöffnung

24 Stellschraube

25 Feder Spannschraube

Federzunge

Schlauchklemme

Exzenterschraube

Auslenkungsbegrenzungen

Axialrichtung

Lateralrichtung

Lateralrichtungen der Pendelrichtung Auslenkungsweite

Höhenrichtung

Eintauchtiefe

Claims

Patentansprüche

1. Rücksteilvorrichtung (1) für einen Pendelstuhl (2) zum selbsttätigen Einstellen der Pendelrückstellkraft der Pendelsäule (3) des Pendelstuhls

(2) in Abhängigkeit von dem Körpergewicht eines Sitznutzers, wobei die Rücksteilvorrichtung (1) folgendes aufweist: a) ein elastisch verformbares Formteil (10) mit einer Ausnehmung (12) zur Aufnahme der Pendelsäule (3); b) eine Formteilaufnahme (20) in dem das Formteil (10) aufgenommen ist; wobei c) im Formteil (10) zur Verformbarkeit eine oder mehrere Ausnehmungen (15) und/oder Hohlräume (15') ausgebildet sind, so dass die Pendelsäule (3) abhängig vom Körpergewicht des Sitznutzers mehr oder weniger stark in das Formteil (10) eintaucht und dabei in seine Ausnehmungen (15') und/oder Hohlräume (15') deformiert wird, wodurch die Federcharakteristik der RückStelleinrichtung (1) entsprechend selbsttätig eingestellt wird.

Rücksteilvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil (10) aus einem vorzugsweise inkompressiblen Material mit einer Poissonzahl zwischen v = 0,44 und v = 0,5 ausgebildet ist, bevorzugt mit einer Poissonzahl von v = 0,5.

3. Rücksteilvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Formteil (10) aus einem Formstoff aus Elastomer, Gummi, Kautschuk, Silikon, TPE oder NBR geformt ist.

Rückstellvorrichtung (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil (10) in einer Höhenrichtung (H) elastisch verformbar ist, so dass die Pendelsäule (3) in einer Eintauchtiefe (E) in die Formteilaufnahme (20) eintauchen kann.

RückStellvorrichtung (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich mit zunehmender Eintauchtiefe (E) des Formteils (10) in die Formteilaufnahme (20) eine höhere Rückstellkraft in lateraler Richtung bei einer lateralen Pendelauslenkung ΔΙ_ der Pendelsäule (3) ergibt.

Rücksteilvorrichtung (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das elastisch verformbare Formteil (10) in einer zur Pendelsäule (3) lateralen Richtung elastisch verformbar ist.

Rückstellvorrichtung (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Formteilseitenwand (11) des Formteils (10) gegen die Stützwänden (21 ) der Formteilaufnahme (20) seitlich abstützt, derart dass die Stützwände (21) bei Pendelbewegungen der Pendelsäule (3) ein Gegenlager für das Formteil (10) bilden.

Rückstellvorrichtung (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil (10) formschlüssig mit seiner Formteilseitenwand (11) gegen die Innenseite der Stützwände (21) anliegt.

Rückstellvorrichtung (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere spaltenförmige und/oder röhrenförmige Ausnehmungen (15) im Formteil (10) ausgebildet sind und sich bis an dessen Oberseite (13) erstrecken.

10. Rückstellvorrichtung (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere spalten- und/oder röhrenförmige Ausnehmungen (15) im Formteils (10) ausgebildet sind und sich bis an dessen Formteilseitenwand (1 1) erstrecken.

11 . RückStellvorrichtung (1 ) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hohlraum (15') in Axialrichtung (A) zwischen einer Unterseite (14) und einem Boden (22) der Formteilaufnahme (20) ausgebildet ist.

12. Rücksteilvorrichtung (1 ) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil (10) eine in Lateralrichtung L asymmetrische Federcharakteristik aufweist, indem die Ausnehmung (12) für die Pendelsäule (3) exzentrisch oder außermittig im Formteil (10) angeordnet ist.

13. Rücksteilvorrichtung (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil (10) eine in Lateralrichtung L asymmetrische Federcharakteristik aufweist, die dadurch erzielt wird, dass ein gegenüber dem Formteil (10) härteres Formteil (10') partiell im

Formteil (10) eingebracht ist.

14. Pendelstuhl (2) mit einer lateral auslenkbaren Pendelsäule (3) und einem an der Pendelsäule (3) angebrachten Sitz (4) sowie einem Fußteil (5), wobei am Fußteil (5) eine Rücksteilvorrichtung (1) gemäß wenigstens ei- nem der Ansprüche 1 bis 14 angeordnet ist und die Pendelsäule (3) mit der Rücksteilvorrichtung (1) verbunden ist.

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