Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung der Sitzposition
eines Sitzmöbels, insbesondere eines Stuhls, mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
Sitzmöbel wie Schreibtischstühle bzw. -sessel oder dergleichen
werden häufig über einen längeren Zeitraum benutzt. Nach einer gewissen
Zeit können sich Ermüdungserscheinungen beim Benutzer einstellen. Diesen
Ermüdungserscheinungen kann der Benutzer begegnen, indem er von Zeit zu Zeit
eine veränderte Sitzhaltung einnimmt. Sofern er dies jedoch ohne Verstellung
des Sitzmöbels tut, kann die Bequemlichkeit beeinträchtigt werden. Beispielsweise
ist der Rücken dann nicht mehr durch die Rückenlehne in der vorgesehenen
Weise gestützt.
Sitzmöbel weisen Anlageflächen für den Körper
des Benutzers auf wie Sitzfläche, Rückenlehne oder dergleichen. Die Anlageflächen
sind in verschiedenen räumlichen Freiheitsgraden beweglich. Die Sitzfläche
kann auf einem elastischen Gasdruckdämpfer angeordnet sein. Für die Rückenlehne
kann ein in Neigungsrichtung elastischer Federarm vorgesehen sein. Mit der Einnahme
verschiedener Körperhaltungen ändert sich die jeweilige elastische Auslenkung,
was der Bequemlichkeit zugute kommt. Zu einer definierten Sitzhaltung mit einer
zugehörigen Belastung der Sitzfläche bzw. der Rückenlehne gehört
jedoch eine zuvor eingestellte definierte Sitzposition. Hierbei nehmen die Sitzfläche
und die Rückenlehne voreingestellte Neutrallagen in Höhe-, Neigungs- und
Kipprichtung ein. Kurzzeitige Veränderungen der Körperhaltung erzeugen
eine ebenso kurzzeitige elastische Veränderung der Sitzposition. Sobald der
Benutzer wieder seine gewöhnliche Haltung einnimmt, federn auch die Anlageflächen
wieder in ihre voreingestellte Neutrallage zurück. Es entsteht eine Sitzhaltung,
die zumindest im Mittel dauerhaft gleich ist.
Darüber hinaus können bei vorbekannten Sitzmöbeln die
Neutrallagen verschiedener Anlageflächen in verschiedenen räumlichen Freiheitsgraden
eingestellt werden. Beispielsweise kann die Neutrallage der Sitzfläche in Höhenrichtung
oder auch in einer Kipprichtung eingestellt werden. Auch die Neutrallage der Rückenlehne
kann im Freiheitsgrad der Neigungsrichtung eingestellt werden. Dies setzt jedoch
ein aktives Verhalten des Benutzers voraus. Durch Betätigung. eines Sperrhebels
oder eines Handrades kann die gewünschte Neutrallage entriegelt und mit Körperkraft
verstellt werden. Hierzu muß der Benutzer jedoch erkennen, daß eine Verstellung
der jeweiligen Neutrallage wünschenswert ist und diese Verstellung auch tatsächlich
herbeiführen.
Am Beispiel konzentrierter Schreibtischarbeit wird deutlich, daß
die Notwendigkeit der Verstellung der Sitzposition oft spät oder gar nicht
erkannt wird. Oft fühlt sich der Benutzer erst dann veranlaßt, eine Veränderung
vorzunehmen, wenn der Zustand der Ermüdung bereits eingetreten ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Einstellung
der Sitzposition eines Sitzmöbels anzugeben, welches die Belastung des Benutzers
senkt und den Komfort steigert.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
Hierzu wird vorgeschlagen, daß eine selbsttätige Verstellung
der Neutrallage einer Anlagefläche in einem Freiheitsgrad durch Veränderung
einer Belastung einer Anlagefläche in einem Freiheitsgrad seitens des Benutzers
mit seinem Körper ausgelöst wird.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß der Benutzer
im Regelfall kaum eine Veranlassung sieht, die Grundeinstellung des Sitzmöbels
zu verändern, daß er jedoch bei längerem Sitzen zumindest unbewußt
eine Veränderung seiner Sitzhaltung durchführt. Die Veränderung seiner
Sitzposition führt auch zu einer Veränderung des Belastungszustandes an
zumindest einer Anlagefläche. Durch Vor- und Zurücklehnen wird die Rückenlehen
unterschiedlich belastet. Durch gelegentliches Rücken auf der Sitzfläche
unterliegt auch diese veränderten Belastungen. Eine solche Veränderung
der Belastung wird herangezogen, um eine selbsttätige Verstellung zumindest
einer Neutrallage einer Anlagefläche in einem Freiheitsgrad auszulösen
und herbeizuführen.
Der Benutzer führt demnach unbewußt durch seine gelegentlich
vorgenommene Änderung der Körperhaltung eine Verstellung der Sitzposition
des Sitzmöbels herbei. Ohne bewußtes und aktives Zutun wird der Körper
wechselnden Neutrallagen der Sitzposition des Sitzmöbels ausgesetzt. Dies steigert
das Wohlbefinden und verringert die Ermüdung. Neben einem reinen Komfortgewinn
kann auch die Fähigkeit zur Konzentration über einen längeren Zeitraum
erhalten bleiben.
Es bietet sich eine Vielzahl von vorteilhaften Anwendungsmöglichkeiten:
Die Arbeitsfähigkeit am Schreibtisch, einer Werkbank oder dergleichen kann
ebenso gesteigert werden wie die Entspannung beim sitzenden Lesen eines Buches.
Vergleichbares gilt auch für Sitzmöbel am Beispiel eines Autositzes. Der
Zustand entspannter Konzentration kann über, einen längeren Zeitraum aufrechterhalten
werden.
In vorteilhafter Weiterbildung wird eine Verstellung der Neutrallage
der Anlagefläche selbsttätig durch Veränderung der Belastung der
gleichen Anlagefläche in dem gleichen Freiheitsgrad hervorgerufen.
Insbesondere ist eine Verstellung der Neutrallage der Sitzfläche in der Höhenrichtung
selbsttätig durch Veränderung der Belastung dieser Sitzfläche in
der Höhenrichtung vorgesehen. Durch wechselnde Be- und Entlastung der Sitzfläche
in der Höhenrichtung verstellt sich die Neutrallage dieser Sitzfläche
in der gleichen Richtung.
Alternativ oder zusätzlich kann es auch zweckmäßig
sein, daß eine Verstellung der Neutrallage der Anlagefläche in einem Freiheitsgrad
selbsttätig durch Veränderung der Belastung einer Anlagefläche in
einem abweichenden Freiheitsgrad hervorgerufen wird. Hierzu ist insbesondere eine
Verstellung der Neutrallage der Sitzfläche in der Kipprichtung selbsttätig
durch Veränderung der Belastung der Sitzfläche in der Höhenrichtung
vorgesehen. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Verstellung der Neutrallage
der Rückenlehne in der Neigungsrichtung selbsttätig durch Veränderung
der Belastung der Sitzfläche in der Höhenrichtung vorteilhaft sein.
Insbesondere kann es zweckmäßig sein, eine gleichzeitige
Verstellung mehrerer Neutrallagen in verschiedenen Freiheitsgraden durch Veränderung
der Belastung einer einzigen Anlagefläche hervorzurufen. Mit der gleichzeitigen
Verstellung mehrerer Neutrallagen verändert sich auch die Sitzhaltung des Benutzers
in mehreren Freiheitsgraden, was zur Steigerung des Wohlbefindens und zur Verringerung
von Ermüdungserscheinungen beiträgt.
In vorteilhafter Weiterbildung wird die Verstellung der Neutrallage
bei Überschreiten eines oberen Grenzwertes und/oder bei Unterschreiten eines
unteren Grenzwertes der Belastung hervorgerufen. Hierdurch kann erreicht werden,
daß nicht jede geringfügige Veränderung der Körperhaltung zu
einer mitunter unerwünschten Verstellung führt. Erst bei einer deutlichen
Belastungsänderung, wie sie beim Aufstehen und/oder beim Hinsetzen erfolgen
kann, wird die Verstellung der Neutrallage herbeigeführt. Im Belastungsintervall
zwischen dem unteren und dem oberen Belastungsgrenzwert bleibt die Neutrallage unverändert.
Eine übermäßige Beweglichkeit in der Einstellung der einzelnen Neutrallagen
ist vermieden.
In einer vorteilhaften Ausführung des Verfahrens sind einem Freiheitsgrad
der Verstellung verschiedene definierte Neutrallagen zugeordnet, wobei die zugehörige
Anlagefläche bei wiederholter Auslösung der Verstellung zyklisch in die
verschiedenen Neutrallagen verstellt wird. Alternativ kann es auch zweckmäßig
sein, eine zufällige Abfolge der verschiedenen Neutrallagen vorzusehen.
Die Verstellung der Neutrallagen kann beispielsweise auf elektrischem
Wege mit geeigneten Stellmotoren oder dergleichen erfolgen. Hierzu kann eine Kraftmessung
an den einzelnen Anlageflächen zur Auslösung von Steuerung bzw. Regelung
der Verstellung vorgenommen werden. Zweckmäßig erfolgt die Verstellung
der Neutrallage mechanisch unter Ausnutzung der durch den Körper des Benutzers
bei der Belastung aufgebrachten Energie. Eine Stromzufuhr oder eine andere externe
Energieversorgung ist nicht erforderlich. Auch kann auf den Aufwand einer elektrischen
Steuerung verzichtet werden. Die Nutzung der durch den Körper des Benutzers
aufgebrachten Energie zur Verstellung der Neutrallage erlaubt einen einfachen mechanischen
Aufbau und kommt auch dem Wohlbefinden des Benutzers zugute.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der
Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
1 in perspektivischer Darstellung ein Sitzmöbel
am Beispiel eines Schreibtischstuhls mit verstellbaren Anlageflächen in Form
einer Sitzfläche und einer Rückenlehne, wobei die Verstellung der Höhe
der Sitzfläche durch Belastungsveränderung an der Sitzfläche in der
Höhenrichtung hervorgerufen wird;
2 die Anordnung nach 1,
wobei eine Verstellung des Kippwinkels der Sitzfläche durch Belastungsveränderung
an der Sitzfläche in Höhenrichtung ausgelöst wird;
3 den Stuhl nach den 1
und 2 mit veränderlichem Neigungswinkel der Rückenlehne
infolge der Belastungsveränderung an der Sitzfläche;
4 den Stuhl nach den 1
bis 3, bei dem gleichzeitig der Kippwinkel der Sitzfläche
und der Neigungswinkel der Rückenlehne infolge einer Belastungsveränderung
an der Sitzfläche in Höhenrichtung hervorgerufen wird.
1 zeigt ein Sitzmöbel am Beispiel eines Stuhls
1, der als Schreibtischstuhl ausgeführt ist. Es kann auch ein Sessel,
ein Hocker, ein Fahrzeugsitz oder dgl. vorgesehen sein. Der Stuhl 1 umfaßt
einen Unterbau 13, der durch eine zentrale, vertikal verlaufende Stütze
14 mit insgesamt fünf am unteren Ende der Stütze 14
in radialer Richtung hervorstehenden Beinen 15 gebildet ist. An den freien
Enden der Beine 15ist je eine Rolle 16 angebracht, mit denen der
Stuhl 1 über einen Boden gerollt werden kann.
Der Unterbau 13 trägt verschiedene Anlageflächen
für den Körper eines Benutzers. Eine erste Anlagefläche ist durch
eine im wesentlichen horizontal angeordnete Sitzfläche 2 gebildet.
Eine weitere Anlagefläche ist durch eine näherungsweise vertikal angeordnete
Rückenlehne 3 gebildet. Darüber hinaus können noch weitere
Anlageflächen beispielsweise in Form von Kopf- und/oder Beinstützen, Armlehnen
oder dgl. vorgesehen sein.
Die verschiedenen Anlageflächen des Stuhls 1 sind in
verschiedenen räumlichen Freiheitsgraden in ihrer Position veränderbar.
Die Sitzfläche ist im gezeigten Ausführungsbeispiel in einer durch einen
Pfeil 7 angegebenen Höhenrichtung als erstem räumlichem Freiheitsgrad
und in einer durch einen Doppelpfeil 9 angegebenen Kipprichtung als zweitem
räumlichem Freiheitsgrad in ihrer Lage veränderbar. Die Rückenlehne
3 als weitere Anlagefläche ist in einer durch einen Doppelpfeil
8 angegebenen Neigungsrichtung als dritter räumlicher Freiheitsgrad
in ihrer Position veränderbar. Weitere räumliche Freiheitsgrade können
beispielsweise in einer linearen Verschiebung der Rückenlehne oder dgl. bestehen.
Sofern zusätzliche Anlageflächen vorgesehen sind, können auch hierfür
entsprechende räumliche Freiheitsgrade der Positionsveränderung zweckmäßig
sein.
Die durch die Sitzfläche 2 und die Rückenlehne
3 gebildeten Anlageflächen dienen zur Aufnahme von Lasten, die durch
den Benutzer beim Sitzen im wesentlichen senkrecht zur jeweiligen Anlagefläche
aufgebracht werden. Das Körpergewicht des Benutzers leitet beim Sitzen eine
durch einen Pfeil 10 angegebene Belastung in die Sitzfläche
2 ein. Beim Zurücklehnen wird eine durch einen Pfeil 11 angegebene
Belastung in die Rückenlehne 3 eingeleitet. Mit den Oberschenkeln
bzw. dem Gesäß kann auch auf die Sitzfläche 2 eine zusätzliche,
durch einen Doppelpfeil 12 angegebene Kippbelastung auf die Sitzfläche
2 aufgebracht werden.
Die Sitzfläche 2 ist in der Höhenrichtung
7 und in der Kipprichtung 9 elastisch am Unterbau 13
aufgehängt. Die Rückenlehne 3 ist in der Neigungsrichtung
8 elastisch am Unterbau 13 befestigt. Unter einer definierten
Belastung 10, 12 stellt sich in der Sitzfläche
2 bezogen auf die Höhenrichtung 7 eine definierte Neutrallage
4 ein. Das Gleiche gilt auch für eine in 2
dargestellte Neutrallage 6 in der Kipprichtung 9. Unter einer
definierten Belastung 11 nimmt die Rückenlehne 3 eine in
3 dargestellte Neutrallage 5 in der Neigungsrichtung
8 ein. Ausgehend von den Neutrallagen 4, 5,
6 können Veränderungen der Belastungen 10,
11, 12 – sofern ihre Veränderung innerhalb gewisser
Grenzen bleibt – zunächst zu elastischen Positionsveränderungen
der Sitzfläche 2 und der Rückenlehne 3 in der Höhenrichtung
7, der Neigungsrichtung 8 und der Kipprichtung 9 führen.
Darüber hinaus ist nach der Erfindung vorgesehen, daß eine
selbsttätige Verstellung der Neutrallagen 4, 5,
6 der Sitzfläche 3 und der Rückenlehne 3 in
der Höhenrichtung 7, der Neigungsrichtung 8 und/oder der
Kipprichtung 9 entsprechend der zeichnerischen Darstellung nach den
1 bis 4 vorgenommen wird.
Diese Verstellung wird seitens des Benutzers mit seinem Körper ausgelöst
durch Veränderung der Belastung 10, 11 und/oder
12 an der Sitzfläche 2 und/oder der Rückenlehne
3 in der Höhenrichtung 7, der Neigungsrichtung
8 und/oder der Kipprichtung 9.
Hierzu ist im Ausführungsbeispiel nach 1
vorgesehen, daß der Benutzer auf der Sitzfläche 2 Platz nimmt.
Sein zuvor eingestelltes Körpergewicht erzeugt einen durch einen Pfeil
10'' angegebenen oberen Grenzwert der Belastung in der Höhenrichtung
7. Sofern der Benutzer mit ein wenig Schwung Platz nimmt, wird der obere
Grenzwert 10'' überschritten. Es stellt sich eine kurzzeitig erhöhte
dynamische Belastung 10 in der Höhenrichtung 7 ein. Darüber
hinaus ist ein unterer Grenzwert 10' der Belastung 10 voreingestellt.
Beim Aufstehen wird dieser untere Grenzwert 10' unterschritten.
Wenn der Benutzer Platz nimmt, wird der voreingestellte obere Grenzwert
10'' überschritten. Es tritt kurzfristig die Belastung 10
an der Sitzfläche 2 ein. Durch eine nicht dargestellte mechanische
Vorrichtung wird hierdurch eine selbsttätige Verstellung der Neutrallage
4 der Sitzfläche 2 in der Höhenrichtung 7 derart
ausgelöst, daß anstelle der Neutrallage 4 die nach unten verschobene
Neutrallage 4'' eingestellt wird. Beim erneuten Platznehmen und erneuten
Überschreiten des oberen Grenzwertes 10'' führt die vorgenannte
mechanische Vorrichtung dazu, daß die Sitzfläche 2 eine nach
oben verschobene Neutrallage 4' einnimmt. Beim weiteren Platznehmen stellt
sich wieder die Neutrallage 4 ein. Insgesamt ergibt sich bei wiederholter
Auslösung durch Überschreiten des oberen Grenzwertes 10'' eine
zyklische Verstellung in die verschiedenen Neutrallagen 4, 4'',
4'. Anstelle der vorgenannten zyklischen Verstellung kann auch eine zufällige
Abfolge der Verstellung zweckmäßig sein, bei der sich die verschiedenen
Neutrallagen 4, 4', 4'' in wahlloser Folge einstellen.
Es sind beispielhaft nur drei verschiedene Neutrallagen 4, 4',
4'' gezeigt. Es kann auch eine abweichende Anzahl zweckmäßig
sein.
Anstelle der vorgenannten Auslösung der Verstellung der Neutrallage
4 durch Überschreiten des oberen Grenzwertes 10'' kann auch
eine solche Auslösung durch Unterschreiten des unteren Grenzwertes
10' herbeigeführt werden. Eine Verstellung der Neutrallage
4 wird demnach beim Aufstehen des Benutzers oder bei einer teilweisen Entlastung
der Sitzfläche 2 durch den Benutzer selbsttätig ausgelöst.
Ebenso kann es zweckmäßig sein, eine Kombination beider Auslösemechanismen
vorzusehen: Eine Auslösung findet dann sowohl beim Platz nehmen als auch bei
Entlastung statt. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann
darin bestehen, daß der obere Grenzwert 10'' der Belastung
10 geringer als das Körpergewicht des Benutzers eingestellt ist. In
gewöhnlicher Sitzposition erzeugt das Körpergewicht die Belastung
10. Bei einer kurzzeitigen Entlastung unterhalb des oberen Grenzwertes
10'' und einer anschließenden erneuten Belastung 10, die
oberhalb des oberen Grenzwertes 10'' liegt, wird die Verstellung hervorgerufen.
Im Ausführungsbeispiel nach 1 ist
demnach eine Verstellung der Neutrallage 4 der Sitzfläche
2 in der Höhenrichtung 7 durch Veränderung der Belastung
10 der gleichen Sitzfläche 2 in der gleichen Höhenrichtung
7 hervorgerufen. Gleiches kann auch für die übrigen Freiheitsgrade
gelten: Es kann zweckmäßig sein, eine Verstellung der Neutrallage
5 (3) der Rückenlehne 3 in der
Neigungsrichtung 8 durch Veränderung der Belastung 11 und/oder
eine Verstellung der Neutrallage 6 (2) der
Sitzfläche 2 in der Kipprichtung 9 durch Veränderung
der Belastung 12 hervorzurufen.
In den Ausführungsbeispielen nach den 2
und 3 ist vorgesehen, daß eine Verstellung der
Neutrallagen 5, 6 der Rückenlehne 3 bzw. der Sitzfläche
2 in der Neigungsrichtung 8 bzw. der Kipprichtung 9 selbsttätig
durch Veränderung der Belastung 10 der Sitzfläche 2
in einem abweichenden Freiheitsgrad, nämlich in der Höhenrichtung
7 hervorgerufen wird.
Im Ausführungsbeispiel nach 2 wird
durch Veränderung der Belastung 10 an der Sitzfläche
2 in der Höhenrichtung 7 eine Verstellung der Neutrallage
6 der Sitzfläche 2 in der Kipprichtung 9 ausgelöst.
Es stellen sich zyklisch oder zufällig verschiedene Neutrallagen
6, 6', 6'' in der Kipprichtung 9 ein. Im Ausführungsbeispiel
nach 3 erfolgt eine selbsttätige Verstellung der
Neutrallage 5 der Rückenlehne 3 in der Neigungsrichtung
8. Hierbei nimmt die Rückenlehne 3 verschiedene Neutrallagen
5, 5', 5'' ein.
Nach 4 ist vorgesehen, daß eine
gleichzeitige Verstellung mehrerer Neutrallagen 5, 6 selbsttätig
durch Veränderung der Belastung 10 an der Sitzfläche
2 in der Höhenrichtung 7 hervorgerufen wird. Hierbei nimmt
die Sitzfläche 2 in der Kipprichtung 9 verschiedene Neutrallagen
6, 6', 6'' und gleichzeitig dazu die Rückenlehne
3 in der Neigungsrichtung 8 verschiedene Neutrallagen
5, 5', 5'' ein. Bezüglich der Art der Auslösung,
der Verstellung und dem Überschreiten eines oberen Grenzwertes 10''
bzw. dem Unterschreiten eines unteren Grenzwertes 10' gilt für die
Ausführungsbeispiele nach den 2 bis
4 sinngemäß das Gleiche wie für das
Ausführungsbeispiel nach 1. Im übrigen sind
in den 2 bis 4 bezogen
auf die Darstellung nach 1 gleiche Merkmale mit gleichen
Bezugszeichen versehen. Die Ausführungsbeispiele nach den 2
bis 4 stimmen in den weiteren Merkmalen und Bezugszeichen
mit dem Ausführungsbeispiel nach 1 überein.
In allen gezeigten Ausführungsbeispielen erfolgt die Verstellung
der Neutrallagen 4, 5, 6 mechanisch unter Ausnutzung
der durch den Körper des Benutzers bei der Belastung 10,
11, 12 aufgebrachten Energie. Unter Einwirkung der Belastung
10, 11, 12 stellt sich eine Verformung bzw. eine Verschiebung
der Sitzfläche 2 und/oder der Rückenlehne 3 in der Höhenrichtung
7, der Neigungsrichtung 8 und/oder der Kipprichtung
9 ein. Diese Verschiebung bzw. Verformung wird durch eine nicht dargestellte
mechanische Vorrichtung in die Verstellung der zugeordneten Neutrallagen
4, 5, 6 umgesetzt. Es kann auch zweckmäßig
sein, Meßaufnehmer in der Sitzfläche 2 und/oder der Rückenlehne
3 anzuordnen. Die Meßwerte der Meßaufnehmer werden einer Steuereinheit
zugeführt, die bedarfsweise eine Verstellung der Neutrallagen 4,
5, 6 beispielweise über geeignete Elektromotoren herbeiführt.