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.
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.
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.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des
Kennzeichens des Anspruchs 1 gelöst.
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.
Bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Sitzmöbels
sind in den Unteransprüchen herausgestellt.
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:
1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen
Bürostuhl;
2 einen Teil des in 1
gezeigten Bürostuhls in vergrößertem Maßstab;
3 schematisch einen Feder-Kompensationsmechanismus,
welcher beim Bürostuhl gemäß 1 verwendet
wird;
4a u. 4b das Grundprinzip
eines Feder-Kompensationsmechanismus in zwei Ausführungsbeispielen;
5 schematisch den Bewegungsbereich des Sitzes des Bürostuhls
gemäß 1;
6 einen Teil eines Bürostuhls mit einer abweichenden
Ausführungsform eines Feder-Kompensationsmechanismus; und
7 schematisch einen Feder-Kompensationsmechanismus
im Falle eines Bürostuhls, bei welchem der Brückenteil des Sitzes relativ
zu einem Lenkermechanismus in senkrechter Richtung beweglich ist.
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 ausgebildeten 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.
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.
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 vorgesehenen 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.
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.
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.
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".
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.
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.
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.
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.
Der Winkel &phgr; ist der Winkel zwischen dem Lenker 11
und der Verbindungslinie zwischen dem Drehpunkt 15 und dem Berührungspunkt
24.
Um die Last G bei jedem Winkel &phgr; des Lenkers 11 zu
kompensieren muss die potentielle Energie Epot des Feder-Kompensationsmechanismus
konstant bleiben.
Epot = Egrav + Eelas
In dieser Formel ist:
Egrav = die potentielle Energie der Last G = G·h = G·d·cos&phgr;
Eelas = potentielle Energie der Feder 20 = S·c·I2
(Oberflächenbereich unterhalb der Federkernlinie) = S·c·(A2
+ R2 – 2A·R·cos&phgr;) = S·c·(A2
+ R2) – c·A·R·cos&phgr;
Wenn Epot für jeden Winkel &phgr; konstant sein soll, ergibt sich
hieraus die nachstehende Beziehung:
G·d. = c·A·R
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 &phgr; die Federkonstante c proportional zur Last G
sein.
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.
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.
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.
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 anzulenken,
dass sie relativ zur Gas-Feder 4 zur Rückseite des Stuhl abwärts
gerichtet sind.
Die Beschreibung erläutert einen Lenkermechanismus aus zwei übereinander
angeordneten Lenkern 11 und 12.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Die Fixierung des Brückenteils 5, 5a relativ
zum ersten Zwischenteil 128, 128e kann mit dem Fachmann bekannten
unterschiedlichen Verriegelungsmechanismen verwirklicht werden.
Es ist möglich, einen abweichenden Feder-Kompensationsmechanismus
oder auch einen abweichenden Typ der Ausgleichsvorrichtung anstelle des vorbeschriebenen
Feder-Kompensationsmechanismus zu verwenden.
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.
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.
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.
Vorstehend ist die Erfindung im Zusammenhang mit einem Bürostuhl
beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf einen solchen Bürostuhl beschränkt,
sondern erstreckt sich auch auf andere Sitzmöbel, beispielsweise einfache Sessel
oder Stühle.