DE10357165A1

DE10357165A1 - Synchronmechanik für Bürostühle

Info

Publication number: DE10357165A1
Application number: DE10357165A
Authority: DE
Inventors: Hermann Bock
Original assignee: Bock 1 GmbH and Co KG
Current assignee: Bock 1 GmbH and Co KG
Priority date: 2003-12-06
Filing date: 2003-12-06
Publication date: 2005-06-30
Also published as: EP1537804B1; ATE354992T1; EP1537804A1; DK1537804T3; CN100569144C; CN1623471A; DE502004003024D1

Abstract

Eine Synchronmechanik für Bürostühle umfasst einen auf einer Stuhlsäule platzierbaren Basisträger (1), einen um eine Querachse (5) schwenkbar am Basisträger (1) angelenkten Rückenlehnenträger (3), einen Sitzträger (4), der im Bereich seines vorderen Endes über ein Dreh-Schiebe-Gelenk (17) um eine Querachse (11) schwenkbar und im Wesentlichen in Sitzlängsrichtung (SL) veschiebbar mit dem Basisträger (1) und im Bereich seines rückwärtigen Endes um eine Querachse (18, 19) schwenkbar mit dem Rückenlehnenträger (4) gekoppelt ist, sowie eine Federanordnung (10) zur Beaufschlagung der Synchronmechanik entgegen deren Synchron-Verstellbewegung von Sitz- (4) und Rückenlehnenträger (3), wobei die Federanordnung (10) mindestens eine im Wesentlichen parallel zur Schieberichtung des Sitzträgers (4) flach unter dessen Oberseite angeordnete Zugfeder (24) aufweist, die zwischen einem basisträgerfesten Lager (24) und einem rückenlehnenträgerfesten oder vorzugsweise sitzträgerfesten Lager (26) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Synchronmechanik für Bürostühle mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen, wie sie aus der DE 198 10 768 A1 oder der DE 101 25 994 A1 bekannt sind.

Unter der Bezeichnung „Synchronmechanik" werden Baugruppen im Sitzunterbau eines Bürostuhles verstanden, die für eine miteinander gekoppelte, eine bestimmte Relativbewegung von Sitz- und Rückenlehne zueinander mit sich bringende Kinematik sorgen. Dazu ist auf einer Stuhlsäule ein Basisträger plaziert, an dem zum einen ein um eine Querachse schwenkbarer, gelenkig mit dem Basisträger verbundener Sitzträger und zum anderen ein ebenfalls um eine Querachse schwenkbarer, gelenkig mit dem Basisträger verbundener Rückenlehnenträger gelagert sind. Auf dem Sitzträger ist der in aller Regel mit einer gepolsterten Sitzfläche versehene Sitz des Bürostuhls montiert. Der Rückenlehnenträger, der sich gängiger Weise von der eigentlichen Synchronmechanik nach hinten erstreckt, trägt an einem nach oben verlaufenden Ausleger die Rückenlehne des Bürostuhles.

Sitzträger und Rückenlehnenträger sind derart gelenkig gekoppelt, daß eine Schwenkbewegung der Rückenlehne nach hinten – wie sie beispielsweise durch ein Anlehnen des Stuhlbenutzers an die Rückenlehne hervorgerufen werden kann – eine Absenkbewegung der Hinterkante des Sitzes nach unten induziert. Diese korrelierte Sitz-Rückenlehnen-Bewegung bringt einen erheblichen Komfortvorteil mit sich und ist aus orthopädischen Gründen erwünscht.

Um bei einer reinen Schwenkkopplung des Rückenlehnenträgers mit dem Basis- und Sitzträger eine Verschwenkung von Rückenlehne und Sitz nach hinten unten zu ermöglichen, muss in die Mechanik ein Freiheitsgrad eingeführt werden, der eine Verschiebung des Sitzträgers nach hinten bei gleichzeitiger Verschwenkbarkeit um sein vorderes Ende ermöglicht. Hierfür offenbaren die beiden eingangs genannten Druckschriften zum Stand der Technik ein Dreh-Schiebe-Gelenk zwischen Basisträger und vorderem Ende des Sitzträgers. Je nachdem, ob und wie stark bei der Schiebe-Schwenk-Bewegung des Sitzträgers ein Ansteigen der Sitzvorderkante gewünscht ist, liegt die langlochartige Schiebeführung für den Sitzträger eher steil, wie bei der DE 198 10 768 A1 oder eher flach, wie bei der DE 101 25 994 A1 .

Ein weiterer grundsätzlicher Sachverhalt bei Synchronmechaniken liegt in ihrer Federbeaufschlagung gegen die Verschwenkung nach hinten. Hierzu ist aus dem Stand der Technik eine Vielzahl von Federkonstruktionen bekannt. Bei der Synchronmechanik gemäß DE 198 10 768 A1 ist die Kombination einer Gas- und Schraubendruckfeder vorgesehen, die sich als relativ hoch bauende Einheit unter den Sitzträger erstreckt. Der eine Angriffspunkt dieser Federanordnung ist das vordere Lagerende des Sitzträgers, mit seinem rückwärtigen Ende ist die Federanordnung in einem Widerlager vor der Konusaufnahme des Sitzträgers abgestützt.

Die bei der Konstruktion gemäß DE 101 25 994 A1 vorgesehene Federanordnung basiert auf zwei Schenkelfedern, die im Basisträger untergebracht sind. Der eine Schenkel der Feder ist in einer Verstellanordnung im Basisträger untergebracht, wogegen der zweite Schenkel nach oben in Richtung Sitzträger ragt, der sich über ein entsprechendes Widerlager an diesem Schenkel abstützt und damit entgegen seiner nach hinten gerichteten Schwenkrichtung beaufschlagt wird.

Beide Federanordnungen nach dem Stand der Technik nehmen einen beträchtlichen Teil des zur Verfügung stehenden Bauraumes im Basisträger ein, so dass dessen freier Gestaltung relativ enge Grenzen gesetzt sind. Insbesondere werden bei Verwendung solcher bekannten Synchronmechaniken die Basisträger aus optisch-ästhetischen Gründen relativ voluminöse Verkleidungen aufweisen, um die Federanordnung und die damit verbundenen Verstellelemente weitestgehend zu verbergen.

Zu der Problematik der Verstellbarkeit der Vorspannung der Federanordnung wird auf die DE 100 08 453 C2 verwiesen, die ein Federpaket mit zu- und wegschaltbaren Federeinheiten zur Variierung der Federvorspannung und damit Gegenkraft gegen das Verschwenken offenbart. Die Federanordnung selbst ist jedoch hier zwischen dem Basisträger und einem einstückigen, kombinierten Sitz-Rückenlehnen-Träger angeordnet, der als Ganzes nach hinten schwenkbar ist. Dies stellt an sich keine Synchronmechanik dar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Synchronmechanik für Bürostühle so zu verbessern, dass die Federanordnungen bei konstruktiver Einfachheit besonders kompakt und insbesondere in engerer räumlicher Nähe unter dem Sitzträger anzuordnen ist, so dass der Bereich des Basisträgers unter Erzielung größtmöglicher Designfreiheit im wesentlichen frei bleibt.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst, wonach die Federanordnung mindestens eine im wesentlichen parallel zur Schieberichtung des Sitzträgers flach unter dessen Oberseite angeordnete Zugfeder aufweist, die zwischen einem basisträgerfesten Lager und einem rückenlehnenträgerfesten oder vorzugsweise sitzträgerfesten Lager angeordnet ist.

Durch die angegebene Konstruktionsweise ist die gesamte Federanordnung zum einen konstruktiv wenig aufwendig, da zum einen mit einfach aufgebauten und mit geringen konstruktiven Mitteln an die Elemente der Synchronmechanik anbindbaren Zugfedern gearbeitet wird. Diese brauchen beispielsweise nur zwischen zwei entsprechende hakenförmige Lager am Basisträger bzw. Rücklehnen- oder Sitzträger eingehängt zu werden. Ferner ist durch die Anordnung flach unter der Oberseite des Sitzträgers eine besonders raumsparende und kompakte Ausführung der Federanordnung gewährleistet. Der Begriff „unter dessen Oberseite" soll dabei so verstanden werden, dass die Zugfedern entweder unter einer durch die Deckfläche des Sitzträgers gebildeten Abdeckung, aber auch in einer nach oben offenen Aufnahme des in aller Regel aus einem Spritzgussteil komplex aufgebauten und mit einstückig angeformten Konstruktionselementen, wie beispielsweise Versteifungsrippen, Achsaufnahmen etc. versehenen Sitzträgers angeordnet sein können. Es soll lediglich darauf ankommen, dass die Zugfedern flach, parallel zur Sitzfläche innerhalb der Höhenkontur des im wesentlichen plattenförmigen Sitzträgers liegen. Damit ragt die Federanordnung praktisch horizontal nach hinten entlang des Sitzträgers und der Bereich unterhalb davon bleibt für andere Konstruktions- und Designteile des Stuhles in beliebiger Weise nutzbar.

Die Grundkonstruktion der Federanordnung auf der Basis von Zugfedern ermöglicht auch bevorzugte Weiterbildungen, bei denen die Verstellung der Vorspannung der Federanordnung auf einfache Weise bewerkstelligbar ist. Diese sind in den Unteransprüchen angegeben und in einem Ausfüh rungsbeispiel anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Seitenansicht einer Synchronmechanik,
2 deren Unteransicht und
3 deren Rückansicht.
Im Folgenden soll zuerst der Grundaufbau der Synchronmechanik erläutert werden. So ist als tragendes Teil ein Basisträger 1 vorgesehen, der im Bereich seines hinteren Endes mit einer Konusaufnahme 2 zum Aufstecken der Synchronmechanik auf das obere Ende einer (nicht gezeigten) Stuhlsäule versehen ist. Weitere Grundbauteile der Synchronmechanik sind der Rückenlehnenträger 3 und der Sitzträger 4. Der Rückenlehnenträger 3 ist kurz vor der Konusaufnahme 2 über eine Querachse 5 schwenkbar am Basisträger 1 gelagert. Er weist zwei in einem Bogen nach hinten oben verlaufende Seitenstreben 6, 7 auf, an denen die nicht gezeigte Rückenlehne angebracht ist.
Der Basisträger 1 nimmt in seiner Seitenansicht (1) die Bogenform des Rückenlehnenträgers 3 auf und führt nach vorne oben, wo in seinem vorderen Endbereich ein Querhaupt 8 einstückig angeformt ist. Dieses trägt eine Querachse 9, die mehrere Funktionen erfüllt, nämlich zum einen die Dreh-Schiebe-Lagerung des Sitzträgers 4 und zum anderen als Widerlager für die noch näher zu erläuternde Zugfederanordnung 10 mit Verstellanordnung 12.
Hinsichtlich der Dreh-Schiebe-Lagerung des Sitzträgers 4 weist dieser im Bereich seines vorderen Endes zwei nach unten abstehende, seitliche Wan gen 13, 14 auf, die mit einem in Sitzlängsrichtung SL nach hinten leicht abfallenden Langloch 15, 16 versehen sind. Mit diesen Langlöchern 15, 16 ist der Sitzträger 4 auf der Querachse 9 um diese Achse drehbar und in Richtung der Langlöcher 15, 16 verschiebbar. Durch den Eingriff dieser Bauteile wird also ein Dreh-Schiebe-Gelenk 17 zwischen Basis- und Sitzträger 1, 4 gebildet.
Im Bereich seines rückwärtigen Endes ist der Sitzträger 4 an seinen seitlichen Wangen 13, 14 mit nach innen abstehenden Achsstummeln 18, 19 versehen, die von außen in nach oben abstehende Lagerfortsätze 20, 21 am Rückenlehnenträger 3 eingreifen. Damit sind Rückenlehnenträger 3 und Sitzträger 4 gelenkig um eine horizontale Querachse verschwenkbar miteinander verbunden.
Zur Beaufschlagung der Synchronmechanik entgegen der Synchronverstellbewegung aus der in den 1 und 2 gezeigten Grundposition heraus ist die bereits angesprochene, als Ganzes mit 10 bezeichnete Zugfederanordnung vorgesehen, die vier parallel zueinander, beiderseits der Mittellängsebene M in einer gemeinsamen horizontalen Ebene angeordnete Zugfedern 22.1 bis 22.4 (im Folgenden mit dem gemeinsamen Bezugszeichen 22 versehen, sofern nicht eine einzelne Zugfeder einer gesonderten Erörterung bedarf) aufweist. Diese Zugfedern 22 sind mit ihrer vorderen Einhängeöse 23 jeweils an Aufnahmehaken 24 eingehängt, die wiederum auf der Querachse 9 im Querhaupt 8 des Basisträgers 1 schwenkbar angelenkt sind.
An ihren rückwärtigen Enden weisen die Zugfedern 22 ebenfalls Einhängeösen 25 auf, die gegenüber den vorderen Einhängeösen 23 um 90° verdreht liegen. Mit diesen Einhängeösen 25 sind die Zugfedern 22 wiederum in hinteren Aufnahmehaken 26 eingehängt, die in im Folgenden näher erör terter Weise als lageverstellbares Lager der Verstellanordnung 12 zur Verstellung der Vorspannung der Zugfedern 22 fungieren. Die Aufnahmehaken 26 sind in dieser Hinsicht mit ihren den Hakenenden 27 abgewandten Gelenkenden 28 an Exzentern 29 angelenkt. Dazu weisen die Gelenkenden 28 eine Lagerbuchse 30 auf, in die entsprechende Achsstummel 31 der Exzenter 29 eingreifen. Die Schwenkrichtung dieser Gelenkverbindung liegt vertikal. Die vier Exzenter 29 sind jeweils mit koaxial darüber angeordneten Zahnrädern versehen, wobei die so bezeichneten Kopplungszahnräder 32.1, 32.4 den beiden äußeren Exzentern 29.1, 29.4 zugeordnet sind. Diese Kopplungszahnräder 32.1, 32.4 stehen mit jeweils einem innen davon benachbart angeordneten Zahnrad 33.2, 33.3 in Eingriff, die mit den beiden inneren Exzentern 29.2, 29.3 drehgekoppelt sind. Durch eine Drehung der Zahnräder 33.2, 33.3 beispielsweise im und gegen den Uhrzeigersinn werden die Kopplungszahnräder 32.1, 32.4 mit jeweils entgegengesetztem Drehsinn angetrieben.
Der Hauptantrieb der aus den Exzentern 29 bestehenden Exzenteranordnung erfolgt über einen Stellantrieb 34, der eine im Sitzträger 4 quer zur Sitzlängsrichtung SL und horizontal verlaufende, seitlich abstehende Betätigungswelle 35 aufweist, die über einen nicht näher dargestellten Betätigungsknauf am Ende von Hand drehbar ist. Zentral weist die Betätigungswelle 35 eine Gewindeschnecke 36 auf, die mit den Zahnrädern 33.2, 33.3 in Eingriff steht und ein Schneckenradgetriebe 37 bildet. Dabei ist die Gewindeschnecke 36 in zwei gegenläufige Gewindeabschnitte 38.2, 38.3 geteilt, so dass durch eine Drehung der Betätigungswelle 35 und des Schneckenradgetriebes 37 die mit den Gewindeabschnitten 38.2, 38.3 in Eingriff stehenden Zahnräder 33.2, 33.3 immer in gegenläufigen Drehrichtungen D1, D2 rotieren.
Wie aus 2 erkennbar ist, ist in der dort gezeigten Grundstellung der verstellbaren Exzenteranordnung 12 die Drehposition der beiden äußeren Exzenter 29.1, 29.4 so, dass sich die Aufnahmehaken 26.1, 26.4 in ihrer vorderen Totpunktstellung befinden. Die inneren Exzenter 29.2, 29.3 sind demgegenüber in ihrer Drehstellung um 90° verdreht und stehen damit so, dass die zugeordneten Aufnahmehaken 26.2, 26.3 maximal weit nach innen verlagert sind. In dieser Stellung ist die Zugfederanordnung 10 am wenigstens vorgespannt, erzeugt also den geringsten Widerstand gegen eine Schwenkbewegung von Rücklehnenträger 3 und Sitzträger 4 nach hinten unten. Bei dieser Bewegung, bei der der Sitzträger 4 im Dreh-Schiebe-Gelenk 17 entlang gleitet, wird der Abstand zwischen den vorderen Aufnahmehaken 24 und den hinteren Aufnahmehaken 26 vergrößert, so dass sich die Zugfedern 22 unter Aufbau einer entsprechenden Gegenkraft dehnen. Bei dieser Einstellung der Exzenter 29 werden ferner, da sich die äußeren Federn 22.1, 22.4 im vorderen Totpunkt befinden, keine signifikanten Kräfte über die inneren Zahnräder 33.2, 33.3 auf den Stellantrieb 34 übertragen. Ferner heben sich durch die gegenläufigen Gewindeabschnitte 38.2, 38.3 der Gewindeschnecke 36 die Axialkräfte in dieser gegenseitig auf, die durch die inneren Zahnräder 33.2, 33.3 auf die Schnecke bedingt durch die Zugkräfte der Federn 22 einwirken. Insgesamt werden also keine signifikanten Kräfte durch Rückwirkung der Federn 22 auf die Betätigungswelle 35 übertragen, so dass eine leichtgängige Betätigung gewährleistet ist.
Durch ein Drehen an der Betätigungswelle 35 rotiert die Gewindeschnecke 36 so, dass sich die inneren Zahnräder 33.2, 33.3 in den erwähnten gegenläufigen Drehrichtungen D1, D2 und dadurch wiederum die äußeren Kopplungszahnräder 32.1, 32.4 in gegenläufige Richtungen D3, D4 drehen. Dadurch werden die inneren Aufnahmehaken 26.2, 26.3 in die hintere Tot punktstellung verbracht, während die äußeren Aufnahmehaken 26.1, 26.4 aus der gezeigten vorderen Totpunktstellung in die um 90° nach außen verdrehte Stellung fahren. Insgesamt werden alle vier Zugfedern 22 durch die Verlagerung der Aufnahmehaken 26 nach hinten gedehnt und damit mit einer größeren Vorspannung beaufschlagt. Bei der vorstehend erörterten härtesten Einstellung befinden sich – wie gesagt – die inneren Federn im hinteren Totpunkt, so dass ein selbstständiges Zurückdrehen des Schneckenradgetriebes 37 durch die Beaufschlagung durch die stärker gedehnten Zugfedern 22 aufgrund der Selbsthemmung im Schneckenradgetriebe 37 unterbunden wird.

Claims

Synchronmechanik für Bürostühle umfassend – einen auf einer Stuhlsäule platzierbaren Basisträger (1), – einen um eine Querachse (5) schwenkbar am Basisträger (1) angelenkten Rückenlehnenträger (3), – einen Sitzträger (4), der im Bereich seines vorderen Endes über ein Dreh-Schiebe-Gelenk (17) um eine Querachse (11) schwenkbar und im wesentlichen in Sitzlängsrichtung (SL) verschiebbar mit dem Basisträger (1) und im Bereich seines rückwärtigen Endes um eine Querachse (18, 19) schwenkbar mit dem Rückenlehnenträger (4) gekoppelt ist, sowie – eine Federanordnung (10) zur Beaufschlagung der Synchronmechanik entgegen deren Synchron-Verstellbewegung von Sitz- (4) und Rückenlehnenträger (3), dadurch gekennzeichnet, dass – die Federanordnung (10) mindestens eine im wesentlichen parallel zur Schieberichtung des Sitzträgers (4) flach unter dessen Oberseite angeordnete Zugfeder (24) aufweist, die zwischen einem basisträgerfesten Lager (24) und einem rückenlehnenträgerfesten oder vorzugsweise sitzträgerfesten Lager (26) angeordnet ist.
Synchronmechanik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Zugfedern (22) in einer geraden Anzahl, vorzugsweise vier Zugfedern (22.1-22.4) paarweise und symmetrisch zur Mittellängsebene (M) der Synchronmechanik zwischen Basisträger (1) und Rückenlehnenträger (3) oder vorzugsweise Sitzträger (4) angeordnet sind.
Synchronmechanik nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verstellung der Vorspannung der mindestens einen Zugfeder (22) mindestens eines der beiden Lager (26) zur Erhöhung der Federlänge lageverstellbar ist.
Synchronmechanik nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes verstellbare Lager durch einen Aufnahmehaken (26) gebildet ist, der an einem verdrehbaren Exzenter (29) angelenkt ist.
Synchronmechanik nach Anspruch 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Exzenter (29) durch einen Stellantrieb (34) über ein Schneckenradgetriebe (37) verdrehbar ist.
Synchronmechanik nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneckenradgetriebe (37) zwei symmetrisch zur Mittellängsebene (M) angeordnete Exzenteranordnungen (29.1, 29.2 und 29.3, 29.4) für zwei symmetrische Zugfederanordnungen (22.1, 22.2 und 22.3, 22.4) über gegenläufige Gewindeschneckenabschnitte (32.2, 38.3) antreibt.
Synchronmechanik nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede Exzenteranordnung zwei seitlich nebeneinander angeordnete Exzenter (29) mit jeweils einem Aufnahmehaken (26) und einer Zugfeder (22) aufweist, wobei jeweils die inneren Exzenter (29.2, 29.3) über das in die Gewindeschnecke (36) eingreifende Zahnrad (33.2, 33.3) des Schneckenradgetriebes (37) und die äußeren Exzenter (29.1, 29.4) jeweils über ein mit diesem Zahnrad (33.2, 33.3) eingreifendes Kopplungszahnrad (32.1, 32.4) angetrieben sind.
Synchronmechanik nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Aufnahmehaken (26.1, 26.2 und 26.3, 26.4) in Winkelpositionen an ihren Exzentern (29) angelenkt sind, die um 90° zueinander versetzt sind.
Synchronmechanik nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die verstellbaren Lager (26) der Zugfedern (22) am hinteren Ende des Sitzträgers (4) angeordnet sind.
Synchronmechanik nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht verstellbaren Lager der Zugfedern (22) durch am Basisträger (1) angelenkte Aufnahmehaken (24) im Vorderbereich des Sitzträgers (4) gebildet sind.