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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum verkippbaren Verbinden eines
Sitzes mit einem Standbein, mit zwei einander gegenüberliegenden Kontaktbereichen.
Die Erfindung betrifft weiter eine Sitzvorrichtung mit einer derartigen
Vorrichtung.
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Vorrichtungen
zum verkippbaren oder neigbaren Verbinden von Sitz und Standbein
werden auch als Wippmechanik bezeichnet. Sitzvorrichtungen mit neigbarem
Sitz ermöglichen ein aktiv-dynamisches Sitzen. Insbesondere
im Schulbereich oder im Bürobereich, d. h. bei einem längeren
Arbeiten im Sitzen, haben sich Sitzvorrichtungen mit Wippmechanik
als besonders vorteilhaft herausgestellt. Im Schulbereich sind Sitzvorrichtungen
und andere Möbel hohen Belastungen aufgrund eines Dauergebrauchs
und eines rauen Umgangs ausgesetzt. Zudem müssen die Möbel
derart ausgelegt werden, dass ein ruhiges Sitzen für ein
konzentriertes Arbeiten möglich ist. Eine Wippmechanik
findet daher im Schulbereich kaum Anwendung.
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Aus
der
WO 95/16374 ist
ein allseitig beweglicher, auf einer feststehenden Tragsäule
angeordneter Sitz bekannt, wobei der Sitz mit der Säule
durch eine Spiralfeder, ein Kugelkopfgelenk oder eine mit dem Sitz
fest verbundene Kugelkappe, welche auf einem plan oder konkaven
Boden der Tragsäule aufliegt, angebracht ist. Insbesondere
die Kugelkappen-Lösung gemäß der
WO 95/16374 weist jedoch nur
eine geringe Stabilität auf, so dass ein ruhiges Sitzen
damit nur schwer oder gar nicht möglich ist.
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Aus
der
DE 20 2004
005 366 U1 ist ein Stuhl mit einer Wippmechanik umfassend
eine Druckplatte bekannt, wobei die Druckplatte auf Federblöcken
gelagert ist. Die Druckplatte weist an einer ersten Oberfläche
eine erste Konizität für eine Neigung nach vorne
oder nach hinten und an einer gegenüberliegenden Oberfläche
eine zweite Konizität für eine Neigung nach links
oder nach rechts auf.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum
verkippbaren Verbinden eines Sitzes mit einem Standbein und eine
entsprechende Sitzvorrichtung mit einem neigbaren Sitz zu schaffen,
welche unter anderem für den Schulbereich geeignet sind,
d. h. welche kostengünstig herstellbar sind und eine hohe
Robustheit sowie eine gute Stabilität im Gebrauch aufweisen.
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Diese
Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung für
eine verkippbare Verbindung eines Sitzes mit einem Standbein, wobei
der Sitz bei einer Belastung gegenüber dem Standbein verkippbar
ist, umfassend mindestens einen dem Standbein zugeordneten ersten
Kontaktbereich und einen dem ersten Kontaktbereich gegenüberliegenden,
dem Sitz zugeordneten, zweiten Kontaktbereich, wobei die Kontaktbereiche
mittels einem Zentrierelement miteinander gekoppelt sind und das
Zentrierelement an mindestens einem Kontaktbereich durch eine Aussparung
aufgenommen ist und einen Neigungsmittelpunkt bildet.
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Die
Vorrichtung erlaubt eine Neigungsbewegung des Sitzes relativ zu
einer im Wesentlichen horizontal verlaufenden Ebene. Als Neigungsmittelpunkt
wird dabei vorzugsweise ein Bereich um den Schnittpunkt der Achse
des Standbeins mit dieser Ebene gewählt. Eine derartige
Neigungsbewegung wird im Zusammenhang mit der Erfindung als Verkippen
oder Verschwenken bezeichnet. Neben dem Verkippen oder Verschwenken
kann zusätzlich eine Drehbewegung des Sitzes um die Achse
des Standbeins und/oder eine Höhenverstellbarkeit des Sitzes vorgesehen
sein.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung ist kostengünstig
fertigbar. Die Bauteile sind einfach gestaltet, so dass die Vorrichtung
sich durch eine hohe Robustheit auszeichnet. Durch das Zentrierelement werden
die Kontaktbereiche relativ zueinander positioniert und dadurch
eine Neigungsbewegung stabilisiert. Zudem wird in jeder Neigungsstellung
eine Relativbewegung zwischen dem Sitz und dem Standbein verhindert
oder zumindest auf ein geringes Maß reduziert, so dass
ein Klappern oder ähnliches vermieden wird.
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Der
Sitz ist in einer Ausgestaltung durch die Vorrichtung im Wesentlichen
radial- und axialfest mit dem Standbein verbunden, d. h. eine Relativbewegung
in Axialrichtung und/oder in Radialrichtung des Standbeins ist maximal
im Rahmen eines Toleranzausgleichs möglich.
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In
einer Ausgestaltung dienen die Kontaktbereiche zumindest abschnittsweise
als Anschlagsflächen für eine Begrenzung der Kippbewegung.
In anderen Worten bilden die Kontaktbereiche eine erste Anschlagseinrichtung.
Die Kontaktbereiche sind in einer Ausgestaltung hierfür
mit Anschlagselementen ausgebildet.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung weist mindestens eine der Kontaktbereiche
eine zumindest teilweise konkav gekrümmte Oberfläche
auf. Die Oberfläche ist beispielsweise zumindest teilweise halbkugelförmig,
kugelkappenförmig, kalottenförmig und/oder ellipsoidkallotenförmig
gestaltet. Die Gestaltung kann dabei je nach Verwendung der Vorrichtung
und/oder des zugehörigen Sitzes geeignet gewählt
werden.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Oberfläche konisch
gestaltet, wobei maximale Schwenkwinkel des Sitzes durch einen Öffnungswinkel
der Konusform bestimmt sind. Bei einer derartigen Ausgestaltung
ist eine besonders sichere Begrenzung eines maximalen Neigungswinkels über die
Kontaktbereiche möglich.
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In
einer Ausgestaltung der Erfindung ist die konkav gekrümmte
Oberfläche nicht-rotationssymmetrisch gestaltet. Bei einer
Ausgestaltung mit einer rotationssymmetrischen Oberfläche
ist bei einer Begrenzung der Schwenkbewegung über die Kontaktbereiche
ein Schwenkwinkel in jede Radialrichtung des Standbeins im Wesentlichen
gleich. Dies kann insbesondere bei Ausführungsformen mit
im Wesentlichen rotationssymmetrischen Sitzen von Vorteil sein,
da die Sitzvorrichtung quasi unabhängig von einer Orientierung
nutzbar ist. Bei einer Ausgestaltung mit einer nicht-rotationssymmetrischen
Oberfläche sind dagegen unterschiedliche Neigungswinkel
in unterschiedliche Richtungen realisierbar. Beispielsweise bei
einer Verwendung eines als Sattelsitz gestalteten Sitzes und/oder
eines Sitzes mit einer Rückenlehne lassen sich so vorteilhafte
Bewegungsführungen realisieren.
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In
einer Ausgestaltung ist der erste Kontaktbereich an einem Lastaufnahmeteil
ausgebildet, welches mit dem Standbein ortsfest mechanisch verbindbar
ist. Das Lastaufnahmeteil ist dabei unabhängig von einer
Gestaltung des Standbeins zur Durchführung der Neigungsbewegung
geeignet gestaltbar. Das Lastaufnahmeteil ist insbesondere aus einem geeigneten
Werkstoff fertigbar.
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Vorzugsweise
ist eine Stirnfläche des Lastaufnahmeteils als erster Kontaktbereich
mit konkav gekrümmter Oberfläche ausgebildet.
Durch die Anordnung der gekrümmten Oberfläche
an dem Standbein ist eine günstige Gestaltung mit einer
geringen Bauhöhe möglich.
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In
einer weiteren Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung einen Sitzträger,
wobei an einer Unterseite des Sitzträgers der zweite, vorzugsweise
im Wesentlichen plane Kontaktbereich ausgebildet ist. Die Anordnung
eines planen Kontaktbereichs an dem Sitz ermöglicht eine
gute Krafteinleitung von einer Sitzfläche auf das Standbein.
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In
einer weiteren Ausgestaltung ist das Lastaufnahmeteil in einem Lagergehäuse
aufgenommen. Durch das Lagergehäuse ist das Lastaufnahmeteil gegen
einen ungewünschten Zugriff gesichert. Insbesondere ist
es möglich, die Kontaktbereiche gegen einen Zugriff abzuschirmen.
Vorzugsweise ist die Anordnung dabei derart, dass zwischen dem das
Lastaufnahmeteil und dem Lagergehäuse ein Freiraum für
die Neigungsbewegung verbleibt. Der Freiraum ist durch das Lagergehäuse
vorzugsweise in dessen Umfangsrichtung verschlossen, so dass die
Gefahr von Verletzungen durch Einbringen von Körperteilen, insbesondere
durch Einbringen von Fingern, in den Freiraum verhindert oder zumindest
zu weiten Teilen ausgeschlossen wird. Das Lagergehäuse
weist daher vorzugsweise keine oder nur gering dimensionierte Unterbrechungen
auf. Das Lagergehäuse und das Lastaufnahmeteil weisen in
einer Ausgestaltung geometrisch ähnliche Querschnitte auf,
wobei die Außenkontur des Lastaufnahmeteils geometrisch ähnlich
der Innenkontur des Lagergehäuses ist. Die Gestaltung der
Querschnitte bestimmt dabei in einer Ausgestaltung auch die möglichen
Freiheitsgrade für eine Neigungsbewegung. In einer Ausgestaltung weist
das Lagergehäuse eine Innenkontur mit einem rechteckigen
Querschnitt auf. In anderen Ausgestaltungen haben das Lagergehäuse
und das Lastaufnahmeteil einen kreisförmigen Querschnitt,
so dass eine allseitige Neigung möglich ist. Daneben ist
es denkbar, das Lastaufnahmeteil mehrteilig auszubilden, wobei die
Teile des Lastaufnahmeteils jeweils die Neigung in bestimmte Richtungen
begrenzen.
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Das
Lagergehäuse ist in einer Ausgestaltung ortsfest mechanisch
mit dem Sitz, insbesondere mit einem Sitzträger verbunden.
Beispielsweise ist das Lagergehäuse mit dem Sitz oder einem
Sitzträger verklebt, verschweißt, verschraubt
oder dergleichen. Ein von dem Sitz abgewandtes Ende des Lagergehäuses
ist zumindest teilweise offen, um das Standbein oder die dem Standbein
zugeordneten Teile der Vorrichtung aufzunehmen. Ein in diesem Bereich
verbleibender Spalt ist jedoch nur schwer zugänglich, so dass
ein Einklemmen von Körperteilen in dem Spalt nur schwer
oder gar nicht möglich ist.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Lastaufnahmeteil einen
weiteren Kontaktbereich auf, welcher mit dem Lagergehäuse
zur Begrenzung der Kippbewegung zusammenwirkt. Der weitere Kontaktbereich
begrenzt dabei in mindestens eine Richtung die Kippbewegung zusätzlich
oder alternativ zu der Begrenzung über den ersten und den
zweiten Kontaktbereich. Der weitere Kontaktbereich wird auch als
Anschlagsfläche bezeichnet. In einer Ausgestaltung ist
die Anschlagsfläche als konische Mantelfläche
ausgestaltet, welche mit dem umgebenden Lagergehäuse zusammenwirkt.
In anderen Ausgestaltung ist die Anschlagsfläche als Zylindermantelfläche
ausgestaltet, welche mit dem umgebenden Lagergehäuse zusammenwirkt.
In einer Ausgestaltung weist das Lagergehäuse eine Durchgangsöffnung
für das Standbein auf, wobei ein Rand der Durchgangsöffnung
mit der Anschlagsfläche zusammenwirkt. Dabei ist die Durchgangsöffnung
vorzugsweise korrespondierend zu der Form der Kontaktbereiche geformt,
so dass die Anschlagseinrichtungen einander unterstützen.
Das Lagergehäuse und/oder das Lastaufnahmeteil weisen vorzugsweise
eine Aufnahmeöffnung für einen Auslösehebel
einer Gasdruckfeder auf. Insbesondere, wenn zwei Anschlagseinrichtungen
vorgesehen sind, wird durch die Aufnahmeöffnung eine Anschlagsfunktion
nicht beeinträchtigt.
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In
einer Ausgestaltung ist das Zentrierelement als Zentrierzapfen einteilig
mit dem Lastaufnahmeteil gestaltet. Das Zentrierelement ist dabei
aus einem Material mit einer hohen Festigkeit und guten Reibungseigenschaften
gefertigt.
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In
einer anderen Ausgestaltung ist das Zentrierelement als Kugelelement
gestaltet, vorzugsweise als Metallkugel, insbesondere als eine Aluminium-,
Messing- oder Hartstahlkugel, welches zwischen den Kontaktbereichen
gelagert ist. Dadurch ist es möglich, das Lastaufnahmeteil
und das Zentrierelement aus unterschiedlichen Materialien herzustellen.
Eine Metallkugel, insbesondere eine Messing-, Aluminium- oder Hartstahlkugel,
ist besonders verschleißarm, so dass auch in einem Dauergebrauch eine
Funktionsfähigkeit der Vorrichtung gewährleistet bleibt.
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In
einer Ausgestaltung weist die mindestens eine Aussparung für
das Zentrierelement eine Gleitfläche, insbesondere eine
eingesetzte Gleitschale auf. Die Gleitfläche ist beispielsweise
durch eine Beschichtung und/oder durch einen beschichteten Einsatz
realisierbar. Das Material der Gleitfläche ist derart gewählt,
dass in Materialpaarung mit dem Zentrierelement eine besonders geringe
Reibung auftritt.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist mindestens ein Stabilisationselement
vorgesehen, welches den Sitz in die Ruhelage zwingt. Das Stabilisationselement
oder Rückstellelement ist beispielsweise als Feder-Dämpfer-Element
ausgebildet. Dabei ist es denkbar, das Stabilisationselement, genauer
eine durch das Stabilisationselement aufbringbare Zwangskraft, an
einen Nutzer anzupassen, wobei beispielsweise ein Durchschnittsgewicht
eines Nutzers entsprechend einer Altersgruppe berücksichtigt
werden kann. Es ist weiter denkbar, das Stabilisationselement durch
Einstellmittel an einen Nutzer anzupassen. Insbesondere im Schulbereich
ist es jedoch vielfach von Vorteil, auf zusätzliche Einstellmittel
zu verzichten.
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Vorzugsweise
umfasst das Stabilisationselement mindestens ein elastisches Pufferelement,
insbesondere aus Polyurethan-Elastomer. Als elastisches Pufferelement
wird dabei ein elastisch deformierbares Element bezeichnet. Beispielsweise
sind Federn oder Federpakete als Pufferelement verwendbar. Durch
das elastische Pufferelement wird der Sitz in einer stabilen, vorzugsweise
einer unausgelenkten Ruhelage gehalten. Bei einer Schwenk- oder
Neigungsbewegung des Sitzes aus der stabilen Ruhelage aufgrund einer
externen Belastung, wird das elastische Pufferelement elastisch
verformt. Bei Wegfall oder Reduzierung der am Sitz einwirkenden Kraft,
wird der Sitz in die stabile Ruhelage zurückbewegt. Ein
Polyurethan-Elastomer ist kostengünstig erhältlich.
Das Material zeichnet sich durch hohe Beständigkeit aus,
so dass auch im Dauerbetrieb – wie beispielsweise bei Verwendung
der Sitzvorrichtung in einer Schule – eine ausreichende
Elastizität über einen langen Zeitraum erhalten
bleibt. Eine Verformung eines derartigen Elements ist weiter nahezu geräuschlos
möglich. Das Pufferelement ist vorzugsweise ringförmig
und konzentrisch zu dem Standbein angeordnet. In anderen Ausgestaltungen
können mehrere Pufferelemente vorgesehen sein, welche über
den Umfang des Standbeins verteilt sind.
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Die
Aufgabe wird weiter gelöst durch eine Sitzvorrichtung,
insbesondere einen Hocker, mit einem Sitz und einem Standbein, welche
durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung miteinander
verbunden sind. Der Sitz und das Standbein können beliebig
gestaltet sein. Das Standbein ist beispielsweise säulenförmig
und kann einen beliebigen Querschnitt aufweisen, beispielsweise
einen kreisförmigen, einen ovalen, einen rechteckigen oder
einen dreieckigen Querschnitt. In einer Ausgestaltung ist das Standbein
im Wesentlichen vertikal angeordnet. In anderen Ausgestaltungen
ist das Standbein geneigt. Das Standbein weist beispielsweise an
seinem dem Sitz abgewandten Ende einen Standfuß auf. Der
Standfuß kann beliebig gestaltet sein, beispielsweise als
Dreibein, als Ringfläche, mit Rollen oder dergleichen.
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Weitere
Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen
und aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen
der Erfindung, die in den Zeichnungen schematisch dargestellt sind.
Für gleiche oder ähnliche Bauteile werden in den
Zeichnungen einheitliche Bezugszeichen verwendet. Als Teil eines
Ausführungsbeispiels beschriebene oder dargestellte Merkmale
können ebenso in einem anderen Ausführungsbeispiel
verwendet werden, um eine weitere Ausführungsform der Erfindung
zu erhalten.
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1:
eine geschnittene Vorderansicht einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung in einer Ruhelage;
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2:
eine geschnittene Vorderansicht der Vorrichtung gemäß 1 in
einer maximalen Neigungsstellung;
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3:
eine geschnittene Seitenansicht der erfindungsgemäßen
Vorrichtung gemäß 1 in einer
Ruhelage;
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4:
eine geschnittene Seitenansicht der Vorrichtung gemäß 1 in
einer maximalen Neigungsstellung;
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5:
eine teilweise freigeschnittene perspektivische Ansicht der Vorrichtung
gemäß 1;
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6:
eine perspektivische Explosionsdarstellung der Vorrichtung gemäß 1;
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7:
eine geschnittene Vorderansicht einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
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8:
eine geschnittene Vorderansicht einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel
in einer Ruhelage;
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9:
eine geschnittene Vorderansicht der Vorrichtung gemäß 8 in
einer maximalen Neigungsstellung;
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10:
eine geschnittene Seitenansicht der erfindungsgemäßen
Vorrichtung gemäß 8 in einer
Ruhelage;
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11:
geschnittene Seitenansicht der Vorrichtung gemäß 8 in
einer maximalen Neigungsstellung und
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12:
eine Draufsicht auf ein Distanzstück.
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1 bis 4 zeigen
schematisch einen geschnittenen Ausschnitt einer Sitzvorrichtung 1 mit einem
Standbein 10 und einem Sitz in einer Vorderansicht (1 und 2)
bzw. einer Seitenansicht (3 und 4)
gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
Die Vorrichtung gemäß 1 ist weiter
in einer teilweise freigeschnittenen perspektivischen Ansicht in 5 und
in einer perspektivischen Explosionsdarstellung in 6 dargestellt.
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Der
nicht dargestellte Sitz ist beispielsweise eine geblasene Kunststoffschale.
In anderen Ausgestaltungen ist der Sitz aus Holz und/oder weist
ein Polster auf. Der Sitz ist mittels eines Sitzträgers 11 mit
dem Standbein 10 verbunden. An einem nicht dargestellten,
von dem Sitz abgewandten Ende des Standbeins 10 ist eine
geeignete Aufstandsfläche vorgesehen.
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Der
Sitz ist an dem Sitzträger 11 mit dem Standbein 10 über
die erfindungsgemäße Vorrichtung, umfassend einen
ersten, dem Standbein 10 zugeordneten Kontaktbereich 20 und
einen zweiten, dem Sitz zugeordneten Kontaktbereich 110 verkippbar
verbunden. Die Kontaktbereiche 20, 110 sind mittels
einem Zentrierelement gekoppelt, welches in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
als Kugel 21 gestaltet ist. An dem Kontaktbereich 20 ist
eine Ausnehmung vorgesehen, in welcher die Kugel 21 entweder
fest, beispielsweise durch Kraft- und/oder Stoffschluss, oder lose
gelagert ist. Die Kugel 21 ist durch eine korrespondierende
Aussparung 111 des zweiten Kontaktbereichs 110 fest
oder lose aufgenommen. Um eine Beweglichkeit zu gewährleisten, ist
dabei an mindestens einem Kontaktbereich 20, 110 eine
lose Lagerung vorgesehen. Der Sitzträger 11 und
damit der Sitz ist aus den in 1 und 3 dargestellten
Lagen um einen Neigungswinkel α nach links und rechts – wie
in 1 und 2 dargestellt – und
um einen Neigungswinkel β nach vorne und hinten – wie
in 3 und 4 dargestellt – verschwenkbar
oder verkippbar, wobei die Kugel 21 einen Neigungsmittelpunkt
bildet. Über die Kugel 21 bleiben die beiden Teile
in Axialrichtung A und Radialrichtung R fest zueinander positioniert,
so dass der Sitz in jeder Stellung stabil mit dem Standbein 10 verbunden ist.
Ein Klappern oder ähnliches aufgrund von Relativbewegungen
wird so effektiv verhindert.
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Zur
Begrenzung der Schwenkbewegung weist der erste Kontaktbereich eine
konkav gekrümmte Oberfläche 20 auf, welche
mit dem im Wesentlichen planen Kontaktbereich 110 an dem
Sitzträger 11 zusammenwirkt. Die gekrümmte
Oberfläche 20 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel konusförmig,
wobei die Konusform nicht-rotationssymmetrisch ist. Die maximalen
Neigungswinkel α, β sind in der dargestellten
Ausführungsform durch einen Steigungs- oder Öffnungswinkel
der Konusform bestimmt. Der Neigungswinkel ist für jede
Radialrichtung R durch einen Winkel zwischen einer Tangente an die
Oberfläche 20 und an den Kontaktbereich 110 ermittelbar.
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In
dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die gekrümmte
Oberfläche 20 nicht direkt an der Stirnfläche
des Standbeins 10 ausgebildet. Stattdessen ist ein Lastaufnahmeteil 2 vorgesehen.
Es versteht sich, dass das Lastaufnahmeteil 2 nahezu beliebig
gestaltbar ist. Je nach Gestaltung des Standbeins 10 kann
die Oberfläche 20 weiter auch direkt an eine Stirnseite
des Standbeins 10 ausgeformt sein. Das Lastaufnahmeteil 2 ist
in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als einseitig
geschlossene Hülse oder Glocke ausgebildet und wird auch
als Kopf bezeichnet. Die Stirnfläche des Lastaufnahmeteils 2 bildet
die gekrümmte Oberfläche 20. Das Lastaufnahmeteil 2 ist
mit dem Standbein 10 mechanisch wirkverbunden, beispielsweise
mittels Stoff-, Kraft- und/oder Formschluss. Das Lastaufnahmeteil 2 ist
in einem becherförmigen Lagergehäuse 3 gelagert, welches
mit dem Sitzträger 11 fest verbunden, in dem dargestellten
Ausführungsbeispiel verschraubt, ist. Zum Verschrauben
sind dabei in dem dargestellten Ausführungsbeispiel vier
in 6 sichtbare Schrauben 6 vorgesehen.
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Erfindungsgemäß ist
weiter mindestens ein Stabilisationselement vorgesehen, durch das
der Sitz in einer stabilen Lage, vorzugsweise in der in 1 und 3 dargestellten,
unausgelenkten Lage gehalten wird. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist das Stabilisationselement als elastisches Pufferelement 4,
vorzugsweise aus einem Polyurethan(PU)-Elastomer, ausgebildet, welches
durch das becherförmige Lagergehäuse 3 konzentrisch
zu dem Standbein 10 gelagert ist. Das Pufferelement 4 umgibt
dabei das Lastaufnahmeteil 2 zumindest teilweise an dessen
Umfang.
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Durch
das Pufferelement 4 ist das Lastaufnahmeteil 2 und
damit das Standbein 10 in dem Lagergehäuse 3 in
Radialrichtung R stabil gelagert. Das Lastaufnahmeteil 2 weist
einen T-förmigen Querschnitt mit Vorsprüngen 23 auf,
wobei das Pufferelement 4 zwischen den Vorsprüngen 23 und
einem Boden 30 des becherförmigen Lagergehäuses 3 angeordnet
ist, so dass das Lastaufnahmeteil 2 durch das Pufferelement 4 auch
in Axialrichtung A stabil in dem Lagergehäuse 3 gelagert
ist. Ein zylindrischer Bereich 25 des Lastaufnahmeteils 2 unterhalb
der Vorsprünge 23 ist von dem Pufferelement 4 umschlossen.
Die Vorsprünge 23 weisen jeweils schräge
Seitenwände 230 auf, wobei in dem dargestellten
Ausführungsbeispiel die Winkel der Seitenwände 230 zu den
Winkeln α, β der Oberfläche 20 korrespondiert. Die
Seitenwände 230 der Vorsprünge 23 dienen
dabei als weitere Anschlagseinrichtung, wobei sie wie in 2 und 4 erkennbar,
beim Kippen des Sitzträgers 11 mit dem Lagergehäuse 3 in
Kontakt treten und so die Bewegung begrenzen. In anderen Ausgestaltungen
ist nur eine Neigungsbegrenzung über die Seitenflächen 230 vorgesehen,
wobei die Oberflächen 20, 110 einander
auch in den Extrempositionen nur über das Zentrierelement 21 berühren.
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Durch
Aufbringen einer entsprechenden Kraft an dem Sitzträger 11 wird
ein Verschwenken des Sitzträgers 11 relativ zu
dem Lastaufnahmeteil 2 und damit dem Standbein 10 – wie
in 2 und 4 dargestellt – bewirkt,
wobei das Pufferelement 4 bei einem Verschwenken des Sitzträgers 11 elastisch
verformt wird. Nach Wegfall der Kraft, wird der Sitzträger 11 wieder
in die in 1 und 3 dargestellte
stabile Lage durch die Zwangskraft des Pufferelements 4 bewegt.
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In
anderen Worten ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
durch das Lastaufnahmeteil 2 mit der Kugel 21 ein
Gelenk geschaffen, wobei die Neigungsbewegung durch die Kontaktbereiche 20, 110 begrenzt
ist. Zusätzlich ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
eine weitere Begrenzung der Neigungsbewegung mittels dem Lastaufnahmeteil 2 und
dem Lagergehäuse 3 vorgesehen. Das Lagergehäuse 3 weist
an einem Boden 30 eine Durchgangsöffnung 31 auf.
Die Durchgangsöffnung 31 wirkt mit einer Zylindermantelfläche 26 des
Lastaufnahmeteils 2 für eine Begrenzung der Neigungsbewegung
zusammen. Wie am besten in 6 erkennbar
ist, ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Durchgangsöffnung 31 nicht
rotationssymmetrisch, so dass ein zwischen der Zylindermantelfläche 26 und
der Durchgangsöffnung 31 verbleibender Spalt eine
variierende Breite x aufweist. Dadurch ist es möglich, nach
vorne und hinten bzw. nach links und rechts unterschiedliche Neigungswinkel α, β zuzulassen.
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In
dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Standbein 10 höhenverstellbar
mit einer Gasdruckfeder umfassend einen Zylinder 12 und
eine darin geführte Kolbenstange 13 ausgeführt.
Zum Verstellen der Sitzhöhe ist ein Hebel 5 vorgesehen,
welcher auf die Gasdruckfeder wirkt. Das Lastaufnahmeteil 2 ist
dabei mit dem freien Ende der Kolbenstange 13 fest verbunden.
Der Hebel 5 der Gasdruckfeder ist in dem dargestellten
Ausführungsbeispiel zumindest teilweise in dem Lastaufnahmeteil 2 gelagert,
wobei das Lastaufnahmeteil 2 Öffnungen 27 für eine
Luftzu- und -abfuhr aufweist. Die Lagerung des Hebels 5 an
dem Lastaufnahmeteil 2 erfolgt dabei derart, dass auch
bei einer Neigung des Sitzträgers 11 Kollisionen
mit dem Hebel 5 vermieden werden. Das Lagergehäuse 3 weist
eine Aussparung 32 für den Hebel 5 auf,
welche in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Schlitz
gestaltet ist. Der Sitz ist vorzugweise gemeinsam mit der Kolbenstange 13 relativ
zu dem Zylinder 12 verdrehbar, wobei eine Wippmechanik
durch die Verdrehung nicht beeinträchtigt ist. Wie am besten
in 6 erkennbar ist, ragen die Vorsprünge 23 jeweils
um ca. 90° versetzt kreuzförmig von dem Lastaufnahmeteil 2 ab.
Das Lagergehäuse 3 ist entsprechend geformt. Die
Vorsprünge 23 dienen dabei auch als Verdrehsicherung,
so dass ein Verdrehen des Sitzträgers 11 relativ
zu dem Lastaufnahmeteil 2 und damit auch zu dem Hebel 5 verhindert
wird.
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7 zeigt
eine alternative Ausführungsform einer Sitzvorrichtung 1 mit
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum verkippbaren
Verbinden eines Sitzträgers 11 mit einem Standbein 10.
Für gleiche oder ähnliche Bauteile werden dabei
einheitliche Bezugszeichen verwendet und auf eine detaillierte Beschreibung
dieser Bauteile wird verzichtet. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel
gemäß den 1 bis 6 ist
bei diesem Ausführungsbeispiel als Zentrierelement ein
Zentrierzapfen 24 vorgesehen, welcher einteilig mit dem
Lastaufnahmeteil 2 ausgebildet ist und von dem ersten Kontaktbereich 20 abragt.
In einer alternativen Ausführungsform ragt der Zentrierzapfen 24 von
dem dem Sitzträger 11 zugeordneten Kontaktbereich 110 ab.
Als weiterer Unterschied erfolgt bei diesem Ausführungsbeispiel
ein Verschrauben von oben, wobei in dem Lagergehäuse 3 Gewindebohrungen
vorgesehen sind. Das Lagergehäuse 3 und das Lastaufnahmeteil 2 sind
zudem so dimensioniert, dass das Lastaufnahmeteil 2 vollständig
in dem Lagergehäuse 3 aufgenommen ist. Eine Bewegungsbegrenzung über
eine Mantelfläche des zylindrischen Bereichs 25 und/oder
des Vorsprungs 23 ist dabei nicht vorgesehen. Die Bewegungsbegrenzung
erfolgt somit ausschließlich über die Kontaktbereiche 20, 110.
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8 bis 11 zeigen
schematisch einen geschnittenen Ausschnitt einer Sitzvorrichtung 1 mit einem
Standbein 10 und einem Sitz mit einem Sitzträger 11 in
einer Vorderansicht (8 und 9) bzw.
einer Seitenansicht (10 und 11) gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel. Die erfindungsgemäße
Vorrichtung gemäß 8 bis 11 umfasst ein
mechanisch fest mit dem Standbein 10 verbundenes Lastaufnahmeteil 2 und
ein mechanisch fest mit dem Sitzträger 11 verbundenes
Lagergehäuse 3, welches als Anschlagsbuchse dient.
Die mechanisch festen Verbindungen sind auf beliebige Weise realisierbar,
beispielsweise mittels Stoff-, Kraft- und/oder Formschluss.
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Die
Verbindung zwischen dem Standbein 10 und dem Sitzträger 11 erfolgt
in diesem Ausführungsbeispiel mittels einer Hartstahlkugel 21,
welche zwischen den Kontaktbereichen 20, 110 vorgesehen
ist. Der Sitzträger 11 weist hierfür
eine Ausnehmung 111 aufweist, welche als Gelenkpfanne für
die Hartstahlkugel 21 dient.
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Das
Lagergehäuse 3 fungiert als Anschlagelement einer
Anschlagseinrichtung und wirkt hierfür mit einem zylindrischen
Bereich 25 des Lastaufnahmeteils 2 zusammen. Der
zylindrische Bereich 25 ist in dem Lagergehäuse 3 angeordnet,
wobei in der in 8 dargestellten Ruhelage der
zylindrische Bereich 25 von dem Lagergehäuse 3 in
Radialrichtung R beabstandet ist. Zwischen dem Lagergehäuse 3 und
dem Lastaufnahmeteil 2 wird so ein Freiraum gebildet. In
dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Lagergehäuse 3 einen
kreisringförmigen Querschnitt auf. Das Lastaufnahmeteil 2 weist
entsprechend in dem zylindrischen Bereich 25 eine kreisförmige
Außenkontur auf. Das Lagergehäuse 3 und
das Lastaufnahmeteil 2 sind konzentrisch angeordnet, wobei
das Lagergehäuse 3 das Lastaufnahmeteil 2 umgibt.
Das Lastaufnahmeteil 2 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
einstückig mit einem Vorsprung 23 ausgebildet,
wobei das Lastaufnahmeteil 2 beispielsweise aus Aluminium,
insbesondere als Druckgussteil oder als Drehteil fertigbar ist.
Der Sitzträger 11 ist mittels der Hartstahlkugel 21 allseitig
neigbar an dem Standbein 10 gelagert, wobei eine maximale
Neigungsbewegung des Sitzträgers 11 durch den
Freiraum zwischen dem Lagergehäuse 3 und dem Lastaufnahmeteil 2 bestimmt
ist.
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In
den Freiraum zwischen dem Lagergehäuse 3 und dem
Lastaufnahmeteil 2 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
zwei Pufferelemente 4 eingebracht. Die Pufferelemente 4 sind
in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Ringscheiben
ausgebildet, welche konzentrisch zu dem Lagergehäuse 3 bzw.
dem Lastaufnahmeteil 2 angeordnet sind und das Lastaufnahmeteil 2 in
dessen zylindrischen Bereich 25 vollumfänglich
umgeben. Durch die Pufferelemente 4 wird der Sitzträger 11 und
damit ein Sitz federnd in die in 8 und 10 dargestellte
Ruhelage gezwungen. Die zwei Pufferelemente 4 können verschiedene
Elastizitäten aufweisen. In anderen Ausgestaltungen ist
nur ein Pufferelement 4 oder sind mehr als zwei Pufferelemente 4 vorgesehen.
In wieder anderen Ausgestaltungen erstrecken sich die Pufferelemente 4 oder
das Pufferelement nicht über dem gesamten Umfang des Lastaufnahmeteils 2. Insbesondere
bei einer nicht rotationssymmetrischen Außenkontur des
Lastaufnahmeteils 2 können mehrere über
den Umfang verteilte Pufferelemente 4 vorteilhaft sein.
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In
dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist in den Freiraum
ein Distanzstück 7 eingebracht, so dass eine maximal
mögliche Neigungsbewegung verringert wird. Das Distanzstück 7 ist
in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Ringscheibe
ausgebildet, welche fest mit Lastaufnahmeteil 2 verbunden ist.
In anderen Ausgestaltungen sind mehrere Distanzstücke über
den Umfang des Lastaufnahmeteils 2 verteilt angeordnet
und mit dem Lastaufnahmeteil 2 verbunden. In wieder anderen
Ausgestaltungen ist ein Distanzstück oder sind mehrere
Distanzstücke mit der Lagergehäuse 3 verbunden.
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Das
Lastaufnahmeteil 2 weist einen Vorsprung 23 auf,
an welchen die Pufferelemente 4 in Axialrichtung A anliegen.
Die Pufferelemente 4 sind zwischen dem Vorsprung 23 und
dem Distanzstück 7 angeordnet und werden durch
den Vorsprung 23 und das Distanzstück 7 in
Axialrichtung gelagert.
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Für
eine axiale Sicherung der Vorrichtung ist eine Abschlussscheibe 33 an
einem von dem Sitzträger 11 abgewandten Ende des
Lagergehäuses 3 vorgesehen. Das Lastaufnahmeteil 2 ist
in dem durch das Lagergehäuse 3, den Sitzträger 11 und
die Abschlussscheibe 33 gebildeten Raum angeordnet. Bei Aufbringen
einer Kraft in Axialrichtung A an dem Sitzträger 11 zum
Anheben der Sitzvorrichtung 1 zwingt die Abschlussscheibe 33 das
Distanzstück 7 und die Pufferelemente 4 in
Richtung des Vorsprungs 24 und der Sitz 11 und
das Standbein 10 sind so in Axialrichtung A gesichert.
Durch die Abschlussscheibe 33 wird weiter verhindert, dass
Körperteile, insbesondere Finger in den Freiraum zwischen
dem Lastaufnahmeteil 2 und dem Lagergehäuse 3 eingebracht
werden können.
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9 zeigt
eine seitliche Neigung des Sitzträgers 11. Ein
maximaler Neigungswinkel α ist dabei durch den Abstand
des Lagergehäuses 3 von dem Lastaufnahmeteil 2 sowie
das Distanzstück 7 bestimmt. Das Distanzstück 7 ist
fest mit dem feststehenden Lastaufnahmeteil 2 verbunden,
so dass bei einem Neigen das Lagergehäuse 3 in
Richtung des Lastaufnahmeteils 2 bewegt wird und ein Neigen
des Sitzträgers 11 bis zu einem Kontakt des Lagergehäuses 3 mit
dem Distanzstück 7 möglich ist. In dem
dargestellten Ausführungsbeispiel sind der Abstand und das
Distanzstück 7 derart gewählt, dass der
maximale Neigungswinkel α ca. 3° beträgt.
Wie in 9 und 11 erkennbar ist, wirken Seitenflächen 230 des Vorsprungs 23 in
dem dargestellten Ausführungsbeispiel ebenfalls mit dem
Lagergehäuse 3 für eine Begrenzung der
Neigungsbewegung zusammen. Der Vorsprung 23 kann umlaufend
ausgestaltet sein. In anderen Ausgestaltungen können entsprechend
der Ausführungsform gemäß den 1 bis 6 mehrere
Vorsprünge vorgesehen sein, welche zueinander versetzt
von dem Lastaufnahmeteil 2 abragen.
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10 und 11 zeigen
Seitenansichten der Sitzvorrichtung 1. Dabei zeigt 10 eine
Ruhestellung und 11 eine Neigung des Sitzträgers 11 nach
hinten, d. h. in der in 11 dargestellten
Seitenansicht in der Zeichenebene nach links. Ein maximaler Neigungswinkel β ist
dabei ebenfalls durch den Abstand des Lagergehäuses 3 von
dem Lastaufnahmeteil 2 sowie das Distanzstück 7 bestimmt.
Das Distanzstück 7 weist eine variierende Wandstärke
S auf, wobei die Wandstärke S in dem in 11 dargestellten
Querschnitt geringer ist, als in dem in 9 dargestellten
Querschnitt. Bei einem Neigen nach vorne oder hinten wird das Lagergehäuse 3 in
Richtung des Lastaufnahmeteils 2 bewegt, wobei ein Neigen
des Sitzträgers 11 bis zu einem Kontakt des Lagergehäuses 3 mit
dem Distanzstück 7 möglich ist. In dem
dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Wandstärke
S des Distanzstücks 7 derart gewählt,
dass der maximale Neigungswinkel β nach vorne oder hinten
ca. 8° beträgt.
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12 zeigt
schematisch eine Draufsicht auf ein Distanzstück 7.
Die Innenkontur 70 entspricht dabei in etwa dem Außendurchmesser
des Lastaufnahmeteils 2 in dem zylindrischen Bereich 25,
wohingegen die Außenkontur 71 nicht rotationssymmetrisch
ist, so dass unterschiedliche Neigungsbewegungen in verschiedene
Richtungen möglich sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - WO 95/16374 [0003, 0003]
- - DE 202004005366 U1 [0004]