DE4331987A1 - Stuhl, insbesondere Bürostuhl - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Stuhl, insbesondere Büro­ stuhl, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Stühle sind in den unterschiedlichsten Ausge­ staltungen seit langem bekannt. Alle bekannten derartigen Stühle berücksichtigen jedoch nicht die ergonomischen Er­ fordernisse, die für ein dynamisches Sitzen zu beachten sind. Der Stuhl muß einen Bewegungsablauf zulassen, der möglichst vollständig der natürlichen Körperbewegung des Benutzers entspricht. Dabei muß der Stuhl seine stützende Funktion bei größtmöglicher Bewegungsfreiheit des Benut­ zers beibehalten.

Der Bewegungsablauf des Benutzers wird zum einen bestimmt von der Form und Anordnung der Gelenke, welche die Rich­ tung und den Drehwinkel der Bewegung bestimmen, zum ande­ ren durch den Schwenkradius, der sich aus der Länge der Gliedmaßen ergibt, die um ein Körpergelenk bewegt werden.

Am bzw. im Körper des Menschen existieren also Drehpunkte, welche Schwenkbewegungen um unterschiedliche Winkel zulas­ en. Damit eine Symbiose der Bewegungen von Benutzer und Stuhl erreicht wird, müssen die Schwenkbewegungen und Drehpunkte des Menschen mit denen der Stuhlmechanik mög­ lichst weitgehend übereinstimmen.

Bei den bisher bekannten Konstruktionen wurden die Dreh­ punkte in Form von materiellen Achsen in das Stuhlgestell integriert. Das Kernproblem liegt jedoch in der Tatsache, daß zur Erzielung optimaler Bewegungsabläufe die maßgebli­ chen Drehpunkte außerhalb des Stuhlgestells liegen müssen. Durch Achskonstruktionen, die in das Stuhlgestell inte­ griert sind, kann deshalb der anatomisch richtige Dreh­ punkt nicht erreicht werden. Es werden deshalb bei bekann­ ten Stühlen die damit durchführbaren Bewegungsabläufe den menschlichen Bewegungsabläufen nur unzureichend ange­ nähert.

Auf Achskonstruktionen kann grundsätzlich verzichtet wer­ den, wenn man beachtet, daß bei derartigen Stühlen ein Schwenkwinkelbereich von maximal 25° ausreichend ist. Da­ mit wird der Einsatz einer Schwenkmechanik möglich, die eine um eine außerhalb der Stuhlkonstruktion liegende, virtuelle Achse erfolgende Schwenkung zuläßt. Diese vir­ tuelle Achse fällt zusammen mit den maßgeblichen Bewe­ gungsgelenken des menschlichen Körpers.

Für die Bewegung der Sitzfläche gilt, daß zur Bewegung des Körpers in einer entspannten Lage der Fußknöchel zum Dreh­ punkt wird. Um diesen Dreh- oder Schwenkpunkt schwenkt der Unterschenkel mit dem gleichen Winkel wie die Sitzfläche nach hinten. Durch das Schwenken verkleinert sich der Ab­ stand zwischen Boden und Unterschenkel. Soll nun der Stuhl diese Bewegung vollständig und zwanglos mitmachen, ergibt sich folgende Forderung an die Bewegung der Sitzfläche: Wird der Sitz im hinteren Bereich belastet, muß sich die Sitzfläche um das Knöchelgelenk nach hinten und unten ver­ schwenkend bewegen. Es liegt also das Bezugssystem für die Sitzflächenbewegung im Knöchelgelenk und nicht - wie üb­ lich - im vorderen, unteren Bereich der Sitzfläche. Durch eine diesen Forderungen entsprechende Verlagerung der Schwenkachse des Stuhles in den Bereich des Knöchels er­ gibt sich, daß der Bodenkontakt der Füße in allen Schwenk­ lagen gewährleistet ist und daß beim Verschwenkvorgang kein unterschiedlicher zusätzlicher Druck der Sitzvorder­ kante auf den unteren Bereich der Oberschenkel entsteht.

Für eine anatomisch richtige Gestaltung der Lageänderung der Rückenlehne gelten folgende Überlegungen:
Setzt man einen Benutzer in aufrechter Haltung auf einen Sitz und hält die Position zwischen dem dritten und vier­ ten Lendenwirbel fest, läßt den Benützer seinen Rücken ferner um 20 bis 30° nach hinten neigen, so erkennt man, daß die beiden Lendenwirbel um das Hüftgelenk nach unten schwenken. Dies bedeutet, daß die Rückenkontur sich stetig mit größer werdendem Schwenkwinkel der Rückwärtsneigung verkürzt. Für die Entwicklung eines ergonomisch möglichst vollkommenen Stuhles bedeutet dies folgendes: Will man eine Synchronisierung der Rücken- und der Lehnenbewegung erreichen, muß die Rückenlehne um die Hüftachse schwenken und sich damit quasi verkürzen. Bei üblichen Konstruktio­ nen hingegen wandert die Lumbalstütze der Rückenlehne nach oben und verliert dadurch ihre Stützfunktion. Außerdem stellt sich dabei der sogenannte "Hemdauszieheffekt" ein.

Der Drehpunkt für die konstruktive Gestaltung der Rücken­ lehne ist unter Berücksichtigung dieser Erkenntnisse im Hüftgelenk festzulegen. Konsequenterweise bedeutet dies eine Entkoppelung der Sitzflächen- und der Rückenlehnenbe­ wegung. Dennoch sind die voneinander zunächst unabhängigen Bewegungsabläufe auf natürliche Weise aufeinander bezogen, da sich Stuhl und Körper synchron bewegen. Eine Zwangs­ steuerung ist nicht erforderlich, da die Bewegungssteue­ rung des Stuhls ausschließlich durch die Körperbewegung, konkret durch die Gewichtsverlagerung erfolgt.

Ausgehend von dem eingangs erwähnten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Stuhl zu schaffen, der ein dynamisches Sitzen unter möglichst voll­ ständiger Beachtung der maßgeblichen ergonomischen Ge­ sichtspunkte ermöglicht.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Kennzeichnungsteils von Anspruch 1.

Bevorzugte weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Der erfindungsgemäße Stuhl entspricht vollständig, zumin­ dest aber nahezu vollständig, den aus den geschilderten Verhältnissen sich ergebenden ergonomischen Notwendigkei­ ten. Dabei lassen sich die gewünschten und ergonomisch günstigen Bewegungsabläufe mit vergleichsweise geringem Aufwand in die konstruktive Gestaltung von Stühlen um­ setzen.

Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen der Er­ findung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Körperhal­ tung in zwei unterschiedlichen Benutzersitua­ tionen,

Fig. 2 eine schematische, perspektivische Darstel­ lung eines Sitz- und Rückenlehnenrahmens mit teilweise dargestelltem Untergestell bei einer Ausführungsform ohne Armlehne,

Fig. 3 eine zu Fig. 2 analoge Darstellung einer Ausführung mit Armlehne,

Fig. 4 eine Seitenansicht des vollständigen Stuhls gemäß Fig. 2 in einer unbelasteten Ausgangs­ position,

Fig. 5 den Stuhl gemäß Fig. 4 bei nach hinten ver­ schwenkter Rückenlehne,

Fig. 6 den Stuhl gemäß Fig. 4 bei nach unten ver­ schwenktem Sitz,

Fig. 7 den Stuhl gemäß Fig. 4 bei nach unten ver­ schwenktem Sitz und nach hinten verschwenkter Rückenlehne,

Fig. 8 eine Seitenansicht des vollständigen Stuhls gemäß Fig. 3, wobei sich die Armlehne in Ge­ brauchsstellung befindet,

Fig. 9 die Darstellung gemäß Fig. 8 bei nach oben und hinten verschwenkter Armlehne.

In Fig. 1 sind zwei unterschiedlicher Benutzerstellungen symbolisiert. In der Ausgangsstellung, in der die Unter­ schenkel im wesentlichen senkrecht zum Boden stehen, ist der Benutzer bei aufrechter Wirbelsäule mit geschwärzter Gesamtkontur dargestellt. Dieser Position entsprechen die durchgezogenen Linien des nur angedeuteten Stuhls mit Arm­ lehne; in einer zweiten, nach hinten abgeknickten Position sind nur die Umrisse des Benutzers dargestellt, während die Stuhlkonturen gestrichelt angedeutet sind.

Das maßgebliche Gelenk für den Kreisbogen, dem die Bewe­ gung des Sitzes folgt, ist das mit K bezeichnete Knöchel­ gelenk. Dieses Gelenk durch die Knöchel ist gleichzeitig die erste Achse des Stuhles. Das Kniegelenk ist bei auf­ rechter Position des Benutzers mit G bezeichnet und das Hüftgelenk bei aufrechter Position mit H. Das Hüftgelenk stellt gleichzeitig die zweite Achse des Stuhls dar, um die der untere Bereich der Rückenlehne des Stuhls bei einer Neigung nach hinten verschwenkt.

Aus der Zeichnung gemäß Fig. 1 wird deutlich, daß die Position der ersten Achse K stets unverändert ist, während das Kniegelenk G in die Position G′ wandert und das Hüft­ gelenk H in die Position H′.

Aus Fig. 2 ist der grundsätzliche Aufbau eines Stuhls ohne Armlehne ersichtlich. Die perspektivische Darstellung gemäß Fig. 2 zeigt den vollständigen Stuhl, es fehlt die Darstellung der Sitz- und Rückenlehnenpolster sowie das Fußkreuz mit Laufrollen und der zentrale Bereich des Fuß­ kreuzes, der sich in dem Standrohr 3 fortsetzt. An das Standrohr 3 ist ein Sitzträgergegenstück 6 angesetzt. In das Sitzträgergegenstück 6 greift der Sitzträger 5 ein. Der Sitzträger 5 ist zentral am Sitzrahmen 1a befestigt. Gegenüber dem Sitzrahmen 1a ist der Rückenlehnenrahmen 2a verschwenkbar.

Der Aufbau des Stuhls gemäß Fig. 3 ist ähnlich. Unter­ schiedlich ist dort allerdings die Verbindung zwischen Rückenlehnenrahmen 2a und Sitzrahmen 1a. In die aufwärts gebogenen hinteren Enden 1c des Sitzrahmens 1a sind bei Fig. 3 die gekrümmten Bereiche 11a der Armlehnen 11 ge­ schoben. Mit dem Doppelpfeil 12 ist die Schwenkbeweglich­ keit der Armlehnen 11 symbolisiert.

In den unterschiedlichen Zeichnungen sind gleiche oder einander entsprechende Teile stets mit gleichen Bezugszei­ chen versehen.

Bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 4 bis 7 ist mit 1 der gesamte Sitz bezeichnet, der aus einem Sitzrahmen 1a und einem Sitzpolster 1b besteht. Der Sitzrahmen 1a be­ steht aus rechteckigen Rohren, selbstverständlich sind auch andere Materialien mit anderen Querschnitten denkbar. Die beiden seitlichen, rechteckigen Rohre des Sitzrahmens 1a sind an ihrem hinteren Bereich mit dem Radius r₂ auf­ wärts gebogen. Der Radius r₂ entspricht dem Abstand zwi­ schen der zweiten Achse H, welche mit dem Hüftgelenk zu­ sammenfällt und der Mittellinie 14 des gebogenen Bereichs 1c. In den gebogenen Bereich 1c greift ein in gleicher Weise gebogener oder gekrümmter Bereich 2c der insgesamt mit 2 bezeichneten Rückenlehne ein. Die Rückenlehne 2 be­ steht im wesentlichen aus einem Rückenlehnenrahmen 2a und einem Rückenlehnenpolster 2b. Die Mittellinie 14 des ge­ krümmten Bereichs 1c des Sitzes und des gekrümmten Be­ reichs 2c des Rückenlehnenrahmens 2a fallen zusammen. Die mit gleichem Radius r₂ gekrümmten Bereiche 1c und 2c sind über gekrümmte Lager, beispielsweise gekrümmte Längskugel­ lager, gleitbar miteinander verbunden.

Das Standrohr 3 ist höhenverstellbar gegenüber dem mit Laufrollen versehenen Fußkreuz 4. An das Standrohr 3 ist das Sitzträgergegenstück 6 angesetzt, in das der Sitzträ­ ger 5 eintaucht. Sitzträger 5 und Sitzträgergegenstück 6 weisen eine zusammenfallende Mittellinie 13 auf, die mit dem Radius r₁ um die erste Achse K, welche durch die Fuß­ knöchel des Benutzers verläuft, gekrümmt ist. Der gekrümm­ te Sitzträger 5 wird in dem gekrümmten Sitzträgergegen­ stück 6 mit Hilfe nur schematisch angedeuteter Längskugel­ lager gleitbar geführt. Es können auch alle anderen Arten von Gleitführungen verwendet werden, beispielsweise Kunst­ stofführungen.

Zwischen dem Sitzträger 5 und dem Sitzträgergegenstück 6 ist ein Federelement 9 angeordnet, das sich bei Belastung verkürzt. Dieses Federelement ist ein Kraftspeicher, der beispielsweise als übliche Gasdruckfeder ausgebildet sein kann. Zwischen dem Rückenlehnenrahmen 2a und dem gekrümm­ ten Bereich 1c des Sitzrahmens ist ein entsprechendes Fe­ derelement 10 angeordnet, das sich bei Verschwenken der Rückenlehne nach hinten verkürzt, wie dies beispielsweise aus einem Vergleich von Fig. 4 mit Fig. 5 ersichtlich ist.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 und 9, welche der schematischen Darstellung von Fig. 3 entspricht, ist der grundsätzliche Aufbau des Stuhls gleich. Es ist dort zu­ sätzlich eine Armlehne 11 vorgesehen, welche aus einer Auflage 11b und einem Armlehnenunterrohr 11c besteht. Das Armlehnenunterrohr ist in seinem rückwärtigen Bereich ge­ krümmt, und zwar mit dem gleichen Radius, wie das hintere gekrümmte Stück 1c des Sitzrahmens. Fig. 8 zeigt die Arm­ lehne in der Benutzungssituation. Fig. 9 zeigt die hoch­ geschwenkte Armlehne, in der das Unterrohr 11c eine Ver­ längerung der Kontur des Rückenlehnenrahmens 2a bildet.

Claims (8)

1. Stuhl, insbesondere Bürostuhl, mit einem um eine hori­ zontale erste Achse (K) schwenkbaren Sitz (1) und einer um eine horizontale zweite Achse (H) schwenkbaren Rüc­ kenlehne (2), ferner mit einem den Sitz (1) halternden Sitzträger (5), dadurch gekennzeichnet, daß die erste Achse (K) zumindest annähernd durch die Fußknöchel des Benutzers verläuft und die zweite Achse (H) zumindest annähernd durch dessen Hüftgelenke.

2. Stuhl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz (1) höhenverstellbar ausgebildet ist.

3. Stuhl nach Anspruch 1 und/oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß er zwei seitliche Armlehnen (11) aufweist, die aus der Gebrauchsstellung aufwärts bis in eine zumindest annähernd bündige Lage mit der Rückenlehne (2) ver­ schwenkbar sind.

4. Stuhl nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitzträger (5) und ein mit diesem gleitbar ver­ bundenes Sitzträgergegenstück (6) jeweils kreisbogen­ förmig gekrümmt sind mit einem Radius (r₁), der zumin­ dest annähernd dem Abstand zwischen erster Achse (K) und gemeinsamer Mittellinie (13) von Sitzträger (5) und Sitzträgergegenstück (6) entspricht.

5. Stuhl nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückenlehne (2) am Sitz (1) befestigt ist.

6. Stuhl nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Armlehne (11) am Sitz (1) befestigt ist.

7. Stuhl nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitzträger (5) im Zentrum des Sitzrahmens (1a) angeordnet ist und das Sitzträgergegenstück (6) an einem zentralen, vertikalen Standrohr (3).

8. Stuhl nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückenlehnenrahmen (2a) in seinem unteren Be­ reich, ebenso wie ein mit diesem gleitbar verbundener Sitzrahmenbereich (1c) kreisbogenförmig gekrümmt sind mit einem Radius (r₂), der zumindest annähernd dem Abstand zwischen zweiter Achse (H) und gemeinsamer Mittellinie (14) von gekrümmtem Sitzrahmenbereich (1c) und gekrümmtem Bereich des Rückenlehnenrahmens (2a) entspricht.