Beschreibung:

Die Erfindung betrifft einen Stuhl bzw. ein Gelenksystem für einen Stuhl oder ein Sitzvorrichtung.

Es gibt diverse Stühle und Sitzsysteme, die typischerweise in drei Abschnitten unterteilt werden können: einen bodennahen Basisabschnitt (Basis oder eine Stütze), einen Zwischenabschnitt (z. B. mehrere Beine oder eine Stuhlsäule) und einen oberen Sitz-Abschnitt (Sitz oder Sitzteil).Traditionell haben die meisten Stühle, Hocker oder Sitze eine starre Verbindung für die beiden Schnittstel len zwischen der Basis, dem Zwischenabschnitt und dem Sitz. Neuere Entwick lungen haben eine flexible Verbindung für mindestens eine dieser Schnittstellen mit einem zugehörigen Rückstellmechanismus bereitgestellt.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit denjenigen Sitzen, die auch als aktivdynamischer Stuhl, insbesondere ausgebildet als Pendelsitz oder Pendel stuhl bezeichnet werden mit einer flexiblen Verbindung zwischen der Basis und dem Zwischenabschnitt, hier einer Stuhlsäule.

Solche bewegliche oder aktiv-dynamische Stühle unterscheiden sich gegenüber statischen Stühlen darin, dass der auf dem Stuhl sitzende Stuhlnutzer dabei Bewegungen des Rumpfes und des Körpers zusammen mit dem Sitzteil ausführen kann, die bei statischen Stühlen nicht möglich ist. Die menschliche Physiologie bevorzugt auch beim Sitzen dynamische Bewegungen gegenüber statischer Ruhe. Stühle die gleichzeitig das Gewicht der Beine tragen, sollten nicht nur eine dynamische Bewegung ermöglichen, sondern dem Sitznutzer auch ergonomische Unterstützung bieten. Sitzmöbel sind in den meisten Fällen mit entsprechend gestalteten Sitzflächen und Lehnen in einer anatomisch möglichst günstigen Lageausgestattet, so dass der Körper, insbesondere der Rücken, unterstützt wird. Derartige Sitzmöbel werden häufig als bequem empfunden, weisen jedoch den entscheidenden Nachteil auf, dass der Körper lediglich passiv sitzt, d.h. die Rückmuskeln werden kaum beansprucht und die Bandscheiben erfahren eine permanente Druckbelastung. Bei einem längeren Gebrauch dieser Sitzvorrichtungen kann dies zu einer Degeneration der Rückenmuskeln und zu einer Abnutzung der Bandscheiben führen. Gesundheitliche Schäden und Schmerzen im Rücken- und Hüftbereich sind eine häufige Folge des statischen bzw. passiven Sitzens. Aus diesem Grund wurden aktivdynamische Sitz- Vorrichtungen entwickelt, die ein so genanntes aktives dynamisches Sitzen er möglichen, bei dem die Rückenmuskulatur und die Bandscheiben stets leicht in Aktion sind. Diese aktivdynamische Sitzhaltung wird in praktisch allen Fällen dadurch erreicht, dass der eigentliche Sitz der Sitzvorrichtung in einer labilen d.h. beweglichen Lage gehalten ist und vom Sitznutzer von einer Ruhelage in eine lateral ausgelenkte Lage hin- und hergependelt werden können.

Ein derartiger aktivdynamischer Pendelstuhl ist beispielsweise aus der DE 42 44 657 02 bekannt. Hierin ist eine gattungsgemäße Sitzvorrichtung beschrie ben, welche aus einem Fußteil, einem mit dem Fußteil verbundenen Zwischen stück und einem mit dem Zwischenstück starr verbundenen Sitzteil besteht, wobei das Zwischenstück mittels eines elastisch verformbaren Verbindungs elements in einer Öffnung des Fußteils in jede seitliche Richtung kippbar gehal ten ist und im unbelasteten Zustand in seine neutrale Lage (Ruheposition) zurückgestellt wird. So zeigt auch die US 5921926 einen aktiv-dynamischen Pen delstuhl, welcher ebenfalls auf dem Prinzip eines umgekehrten Pendels beruht. Solche Stühle haben einen definierten Bewegungspfad und eine strukturelle Rückstellmechanik, welche gleichzeitig eine Schutzvorrichtung aufweisen, um zu verhindern, dass der Stuhl überkippt. Allerdings kippt der Sitz bei einer Pen delbewegung nach Rückwärts von der Horizontalstellung in eine vom Körper zentrum wegweisende Schräglage. Solche Pendelstühle ermöglichen das Hin- und Herpendeln des Sitzes von der nicht ausgelenkten Ausgangsposition in verschiedene ausgelenkte Posi-tionen, wodurch die Sitzfiäche von ihrer Hori zontalstellung in eine geneigte Schrägstellung kippt. Der Kippwinkel hängt da bei von der Richtung der Auslenkung und dem Grad der Auslenkung ab.

In der EP 0 808 116 B1 ist ein Pendellager beschrieben, welches zwischen der Säule und dem Fußteil angeordnet ist. Das Pendellager ist als Schwingmetall ausgebildet und besteht aus einem im Wesentlichen rohrförmigen Oberteil, dessen oberes Ende zur Keilverbindung dient, einem Unterteil, welches fest an einem Arm des Fußteils befestigt ist und einem zwischen Oberteil und Unterteil angeordneten elastischen Material. Das Pendellager ermöglicht ein Hin- und Herpendeln des Sitzteils.

Grundsätzlich besteht allerdings ein Bedürfnis danach, dass die Pendelgelenke solcher Stühle besondere Eigenschaften betreffend Sicherheit, Beweglichkeit, Rückstellkraft (insbesondere abhängig von dem Gewicht des Sitznutzers) und der einfachen technischen Herstellbarkeit aufweisen.

Ausgehend vom Stand der Technik, liegt der vorliegenden Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, vorbesagte Aspekte zu optimieren und einen aktivdynamischen Stuhl bereit zu stellen, bei dem der Sitznutzer sichere und vielfältige Be wegungen des Sitzteils in einem definierten Bewegungsraum ausführen kann und wobei das Pendelgelenk kostengünstig herstellbar ist und eine lange Nutzungsdauer aufweist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Erfindungsgemäß wird hierzu eine Gelenkanordnung umfassend einen hohlzy linderförmigen Aufnahmezylinder, der sich ein einer Zylinderachsrichtung er streckt, ausgebildet zur Aufnahme eines Endes einer Stuhlsäule eines aktivdy namischen Pendelstuhls, wobei dieser in einer im Wesentlichen hohlzylinder förmigen äußeren Gelenkschale, die zwei- oder mehrteilig aus Gelenkschalensegmenten zusammengesetzt ist, beweglich gelagert ist, wobei die bewegliche Lagerung des Aufnahmezylinders mittels verformbarer elastischer Elemente realisiert ist, welche form- und lageveränderlich in einem Lagerspalt zwischen jeweils eines Außenwandabschnittes des Aufnahmezylinders und einem In nenwandabschnittes der Gelenkschale angeordnet sind und der Aufnahmezy linder kraftabhängig betätigt werden kann, wodurch sich die Form und/oder Lage der elastischer Elemente verändert, dadurch, dass sich das Spaltmaß des Lagerspalts in einer Radialrichtung betrachtet beim Betätigen des Aufnahmezylinder in einer Zylinderachsrichtung, verändert, vorzugsweise verkleinert. Das Konzept bedient sich daher gegenüberliegender im Konuswinkel in der Schrägung gleichartig orientierter Außenmantelflächen des Aufnahmezylinders einerseits und Innenmantelflächen der Lagerschale andererseits, zwischen denen bestimmungsgemäß ein Lagerspalt für die Aufnahme elastischer Elemente gebildet ist. Aufgrund der translatorischen Verlagerung des Aufnahmezylinders in axialer Richtung, verringert sich das Spaltmaß, da sich dadurch dann die konischen Mantelflächen aufeinander zu bewegen und ein dazwischen liegendes elastisches Element elastisch verformt und ggf. entlang der Mantelfläche verla gert wird oder entlang dieser Fläche bewegt wird.

Besonders vorteilhaft ist daher eine Ausführung einer Gelenkanordnung, wobei die bewegliche Lagerung des Aufnahmezylinders mittels verformbarer elasti scher Elemente realisiert ist, welche form- und lageveränderlich in dem Lager spalt zwischen jeweils eines konisch zulaufenden Außenwandabschnittes des Aufnahmezylinders und einem konisch zulaufenden Innenwandabschnittes der Gelenkschale angeordnet sind und der Aufnahmezylinder kraftabhängig in einer Zylinderachsrichtung betätigt werden kann, wodurch sich die Form und/oder Lage der elastischer Elemente verändert, indem sich das Spaltmaß des Lagerspalts in einer Radialrichtung (Rs) betrachtet, verkleinert, insbesondere entlang des gesamten Umfangs.

Weiter Vorteilhaft ist es, wenn die genannten konischen Mantelflächen parallel zueinander verlaufen bzw. orientiert sind, so dass sich bei einer translatorischen in Axialrichtung des Aufnahmezylinders betrachtet, der dazwi schen liegende Lagerspalt linear proportional verändert. Alternativ kann aber auch vorgesehen sein, dass die Schrägung, d.h. die Winkel der konischen Man telflächen gegenüber der axialen Erstreckungsrichtung leicht unterschiedlich ausgebildet sind.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen dass, die Au ßenwand des Aufnahmezylinders wenigstens einen ersten oberen und einen zweiten unteren in Zylinderachsrichtung versetzten, jeweils konisch zulaufen den Wandabschnitt aufweist und zwischen den beiden Wandabschnitten vor zugsweise ein radial eingeschnürter Wandabschnitt mit geringerem Durchmes- ser vorgesehen ist, der vorzugsweise in einem Längsschnitt durch den Aufnahmezylinders betrachtet, eine konkave Form aufweist.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Außenwand des Aufnahmezylinders vorzugsweise auch am unteren Ende des oberen konkaven Wandabschnittes sich radial nach außen in Richtung des Lagerspalts hinein erstreckender Vorsprung vorgesehen ist, der vorzugsweise in Umfangsrichtung partiell oder vollständig umlaufend entlang der Außenwand verläuft und gegen den ein im Lagerspalt in diesem Bereich angeordnetes elastisches Element lagert.

Ebenfalls vorteilhaft ist eine Lösung, bei der die Außenwand des Aufnahmezy linders am unteren Ende des unteren konkaven Wandabschnittes sich radial nach außen in Richtung des Lagerspalts hinein erstreckender Vorsprung vorge sehen ist, der vorzugsweise in Umfangsrichtung partiell oder vollständig umlau fend entlang der Außenwand verläuft und gegen den ein im Lagerspalt in diesem Bereich angeordnetes elastisches Element lagert.

In einerweiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Innenwand der hohlzylinderförmigen äußeren Gelenkschale wenigstens einen ersten oberen und einen zweiten unteren, in Zylinderachsrichtung (Z) versetzten, jeweils konisch zulaufenden Innenwandabschnitt aufweist und zwischen den beiden Innenwandabschnitten ein sich radial nach innen erstreckender Vorsprung vorgesehen ist, der sich vorzugsweise in Umfangsrichtung partiell oder vollständig umlaufend entlang der Innenwand erstreckt. Durch die vorgenannten Maßnahmen der Vorsprünge werden insbesondere endseitige Begrenzungen definiert, um die translatorische Verlagerung sowohl der elasti schen Elemente als auch des Aufnahmezylinders zu begrenzen. Somit stellen diese Vorsprünge auch endseitige Anschläge des Lagers dar.

Weiter Vorteilhaft ist es, wenn die jeweils konisch zulaufenden Innenwandabschnitte den konisch zulaufenden Außenwandabschnitten in Radialrichtung be trachtet gegenüberliegen und zwar in Axialrichtung relativ in ihrer Lage versetzt, um die bestimmungsgemäß vorgesehene und zulässigen Eintauchtiefe des Aufnahmezylinders in die hohlzylinderförmigen Gelenkschale zu definieren.

Eine weitere vorteilhafte Gestaltung der Erfindung sieht vor, dass die in den Lagerspalten eingebrachten elastischen Elemente ringförmig ausgebildet sind und vollständig umlaufend in dem Lagerspalt angeordnet sind. Hierzu eignen sich ringförmige, im Querschnitt kreisrunde oder ovale elastische Ringe.

Besonders günstig ist es, wenn die benötigte Kraft zum Betätigen des Aufnahmezylinder in einer Zylinderachsrichtung zunimmt, indem sich das Spaltmaß durch das relative Verlagern der besagten Mantelflächen verringert und dadurch die elastischen Elemente mit zunehmender Kraft zunehmend zusam mengepresst und verformt werden. Dies wird dazu genutzt, dass sich die Auslenkbarkeit des Sitzes und der Stuhlsäule in Pendelrichtung eines solchen Stuhls, abhängig vom Gewicht des Sitznutzers automatisch ändert und bei zunehmendem Gewicht eines Sitznutzers somit der Aufnahmezylinder stärker in die hohlzylinderförmige Gelenkschale nach unten eintaucht und dadurch die Verformung der elastischen Elemente zunimmt, was aber die Auslenkbarkeit des Pendelstuhls stärker begrenzt.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen Sitz mit einer Stuhlsäule, deren Ende in einer bodennahen erfindungsgemäßen Gelenkan ordnung befestigt ist, insbesondere in den hohlzylinderförmigen Aufnahmezylinder mit ihrem unteren Ende eingesteckt ist.

Ein ebenfalls weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft die vereinfach te Montage, nämlich ein Montageverfahren zum Montieren der Teile einer wie beschriebenen Gelenkanordnung mit den folgenden Schritten: a. Befestigen eines ersten elastischen ringförmigen Elements am Außenmantel des hohlzylinderförmigen Aufnahmezylinders im Bereich des oberen konisch zulaufenden Wandabschnittes und b. Befestigen eines zweiten elastischen ringförmigen Elements am Außenmantel des hohlzylinderförmigen Aufnahmezylinders im Be reich des unteren konisch zulaufenden Wandabschnittes und dann das c. Einbringen des Aufnahmezylinders zwischen die Gelenkschalensegmente und Verbinden der Gelenkschalensegmente mittels Verbindungsmittel.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher darge stellt.

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Gelenkanordnung in einer nicht zusammengebauten Zusammenstellung;

Fig. 2 eine teilgeschnittene perspektivische Ansicht auf eine erste nicht ausgelenkte Position der Gelenkanordnung gemäß Figur 1;

Fig. 3 eine teilgeschnittene perspektivische Ansicht auf eine zweite, nämlich vertikal belastete Position der Gelenkanordnung gemäß Figur 1 , bei der eine Kraft von oben auf die Pendelsäule wirkt;

Fig. 4 eine Schnittansicht durch die Ansicht gemäß Fig. 2;

Fig. 5 eine Schnittansicht durch die Ansicht gemäß Fig. 3 und

Fig. 6 eine Ansicht zur Erläuterung der Schrägung der konisch zulaufenden Mantelflächen.

Im Folgenden wird die Erfindung mit Bezug auf die Figuren 1 bis 6 näher erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen in den Figuren auf gleiche funktionale und/oder strukturelle Merkmale hinweisen.

In der Figur 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Gelenkanordnung 10 in einer nicht zusammengebauten Zusammenstellung gezeigt, bei dem die wesentlichen Einzelteile zu sehen sind.

Die Gelenkanordnung 10 umfassend einen hohlzylinderförmigen Aufnahmezylinder 20, der zentral angeordnet ist und sich in einer Zylinderachsrichtung Z erstreckt ln dieser Ansicht ist unten der bodennahe Teil, während sich nach oben weg eine Stuhlsäule 30 eines aktivdynamischen Pendelstuhls erstreckt. Die Stuhlsäule 30 wird in die zylindrische Aufnahme des Aufnahmezylinders 20 eingeführt, wie dies in den Figuren 2 bis 5 zu sehen ist.

Ferner sind zwei Gelenkschalensegmente 45 einer zweiteiligen hohlzylinderförmigen äußeren Gelenkschale 40 gezeigt. Die beiden Gelenkschalensegmente 45 werden durch Verbindungsmittel 46 miteinander verbunden, so dass die Gelenkschale 40 den Aufnahmezylinders 20 aufnimmt unter Ausbildung eines Lagerspaltes 60, wie er in den Figuren 2 bis 5 gezeigt ist.

Die bewegliche Lagerung des Aufnahmezylinders 20 in der Gelenkschale 40 ist mittels zweier verformbarer elastischer Ringelemente 50 realisiert. Diese sind form- und lageveränderlich in dem besagten Lagerspalt 60 zwischen jeweils eines Außenwandabschnitts 21 , 22 des Aufnahmezylinders 20 und einem Innenwandabschnittes 41 , 42 der Gelenkschale 40 angeordnet und zwar zwischen jeweils eines konisch zulaufenden Außenwandabschnittes 21 , 22 des Aufnahmezylinders 20 und einem konisch zulaufenden Innenwandabschnittes 41 , 42 der Gelenkschale 40.

Der Aufnahmezylinder 20, kann wie in den Figuren 3 und 5 gezeigt kraftabhängig aus der Lage wie in den Figuren 2 und 4 gezeigt nach unten betätigt wer den. Dabei ändern sich die Form und Lage der elastischen Elemente 50, wie dies gut in den Figuren 3 und 5 im Vergleich zu den Figuren 2 und 4 erkennbar ist.

In der Figur 2 ist gut der Verlauf des umlaufenden Lagerspalts zu erkennen, bei dem höhenabhängig das Spaltmaß in Radialrichtung Rs betrachtet ändert, aber in Umlaufrichtung betrachtet konstant ist. Anders ausgedrückt ist in Querschnittsrichtung betrachtet das Spaltmaß umlaufend konstant und dem- nach der Abstand der Mantelfläche abhängig von der Differenz des Außendurchmessers des Aufnahmezylinders 20 in diesem Bereich zum Innendurchmesser der Gelenkschale 40 in dieser Schnittebene.

Das Spaltmaß des Lagerspalts 60 verkleinert sich im Bereich der konischen Mantelflächen in Radialrichtung (Rs) betrachtet beim Betätigen des Aufnahme zylinders 20 in der Zylinderachsrichtung Z nach unten. Dadurch werden die elastischen Ringelemente 50 verformt.

Die Außenwand des Aufnahmezylinders 20 weist einen ersten d. h. oberen und einen zweiten d. h. unteren in Zylinderachsrichtung Z versetzten, jeweils konisch zulaufenden Wandabschnitt 21 bzw. 22 auf. Wie in den Figuren 1 bis 5 jeweils ersichtlich ist zwischen den beiden Wandabschnitten 21 , 22 ein radial eingeschnürter Wandabschnitt 26 mit geringerem Durchmesser vorgesehen ist, der eine konkave Form besitzt. In Richtung dieser konkaven Form ragt ein Vor sprung 43 von der Innenwandfläche der Lagerschale 40.

Die Außenwand des Aufnahmezylinders 20 besitzt am unteren Ende des oberen konkaven Wandabschnittes 21 einen radial nach außen in Richtung des Lagerspalts 60 hinein ragenden Vorsprung 23. Dieser ist ringförmig umlaufend an der Außenwand vorgesehen. Gegen diesen Vorsprung 23 lagert das in diesem Bereich im Lagerspalt 60 angeordnete elastische Ringelement 50, wie dies z.B. in der Figur 2 und 3 gut zu sehen ist.

Ferner ist an der Außenwand des Aufnahmezylinders 20 am unteren Ende des unteren konkaven Wandabschnittes 22 ein sich radial nach außen in den Lagerspalts 60 hinein erstreckender Vorsprung 24 vorgesehen, der ebenfalls in Umfangsrichtung vollständig umlaufend entlang der Außenwand verläuft und gegen den ein im Lagerspalt 60 in diesem Bereich angeordnetes weiteres , nämlich zweites elastisches Ringelement 50 lagert. Mit Vorteil sind die beiden konkav zulaufenden Außenmantelflächen am Aufnahmezylinder 20 in etwa identisch in ihrer Form ausgebildet.

Wie weiter aus den Figuren ersichtlich, besitzt die Innenwand der hohlzylinder- förmigen äußeren Gelenkschale 40 einen ersten oberen und einen zweiten unteren, in Zylinderachsrichtung Z versetzten, jeweils konisch zulaufenden Innenwandabschnitt 41 bzw. Innenwandabschnitt 42. Zwischen den beiden Innenwandabschnitten 41 , 42 befindet sich der zuvor genannte Vorsprung 43 vorgesehen ist, der sich ebenfalls in Umfangsrichtung vollständig umlaufend entlang der Innenwand erstreckt. Ferner sind Nasen 47 an der Gelenkschale vorgesehen, die in diesem Ausführungsbeispiel vollständig umlaufend angeordnet sind, aber auch nur in sequentiellen Abschnitten angebracht sein können. Diese dienen als Gegenlager für die elastischen Elemente 50.

In der Figur 6 ist eine Ansicht zur Erläuterung der Schrägung der konisch zulau fenden Mantelflächen gezeigt. Die jeweiligen Konuswinkel a gegenüber der Senkrechten S sind betragsmäßig gleich und stellen Wechselwinkel dar. Der Abstand der parallel verlaufenden Wandabschnitte entspricht dem Durchmesser D des im Querschnitt kreisförmigen, elastischen Ringelements 50.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. So kann die Gehäuseschale 40 zum Beispiel mit einem Flansch am unteren Ende versehen sein, um diesen an einer bodennahen Stand- oder Basisplatte zu befestigen.