[0001] Die Erfindung betrifft eine Federeinheit zur Gewichtseinstellung eines Stuhls, insbesondere
eines Bürostuhls, mit einem ersten Federelement und mit mindestens einem weiteren
Federelement. Unter Gewichtseinstellung wird hierbei die Einstellung der von der Federeinheit
aufzubringenden Gegenkraft zur Gewichtskraft der den Stuhl benutzenden Person verstanden.
[0002] Aus der DE 38 34 614 A1 ist es bekannt, zur Gewichtseinstellung eines Stuhls eine
Federeinheit mit einer Gasfeder und einer diese koaxial umgebenden Spiralfeder vorzusehen,
die von der an einem Ende drehbeweglich am Stuhlgestell gehaltenen Gasfeder getragen
ist. Der Aufbau und die Wirkungsweise einer derartigen Gasfeder ist beispielsweise
in der DE 42 37 495 A1 beschrieben.
[0003] Bei der bekannten Federeinheit wird die Vorspannung der als Druckfeder wirksamen
Spiralfeder manuell mittels eines mit einem hülsenartigen Mitnehmer gekoppelten Drehknopfes
eingestellt. Nachteilig dabei ist, dass einerseits, insbesondere bei dauerhaft maximaler
Gewichtseinstellung, die als Druckfeder dienende Spiralfeder häufig in unerwünscht
hohem Maße und/oder über einen unzulässig langen Zeitraum im vorgespannten Zustand
gehalten ist. Andererseits sind bei gleichzeitig unerwünscht hoher Kraftaufwendung
eine Vielzahl von Umdrehungen des Drehknopfes zur Gewichtseinstellung erforderlich,
so dass diese bei in der Regel ungünstiger Körperhaltung aufgrund der häufig schlechten
Zugänglichkeit des Drehknopfes sehr langwierig ist.
[0004] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Federeinheit der eingangs genannten
Art anzugeben, die unter Vermeidung der genannten Nachteile eine besonders geeignete
Gewichts- oder Krafteinstellung eines Stuhls über einen möglichst großen Kraftbereich
ermöglicht. Die Federeinheit soll insbesondere für eine einfach handhabbare Gewichtseinstellung
eines z. B. mit einer Synchronmechanik zur Neigungsverstellung einer Rückenlehnen-Sitz-Einheit
versehenen Bürostuhls geeignet sein.
[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Dazu
ist vorgesehen, dass in einer Grundeinstellung, vorzugsweise für eine von der Federeinheit
aufzubringenden Mindest-Gegenkraft zur Gewichtskraft, lediglich das erste Federelement
wirksam ist. Zur einstellbaren Erhöhung der Gegenkraft der Federeinheit sind dem ersten
Federelement, das vorzugsweise eine Gasfeder ist, eine Anzahl weiterer Federelemente
einzeln oder in Kombination stufenweise zuschaltbar. Dadurch ist je nach eingestelltem
Gewicht - und damit in Abhängigkeit von der von der Federeinheit aufzubringenden Gegenkraft
zur Gewichtskraftzusätzlich zur Gasfeder mindestens eines der weiteren Federelemente
wirksam. Dabei sind sowohl die Gasfeder als auch die zugeschalteten Federelemente
erst bei Belastung, d. h. wenn auf die Federeinheit eine Druck- oder Gewichtskraft
ausgeübt wird, wirksam. Mit anderen Worten: Bei nicht belasteter Federeinheit ist
insbesondere keines der zugeschalteten Federelemente vorgespannt.
[0006] In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Federeinheit ist sowohl das erste Federelement
als auch das oder jedes weitere Federelement eine Gasfeder. Dabei sind die Gasfedern
einerseits mit deren gehäuseseitigen Federenden gemeinsam gehalten. Deren kolbenseitigen
Federenden sind dann zweckmäßigerweise einzeln oder in Kombination mit einer Verstellkulisse
in Wirkeingriff bringbar. Die Gasfedern der Federeinheit können dabei sowohl in einer
Reihe als auch im Kreis nebeneinander angeordnet sein. Die Verstellkulisse kann als
gelochter Schieber oder als gelochte, drehbewegliche Scheibe ausgeführt sein. Sowohl
der Lochschieber als auch die Lochscheibe können mit einem Rastmechanismus versehen
sein. Dabei rastet der Schieber bzw. die Scheibe in verschiedenen Stellungen derart
ein, dass die jeweils inaktivierten Gasfedern mit deren kolbenseitigen Enden durch
die mit diesen fluchtenden Löcher hindurchgleiten, wenn auf die Federeinheit eine
Gewichtskraft wirkt.
[0007] In einer alternativen Ausführungsform ist das oder jedes weitere Federelement eine
die Gasfeder koaxial umgebende Spiralfeder. Dabei sind zweckmäßigerweise eine die
Gasfeder umgebende erste Spiralfeder und eine diese umgebende zweite Spiralfeder vorgesehen,
zwischen denen eine Distanzhülse angeordnet sein kann. Die innenliegende erste Spiralfeder
ist dabei vorzugsweise schwächer als die außenliegende zweite Spiralfeder.
[0008] Zum Zuschalten der Spiralfedern zu der Gasfeder ist deren bewegliches Kolbenende
an einen Kreuzarm geführt, an dem zwei Stempelarme quer zur Federachse synchron verschiebbar
angeordnet sind. Je nach eingestellter Position der Stempelarme gleiten diese entweder
an der außenliegenden Spiralfeder vorbei - wobei dann lediglich die Gasfeder wirksam
ist - oder sind in einer Wirkposition mit der außenliegenden Spiralfeder, mit der
innenliegenden Spiralfeder oder mit beiden Spiralfedern.
[0009] Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch
den Einsatz einer Federeinheit mit zweckmäßigerweise einer Gasfeder als erstes Federelement
zur Gewichtsgrundeinstellung und mit einer Anzahl weiterer Federelementen, die der
Gasfeder einzeln oder in Kombination zuschaltbar sind, eine stufenweise Einstellung
der Gegenkraft der Federeinheit und damit eine stufenweise Gewichtseinstellung eines
Stuhls in besonders einfacher Art und Weise möglich ist.
[0010] Die Federeinheit eignet sich besonders zur Gewichtseinstellung eines Bürostuhls mit
einer Synchronmechanik zur Neigungsverstellung der Rückenlehne oder dieser in einer
Einheit mit dem Sitz. In dieser Anwendung ist die Federeinheit zweckmäßigerweise zwischen
einem mit einer Drehsäule verbundenen Sitzträger und dem Sitz angeordnet. Alternativ
kann die Federeinheit auch zwischen dem Sitzträger und einem zumindest annähernd parallel
zum Sitz oder zur Sitzfläche verlaufenden Lehnenlenker der Rückenlehne angeordnet
sein.
[0011] Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher
erläutert. Darin zeigen:
- Fig. 1
- in einer Seitenansicht einen Bürostuhl mit einer erfindungsgemäßen Federeinheit zur
Gewichtseinstellung als Teil einer Synchronmechanik eines Bürostuhls,
- Fig. 2a-d
- eine erste Variante der Federeinheit mit einer ersten Gasfeder, der eine zweite, eine
dritte bzw. eine vierte Gasfeder zugeschaltet ist, und
- Fig. 3a-e
- eine zweite Ausführungsform der Federeinheit mit einer zentralen Gasfeder und zwei
diese koaxial umgebenden Spiralfedern, von denen die außenliegende, die innenliegende,
beide bzw. keine Spiralfeder zugeschaltet ist.
[0012] Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen
versehen.
[0013] Fig. 1 zeigt einen Stuhl 1 mit einer sogenannten Synchronmechanik zur Neigungsverstellung
einer Rückenlehne 2, die über einen unterhalb einer Sitzfläche oder eines Sitzes 3
zumindest annähernd parallel zu diesem verlaufenden Lehnenlenker 4 mit einem Drehgestell
5 verbunden ist. Dazu ist der Lehnenlenker 4 etwa im Bereich der Vorderkante des Sitzes
3 über ein Drehgelenk 6 mit einem Sitzträger 7 gelenkig verbunden, der seinerseits
mit einer Drehsäule 8 des Drehgestells 5 fest verbunden ist. Das Drehgestell 5 weist
einen z.B. sternförmigen Gestellfuß 9 mit endseitig befestigten Rollen 10 auf. Eine
zur Gewichtseinstellung vorgesehene Federeinheit 11 ist gehäuseseitig am Sitzträger
7 und kolbenseitig am Lehnenlenker 4 dreh- oder schwenkbeweglich gehalten.
[0014] Die Figuren 2a bis 2d zeigen eine bevorzugte Ausführungsform der Federeinheit 11
in verschiedenen Gewichts- oder Gegenkrafteinstellungen. Die Federeinheit 11 umfasst
eine Gasfeder 12, die mit ihrem gehäuseseitigen Halte- oder Federende 12a an einem
Halteelement 13 befestigt ist. Innerhalb eines Druckgehäuses 14 der Gasfeder 12 ist
eine in nicht näher dargestellter Art und Weise endseitig mit einem Kolben verbundene
Kolbenstange 15 axial beweglich geführt. Die Gasfeder 12 ist mit ihrem kolbenseitigen
Federende 12b in eine Verstellkulisse 16 geführt und mittels dieser in der dargestellten
Position vorgespannt.
[0015] Benachbart zu dieser Gasfeder 12 sind drei weitere Federelemente 17,18,19 in Form
wiederum jeweils einer Gasfeder angeordnet. Die weiteren Gasfedern 17 bis 19 sind
ebenfalls mit deren gehäuseseitigen Federenden 17a,18a bzw. 19a an dem Halteelement
13 befestigt. Auch sind die weiteren Federelemente 17 bis 19 mit deren kolbenseitigen
Federenden 17b,18b bzw. 19b an die Verstellkulisse 16 geführt.
[0016] In der in Figur 2a dargestellten Grundeinstellung sind der Gasfeder 12 die weiteren
Federelemente 17 bis 19 nicht zugeschaltet, indem deren Kolbenstangen 20,21,22 durch
in der Verstellkulisse 16 vorgesehene Durchgangslöcher oder- öffnungen 23,24 bzw.
25 hindurchgeführt sind. In dieser Grundeinstellung sind somit die weiteren Federelemente
17 bis 19 nicht vorgespannt. Die Grundeinstellung entspricht beispielsweise einem
Gewicht von 50kg einer den Stuhl 1 besetzenden Person, so dass die lediglich von der
Gasfeder 12 aufzubringende, der Gewichtskraft der Person entgegenwirkende Gegenkraft
F
G der Federeinheit 11 in diesem Beispiel 50kN beträgt.
[0017] Zur Gewichtseinstellung oder -verstellung können die weiteren Federelemente 17 bis
19 der Gasfeder 12 einzeln oder in Kombination zugeschaltet werden. Dazu wird die
Verstellkulisse 16 ― im Ausführungsbeispiel quer zur Federlängsachse 26 ― manuell
verstellt, z. B. verschoben oder verdrahtet. So sind in den Figuren 2b bis 2c der
Gasfeder 12 das Federelement 18, das Federelement 19 bzw. zusätzlich das Federelement
17 durch entsprechende Verstellung der Verstellkulisse 16 zugeschaltet. Die Kolben
20,22 der Federelemente 17 bzw. 19 sind dabei unblokkiert durch die entsprechenden
Durchgangsöffnungen 23 bzw. 25 der Verstellkulisse hindurchgeführt.
[0018] Bei einer Feder- oder Gegenkraft F
1,F
2 und F
3 (Fig. 3e) der weiteren Federelemente 17,18,19 von z.B. 10kN, 20kN und 40kN kann somit
die Gegenkraft F in 10kN-Schritten von F = 50kN bis F = 120kN stufenweise und somit
zeitsparend eingestellt werden. Dazu werden der Gasfeder 12 die Federelemente 17 bis
19 einzeln oder in entsprechender Kombination zugeschaltet. Eine kontinuierliche und
damit zwangsläufig zeitintensive sowie aufwendige Gewichtseinstellung ist damit in
einfacher Art und Weise vermieden.
[0019] Die Figuren 3a bis 3e zeigen eine weitere Ausführungsform der Federeinheit 11 mit
wiederum einer zentralen Gasfeder 12 für die Grundeinstellung der Gegenkraft F
G sowie mit zwei weiteren Federelementen. Diese sind in Form von zwei die Gasfeder
12 koaxial umgebenden Spiralfedern 27 und 28 ausgeführt, wobei die innenliegende erste
Spiralfeder 27 schwächer ausgeführt ist als die außenliegende zweite Spiralfeder 28.
Während die innenliegende Spiralfeder 27 vom Druckgehäuse 14 der Gasfeder 12 geführt
wird, wird die außenliegende Spiralfeder 28 von einer zwischen den beiden Spiralfedern
27 und 28 vorgesehenen Positionier- und Distanzhülse 29 geführt. Die Hülse 29 dient
dabei gleichzeitig als Abstandshalter zwischen den beiden Spiralfedern 27 und 28.
[0020] Bei dieser Ausführungsform der Federeinheit 11 ist die Kolbenstange 15 der Gasfeder
12 endseitig an einen Kreuzarm 30 geführt, auf dessen quer zur Federlängsachse 26
verlaufenden Schenkelarmen 30a und 30b jeweils ein Stempelarm 31a bzw. 31b eines Verstellstempels
31 verschiebbar angeordnet sind. An die Stempelarme 31a und 31b angelenkte Hebelarme
32a bzw. 32b sind endseitig in ein diesen gemeinsames Langloch 33 geführt, dass im
Kreuzarm 30 vorgesehen ist. Je nach Stellung der Hebelarme 32a und 32b innerhalb des
Langlochs 33 nehmen die Stempelarme 31a und 31b eine mit der äußeren Spiralfeder 28
fluchtende Wirkposition (Fig. 3a und 3b), eine mit der inneren Spiralfeder fluchtende
Wirkposition (Fig. 3c), eine mit beiden Spiralfedern 27 und 28 fluchtende Wirkposition
(Fig. 3d) oder eine mit beiden Spiralfedern 27 und 28 seitlich überragende Wirkposition
(Fig. 3e) ein.
[0021] In der letztgenannten Wirkposition gemäß Fig. 3e ist der Gasfeder 12 keine der beiden
Spiralfedern 27,18 zugeschaltet. In dieser Wirkposition gleiten die Stempelarme 30,31a
und 31b an der außenliegenden Spiralfeder 28 ohne Wirkeingriff mit dieser oder mit
der innenliegenden Spiralfeder 27 vorbei, so dass die Spiralfedern 27,28 weder im
belasteten noch im unbelasteten Zustand der Federeinheit 11 vorgespannt sind. Diese
Verstell- oder Kulisseneinstellung entspricht der Grundeinstellung der Federeinheit
11 mit einer Gegenkraft F
G von z.B. 50kN, was einer Gewichtseinstellung von 50kg entspricht.
[0022] Bei der in Fig. 3a dargestellten Wirkposition der Stempel- oder Verstellanordnung
30,31,32 ist lediglich die außenliegende Spiralfeder 28 der Gasfeder 12 zugeschaltet.
Wirksam wird die außenliegende Spiralfeder 28 jedoch erst dann, wenn die Federeinheit
11 belastet wird. In diesem aus Fig. 3b ersichtlichen Belastungszustand der Federeinheit
11 ist der Gasfeder 12 mit der außenliegenden Spiralfeder 28 eine zusätzliche Gegenkraft
F
'1 von z. B. 30kN zugeschaltet. Dies würde einer Gewichtseinstellung von 80kg entsprechen.
Im entlasteten Zustand (Fig. 3a) ist die außenliegende Spiralfeder 28 ebenso wie die
Gasfeder 12 ungespannt und somit inaktiv.
[0023] Bei der in Fig. 3c dargestellten Wirkposition der Verstell- oder Stempelanordnung
30,31,32 ist analog zu Fig. 3a lediglich die innenliegende, vergleichsweise schwache
Spiralfeder 27 der Gasfeder 12 zugeschaltet. Im Belastungszustand der Federeinheit
11 ist der Gasfeder 12 mit der innenliegenden Spiralfeder 27 eine zusätzliche Gegenkraft
F
'2 von z. B. 20kN zugeschaltet, was einer Gewichtseinstellung von 70kg entsprechen würde.
Auch hier ist die innenliegende Spiralfeder 27 in dem dargestellten unbelasteten Zustand
der Federeinheit 11 nicht vorgespannt. Demgegenüber sind bei der in Fig. 3d dargestellten
Wirkposition der Stempel- oder Verstellanordnung 30,31,32 sowohl die außenliegende
Spiralfeder 28 als auch die innenliegende Spiralfeder 27 der Gasfeder 12 zugeschaltet.
Dies entspricht einer Gewichtseinstellung von 100kg.
Bezugszeichenliste
[0024]
- 1
- Stuhl
- 2
- Rückenlehne
- 3
- Sitz/-fläche
- 4
- Lehnenlenker
- 5
- Drehgestell
- 6
- Drehgelenk
- 7
- Sitzträger
- 8
- Drehsäule
- 9
- Gestellfuß
- 10
- Rolle
- 11
- Federeinheit
- 12
- Gasfeder
- 13
- Halteelement
- 14
- Druckgehäuse
- 15
- Kolbenstange
- 16
- Verstellkulisse
- 17-19
- Federelement/Gasfeder
- 20-22
- Kolbenstange
- 23-25
- Durchgangsöffnung
- 26
- Federlängsachse
- 27,28
- Federelement/Spiralfeder
- 29
- Positionier-/Distanzhülse
- 30
- Kreuzarm
- 30a,b
- Schenkelarm
- 31
- Verstellstempel
- 31a,b
- Stempelarm
- 32a,b
- Hebelarm
- 33
- Langloch
1. Federeinheit zur Gewichsteinstellung eines Stuhls (1), insbesondere eines Bürostuhls,
mit einem ersten Federelement (12) und mit mindestens einem weiteren Federelement
(17,18,19;27,28),
dadurch gekennzeichnet,
dass jedes weitere Federelement (17,18,19;27,28) dem ersten Federelement (12) zuschaltbar
ist.
2. Federeinheit nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass dem ersten Federelement (12) mindestens zwei weitere Federelemente (17,18,19;27,28)
sowohl einzeln als auch in Kombination zuschaltbar sind.
3. Federeinheit nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das erste Federelement (12) eine Gasfeder ist.
4. Federeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das oder jedes weitere Federelement (17,18,19) eine Gasfeder ist.
5. Federeinheit nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Gasfedern (17,18,19) mit deren gehäuseseitigen Federenden (17a,18a,19a) an
einem gemeinsamen Halteelement (13) gehalten sind, und dass deren kolbenseitigen Federenden
(17b,18b,19b) mit einer Verstellkulisse (16) einzeln in Wirkeingriff bringbar sind.
6. Federeinheit nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das oder jedes weitere Federelement (27,28) eine die Gasfeder (12) koaxial umgebende
Spiralfeder ist.
7. Federeinheit nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine die Gasfeder (12) umgebende erste Spiralfedern (27) und eine diese umgebende
zweite Spiralfeder (28) vorgesehen sind, wobei die innenliegende erste Spiralfeder
(27) schwächer ist als die außenliegende zweite Spiralfeder (28).
8. Federeinheit nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen der innenliegenden ersten Spiralfeder (27) und der außenliegenden zweiten
Spiralfeder (28) eine Hülse (29) vorgesehen ist.
9. Federeinheit nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Gasfeder (12) kolbenseitig an einen Kreuzarm (30) geführt ist, an dem zwei
quer zur Federlängsachse (26) synchron verschiebbare und dabei in eine Wirkposition
mit jeder Spiralfeder (27,28) bringbare Stempelarme (31a,31b) angeordnet sind.
10. Stuhl mit einer Federeinheit (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
11. Stuhl nach Anspruch 10, bei dem die Federeinheit (11) zwischen einem mit einer Drehsäule
(8) verbundenen Sitzträger (7) und dem Sitz (3) oder einem zumindest annähernd parallel
zu diesem verlaufenden Lehnenlenker (4) einer Rückenlehne (2) angeordnet ist.