DE69333862T2

DE69333862T2 - Ein unbedecktes Gewebe für Sitze und Verfahren zur Herstellung eines Stuhles mit solchem Gewebe

Info

Publication number: DE69333862T2
Application number: DE1993633862
Authority: DE
Inventors: William E. Minneapolis Stumpf; Rodney C. Minneapolis Schoenfelder; Donald Los Angeles Chadwick; Eric Holland Cammenga; Timothy P. Grand Rapids Coffield; Randy J. Belding Sayers; Jeffrey W. Greensboro Bruner; Carolyn Holland Keller
Original assignee: Herman Miller Inc
Current assignee: MillerKnoll Inc
Priority date: 1992-06-15
Filing date: 1993-06-15
Publication date: 2006-01-12
Anticipated expiration: 2013-06-16
Also published as: US20030034681A1; US6733080B2; HK1010664A1; ATE183899T1; US20010028188A1; DE69334123T2; AU4537493A; CA2319884C; AU700149B2; AU700972B2; US5772282A; TW427141U; TW396788U; KR100307576B1; TW412981U; EP0645976A1; DE69334200T2; BR9307983B1; US20030020310A1; AU686532B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Bürostühle, insbesondere einen in der Höhe einstellbaren kippbaren Bürostuhl, der den Körper eines Benutzers für die Ausführung verschiedener Aufgaben in ergonomisch erwünschten Positionen trägt.
Bürostühle sind normalerweise so ausgebildet, dass sie ein Kippen des Sitzes und der Rückenlehne als Einheit oder ein Kippen der Rückenlehne gegenüber dem Sitz ermöglichen. Bei Stühlen mit einer Rückenlehne, die in herkömmlicher Weise an einem Sitz schwenkbar befestigt ist, kann die Bewegung der Rückenlehne gegenüber dem Sitz Scherkräfte erzeugen, die auf die Beine oder den Rücken des Benutzers einwirken. Diese Scherkräfte neigen zum unbequemen Ziehen an der Bekleidung des Benutzers. In einem Versuch zum Kompensieren dieser Scherkräften enthalten Bürostühle eine Rückenlehne, die schwenkt, während der Sitz kippt, wie offenbart in US Patent Nr. 2 859 801 (Moore) und 4 429 917 (Diffrient). Zur Schaffung eines Stuhls, der sich auf natürliche Weise an die Schwenkbewegung der Beine und des Rumpfs eines Benutzers zwischen Kipppositionen anpasst, ist die Schaffung eines Stuhls mit einem Sitz und einer Rückenlehne erwünscht, die für gewöhnlich um die Achse der Hüftgelenke des Benutzers schwenken.
Um weiter ein bequemes Kippen zwischen Kippstellungen sicherzustellen und die Bequemlichkeit für einen Benutzer zu verbessern, während er sich in einer gegebenen Kippposition befindet, ist die Schaffung eines Stuhls wünschenswert, der einen Kippmechanismus mit einem wirksamen Drehpunkt an den Sprunggelenken des Benutzers aufweist. Eine solche Sprunggelenk-Kippfunktion vermindert die Kraft, die zum Kippen erforderlich ist, vermindert den Druck der Vorderkante des Sitzes, die auf die Unterseite eines Benutzerbeins wirkt, und ermöglicht es den Füßen des Benutzers, flach auf dem Boden zu bleiben.
Obwohl einige Kippstühle eine solche Sprunggelenkkippfunktion eingebaut haben, haben verständlicherweise keine von ihnen die Gesamtkörperhaltung und das gegenseitige Positionieren der Körperteile angesprochen, um die Bequemlichkeit sicherzustellen und die Ermüdung zu minimieren unabhängig davon, wie intensiv ein Benutzer arbeitet. In den meisten Büroumgebungen führt ein Arbeiter verschiedene Aufgaben aus, wie Schreiben an einem Schreibtisch, Diktieren, Benützen des Telefons oder Tippen einem Bildschirmgerät (VDT). Solche Aufgaben variieren nicht nur in der eigenen Intensität der ausgeführten Arbeit. Eine Person kann aber auch den Wunsch haben, die Arbeitsintensität einer gegebenen Aufgabe zu erhöhen oder zu vermindern. Als Ergebnis variiert auch die optimale Position des Körpers, um die Bequemlichkeit zu gewährleisten und die Müdigkeit zu minimieren. Somit ist die Schaffung eines Stuhls wünschenswert, der die Körperteile eines Benutzers in ergonomisch optimalen Positionen trägt, um intensive, mäßige oder entspannende Arbeitsweisen auszuführen. Wünschenswert ist auch die Schaffung von einstellbaren Armlehnen zum Positionieren der Arme eines Benutzers in optimalen Stellungen für verschiedene Aufgaben unabhängig von der Größe und der Gestalt eines Benutzers.
Ein verwandter Nachteil von herkömmlichen Bürostühlen ist die Gestaltung und das Material des Sitzes und/oder der Armlehnen. Solche Sitze enthalten typisch eine Schaumpolsterung mit einer oder mehreren Dichten und mit einer Abdeckung, etwa Gewebe, Leder oder dergleichen. Diese Art der Polsterung sieht ein verformbares Kissen vor, das sich an das Gesäß des Benutzers anpasst. Ein verformbares Kissen bildet jedoch keinen selbst einstellenden Träger, der sich entsprechend der Position des Benutzers und der Kippposition des Sitzes verändert. Eine solche Polsterung sieht auch keine ausreichende Belüftung vor, da sie als eine weitere Bekleidungsschicht wirkt. Bei Stühlen mit flexiblen Membranen sind die Membranen normalerweise unmittelbar am Rahmen oder einem Sitz befestigt. Die Membran wird häufig am Rahmen befestigt durch Wickeln der Randteile der Membran um beabstandete Stäbe, die den Rahmen bilden. Die Membran eines solchen Sitzes ist schwierig zu reparieren und/oder zu ersetzen, da der Stuhl normalerweise zerlegt werden müsste, um eine solche Wartung zu ermöglichen. Zusätzlich begrenzen die konstruktiven Erfordernisse einer solchen Befestigung die Größe und Form des Rahmens und der Membran.
Ein Beispiel für eine elastische Membran ist gegeben in US 3 965 944 , das ein leichtes, schmales, elastisches Gewebe aus unelastischen Monofilament-Kettgarnen mit Dreherbindung offenbart, die gewebt sind in Form einer Sinuswelle mit elastischen Kettgarnen im gestreckten Zustand mit einer Vielzahl von synthetischen, texturierten Kettgarnen zwischen jedem Paar von in Dreherbindung gewebten Garnen. Im entspannten Zustand befinden sich die Monofilamentgarne in einer zusammengezogenen Sinuswellenform, wobei der Spalt zwischen gegenüberliegenden Scheiteln benachbarter Monofilamentgarne verkleinert ist, um dazwischen die texturierten Garne aufzunehmen.
Normalerweise werden die Sitze von Bürostühlen durch eine einstufige Teleskopsäule getragen, die die senkrechte Einstellung des Sitzes vorsieht. Diese Säulen enthalten eine Gasfeder, die in einem Teleskoprohr montiert ist, das innerhalb eines Grundrohrs verschiebbar ist. Gemäß den Richtlinien, die gegeben sind durch das American National Standards Institute (A. N. S. I.) und die Business and Institutional Furniture Manufacturer's Association (B. I. F. M. A.), sind herkömmliche Bürostühle in den Vereinigten Staaten typisch einstellbar von einer Sitzhöhe von ungefähr 40,6 cm (16,0 Zoll) vom Boden bis ungefähr 52,1 cm (20,5 Zoll) vom Boden. Dennoch ist es wünschenswert, diesen Bereich der Höheneinstellung zu überschreiten in Anbetracht sehr kleiner oder großer Benutzer und zur Anpassung an die internationale Bevölkerung im Allgemeinen.
Normalerweise ist es schwierig, diesen Bereich der Höheneinstellung mit Sitzen zu überschreiten, die um die Knie oder Sprunggelenke eines Benutzers kippen. Zum Ausgleich der Drehmomente, die auf einstufige Tragsäulen wirken, legen die Pneumatikhersteller normalerweise eine minimale Überlappungsstrecke von 75 mm (2,95 Zoll) zwischen den Rohren fest. Da solche „Sprunggelenk-Kippstühle" und „Knie-Kippstühle" verhältnismäßig große Kippgehäuse haben, ist es schwer, eine niedrigere minimale und eine höhere maximale Sitzhöhe vorzusehen, während die erforderliche Überlappungsstrecke zwischen den Rohren beibehalten wird. Diese Arten von Kippstühlen üben auch ein größeres Drehmoment auf die Rohre aus, da die Schwenkachse gegenüber der Tragsäule versetzt ist. Es ist daher erwünscht, eine senkrecht einstellbare Tragsäule mit einer größeren Überlappungsstrecke zu schaffen, um einen größeren Hub zu ermöglichen, der die minimale Höhe vermindert und maximale Höhe eines Stuhlsitzes vergrößert.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen: ein unbedecktes Gewebe mit einem Bindungsmuster zum Tragen des Körpers eines Benutzers eines Stuhls, wobei das Gewebe umfasst: eine Mehrzahl von parallelen Strängen aus Multifilamentgarn und eine Vielzahl von Monofilamenten, die mit den Strängen ineinander greifend angeordnet sind, wobei das unbedeckte Gewebe dadurch gekennzeichnet ist, dass die Stränge in einer Mehrzahl von Gruppen angeordnet sind, wobei jede Gruppe wenigstens zwei benachbarte Stränge aufweist, und die Monofilamente im Allgemeinen senkrecht ineinander greifend mit den Strängen angeordnet sind, wobei die Monofila mente abwechselnd über und unter benachbarten Strängen in einer Gruppe verwebt sind, wobei die Gruppen durch eine Mehrzahl von Paaren der Monofilamente an ihrem Ort gehalten werden und wobei die Monofilamente in jedem Paar sich zwischen jeder Gruppe von Strängen überkreuzen, um hierdurch die Position der Gruppe aufrecht zu erhalten.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen: ein Verfahren zum Herstellen eines unbedeckten Gewebes mit einem Bindungsmuster zum Tragen des Körpers eines Benutzers eines Stuhls, wobei das Verfahren umfasst: Vorsehen einer Mehrzahl von Gruppen von parallelen Strängen aus Multifilamentgarn, wobei jede Gruppe wenigstens zwei benachbarte Stränge hat, Anordnen einer Mehrzahl von Monofilamenten im Allgemeinen senkrecht ineinander greifend mit den Strängen, Verweben der Monofilamente abwechselnd über und unter benachbarten Strängen in einer Gruppe, Halten der Gruppen an ihrem Ort durch eine Mehrzahl von Paaren der Filamente, Überkreuzen der Monofilamente in jedem Paar zwischen jeder Gruppe von Strängen, um hierdurch eine Position von Gruppen aufrecht zu erhalten.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen: ein Stuhl zum Tragen des Körpers eines Benutzers, wobei der Stuhl umfasst: ein Rahmenelement und ein unbedecktes Gewebe, das am Rahmenelement befestigt ist, wobei das unbedeckte Gewebe umfasst: eine Mehrzahl von Strängen aus Multifilamentgarn und eine Mehrzahl von Monofilamenten, die im Allgemeinen senkrecht ineinander greifend mit den Strängen angeordnet sind, wobei wenigstens einige Paare der Monofilamente in Paaren angeordnet sind, wobei die Monofilamente abwechselnd über und unter einigen benachbarten Strängen verwebt sind, wobei die Monofilamente in jedem Paar sich zwischen den benachbarten Strängen überkreuzen, um hierdurch die Position der Gruppen aufrecht zu erhalten.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen eines Stuhls vorgesehen, umfassend die Schritte: Vorsehen eines Rahmenelements und Befestigen eines unbedeckten Gewebes am Rahmenelement, wobei das unbedeckte Gewebe eine Mehrzahl von Gruppen von parallelen Strängen als Multifilamentgarn umfasst, wobei jede Gruppe zwei benachbarte Stränge und eine Mehrzahl von Monofilamenten hat, die im Allgemeinen senkrecht ineinander greifend mit den Strängen angeordnet sind, wobei die Monofilamente abwechselnd über und unter benachbarten Strängen in einer Gruppe verwebt sind und die Gruppen durch eine Mehrzahl von Paa ren der Monofilamente an ihrem Ort gehalten werden, wobei die Monofilamente in jedem Paar sich zwischen jeder Gruppe von Strängen überkreuzen, um hierdurch die Position der Gruppen aufrecht zu erhalten.
Bei einer Anordnung kann eine Gestängeanordnung ermöglichen, dass der Sitz und die Rückenlehne nach unten und hinten kippen und dass der Sitz eine Schwenkbewegung um eine Schwenkachse ausführt, die im Wesentlichen mit den Hüftgelenken eines Benutzers fluchtet, um Scherkräfte daran zu hindern, an der Bekleidung des Körpers eines Benutzers zu ziehen.
Bei einer weiteren Anordnung kann die Gestängeanordnung dem Sitz und der Rückenlehne ein Kippen nach unten und hinten derart ermöglichen, dass der Sitz um einen wirksamen Schwenkpunkt an im Wesentlichen dem Sprunggelenk eines Benutzers schwenkt, dessen Füße auf einem Boden ruhen.
Bei noch einer weiteren Ausführungsform enthält eine senkrecht einstellbare Säule ein äußeres Führungsrohr, ein zusammenschiebbares Zwischenrohr, das im äußeren Führungsrohr verschiebbar angeordnet ist, und ein zusammenschiebbares inneres Rohr, das im Zwischenrohr verschiebbar angeordnet ist. Das äußere Führungsrohr ist an einem Tragständer montiert. Ein oberer Teil des inneren Rohrs ist mit einem Sitztragelement verbunden. Es ist eine Gasfeder vorgesehen, die folgendes enthält: einen im inneren Rohr montierten Zylinder, eine Kolbenstange, die sich aus dem Zylinder erstreckt und deren eines Ende mit einem Unterteil des äußeren Führungselements verbunden ist, und eine Steuerstiftanordnung, die an einem Oberteil des Zylinders montiert ist für einen betrieblichen Eingriff mit einem Betätigungselement. Die Kolbenstange ist ausfahrbar zwischen einer abgesenkten Position, in der der Zylinder und das innere Rohr im Wesentlichen innerhalb des Zwischenrohrs liegen und das Zwischenrohr im Wesentlichen innerhalb des äußeren Führungsrohrs liegt, und einer angehobenen Position, in der ein Teil des Zylinders und des inneren Rohrs sich aus dem Zwischenrohr nach außen erstrecken und ein Teil des Zwischenrohrs sich aus dem äußeren Führungsrohr nach außen erstreckt.
Bei einer weiteren Anordnung enthalten der Sitz und die Rückenlehne des Stuhls ein Rahmenelement mit einer hindurchgehenden mittleren Öffnung und einer um deren Umfang herum gebildeten Aufnahme. Eine Membrane aus elastischem Material bedeckt die zentrale Öffnung und kann an einem Tragelement befestigt werden, das in die Aufnahme passt.
Bei noch einer weiteren Anordnung können zwei Armlehnen am Stuhl montiert sein, um dessen Schwenkbewegung in einer Ebene zu ermöglichen, die im Wesentlichen senkrecht zur allgemeinen Ebene der Rückenlehne ist zur Anpassung an den Winkel, unter dem die Vorderarme eines Benutzers positioniert sind.
Bei einer bevorzugten Anordnung enthält die Gestängeanordnung ein Paar von ersten Verbindungsgliedern mit einem Ende, das an den Seitenteilen des Sitzes angelenkt ist zur Bildung einer Schwenkachse, die im Wesentlichen mit den Hüftgelenken eines Benutzers fluchtet. Ein Paar von zweiten Verbindungsgliedern hat einen ersten Abschnitt, der mit den ersten Verbindungsgliedern und der Rückenlehne starr verbunden ist, wobei ein zweiter Abschnitt vom ersten Abschnitt nach unten abgewinkelt ist. Der zweite Abschnitt endet in einem Ende, das an einem Vorderteil des Grundglieds angelenkt ist. Ein Ende eines Halteverbindungsglieds ist an einem hinteren Teil des Sitzes angelenkt, und ein anderes Ende ist an einem Grundelement angelenkt, um das Kippen des Sitzes zu begrenzen. Die ersten Verbindungsglieder, zweiten Verbindungsglieder und Halteverbindungsglieder sind so ausgebildet, dass sie einen wirksamen Drehpunkt des Sitzes im Wesentlichen an den Sprunggelenken eines Benutzers erzeugen, dessen Füße auf einem Boden ruhen. Somit schwenkt der Sitz um die Hüftachse eines Benutzers derart, dass der Winkel dazwischen zunimmt, wenn die Rückenlehne und der Sitz nach hinten kippen.
Der Stuhl enthält vorzugsweise einen gekrümmten Abschnitt zum Tragen des Lendenbereichs eines Rückens eines Benutzers. Das größere, nach hinten erfolgende Kippen der Rückenlehne gegenüber dem Sitz senkt automatisch den gekrümmten Abschnitt ab zur Anpassung an die sich ändernde Position des Lendenbereichs des Benutzers.
Vorzugsweise enthält der Stuhl ein in der Höhe einstellbares flexibles Gurtelement, das über der Rückenlehne ungefähr im Lendenbereich des Rückens eines Benutzers waagrecht positioniert ist. Das Gurtelement ist auch seitlich einstellbar zur Erzeugung einer gewünschten Spannung für das Stützen des Rückens des Benutzers. Die Armstützen sind vorzugsweise zusammen mit der Rückenlehne kippbar derart, dass der Winkel dazwischen während des Kippens konstant bleibt. Die Armstützen sind vorzugsweise in der Höhe einstellbar gegenüber dem Rückenlehnenrahmen durch einen Mechanismus mit Klinke und Zahnstange.
Zusätzlich wird das unbedeckte Gewebe vorzugsweise vorgestreckt vor dem Einsetzen des Tragelements in die Aufnahme zum Aufnehmen der Kontur des Körpers eines Benutzers. Das Tragelement ist vorzugsweise einstückig gebaut und kann in die Aufnahme mit Presspassung eingesetzt werden, wobei der Randteil der Membran vorzugsweise zusammen mit dem Tragelement geformt ist. Das Tragelement kann auch mit Schnappsitz in die Rahmenelementaufnahme eingesetzt werden, wobei der Randteil der Membran mit dem Tragelement verschweißt sein kann.
Die oben erwähnten Anordnungen weisen gegenüber anderen kippbaren Bürostühlen ausgeprägte Vorteile auf: Bei der am meisten bevorzugten Ausführungsform zum Beispiel passen sich während des Kippens des Stuhls der Sitz und die Rückenlehne natürlich an den Körper eines Benutzers an, um hierdurch die auf die Oberschenkel und den Rumpf des Benutzers einwirkenden Scherkräfte zu verringern und den Druck zu minimieren, der auf die Unterseite der Schenkel des Benutzers an den Knien wirkt. Dieser Stuhl trägt auch automatisch den Körper des Benutzers in ergonomisch erwünschten Positionen zur Durchführung von Aufgaben von variierender Intensität. Das Gewicht des Benutzers wird gleichmäßig verteilt, und Verschiebungen des Schwerpunkts werden ausgeglichen, um dem Benutzer das Aufrechterhalten von Ruhelage und gutem Gleichgewicht zu ermöglichen. Somit wird der Körper des Benutzers positioniert zum Verringern von Müdigkeit, zum Ermöglichen einer richtigen Ausrichtung für die Ausführung verschiedener Aufgaben, zum Erzielen einer maximalen Wachsamkeit oder Entspannung und zum Gewährleisten eines Gesamtkomforts. Darüber hinaus ist der Bereich der senkrechten Einstellung des Stuhls erhöht, um eine geringere Mindesthöhe und eine größere Maximalhöhe als bei herkömmlichen Bürostühlen zu ermöglichen.
Der vorliegenden Erfindung ist zusammen mit weiteren Zielen und Vorteilen am Besten verständlich durch Bezugnahme auf die folgende Detailbeschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Schrägansicht einer bevorzugten Anordnung eines Stuhls mit einer Rückenlehne, einem Sitz und zwei Armstützen.
2 ist eine Vorderansicht des Stuhls.
3 ist eine rechte Seitenansicht des Stuhls.
4 ist eine linke Seitenansicht des Stuhls.
5 ist eine Rückansicht des Stuhls.
6 ist eine Draufsicht des Stuhls.
7 ist eine Ansicht des Stuhls von unten.
8 ist eine Seitenansicht des Stuhls mit Darstellung des Sitzes und der Rückenlehne in einer nach vom gekippten Position.
9 ist eine Seitenansicht des Stuhls mit Darstellung des Sitzes und der Rückenlehne in einer nach hinten gekippten Position.
10 ist eine Seitenansicht des Stuhls mit Darstellung des Sitzes und der Rückenlehne in bevorzugten vorderen, mittleren und zurückgeneigten Kipppositonen.
11A ist eine teilweise Seitenansicht des Stuhls in einer angehobenen Position mit Darstellung einer bevorzugten Anordnung einer Säulenanordnung im Querschnitt.
11B ist eine teilweise Seitenansicht des Stuhls in einer abgesenkten Position mit Darstellung der Säulenanordnung in 11A in einer zusammengelegten Position.
12A ist eine teilweise Seitenansicht des Stuhls in einer angehobenen Position mit Darstellung einer alternativen Anordnung der Säulenanordnung im Querschnitt.
12B ist eine teilweise Seitenansicht des Stuhls in einer abgesenkten Position mit Darstellung der Säulenanordnung in 12A in einer zusammengelegten Position.
13 ist ein Querschnitt einer weiteren Anordnung der Säulenanordnung von 11A und 11B.
14 ist eine Draufsicht des Stuhls mit Darstellung der Armstützen in verschiedenen, gestrichelt angegebenen Schwenkpositionen.
15 ist eine teilweise Schrägansicht des Stuhls mit Darstellung einer auseinander gezogenen Ansicht einer Armstützenanordnung, eines Rückenlehnenrahmens und einer Gestängeanordnung.
16 und 17 sind auseinander gezogene Draufsichten einer alternativen Anordnung einer Armstützenanordnung.
18 ist ein Querschnitt der in 16 und 17 gezeigten Armstützenanordnung.
19 ist eine teilweise Rückansicht einer alternativen Anordnung der Armstütze und eines Stützelements.
20 ist ein Querschnitt der Armstütze und des in 19 gezeigten Stützelements.
21 ist eine Vorderansicht eines Kippsteuermechanismus', bei dem verschiedene Teile der Klarheit wegen entfernt sind.
22 ist ein Querschnitt des Kippsteuermechanismus' entlang der Linie 22-22 in 21.
23 ist eine Draufsicht des in 21 und 22 gezeigten Kippsteuermechanismus', wobei verschiedene Teile der Klarheit wegen entfernt sind.
24 und 25 sind Seitenansichten des Kippsteuermechanismus' mit Darstellung einer Begrenzungsvorrichtung für das Kippen nach hinten.
25 und 26 sind Seitenansichten des Kippsteuermechanismus' mit Darstellung einer Vorrichtung zur Begrenzung des Vorwärtskippens.
28 und 29 sind Querschnitte von Vorrichtungen zur Betätigung des Kippsteuermechanismus'.
30 ist eine auseinander gezogene Schrägansicht des Sitzes.
31 ist eine Schrägansicht des in 30 gezeigten Sitzes.
32 ist ein Querschnitt des Sitzes entlang der Linie 32-32 in 31.
33 ist ein Querschnitt des in 31 gezeigten Sitzes.
34 ist ein Querschnitt des Sitzes entlang der Linie 34-34 in 32.
35 ist ein Querschnitt des in 31 gezeigten Sitzes.
36 ist eine auseinander gezogene Teilansicht einer Sitzmembran.
37 und 38 sind Querschnitte der Membran entlang den Linien 37-37 und 38-38 in 36.
39 ist eine Draufsicht von oberen und unteren Rahmenelementen und an die Sitzmembran geklemmten Klemmelementen.
40 ist ein Querschnitt der Rahmenelemente, Klemmelemente und der Membran entlang der Linie 40-40 in 39.
41 ist eine Draufsicht eines unteren Formelements.
42 ist eine Draufsicht des Formelements und der Membran im unteren Formelement.
43 ist ein Querschnitt des Rahmenelements, der Membran und der Formelemente entlang der Linie 43-43 in 42 mit Darstellung der Formelemente vor dem Schließen.
44 ist ein Querschnitt der Formelemente in 43 in geschlossenem Zustand am Rahmenelement und an der Membran.
45 ist ein Querschnitt des Rahmenelements, der Membran und der Formelemente entlang der Linie 45-45 in 42 mit Darstellung der Formelemente vor dem Schließen.
46 ist ein Querschnitt der Formelemente in 45 in geschlossenem Zustand am Rahmenelement und an der Membran.
47 ist ein auseinander gezogener Querschnitt der geschlossenen Formelemente in 44 und 46 mit Darstellung eines Hohlraums und der Membran.
48 ist ein Querschnitt der Formelemente und der Membran entlang der Linie 48-48 in 47.
49 ist eine Schrägansicht einer alternativen Anordnung des Sitzes.
50 ist ein auseinander gezogener Querschnitt des in 49 gezeigten Sitzes.
51 ist eine Schrägansicht einer weiteren alternativen Anordnung des Sitzes.
52 ist ein Querschnitt des in 51 gezeigten Sitzes.
53 ist eine Schrägansicht einer weiteren alternativen Anordnung des Sitzes.
54–56 sind Querschnitte des in 53 gezeigten Sitzes entlang den Linien 54-54, 55-55 und 56-56 in 26.
Detailbeschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Unter Hinweis auf die Zeichnungen zeigen 1–7 eine bevorzugte Anordnung eines Stuhls 30 in einer mittleren Kippposition. Der Stuhl 30 enthält einen Sitz 32, eine Rückenlehne 34 und ein Paar von Armstützenanordnungen 36. Der Sitz 32 und die Rückenlehne 34 sind über eine Gestängeanordnung 40 mit einem Kippsteuergehäuse 38 verbunden. Das Kippsteuergehäuse 38 ist montiert auf einer senkrecht einstellbaren, zweistufigen Tragsäule 42, die an der Mitte eines Untergestells 44 befestigt ist. Das Untergestell 44 wird durch eine Mehrzahl von Schwenkrollen 48 oder dergleichen auf einem Boden 46 getragen.
Bei einer bevorzugten Anordnung enthält die Gestängeanordnung 40 ein Paar von ersten Verbindungsgliedern 50, die an Drehpunkten 54 an sich nach oben erstreckenden Seitenteilen 52 eines Sitzrahmens 33 angelenkt sind zur Bildung einer Schwenkachse an im Wesentlichen den Hüftgelenken eines Benutzers. Ein Paar von zweiten Verbindungsgliedern 56 hat jeweils einen im Wesentlichen geraden Abschnitt 58, an dem die ersten Verbindungsglieder 50 unbeweglich befestigt sind, und hat einen zweiten Abschnitt 60, der vom ersten Abschnitt 58 aus nach unten abgewinkelt ist. Ein sich nach oben erstreckender hinterer Endabschnitt 62 jedes ersten Abschnitts 58 ist mit einem Rahmen 64 der Armstütze 34 verbunden. Ein sich nach innen erstreckender vorderer Endabschnitt 66 jedes zweiten Abschnitts 60 ist an einem vorderen Teil des Kippsteuergehäuses 38 angelenkt. Somit bilden die starr verbundenen ersten Verbindungsglieder 50 und zweiten Verbindungsglieder 56 ein vorderes Verbindungselement und wirken als eine Stange eines Gelenkvierecks, das einen wirksamen Schwenkpunkt 68 an im Wesentlichen den Sprunggelenken eines Benutzers erzeugt, dessen Füße auf dem Boden 46 ruhen.
Wie am Besten in 8–10 gezeigt, drehen sich der Sitz 32 und die Rückenlehne 34 um die Hüftdrehpunkte 54, während sie gleichzeitig nach hinten kippen. Um das Kippen des Sitzes 32 zu begrenzen, enthält die Gestängeanordnung 40 ein Paar von haltenden Verbindungsgliedern 70, die zusammen mit den ersten Verbindungsgliedern 50 und den zweiten Verbindungsgliedern 56 ein Gelenkviereck bilden. Die haltenden Verbindungsglieder 70 haben ein Ende 72, das an einem Vorderteil des Kippsteuergehäuses 38 hinter und unterhalb der Befestigung der Endteile 66 der Verbindungsglieder 56 am Gehäuse 38 angelenkt ist. Das andere Ende 74 der haltenden Verbindungsglieder 70 ist an einem entsprechend Bügel 76 angelenkt, der sich von einer Hinterkante des Sitzes 32 nach unten erstreckt. Somit schwenkt der Sitz 32 um den Hüftdrehpunkt 54, da er an den ersten Verbindungsgliedern 50 schwenkbar montiert ist, und die Rückenlehne 34 schwenkt um denselben Drehpunkt 54, da die zweiten Verbindungsglieder 56 mit den ersten Verbindungsgliedern 50 fest verbunden sind. Zusätzlich schwenken der Sitz 32 und die Rückenlehne 34 gleichzeitig um den Drehpunkt 66, und die haltenden Verbindungsglieder 70 bewirken ein Drehen des Sitzes 32 um die wirksame Drehachse 68 an den Sprunggelenken eines Benutzers.
Ein Vorteil des obigen Stuhlaufbaus ist das Minimieren der Scherkräfte, die auf die an den Beinen und dem Rumpf des Benutzers getragene Bekleidung wirken, wenn der Benutzer zwischen verschiedenen Positionen kippt. Da die Beine und der Rumpf eines Benutzers natürlich um die Sprunggelenke schwenken und der Sitz 32 zusammen mit der Rückenlehne 34 sich um dieselbe Drehachse 54 drehen, wird nicht an der Bekleidung des Benutzers gezogen, wenn er die Kipppositionen ändert. Wenn auch ein solches Kippen des Sitzes 32 und der Rückenlehne 34 in Verbindung mit einem Sitz beschrieben ist, der sich um die Sprunggelenke eines Benutzers dreht, können der Sitz 32 und die Rückenlehne 34 sich um andere Achsen drehen. Zum Beispiel können die zweiten Verbindungsglieder 56 so ausgebildet sein, dass ein vorderes Endteil an der Kippgehäuseanordnung 38 unmittelbar über der Tragsäule 42 angelenkt ist zur Schaffung einer herkömmlichen „Scharniergelenkwippe". Die zweiten Verbindungsglieder 56 können auch an den ersten Verbindungsgliedern 50 starr befestigt sein, und die ersten Verbindungsglieder 50 können am Kippsteuergehäuse 38 an einem gewünschten Ort angelenkt sein.
Während des Kippens zwischen verschiedenen Kipppositionen wird der Komfort eines Benutzers auch verbessert durch die Sprunggelenk-Kippfunktion der Erfindung. Da der Sitz 32 um die Sprunggelenke eines Benutzers nach hinten kippt, kann der Benutzer mit geringern Kraftaufwand nach hinten kippen, ohne die Füße vom Boden abzuheben. Die Ausbildung der Gestängeanordnung 40 ermöglicht auch ein Kippen des Sitzes 32 derart, dass sich ein Vorderkantenteil 78 nach hinten bewegt, ohne sich um einen beträchtlichen Betrag nach oben zu erheben, um den Druck auf die Unterseite der Oberschenkel eines Benutzers an den Knien zu minimieren.
Ein weiterer Vorteil der obigen Ausbildung ist das Positionieren des Körpers des Benutzers in ergonomisch wünschenswerten Haltungen unabhängig von der gerade ausgeführten Aufgabe oder der Intensität, mit der ein Benutzer arbeitet. Zu diesem Zweck sind der Sitz 32 und die Rückenlehne 34 kippbar zwischen wenigstens einer vorderen, mittle ren und zurückgeneigten Kippposition, entsprechend einer intensiven, normalen und entspannten Arbeitsweise.
Zum Erhöhen der Aufmerksamkeit und zum Minimieren von Müdigkeit bei einer arbeitsintensiven Arbeitsweise, ist es erwünscht, dass der Stuhl 30 gemäß 8 und 10 nach vom gekippt wird. In dieser Position ist der Sitz 32 gegenüber dem Boden 46 unter einem Winkel von ungefähr 6° nach vom gekippt, während der Winkel zwischen dem Sitz 32 und der Rückenlehne 34 ungefähr 95° beträgt. Diese Kippposition trägt den Körper eines Benutzers in einer nach vom geneigten Haltung, in der die Füße des Benutzers flach auf dem Boden liegen, der Winkel zwischen dem Rumpf und den Oberschenkeln größer als 90° ist, die Mittellinie der Wirbelsäule ungefähr senkrecht zum Boden 46 ist und in der der Kopf des Benutzers entweder senkrecht zum Boden steht oder leicht nach unten und vom gebeugt ist. Die Vorwärtskippposition neigt zum Erhöhen des Blutdrucks, was die Netzbildung der Augen fördert und einen Zustand der Wachheit erzeugt, der für die Durchführung von arbeitsintensiven Aufgaben wünschenswert ist. Der offene Winkel zwischen den Oberschenkeln und dem Rumpf eines Benutzers verrbessert auch das Atmen, um die Wachsamkeit weiter zu steigern.
Zum Sicherstellen von Komfort und zum Minimieren von Müdigkeit bei gleichzeitigem Aufrechterhalten des Körpers in einer aufmerksamen Haltung für normale Arbeitsweisen ist der Stuhl 30 in eine Mittelposition schwenkbar, wie in 1–7 erläutert und in 10 gestrichelt gezeigt. In dieser Position ist der Sitz 32 im Wesentlichen waagrecht, und der Winkel zwischen der Rückenlehne und dem Sitz beträgt ungefähr 104°. Somit wird der Körper des Benutzers in einer leicht zurückgelehnten Position gehalten, in der seine Füße flach auf dem Boden liegen, der Winkel zwischen dem Rumpf und den Hüften erhöht ist und der Kopf des Benutzers senkrecht zum Boden ist.
In einer zurückgeneigten Position (9 und 10) ist der Sitz 32 um einen Winkel von ungefähr 11° gegenüber dem Boden 46 zurückgeneigt, und beträgt der Winkel zwischen der Rückenlehne und dem Sitz ungefähr 108°. Der Körper eines Benutzers wird in einer zurückgelehnten Position gehalten, in der die Füße flach auf dem Boden liegen und vom Stuhl 30 weiter entfernt sind, um den Winkel zwischen den Waden und Hüften des Benutzers zu vergrößern. Der Winkel zwischen dem Rumpf und den Hüften eines Benutzers wird vergrößert, und der Kopf des Benutzers bleibt senkrecht zum Boden. Der Rumpf des Benutzers wird auch bis zu dem Punkt zurückgebogen, wo eine wesentliche Gewichtsverschiebung vom Gesäß weg zum Rückgrat hin auftritt, wodurch der Druck und die Zusammendrückung an den Bandscheiben entlastet werden.
Um die obigen Positionen des Sitzes 32 gegenüber der Rückenlehne 34 zu erzielen, sind die ersten Verbindungsglieder 50, die zweiten Verbindungsglieder 56 und die haltenden Verbindungsglieder 70 so ausgebildet, dass sie eine Vergrößerung des Winkels zwischen dem Sitz und der Rückenlehne 34 ermöglichen, wenn der Sitz und die Rückenlehne nach hinten gekippt werden (8–10). Vorzugsweise nimmt der Winkel zwischen der Rückenlehne 34 und dem Boden 46 mit einer größeren Geschwindigkeit zu als der Winkel zwischen dem Sitz 32 und dem Boden. Zur Schaffung eines gewünschten Widerstands gegen ein Rückwärtskippen des Sitzes 32 und der Rückenlehne 34 um die Sprunggelenkdrehachse 68 und weiter zur Begrenzung des Kippens der ersten Verbindungsglieder 50 und der Rückenlehne 34 um die Hüftgelenkdrehpunkte 54 ist ein Kippsteuermechanismus, wie eine Torsions- oder Druckfeder, im Kippsteuergehäuse 38 angeordnet. Die zweiten Verbindungsglieder 56 werden nach vom und oben durch den Kippsteuermechanismus vorgespannt, der unten im Einzelnen beschrieben ist. Zusätzlich ist eine einstellbare Vorrichtung zum Begrenzen des Kippens nach hinten vorgesehen, um das maximale Kippen des Stuhls 30 nach hinten zu variieren, und ist eine Vorrichtung zum Begrenzen des Kippens nach vom vorgesehen, um das Vorwärtskippen des Sitzes vorbei an der in 1–7 gezeigten, im Allgemeinen waagrechten Mittelposition zu verhindern. Die Vorrichtungen zum Begrenzen des Kippens nach hinten und nach vom werden nachfolgend im Einzelnen beschrieben. Es kann auch ein Kippverriegelungsmechanismus vorgehen werden, um den Stuhl 30 in den vorderen, mittleren und zurückgeneigten Kipppositionen zu verriegeln. Dies kann durch Verriegeln der zweiten Verbindungsglieder 56 und der Rückenlehne 34 in der gewünschten Kippposition erfolgen, was auch ein Bewegen des Sitzes 32 verhindert. Ein Beispiel für diese Art von Kippmechanismus ist offenbart US Patent Nr. 4 555 085 (Bauer u.a.) und 4 099 775 (Mizelle).
Der Stuhl 30 ist auch in der Höhe einstellbar zum Positionieren des Kopfs eines Benutzers von unterschiedlicher Größe in ergonomisch wünschenswerten Positionen gegenüber einem Boden und/oder einer Arbeitsfläche. Die zweistufige, senkrecht einstellbare Tragsäule 42 kann in jede Art von Stuhl eingebaut werden und ist nicht auf den hier beschriebenen Stuhl 30 beschränkt.
In 11A und 11B enthält die Tragsäule 42 ein äußeres Führungsrohr 110, das am Untergestell 44 derart montiert ist, dass eine untere Wand 112 hiervon vom Boden 46 beabstandet ist. Ein ausfahrbares Zwischenrohr 114 ist im äußeren Führungsrohr 110 verschiebbar angeordnet Das Zwischenrohr 114 hat vorzugsweise eine innere Schulter 116 und eine äußere Schulter 118 an der Mitte des Rohrs zur Bildung eines unteren Abschnitts 120 mit einem größeren Innen- und Außendurchmesser als ein oberer Abschnitt 122. Der untere Abschnitt 120 des Zwischenrohrs 114 liegt verschiebbar am äußeren Rohr 110 an. In einer gewünschten Position verriegelt, widersteht der Überlappungsbereich des äußeren Rohrs 110 und des unteren Abschnitts 120 des Zwischenrohrs jeglichen Drehmomenten, die auf die Rohr wirken, um einen auf dem Stuhl 30 sitzenden Benutzer zu tragen. Zur Begrenzung der Aufwärtsbewegung des Zwischenrohrs 114 ist oben am Äußeren Rohr 110 ein Haltebund 124 montiert, der den oberen Abschnitt 122 des Zwischenrohrs 114 verschiebbar aufnimmt. In angehobener Position liegt die äußere Schulter 118 des Zwischenrohrs 114 am Bund 124 des äußeren Rohrs 110 an.
Ein inneres ausfahrbares Rohr 126 ist im Zwischenrohr 114 verschiebbar angeordnet und hat ein Oberteil, das am Kippsteuergehäuse 38 montiert ist. Das innere Rohr 126 liegt am oberen Abschnitt 122 des Zwischenrohrs 114 verschiebbar an. In einer gewünschten Position verriegelt, widersteht der Überlappungsbereich des inneren Rohrs 126 und des oberen Abschnitts 122 des Zwischenrohrs jeglichen Drehmomenten, die auf die Rohre wirken, um einen auf dem Stuhl 30 sitzenden Benutzer zu tragen. Zusätzlich wird das auf die Rohre wirkende Drehmoment minimiert, da der obere Rand 128 des Zwischenrohrs 114 näher am Kippgehäuse 138 ist als herkömmliche Tragsäulen. Somit wird der auf die Rohre wirkende Drehmomentarm verringert. Zum Begrenzen der Aufwärtsbewegung des inneren Rohrs 126 ist ein Haltebund 130 am unteren Rand des inneren Rohrs 126 montiert und liegt am unteren Abschnitt 120 des Zwischenrohrs 114 verschiebbar an. Der Haltebund 130 trägt auch das Zwischenrohr 114 mit sich, wenn sich das innere Rohr 126 nach oben bewegt.
Zum Einstellen der senkrechten Position des Stuhls ist eine herkömmliche Gasfeder 132 mit einem pneumatischen Zylinder 134 im inneren Rohr 126 montiert. Eine Kolbenstange 136 erstreckt sich axial aus dem Zylinder 134 und hat ein Ende 138, das mit der unteren Wand 112 des äußeren Führungsrohrs 110 verbunden ist. Ein Steuerstift 140 erstreckt sich von einer oberen Wand des Zylinders 134 nach oben für einen betätigbaren Eingriff mit einem nicht gezeigten herkömmlichen Betätigungselement. Das Betätigungselement wird vorzugsweise durch einen Steuerknopf am Ende eines nicht gezeig ten Seils betätigt, das am ersten Verbindungsglied 50 untergebracht ist. Die Kolbenstange 136 ist ausfahrbar zwischen einer eingefahrenen Position (12) und einer ausgefahrenen Position (11). In der eingefahrenen Position befinden sich der Zylinder 134 und das innere Rohr 126 im Wesentlichen innerhalb des Zwischenrohrs 114, und das Zwischenrohr 114 befindet sich im Wesentlichen im äußeren Rohr 110. In der ausgefahrenen Position erstreckt sich ein Teil des Zylinders 134 und des inneren Rohrs 126 nach außen aus dem Zwischenrohr 114, und der obere Abschnitt 122 des Zwischenrohrs 114 erstreckt sich aus dem äußeren Rohr 110 nach außen.
Somit bildet das Zwischenrohr 114 einen zusätzlichen überlappenden Tragbereich und verringert den Drehmomentenarm, der sonst auf das äußere Rohr 110 wirken würde, um dem Kippgehäuse 38 und dem Sitz 32 zu gestatten, auf eine größere Höhe gehoben zu werden. Eine zusätzliche Höhe, die wegen des Zwischenrohrs 114 durch das Kippgehäuse 38 und den Sitz 32 erzielbar ist, verringert auch die benötigte Höhe des äußeren Rohrs 110. Folglich kann der Stuhl 30 auf eine niedrigere und auch auf eine höhere Position als herkömmliche Stühle abgesenkt werden. Der Abstand zwischen dem Boden 46 und der unteren Wand 112 des äußeren Rohrs 110 beträgt ungefähr 1,3 cm (1/2 Zoll), und die Höhe des äußeren Rohrs 110 beträgt ungefähr 21,6 cm (8½ Zoll), um dem Kippgehäuse 38 ein Absenken auf eine Höhe von ungefähr 22,9 cm (9 Zoll) über dem Boden zu ermöglichen. Darüber hinaus beträgt der Hub der Kolbenstange 136 vorzugsweise ungefähr 17,8 cm (7 Zoll), um dem Kippgehäuse 38 ein Anheben auf eine Höhe von ungefähr 40,1 cm (16 Zoll) über dem Boden zu ermöglichen.
12A–13 zeigen alternative Anordnungen der Tragsäule 42. Da diese Anordnungen der oben beschriebenen Anordnung ähnlich sind, sind ähnliche Teile in 12A–13 mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Unter Bezugnahme auf 12A und 12B ist das vorzugsweise aus Stahl hergestellte Zwischenrohr im Wesentlichen zylindrisch und in radialem Abstand vom äußeren Rohr 110 und vom inneren Rohr 126. Zum Führen und Tragen des Zwischenrohrs 114 im äußeren Rohr erstreckt sich eine Buchse 124 von einem Oberteil des äußeren Rohrs 110 radial nach innen, und eine untere Buchse 111 erstreckt sich von einem Unterteil des Zwischenrohrs 114 radial nach außen. Somit liegt die Buchse 124 verschiebbar an der Außenfläche 113 des Zwischenrohrs 114 an und die untere Buchse 111 liegt verschiebbar an der inneren Fläche 115 des äußeren Rohrs 110 an, wenn sich das Zwischenrohr 114 axial im äußeren Rohr 110 bewegt. Wenn ein Benutzer auf dem Stuhl sitzt, bildet der Abstand zwischen den Last tragenden Buchsen 111 und 124 einen Drehmomentarm, der alle auf das Zwischenrohr 114 wirkenden Drehmomente ausgleicht. Zum Begrenzen der Aufwärtsbewegung des Zwischenrohrs 114 im äußeren Rohr 110 ist ein erstes Distanzstück 117 vorzugsweise in Form eines ringförmigen Bands zwischen dem äußeren Rohr 110, dem Zwischenrohr 114 und den Buchsen 111 und 124 positioniert. Wein 12B gezeigt, passt erste Distanzstück 117 lose zwischen die Rohre 110 und 114, so dass es an der unteren Buchse 111 des Zwischenrohrs angelegt bleibt, wenn sich die Buchse im Zwischenrohr 114 nach unten bewegt.
Das innere zusammenschiebbare Rohr 126 ist in ähnlicher Weise vom Zwischenrohr 114 beabstandet, ist vorzugsweise zylindrisch und aus Stahl hergestellt. Zum Tragen und Führen des inneren Rohrs 126 im Zwischenrohr 114 erstreckt sich eine Buchse 130 radial auswärts von einem Unterteil des inneren Rohrs 126, und eine obere Buchse 119 erstreckt sich von einem Oberteil des Zwischenrohrs 114 radial nach innen. Zum Führen des inneren Rohrs 126 im Zwischenrohr 114 liegt die Buchse 130 des inneren Rohrs verschiebbar an der Innenfläche 121 des Zwischenrohrs 114 an, und die obere Buchse 119 des Zwischenrohrs liegt verschiebbar an der äußeren Fläche 123 des inneren Rohrs 126 an. Somit bildet der Abstand zwischen den Last tragenden Buchsen 119 und 130 einen Drehmomentarm, der so wirkt, dass er alle auf das innere Rohr 126 wirkenden Drehmomente kompensiert. Zum Begrenzen der Aufwärtsbewegung des inneren Rohrs 126 ist ein zweites Distanzstück 125 vorzugsweise in Form eines ringförmigen Bands zwischen dem inneren Rohr 126, dem Zwischenrohr 114 und den Buchsen 130 positioniert. Wie in 12A gezeigt wird die maximale Höhe des Stuhls durch die Höhe der ersten und der zweiten ringförmigen Distanzstücke 117 und 125 begrenzt, die an den Buchsen 111, 119, 124 und 130 anliegen.
Daher schafft der Überlappungsabstand zwischen den Rohren 110, 114 und 126, insbesondere der Abstand zwischen den Last tragenden Buchsen 111, 119, 124 und 130, mehr seitliche Abstützung als herkömmliche Säulen. Als Ergebnis können das Kippgehäuse 38 und der Sitz 32 bis zu einer größeren maximalen Höhe angehoben und bis zu einer kleineren minimalen Höhe abgesenkt werden. Darüber hinaus ist die Ausführungsform der Säule 42 weniger kostspieliger als herkömmliche Tragsäulen, die typisch ein einziges zusammenschiebbares Rohr haben, das an einer Hülse verschiebbar anliegt, die in einem Oberteil des äußeren Rohrs montiert ist. Zwischen der Hülse und dem zusammenschiebbaren Rohr in diesen Säulen muss eine verhältnismäßig enge Toleranz eingehalten werden, um jegliche Winkelbewegung oder jegliches Schwenken des Rohrs zu verhindern. Da die beschriebene Anordnung eine Mehrzahl von beabstandeten, Last tragenden Buchsen an den Enden der Rohre verwendet, ist die Neigung es Zwischenrohrs 114 und des inneren Rohrs 126 zum Schwenken verringert, wodurch die Notwendigkeit für eine derartige enge Toleranz vermieden wird.
Ein weiterer Aspekt der in 12A und 12B gezeigten Anordnung ist ein kegelstumpfförmiges Montageelement 127, das an einem Oberteil des äußeren Rohrs 110 befestigt ist. Die Außenfläche des Montageelements 127 hat eine verhältnismäßig große Verjüngung und passt mit dem kegelstumpfförmigen Hohlraum 129 im Untergestell oder Träger 144 zusammen, der ebenfalls eine verhältnismäßig große Verjüngung hat. Vorzugsweise ist der Hohlraum 129 in einem Mittelteil 131 des Untergestells 44 ausgebildet und durch eine Nabe 133 gebildet, die sich davon nach unten erstreckt. Das sich verjüngende Montageelement 127 passt in ein Oberteil des Hohlraums 129. Ein unterer Teil des äußeren Rohrs 110 liegt an einer inneren Wand 135 des Hohlraums 129 an einem unterem Teil hiervon an, was eine zusätzliche seitliche Abstützung für die Säule 42 bildet. Typisch haben die äußeren Rohre von herkömmlichen Tragsäulen ein zylindrisches Oberteil, das sich aus einem Untergestell heraus erstreckt, und haben ein sich leicht verjüngendes Unterteil, das an einem ähnlich geformten Hohlraum im Untergestell unmittelbar montiert ist. Wenn das Unterteil des äußeren Rohrs nicht genau in den Hohlraum passt, wenn es mit dem Untergestell zusammengebaut ist, können die leichten Verjüngungen das äußere Rohr am vollständigen Herabfallen im Hohlraum hindern, der die minimale Höhe des Sitzes anhebt. Somit erfordert der sich leicht verjüngende Teil der herkömmlichen äußeren Rohre typisch eine enge Toleranz, um in einen Hohlraum im Untergestell richtig zu sitzen. Derart enge Toleranzen sind schwer einzuhalten und kostspielig. Das Montageelement 127 und der Hohlraum 129 vermeiden dieses Problem durch Vorsehen einer größeren Verjüngung, die es dem äußeren Rohr 110 gestattet, vollständig in den Hohlraum 129 zu fallen. Zusätzlich erfordert das äußere Rohr 110 eine so enge Toleranz, da das Oberteil nicht unmittelbar am Untergestell 144 montiert ist.
Eine weitere Schwierigkeit bei herkömmlichen Tragsäulen besteht darin, dass das Oberteil der äußeren Rohre typisch nicht verjüngt werden kann, da die Belastung, die auf die Lagerhülsen wirkt, die typisch im Oberteil der äußeren Rohre montiert sind, zum Verformen der Hülsen neigt. Wie oben erläutert, ist eine solche Verformung nicht annehmbar, da eine enge Toleranz zwischen den Hülsen und den äußeren Rohren eingehalten werden muss. Als Ergebnis erstrecken sich die zylindrischen Oberteile der äußeren Rohre häufig aus dem Untergestell, was die Mindesthöhe des Sitzes weiter vermindert. Da die Säule 42 keine derart enge Toleranzen zwischen ihren Bauteilen benötigt und da eine Mehrzahl von Last tragenden Elementen vom Oberteil des äußeren Rohrs 110 beweglich beabstandet ist, kann das kegelstumpfförmige Montageelement 127 am Oberteil des äußeren Rohrs 110 ohne die Befürchtung einer Verformung montiert sein, die die Rohre klemmen könnte. Als Ergebnis kann das Oberteil des äußeren Rohrs 110 im Hohlraum 129 positioniert sein, um die minimale Höhe des Sitzes 32 weiter zu verringern.
13 zeigt noch eine weitere Anordnung der Tragsäule 42 mit einer Feder 142 innerhalb eines Unterteils des äußeren Führungsrohrs 110. Das Zwischenrohr 114 hat keine innere Schulter für einen Eingriff mit einer Haltebuchse, um das Zwischenrohr zusammen mit dem inneren Rohr 126 anzuheben. Stattdessen steht die Feder 142 mit einer Unterkante 144 des Zwischenrohrs 114 in Berührung, um das Zwischenrohr nach oben vorzuspannen.
Ein weiterer Aspekt des Stuhls sind die in der Höhe einstellbaren, schwenkbaren Armstützen 36. Wie am Besten in 14 gezeigt, sind die Armstützen 36 schwenkbar um Achsen neben den Seitenteilen des Rückens. Die Achsen fluchten ungefähr mit den Ellbogen eines Benutzers, wenn dessen Vorderarme auf den Armstützen aufliegen, zur Anpassung an den Winkel, unter dem die Vorderarme positioniert sind. Die Armstützen 36 sind am Rückenlehnenrahmen 64 montiert, um das richtige Ausfluchten mit den Vorderarmen eines Benutzers in jeder Kippposition zu gewährleisten.
Unter Hinweis auf 15 enthält die Armstütze 36 eine Grundplatte 150, auf der eine Polsterung montiert ist, und enthält einen Tragarm 152 mit einer im Wesentlichen waagrechten oberen Platte 154. In der Grundplatte 150 ist eine Gewindebohrung 156 ausgebildet. In der oberen Platte 154 befindet sich eine Bohrung 158 zur Aufnahme eines Befestigungselements 160 mit Gewinde, das der Grundplatte 150 ein Schwenken gegenüber dem Tragarm 152 gestattet. Ein Feststellelement 162 erstreckt sich von der oberen Platte 154 aus nach oben zum Eingriff mit einer unregelmäßigen Oberfläche auf der Unterseite der Grundplatte 150 (nicht gezeigt). Das Feststellelement 162 wird in Richtung zur unregelmäßigen Fläche an der Grundplatte 150 durch eine Feder oder dergleichen vorgespannt, um die Grundplatte 150 in einer gewünschten Position zu verriegeln. Die Armstützen 36 sind vorzugsweise schwenkbar um ungefähr 20° nach innen und 10° nach außen gegenüber einer senkrechten Ebene, die im Wesentlichen senkrecht zur Gesamtebene der Armstütze 34 ist. Somit sind die Armstützen 36 um einen gewünschten Winkel schwenkbar, um eine ausreichende Berührung mit den Vorderarmen eines Benutzers zu gewährleisten zur Anpassung an Benutzer mit unterschiedlicher Größe und zur Gewährleistung einer richtigen Ausfluchtung mit verschiedenen Arbeitsvorrichtungen, wie schmalen Tastaturen oder dergleichen.
Weder unter Hinweis auf 15 enthält der Tragarm 152 einen Hohlraum 164, der durch die beabstandeten Seitenwände 166 gebildet ist, eine Endwand 137 mit einem Radius und eine obere Wand 168. Im Hohlraum 164 ist eine Klinke 170 angeordnet für eine Schwenkbewegung um einen Stift 172, der sich zwischen den Seitenwänden 166 des Tragarms 152 erstreckt. Ein Betätigungsknopf 174 erstreckt sich von einem oberen Ende der Klinke 170 nach unten zum Schwenken eines unteren Endteils 175 der Klinke 170 in und außer Eingriff mit einer Mehrzahl von Zähnen 176, die sich vom Seitenelement 90 des Rückenlehnenrahmens 64 aus nach außen erstrecken. Das Endteil 175 der Klinke 170 wird normalerweise durch eine Feder oder dergleichen zu den Zähnen 176 hin vorgespannt. Der sich nach oben erstreckende hintere Endteil 62 des ersten Verbindungsglieds 56 ist an den Seitenelementen 90 des Rückenlehnenrahmens 64 durch herkömmliche (nicht gezeigte) Befestigungselemente starr montiert und vorzugsweise ausgebildet als Hülsenelement mit einem darin ausgebildeten senkrechten Schlitz 178 zur verschiebbaren Aufnahme der Klinke 170. Ein Führungselement 180 ist zwischen dem Hülsenelement 62 und den Zähnen 176 der Seitenelemente 90 des Rückenlehnenrahmens positioniert. Das Führungselement 180 hat eine abgerundete Fläche 182, die verschiebbar am Hülsenelement 62 anliegt, und hat einen darin ausgebildeten Schlitz 184 von im Wesentlichen gleicher Größe und Form wie das Endteil 175 der Klinke 170 zur Aufnahme des Endteils 175. Im Führungselement 180 ist auch eine Mehrzahl von Gewindebohrungen 186 ausgebildet. In der Endwand 167 des Tragarms 152 sind Gewindebohrungen 188 ausgebildet zur Aufnahme von (nicht gezeigten) Befestigungselementen, die den Tragarm 152 bündig am Hülsenelement 62 halten.
Im Betrieb wird der Betätigungsknopf 174 niedergedrückt zum Schwenken der Klinke 170 um den Stift 172 zum Freigeben des Endteils 186 von den Zähnen 176 am Seitenelement 90 des Rückenlehnenrahmens. Der Tragarm 152 wird in eine gewünschte Höhe verschiebbar bewegt, wobei der Betätigungsknopf 174 gelöst wird zum Eingriff des Endteils 186 der Klinke 170 mit den Zähnen 176 und zum Verriegeln des Tragarms 152 in der neuen Position.
16–18 zeigen eine alternative Anordnung der Armstützen 36. Die obere Platte 154 des Tragarms 152 hat eine Schaltbuchse 190, die sich von einem vorderen Teil hiervon nach oben erstreckt, und hat eine Schwenkbuchse 192, die sich von einem hinteren Teil hiervon nach oben erstreckt. Die Grundplatte 150 hat eine Bohrung 194 in ihrem hinteren Teil zur Aufnahme der Schwenkbuchse 192, und hat darin einen gekrümmten Schlitz 198, der zur Aufnahme der Schaltbuchse 190 vor der Bohrung 194 positioniert ist. Die Grundplatte 150 ist um die Schwenkbuchse 192 schwenkbar, und der gekrümmte Schlitz 196 hat einen konstanten Radius um die Schwenkbuchse 192. Zur Schaffung der intermittierenden Stopps für die Grundplatte ist eine Zwischenplatte 198 zwischen der Grundplatte 150 und der oberen Platte 154 des Tragarms 152 positioniert. Die Zwischenplatte 198 ist an einer Unterseite der Grundplatte 150 befestigt und weist darin eine Bohrung auf zur Aufnahme der Schwenkbuchse 192. In der Zwischenplatte 198 ist auch ein mit Rasten versehener Schlitz 200 ausgebildet, der unter dem Schlitz 196 in der Grundplatte 150 liegt und die Schaltbuchse 190 aufnimmt. Der mit Rasten versehene Schlitz 200 hat eine Mittellinie mit dem gleichen konstanten Radius wie der Schlitz 196. Vorzugsweise ist der Schlitz 200 durch einen Rand 201 gebildet, der sich den drei kreisförmigen Abschnitten 202, 204 und 206 nähert, die einen geringfügig größeren Durchmesser als die Schaltbuchse 190 haben. Die kreisförmigen Randabschnitte 202, 204 und 206 sind ausgebildet zur Aufnahme der Schaltbuchse 190 und gestatten ihr, von einem kreisförmigen Teil zum nächsten zu gelangen, wenn eine seitliche Kraft auf die Zwischenplatte 198 ausgeübt wird. Somit kann die Grundplatte 150 zwischen drei verriegelten Positionen geschwenkt werden, die durch die kreisförmigen Randabschnitte 202, 204 und 206 der Zwischenplatte 198 definiert sind. Vorzugsweise sind die Schaltbuchse 190 und die kreisförmigen Randabschnitte 202, 204 und 206 ausgerichtet zum Verriegeln der Grundplatte 150: in einer ersten Position, die senkrecht zur allgemeinen Ebene der Rückenlehne 34 ist, in einer zweiten Position 20° einwärts gegenüber der ersten Position und in einer dritten Position 10° auswärts gegenüber der in 14 gezeigten ersten Position. Zur Schaffung anderer Winkelpositionen der Armstützen 36 kann der mit Rasten versehene Schlitz 200 mit einer gewünschten Anzahl von kreisförmigen Randabschnitten unter gewünschten Winkeln gegenüber der Schwenkbuchse 192 versehen werden. Zusätzlich haben die Grundplatten 150 und die Polsterungen einen gekrümmten Abschnitt 208 zur Schaffung einer bequemen Abstützung für die Vorderarme des Benutzers, wenn der Stuhl 30 in irgendeiner gekippten Position ist.
Es sind weitere Merkmale für den Stuhl 30 vorgesehen, die sich an den Körper eines Benutzers zwischen Kipppositionen anpassen und beim Tragen des Körpers in ergonomisch wünschenswerten Positionen helfen. Zum Beispiel enthält der Sitz 32 eine selbsteinstellende elastische Membran 210, und die Rückenlehne 34 enthält eine ähnliche Membran 212 zum bequemen Tragen des Benutzers in jeder Kippposition. Die Membranen 210 und 212 und die Art, in der sie am Sitz und an den Rückenlehnenrahmen 33 und 64 befestigt sind, wird im Folgenden im Einzelnen beschrieben.
Zum Stützen des Lendenbereichs des Rückens eines Benutzers enthält der Rahmen 64 der Rückenlehne einen gekrümmten Abschnitt 214, und die Membran 212 enthält einen entsprechenden gekrümmten Abschnitt 216. Da der Winkel zwischen der Rückenlehne 34 und dem Boden 46 schneller zunimmt als der Winkel zwischen dem Sitz 32 und Boden, wenn der Stuhl nach hinten gekippt wird, bewegen sich die gekrümmten Abschnitte 214 und 216 der Rückenlehne 34 automatisch nach unten vorzugsweise um eine Strecke von ungefähr 3,8 cm (1,5 Zoll) zwischen den vorderen Kipppositionen und den zurückgeneigten Positionen, um ein richtiges Positionieren der Lendenabstützung in jeder Kippposition zu gewährleisten.
Zum weiteren Einstellen der Positionierung der Lendenstütze ist ein einstellbares Versteifungselement 218 an den Seitenelementen 220 des Rückenlehnenrahmens 64 befestigt. Das Versteifungselement 218 ist zwischen den Seitenelementen 220 und hinter der Rückenlehnenmembran 212 waagrecht positioniert. 15 zeigt eine Ausführungsform eines Versteifungselements 218 aus einem flexiblen Material, wie gewebtem Nylon oder dergleichen. Das Versteifungselement 218 enthält Hakenelemente 222, die in einem senkrechten Schlitz 224 in den Seitenelementen 220 des Rückenlehnenrahmens 64 ausgebildet sind. Zum Einstellen der Höhe des Versteifungselements 218 wird ein herkömmliches Befestigungselement, wie VELCRO^® oder dergleichen (nicht gezeigt), gelöst zum Verringern der Spannung in der Versteifung und zum Ermöglichen einer Bewegung der Hakenelemente 222 in den Schlitzen 214. Zum erneuten Anschließen des Versteifungselements 218 an einem gewünschten Ort und/oder zum seitlichen Einstellen des Versteifungselements zum Erzielen einer gewünschten Spannung wird das Befestigungselement um einen gewünschten Betrag festgezogen.
19 und 20 zeigen ein weiteres Versteifungselement 218. Bei dieser Anordnung ist der Rückenlehnenrahmen 64 gegenüber der Membran 212 so abgewinkelt, dass ein innerer Rand 226 des Rahmens 28 von der Membran 212 beabstandet ist. Das Versteifungselement 218 ist vorzugsweise oval und aus einem verhältnismäßig weichen jedoch halbstarren Material hergestellt, etwa aus Gummi oder dergleichen. Wie in 20 gezeigt hat das Versteifungselement 218 eine innere Fläche 228, die an der Rückenlehnenmembran 214 anliegt. Das Versteifungselement 218 ist am inneren Rand 226 des Rückenlehnenrahmens 64 drehbar befestigt, um eine Einstellung des Winkels des Versteifungselements 218 zu ermöglichen. Diese Winkeleinstellung streckt die Membran 212 und schafft den gewünschten Ort und Ausmaß der Abstützung für den Lendenbereich des Rückens eines Benutzers. Das Versteifungselement 218 kann zum Beispiel aus einer Standardposition, die in 20 mit durchgehenden Linien gezeigt ist, in eine unterschiedliche Position gedreht werden, die in 20 gestrichelt gezeigt ist. Ein oberer Randabschnitt 230 und ein unterer Randabschnitt 232 des Versteifungselements 218 haben jeweils einen Radius, der eine bequeme Fläche zum Stützen des Rückens eines Benutzers vorsieht, wenn das Versteifungselement 218 um einen Winkel gegenüber der Membran 212 gedreht wird.
Das Versteifungselement 218 ist am Rahmen 64 durch zwei Schwenkverbindungen 234, 236 befestigt, die an den Enden der Versteifungselemente 218 montiert sind. Der Aufbau der Verbindungen 234 und 236 ist im Wesentlichen identisch und wird hauptsächlich nur in Verbindung mit der Verbindung 234 beschrieben. Die Verbindung 234 hat eine Mehrzahl von ausgerichteten Hakenelementen 238, die sich von einer Platte 240 senkrecht nach außen erstrecken zum Ergreifen des Rahmenrands 226. Ein Schwenkbolzen 242 erstreckt sich von der Platte 240 senkrecht einwärts und wird in einem Einsatz 244 in einer kugelzapfenartigen Anordnung aufgenommen. Der Einsatz 244 ist in einem Hohlraum 246 im Versteifungselement 216 montiert und hat eine Mehrzahl von ringförmigen Rippen 248, die durch entsprechende Ringnuten im Hohlraum aufgenommen werden, um ein axiales Verschieben des Einsatzes 244 zu verhindern. Der Schwenkbolzen 242 ist vorzugsweise im Einsatz 244 mit ausreichendem Reibsitz montiert, um ein Manipulieren am Versteifungselement 218 zu seinem Schwenken erforderlich zu machen.
Somit ist ein einstellbares Versteifungselement 218 vorgesehen, das den Lendenbereich des Rückens eines Benutzers in gewünschtem Ausmaß an einem gewünschten Ort trägt. Die Verbindungen 234 und 236 können auch angepasst werden zum lösbaren Befestigen am Rahmenrand 216, um eine senkrechte Einstellung des Versteifungselements 218 zu ermöglichen.
21–27 zeigen den Kippsteuermechanismus einer Anordnung. Wie oben beschrieben sind die sich nach innen erstreckenden vorderen Endteile 66 der Verbindungsglieder 56 am Vorderteil des Kippsteuergehäuses 38 drehbar befestigt. Die Enden 72 der haltenden Verbindungsglieder 70 sind am Vorderteil des Gehäuses 38 hinter und unter der Befestigung der Endteile 66 der Verbindungsglieder 56 drehbar befestigt. Die Endteile 66 der Verbindungsglieder 56 sind vorzugsweise an einer sechseckigen Achse 250 starr befestigt, die dich quer durch das Gehäuse 38 erstreckt und an den beabstandeten Seitenwänden 251, 252 des Gehäuses 38 über zwei Buchsen 254 drehbar befestigt ist. In ähnlicher Weise sind die Enden 82 der haltenden Verbindungsglieder 70 an einer sich quer erstreckenden Stange 256 starr befestigt, die an den Seitenwänden 251, 252 des Gehäuses 38 drehbar befestigt ist. Zur Schaffung eines Rückstellmoments gegen das nach hinten erfolgende Kippen des Sitzes 32 ist eine elastomere Torsionsfeder 258 an der sechseckigen Achse 250 montiert. Die Feder 258 dient zur Drehbewegung um die Achse 250, um der Drehung der Achse 250 zu widerstehen, wenn ein Benutzer auf dem Sitz 32 sitzt. Eine Torsionsfeder dieser Bauart wird durch die B. F. Goodrich Company hergestellt und als TORSILASTIC^®-Feder bezeichnet. Wie in 21–23 gezeigt, ist eine Buchse 260 mit sechseckigem Kern an der sechseckigen Achse 250 unbeweglich montiert, und ist eine geformte Hülse 262 aus einem gummiähnlichen elastomeren Material an der Buchse 260 unbeweglich montiert. Eine äußere Metallhülse 264 ist an der elastomeren Hülse 262 unbeweglich befestigt. Ein Arm 266 erstreckt sich radial von der äußeren Hülse 264 nach außen. Zur Schaffung eines Rückstellmoments gegen Drehen der Achse 250 kann der Arm 266 am Gehäuse 38 fixiert sein. Somit bewirkt eine Drehung der Achse 250, die sich aus dem Sitzen eines Benutzers auf dem Sitz 32 ergibt, ein Verdrehen der elastomeren Hülse 262, die auf die Achse 250 ein Rückstellmoment ausübt.
Das durch die Feder 258 gegen die Drehung der Achse 250 ausgeübte anfängliche Rückstellmoment kann eingestellt werden durch Ändern der Position des äußeren Hülsenarms 266. Um ein leichtes Einstellen vorzusehen, hat der äußere Hülsenarm 266 beabstandete Seitenteile 268, die im Ende des Arms 266 eine Ausnehmung 270 bilden. Die Seitenteile 268 ergreifen betrieblich ein quer ausgerichtetes Blockelement 272, das an einer Schraube 274 drehbar befestigt ist. Die Schraube 274 ist an einer unteren Wand 276 des Gehäuses 38 montiert und erstreckt sich nach oben durch die Ausnehmung 270 im Arm 266. Die Achse der Schraube 274 ist im Allgemeinen tangential zur äußeren Hülse 264 angeordnet, wobei ein Kegelzahnrad 278 an einem Oberteil 280 der Schraube 274 befestigt ist. Ein Kegelzahnrad 282 steht in Eingriff mit dem Kegelzahnrad 278 und hat eine Achse, die die Achse des Kegelzahnrads 278 schneidet. Das Kegelzahnrad 282 ist am Ende einer Stange 284 befestigt, die an der Seitenwand 251 des Gehäuses 38 drehbar montiert ist. Die Stange 284 erstreckt sich von der Seitenwand 251 des Gehäuses waagrecht nach außen und hat einen Handgriff zur Schaffung eines leichten Zugangs für einen Benutzer. Im Betrieb werden die Stange 284 und das Zahnrad 282 um einen gewünschten Betrag gedreht zum Drehen des Zahnrads 278, das seinerseits die Schraube 274 dreht. Die Drehung der Schraube 274 bewirkt, dass sich das Blockelement 272 längs der Achse der Schraube 274 geradlinig bewegt, was den äußeren Hülsenarm 266 zum gewünschten radialen Ort bewegt. Das Übersetzungsverhältnis der Kegelzahnräder 278 und 282 ist derart, dass zum Bewegen des Arms 266 eine minimale Kraft erforderlich ist. Somit wird der äußere Hülsenarm 266 leicht um einen gewünschten Betrag bewegt, um das anfängliche Rückstellmoment der Feder 258 zu variieren und hierdurch die Geschwindigkeit zu steuern, mit der der Sitz 32 und die Rückenlehne 34 nach hinten kippen, wenn ein Benutzer auf dem Sitz 32 sitzt.
Es ist auch ein einstellbarer, das Rückwärtskippen begrenzender Mechanismus 290 vorgesehen, um das maximale Kippen nach hinten des Sitzes 32 und der Rückenlehne 34 zu variieren. Wie am Besten in 24 zu sehen, sind ein Nockenelement 292 und ein Zahnrad 294 an einer Stange 296 montiert, die in der Seitenwand 252 des Gehäuses 38 drehbar montiert ist. Das Nockenelement 292 hat vorzugsweise mehrere konkave Flächen 298, die in einer Außenkante hiervon ausgebildet sind. Ein Arm 302 ist an der Achse 250 fest montiert und hat ein an einem Ende hiervon befestigtes konvexes Abtastelement 304. Der Arm 302 erstreckt sich von der Achse 250 nach hinten derart, dass das Abtastelement 304 sich in betrieblichem Eingriff mit einer der konkaven Flächen 298 des Nockenelements 292 befindet, wenn ein Benutzer auf dem Sitz 32 sitzt. Wein 24 und 25 zu sehen, wird die maximale Drehung im Uhrzeigersinn der Achse 250 und daher die maximale Rückwärtskippstellung des Sitzes 32 und der Rückenlehne 34 bestimmt durch die Position des Nockenelements 292. Zur Einstellung der Position des Nockenelements 292 ist ein sektorförmiges Element 306 an der Seitenwand 252 des Gehäuses 38 drehbar befestigt. Das Element 306 hat an einem kreisförmigen Randteil eine Mehrzahl von Zähnen 308, die mit dem Zahnrad 294 in Eingriff stehen. Eine Feder 310 ist am sektorförmigen Element 306 und an der Seitenwand 252 des Gehäuses 38 befestigt, um die Drehung des Elements 306 im Uhrzeigersinn vorzuspannen. Gegenüber der Feder 310 ist ein Seil 312 am Element 306 befestigt und wird in einem Führungselement 314 geführt, das an der Seitenwand 252 des Gehäuses 38 befestigt ist. Im Betrieb wird das Seil 312 um einen gewünschten Betrag axial bewegt, um das sektorförmige Element 306 zu drehen, das seinerseits mit dem Zahnrad 294 in Eingriff steht um das Nockenelement 292 in eine gewünschte Position zu drehen. Wenn der Stuhl nach hinten gekippt ist, wirkt eine der konkaven Flächen 298 als Anschlag für das Abtastelement 304 zur Begrenzung des Rückwärtskippens des Sitzes 32 und des Stuhls 34. Wie in 25 gestrichelt gezeigt, können das Nockenelement 292 und der Arm 302 gedreht werden, um den Sitz 32 und die Rückenlehne 34 in einer vorderen Kippposition zu verriegeln.
Zusätzlich ist ein das Vorwärtskippen begrenzender Mechanismus 313 vorgesehen, um das Vorwärtskippen des Sitzes vorbei an der im Allgemeinen waagrechten Mittelposition gemäß 1–7 zu verhindern. Wie am Besten in 26–27 gezeigt, ist ein Schwenkelement 314 an einer Stange 316 montiert, die an der Seitenwand 251 des Gehäuses 38 drehbar montiert ist. Das Schwenkelement 314 hat eine Anlagefläche 318 für das Vorwärtskippen und eine Anlagefläche 320 für das normale Kippen. An der Achse 250 ist ein Arm 322 befestigt, an dessen einem Ende ein Last tragendes Element 324 befestigt ist. Der Arm 322 erstreckt sich von der Achse 250 so nach hinten, dass das Last tragende Element 324 im Betrieb in Eingriff kommen kann mit entweder der Anlagefläche 318 für das Vorwärtskippen oder mit Anlagefläche 320 für das normale Kippen. Wie in 26 und 27 zu sehen, wird die maximale Drehung der Achse 250 im Uhrzeigersinn und daher die maximale Vorwärtskippposition des Sitzes 32 und der Rückenlehne 34 bestimmt durch die Position des Schwenkelements 314. Zur Betätigung des Schwenkelements 314 zwischen den Normal- und Vorwärtskipppositionen ist ein Seil 326 am Schwenkelement 314 befestigt. Das Seilelement 326 ist in einem Führungselement 328 geführt, das an der Seitenwand 251 des Gehäuses 38 befestigt ist. Zusätzlich ist eine Feder 330 befestigt an der Seitenwand 251 des Gehäuses 38 und am Schwenkelement 314 gegenüber dem Seil 326 zum Vorspannen der Drehung des Schwenkelements 316 im Gegenuhrzeigersinn, wie in 26 und 27 gezeigt. Im Betrieb wird das Seil 326 um einen gewünschten Betrag axial bewegt zum Drehen des Schwenkelements 314, so dass das Last tragende Element 324 im Betrieb in Eingriff kommen kann mit der Anlagefläche 320 für normales Kippen gemäß 26 oder mit der Anlagefläche 318 für Vorwärtskippen gemäß 27. Wenn der Stuhl nicht besetzt ist, oder wenn sich ein Benutzer nach vom lehnt, wirkt das Schwenkelement 314 als Anschlag für das Last tragende Element 324 zum Begrenzen des Vorwärtskippens des Sitzes 32 und der Rückenlehne 34.
Vorzugsweise können die Seile 312 und 326 von einem Ort in Nähe des Sitzrahmens 32 betätigt werden, so dass ein Benutzer sich nicht umlehnen muss, um die Kippeinstellmechanismen 290 und 313 einzustellen. Wie in 28 gezeigt, kann ein Handgriff 232 in einem Hohlraum schwenkbar befestigt sein, der in einem der zweiten Verbindungsglieder 50, im Sitzrahmen 33 oder an einem anderen geeigneten Ort ausgebildet ist.
Das Seil 312 oder 326 kann somit lediglich durch Schwenken des Handgriffs 332 um einen gewünschten Betrag betätigt werden. Alternativ können ein Führungselement 336 und ein Schlitz 338 vorgesehen werden, um eine Verschiebebewegung eines Handgriffs 340 zu ermöglichen für das Betätigen des Seil 312 oder 326, wie in 29 gezeigt.
Ein weiteres Merkmal des Stuhls 30, das beim bequemen Tragen eines Benutzers in ergonomisch wünschenswerten Positionen mithilft, ist die Ausbildung des Sitzes 32. Wie am Besten in 30–35 zu sehen, trägt der Rahmen 33 des Sitzes 32 das unbedeckte Gewebe der vorliegenden Erfindung über einer zentralen Öffnung 352. Das unbedeckte Gewebe ist vorzugsweise eine elastomere Membran. Der Rahmen 33 ist vorzugsweise ein einziges Formteil aus mit Glas gefülltem thermoplastischem Polyester. Die Membran 210 enthält eine Mehrzahl von verwebten Fasern, was unten im Einzelnen erläutert ist. Zur Schaffung eines Rands, der sich an den Körper eines Benutzers anpasst, krümmen sich die Seitenteile 52 und ein hinterer Teil 354 des Rahmens 33 nach oben. Zum Minimieren des Drucks an der Unterseite der Oberschenkel eines Benutzers in Knienähe, insbesondere wenn der Stuhl 30 nach hinten gekippt ist, krümmt sich ein Vorderteil 356 des Rahmens 33 nach unten. Die Membran 210 hat einen ähnlichen nach unten gekrümmten Teil 357, der das Vorderteil 356 des Rahmens 33 überdeckt. Zur weiteren Verminderung des Drucks auf die Beine eines Benutzers passt ein Kissen 358 aus Polyurethanschaum oder einem ähnlichen Material in eine Vertiefung 360 im Vorderteil 356 des Rahmens.
Vorzugsweise ist der gesamte Umfang der Membran 210 an einem einstöckigen Tragelement 362 befestigt, das in einer durchgehenden Rille 364 im Sitzrahmen 33 lösbar aufgenommen ist. Die Rille 364 ist in einer Oberseite 366 des Sitzrahmens 33 ausgebildet und erstreckt sich um den gesamten Umfang des Rahmens 33. Obwohl das Tragelement 362 durch den Rahmen 33 in der Rille 364 sicher gehalten wird, ist an der Unterseite des Tragelements 362 ein Streifen 367 vorgesehen und ist an der Bodenfläche der Rille 364 ein verriegelnder Streifen 369 vorgesehen, um das Tragelement 362 weiter am Rahmen 33 zu sichern. Die Verriegelungsstreifen 367 und 369 können klettverschlussartige Befestigungselemente, wie VELCRO^®, sein und können als gesonderte Laschen ausgebildet sein, die um den Umfang des Tragelements 362 und der Rille 364 verteilt sind. Das Tragelement 362 besteht aus faltbarem aber halbstarrem thermoplastischem Polyestermaterial, wie Polybutylenterephthalat (PTB), Polystyrol oder mit Glas gefülltem Polypropylen. Die Membran 210 ist vorzugsweise in das Tragelement 362 eingeformt, was noch im Einzelnen beschrieben wird. Somit ist das Tragelement 362 ver formbar, hat aber ausreichend Steifheit, um die gewünschte Kontur der Membran 210 aufrecht zu halten, wenn es in der Rille 364 eingesetzt ist. Zu diesem Zweck ist das Tragelement 362 mit derselben Kontur wie die Rille 364 ausgebildet einschließlich einem sich nach unten erstreckenden Vorderteil ähnlich der Krümmung des Vorderteils 356 des Rahmens 33.
Zusätzlich folgt eine Oberseite 368 des Tragelements 362 der Kontur der Oberseite 366 des Rahmens an jeder Stelle um den Umfang. Somit hat die Oberseite 368 des Tragelements 362 eine veränderliche Neigung, die im Allgemeinen dem sich nach unten erstreckenden Vorderteil 356, den sich nach oben erstreckenden Seitenteilen 52 und dem sich nach oben erstreckenden hinteren Teil 354 des Rahmens 33 entspricht. Ein glatter Übergang vom Tragelement 362 zum Rahmen 33 ist daher vorgesehen, was im Vorderteil des Sitzes besonders wünschenswert ist, wo die Beine des Benutzers ruhen. Zur Schaffung eines glatten Übergangs von der Membran 210 zu einem Vorderteil 370 des Tragelements 362 ist der Umfang der Membran 210 befestigt an einer oberen inneren Ecke 372 des Tragelements 362 unter im Allgemeinen dem gleichen Winkel wie die Oberseite 368 des Tragelements 362. Der verbleibende Teil der Membran 210 ist wie dargestellt befestigt am Tragelement 362 unter einem anderen Winkel als die entsprechende Oberseite 368 des Tragelements 362. Es ist jedoch ersichtlich, dass das Verfahren zum Befestigen der Membran 210 am Tragelement 362 jeglichen gewünschten „Eintrittswinkel" zwischen dem Umfang der Membran 210 und dem Tragelement 362 gestattet.
Wie in 36–38 gezeigt, besteht die Membran 210 vorzugsweise aus einer Mehrzahl von elastomeren Monofilamenten 374, die mit einer Mehrzahl von Strängen 276 aus Fasergarn verwebt sind, das typisch bei dem Weben von textilem Polstermaterial verwendet wird. Die elastomeren Monofilamente 374 werden extrudiert aus einem Blockcopolymer von Polytetramethylenterephthalatpolyester und Polytetramethylenether. Dieses Material ist vorzugsweise Hytrel^®, das hergestellt wird durch die E. I. DuPont DeNemours Company, und hat eine Härte von 55 auf der D-Skala oder insbesondere Hytrel^® der Sorte 5544 oder 5556. Die Monofilamente werden durch industrielle Standardtechniken extrudiert, die dem Fachmann allgemein bekannt sind. Während des Extrudiervorgangs werden die Monofilamente 74 getempert, während sie unter Spannung sind, um die Polyestermoleküle in einer Richtung auszurichten, während die Polyethermoleküle unbeeinflusst gelassen werden. Dies erhöht sowohl die Zugfestigkeit als auch den Elastizitätsmodul der Monofilamente 374.
Das Blockcopolymer wird vorzugsweise zu Monofilamenten mit 2350 Denier extrudiert, die die folgenden Eigenschaften haben:
EX-120 (Eytrel 5556) Los X-2174 Eigenschaften Zusammenfassung 5556
Die elastomeren Monofilamente 374 sind die hauptsächlichen Last tragenden Elemente der Membran 210 und erstrecken sich vorzugsweise quer in Kettrichtung zwischen den Seitenteilen 52 des Sitzes 32 zum bequemen Tragen eines Benutzers. Die Monofilamente 374 passen sich an an die Form des Gesäßes eines Benutzers und auch an die natürliche Bewegung des Körpers an, wenn sich der Stuhl 30 in irgendeiner Kippposition befindet. Die Monofilamente 374 sind vorzugsweise zwischen 8% und 9% Dehnung vorgestreckt zum Aufrechterhalten der gewünschten Kontur der Membran 210 vor dem Ausüben einer Last auf die Membran 210. Zusätzlich erzeugt das Vorstrecken optimale Anpassungseigenschaften der Monofilamente 374. Eine Mehrzahl von elastomeren Monofilamenten kann auch in Längsrichtung in Schussrichtung zwischen dem hinteren Teil 354 und dem vorderen Teil 356 des Sitzes 32 verlaufen zur Schaffung weiterer Abstützung, die zum Komfort des Sitzes 32 hinzukommen kann. Wenn elastomere Monofilamente sowohl in den Quer- als auch Längsrichtungen des Sitzes 32 vorgesehen sind, können die Monofilamente in der Querrichtung um einen gewünschten Betrag vorgespannt und die Monofilamente in der Längsrichtung um einen unterschiedlichen Betrag vorgespannt werden, um die gewünschte Druckverteilung des Sitzes 32 zu erzeugen.
Zur Schaffung von größerem Komfort für einen Benutzer haben die Querschnitte der elastischen Monofilamente 374 vorzugsweise ein Verhältnis von Breite zu Höhe im Bereich von 1,5/1 bis 2/1. Dies ergibt einen größeren Komfort, da die vergrößerte Breite der Monofilamente eine größere Oberfläche zum Tragen eines Benutzers vorsieht, was die auf den Benutzer wirkenden Kräfte verteilt. Somit fühlt der Benutzer weniger Druck von den einzelnen Monofilamenten 374 im Gegensatz zu runden Monofilamenten, die mehr konzentrierte Druckpunkte darstellen. Zusätzlich erzeugt die größere Breite der Monofilamente 374 ein undurchsichtigeres Aussehen der Membran 210, das attraktiv ist und die Wahrnehmung verringern kann, dass der Benutzer auf einem Netz statt auf einem herkömmlichen Kissen sitzt. Zusätzlich ist der Querschnitt der Monofilamente 374 gemäß 37 und 38 vorzugsweise elliptisch und bildet eine weniger scheuernde Abstützung. Die Monofilamente können mit verschiedenen anderen Querschnittsformen ausgebildet werden, die weniger scheuernd als ein herkömmliches rundes Monofilament sind. Zum Extrudieren der Monofilamente 374 in die gewünschte elliptische Form haben die Ziehdüsen, durch die das Blockcopolymer gezogen wird, einen achteckigen Querschnitt. Die elliptischen Monofilamente 374 haben vorzugsweise eine Breite von ungefähr 0,630 mm (0,02479 Zoll) und eine Höhe oder Dicke von ungefähr 0,416 mm (0,01636 Zoll). Mit diesen Abmessungen hat die Membran 210 ungefähr 9,4–10,2 Monofilamente je cm (24–26 Monofilamente je Zoll) in Querrichtung.
Gemäß 36–38 erstrecken sich die Faserstränge 376 in Längsrichtung in der Schussrichtung des Sitzes und sind vorzugsweise in Dreiergruppen angeordnet. Jeder Strang 376 enthält vorzugsweise benachbarte Monofilamentbündel 376A und 376B aus gesponnenem, texturiertem oder verzwirntem 1500 Denier Nylon oder Polyestergarn. Zur Schaffung einer zusätzlichen Abstützung in Längsrichtung des Sitzes 32 wird ein elastisches Monofilament 378, wie Spandex, in jeden Strang 376 eingebaut durch Verspinnen, Luftblastexturieren oder Umhüllen des Monofilaments 378. Die Monofilamente 378 sind vorzugsweise Lycra^®-Monofilamente der E. I. DuPont DeNemours Company, wenn auch andere Materialien, wie Hytrel^®, zur Schaffung der gewünschten Abstützung verwendet werden können. Die Monofilamente 378 können an den Strängen 376 in jeder geeigneten Weise befestigt werden, etwa durch Wickeln der Fasern der Bündel 376A oder 376B um die Monofilamente. Zusätzlich kann eine gewünschte Anzahl von Monofilamenten 378 vorgesehen werden. Die Stränge 376 sind vorzugsweise zwischen 3 und 5% Dehnung vorgestreckt, um die gewünschte Kontur der Membran 210 einzuhalten, wobei auf die Membran 210 keine Last ausgeübt wird. Zusätzlich sind die Stränge 376 untergeordnete Last tragende Elemente des Sitzes 32, und das Vorstrecken erzeugt die optimalen Anpassungseigenschaften der Stränge 376, wenn ein Benutzer auf der Membran 210 sitzt. Die Dichte der Stränge 376 beträgt vorzugsweise ungefähr 2,8–3,9 Stränge je cm (7–10 Stränge je Zoll).
Wie in 36 gezeigt, sind die Stränge 376 mit den elastomeren Monofilamenten 374 in einem attraktiven, dicht gewebten Muster verwebt, das die Belüftung erleichtert und eine glatte Sitzfläche vorsieht. Die Stränge 376 sind in Gruppen von Dreierpaaren von elastomeren Monofilamenten 374 gehalten, die sich zwischen jeder Gruppe von Strängen überkreuzen. Zum Beispiel sind die Monofilamente 374A und 374B in 36 gezeigt, wie sie sich zwischen einer Gruppe 380 und einer Gruppe 382 von Strängen 376 überkreuzen. Zum Aufrechterhalten des Abstands zwischen jedem Strang 376 in einer Gruppe sind die Monofilamente 374 abwechselnd über und unter benachbarten Strängen in der Gruppe verwebt. Die Mehrzahl der Stränge 376 bildet eine verhältnismäßig große Fläche aus nicht scheuerndem Gewebe, das die auf einen Benutzer wirkenden Kräfte verteilt, um ein gitterartiges Gefühl zu vermeiden, das sich aus der Druckkonzentration ergibt. Zusätzlich schafft das Webmuster eine ausreichende Belüftung durch die Öffnungen zwischen den Monofilamenten 374 und den Strängen 376, um das Verdampfen von Schweiß zu ermöglichen und eine Luftzirkulation zur Verminderung von Wärmestau zu erleichtern. Die Längsausrichtung und das Gruppieren der Stränge 376 schaffen auch einen attraktiven Sitz mit einem Längsmuster und einem verhältnismäßig undurchsichtigen Aussehen.
Das Verfahren zur Bildung des Tragelements 382 und zur Befestigung der Membran 210 daran wird nun in Verbindung mit 39–48 beschrieben. Wie in 39 und 40 beschrieben, ist ein Rahmen 384 mit einer oberen Membran 386 und einem untern Element 388 vorgesehen zum Aufnehmen und Halten der Membran 210 in gestrecktem Zustand. Das untere Element 388 des Rahmens 384 wird anfänglich in einer nicht gezeigten Streckmaschine angeordnet. Die Membran 210 mit dem oben beschriebenen Webmuster wird dann auf dem unteren Rahmenelement 388 platziert, wobei Klemmelemente 390 einer Streckmaschine die Ränder der Membran 210 klemmen und sie um einen vorgegebenen Betrag in Quer- und Längsrichtung strecken. Das obere Rahmenelement 386 wird dann an das untere Rahmenelement 388 geklemmt zum Halten der Membran 210 in gestrecktem Zustand. Die Klemmelemente 390 der Streckmaschine geben die Membran 210 frei, und die überschüssigen Randteile 392 der Membran 210 außerhalb des Rahmens werden in gewünschter Menge abgeschnitten.
Der Rahmen 384 hat halb-rechteckige Form mit einer zentralen Öffnung, die größer als der Bereich ist, der durch das Tragelement 374 definiert ist. Der Rahmen 384 hat auch einen sich nach unten erstreckenden vorderen Abschnitt 394 mit ähnlicher Kontur wie der sich nach unten erstreckende Abschnitt 356 des Rahmens 33. Die oberen und unteren Rahmenelemente 386 und 388 enthalten jeweils ein kegelstumpfförmiges Abdeckelement 396 aus Kunststoff, wie Epoxid, Urethan oder einem anderen geeigneten weichen Material, das über ein gebogenes Stahlrohr 398 geformt wird. Die Stahlrohre 398 verleihen den Rahmenelementen 386 und 388 konstruktive Festigkeit, wobei die Kunststoffelemente 396 vorgesehen sind zum Schützen eines Stahlformwerkzeugs gegen Zerspanen oder andere Beschädigung. Das obere Rahmenelement 386 hat ein Paar von Rippen 400, die sich davon nach unten erstrecken, und das untere Rahmenelement 388 hat ein Paar von passenden Rillen 402, die darin ausgebildet sind zum Befestigen der Membran 210 dazwischen. Eine Mehrzahl von nicht gezeigten Klemmvorrichtungen ist auch vorgesehen zum Zusammenhalten der Rahmenelemente und Halten der Membran 210 im gestreckten Zustand.
Wie am Besten in 41–46 gezeigt, enthält ein Formwerkzeug 404 ein oberes Formelement 406 und ein unteres Formelement 408. Die oberen und unteren Formelemente 406 und 408 haben entsprechende Vertiefungen 410 und 412, die die oberen und unteren Rahmenelemente 346 und 388 aufnehmen. Die Formelemente 406 und 408 haben obere und untere Vertiefungen 414 und 416, die einen Hohlraum 418 bilden, wenn die Formelemente 406 und 408 geschlossen sind. Der Hohlraum 418 hat die gewünschte Form und Kontur des Tragelements 362, und ein wesentlicher Teil des Hohlraum 418 hat dieselbe Form und Kontur wie die Rille a14 im Sitzrahmen 33.
Nachdem die Klemmelemente 390 der Streckvorrichtung entfernt und die überschüssigen Randteile der Membran 210 abgeschnitten sind, wird die Anordnung des Rahmens 384 und der gestreckten Membran 210 entfernt zum Platzieren im unteren Formelement 408. Das untere Rahmenelement 388 wird dann in der Vertiefung 412 im unteren Formelement 406 so platziert, dass die Membran 210 über einem gekrümmten inneren eindringenden Teil 420 des unteren Formelements 408 geformt wird, wie in 43 gezeigt. Auf diese Weise wird der Umfang 422 der Membran 210 unter dem gewünschten Winkel über der Ausnehmung 412 in der unteren Form 408 positioniert, und die vorgestreckte Membran 210 erreicht die gewünschte Kontur vor dem Schließen der oberen Form 406 gegen die untere Form 408. Die obere Form 408 ist dann gegen die untere Form 408 geschlossen ohne weiteres Strecken der Membran 210 oder Ändern der Position des Umfangs 422 der Membran 210 über der Vertiefung 412. Die Rahmenvertiefung 410 in der oberen Form 406 nimmt das obere Rahmenelement 386 auf, und ein aufnehmender innerer gekrümmter Teil 424 der oberen Form 406, der dieselbe Kontur wie der eindringende innere gekrümmte Teil 420 der unteren eindringenden Form 408 hat, liegt an der Membran 210 an. Danach wird ein Kunstharz in den Hohlraum 418 eingespritzt zum Befestigen des Umfangs 422 der Membran 210. Die oberen und unteren Formelemente 406 und 408 werden dann auseinander gezogen, die aus dem Tragelement 362 und der Membran 210 bestehende Anordnung wird entfernt, die überschüssigen Randteile außerhalb des Tragelements 362 werden abgeschnitten, und der verriegelnde Streifen 367 wird haftend an die Unterseite des Tragrahmens 362 gebunden.
47 und 48 zeigen die oberen und unteren Formelemente 406 in einer geschlossenen oder „abgesperrten" Position, während welcher das Harz in den Hohlraum 418 eingespritzt wird. Da die Membran 210 eine Dicke hat, können die Formelemente 406 und 408 nicht vollständig aneinander gepresst werden. Das Verweben der Monofilamente 374 und der Stränge 376 erzeugt eine Membran 210 mit veränderlicher Dicke, und wie eng die Formelemente 406 und 408 zusammengepresst werden, wird durch die dicksten Teile der Membran 210 bestimmt. Wie in 47 und 48 gezeigt, sind die dicksten Teile der Membran 210 die Bereiche, wo sich elastomere Monofilamente 374 zwischen den Gruppen von Strängen 376 überkreuzen. Wenn die Formelemente 406 und 408 gegen die Monofilamente 374 im Überkreuzungsbereich geschlossen sind, haben die Stränge 376 und die einzelnen Monofilamente 374, die sich nicht überdecken, eine Dicke und erzeugen einen Spalt 426 zwischen den Formelementen 406 und 408. Es ist erwünscht, den Spalt 426 zu minimieren, um das Harz am Austreten aus dem Hohlraum 418 zu hindern. Da die Gesamtdicke der sich überdeckenden elliptischen Monofilamente 374 kleiner als die Dicke der sich überdeckenden runden Monofilamente ist, können die Formelemente 406 und 408 enger aneinander gepresst werden, um den Spalt 426 zu minimieren und die Menge der Leckverluste zu verringern. Zusätzlich erzeugt die Verringerung der Gesamtdicke weniger Belastung, wenn die Formelemente 406 und 408 gegen die Membran 210 gepresst werden, was weniger Beschädigung an den Monofilamenten 374 und Strängen 376 erzeugt.
49–56 zeigen alternative Anordnungen des Sitzes 32. Da diese Anordnungen der oben beschriebenen Anordnung ähnlich sind, sind ähnliche Teile in 49–56 durch dieselben Bezugszeichen dargestellt. In 49–56 enthält der Sitzrahmen 33 eine Mehrzahl von beabstandeten Schlitzen 430, die sich durch eine Bodenwand 432 der Rille a14 erstrecken. Das Tragelement 362 hat eine Mehrzahl von beabstandeten Laschen 434, die sich hiervon nach unten erstrecken. Die Laschen 434 haben einen Hakenteil 436, der sich von einem unteren Ende hiervon nach außen erstreckt, wobei die Schlitze 430 von ausreichender Größe sind, um die Laschen 434 aufzunehmen. Das Tragelement 362 wird am Sitzrahmen 33 festgelegt durch Einsetzen des Tragelements in die Rille a14 und durch Einschnappen der Laschen 434 in die Schlitze 430 derart, dass die Hakenteile 436 sich durch die Schlitze 430 erstrecken und mit einer Unterseite 438 des Rahmens 33 in Eingriff kommen. Diese Ausführungsform zum Befestigen des Tragelements 374 am Rahmen 33 kann bei jeder Art von Sitzfläche verwendet werden, die einen Tragrahmen verwendet, unabhängig von dem Verfahren, das zum Befestigen der Sitzfläche am Rahmenelement verwendet wird.
49–56 zeigen auch alternative Verfahren zum Befestigen der Membran 210 am Tragrahmen 362. Zum Beispiel kann der Umfang 422 der Membran 210 zusammen mit einem Einsatz 440 geformt werden, der mit Presspassung in einem Hohlraum 442 sitzt, die in einer Oberseite des Tragelements 362 gebildet ist (49–50). Der Umfang 422 der Membran 210 kann auch durch Vibration oder Schall an eine Bodenfläche 440 des Tragelements 362 geschweißt werden, wie in 51–56 gezeigt, und eine Mehrzahl von Zahnelementen 446 kann sich von der Bodenfläche 444 aus nach unten erstrecken, um die Membran 210 daran weiter zu befestigen, was in 52 gezeigt ist.
Vorzugsweise ist die Rückenlehne 34 aus den gleichen Materialien und in der gleichen Weise wie der Sitz 32 hergestellt, wenn auch der gewünschte Betrag des Vorstreckens der elastomeren Monofilamente und Stränge variieren kann in Anbetracht der unterschiedlichen Abstützung, die für den Rücken eines Benutzers erforderlich ist.
Die Vormontage der Sitz- und Rückenlehnenmembranen an die Tragelemente erleichtert die Wartung, da die Membran/Tragelementanordnungen zur Reparatur und/oder zum Austausch leicht entfernt werden können. Diese Ausbildung sieht auch eine größere Flexibilität in der Herstellung vor. Da die Tragelemente nicht die konstruktiven Erfordernisse eines Sitz- oder Rückenlehnenrahmens haben, kann für ein gewünschtes Befestigungsverfahren ein gewünschtes Material verwendet werden. Zum Beispiel kann das Material des Tragelements gewählt werden aufgrund davon, ob die Membran hiermit im Einsatz geformt oder daran geschweißt werden soll. Das halbstarre Material kann verwendet werden zum Erleichtern des Einsetzformvorgangs und zum Vorstrecken der Membran, und es kann ein Material mit niedrigem Schmelzpunkt verwendet werden, um das Anschweißen der Membran zu erleichtern.
Der Einformprozess zum Befestigen der Membranen an den Tragrahmen ergibt auch bedeutende Vorteile gegenüber anderen Befestigungsverfahren. Zum Beispiel kann die Ausbildung der Formhohlräume variiert werden zu Schaffung der Rahmen- und Tragelemente mit jeder Art von Kontur, die die Flexibilität der Konstruktion erleichtert. Die Oberseiten der Rahmen- und Tragelemente können dieselbe Neigung haben zur Schaffung eines glatten Übergangs zwischen den Rahmen- und Tragelementen. Die Form der Membranen und der Winkel, unter dem die Membranen an den Tragelementen befestigt werden, können auch leicht eingestellt werden. Zusätzlich ermöglicht es der Einformvorgang den Rahmen dünner zu sein, da eine verhältnismäßig kleine Rille alles ist, was zur Befestigung der Tragelemente am Rahmen erforderlich ist.
Die Membranen schaffen auch eine flexible Abstützung, die sich an die natürliche Bewegung des Körpers eines Benutzers anpasst, wenn sich der Stuhl in irgendeiner Kippposition befindet. 2–10 zeigen die ungefähre Position der Sitz- und Rückenlehnenmembranen, wenn ein Benutzer darauf sitzt. Die Membranen neigen zum minimieren von Müdigkeit, da sie auch auf kleinste Haltungsänderungen eines Benutzers ansprechen, was die Muskeln im Rumpf stimuliert und eine Rückenbewegung gestattet, die Bandscheiben mit Flüssigkeit zu versorgen.
In der vorderen Kippposition (8 und 10) hält die Sitzmembran 210 einen Vorwärtswinkel des Beckens aufrecht, was eine passende Krümmung des Rückgrats gewährleistet. Die Elastizität der Sitzmembran 210 ermöglicht den Oberschenkeln eines Benutzers sich nach vom zu neigen, während das Becken in einer waagrechten Ebene gehalten wird. Hierdurch wird dem Benutzer das Gefühl gegeben, dass er aus dem Stuhl nicht herausrutscht, und werden Scherkräfte verringert, die auf die Unterseite der Oberschenkel des Benutzers wirken. Die Sitzmembran 210 positioniert auch den Lendenbereich des Rückens eines Benutzers am gekrümmten Abschnitt 86 der Rückenlehnenmembran 82. In den in 2–7 und 9 gezeigten mittleren und zurückgeneigten Kipppositionen bewirkt die Elastizität der Sitzmembran 210 automatisch, dass sich größere Gesäße tiefer in der Tasche zwischen dem Sitz 32 und der Rückenlehne 34 verkeilen, um ein korrektes Positionieren des Lendenbereichs des Benutzers am gekrümmten Abschnitt 56 der Rückenlehnenauflage zu gewährleisten.
Die Porosität der Rückenlehnen- und Sitzmembranen ermöglicht einen Luftstrom durch die Membrane zum Belüften der Haut eines Benutzers. Das Vorsehen einer solchen Belüftung vermindert einen unangenehmen Wärmeaufbau, der sonst auftreten würde, wenn ein Benutzer für längere Zeit auf einer herkömmlichen Stuhlpolsterung sitzt, was wie eine weitere Bekleidungsschicht wirkt.
Die Kippbewegung des Stuhl 32 und die Nachgiebigkeit der Sitz- und Rückenlehnenmembranen stabilisiert somit passiv den Becken-Lenden-Prozess zur Verminderung der Muskelaktivität, die bisher mit Beine überkreuzenden und krummen Haltungen verbunden waren. Zusätzlich passen sich die Membranen an Winkeländerungen der sakralen Bandscheiben der Wirbelsäulen verschiedener Benutzer an.
Somit wird gemäß der am Meisten bevorzugten Anordnung ein Stuhl geschaffen, der sich während des Kippens des Stuhls in natürlicher Weise an den Körper des Benutzers anpasst, um die Scherkräfte zu verringern, die auf die Oberschenkel und den Rumpf des Benutzers wirken, und um den Druck zu minimieren, der bei den Knien auf die Unterseite der Oberschenkel des Benutzers wirkt. Der Stuhl trägt automatisch den Körper des Benutzers in ergonomisch erwünschten Stellungen für die Ausführungen von Aufgaben von unterschiedlicher Intensität, und der senkrechte Einstellbereich des Stuhls ermöglicht eine niedrigere Mindesthöhe und eine größere Maximalhöhe als herkömmliche Bürostühle.
Wenn auch die vorliegende Erfindung mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurde, ist für den Fachmann ersichtlich, dass Änderungen in Form und Detail gemacht werden können, ohne vom Bereich der Erfindung abzuweichen. In dieser Hinsicht soll die obige Detailbeschreibung als Erläuterung und nicht als Begrenzung betrachtet werden. Die beigefügten Patentansprüche sollen den Bereich der Erfindung definieren.

Claims

Unbedecktes Gewebe mit einem Bindungsmuster zum Tragen des Körpers eines Benutzers eines Stuhls, wobei das Gewebe umfasst: Eine Mehrzahl von parallelen Strängen aus Multifilamentgarn (376) und eine Vielzahl von Monofilamenten (374), die mit den Strängen ineinander greifend angeordnet sind, wobei das unbedeckte Gewebe dadurch gekennzeichnet ist, dass die Stränge (376) in einer Mehrzahl von Gruppen angeordnet sind, wobei jede Gruppe wenigstens zwei benachbarte Stränge aufweist, und die Monofilamente (374) im Allgemeinen senkrecht ineinander greifend mit den Strängen (376) angeordnet sind, wobei die Monofilamente (374) abwechselnd über und unter benachbarten Strängen in einer Gruppe verwebt sind, wobei die Gruppen durch eine Mehrzahl von Paaren der Monofilamente an ihrem Ort gehalten werden und wobei die Monofilamente in jedem Paar sich zwischen jeder Gruppe von Strängen überkreuzen, um hierdurch die Position der Gruppe aufrecht zu erhalten.
Gewebe nach Anspruch 1, wobei die Monofilamente (374) in Querkettrichtung eines Rahmenelements (33) des Stuhls und die Stränge in Längsschussrichtung des Rahmenelements ausgerichtet sind.
Gewebe nach Anspruch 2, wobei jede der Gruppen drei Stränge (376) aus Garn umfassen.
Gewebe nach Anspruch 1, wobei die Monofilamente (374) aus elastomerem Material hergestellt sind.
Gewebe nach Anspruch 4, wobei die Monofilamente (374) über einer Öffnung in einem Rahmenelement (33) vorgestreckt sind.
Gewebe nach Anspruch 4, wobei die Monofilamente (374) größere Breite als Dicke haben, um die Fläche zu vergrößern, die mit einem auf dem Gewebe sitzenden Benutzer in Berührung steht.
Gewebe nach Anspruch 1 oder 6, wobei die Monofilamente (374) elliptischen Querschnitt haben.
Gewebe nach Anspruch 1 oder 4, ferner umfassend ein elastomeres Monofilament, das an jedem Strang aus Garn befestigt ist.
Gewebe nach Anspruch 1 oder 2, wobei ungefähr 9,4–10,2 Monofilamente (374) je cm (24–26 Monofilamente je Zoll) und ungefähr 2,8–3,9 Stränge (376) je cm (7–10 Stränge je Zoll) vorliegen.
Gewebe nach Anspruch 1 oder 6, ferner umfassend eine zweite Mehrzahl von Monofilamenten (374), die im Allgemeinen senkrecht ineinander greifend mit der ersten Mehrzahl von Monofilamenten angeordnet ist, wobei die zweiten Monofilamente abwechselnd über und unter benachbarten Monofilamenten der ersten Mehrzahl von Monofilamenten verwebt sind.
Verfahren zum Herstellen eines unbedeckten Gewebes mit einem Bindungsmuster zum Tragen des Körpers eines Benutzers eines Stuhls, wobei das Verfahren umfasst: Vorsehen einer Mehrzahl von Gruppen von parallelen Strängen aus Multifilamentgarn (376), wobei jede Gruppe wenigstens zwei benachbarte Stränge hat; Anordnen einer Mehrzahl von Monofilamenten (374) im Allgemeinen senkrecht ineinandergreifend mit den Strängen; Verweben der Monofilamente (374) abwechselnd über und unter benachbarten Strängen in einer Gruppe; Halten der Gruppen an ihrem Ort durch einer Mehrzahl von Paaren der Monofilamente (374); Überkreuzen der Monofilamente (374) in jedem Paar zwischen jeder Gruppe von Strängen (376), um hierdurch eine Position von Gruppen aufrecht zu erhalten.
Verfahren nach Anspruch 11, enthaltend: Herstellen der Monofilamente (374) aus einem elastomeren Material.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Monofilamente (374) größere Breite als Dicke haben.
Verfahren nach Anspruch 12, enthaltend: Herstellen wenigstens eines der Monofilamente (374) mit elliptischem Querschnitt.
Verfahren nach Anspruch 11, enthaltend: Bilden des unbedeckten Gewebes (210) aus Strängen (376), wobei wenigstens einige der Stränge ein Verhältnis von Breite zu Höhe von ungefähr 1,5 : 1 bis 2 : 1 haben.
Verfahren nach Anspruch 11, enthaltend: Ausbilden des unbedeckten Gewebes (210) mit Last tragenden Elementen.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei die Last tragenden Elemente in einer Richtung verlaufen, und wobei das Verfahren enthält: Einbauen des unbedeckten Gewebes (210) in einen Stuhl derart, dass die Richtung der Last tragenden Elemente zwischen Seitenteilen des Stuhls verläuft.
Verfahren nach Anspruch 16, enthaltend: Verlegen der Last tragenden Elemente quer in Kettrichtung des unbedeckten Gewebes (210).
Verfahren nach Anspruch 11, enthaltend: Vorsehen einer Mehrzahl von Monofilamenten (374), die in Kettrichtung verlaufen, und einer zweiten Mehrzahl von Monofilamenten, die in Schussrichtung verlaufen.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das unbedeckte Gewebe (210) eine Mehrzahl von Monofilamenten (374) enthält, die in Schussrichtung verlaufen, wobei das Verfahren enthält: Anbringen des unbedeckten Gewebes (210) in einem Rahmen (33) des Stuhls derart, dass die Mehrzahl der Monofilamente in einer Richtung von einem Vorderteil des Stuhls zu einem Hinterteil des Stuhls verläuft.
Verfahren nach Anspruch 11, 47 oder 20, ferner umfassend: Vorstrecken des unbedeckten Gewebes.
Verfahren nach Anspruch 21, ferner umfassend: Vorstrecken des unbedeckten Gewebes um ungefähr 6%.
Verfahren nach Anspruch 11, 21 oder 22, ferner umfassend: Vorstrecken des unbedeckten Gewebes in Querrichtung und Vorstrecken des unbedeckten Gewebes in Längsrichtung.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei das Vorstrecken in Querrichtung um einen unterschiedlichen Betrag gegenüber dem Vorstrecken in Längsrichtung erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei das Vorstrecken in Querrichtung ungefähr 6–9% des Vorstreckens in Längsrichtung um ungefähr 3–5% beträgt.
Verfahren nach Anspruch 11, enthaltend: Ausrichten der Monofilamente (374) in Querkettrichtung eines Rahmenelements (33) des Stuhls, Ausrichten der Stränge (376) in Längsschussrichtung des Rahmenelements (33) des Stuhls.
Stuhl zum Tragen eines Körpers eines Benutzers, wobei der Stuhl umfasst: ein Rahmenelement (33) und ein unbedecktes Gewebe, das am Rahmenelement befestigt ist, wobei das unbedeckte Gewebe umfasst: eine Mehrzahl von Strängen aus Multifilamentgarn (376); und eine Mehrzahl von Monofilamenten (374), die im Allgemeinen senkrecht ineinandergreifend mit den Strängen (376) angeordnet sind, wobei wenigstens einige der Paare der Monofilamente in Paaren angeordnet sind, wobei die Monofilamente abwechselnd über und unter einigen benachbarten Strängen verwebt sind, wobei die Monofilamente in jedem Paar sich zwischen den benachbarten Strängen überkreuzen, um hierdurch die Position der Gruppe aufrecht zu erhalten.
Stuhl nach Anspruch 27, wobei das Multifilamentgarn (376) in Längsschussrichtung des Rahmenelements ausgerichtet ist.
Stuhl nach Anspruch 27 oder 28, wobei die Monofilamente (374) aus einem Elastomeren Material hergestellt sind.
Stuhl nach einem der Ansprüche 27 bis 29, wobei die Mehrzahl der Stränge in Gruppen von parallelen Strängen angeordnet ist.
Stuhl nach einem der Ansprüche 27 bis 30, wobei die Mehrzahl der Monofilamente (374) in Querkettrichtung des Rahmenelements (33) vorgespannt ist.
Stuhl nach einem der Ansprüche 27 bis 31, wobei der Rahmen (33) und das unbedeckte Gewebe einen Sitz (32) des Stuhls bilden.
Stuhl nach einem der Ansprüche 27 bis 31, wobei der Rahmen (33) und das unbedeckte Gewebe eine Rückenlehne des Stuhls bilden.
Stuhl nach einem der Ansprüche 27 bis 33, wobei der Rahmen (33) eine Rille (364) aufweist und wobei das Gewebe an einem Trägerelement (362) befestigt ist, das in diese Rille eingesetzt ist.
Stuhl nach einem der Ansprüche 27 bis 34, wobei der Rahmen (33) eine hindurchgehende Öffnung hat und wobei das Gewebe über der Öffnung getragen wird.
Stuhl nach einem der Ansprüche 27 bis 31, wobei die Monofilamente (374) zwischen 6% und 9% vorgestreckt sind.
Stuhl nach Anspruch 30, wobei jede der Gruppen (376) drei Stränge aus Garn umfasst.
Stuhl nach einem der Ansprüche 27 bis 31, wobei die Monofilamente (374) elliptischen Querschnitt haben.
Stuhl nach einem der Ansprüche 27 bis 31, ferner umfassend: ein elastomeres Monofilament, das an jedem Strang aus Garn befestigt ist.
Verfahren zur Herstellung eines Stuhls, umfassend die Schritte: Vorsehen eines Rahmenelements und Befestigen eines unbedeckten Gewebes am Rahmenelement, wobei das unbedeckte Gewebe eine Mehrzahl von Gruppen von parallelen Strängen aus Multifilamentgarn (376) umfasst, wobei jede Gruppe wenigstens zwei benachbarte Stränge und eine Mehrzahl von Monofilamenten (374) hat, die im Allgemeinen senkrecht ineinandergreifend mit den Strängen angeordnet sind, wobei die Monofilamente abwechselnd über und unter benachbarten Strängen (376) in einer Gruppe verwebt sind und die Gruppen durch eine Mehrzahl von Paaren der Monofilamente (374) an ihrem Ort gehalten werden, wobei die Monofilamente in jedem Paar sich zwischen jeder Gruppe von Strängen (376) überkreuzen, um hierdurch die Position der Gruppen aufrecht zu erhalten.