DE69334123T2

DE69334123T2 - Tragkonstruktion für einen Stuhl

Info

Publication number: DE69334123T2
Application number: DE1993634123
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: 2007-11-15
Anticipated expiration: 2013-06-16
Also published as: EP0856270A2; DK0645976T4; KR100334316B1; US20010030453A1; JP4363993B2; EP0856270A3; GR3031085T3; CA2136967A1; EP0857444A3; JP2004121869A; EP1486142A1; BR9306555A; EP0857443B1; KR100334317B1; JP2004141676A; KR100334315B1; EP0856269B1; US6733080B2; US6059368A; JP4210223B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Bürostühle und insbesondere eine Tragkonstruktion zum Tragen des Körpers eines Benutzers in einem Stuhl.
Bürostühle sind normalerweise so aufgebaut, dass sie Neigung des Sitzes und der Lehne als eine Einheit bzw. Neigung der Lehne in Bezug auf den Sitz ermöglichen. Bei Stühlen mit einer Lehne, die auf herkömmliche Weise schwenkbar an einem Sitz angebracht ist, kann die Bewegung der Lehne in Bezug auf den Sitz Scherkräfte verursachen, die auf die Beine und den Rücken des Benutzers wirken. Durch diese Scherkräfte kommt es zu unangenehmem Ziehen an der Kleidung des Benutzers. Um diese Scherkräfte auszugleichen, enthalten einige Bürostühle eine Lehne, die geschwenkt wird, wenn der Sitz sich neigt, so beispielsweise die in den US-Patenten Nr. 2,859,801 (Moore) sowie 4,429,917 (Diffrient) offenbarten. Um einen Stuhl zu schaffen, der sich natürlich an die Schwenkbewegung sowohl der Beine als auch des Rumpfes eines Benutzers zwischen den Neigungspositionen anpasst, ist es wünschenswert, einen Stuhl zu schaffen, der einen Sitz und eine Lehne hat, die allgemein um die Achse der Hüftgelenke des Benutzers geschwenkt werden.
Um weiter bequemes Neigen zwischen den Neigungspositionen zu gewährleisten und Bequemlichkeit für einen Benutzer in einer bestimmten Neigungsposition zu verbessern, ist es wünschenswert, einen Stuhl mit einem Neigungsmechanismus zu schaffen, dessen effektiver Schwenkpunkt um die Fußgelenke des Benutzers herum liegt. Diese Neigung um die Fußgelenke herum führt zu einer Verringerung des Kraftaufwandes beim Neigen des Stuhls, zu einer Verringerung des Drucks eines vorderen Randes des Sitzes, der auf die Unterseite des Beins eines Benutzers wirkt, und ermöglicht es, dass die Füße des Benutzers flach auf dem Boden bleiben.
Obwohl bei einigen verstellbaren Stühlen diese Neigung um das Fußgelenk herum integriert ist, wird bei keinem vollständig die gesamte Körperhaltung und die Positionie rung der Körperteile zueinander berücksichtigt, um Bequemlichkeit zu gewährleisten und die Ermüdung auch beim intensiven Arbeiten auf ein Minimum zu verringern. In den meisten Büros führen die Beschäftigten verschiedene Arbeiten aus, so beispielsweise das Schreiben am Schreibtisch, das Diktieren, das Telefonieren, oder das Tippen an einem Bildschirmarbeitsplatz. Dabei wird nicht nur unterschiedlich intensiv gearbeitet, sondern der Einzelne kann auch den Wunsch haben, die Intensität bei einer bestimmten Arbeit zu erhöhen oder zu verringern. Dadurch ändert sich auch die optimale Position des Körpers, in der Wohlbefinden und minimale Ermüdung gewährleistet sind.
Daher ist es wünschenswert, einen Stuhl zu schaffen, der die Körperteile eines Benutzers automatisch in ergonomisch optimalen Positionen trägt, um intensiv, weniger intensiv und entspannt zu arbeiten. Es ist des Weiteren wünschenswert, verstellbare Armlehnen vorzusehen, mit denen die Arme eines Benutzers unabhängig von Größe und Körperbau eines Benutzers an optimalen Positionen für verschiedene Arbeiten positioniert werden können.
Ein damit zusammenhängender Nachteil herkömmlicher Bürostühle besteht im Aufbau und dem Material des Sitzes und/oder der Lehne. Derartige Sitze enthalten normalerweise eine Einfach- oder Mehrfachdichte-Schaumstoffpolsterung mit einem Bezug aus Stoff, Leder oder dergleichen. Diese Art Sitz bildet ein verformbares Polster, das sich an das Gesäß des Benutzers anpasst. Ein verformbares Polster bildet jedoch keine selbstregulierende Auflage, die sich entsprechend der Position des Benutzers und der Neigungsposition des Sitzes ändert. Dieser Sitz gewährleistet darüber hinaus keine ausreichende Belüftung, da er als weitere Kleidungsschicht wirkt. Bei Stühlen, die flexible Membranen enthalten, sind die Membranen normalerweise direkt an dem Rahmen eines Sitzes angebracht. Häufig wird die Membran an dem Rahmen angebracht, indem Randabschnitte der Membran um beabstandete Stäbe herumgewickelt werden, die den Rahmen bilden. Die Membran eines derartigen Sitzes lässt sich nur schwer reparieren und/oder austauschen, da der Stuhl normalerweise auseinandergenommen werden muss, um diese Wartungsarbeiten zu ermöglichen. Des Weiteren werden durch die strukturellen Anforderungen einer derartigen Anbringung Form und Größe des Rahmens und der Membran eingeschränkt.
US 5,015,034 offenbart eine Polsterung für Fahrzeugzubehör, die einen Träger mit einer U-förmigen Rinne, angrenzend an den Rand und eine Lippe enthaltend, die sich von einer Wand erstreckt, enthält. Ein Trimmelement enthält beabstandete Verschlusslappen, die unter der Lippe liegen, um einen Rand des Polstermaterials unter Pressdruck in der Rinne zu halten. Stifte in dem Trimmring können sich durch das Material und in Öffnungen in einem äußeren Flansch der Rinne erstrecken. Alternativ sind auf dem Träger Verschlusslappen ausgebildet und das Trimmelement enthält ineinander eingreifende Verriegelungsschlitze.
US 662,647 offenbart einen Stuhlsitz, bei dem ein Sitzteil ein Tragmaterial und ein Obermaterial, beispielsweise aus Lederimitation, umfasst, wobei zwischen diesen beiden Lagen eine Lage oder mehrere Lagen aus Polstermaterial sein können. Das Tragmaterial wird auf dem Sitz positioniert angeordnet, ein Falz wird in einer Nut um den Umfang herum angeordnet und dann wird ein Keil eingebracht. Anschließend wird das Obermaterial in Position gebracht und ein weiterer Keil wird in die Nut eingebracht, um es in der Position zu halten.
Normalerweise werden die Sitze von Bürostühlen von einer Einstufen-Teleskopsäule getragen, die vertikales Verstellen des Sitzes ermöglicht. Diese Säulen enthalten eine Gasfeder, die in einer Teleskopröhre angebracht ist, die in einer Grundröhre verschoben werden kann. Entsprechend den Richtlinien des American National Standards Institute (A.N.S.I.) sowie der Business and Institutional Furniture Manufacturer's Association (B.I.F.M.A) können herkömmliche Bürostühle in den Vereinigten Staaten normalerweise von einer Sitzhöhe von ungefähr 40,6 cm (16,0 Inch) über dem Boden bis ungefähr 52,1 cm (20,5 Inch) über dem Boden eingestellt werden. Dennoch ist es wünschenswert, diesen Bereich der Höheneinstellbarkeit auszudehnen, um sehr kleine oder sehr große Benutzer zu berücksichtigen und die Weltbevölkerung generell einzubeziehen.
Normalerweise ist es schwierig, diesen Höheneinstellbereich mit Sitzen auszudehnen, die um die Knie oder die Fußgelenke eines Benutzers herum geneigt werden. Um die Momente auszugleichen, die auf Einstufen-Stützsäulen wirken, geben die Hersteller pneumatischer Einrichtungen normalerweise einen minimalen Überlappungsabstand von 75 mm (2,95 Inch) zwischen den Röhren vor. Da derartige "Fußgelenk-Neigungs"- und "Knie-Neigungs"-Stühle relativ große Neigungsgehäuse haben, ist es schwierig, eine tie fere minimale und höhere maximale Sitzhöhe zu gewährleisten und gleichzeitig den erforderlichen Überlappungsabstand zwischen den Röhren aufrechtzuerhalten. Diese verstellbaren Stühle führen auch zu einem größeren Moment an den Röhren, da die Schwenkachse gegenüber der Stützsäule versetzt ist. Daher ist es wünschenswert, eine vertikal verstellbare Stützsäule zu schaffen, die einen größeren Überlappungsabstand aufweist, um einen größeren Hub zu ermöglichen, mit dem die minimale Höhe eines Stuhlsitzes verringert und die maximale Höhe vergrößert wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung wir eine Tragkonstruktion zum Tragen des Körpers eines Benutzers in einem Stuhl bereitgestellt, wie in den beigefügten Ansprüchen beansprucht.
Die Membran wird vorzugsweise vor dem Einsetzen des Trägerelementes in die Aufnahme vorgespannt, um sich dem Umriss des Körpers eines Benutzers anzupassen. Das Trägerelement besteht vorzugsweise aus einem Stück und wird in die Aufnahme preßgepaßt, und der Randabschnitt der Membran wird vorzugsweise mit dem Trägerelement geformt. Das Trägerelement kann auch so ausgeführt sein, dass es in die Rahmenelementaufnahme einschnappt, und der Randabschnitt der Membran kann an dem Trägerelement angeschweißt werden.
Die zuvor genannten Abordnungen weisen gegenüber anderen verstellbaren Bürostühlen erhebliche Vorteile auf. So passen sich bei der bevorzugtesten Ausführung der Sitz und die Lehne natürlich an den Körper eines Benutzers an, wenn der Stuhl verstellt wird, um so die Scherkräfte zu verringern, die auf die Schenkel und den Rumpf des Benutzers wirken, und den Druck auf ein Minimum zu verringern, der auf die Unterseite der Schenkel des Benutzers an den Knien wirkt. Dieser Stuhl stützt den Körper des Benutzers darüber hinaus automatisch in ergonomisch vorteilhaften Positionen, um Arbeiten unterschiedlicher Intensität ausführen zu können. Das Gewicht des Benutzers wird gleichmäßig verteilt, und Verschiebungen des Schwerpunktes werden ausgeglichen, so dass das Gleichgewicht und die Balance aufrechterhalten werden. Daher wird der Körper des Benutzers so positioniert, dass sich die Ermüdung verringert, die richtige Position zur Ausführung verschiedener Arbeiten möglich ist, sich maximale Konzentration bzw. Entspan nung erzielen lässt und insgesamt Wohlbefinden gewährleistet ist. Darüber hinaus weist der Stuhl einen größeren Bereich der vertikalen Verstellbarkeit auf, so dass niedrigere minimale Höhe und höhere maximale Höhe als bei herkömmlichen Bürostühlen möglich sind.
Die vorliegende Erfindung wird zusammen mit weiteren Aufgaben und Vorteilen am besten unter Bezugnahme auf die folgende ausführliche Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Ansprüchen ersichtlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Perspektivansicht einer bevorzugten Konstruktion eines Stuhls mit einer Rückenlehne, einem Sitz und einem Paar Armlehnen.
2 ist eine Vorderansicht des Stuhls.
3 ist eine rechte Seitenansicht des Stuhls.
4 ist eine linke Seitenansicht des Stuhls.
5 ist eine Hinteransicht des Stuhls.
6 ist eine Draufsicht auf den Stuhl.
7 ist eine Unteransicht des Stuhls.
8 ist eine Seitenansicht des Stuhls, die den Sitz und die Lehne in einer nach vorn geneigten Position zeigt.
9 ist eine Seitenansicht des Stuhls, die den Sitz und die Lehne in einer nach hinten geneigten Position zeigt.
10 ist eine Seitenansicht des Stuhls, die den Sitz und die Lehne in bevorzugten Vorwärts-, Mittel- und Rückwärts-Neigungspositionen zeigt.
11A ist eine Teilseitenansicht des Stuhls in einer angehobenen Position, die eine bevorzugte Konstruktion einer Säulenbaugruppe im Schnitt zeigt.
11B ist eine Teilseitenansicht des Stuhls in einer abgesenkten Position, die die Säulenbaugruppe in 11A in einer eingefahrenen Position zeigt.
12A ist eine Teilseitenansicht des Stuhls in einer angehobenen Position, die eine alternative Konstruktion der Säulenbaugruppe im Schnitt zeigt.
12B ist eine Teilseitenansicht des Stuhls in einer abgesenkten Position, die die Säulenbaugruppe in 12A in einer eingefahrenen Position zeigt.
13 ist eine Schnittansicht einer weiteren Konstruktion der in 11A und 11B dargestellten Säulenbaugruppe.
14 ist eine Draufsicht auf den Stuhl, die die Armlehnen in verschiedenen Schwenkpositionen zeigt, die mit unterbrochenen Linien angedeutet sind.
15 ist eine Teilperspektivansicht des Stuhls, die eine auseinandergezogene Ansicht einer Armlehnenbaugruppe, eines Lehnenrahmens sowie einer Verbindungsbaugruppe zeigt.
16 und 17 sind auseinandergezogene Draufsichten auf eine alternative Konstruktion einer Armlehnenbaugruppe.
18 ist eine Schnittansicht der in 16 und 17 dargestellten Armlehnenbaugruppe.
19 ist eine Teilhinteransicht einer alternativen Konstruktion der Armlehne und eines Stützelementes.
20 ist eine Schnittansicht der Armlehne und des Stützelementes, die in 19 dargestellt sind.
21 ist eine Vorderansicht eines Neigungseinstellmechanismus, wobei verschiedene Teile der Übersichtlichkeit halber entfernt sind.
22 ist eine Schnittansicht des Neigungseinstellmechanismus entlang der Linie 22–22 in 21.
23 ist eine Draufsicht auf den in 21 und 22 dargestellten Neigungseinstellmechanismus, wobei verschiedene Teile der Übersichtlichkeit halber entfernt sind.
24 und 25 sind Seitenansichten des Neigungseinstellmechanismus, die einen Rückwärtsneigungs-Begrenzungsmechanismus zeigen.
25 und 26 sind Seitenansichten des Neigungseinstellmechanismus, die einen Vorwärtsneigungs-Begrenzungsmechanismus zeigen.
28 und 29 sind Schnittansichten von Mechanismen zur Betätigung der Neigungseinstellmechanismen.
30 ist eine auseinandergezogene Ansicht des Sitzes.
31 ist eine Perspektivansicht des in 30 dargestellten Sitzes.
32 ist eine Schnittansicht des Sitzes entlang der Linie 32–32 in 31.
33 ist eine Schnittansicht des in 31 dargestellten Sitzes.
34 ist eine Schnittansicht des Sitzes entlang der Linie 34–34 in 32.
35 ist eine Schnittansicht des in 31 dargestellten Sitzes.
36 ist eine auseinandergezogene Teilansicht einer Sitzmembran.
37 und 38 sind Schnittansichten der Membran entlang der Linie 37–37 sowie 38–38 in 36.
39 ist eine Draufsicht auf obere und untere Webrahmenelemente sowie Klemmelemente, die an der Sitzmembran angeklemmt sind.
40 ist eine Schnittansicht der Webrahmenelemente, der Klemmelemente und der Membran entlang der Linie 40–40 in 39.
41 ist eine Draufsicht auf ein unteres Formelement.
42 ist eine Draufsicht auf das Webrahmenelement und die Membran, die in das untere Formelement eingelegt sind.
43 ist eine Schnittansicht des Webrahmenelementes, der Membran und der Formelemente entlang der Linie 43–43 in 42, die die Formelemente vor dem Verschließen zeigt.
44 ist eine Schnittansicht der Formelemente in 43, die um das Webrahmenelement und die Membran geschlossen dargestellt sind.
45 ist eine Schnittansicht des Webrahmenelementes, der Membran und der Formelemente entlang der Linie 45–45 in 42, die die Formelemente vor dem Verschließen zeigt.
46 ist eine Schnittansicht der Formelemente in 45, die um das Webrahmenelement und die Membran geschlossen dargestellt sind.
47 ist eine auseinandergezogene Schnittansicht der geschlossenen Formelemente in 44 und 46, die einen Hohlraum und die Membran zeigt.
48 ist eine Schnittansicht der Formelemente und der Membran entlang der Linie 48–48 in 47.
49 ist eine Perspektivansicht einer alternativen Konstruktion des Sitzes.
50 ist eine auseinandergezogene Schnittansicht des in 49 dargestellten Sitzes.
51 ist eine Perspektivansicht einer weiteren alternativen Konstruktion des Sitzes.
52 ist eine Schnittansicht des in 51 dargestellten Sitzes.
53 ist eine Perspektivansicht einer weiteren alternativen Konstruktion des Sitzes.
54–56 sind Schnittansichten des in 53 dargestellten Sitzes entlang der Linien 54–54, 55–55 sowie 56–56 in 26.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
In den Zeichnungen zeigen 1–7 eine bevorzugte Konstruktion eines Sitzes 30 in einer mittleren Neigungsposition. Der Stuhl 30 enthält einen Sitz 32, eine Rückenlehne 34 sowie ein Paar Armlehnenbaugruppen 36. Der Sitz 32 sowie die Rückenlehne 34 sind mit einem Neigungseinstellgehäuse 38 über eine Verbindungsbaugruppe 40 verbunden. Das Neigungseinstellgehäuse 38 ist an einer vertikal verstellbaren Zweistufen-Stützsäule 42 angebracht, die an der Mitte eines Fußes 44 angebracht ist. Der Fuß 44 sitzt auf einem Boden 46 mit einer Vielzahl von Laufrollen 48 oder dergleichen beweglich auf.
Bei einer bevorzugten Konstruktion enthält die Verbindungsbaugruppe 40 ein Paar erster Verbindungsglieder 50, die schwenkbar an sich nach oben erstreckenden Seitenabschnitten 52 eines Sitzrahmens 33 an Schwenkpunkten 54 angebracht sind, so dass eine Schwenkachse im Wesentlichen an den Hüftgelenken eines Benutzers entsteht. Ein Paar zweiter Verbindungsglieder 56 hat jeweils einen im Wesentlichen geraden ersten Abschnitt 58, an dem die ersten Verbindungsglieder 50 fest angebracht sind, sowie einen zweiten Abschnitt 60, der von dem 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 Rückenlehne 34 verbunden, und ein sich nach innen erstreckender vorderer Endabschnitt 66 jedes zweiten Abschnitts 60 ist schwenkbar an einem vorderen Abschnitt des Neigungseinstellgehäuses 38 angebracht. So bilden die starr miteinander verbundenen ersten Verbindungsglieder 50 und zweiten Verbindungsglieder 56 ein vorderes Verbindungsgliedteil und wirken als ein Gelenk eines Gelenkvierecks, das einen wirksamen Schwenkpunkt 68 im Wesentlichen an den Fußgelenken eines Benutzers bildet, dessen Füße auf dem Boden 46 aufsitzen.
Der Sitz 32 und die Rückenlehne 34 werden, wie am besten in 8–10 dargestellt, um die Hüftschwenkpunkte 54 geschwenkt, wobei sie gleichzeitig nach hinten geneigt werden. Um die Neigung des Sitzes 32 zu beschränken, enthält die Verbindungsbaugruppe 40 ein Paar Halte-Verbindungsglieder 70, die zusammen mit den ersten Verbindungsgliedern 50 und den zweiten Verbindungsgliedern 56, dem Sitz 32 sowie dem Neigungseinstellgehäuse 38 ein Gelenkviereck bilden. Ein Ende 72 der Halte-Verbindungsglieder 70 ist schwenkbar an einem vorderen Abschnitt des Neigungseinstellgehäuses 38 hinter der Anbringung der Endabschnitte 66 der zweiten Verbindungsglieder 56 an dem Gehäuse 38 und darunter angebracht. Ein weiteres Ende 74 der Halte-Verbindungsglieder 70 ist schwenkbar an einem entsprechenden Gabelkopf (clevis) 76 angebracht, der sich von einem hinteren Rand des Sitzes 32 aus nach unten erstreckt. So wird der Sitz 32 um den Hüftschwenkpunkt 54 herum geschwenkt, da er schwenkbar an den ersten Verbindungsgliedern 50 angebracht ist, und die Rückenlehne 34 wird um den gleichen Schwenkpunkt 54 geschwenkt, da die zweiten Verbindungsglieder 56 fest mit den ersten Verbindungsgliedern 50 verbunden sind. Desgleichen werden der Sitz 32 und die Rückenlehne 34 gleichzeitig um den Schwenkpunkt 66 herum geschwenkt, und die Halte-Verbindungsglieder 70 bewirken, dass der Sitz 32 an den Fußgelenken eines Benutzers um die wirksame Schwenkachse 68 herumgeschwenkt wird.
Ein Vorteil der obenbeschriebenen Stuhlkonstruktion besteht darin, dass Scherkräfte, die auf die Kleidung an den Beinen und dem Rumpf des Benutzers wirken, auf ein Minimum verringert werden, wenn sich der Benutzer zwischen verschiedenen Positionen neigt. Da die Beine und der Rumpf eines Benutzers normalerweise um die Hüftgelenke herum geschwenkt werden, und sowohl der Sitz 32 als auch die Rückenlehne 34 um die gleiche Schwenkachse 54 geschenkt werden, kommt es nicht zum Ziehen an der Kleidung des Benutzers, wenn dieser verschiedene Neigungspositionen einnimmt. Obwohl die Neigung des Sitzes 32 und der Rückenlehne 34 im Zusammenhang mit einem Sitz beschrieben ist, der um die Fußgelenke eines Benutzers geschwenkt wird, können der Sitz 32 und die Rückenlehne 34 auch um andere Achsen geschwenkt werden. So kann das zweite Verbindungsglied 56 beispielsweise so ausgeführt werden, dass ein vorderer Endabschnitt schwenkbar an der Neigungsgehäusebaugruppe 38 direkt über der Stützsäule 42 angebracht wird, so dass eine herkömmliche "Knöchel-Neigung" entsteht. Die zweiten Verbindungsglieder 56 können auch starr an den ersten Verbindungsgliedern 50 angebracht sein, und die ersten Verbindungsglieder 50 können schwenkbar an einer beliebigen Position an dem Neigungseinstellgehäuse 38 angebracht sein.
Das Wohlbefinden eines Benutzers beim Neigen zwischen verschiedenen Neigungspositionen wird ebenfalls durch die Fußgelenk-Neigung der Erfindung verbessert. Da der Sitz 32 um die Fußgelenke eines Benutzers nach hinten geneigt wird, kann sich der Benutzer ohne große Anstrengung und ohne die Füße vom Boden zu heben, nach hinten neigen. Der Aufbau der Verbindungsbaugruppe 40 ermöglicht es auch, den Sitz 32 so zu neigen, dass ein vorderer Randabschnitt 78 sich nach hinten bewegt, ohne sich erheblich nach oben zu bewegen, wodurch der Druck auf die Unterseite der Schenkel eines Benutzers an den Knien auf ein Minimum verringert wird.
Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Konstruktion besteht in der Positionierung des Körpers in ergonomisch vorteilhaften Haltungen unabhängig von der ausgeführten Arbeit bzw. der Intensität, mit der ein Benutzer arbeitet. Zu diesem Zweck können der Sitz 32 und die Rückenlehne 34 wenigstens zwischen einer Vorwärts-, Mittel- und Rückwärts-Neigungsposition geneigt werden, die intensivem, normalem bzw. entspanntem Arbeiten entsprechen.
Um bei intensiver Arbeit die Konzentration zu erhöhen und die Ermüdung auf ein Minimum zu verringern, ist es vorteilhaft, den Stuhl 30 nach vorn zu neigen, wie dies in 8 und 10 dargestellt ist. In dieser Position ist der Sitz 32 in einem Winkel von ungefähr 6° gegenüber dem Boden 46 nach vorn geneigt, und der Winkel zwischen dem Sitz 32 und der Rückenlehne 34 beträgt ungefähr 95°. In dieser Neigungsposition wird der Körper eines Benutzers in einer leicht nach vorn gelehnten Haltung abgestützt, in der die Füße des Benutzers flach auf dem Boden aufliegen, der Winkel zwischen dem Rumpf und den Schenkeln größer als 90° ist, die Wirbelsäulenmittellinie ungefähr senkrecht zum Boden 46 ist, und der Kopf des Benutzers entweder senkrecht zum Boden oder leicht nach unten und nach vorn geneigt ist. Die Vorwärtsneigungsposition führt zu ei nem Anstieg des Blutdrucks, wodurch die Formatio retikularis der Augen gefördert wird und sich ein Zustand der Konzentration einstellt, der zum Ausführen arbeitsintensiver Aufgaben vorteilhaft ist. Der offene Winkel zwischen den Schenkeln und dem Rumpf eines Benutzers verbessert darüber hinaus die Atmung, und führt so zu einer weiteren Erhöhung der Konzentration.
Um Wohlbefinden zu gewährleisten und die Ermüdung auf ein Minimum zu verringern, wenn der Körper in einer konzentrierten Haltung bei normaler Arbeit gehalten wird, kann der Stuhl 30 in eine Mittelposition geneigt werden, wie sie in 1–7 dargestellt ist und in 10 mit unterbrochenen Linien zu sehen ist. In dieser Position ist der Sitz 32 im Wesentlichen horizontal, und der Winkel zwischen der Rückenlehne und dem Sitz beträgt ungefähr 104°. So wird der Körper eines Benutzers in einer leicht zurückgelehnten Position abgestützt, in der die Füße des Benutzers flach auf dem Boden aufliegen, der Winkel zwischen dem Rumpf und den Schenkeln zunimmt und der Kopf des Benutzers senkrecht zum Boden ist.
In einer Rückwärtsneigungsposition (9 und 10) ist der Sitz 32 in einem Winkel von ungefähr 11° gegenüber dem Boden 46 nach hinten geneigt, und der Winkel zwischen der Rückenlehne und dem Sitz beträgt ungefähr 108°. Der Körper eines Benutzers wird in einer zurückgelehnten Position gehalten, in der die Füße flach auf dem Boden aufliegen, und gleichzeitig weiter von dem Stuhl 30 weg, so dass sich der Winkel zwischen den Waden und den Schenkeln des Benutzers öffnet. Der Winkel zwischen dem Rumpf und den Schenkeln eines Benutzers nimmt zu, und der Kopf des Benutzers bleibt senkrecht zum Boden. Der Rumpf des Benutzers ist ebenfalls bis zu dem Punkt nach hinten angewinkelt, an dem es zu einer erheblichen Gewichtsverlagerung vom Gesäß auf die Wirbelsäule kommt, so dass weniger Druck auf die Bandscheiben wirkt und diese weniger zusammengedrückt werden.
Um die beschriebenen Positionen des Sitzes 32 in Bezug auf die Rückenlehne 34 herzustellen, sind die ersten Verbindungsglieder 50, die zweiten Verbindungsglieder 56 sowie die Halte-Verbindungsglieder 50 so aufgebaut, dass der Winkel zwischen dem Sitz 32 und der Rückenlehne 34 vergrößert werden kann, wenn der Sitz und die Rückenlehne nach hinten geneigt werden (8–10). Vorzugsweise nimmt der Winkel zwischen der Rückenlehne 34 und dem Boden 46 stärker zu als der Winkel zwischen dem Sitz 32 und dem Boden. Um einen gewünschten Widerstand gegenüber der Rückwärtsneigung des Sitzes 32 und der Rückenlehne 34 um die Fußgelenk-Schwenkachse 68 zu gewährleisten und des Weiteren die Neigung der ersten Verbindungsglieder 50 sowie der Rückenlehne 34 um die Hüft-Schwenkpunkte 54 zu beschränken, befindet sich ein Neigungs-Begrenzungsmechanismus, wie beispielsweise eine Dreh- oder Druckfeder in dem Neigungs-Begrenzungsgehäuse 38. Die zweiten Verbindungsglieder 56 werden durch den Neigungs-Begrenzungsmechanismus, der weiter unten ausführlicher beschrieben ist, nach vorn und nach oben gedrückt. Des weiteren ist ein verstellbarer Rückwärtsneigungs-Begrenzungsmechanismus vorhanden, um die maximale Rückwärtsneigung des Stuhls 30 zu verändern, und ein Vorwärtsneigungs-Begrenzungsmechanismus ist vorhanden, um die Vorwärtsneigung des Sitzes 32 über die im Allgemeinen horizontale Mittelposition hinaus, die in den 1–7 dargestellt ist, zu verhindern. Der Rückwärts- und der Vorwärtsneigungs-Begrenzungsmechanismus werden weiter unten ausführlicher beschrieben. Ein Neigungs-Arretiermechanismus kann ebenfalls vorhanden sein, um den Stuhl 30 in der Vorwärts-, der Mittel- und der Rückwärtsneigungs-Position zu arretieren. Dies kann erreicht werden, indem die zweiten Verbindungsglieder 56 sowie die Rückenlehne 34 in der gewünschten Neigungsposition arretiert werden, in der darüber hinaus Bewegung des Sitzes 32 verhindert wird. Ein Beispiel für diesen Typ Neigungsmechanismus ist in dem US-Patent Nr. 4,555,085 (Bauer et al.) sowie 4,099,774 (Mizelle) offenbart.
Der Stuhl 30 ist darüber hinaus höhenverstellbar, um den Körper von Benutzern verschiedener Größe in ergonomisch vorteilhaften Positionen in Bezug auf einen Boden und/oder eine Arbeitsfläche zu positionieren. Die zweistufige, vertikal verstellbare Stützsäule 42 kann in jeden Typ Stuhl integriert werden und ist nicht auf den hier beschriebenen Stuhl 30 beschränkt.
In 11A und 11B enthält die Stützsäule 42 eine äußere Führungsröhre 110, die an dem Fuß 44 so angebracht ist, dass eine Bodenwand 112 derselben von dem Boden 46 beabstandet ist. Eine mittlere Teleskopröhre 114 ist gleitend in der äußeren Führungsröhre 110 angeordnet. Die mittlere Röhre 114 weist vorzugsweise einen Innenabsatz 116 sowie einen Außenabsatz 118 in der Mitte der Röhre auf, so dass ein unterer Abschnitt 120 mit einem größeren Innen- und Außendurchmesser als ein oberer Abschnitt 122 entsteht. Der untere Abschnitt 120 der mittleren Röhre 114 liegt gleitend an der äu ßeren Röhre 110 an, und bei der Arretierung in einer gewünschten Position wird durch die Überlappungsfläche der äußeren Röhre 110 und des unteren Abschnitts 120 der mittleren Röhre jegliches Moment ausgeglichen, das auf die Röhren wirkt, um einen auf dem Stuhl 30 sitzenden Benutzer zu tragen. Um die Aufwärtsbewegung der mittleren Röhre 114 zu beschränken, ist eine Haltebuchse 124 an der Oberseite der Röhre 110 angebracht, die den oberen Abschnitt 122 der mittleren Röhre 114 aufnimmt. In einer ausgefahrenen Position liegt der äußere Absatz 118 der mittleren Röhre 114 an der Buchse 124 der äußeren Röhre 110 an.
Eine innere Teleskopröhre 126 ist gleitend in der mittleren Röhre 114 angeordnet und weist einen oberen Abschnitt auf, der an dem Neigungseinstellgehäuse 138 angebracht ist. Die innere Röhre 126 liegt gleitend an dem oberen Abschnitt 122 der mittleren Röhre 114 an, und bei der Arretierung in einer gewünschten Position wird durch die Überlappungsfläche der inneren Röhre 126 und des oberen Abschnitts 122 der mittleren Röhre weiter jegliches Moment ausgeglichen, das auf die Röhren wirkt, um einen auf dem Stuhl 30 sitzenden Benutzer zu tragen. Des weiteren wird das auf die Röhren wirkende Moment auf ein Minimum verringert, da eine Oberkante 128 der mittleren Röhre 126 näher an dem Neigungsgehäuse 38 liegt als bei herkömmlichen Stützsäulen, so dass der auf die Röhren wirkende Kraftarm verringert wird. Um die Bewegung der inneren Röhre 126 nach oben zu beschränken, ist eine Haltebuchse 130 an einer Unterkante der inneren Röhre 126 angebracht, die verschiebbar am unteren Abschnitt 120 der mittleren Röhre 14 anliegt. Die Haltebuchse 130 führt des Weiteren die mittlere Röhre 114 mit sich, wenn sich die innere Röhre 126 nach oben bewegt.
Um die vertikale Position des Stuhls zu verstellen, ist eine herkömmliche Gasfeder 132, die einen Druckluftzylinder 134 enthält, in der Innenröhre 126 angebracht. Eine Kolbenstange 136 erstreckt sich aus dem Zylinder 134 in einer axialen Richtung nach außen, und ein Ende 138 derselben ist mit der unteren Wand 112 der äußeren Führungsröhre 110 verbunden. Ein Einstellbolzen 140 erstreckt sich von einer oberen Wand des Zylinders 134 nach oben und kommt in Betätigungseingriff mit einem herkömmlichen Betätigungselement (nicht dargestellt). Vorzugsweise wird das Betätigungselement mit einem Einstellknopf am Ende eines Kabels (nicht dargestellt) betätigt, das an dem ersten Verbindungsglied 50 aufgenommen ist. Die Kolbenstange 136 kann zwischen einer eingefahrenen Position (12) und einer ausgefahrenen Position (11) verlängert wer den. In der eingefahrenen Position befinden sich der Zylinder 134 sowie die innere Röhre 126 im Wesentlichen im Inneren der mittleren Röhre 114, und die mittlere Röhre 114 befindet sich im Wesentlichen innerhalb der äußeren Röhre 110. In der ausgefahrenen Position erstreckt sich ein Teil des Zylinders 134 und der inneren Röhre 126 aus der mittleren Röhre 114 nach außen, und der obere Abschnitt 122 der mittleren Röhre 114 erstreckt sich aus der äußeren Röhre 110 nach außen.
So gewährleistet die mittlere Röhre 114 zusätzliche Überlappungs-Stützfläche und verringert so den Kraftarm, der ansonsten auf die äußere Röhre 110 wirken würde, so dass das Neigungsgehäuse 38 und der Sitz 32 in größere Höhe angehoben werden können. Die mit dem Neigungsgehäuse und dem Sitz 32 herstellbare zusätzliche Höhe aufgrund der mittleren Röhre 114 verringert auch die erforderliche Höhe der äußeren Röhre 110. Dadurch kann der Stuhl 30 sowohl niedriger als auch höher eingestellt werden als herkömmliche Stühle. Vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen dem Boden 46 und der unteren Wand 112 der äußeren Röhre 110 ungefähr 1,3 cm (1/2 Inch), und die Höhe der äußeren Röhre 110 beträgt ungefähr 21,6 cm (8 1/2 Inch), so dass das Neigungsgehäuse 38 bis auf eine Höhe von ungefähr 22,9 cm (9 Inch) über dem Boden abgesenkt werden kann. Des Weiteren beträgt der Hub der Kolbenstange 136 vorzugsweise ungefähr 17,8 cm (7 Inch), so dass das Neigungsgehäuse 38 bis in eine Höhe von ungefähr 40,1 cm (16 Inch) über dem Boden angehoben werden kann.
12A–13 zeigen alternative Konstruktionen der Stützsäule 42. Da diese Konstruktionen der bereits beschriebenen Konstruktion ähneln, werden gleiche Teile, die in 12A–13 erscheinen, mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Wie aus 12A und 12B zu ersehen ist, ist die mittlere Röhre 114, die vorzugsweise aus Stahl besteht, im Wesentlichen zylindrisch und radial von der äußeren Röhre 110 und der inneren Röhre 126 beabstandet. Um die mittlere Röhre 114 in der äußeren Röhre 110 zu führen und zu halten, erstreckt sich eine Buchse 124 von einem oberen Abschnitt der äußeren Röhre 110 radial nach innen, und eine untere Buchse 110 erstreckt sich von einem unteren Abschnitt der mittleren Röhre 114 radial nach außen. So liegt die Buchse 124 gleitend an einer Außenfläche 113 der mittleren Röhre 114 an, und die untere Buchse 112 liegt gleitend an einer Innenfläche 115 der äußeren Röhre 110 an, wenn sich die mittlere Röhre 114 axial in der äußeren Röhre 110 bewegt. Wenn ein Benutzer auf dem Stuhl sitzt, bildet der Abstand zwischen den lasttragenden Buchsen 111 und 124 einen Kraft arm, durch den jegliches auf die mittlere Röhre 114 wirkendes Moment ausgeglichen wird. Um die Aufwärtsbewegung der mittleren Röhre 114 in der äußeren Röhre 110 zu beschränken, befindet sich ein erster Abstandshalter 117, vorzugsweise in Form eines ringförmigen Streifens zwischen der äußeren Röhre 110, der mittleren Röhre 114 sowie den Buchsen 111 und 124. Der erste Abstandshalter 17 passt, wie in 12B dargestellt, vorzugsweise lose zwischen die Röhren 110 und 114, so dass er auf der unteren Buchse 111 der mittleren Röhre 117 bleibt, wenn sich die Buchse mit der mittleren Röhre 114 nach unten bewegt.
Die innere Teleskopröhre 126 ist gleichfalls radial von der mittleren Röhre 114 beabstandet, ist vorzugsweise zylindrisch und besteht aus Stahl. Um die innere Röhre 126 in der mittleren Röhre 114 zu halten und zu führen, erstreckt sich eine Buchse 130 von einem unteren Abschnitt der inneren Röhre 126 radial nach außen, und eine obere Buchse 119 erstreckt sich von einem oberen Abschnitt der mittleren Röhre 114 radial nach innen. Um die innere Röhre 126 in der mittleren Röhre 114 zu führen, liegt die Buchse 130 der inneren Röhre gleitend an einer Innenfläche 121 der mittleren Röhre 114 an, und die obere Buchse 119 der mittleren Röhre liegt gleitend an einer Außenfläche 123 der inneren Röhre 126 an. So bildet der Abstand zwischen den lasttragenden Buchsen 119 und 130 einen Kraftarm, durch den jegliches auf die innere Röhre 126 wirkendes Moment ausgeglichen wird. Um die Aufwärtsbewegung der inneren Röhre 126 zu beschränken, befindet sich ein zweiter Abstandshalter 125, vorzugsweise in Form eines ringförmigen Streifens, zwischen der inneren Röhre 126, der mittleren Röhre 114 sowie den Buchsen 130 und 119. Die maximale Höhe des Stuhls wird, wie in 12A dargestellt, durch die Höhe des ersten und des zweiten ringförmigen Abstandshalters 117 sowie 125 beschränkt, die an den Buchsen 111, 119, 124 und 130 anliegen.
Daher gewährleistet der Überlappungsabstand zwischen den Röhren 110, 114 und 126, bzw. genauer gesagt, der Abstand zwischen den lasttragenden Buchsen 111, 119, 124 und 130 besseren seitlichen Halt als bei herkömmlichen Säulen. Dadurch können das Neigungsgehäuse 38 und der Sitz 32 in größere maximale Höhe angehoben und in niedrigere minimale Höhe abgesenkt werden. Des weiteren ist die Ausführung der Säule 42 weniger kostenaufwendig als bei herkömmlichen Stützsäulen, die normalerweise eine einzelne Teleskopröhre aufweisen, die verschiebbar an einer Hülse anliegt, die in einem oberen Abschnitt der äußeren Röhre angebracht ist. Relativ enge Toleranz muss bei diesen Säulen zwischen der Hülse und der Teleskopröhre eingehalten werden, um jegliche Winkelbewegung bzw. Schwingen der Röhre zu vermeiden. Da bei der beschriebenen Konstruktion eine Vielzahl beabstandeter, lastaufnehmender Buchsen eingesetzt werden, die an den Enden der Röhren angeordnet sind, wird die Neigung der mittleren Röhre 114 sowie der inneren Röhre 126 zum Schwingen verringert, so dass derartig enge Toleranzen nicht erforderlich sind.
Ein weiterer Aspekt der in 12A und 12B dargestellten Konstruktion ist ein kegelstumpfförmiges Anbringungselement 127, das an einem oberen Abschnitt der äußeren Röhre 110 angebracht ist. Die Außenfläche des Anbringungselementes 127 weist einen relativ großen Konus auf und entspricht einem kegelstumpfförmigen Hohlraum 129, der in dem Fuß bzw. dem Tragegestell 44 ausgebildet ist und ebenfalls einen relativ großen Konus aufweist. Vorzugsweise ist der Hohlraum 129 in einem Mittelabschnitt 131 des Fußes 44 ausgebildet und wird durch eine Nabe 133 gebildet, die sich von dort aus nach unten erstreckt. Das konische Anbringungselement 127 passt in einen oberen Abschnitt des Hohlraums 129, und ein unterer Abschnitt der äußeren Röhre 110 liegt an einer Innenwand 135 des Hohlraums 129 in einem weiter unten liegenden Abschnitt desselben an, so dass die Säule 42 weitergehend seitlichen Halt erhält. Normalerweise haben die äußeren Röhren herkömmlicher Stützsäulen einen zylindrischen oberen Abschnitt, der sich aus einem Fuß heraus erstreckt, sowie einen leicht konischen unteren Abschnitt, der direkt in einem entsprechend geformten Hohlraum in dem Fuß angebracht ist. Wenn der untere Abschnitt der äußeren Röhre nicht genau in den Hohlraum paßt, wenn er an dem Fuß angebracht wird, kann der leichte Konus verhindern, dass die äußere Röhre vollständig in den Hohlraum hineinrutscht, wodurch die minimale Höhe des Sitzes zunimmt. Dadurch ist bei dem leicht konischen Abschnitt herkömmlicher äußerer Röhren normalerweise eine enge Toleranz erforderlich, um ordnungsgemäßen Sitz in einem Hohlraum in dem Fuß zu ermöglichen. Derartige enge Toleranzen sind schwer einzuhalten und mit hohen Kosten verbunden. Das Anbringungselement 127 und Hohlraum 129 führen zum Wegfall dieses Problems, da ein größerer Konus vorhanden ist, der es der äußeren Röhre 110 ermöglicht, vollständig in den Hohlraum 129 zu rutschen. Des weiteren ist für die äußere Röhre 100 keine derartig enge Toleranz erforderlich, da der obere Abschnitt nicht direkt an dem Fuß 44 angebracht wird.
Ein weiteres Problem bei herkömmlichen Stützsäulen besteht darin, dass der obere Abschnitt der äußeren Röhren normalerweise nicht konisch sein kann, da die auf die Lagerhülsen, die normalerweise im oberen Abschnitt der äußeren Röhren angebracht sind, wirkende Belastung zur Verformung der Hülsen führt. Diese Verformung kann, wie obenerwähnt, nicht akzeptiert werden, da eine enge Toleranz zwischen den Hülsen und den äußeren Röhren eingehalten werden muss. Dadurch erstrecken sich die zylindrischen oberen Abschnitte der äußeren Röhren häufig aus dem Fuß heraus, wodurch die minimale Höhe des Sitzes weiter verringert wird. Da die Säule 42 keine derartig engen Toleranzen zwischen ihren Bauteilen erforderlich macht, und da eine Vielzahl von lastaufnehmenden Elementen beweglich von dem oberen Abschnitt der äußeren Röhre 110 beabstandet angeordnet sind, kann das kegelstumpfförmige Anbringungselement 127 an dem oberen Abschnitt der äußeren Röhre 110 angebracht werden, ohne dass Verformung zu befürchten ist, durch die die Röhren verklemmen würden. So kann der obere Abschnitt der äußeren Röhre 110 in dem Hohlraum 129 positioniert werden, wodurch die minimale Höhe des Sitzes 32 weiter verringert wird.
13 zeigt eine weitere Konstruktion der Stützsäule 42, die eine Feder 142 enthält, die in einem unteren Abschnitt der äußeren Führungsröhre 110 angeordnet ist. Die mittlere Röhre 114 weist keinen inneren Absatz auf, der mit einer Haltebuchse in Kontakt kommt, um die mittlere Röhre in der inneren Röhre 126 anzuheben. Statt dessen kommt die Feder 142 mit einer Unterkante 144 der mittleren Röhre 114 in Kontakt und drückt die mittlere Röhre nach oben.
Ein weiterer Aspekt des Stuhls besteht in den höhenverstellbaren schwenkbaren Armlehnen 36. Die Armlehnen 36 können, wie am besten in 14 dargestellt, um Achsen geschwenkt werden, die an seitliche Randabschnitte der Lehne angrenzen. Die Achsen sind ungefähr auf die Ellenbogen eines Benutzers ausgerichtet angeordnet, wenn die Unterarme des Benutzers auf den Armlehnen 36 aufliegen, um sich an den Winkel anzupassen, in dem die Unterarme positioniert sind. Die Armlehnen 36 sind an dem Rückenlehnenrahmen 46 angebracht, um ordnungsgemäße Ausrichtung auf die Unterarme eines Benutzers in jeder Neigungsposition zu gewährleisten.
Die Armlehne 36 enthält, wie in 15 dargestellt, eine Grundplatte 150, auf der eine Polsterung angebracht ist, sowie einen Tragearm 152 mit einer im Wesentlichen hori zontalen oberen Platte 154. Die Grundplatte 150 weist ein Gewindeloch 156 auf, und die obere Platte 154 weist ein Loch 158 zur Aufnahme eines mit Gewinde versehenen Befestigungselementes 160 auf, so dass die Grundplatte 150 in Bezug auf den Tragearm 152 geschwenkt werden kann. Ein Arretierelement 162 erstreckt sich von der oberen Platte 154 nach oben und kommt mit einer unregelmäßigen Fläche an der Unterseite der Grundplatte 150 (nicht dargestellt) funktionell in Eingriff. Das Arretierelement 162 wird durch eine Feder oder dergleichen in einer Richtung auf die unregelmäßige Fläche an der Grundplatte 150 gedrückt und arretiert so die Grundplatte 150 in einer gewünschten Position. Die Armlehnen 36 können vorzugsweise um ungefähr 20° nach innen und 10° nach außen gegenüber einer vertikalen Ebene im Wesentlichen senkrecht zur allgemeinen Ebene der Rückenlehne 34 geschwenkt werden. So können die Armlehnen 36 in einen gewünschten Winkel geschwenkt werden, um ausreichenden Kontakt mit den Unterarmen eines Benutzers zu gewährleisten und sich an Benutzer unterschiedlicher Größe anzupassen und ordnungsgemäße Ausrichtung auf verschiedene Arbeitsgeräte, wie beispielsweise schmale Tastaturen oder dergleichen, zu sichern.
Wie unter erneuter Bezugnahme auf 15 zu sehen ist, enthält der Tragearm 152 einen Hohlraum 164, der durch beabstandete Seitenwände 166, eine Abschlusswand 167 mit einem Radius sowie eine obere Wand 168 gebildet wird. Eine Klinke 170 ist in dem Hohlraum 164 um einen Bolzen 172 schwenkbar angebracht, der sich zwischen den Seitenwänden 166 des Tragearms 152 erstreckt. Ein Betätigungsknopf 174 erstreckt sich von einem oberen Ende der Klinke 170 nach unten, um einen unteren Endabschnitt 175 der Klinke 170 in Eingriff mit einer Vielzahl von Zähnen 176, die sich von dem Seitenelement 90 des Rückenlehnenrahmens 64 nach außen erstrecken, zu bringen bzw. daraus zu lösen. Der Endabschnitt 175 der Klinke 170 wird normalerweise durch eine Feder oder dergleichen auf die Zähne 176 zu gedrückt. Der sich nach oben erstreckende hintere Endabschnitt 62 des ersten Verbindungsgliedes 56 ist starr an dem Seitenelement 90 des Rückenlehnenrahmens 64 mit herkömmlichen Befestigungselementen (nicht dargestellt) angebracht und ist vorzugsweise als ein Hülsenelement mit einem vertikalen Schlitz 178 darin ausgebildet, das die Klinke 170 verschiebbar aufnimmt. Ein Führungselement 180 befindet sich zwischen dem Hülsenelement 62 und den Zähnen 176 der Rückenlehnenrahmen-Seitenelemente 90. Das Führungselement 180 weist eine abgerundete Fläche 182 auf, die verschiebbar an dem Hülsenelement 62 anliegt, sowie einen Schlitz 184 darin, der im Wesentlichen die gleiche Größe und Form hat wie der Endabschnitt 175 der Klinke 170 zur Aufnahme des Endabschnitts 175. Das Führungselement 180 weist des Weiteren eine Vielzahl von Gewindelöchern 186 auf, und die Abschlußwand 167 des Tragearms 152 weist Gewindelöcher 188 zur Aufnahme herkömmlicher Befestigungselemente (nicht dargestellt) auf, die den Tragearm 152 verschiebbar bündig an dem Hülsenelement 62 halten.
In Funktion wird der Betätigungsknopf 174 gedrückt, um die Klinke 170 um Stift 172 zu schwenken und den Endabschnitt 186 von den Zähnen 177 an dem Rückenlehnenrahmen-Seitenelement 90 zu lösen. Der Tragearm 152 wird auf eine gewünschte Höhe geschoben, und der Betätigungsknopf 174 wird losgelassen, um den Endabschnitt 186 der Klinke 170 mit den Zähnen 176 in Eingriff zu bringen und den Tragearm 152 in der neuen Position zu arretieren.
16–18 zeigen eine alternative Konstruktion der Armlehnen 36. Die obere Platte 154 des Tragearms 152 weist eine Rastbuchse 190 auf, die sich von einem vorderen Abschnitt desselben aus nach oben erstreckt, sowie eine Schwenkbuchse 192, die sich von einem hinteren Abschnitt desselben nach oben erstreckt. Die Grundplatte 150 weist ein Loch 194 in einem hinteren Abschnitt derselben zur Aufnahme der Schwenkbuchse 192 auf, sowie einen krummlinigen Schlitz 196, der sich vor dem Loch 194 zur Aufnahme der Rastbuchse 190 befindet. Die Grundplatte 150 kann um die Schwenkbuchse 192 geschwenkt werden, und der krummlinige Schlitz 196 hat einen konstanten Radius um die Schwenkbuchse 192 herum. Um intermittierende Anschläge für die Grundplatte 150 zu erzeugen, befindet sich eine Zwischenplatte 198 zwischen der Grundplatte 150 und der oberen Platte 154 des Tragearms 152. Die Zwischenplatte 198 ist an einer Unterseite der Grundplatte 150 angebracht und weist ein Loch zur Aufnahme der Schwenkbuchse 192 darin auf. Die Zwischenplatte 198 weist des Weiteren einen Rastschlitz 200 auf, der unter dem Schlitz 196 in der Grundplatte 150 liegt und die Rastbuchse 190 aufnimmt. Der Rastschlitz 200 weist eine Mittellinie mit dem gleichen konstanten Radius wie der Schlitz 196 auf. Vorzugsweise wird der Schlitz 200 durch eine Kante 201 gebildet, die annähernd drei kreisförmige Abschnitte 202, 204 und 206 mit einem etwas größeren Durchmesser als dem der Rastbuchse 190 bildet. Die kreisförmigen Kantenabschnitte 202, 204 und 206 sind so aufgebaut, dass die Rastbuchse 190 gehalten wird, sie sich jedoch von einem kreisförmigen Abschnitt zum nächsten bewegen kann, wenn eine seitliche Kraft auf die Zwischenplatte 198 wirkt. So kann die Grundplatte 150 zwischen drei Arretierpositionen geschwenkt werden, die durch die kreisförmigen Kantenabschnitte 202, 204 und 206 der Zwischenplatte 198 gebildet werden. Vorzugsweise sind die Rastbuchse 190 sowie die kreisförmigen Kantenabschnitte 202, 204 und 206 so ausgerichtet, dass die Grundplatte 150 in einer ersten Position senkrecht zu der allgemeinen Ebene der Rückenlehne 134, einer zweiten Position 20° innerhalb der ersten Position sowie einer dritten Position 10° außerhalb der ersten Position arretiert wird, wie dies in 14 dargestellt ist. Um andere Winkelstellungen der Armlehnen 36 zu ermöglichen, kann der Rastschlitz 200 mit einer gewünschten Anzahl von kreisförmigen Kantenabschnitten in gewünschten Winkeln in Bezug auf die Schwenkbuchse 192 versehen sein. Des Weiteren weisen die Grundplatten 150 und die Polster einen gewölbten Abschnitt 208 auf, der bequeme Auflage der Unterarme des Benutzers in jeder Neigungsstellung des Stuhls 30 ermöglicht.
Der Stuhl 30 weist weitere Merkmale auf, die Anpassung an den Körper eines Benutzers zwischen Neigungsstellungen ermöglichen und dazu beitragen, den Körper in ergonomisch günstigen Positionen zu tragen. So enthält der Sitz 32 beispielsweise eine selbstregulierende elastische Membran 210, und die Rückenlehne 34 enthält eine gleichartige Membran 212, die den Benutzer in jeder Neigungsposition bequem trägt. Die Membranen 210 und 212 sowie die Art und Weise ihrer Anbringung an dem Sitz- und dem Rückenlehnenrahmen 33 und 64 werden unten ausführlicher beschrieben.
Um den Lendenbereich des Rückens eines Benutzers abzustützen, enthält der Rahmen 64 der Rückenlehne 34 einen gewölbten Abschnitt 214, und die Membran 212 enthält einen entsprechenden gewölbten Abschnitt 216. Da der Winkel zwischen der Lehne 34 und dem Boden 64 stärker zunimmt als der Winkel zwischen dem Sitz 32 und dem Boden, wenn der Stuhl nach hinten geneigt wird, bewegen sich die gewölbten Abschnitte 214 und 216 der Rückenlehne 34 zwischen der Vorwärtsneigungs- und der Rückwärtsneigungs-Position automatisch nach unten, vorzugsweise um eine Strecke von ungefähr 3,8 cm (1,5 Inch), um ordnungsgemäße Positionierung der Lendenstütze in jeder Neigungsposition zu gewährleisten.
Um die Position der Lendenstütze weiter einzustellen, ist ein verstellbares Stützelement 218 an Seitenelementen 220 des Rückenlehnenrahmens 34 angebracht. Das Stützelement 218 ist horizontal zwischen den Seitenelementen 220 und hinter der Rückenleh nenmembran 212 angeordnet. 15 zeigt eine Ausführung eines Stützelementes 218, die aus flexiblem Material, wie beispielsweise gewebtem Nylon oder dergleichen, besteht. Das Stützelement 218 enthält Hakenelemente 222, die in einem vertikalen Schlitz 224 aufgenommen sind, der in den Seitenelementen 220 des Rücklehnenrahmens 64 ausgebildet ist. Um die Höhe des Stützelementes 218 zu verstellen, wird ein herkömmliches Befestigungselement, so beispielsweise VELCRO^® oder dergleichen (nicht dargestellt) gelöst, um die Spannung der Stütze zu verringern und Bewegung der Hakenelemente 222 in den Schlitzen 224 zu ermöglichen. Um das Stützelement 218 wieder an einer gewünschten Position anzubringen und/oder das Stützelement seitlich in eine gewünschte Spannung zu bringen, wird das Befestigungselement in gewünschtem Maße angezogen.
19 und 20 zeigen eine weitere Konstruktion des Stützelementes 218. Bei dieser Konstruktion ist der Rückenlehnenrahmen 64 in Bezug auf die Membran 212 so angewinkelt, dass eine hintere Innenkante 226 des Rahmens 64 von der Membran 212 beabstandet ist. Das Stützelement 218 ist vorzugsweise oval geformt und besteht aus einem relativ weichen, jedoch halbstarren Material, wie beispielsweise Gummi oder dergleichen. Das Stützelement 218 hat, wie in 20 dargestellt, eine Innenfläche 228, die an der Rückenlehnenmembran 212 anliegt. Das Stützelement 218 ist drehbar an der Innenkante 226 des Rückenlehnenrahmens 64 angebracht, um Einstellung des Winkels des Stützelementes 218 zu ermöglichen. Durch diese Winkeleinstellung wird die Membran 212 gedehnt und gewährleistet so Abstützen des Lendenbereichs des Rückens eines Benutzers an der gewünschten Position und in dem gewünschten Maß. Das Stützelement 218 kann beispielsweise aus einer in 20 mit durchgehender Linie dargestellten Standardposition an eine andere Position gedreht werden, die in 20 mit unterbrochenen Linien dargestellt ist. Vorzugsweise haben ein oberer Kantenabschnitt 230 und ein unterer Kantenabschnitt 232 des Stützelementes 218 jeweils einen Radius, der eine Fläche bildet, die den Rücken des Benutzers auf angenehme Weise abstützt, wenn das Stützelement 218 in einen Winkel in Bezug auf die Membran 212 gedreht wird.
Das Stützelement 218 ist an dem Rahmen 64 drehbar mit einem Paar Schwenkverbindern 234, 236 angebracht, die an den Enden des Stützelementes 218 angebracht sind. Der Aufbau der Verbinder 234 und 236 ist im Wesentlichen identisch und wird im Einzelnen nur unter Bezug auf den Verbinder 234 beschrieben. Der Verbinder 234 weist ei ne Vielzahl von vertikal ausgerichteten Hakenelementen 238 auf, die sich von einer Platte 240 aus senkrecht nach außen erstrecken und am Rahmenrand 226 angreifen. Eine Schwenkstange 242 erstreckt sich senkrecht von der Platte 240 aus nach innen und wird in einem Einsatz 244 in einer Kugelgelenkanordnung aufgenommen. Der Einsatz 244 ist in einem Hohlraum 246 in dem Stützelement 218 angebracht und weist eine Vielzahl von ringförmigen Stegen 248 auf, die in entsprechenden ringförmigen Nuten in dem Hohlraum aufgenommen sind, um axiale Verschiebung des Einsatzes 244 zu verhindern. Die Schwenkstange 244 ist vorzugsweise mit ausreichendem Reibungskontakt in dem Einsatz 244 angebracht, so dass das Stützelement 218 von Hand betätigt werden muss, um das Stützelement zu schwenken.
So wird ein verstellbares Stützelement 218 geschaffen, das den Lendenbereich des Rückens eines Benutzers in gewünschtem Maß an einer gewünschten Position abstützt. Die Verbinder 234 und 236 können auch lösbar an der Rahmenkante 226 angebracht werden, um vertikale Verstellung des Stützelementes 218 zu ermöglichen.
21–27 zeigen den Neigungseinstellmechanismus der beschriebenen Konstruktion. Die sich nach innen erstreckenden vorderen Endabschnitte 66 der Verbindungsglieder 56 sind, wie oben beschrieben, schwenkbar an einem vorderen Abschnitt des Neigungseinstellgehäuses 38 angebracht. Die Enden 72 der Halte-Verbindungsglieder 70 sind schwenkbar an dem vorderen Abschnitt des Gehäuses 38 hinter der Anbringung der Endabschnitte 66 der Verbindungsglieder 56 und darunter angebracht. Vorzugsweise sind die Endabschnitte 66 der Verbindungsglieder 56 starr an einer Sechseckachse 250 angebracht, die quer durch das Gehäuse 38 hindurch verläuft und über ein Paar Buchsen 254 drehbar an beabstandeten Seitenwänden 251, 252 des Gehäuses 38 angebracht ist. Desgleichen sind die Enden 72 der Halte-Verbindungsglieder 70 starr an einem sich quer erstreckenden Stab 256 angebracht, der drehbar an den Seitenwänden 251, 252 des Gehäuses 38 angebracht ist. Um ein Rückstelldrehmoment gegen die Rückwärtsneigung des Sitzes 32 zu erzeugen, ist eine Elastomer-Drehfeder 258 an der Sechseckachse 250 angebracht. Die Feder 258 ist um die Achse 250 herum verdrehbar angebracht und setzt der Drehung der Achse 250 Widerstand entgegen, wenn ein Benutzer auf dem Sitz 32 sitzt. Eine Drehfeder dieses Typs wird von B.F. Goodrich Company hergestellt und trägt die Bezeichnung TORSILASTIC^®-Feder. Eine Buchse 260 mit einem Sechseckkern ist, wie in 21–23 dargestellt, fest an der Sechseckachse 250 angebracht, und eine geformte Hülse 262 aus gummiartigem Elastomermaterial ist fest an der Buchse 260 angebracht. Eine äußere Metallhülse 264 ist fest an der Elastomerhülse 262 angebracht, und ein Arm 266 erstreckt sich radial aus der äußeren Hülse 264. Um ein Rückstelldrehmoment gegen die Drehung der Achse 250 zu erzeugen, wird der Arm 266 an dem Gehäuse 38 angebracht. So bewirkt die Drehung der Achse 250, die verursacht wird, wenn ein Benutzer auf dem Sitz 32 sitzt, dass die Elastomerhülse 262 sich verdreht und ein Rückstelldrehmoment gegen die Achse 250 ausübt.
Das anfängliche Rückstelldrehmoment, das von der Feder 258 gegen die Drehung von Achse 250 ausgeübt wird, kann verstellt werden, indem die Position des Arms 266 der äußeren Hülse verändert wird. Um die Einstellung zu erleichtern, weist der Arm 266 der äußeren Hülse beabstandete Seitenabschnitte 268 auf, die eine Aussparung 270 im Ende des Arms 266 bilden. Die Seitenabschnitte 268 kommen funktionell mit einem quer ausgerichteten Blockelement 272 in Eingriff, das auf eine Spindel 274 aufgeschraubt ist. Die Spindel 274 ist an einer unteren Wand 276 des Gehäuses 38 angebracht und erstreckt sich durch die Aussparung 270 in dem Arm 266 nach oben. Die Achse der Spindel 274 ist im Allgemeinen tangential an der äußeren Hülse 264 angeordnet, und ein Kegelrad 278 ist an einem oberen Abschnitt 280 der Schraube 274 angebracht. Ein Kegelrad 282 ist mit dem Kegelrad 278 in Eingriff und hat eine Achse, die die Achse des Kegelrades 278 schneidet. Das Kegelrad 282 ist an dem Ende einer Welle 284 angebracht, die horizontal an der Seitenwand 251 von Gehäuse 38 angebracht ist. Die Welle 284 erstreckt sich horizontal von der Seitenwand 251 des Gehäuses nach außen und weist einen Griff 286 auf, um den Zugang für einen Benutzer zu erleichtern. In Funktion werden die Welle 284 und das Zahnrad 282 in gewünschtem Maß gedreht, um das Zahnrad 278 zu drehen, das seinerseits die Spindel 274 dreht. Drehung der Spindel 274 bewirkt, dass sich das Blockelement 272 linear entlang der Achse der Spindel 274 bewegt, wodurch der Arm 266 der äußeren Hülse an die gewünschte radiale Position bewegt wird. Vorzugsweise ist das Übersetzungsverhältnis der Kegelräder 278 und 282 so, dass der Arm 266 mit geringstmöglicher Mühe bewegt wird. So wird der Arm 266 der äußeren Hülse leicht um einen gewünschten Betrag bewegt, um das Anfangs-Rückstelldrehmoment der Feder 258 zu verändern und so das Maß zu steuern, in dem sich der Sitz 32 und die Lehne 84 nach hinten neigen, wenn ein Benutzer auf dem Sitz 32 sitzt.
Ein verstellbarer Rückwärtsneigungs-Begrenzungsmechanismus 290 ist ebenfalls vorhanden und dient der Veränderung der maximalen Rückwärtsneigung des Sitzes 32 sowie der Lehne 34. Ein Kurvenelement 292 und ein Zahnrad 294 sind, wie in 24 dargestellt, an einer Stange 296 angebracht, die drehbar an der Seitenwand 252 von Gehäuse 38 angebracht ist. Das Kurvenelement 292 weist vorzugsweise eine Vielzahl von konkaven Flächen 298 auf, die an einer Außenkante 300 desselben ausgebildet sind. Ein Arm 302 ist fest an der Achse 250 angebracht und weist ein konvexes Eingriffselement 304 auf, das an einem Ende desselben ausgebildet ist. Der Arm 302 erstreckt sich von der Achse 250 so nach hinten, dass das Eingriffselement 304 in funktionellem Eingriff mit einer der konkaven Flächen 298 des Kurvenelementes 292 ist, wenn ein Benutzer auf dem Sitz 32 sitzt. Die maximale Drehung der Achse 250 im Uhrzeigersinn und damit die maximale Rückwärtsneigungsposition des Sitzes 32 sowie der Lehne 34 wird, wie in 24 und 25 zu sehen ist, durch die Position des Kurvenelementes 292 bestimmt. Um die Position des Kurvenelementes 292 einzustellen, ist ein kreissegmentförmiges Element 306 drehbar an der Seitenwand 252 des Gehäuses 38 angebracht. Das Element 306 weist eine Vielzahl von Zähnen 308 an einem Kreisrandabschnitt desselben auf, die mit dem Zahnrad 294 in Eingriff kommen. Eine Feder 310 ist an dem kreissegmentförmigen Element 306 sowie der Seitenwand 252 des Gehäuses 38 angebracht, um das Element 306 im Uhrzeigersinn zu drehen. Ein Kabel 312 ist an dem Element 306 gegenüber der Feder 310 angebracht und wird in einem Führungselement 314 geführt, das an der Seitenwand 252 des Gehäuses 38 angebracht ist. In Funktion wird das Kabel 312 axial um einen gewünschten Betrag bewegt, um das kreissegmentförmige Element 306 zu drehen, das seinerseits mit dem Zahnrad 294 in Eingriff ist und das Kurvenelement 292 an eine gewünschte Position dreht. Wenn der Stuhl nach hinten geneigt wird, dient eine der konkaven Flächen 298 als Anschlag für das Eingriffselement 304 und begrenzt die Rückwärtsneigung des Sitzes 32 sowie der Rückenlehne 34. Das Kurvenelement 292 und der Arm 302 können, wie in 25 mit unterbrochenen Linien dargestellt, so gedreht werden, dass der Sitz 32 und die Rückenlehne 34 in einer Vorwärtsneigungsposition arretiert werden.
Des Weiteren ist ein Vorwärtsneigungs-Begrenzungsmechanismus 313 vorhanden, um Vorwärtsneigung des Sitzes 32 über die im Allgemeinen horizontale Mittelposition hinaus zu verhindern, die in 1–7 dargestellt ist. Ein Schwenkelement 314 ist, wie am besten in 26–27 zu sehen, an einer Stange 316 angebracht, die drehbar an der Sei tenwand 251 von Gehäuse 38 angebracht ist. Das Schwenkelement 314 hat eine Vorwärtsneigungs-Anschlagfläche 318 sowie eine Standardneigungs-Anschlagfläche 320. Ein Arm 322 ist fest an der Achse 250 angebracht, und an einem Ende desselben ist ein lastaufnehmendes Element 324 angebracht. Der Arm 322 erstreckt sich von der Achse 250 aus so nach hinten, dass das lastaufnehmende Element 324 entweder mit der Vorwärtsneigungs-Anschlagfläche 318 oder mit der Standardneigungs-Anschlagfläche 320 funktionell in Eingriff gebracht werden kann. Die maximale Drehung der Achse 250 im Uhrzeigersinn und damit die maximale Vorwärtsneigungsposition des Sitzes 32 sowie der Rückenlehne 34 wird durch die Position des Schwenkelementes 314 bestimmt, wie dies in 26 und 27 zu sehen ist. Um das Schwenkelement 314 zwischen der Standard- und der Vorwärtsneigungsposition zu bewegen, ist ein Kabel 326 an dem Schwenkelement 314 angebracht. Das Kabelelement 326 wird in einem Führungselement 328 geführt, das an der Seitenwand 251 des Gehäuses 38 angebracht ist. Des weiteren ist eine Feder 330 an der Seitenwand 251 des Gehäuses 38 und dem Schwenkelement 314 gegenüber dem Kabel 326 angebracht, um das Schwenkelement 314 in 26 und 27 gesehen entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen. In Funktion wird das Kabel 326 axial um einen gewünschten Betrag bewegt, um das Schwenkelement 314 zu drehen, so dass das lastaufnehmende Element 324 funktionell mit der Standardneigungs-Anschlagfläche 320 in Eingriff gebracht werden kann, wie dies in 26 dargestellt ist, oder mit der Vorwärtsneigungs-Anschlagfläche 318, wie dies in 27 dargestellt ist. Wenn niemand auf dem Stuhl sitzt oder sich der Benutzer nach vorn lehnt, dient das Schwenkelement 314 als Anschlag für das lastaufnehmende Element 324 und beschränkt so die Vorwärtsneigung des Sitzes 32 sowie der Rückenlehne 34.
Vorzugsweise werden die Kabel 312 und 326 von einer Position in der Nähe des Sitzrahmens 32 aus bedient, so dass sich der Benutzer nicht vorlehnen muss, um die Neigungseinstellmechanismen 390 und 313 einzustellen. Ein Griff 332 kann so ausgeführt sein, dass er, wie in 28 dargestellt, in einem Hohlraum 334 schwenkbar angebracht wird, der in einem der zweiten Verbindungsglieder 50, dem Sitzrahmen 33 oder an anderer bequemer Position ausgebildet ist. Das Kabel 312 bzw. 326 kann so betätigt werden, indem lediglich der Griff 332 um einen gewünschten Betrag geschwenkt wird. Als Alternative dazu können ein Führungselement 336 und ein Schlitz 338 vorhanden sein, um Verschiebung eines Griffs 340 zur Betätigung des Kabels 312 bzw. 326 zu ermöglichen, wie dies in 29 dargestellt ist.
Ein weiteres Merkmal des Stuhls 30, das dazu beiträgt, dass ein Benutzer in ergonomisch vorteilhaften Positionen getragen wird, ist der Aufbau des Sitzes 32. Der Rahmen 33 von Sitz 32 hält, wie am besten in 30–35 dargestellt, die elastische Membran 210 über einer Mittelöffnung 352. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Rahmen 33 um ein aus einem Stück geformtes Teil aus glaspartikelgefülltem thermoplastischem Polyester, und die Membran 210 enthält eine Vielzahl verflochtener Fasern, wie dies weiter unten ausführlicher erläutert ist. Um einen Rand zu schaffen, der sich an den Körper eines Benutzers anpasst, sind die Seitenabschnitte 52 sowie ein hinterer Abschnitt 354 des Rahmens 33 nach oben gekrümmt. Um den Druck auf die Unterseite der Schenkel eines Benutzers in der Nähe der Knie auf ein Minimum zu verringern, und zwar insbesondere dann, wenn der Stuhl 30 nach hinten geneigt ist, ist ein vorderer Abschnitt 356 des Rahmens 33 nach unten gekrümmt. Die Membran 210 weist einen ähnlich nach unten gekrümmten Abschnitt 357 auf, der über dem vorderen Abschnitt 356 des Rahmens 33 liegt. Um den Druck auf die Beine eines Benutzers weiter zu verringern, passt ein Polster 358 aus Polyurethanschaum oder ähnlichem Material in eine Aussparung 360, die im vorderen Abschnitt 356 des Rahmens ausgebildet ist.
Vorzugsweise ist der gesamte Umfang der Membran 210 an einem aus einem Stück bestehenden Trägerelement 362 angebracht, das entfernbar von einer durchgehenden Rinne 364 in dem Sitzrahmen 33 aufgenommen wird. Die Rinne 364 ist in einer Oberseite 366 des Sitzrahmens 33 ausgebildet und verläuft um den gesamten Umfang des Rahmens 33 herum. Obwohl das Trägerelement 362 von dem Rahmen 33 sicher in der Rinne 364 gehalten wird, ist ein Streifen 367 an der Unterseite des Trägerelementes 362 vorhanden, und ein eingreifender Streifen 396 ist an einer Bodenfläche der Rinne 364 vorhanden, um das Trägerelement 362 fester an dem Rahmen 33 zu halten. Die miteinander in Eingriff befindlichen Streifen 367 und 369 können Haken-und-Schlaufen-Befestigungselemente, wie beispielsweise aus VELCRO^®, sein, und können als separate Stücke um den Umfang des Trägerelementes 362 und der Rinne 364 herum beabstandet sein. Das Trägerelement 362 besteht vorzugsweise aus einem elastischen, jedoch halbstarren Thermoplast-Polyestermaterial, wie beispielsweise Polybutylenterephthalat (PTB), Polystyrol oder glasgefülltem Polypropylen. Die Membran 210 wird vorzugsweise in der Form mit dem Trägerelement 362 verbunden, wie dies weiter unten ausführlicher beschrieben ist. Daher ist das Trägerelement 362 verformbar, weist jedoch ausreichend Steifigkeit auf, um die gewünschte Kontur der Membran 210 aufrechtzuer halten, wenn sie in die Rinne 364 eingeführt wird. Zu diesem Zweck ist das Trägerelement 362 mit der gleichen Kontur versehen wie die Rinne 364 und enthält einen sich nach unten erstreckenden vorderen Abschnitt, der der Krümmung des vorderen Abschnitts 356 des Rahmens 33 gleicht.
Des Weiteren ist eine Oberseite 368 des Trägerelementes 362 so geformt, dass sie der Kontur der Oberseite 366 des Rahmens an jeder Position um den Umfang herum entspricht. Daher hat die Oberseite 368 des Trägerelementes 362 eine veränderliche Neigung, die im Wesentlichen dem sich nach unten erstreckenden vorderen Abschnitt 356, den sich nach oben erstreckenden Seitenabschnitten 52 sowie dem sich nach oben erstreckenden hinteren Abschnitt 354 des Rahmens 33 entspricht. Ein gleitender Übergang von dem Trägerelement 362 zu dem Rahmen 33 ist daher gewährleistet, wobei dies besonders im vorderen Abschnitt des Sitzes von Vorteil ist, in dem die Beine eines Benutzers aufliegen. Um einen gleitenden Übergang von der Membran 210 zu einem vorderen Abschnitt 370 des Trägerelementes 362 zu ermöglichen, ist der Rand der Membran 210 an einer oberen inneren Ecke 372 des Trägerelementes 362 im Wesentlichen im gleichen Winkel angebracht wie die Oberseite 368 des Trägerelementes 362. Der verbleibende Abschnitt der Membran 210 ist an dem Trägerelement 362 in einem anderen Winkel als die entsprechende Oberseite 368 des Trägerelementes 362 angebracht dargestellt. Es versteht sich jedoch, dass das Verfahren zum Anbringen der Membran 210 an dem Trägerelement 362 jeden beliebigen gewünschten "Eintrittswinkel" zwischen dem Umfang der Membran 210 und dem Trägerelement 362 ermöglicht.
Die Membran 210 besteht, wie in 36–38 dargestellt, vorzugsweise aus einer Vielzahl von Elastomer-Einzelfasern 374, die mit einer Vielzahl von Strängen 376 aus Fasergarn geflochten sind, das normalerweise beim Textilpolsterweben eingesetzt wird. Die Elastomer-Einzelfasern 374 werden aus einem Blockcopolymer von Polytetramethylen-Terephthalat-Polyester und Polytetramethylen-Ether extrudiert. Vorzugsweise handelt es sich bei diesem Material um Hytrel^®, das von E.I. DuPont DeNemours hergestellt wird und eine Durometerhärte von 55 auf der D-Skala hat, genauer gesagt um Hytrel^® 5544 bzw. 5556. Die Einzelfasern werden mit industriellen Standardverfahren extrudiert, die dem Fachmann bekannt sind. Beim Extrudieren werden die Einzelfasern 374 unter Spannung getempert, um die Polyestermoleküle in einer Richtung auszurichten, wobei die Polyestermoleküle unverändert bleiben. Dadurch werden sowohl die Zugfestigkeit als auch der Elastizitätsmodul der Einzelfasern 374 erhöht.
Vorzugsweise wird das Blockcopolymer zu Einzelfasern von 2350 Denier mit den folgenden Eigenschaften extrudiert:
EX-120 (Eytrel 5556) Charge X-2174 Zusammenfassung der Eigenschaften 5556
Die Elastomer-Einzelfäden 374 sind die primären lastaufnehmenden Elemente der Membran 210 und verlaufen vorzugsweise quer in der Kettrichtung zwischen den Seitenabschnitten 52 des Sitzes 32, um einen Benutzer angenehm zu tragen. Die Einzelfäden 374 passen sich an die Form des Gesäßes eines Benutzers an und passen sich darüber hinaus an die natürliche Bewegung des Körpers in jeder Neigungsposition des Stuhles 30 an. Vorzugsweise werden die Einzelfäden 374 auf zwischen 6 % und 9 Dehnung vorgestreckt, um die gewünschte Kontur der Membran 210 beizubehalten, be vor eine Last auf die Membran 210 wirkt. Darüber hinaus entstehen durch das Vorstrecken die optimalen Anpassungseigenschaften der Einzelfäden 374. Eine Vielzahl von Elastomer-Einzelfäden kann auch längs in der Schussrichtung zwischen dem hinteren Abschnitt 354 und dem vorderen Abschnitt 356 des Sitzes 32 verlaufen, um die Stützwirkung zu verbessern, wodurch der Sitz 32 noch bequemer wird. Wenn Elastomer-Einzelfäden sowohl in der Quer- als auch in der Längsrichtung des Sitzes 32 vorhanden sind, können die Einzelfäden in der Querrichtung in einem gewünschten Maß vorgespannt werden, und die Einzelfäden in der Längsrichtung können in einem anderen Maß vorgespannt werden, um die gewünschte Druckverteilung des Sitzes 32 zu erreichen.
Um den Sitzkomfort für einen Benutzer zu erhöhen, haben die Querschnitte der elastischen Einzelfäden 374 vorzugsweise ein Verhältnis von Breite zu Höhe im Bereich von 1,5/1 bis 2/1. Dadurch erhöht sich der Sitzkomfort, da durch die größere Breite der Einzelfäden eine größere Fläche zum Tragen eines Benutzers entsteht, die die auf den Benutzer wirkenden Kräfte verteilt. So empfindet der Benutzer weniger Druck von den einzelnen Einzelfäden 374 als bei runden Einzelfäden, die konzentriertere Druckpunkte darstellen. Darüber hinaus entsteht durch die größere Breite der Einzelfäden 374 eine größere Undurchsichtigkeit der Membran 210, die attraktiv wirkt und mit der das Gefühl verringert werden kann, dass der Benutzer auf einem Netz und nicht auf einem herkömmlichen Polster sitzt. Des Weiteren ist der Querschnitt der Einzelfäden 374 vorzugsweise elliptisch, wie dies in 37 und 38 dargestellt ist, so dass bei der Auflage weniger Abrieb entsteht. Die Einzelfäden können mit verschiedenen anderen Querschnittsformen versehen werden, die zu weniger Abrieb führen als ein herkömmlicher runder Einzelfaden. Um die Einzelfäden 374 in die gewünschte elliptische Form zu bringen, können die Düsen, durch die das Blockcopolymermaterial gezogen wird, einen achteckigen Querschnitt haben. Vorzugsweise haben die elliptischen Einzelfäden 374 eine Breite von ungefähr 0,630 nm (0,02479 Inch) und eine Höhe bzw. Dicke von ungefähr 0,416 nm (0,01636 Inch). Bei diesen Abmessungen besteht die Membran 210 aus ungefähr 9,4–10,2 Einzelfäden pro Zentimeter (24–26 Einzelfäden pro Inch) in der Querrichtung.
Die Faserstränge 376 verlaufen, wie unter erneuter Bezugnahme auf 36–38 zu sehen ist, längs in der Schussrichtung des Sitzes 32 und sind vorzugsweise in Dreiergruppen angeordnet. Jeder Strang 376 enthält vorzugsweise aneinandergrenzende Multifil bündel 376A und 376B aus gesponnenem, texturiertem oder verzwirntem Nylon- oder Polyestergarn mit 1500 Denier. Um zusätzliche Abstützung in der Längsrichtung des Sitzes 32 zu bewirken, wird ein elastischer Einzelfaden 378, so beispielsweise aus Spandex, durch Spinnen, Luftstrahltexturieren oder Umspinnen mit dem Einzelfaden 378 in jeden Strang 376 integriert. Bei den Einzelfäden 378 handelt es sich vorzugsweise um Lycra^®-Einzelfäden, die von E.I. DuPont DeNemours vertrieben werden, obwohl auch andere Materialien, wie beispielsweise Hytrel^®, eingesetzt werden können, um die gewünschte Abstützung zu erzeugen. Die Einzelfäden 378 können auf jede beliebige Weise an den Strängen 376 befestigt werden, so beispielsweise durch Wickeln der Faserbündel 376A bzw. 376B um die Einzelfäden 378 herum. Des weiteren kann eine gewünschte Anzahl von Einzelfäden 378 eingesetzt werden. Die Stränge 376 werden vorzugsweise auf zwischen 3 % und 5 % Dehnung vorgestreckt, um die gewünschte Kontur der Membran 210 aufrechtzuerhalten, ohne dass Last auf die Membran 210 wirkt. Des weiteren sind die Stränge 376 die sekundären lastaufnehmenden Elemente des Sitzes 32, und das Vorstrecken bewirkt optimale Anpassungseigenschaften der Stränge 376, wenn ein Benutzer auf der Membran 210 sitzt. Vorzugsweise beträgt die Dichte der Stränge 376 ungefähr 2,8–3,9 Stränge pro Zentimeter (7–10 Stränge pro Inch).
Die Stränge 376 werden, wie in 36 dargestellt, mit den Elastomer-Einzelfäden 376 zu einem attraktiven dicht gewobenem Muster verflochten, das die Lüftung erleichtert und eine glatte Sitzfläche schafft. Die Stränge 376 werden in Dreiergruppen durch Paare der Elastomer-Einzelfäden 374 gehalten, die kreuzweise zwischen allen Gruppen von Strängen verlaufen. So sind in 36 beispielsweise Einzelfäden 374A und 374B dargestellt, die zwischen einer Gruppe 380 und einer Gruppe 382 von Strängen 376 kreuzen. Um den Abstand zwischen jedem Strang 376 in einer Gruppe aufrechtzuerhalten, sind die Einzelfäden 374 abwechselnd über und unter benachbarten Strängen in der Gruppe verwebt. Die Vielzahl von Strängen 376 bildet eine relativ große Fläche aus nichtabreibendem Gewebe, durch das die auf einen Benutzer wirkenden Kräfte verteilt werden, um ein "Gittermuster"-Gefühl zu vermeiden, das bei der Konzentration von Druck entsteht. Des weiteren ermöglicht das Webmuster ausreichende Belüftung durch die Öffnungen zwischen den Einzelfäden 374 und den Strängen 376, so dass Schweiß verdunsten kann und die Luftzirkulation gefördert wird, um Wärmestau auf ein Minimum zu verringern. Die Längsausrichtung und die Gruppierung der Stränge 376 bewirkt des Weiteren einen attraktiven Sitz mit einem länglichen Design und einem relativ undurchsichtigen äußeren Erscheinungsbild.
Im Folgenden wird das Verfahren zum Herstellen des Trägerelementes 362 und zum Anbringen der Membran 210 unter Bezugnahme auf 39–48 beschrieben. Ein Webrahmen 384 mit einem oberen Element 386 und einem unteren Element 388 ist, wie in 39 und 40 dargestellt, vorhanden, um die Membran 210 in einem gestreckten Zustand einzuschließen und zu halten. Das untere Element 388 des Webrahmens 384 wird zunächst in eine Streckmaschine (nicht dargestellt) eingelegt. Die Membran 210 mit dem bereits beschriebenen Webmuster wird dann über das untere Webrahmenelement 388 gelegt, und Klemmelemente 390 der Streckmaschine klemmen die Ränder der Membran 210 ein und strecken sie sowohl in Quer- als auch in Längsrichtung in einem vorgegebenen Maß. Das obere Webrahmenelement 386 wird dann an das untere Webrahmenelement 388 geklemmt, um die Membran 210 in dem gestreckten Zustand zu halten. Die Klemmelemente 390 der Streckmaschine geben die Membran 210 frei, und überschüssige Randabschnitte 392 der Membran 210 außerhalb des Webrahmens werden in gewünschtem Maß geschnitten.
Der Webrahmen 384 hat eine halbrechteckige Form mit einer Mittelöffnung, die größer ist als die Fläche, die durch das Trägerelement 374 gebildet wird. Der Webrahmen 384 weist des Weiteren einen sich nach unten erstreckenden vorderen Abschnitt 394 auf, der der Kontur des sich nach unten erstreckenden vorderen Abschnitts 356 des Rahmens 33 entspricht. Das obere und das untere Webrahmenelement 386 und 388 enthalten jeweils ein kegelstumpfförmiges Abdeckelement 396, das aus Kunststoff, wie beispielsweise Epoxidharz, Polyurethan, oder einem anderen geeigneten weichen Material besteht, das über ein gebogenes Stahlrohr 398 geformt ist. Die Stahlrohre 398 sind vorhanden, um den Webrahmenelementen 386 und 388 strukturellen Halt zu verleihen, und die Kunststoffelemente 396 sind vorhanden, um ein Stahlformwerkzeug vor Spanbildung und anderen Schäden zu schützen. Das obere Webrahmenelement 386 weist ein Paar Stege 400 auf, die sich von ihm aus nach unten erstrecken, und das untere Webrahmenelement 388 weist ein Paar passender Nuten 402 auf, die darin ausgebildet sind, um die Membran 210 dazwischen zu befestigen. Eine Vielzahl von Klemmvorrichtungen (nicht dargestellt) ist ebenfalls vorhanden, um die Webrahmenelemente zusammenzuhalten und die Membran 210 in dem gestreckten Zustand zu halten.
Ein Formwerkzeug 404 enthält, wie in 41–46 dargestellt, ein oberes Formelement 406 und ein unteres Formelement 408. Das obere und das untere Formelement 406 und 408 haben entsprechende Aussparungen 410 und 412, die so geformt sind, dass sie das obere und das untere Webrahmenelement 386 und 388 aufnehmen. Die Formelemente 406 und 408 weisen des Weiteren eine obere und eine untere Aussparung 414 und 416 auf, die einen Hohlraum 418 bilden, wenn die Formelemente 406 und 408 zusammengesetzt werden. Der Hohlraum 408 hat die gewünschte Form und Kontur des Trägerelementes 362, und ein wesentlicher Abschnitt des Hohlraums 418 hat die gleiche Form und Kontur wie die Rinne a14 in dem Sitzrahmen 33.
Nachdem die Klemmelemente 390 der Streckmaschine entfernt worden sind und der überschüssige Randabschnitt der Membran 210 beschnitten wurde, wird die aus dem Webrahmen 384 und der gestreckten Membran 210 bestehende Baugruppe entnommen und in das untere Formelement 408 eingelegt. Das untere Webrahmenelement 388 wird dann in die Aussparung 412 in dem unteren Formelement 406 gelegt, so dass die Membran 210 über einen gekrümmten inneren vorspringenden Abschnitt 420 des unteren Formelementes 408 geformt wird, wie dies in 43 dargestellt ist. So befindet sich ein Rand 422 der Membran 210 in dem gewünschten Winkel über der Aussparung 412 in der unteren Form 408, und die vorgestreckte Membran 210 nimmt die gewünschte Kontur ein, bevor die obere Form 406 auf die untere Form 408 aufgesetzt wird. Dann wird die obere Form 406 auf die untere Form 408 aufgesetzt, ohne dass die Membran 210 weiter gestreckt wird oder die Position des Randes 422 der Membran 210 über der Aussparung 412 verändert wird. Die Webrahmenaussparung 410 in der oberen Form 406 nimmt das obere Webrahmenelement 386 auf, und ein vertiefter innerer gekrümmter Abschnitt 424 der oberen Form 406, der die gleiche Kontur hat wie der vorspringende innere gekrümmte Abschnitt 420 der unteren Patritze 408 liegt an der Membran 210 an. Anschließend wird ein Kunststoffharz in den Hohlraum 418 eingespritzt, um den Rand 422 der Membran zu befestigen. Das obere und das untere Formelement 406 und 408 werden dann auseinandergezogen, die Baugruppe aus dem Trägerelement 362 und der Membran 210 wird entfernt, überschüssige Randabschnitte außerhalb des Trägerelementes 362 werden beschnitten, und der Eingriffsstreifen 367 wird an der Unterseite des Trägerrahmens 362 angeklebt.
47 und 48 zeigen das obere und das untere Formelement 406 in einer geschlossenen bzw. "Verschluss"-Position, in der das Harz in den Hohlraum 418 eingespritzt wird. Da die Membran 210 eine Dicke aufweist, können die Formelemente 406 und 408 nicht vollständig aneinandergeklemmt werden. Die Verwebung der Einzelfäden 374 und der Stränge 376 führt zu einer Membran 210 mit veränderlicher Dicke, und der dickste Abschnitt der Membran 210 bestimmt, wie fest die Formelemente 406 und 408 zusammengeklemmt werden können. Die dicksten Abschnitte der Membran 210 liegen, wie in 47 und 48 dargestellt, in den Bereichen, in denen die Elastomer-Einzelfäden 374 zwischen den Gruppen von Strängen 376 überkreuzen. Wenn die Formelemente 406 und 408 in dem Überkreuzungsbereich auf die Einzelfäden 374 gedrückt werden, weisen die Stränge 376 und die Einzelfäden 374, die einander nicht überlappen, geringere Dicke auf, so dass ein Spalt 426 zwischen den Formelementen 406 und 408 entsteht. Es ist wünschenswert, den Spalt 426 auf ein Minimum zu verringern, um das Harz am Austreten aus dem Hohlraum 418 zu hindern. Da die Gesamtdicke der überlappenden elliptischen Einzelfäden 374 geringer ist als die Dicke von überlappenden runden Einzelfäden, können die Formelemente 406 und 408 fester zusammengeklemmt werden, um so den Spalt 426 auf ein Minimum zu beschränken und die austretende Menge zu verringern. Des weiteren entsteht durch die Verringerung der Gesamtdicke weniger Spannung, wenn die Formelemente 406 und 408 an der Membran 210 zusammengeklemmt werden, so dass die Einzelfäden 374 und die Stränge 376 weniger beschädigt werden.
49–45 stellen alternative Konstruktionen des Sitzes 32 dar. Diese Konstruktionen ähneln der bereits beschriebenen Konstruktion, wobei gleiche Teile, die in 49–56 auftauchen, mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. In 49–56 enthält der Sitzrahmen 33 eine Vielzahl beabstandeter Schlitze 430, die sich durch eine Bodenwand 432 der Rinne a14 hindurch erstrecken. Das Trägerelement 362 weist eine Vielzahl beabstandeter Zungen 434 auf, die sich von selbigem aus nach unten erstrecken. Die Zungen 434 haben einen Hakenabschnitt 436, der sich von einem unteren Ende desselben aus nach außen erstreckt, und die Schlitze 430 sind so groß, dass sie die Zungen 434 aufnehmen. Das Trägerelement 362 wird an dem Sitzrahmen 33 befestigt, indem das Trägerelement in die Rinne a14 eingeführt wird, und die Zungen 434 in die Schlitze 430 eingedrückt werden, so dass sich die Hakenabschnitte 436 durch die Schlitze 430 hindurch erstrecken und mit einer Unterseite 438 des Rahmens 33 in Eingriff kommen. Dieses Verfahren zum Anbringen des Trägerelementes 374 an dem Rahmen 33 kann unabhängig von dem zum Anbringen der Sitzfläche an dem Trägerelement genutzten Verfahren bei jedem Sitz verwendet werden, bei dem ein Trägerrahmen eingesetzt wird.
49–56 zeigen ebenfalls alternative Konstruktionen zum Anbringen der Membran 210 an dem Trägerrahmen 362. Der Umfang 422 der Membran 210 kann beispielsweise mit einem Einsatz 440 geformt werden, der in Presspassung in einem Hohlraum 442 sitzt, der in einer Oberseite des Trägerelementes 362 ausgebildet ist (49–50). Der Rand 422 der Membran 210 kann ebenfalls durch Schwingung oder Schall an einer Unterseite 444 des Trägerelementes 362 angeschweißt werden, wie dies in 51–56 dargestellt ist, und eine Vielzahl von Zahnelementen 446 kann sich von der Unterseite 444 aus nach unten erstrecken, um die Membran 210 weiter daran zu befestigen, wie dies in 52 dargestellt ist.
Vorzugsweise wird die Rückenlehne 34 aus den gleichen Materialien und auf die gleiche Weise hergestellt wie der Sitz 32, obwohl das gewünschte Maß des Vorstreckens der Elastomer-Einzelfäden und der Stränge je nach dem für den Rücken eines Benutzers erforderlichen Halt variieren kann.
Wenn die Sitz- und Rückenlehnenmembran an den Trägerelementen im voraus angebracht werden, erleichtert dies die Wartung, da die Membran/Trägerelement-Baugruppen bei Reparatur und/oder Austausch leicht entfernt werden können. Diese Konstruktion ermöglicht auch größere Flexibilität bei der Herstellung. Da die Trägerelemente nicht den strukturellen Anforderungen eines Sitz- oder Rückenlehnenrahmens genügen müssen, kann ein gewünschtes Material für ein gewünschtes Anbringungsverfahren eingesetzt werden. Das Material für das Trägerelement kann beispielsweise danach ausgewählt werden, ob die Membran in selbiges eingespritzt werden oder daran angeschweißt werden soll. Ein halbstarres Material kann verwendet werden, um das Einspritzverfahren und das Vorstrecken der Membran zu erleichtern, und ein Material mit niedrigem Schmelzpunkt kann eingesetzt werden, um das Anschweißen der Membran daran zu erleichtern.
Das Formverfahren zur Anbringung der Membranen an den Trägerrahmen weist darüber hinaus erhebliche Vorteile gegenüber anderen Anbringungsverfahren auf. So kann der Aufbau der Formhohlräume beispielsweise variiert werden, um den Rahmen und den Trägerelementen jede beliebige Kontur zu verleihen, wodurch die Flexibilität bei der Konstruktion gefördert wird. Die Oberseiten der Rahmen und der Trägerelemente können die gleiche Neigung haben, um einen gleitenden Übergang zwischen den Rahmen und den Trägerelementen zu ermöglichen. Die Form der Membranen und der Winkel, in dem die Membranen an den Trägerelementen angebracht werden, kann ebenfalls ohne weiteres verändert werden. Des weiteren ermöglicht es das Formverfahren, die Rahmen dünner auszuführen, da lediglich eine relativ schmale Rinne erforderlich ist, um die Trägerelemente an dem Rahmen anzubringen.
Die Membranen bilden des Weiteren eine flexible Auflage, die der natürlichen Bewegung des Körpers in jeder Neigungsposition des Stuhls folgt. 2–10 zeigen die ungefähre Position der Sitz- und Rückenlehnenmembranen, wenn ein Benutzer darauf sitzt. Die Membranen führen zu einer Verringerung der Ermüdung auf ein Minimum, da sie bereits auf geringfügige Haltungsänderungen eines Benutzers ansprechen, wodurch die Muskeln im Rumpf stimuliert werden und Bewegung der Wirbelsäule zum Befeuchten der Bandscheiben möglich ist.
In der Vorwärtsneigungsposition (8 und 10) bewirkt die Sitzmembran 210 eine Vorwärtsneigung des Beckens, durch die eine ordnungsgemäße Krümmung der Wirbelsäule gewährleistet ist. Die Elastizität der Sitzmembran 210 ermöglicht eine Vorwärtsneigung der Schenkel eines Benutzers, wobei das Becken in einer horizontalen Ebene verbleibt, so dass der Benutzer nicht das Gefühl hat, aus dem Stuhl zu gleiten, und Scherkräfte verringert werden, die auf die Unterseite der Schenkel des Benutzers wirken. Die Sitzmembran 210 positioniert darüber hinaus passiv den Lendenbereich des Rückens eines Benutzers an dem gewölbten Abschnitt 86 der Rückenlehnenmembran 82. In der Mittel- und Rückwärts-Neigungsposition, die in 2–7 und 9 dargestellt sind, bewirkt die Elastizität der Sitzmembran 210 automatisch, dass größere Gesäße sich tiefer in den Hohlraum zwischen dem Sitz 32 und der Rückenlehne verkeilen, um richtige Positionierung des Lendenbereichs des Benutzers an dem gewölbten Abschnitt 86 des Rückenlehnenbezugs zu gewährleisten.
Die Durchlässigkeit der Rückenlehnen- und der Sitzmembran ermöglicht es, dass Luft durch die Membranen strömt und der Haut eines Benutzers Luft zugeführt wird. Durch diese Belüftung verringert sich der unangenehme Wärmestau, der ansonsten auftreten könnte, wenn ein Benutzer über längere Zeit auf einem herkömmlichen Stuhlpolster sitzt, das wie eine weitere Kleidungsschicht wirkt.
Daher stabilisiert die Neigungsbewegung des Stuhls 32 und die Elastizität der Sitz- sowie der Rückenlehnenmembran passiv den Becken/Lenden-Prozess und verringert so die Muskelaktivität, die bisher bei übereinandergeschlagenen Beinen oder zusammengesunkener Haltung auftraten. Des Weiteren gleichen die Membranen unterschiedliche Winkel der Kreuzbeinscheiben (sacral plates) der Wirbelsäulen verschiedener Benutzer aus.
So wird gemäß der bevorzugtesten Konstruktion ein Stuhl geschaffen, der sich beim Neigen des Stuhls natürlich an den Körper eines Benutzers anpasst und so Scherkräfte verringert, die auf die Schenkel und den Rumpf des Benutzers wirken, und Druck, der auf die Unterseite der Schenkel des Benutzers an den Knien wirkt, auf ein Minimum verringert. Der Stuhl trägt den Körper des Benutzers automatisch in ergonomisch vorteilhaften Positionen zur Ausführung von Arbeiten unterschiedlicher Intensität, und der Bereich der vertikalen Verstellbarkeit des Stuhls ermöglicht eine niedrigere minimale Höhe und eine höhere maximale Höhe als bei herkömmlichen Bürostühlen.
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungen beschrieben wurde, liegt für den Fachmann auf der Hand, dass Veränderungen in Form und Einzelheiten vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Die obenstehende ausführliche Beschreibung ist als veranschaulichend und nicht als einschränkend zu betrachten. Der Schutzumfang der Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche definiert.

Claims

Tragkonstruktion zum Tragen des Körpers eines Benutzers in einem Stuhl, umfassend: ein Rahmenelement (33), das eine Öffnung (352) definiert, die durch dieses hindurchgeht und eine Auskehlung (364) umfasst, die um den Umfang der Öffnung (352) herum ausgebildet ist, und eine Membran (210) mit einem Randabschnitt, die Konstruktion ist dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (210) ein dehnbares, elastisches Material umfasst, und dadurch, dass die Konstruktion des Weiteren umfasst: ein Tragelement (362), das an dem Randabschnitt der Membran (210) angebracht ist, wobei das Tragelement (362) in die Auskehlung (364) eingebracht wird, mit der Membran (210) die Öffnung (352) abdeckend.
Tragkonstruktion nach Anspruch 1, wobei das Tragelement (362) mit der Membran (210) geformt ist.
Tragkonstruktion nach Anspruch 1, wobei die Membran (210) ein Gewebe umfasst.
Tragkonstruktion nach Anspruch 1, wobei das Rahmenelement (362) und die Membran (210) eine Stuhllehne (34) definieren.
Tragkonstruktion nach Anspruch 1, wobei das Rahmenelement (362) und die Membran (210) einen Sitz (32) definieren.
Tragkonstruktion nach Anspruch 1, wobei das Tragelement (362) wenigstens zwischen einer ersten und einer zweiten Konfiguration ausdehnbar ist, wobei das Tragelement (362) in die Auskehlung (364) eingebracht wird, wenn es in die zweite Konfiguration ausgedehnt ist, und wobei die Membran (210) in einem erwünschten Ausmaß vorgespannt ist, während das Tragelement (362) zwischen der wenigstens ersten und zweiten Konfiguration ausgedehnt wird.
Tragkonstruktion nach Anspruch 1, wobei die Auskehlung (364) eine Nut, die in einer Oberseite des Rahmenelements (33) ausgebildet ist, und eine Vielzahl von beabstandeten Schlitzen (430), die sich von einer Bodenwand (432) der Nut durch das Rahmenelement (33) erstrecken, enthält und das Tragelement (362) einen Rand und eine Vielzahl von beabstandeten Lappen (434), die sich von dem Rand nach unten erstrecken, aufweist, wobei die Lappen (434) einen Hakenabschnitt (436) aufweisen, der sich davon derartig erstreckt, dass sich der Hakenabschnitt (436), wenn sich die Lappen (434) durch die Schlitze (430) erstrecken, durch den Schlitz (430) erstreckt und in das Rahmenelement (33) eingreift.
Tragkonstruktion nach Anspruch 1, wobei die Membran (210) ein Gewebe umfasst, das elastomere Monofilamente (374) und Fäden aus Multifilamentgarn (376) umfasst.
Tragkonstruktion nach Anspruch 1, wobei das Tragelement (362) in die Auskehlung (364) pressgepasst ist und das Tragelement (362) und die Auskehlung (364) sich entsprechende Konturen haben, wobei die Auskehlung (364) geformt ist, um das Tragelement bei Presspassung aufzunehmen.
Tragkonstruktion nach Anspruch 1, des Weiteren einen Einsatz (440) umfassend, der dimensioniert ist, um in eine Kavität (442), die in einer Oberseite des Tragelements (362) ausgebildet ist, pressgepasst zu werden, wobei der Einsatz (440) in die Kavität (442) pressgepasst wird und den Randabschnitt der Membran (210) und des Tragelements (362) sichert.
Tragkonstruktion nach Anspruch 10, wobei der Randabschnitt der Membran (210) mit dem Einsatz (440) geformt ist.
Tragkonstruktion nach Anspruch 1, wobei das Tragelement konfiguriert ist, um mit einer Schnappverbindung in das Rahmenelement einzugreifen.
Tragkonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Rahmenelement (33) thermoplastisches Polyestermaterial umfasst.