DE4210097C2 - Aktivdynamische Sitzvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine aktivdynamische Sitzvorrichtung bestehend aus einem Fußteil, einem mit dem Fußteil verbundenen Zwischenstück und einem mit dem Zwischenstück verbundenen Sitzteil.

Herkömmliche Sitzmöbel sind in den meisten Fällen so konzi­ piert, daß der Körper, insbesondere der Rücken, durch entspre­ chend gestaltete Sitzflächen und Lehnen in einer anatomisch möglichst günstigen Lage unterstützt wird. Obwohl derartige Sitzmöbel häufig als bequem empfunden werden, weisen diese den entscheidenden Nachteil auf, daß der Körper auf derartigen Sitzmöbeln lediglich passiv sitzt, d. h. die Rückenmuskeln wer­ den kaum beansprucht und die Bandscheiben werden lediglich statisch "auf Druck" belastet. Dadurch führt der längere Ge­ brauch derartiger Sitzvorrichtungen zu einer Degeneration der Rückenmuskeln und zu einer Abnutzung der Bandscheiben. Gesund­ heitliche Schäden und Schmerzen im Rücken- und Hüftbereich (z. B. Ischias) sind die häufige Folge derartig statischen und passiven Sitzens.

Aus diesem Grund wurden Sitzvorrichtungen entwickelt, die ein sogenanntes aktives dynamisches Sitzen ermöglichen, bei dem die Rückenmuskulatur und die Bandscheiben stets leicht in Aktion sind. Diese aktive dynamische Sitzhaltung wird in praktisch allen Fällen dadurch erreicht, daß der eigentliche Sitz der Sitzvorrichtung in einer labilen Lage gehalten ist und ggf. zusätzlich in vertikaler Richtung federt.

Eine derartige, aktivdynamische Sitzvorrichtung ist beispiels­ weise in dem DE-GM 73 11 140 beschrieben. Diese Sitzvorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Sitzteil, welches über ein erstes Kippgelenk mit einem Stützschaft verbunden ist, welcher seinerseits mittels eines zweiten Kippgelenkes am Fußteil der Sitzvorrichtung angelenkt ist. Dabei besteht jedes Kippgelenk vorzugsweise aus einer jeweils am Ende des Stützschaftes ausge­ bildeten Kalotte, welche in einem Hohlzylinder geführt und von einer in dem Hohlzylinder angeordneten Schraubenfeder beauf­ schlagt ist.

Durch die ebene Ausbildung der Unterseite der Kalotte liegt diese im unbelasteten Zustand am Boden bzw. am Deckel des Hohl­ zylinders an, so daß ohne Belastung eine einwandfreie Ausrich­ tung von Fußteil, Stützschaft und Sitz gegeben ist. Bei Bela­ stung dieser Sitzvorrichtung erfolgt ein Zusammendrücken der beiden Schraubenfedern der Kippgelenke, wobei die beiden Kalot­ ten in die beiden Hohlzylinder hineingedrückt werden. Die Kipp­ bewegung dieser beiden Gelenke wird dadurch erreicht, daß die Bohrung im Deckel des unteren bzw. im Boden des oberen Hohl­ zylinders geringfügig größer ist als der Außendurchmesser des Stützschaftes.

Hierdurch ergibt sich jedoch der Nachteil, daß der maximal mögliche Kippwinkel jedes Kippgelenks im belasteten Zustand vom Abstand der ebenen Seite der Kalotte vom Boden bzw. Deckel des Hohlzylinders und damit vom Gewicht der Person abhängig ist, die diese Sitzvorrichtung gerade benutzt. Darüber hinaus ist es extrem schwierig, das Gleichgewicht auf dieser Sitzvorrichtung zu halten, so daß zumindest für ungeübte Benutzer die Möglich­ keit gegeben sein muß, zumindest eines der Kippgelenke zu bloc­ kieren. Dies resultiert aus der Tatsache, daß bei Auslenkung des Kippgelenks am Fußteil der Sitzvorrichtung in eine bestimm­ te Richtung in bevorzugter Weise eine Auslenkung des oberen Kippgelenks in der gleichen Richtung erfolgt.

Aus der US 4,974,904 ist eine Sitzvorrichtung bekannt, beste­ hend aus einem Fußteil sowie einem sesselartigen Sitzteil, wo­ bei an der Unterseite des Sitzteils eine Halbkugel angebracht ist, die auf einem Lagerring an der Unterseite des Fußteils aufliegt. Durch die Halbkugel ist der Sitzteil in alle Rich­ tungen schwenkbar. Zwischen der Unterseite der Halbkugel und dem Fußteil ist eine Rückstellvorrichtung in Form einer Feder angebracht, welche über einen Spanner in ihrer Zugkraft einge­ stellt werden kann. Diese Sitzvorrichtung erlaubt zwar ein Kippen der Sitzfläche in jede Richtung, jedoch entspricht dies allein der Philosophie des aktivdynamischen Sitzens. Durch das Kippen der Sitzfläche werden nur gewisse Muskelpartien im un­ teren Bereich des Rückens beansprucht, wohingegen die restli­ chen Muskeln im wesentlichen passiv bleiben.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine derartige Sitzvorrichtung so weiterzubilden, daß beim Sitzen sämtliche Rückenmuskeln leicht in Bewegung bleiben.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merk­ malen des Patentanspruchs 1.

Durch die schalenförmige, nach unten konvexe Ausbildung der Unterseite des Sitzteils wird auf einfache Weise die Lagerung des Sitzteils, beispielsweise mittels eines an einem Kopfteil des Zwischenstücks angeordneten Kugellagerrings ermöglicht. Das Sitzteil ist somit taumelbar, d. h. um zwei zueinander senkrecht stehende Achsen drehbar gelagert, wobei beide Dreh­ achsen in einer Ebene senkrecht zur vertikalen Achse des Zwi­ schenstücks liegen.

Der eigentliche Drehpunkt des Sitzteils befindet sich somit - je nach Ausbildung des Sitzteils - in den meisten Fällen ober­ halb der eigentlichen Sitzfläche.

Durch die freie Taumelbarkeit des Sitzteils der erfindungsge­ mäßen Sitzvorrichtung ist einerseits das aktivdynamische Sit­ zen gewährleistet. Andererseits ist durch die Lage des Dreh- bzw. Taumelpunktes sichergestellt, daß die Sitzvorrichtung auch von praktisch ungeübten Personen ohne lange Eingewöh­ nungszeit verwendet werden kann, da das Gleichgewicht der er­ findungsgemäßen Sitzvorrichtung nicht in dem hohen Maße labil ist, wie bei bisher bekannten aktivdynamischen Sitzvorrichtun­ gen.

Erfindungsgemäß ist am Sitzteil eine Vorrichtung zur Rückstellung in die neutrale Lage angeordnet oder kann an dieser angreifen. Diese Rückstellvorrichtung ist beispielsweise als am taumelbar gelagerten Sitzteil und am Zwischenstück angeordnete Zugfeder oder Gummiband oder als am Boden des Sitzteils angeordnetes Rückstellgewicht ausgebildet.

Erfindungsgemäß ist das Zwischenstück zur Verbesserung des Sitzkomforts vertikal fe­ dernd ausgebildet sein.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand in der Zeichnung darge­ stellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sitzvorrichtung;

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sitzvorrichtung und

Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungs­ gemäßen aktivdynamischen Sitzvorrichtung besteht aus einen Fußteil 1, einem damit verbundenen Zwischenstück 2 und einem Sitzteil 3.

Das Fußteil 1 weist mehrere, beispielsweise fünf Füße 4 auf, um einen sicheren Stand der Sitzvorrichtung zu gewährleisten. Selbstverständlich kann das Fußteil 1 jedoch auch jede beliebi­ ge andere Form annehmen, die dazu geeignet ist, die Standfe­ stigkeit der Sitzvorrichtung sicherzustellen, wie beispiels­ weise eine leicht konvex nach oben gewölbte kreisförmige Plat­ te. Weiterhin können am Fußteil 1 mehrere Rollen angeordnet sein, um das Verschieben der Sitzvorrichtung zu ermöglichen.

In einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform, kann das Fußteil 1 auch eine leicht konvex nach unten gewölbte Auf­ lagefläche aufweisen, welche ebenfalls das Verschieben der Sitzvorrichtung durch die geringere Auflagefläche erleichtert. Darüber hinaus hat sich gezeigt, daß sich eine derartige, sehr geringe konvexe Wölbung der Auflagefläche - bei einem Durch­ messer des Fußteils von ca. 50 cm bis 60 cm sollte der Randbe­ reich des Fußteils einen Abstand von ca. 0,5 cm bis 1 cm von einer ebenen Auflagefläche aufweisen - durch das hierdurch ermöglichte zusätzliche Taumeln der gesamten Sitzvorrichtung positiv auf das erwünschte Sitzverhalten auswirkt.

In der vertikalen Achse des Fußteils 1 ist ein zylindrisches Teil 5 des Zwischenstücks 2 angeordnet, welches in einen hohl­ zylindrischen Fortsatz 6 des Kopfteils 7 des Zwischenstücks 2 eingreift. Der Innendurchmesser des hohlzylindrischen Fortsat­ zes 6 entspricht dabei im wesentlichen dem Außendurchmesser des zylindrischen Teils 5, so daß dieses in vertikaler Richtung in dem hohlzylindrischen Fortsatz 6 geführt wird.

Zwischen der oberen Wandung des hohlzylindrischen Fortsatzes 6 und der oberen Fläche des zylindrischen Teils 5 ist zur federn­ den Ausbildung des Zwischenstücks 2 eine Schraubenfeder 8 an­ geordnet. Um ein Abziehen des hohlzylindrischen Fortsatzes 6 vom zylindrischen Teil 5 zu verhindern, ist die oberste bzw. unterste Windung der Schraubenfeder 8 durch eine nicht näher dargestellte Befestigungsvorrichtung mit der oberen Wandung des hohlzylindrischen Fortsatzes 6 bzw. der Oberseite des zylin­ drischen Teils 5 verbunden.

Das Kopfteil 7 des Zwischenstücks 2 besteht aus mehreren, sich bogenförmig nach oben erstreckenden Armen 9, an deren oberen Enden ein Ring 10 befestigt ist. An diesem Ring 10 sind in vorzugsweise äquidistanten Abständen mehrere, in nicht näher dargestellten Käfigen drehbar gelagerte Kugeln 11 angeordnet, welche ein Kugellager für das Sitzteil 3 bilden.

Das Sitzteil 3 besteht aus einer im wesentlichen kreisförmigen Platte 12, auf deren Oberseite ein Sitzkissen 13 angeordnet ist. Das Sitzkissen 13 kann beispielsweise aus mit Stoff bezo­ genem Schaumstoffmaterial bestehen und ggf. fest oder lösbar mit der Platte 12 verbunden sein. Zur Förderung einer anato­ misch günstigen Sitzhaltung kann das Sitzkissen 13 konvex, kon­ kav, eben oder keilförmig ausgebildet sein. Bei einer keilför­ migen Ausbildung sollte sich dabei das höhere Ende des Keils im Rücken der sitzenden Person befinden.

Weiterhin kann das Sitzkissen in einer bevorzugten Ausführungs­ form einen formstabilen Kern aufweisen, um die zur Verbesserung der Sitzhaltung gewünschte Form auch unter Belastung im wesent­ lichen aufrechtzuerhalten.

An der Unterseite der Platte 12 ist eine konvex nach unten ausgebildete Sitzschale 14 ausgebildet, welche mit ihrer unte­ ren Fläche auf den am Ring 10 angeordneten Kugeln 11 aufliegt und auf diese Weise taumelbar gelagert ist. Die Sitzschale 14 weist dabei vorzugsweise die Form eines Kugelabschnitts auf.

Zur Begrenzung der Taumelbewegung des Sitzteils 3 wird der Durchmesser der Platte 12 größer gewählt als der Durchmesser des Rings 10 und der obere Durchmesser der Sitzschale 14, so daß der Ring 10 zugleich in jeder Richtung einen Anschlag für die Platte 12 bildet. Der maximale Kippwinkel des Sitzteils 3 vorzugsweise ca. 10° bis 20° - wird dabei durch die entspre­ chende Wahl des Durchmessers des Rings 10 in Abhängigkeit von der Farm bzw. des Radius der Sitzschale 14 festgelegt.

Zur Rückstellung des Sitzteils 3 in die neutrale Lage bei feh­ lender Belastung weist die erfindungsgemäße Ausführungsform nach Fig. 1 eine Rückstellvorrichtung 15 auf, welche in der vertikalen Achse am Boden der Sitzschale 14 bzw. am Kopfteil 7 angreift. Die Rückstellvorrichtung 15 kann dabei als Schrauben­ feder, Gummiband oder sonstiges federndes Element ausgebildet und ggf. bereits in der neutralen Lage vorgespannt sein. Hier­ durch wird gleichzeitig das Abheben des Sitzteils 3 von der übrigen Sitzvorrichtung verhindert.

Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht ebenfalls aus einem Fußteil 1, einem Zwischenstück 2 sowie einem Sitzteil 3.

Das Fußteil 1 besteht im wesentlichen aus einem Basisteil 20 in Form eines Hohlkegelabschnitts oder aus mehreren, vorzugsweise fünf Füßen. Das Basisteil 20 ist doppelwandig und somit innen hohl ausgebildet. Die oberen Enden der Innen- und Außenwandun­ gen des Hohlkegelabschnitts sind einstückig mit einem Begren­ zerring 21 verbunden.

Das Zwischenstück 2 ist über ein biegsames Element 22 mit dem Boden des Basisteils 20 verbunden. Das biegsame Element 22 kann dabei vorzugsweise als Schwingmetall ausgebildet sein.

Das obere Ende des biegsamen Elements 22 ist mit einem unteren Hohlzylinder 23 des Zwischenstücks 2 verbunden. In den Hohl­ zylinder 23 greift ein hohlzylindrischer Fortsatz 24 des Kopf­ teils 25 des Zwischenstücks 2 ein, wobei der Außendurchmesser des hohlzylindrischen Fortsatzes 24 im wesentlichen dem Innen­ durchmesser des unteren Hohlzylinders 23 entspricht, um die Führung des hohlzylindrischen Fortsatzes 24 in vertikaler Rich­ tung zu gewährleisten. Innerhalb der ineinandergreifenden Hohl­ zylinder ist eine Schraubenfeder 35 zur vertikalen Federung des Zwischenstücks 2 angeordnet. Die Schraubenfeder 35 ist dabei vorzugsweise mit nicht näher dargestellten Befestigungsvorrich­ tungen an der Unterseite des Kopfteils 25 sowie an einem im unteren Hohlzylinder 23 angeordneten Zwischenboden 26 befe­ stigt. Der Zwischenboden 26 dient dabei gleichzeitig als An­ schlag für den hohlzylindrischen Fortsatz 24, wobei die Lage des ggf. verstellbar ausgebildeten Zwischenbodens 26 innerhalb des unteren Hohlzylinders 23 in entsprechender Weise zu wählen ist.

Weiterhin greifen im wesentlichen in einer Höhe über den Umfang des unteren Hohlzylinders 23 verteilt an diesem mehrere Rück­ stellvorrichtungen 27 an. Diese Rückstellvorrichtungen können, wie in Fig. 2 dargestellt, aus am Umfang des unteren Hohlzylin­ ders 23 befestigten, biegsamen Zugelementen 28 bestehen, welche durch eine Öffnung und ein Umlenkelement 29 mit einem im Inne­ ren der Seitenwandungen des Basisteils 20 befestigten Schrau­ benfedern 30 verbunden sind. Die Schraubenfedern 30 sind dabei vorzugsweise auch in der neutralen Lage des Zwischenstücks 2 vorgespannt.

Selbstverständlich können die Rückstellvorrichtungen 27 jedoch auch in anderer Weise ausgebildet sein und nicht im Inneren des Basisteils 20 angeordnet sein.

Das Kopfteil 25 besteht aus einem Hohlkörper, in dessen oberer Wandung eine zentrale, im wesentlichen kreisförmige Öffnung 31 ausgebildet ist. Die obere Wandung ist geringfügig schalenför­ mig, d. h. konkav nach oben geformt und weist entlang einer gedachten, konzentrisch zur vertikalen Achse des Zwischenstücks liegenden Kreislinie mehrere in Käfigen drehbar gelagerte Ku­ geln 32 auf, welche ein Kugellager für das Sitzteil 3 bilden.

Das Sitzteil 3 ist im wesentlichen mit dem Sitzteil der Aus­ führungsform in Fig. 1 identisch. Der einzige Unterschied be­ steht darin, daß der Durchmesser der Platte 12 nicht notwen­ digerweise größer gewählt werden muß als der obere Durchmesser der Sitzschale 14, da die Begrenzung der Taumelbewegung des Sitzteils 3 durch das Zusammenwirken der zentralen Öffnung 31 in der oberen Wandung des Kopfteils 25 mit einem an der Unter­ seite der Sitzschale 14 in der vertikalen Achse angeordneten Rückstellgewichtes erfolgt. Das Rückstellgewicht 33 weist hier­ zu in seinem oberen mit der Sitzschale 14 verbundenen Bereich einen zylindrischen Hals 34 auf, der zusammen mit der Innenwan­ dung der zentralen Öffnung 31 die Taumelbewegung des Sitzteils 3 begrenzt.

In seinem unteren Bereich ist der Durchmesser des Rückstell­ gewichtes 33 vorzugsweise größer bemessen als der Durchmesser der zentralen Öffnung 31, um einerseits das Abheben des Sitz­ teils 3 vom Kopfteil 25 zu verhindern und andererseits ein entsprechendes Volumen zur Erzeugung einer ausreichenden Ge­ wichtskraft bereitzustellen. Das Gewicht des Rückstellgewichtes 33 muß in jedem Fall so groß gewählt werden, daß der Schwer­ punkt des gesamten Sitzteils 3 unterhalb der durch die Kugeln 32 festgelegten, horizontalen Ebene zu liegen kommt, um eine Rückstellung des unbelasteten Sitzteils 3 in die neutrale Lage zu gewährleisten.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht die auf die in den Fig. 1-2 beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, son­ dern umfaßt insbesondere auch die Kombinationen, die sich durch Vertauschen der Fußteile, der Zwischenstücke sowie der Sitz­ teile der beschriebenen Ausführungsformen ergeben.

Claims (13)

1. Aktivdynamische Sitzvorrichtung, bestehend aus einem Fußteil (1), einem mit dem Fußteil (1) verbundenen Zwi­ schenstück (2) und einem mit dem Zwischenstück (2) verbun­ denen Sitzteil, wobei das Sitzteil (3) an seiner Unterseite als schalenförmig nach unten konvex ausgebildete Sitzschale (14) ausgebildet und mittels eines an der Unterseite der Sitzschale (14) angreifenden, an einem Kopfteil (7; 25) des Zwischenstücks (2) angeordneten Lagers in vertikaler Rich­ tung abgestützt und in jeder anderen Richtung neigbar gela­ gert ist, wobei die Lagerung aus in einem oder mehreren Kä­ figen drehbar gelagerten Kugeln (11; 32) besteht, die ent­ lang einer im wesentlichen horizontalen Kreislinie angeord­ net sind, und mit einer Vorrichtung zur Rückstellung des Sitzteils (3) in eine neutrale Lage verbunden ist, wobei die Vorrichtung zur Rückstellung zwischen der Unterseite der Sitzschale (14) und dem Zwischenstück (2) angeordnet ist und das Zwischenstück (2) in vertikaler Richtung fe­ dernd auf dem Fußteil (1) gelagert ist.

2. Aktivdynamische Sitzvorrichtung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Sitzschale (14) die Form ei­ nes Kugelabschnittes aufweist.

3. Aktivdynamische Sitzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopfteil (7; 25) des Zwi­ schenstücks (2) eine der Unterseite der Sitzschale (14) entsprechende konkave Form aufweist.

4. Aktivdynamische Sitzvorrichtung nach einem der An­ sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrich­ tung zur Rückstellung aus einem in der Achse des Zwischen­ stücks angeordneten elastischen Elements besteht, das ei­ nerseits etwa mittig an der Unterseite der Sitzschale (14) des Sitzteils (3) und andererseits am Zwischenstück (2) be­ festigt ist.

5. Aktivdynamische Sitzvorrichtung nach Anspruch 4, da­ durch gekennzeichnet, daß das elastische Element aus einer Schraubenfeder (15) und/oder einem elastischen Band (55) besteht.

6. Aktivdynamische Sitzvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element vor­ gespannt ist.

7. Aktivdynamische Sitzvorrichtung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet daß die Vorrichtung zur Rückstellung als zentrisch an der Unterseite der Sitzschale (14) ange­ ordnetes Rückstellgewicht (33) ausgebildet ist, welches ei­ ne solche Form und ein solches Gewicht aufweist, daß der Schwerpunkt des aus dem Sitzteil (3) und dem Rückstellge­ wicht (33) bestehenden Systems unterhalb der Ebene liegt, in welcher das Sitzteil gelagert ist.

8. Aktivdynamische Sitzvorrichtung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück (2) einen mit dem Kopfteil (7; 25) verbundenen hohlzylindrischen Fortsatz (6; 24) und einen mit dem Fußteil (1) verbundenen unteren Hohlzylinder (23) oder unteres zylindrisches Teil (5) auf­ weist, welche teleskopartig ineinander greifen, wobei in­ nerhalb der hohlzylindrischen Teile eine Schraubenfeder (8; 35) angeordnet ist.

9. Aktivdynamische Sitzvorrichtung nach einem der vor­ stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwi­ schenstück (2) über ein in jede Richtung biegbares Verbin­ dungselement (22) mit dem Fußteil (1) verbunden ist.

10. Aktivdynamische Sitzvorrichtung nach Anspruch 9, da­ durch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (22) als Schwingmetall ausgebildet ist.

11. Aktivdynamische Sitzvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Fußteil (1) in einer vorbestimmten Höhe über dem Boden einen die seitliche Be­ wegung des Zwischenstücks (2) begrenzenden Anschlag in Form eines geschlossenen Rahmens (21) aufweist.

12. Aktivdynamische Sitzvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Fußteil (1) mehrere über den Umfang des Zwischenstücks (2) verteilt an diese angreifende Rückstellvorrichtungen (27) hat.

13. Aktivdynamische Sitzvorrichtung nach Anspruch 12, da­ durch gekennzeichnet, daß die Rückstellvorrichtungen (27) Zugelemente (28), Umlenkelemente (29) und federnde Elemente (30) aufweisen und daß zumindest Teile der Rückstellvor­ richtungen (27) in einem zu diesem Zweck zumindest teilwei­ se hohl ausgebildeten Basisteil (20) des Fußteils (1) ange­ ordnet sind.