Die Erfindung bezieht sich auf einen Sitz nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 16 sowie auf ein Verfahren zur Ansteuerung eines Sitzes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 17. Als Sitze werden alle Arten von Sitzelementen mit einem Sitz- kissen und gegebenenfalls einer Rückenlehne bezeichnet, beispielsweise Bürostühle, Fahrradsãttel, Sitze in Kraftfahrzeugen, etc.

Aus der deutschen Patentanmeldung 195 47 964.5 ist ein Sitz bekannt, bei dem das Sitzkissen um seine Langes-odeur Querachse verkippbar ist. Durch diese Kippbewe- gungen mit begrenzten kleinen Kippwinkeln werden das Becken einer sitzenden Person und damit die lumbalen Bewegungssegmente der Wirbelsäule bewegt. Auf diese Weise können auch während des ansonsten statischen Sitzvorgangs die Bandscheiben ausreichend Nährstoffe aufnehmen, so daß Rückenbeschwerden, hervorgerufen durch langres Sitzen, minimiert werden. Zur Erzielung einer besse- ren Versorgung der Bandscheiben ist insbesondere eine seitliche Kippbewegung des Beckens besonders geeignet.

Aufgabe der Erfindung ist es, Wege aufzuzeigen, um die beschriebene Kippbewe- gung bei Sitzen, insbesondere Fahrzeugsitzen, zu erzeugen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1,20,21 oder 22 gelöst.

Gemäß Anspruch 1 ist im Bereich des Sitzkissens wenigstens ein Paar von Stell- elementen vorgesehen. Diese beiden Stellelemente sind in einander gegenüberlie- genden Bereichen des Sitzkissens anzuordnen und so anzusteuern, daß sie eine gegenläufige Hubbewegung zwischen einer unteren und einer oberen Position aus- führen. Durch die gegengleiche Aufwärts-und Abwärtsbewegung wird eine Kippbe- wegung um eine Langes-odeur Querachse des Sitzes erreicht. Dabei ist darauf zu achten, daß die Kippachse möglichst nahe an den Sitzbeinhöckern der auf dem Sitzkissen sitzenden Person liegt. Durch die Stellelemente darf nur eine reine Kipp- bewegung erzeugt werden ; eine Auf-und Abwärtsbewegung der sitzenden Person, die eine nachhaltige Beeinträchtigung des Wohlbefindens zur Folge hätte, ist unbe- dingt zu vermeiden.

Selbstverständlich kann in jeder seitlichen bzw. vorderen und hinteren Hälfte des Sitzkissens auch mehr als nur ein Stellelement vorgesehen werden. Bevorzugt wer- den die einander paarweise zugeordneten Stellelemente wechselseitig über einen gemeinsamen Antrieb angesteuert, wobei selbstverständlich auch die individuelle Ansteuerung eines jeden einzelnen Stellelements möglich ist.

Die Ansprüche 2 bis 4 zeigen verschiedene Möglichkeiten der Anordnung der Stell- elemente auf.

Gemäß Anspruch 2 wird die gesamte Sitzfläche gekippt, was vor allem bei Sitzkon- struktionen mit einer steifen Sitzschale umgesetzt werden kann.

Bei der Ausführung der Erfindung nach Anspruch 3 sind die Stellelemente zwischen der Tragstruktur und dem Polsterteil angeordnet. Die Tragstruktur kann ihrerseits befedert ausgebildet sein.

Bei einer Anordnung der Stellelemente unmittelbar im Polsterteil (Anspruch 4) sind nur geringe Änderungen an der Tragstruktur des Sitzes erforderlich. Aufgrund des geringen Abstandes der Stellelemente zu den Sitzhöckern der sitzenden Person erfolgt eine direkte Übertragung der Kippbewegung. Auch können die Stellelemente in direkter Linie unterhalb der Sitzbeinhöcker angeordnet werden. Durch die dazwi- schenliegende Polsterschicht wird die Bewegung der Stellelemente geringfügig

abgefedert und somit die Kippbewegung zur Erhöhung des Sitzkomforts etwas "verwaschen". Allgemein ist bei der Einbringung der Stellelemente darauf zu achten, daß der Sitzkomfort durch die körpernah eingesetzten Stellelemente nur so wenig als mögfich beeinträchtigt wird.

Stellelemente gemäß Anspruch 5 sind besonders einfach im Aufbau und in der An- passung an den jeweiligen Anwendungsfall. Darüber hinaus sind sie kostengünstig herzustellen. Als Stellelemente kommen beispielsweise Elemente mit flexiblenWan- dungen in Frage, z. B. Blasen oder Bälge aus einem gummielastischen Material.

Aufgrund der relativ großen einwirkenden Gewichtskräfte durch die sitzende Person empfiehlt es sich, die Blasen, Bauge, etc. mit einer Gewebeeinlage zu verstärken, In besonderer Weise sind Rollbälge geeignet, da sie ober-und unterseitig ebenflä- chige, steife Begrenzungen zur Anbindung an die Sitzstruktur aufweisen. Gleichwir- kend zu den genannten Stellelementen können auch kurzhubige Zylinder mit starrer Kammerwandung verwendet werden. Derartige Zylinder zeichnen sich durch einen entsprechend großen Durchmesser bei kleinem Verstellweg aus und beanspruchen somit einen Einbauraum, der im wesentlichen dem Platzbedarf balgartiger Stellele- mente entspricht.

Die Stellelemente gemäß Anspruch 5 können mit Luft oder mit einer Flüssigkeit be- trieben werden.

Luftbefüllte Stellelemente sind insbesondere für eine Anordnung im Polsterteil des Sitzkissens geeignet, da sie sich der Form der Sitzhöcker anpassen und nicht den Eindruck einer harten Einlage vermitteln. Wegen der Druck-und Temperaturab- hängigkeit des Luftvolumens in den Stellelementen sind jedoch geeignete Maß- nahmen zur Regelung des Verstellweges der Stellelemente erforderlich, beispiels- weise mittels Wegmessung an den Stellelementen.

Bei Betrieb der Stellelemente mit einem flüssigen Medium kann aufgrund der In- kompressibilität der Flüssigkeit ein definierter und reproduzierbarer Stellweg reali- siert werden, so daß die Steuerung oder Regelung der Stellweges über eine einfa- che Messung des Volumenflusses zum und vom Stellelement erfolgen kann. Auf- grund der Unnachgiebigkeit flüssigkeitsbefüllter Stellelemente ist jedoch eine An-

ordnung unmittelbar in der Polsterung nahe den Sitzhöckern einer sitzenden Person nur mit Einschränkungen möglich.

Gemäß Anspruch 6 wird das Medium für die Stellelemente in separaten Arbeits- kammern bereitgestellt. Mit der Überführung des Mediums aus der ersten Arbeits- kammer in das zugehörige Stellelement wird gleichzeitig das Medium aus dem an- deren Stellelement in die zweite Arbeitskammer abgezogen, so daß sich der erfin- dungsgemäße Gegentakt selbsttätig einstellt. Die Entleerung desjenigen Stellele- ments, das sich in seiner erhöhten Lage befindet, wird durch das Gewicht der sit- zenden Person unterstützt. Die Arbeitskammern sowie der Antrieb für die Volumen- verschiebung können in vorteilhafter Weise außerhalb des unmittelbaren Sitzberei- ches angeordnet sein, so daß innerhalb des Sitzes oder des Sitzkissens nur ein geringer Bauraum benötigt wird.

Gemäß Anspruch 7 kann die Kippbewegung beispielsweise durch einen doppelt- wirkenden pneumatischen oder hydraulischen Zylinder realisiert werden. Bei einem flüssigen Arbeitsmedium kann durch Messung des Kolbenweges ein definierter und reproduzierbarer Arbeitshub der Stellelemente erreicht werden. Anstelle der im Zy- linder gebildeten Arbeitskammern können auch balgförmige Arbeitskammern (Anspruch 8) vorgesehen sein.

Die Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 9 verzichtet auf eigene Arbeits- kammern für das Medium. Hierdurch ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau bei gleichzeitig sehr geringem Bauraumbedarf. Das Medium wird unmittelbar zwischen den beiden Stellelementen hin-und hergepumpt, ohne ein separates Reservoir, aus dem das Medium entnommen bzw. in das das Medium zurückgeführt wird. Somit ergibt sich ein"geschlossenes Pendelsystem"mit einer besonders geringen Füll- menge an Medium.

Als Druckmittelpumpen kommen generell alle bekannten Ausführungsformen von Pumpen in Frage. Bei Einsatz einer Drehschieberpumpe (Anspruch 10) ergibt sich in Verbindung mit einem flüssigen Medium der Vorteil, daß pro Umdrehung der

Pumpe ein meßbares und weitgehend gleichbleibendes Volumen gefördert wird. Durch Erfassung der Drehzahl der Pumpe können die Stellelemente in einfacher Weise angesteuert oder geregelt werden. Auch ist das Anfahren einer gleichblei- benden Mittellage der Stellelementen ohne weiteres möglich. Durch entsprechende Regelung der Drehzahl der Pumpe kann der Verlauf der Stellbewegung über der Zeit beeinflußt werden.

Grundsätzlich kann anstelle einer Drehschieberpumpe auch eine Kolbenpumpe ein- gesetzt werden, die bei Einsatz eines flüssigen Mediums ebenfalls einen meßbaren Volumenstrom fördert. Aufgrund der auftretenden Pulsationen ist die Anwendung von Kolbenpumpen auf kleinere Einzelvolumina beschränkt. Gegebenenfalls sind Mehrkolbenpumpen einzusetzen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind gemäß Anspruch 11 an zwei gegen- überliegenden Bereichen des Sitzkissens jeweils wenigstens zwei Stellelemente übereinander angeordnet, wobei jedes der Stellelemente einen festgelegten Ver- stellweg zwischen den beiden definierten und reproduzierbaren Zuständen "Stellelement voliständig entleert"und"Stellelement vollständig befüllt"ausführen kann. Durch entsprechende Befüllung oder Entleerung der einzelnen Stellelemente können somit stufenförmig verschiedene Stelihöhen angefahren werden. Dies ist erfindungsgemäß ohne Wegmessung, die eine Sensorik erfordern würde, mit be- sonders geringem Aufwand möglich, beispielsweise mit einer einfachen Steuerung über Ventile, die lediglich die beiden Zustãnde"drucklos"bzw."voller Betriebsdruck" erzeugen. Die Anzahl der übereinander angeordneten Stellelemente bestimmt die Anzahl der möglichen Stellpositionen.

Als Stellelemente kommen bevorzugt Elemente mit flexiblen Wandungen in Frage, z. B. Blasen oder Bälge aus einem gummielastischen Material. Aufgrund der relativ großen einwirkenden Gewichtskräfte durch die sitzende Person empfiehlt es sich, die Blasen, Bälge, etc. mit einer Gewebeeinlage zu verstãrken. Bei Verwendung blasenartiger Stellelemente ergibt sich ein sehr geringer Platzbedarf, da die Bau- hoche der Stellelemente im Ausgangszustand lediglich durch die Summe ihrer

Wanddicken bestimmt wird. In besonderer Weise sind auch Rollbãlge geeignet, da sie ober-und unterseitig ebenflächige, steife Begrenzungen zur Anbindung an die Sitzstruktur aufweisen. Gleichwirkend zu den genannten Stellelementen können auch kurzhubige Zylinder mit starrer Kammerwandung verwendet werden. Derartige Zylinder zeichnen sich durch einen entsprechend großen Durchmesser bei kleinem Verstellweg aus und beanspruchen somit einen Einbauraum, der im wesentlichen dem Platzbedarf balgartiger Stellelemente entspricht.

Bei zwei übereinander angeordneten Stellelementen ergeben sich drei definierte Stelihohen : Der druckiose Zustand beider Stellelemente markiert die untere Stel- lung, deren Bauhöhe zum Beispiel bei blasenartigen Stellelementen allein durch die Summe der Wanddicken der beiden Blasen bestimmt wird. Eine mittlere Position ergibt sich durch Druckbeaufschlagung eines der beiden Stellelemente, während das zweite Stellelement drucklos bleibt. Schließlich kann die obere Position durch Druckbeaufschlagung beider Stellelemente definiert angefahren werden. Werden die beiden Stellelemente gleichartig ausgeführt, kann eine mittlere Position angefah- ren werden, die exakt in der geometrischen Mitte zwischen unterer und oberer Posi- tion liegt. Durch eine abwechselnd gegensinnige Ansteuerung der paarweise ange- ordneten Stellelemente in den beiden Sitzkissenbereichen wird eine Verkippung des Beckens um die Längs-oder Querachse des Sitzes erzielt, wie in Anspruch 22 be- schrieben. Selbstverständlich umfaßt die beanspruchte Ansteuerung sinngemäß auch Ausführungsformen mit mehr als zwei übereinander angeordneten Stellelementen.

Bei flüssigkeitsbefüllten Stellelementen ist der Stellweg-entsprechende Gestaltung des Stellelementes vorausgesetzt-weitestgehend unabhängig von der Belastung des Stellelements und der Umgebungstemperatur. Somit lassen sich in besonders einfacher Weise reproduzierbare Stellwege erzielen.

Pneumatische Stellelemente hingegen sind in der Regel einfacher aufgebaut und einfacher anzusteuern als flussigkeitsbefullte Stellelemente. Aufgrund der Kom- pressibilität des gasförmigen Mediums und dessen starker Temperaturabhängigkeit

ist der (maximale) Stellweg jedoch nicht reproduzierbar. Daher wird gemäß An- spruch 12 vorgeschlagen, durch eine zusätzliche Einrichtung am Stellelement des- sen Verstellweg selbsttätig zu begrenzen. Somit wird, unabhängig von der Bela- stung des pneumatischen Stellelements, jeweils ein definierter maximaler Stellweg eingehalten, sofern das Stellelement mit einem Innendruck beaufschlagt wird, der größer ist, als es aufgrund der wirksamen ! nnenf ! äche des Stellelements und der jeweiligen Belastung durch eine sitzende Person notwendig wäre. Damit ist sicher- gestellt, daß ohne zusätzlichen Maßnahmen, wie beispielsweise eine Wegmessung, ein konstanter Verstellweg eingehalten wird.

So sind gemäß Anspruch 13 Wegbegrenzungen im Inneren des Stellelements vor- gesehen. Diese Wegbegrenzungen bestehen bevorzugt aus einem flexiblen, nicht dehnbarem Material. Sie können bei Stellelementen mit Wandungen aus einem Kunststoffmaterial bei der Herstellung unmittelbar mit demStellelement verschweißt werden. Hierdurch ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau und eine kostengün- stige Herstellung.

Alternativ können die-in Verstellrichtung betrachtet-gegenüberliegenden Wandab- schnitte bei Stellelementen aus einem Kunststoffmaterial abschnittsweise miteinan- der verschweißt werden, so daß sich durch diese Verschweißungen ebenfalls eine Wegbegrenzung ergibt (vergleichbar den Absteppungen beispielsweise bei Luftma- tratzen). Daneben sind selbstverständlich auch außenliegende Wegbegrenzungen möglich, wobei die teilweise oder umlaufend ringförmige Umschlingung des Stell- elements beispielsweise durch Bänder aus flexiblem und nicht dehnbarem Material erfolgt. Bevorzugt wird die Wegbegrenzung am Außenumfang des Stellelements zusätzlich fixiert, um ein Abrutschen im drucklosen Zustand des Stellelements zu- verlässig zu verhindern.

Entscheidend ist bei Einsatz eines gasförmigen Druckmittels zum Betrieb derStell- elemente, daß ein ausreichend hoher Druck zur Verfügung steht, um in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Wegbegrenzung unabhängig von der Belastung durch die sitzende Person jeweils konstante Stellwege und damit definierte, begrenzte

Kippwinkel zuverlässig einhalten zu können. Die Ansteuerung der Stellelemente kann über einfach aufgebaute Ventile erfolgen. Eine Sensorik zur Auswertung der jeweils vorliegenden Stetfhöhe ist nicht erforderlich. Außerdem ist bei mehreren Sit- zen, beispielsweise in einem Fahrzeug, eine zentrale Luftversorgung mit einer einzi- gen Druckquelle ausreichend.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann gemäß Anspruch 14 zwischen den Stellelementen beispielsweise der beiden Sitzhälften ein Absperrventil vorgesehen sein, durch das ein Austausch des Mediums zwischen den Stellelementen zuverläs- sig verhindert wird. Eine Aktivierung des Absperrventils erfolgt durch den Benutzer, wenn die Einrichtung zur Erzeugung einer Kippbewegung abgeschaltet ist und das Sitzkissen in einer"schiefen"Lage fixiert werden soll, indem die Stellelemente in unterschiedlicher Höhenposition"arretiert"werden. Durch das Absperrventii wird ein langsames Überströmen des Mediums, z. B. durch Leckverluste in einer Pumpe, verhindert. Eine derartige Anwendung kommt beispielsweise für Sitzbenutzer in Be- tracht, die aus orthopädischen Gründen eine Schiefstellung des Sitzkissens benöti- gen.

Die Ansprüche 15 bis 19 zeigen beispielhaft weitere grundsätzliche Wirkprinzipien von Stellelementen auf. Die genannten Wirkprinzipien können durch einen motori- schen Stellantrieb, beispielsweise einen Elektromotor oder aber auch mit einem Druckmittel umgesetzt werden. Insbesondere Elektromotoren zeichnen sich durch geringen Bauraumbedarf und ihre einfache Ansteuerbarkeit aus. Die motorischen Stellantriebe können mit allen bekannten Übertragungselementen kombiniert wer- den, beispielsweise mit rotatorischen oder linearen Getrieben, Exzentern, Zahn- stangen, etc. Bei Druckmittelantrieb werden aufgrund der besseren Regelungs- möglichkeiten und der höheren Arbeitsdrücke hydraulische Medien bevorzugt.

Die direkte Umsetzung der Stellbewegung über Hebelarme (Anspruch 15) erfordert in den meisten Fällen ein Getriebe zur Kraftübersetzung, wobei sowohl rotatorische als auch lineare Getriebe, je nach Art der Krafterzeugung, denkbar sind.

Spindeltriebe gemäß Anspruch 16 werden von einem Drehmotor angetrieben und wandeln dessen Rotationsbewegung in eine Vertikalbewegung um. Bevorzugt ist eine gemeinsame Antriebswelle für die paarweise angeordneten Stellelemente vor- zusehen. Sinngemäß gilt dies auch für Exzenterantriebe gemäß Anspruch 17 und Hubgestänge gemäß Anspruch 18.

Durch keilförmige Elemente (Anspruch 19), insbesondere keilförmige Scheiben, die gegeneinander verdreht werden, können Höhenänderungen im Bereich der Sitz- höcker der sitzenden Person erreicht werden. Die Keilscheiben können hierbei zur Verringerung der Reibung über Wälzkörper gegeneinander gelagert sein.

Gemäß Anspruch 20 wird die Verkippung des Sitzkissens durch ein einseitig an- greifendes Stellelement realisiert. Diese Verkippung bietet sich insbesondere bei solchen Sitzen an, deren Sitzkissen eine starre"Sitzwanne"aufweist, die als Gan- zes um eine vorgegebene Mittelachse verkippbar ist. Die Verkippung über ein ein- seitig angreifendes Stellelement läßt sich aber auch bei Sitzen mit einem Federkern- Unterbau anwenden, wobei sich in diesem Fall selbsttätig eine Kippachse etwa in der Mitte des Sitzkissens einstellt. Das Stellelement ist bevorzugt außerhalb der Tragstruktur des Sitzkissens angeordnet. Auch eine Anordnung des Stellelements zwischen Tragstruktur und Polsterteil ist möglich. Als Stellelemente kommen bei- spielsweise grundsätzlich alle oben angegebenen Ausführungsformen in Frage.

Wie bereits angesprochen, ergeben sich beim Betrieb der Stellelemente mit einem flüssigen Medium Vorteile hinsichtlich der Steuerung oder Regelung des Stellweges, da über die Messung des Volumenflusses ein definierter Stellweg erreicht werden kann.

Anspruch 21 beschreibt ein Verfahren, mit dem, unabhängig von der Sitzposition oder dem Körpergewicht des Sitzbenutzers, eine jeweils gleichbleibende Mittellage für ein blasenartiges Stellelement (gemäß Anspruch 5) erreicht werden kann.

Bestimmte Bauarten von Pumpen (z. B. Drehschieberpumpen) geben mit jeder Um- drehung eine festgelegte Anzahl meßbarer Impulse ab, mit einem linearen Zusam-

menhang zwischen der Impulsanzahl und der geförderten Flüssigkeitsmenge. Der geförderte F ! üssigkeitsstrom ist jedoch innerhalb bestimmter Grenzen abhängig von verschiedenen Parametern, z. B. Antriebsrichtung der Pumpe, Pump-oder Saugbe- trieb, Höhe des Druckes, gegen den gefördert oder mit dem abgesaugt wird, etc.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in einem geschlossenen System, in dem die Pumpe ein vorgegebenes Flüssigkeitsvolumen zwischen zwei Stellelemen- ten 1 und 2 hin-und herbefördert, zunächst ein Ausgangszustand definiert, bei dem eines der Stellelemente (z. B. das Stellelement 1) gerade vollständig entleert ist.

Dieser Zustand ist anhand des bei entleertem Stellelement auftretenden steilen Druckabfalls in der Pumpe eindeutig zu bestimmen und wird nachfolgend als An- fangswert L12 bezeichnet, mit L ="Stellelement leer"und 12 ="Pumprichtung vom Stellelement 1 in das Stellelement 2". Nachfolgend fördert die Pumpe die Flüssigkeit in das zuvor entleerte Stellelement 2 zurück, bis eine fiktive Mittellage des Stellelements 2 (und damit auch des Stellelements 1) erreicht ist. Hierbei wird die Pumpe mit einer Impulszahl angesteuert, die auf einem Voreinstellwert basiert, so daß für den ersten Zyklus nach der Inbetriebnahme des Systems unter Umständen zunächst noch eine unrichtige ("schiefe") Mittellage erzeugt wird. Anschließend wird das Stellelement 2 vollständig befüllt, wobei als Maß für die vollständige Füllung der Druckabfall im nunmehr vollständig entleerten Stellelement 1 herangezogen wird (Endwert V12 mit V ="Stellelement voll"). Die Anzahl der von der Pumpe gelieferten Impulse N12 zwischen den beiden Werten L12 und V12 wird in einem Datenspei- cher abgelegt.

In gleicher Weise wird für die umgekehrte Pumprichtung vom Stellelement 2 in das Stellelement 1 der Endwert V21 ermittelt. Ausgangspunkt für diese Zählung ist der Anfangswert L21 (entspricht dem Wert V12). Somit erhält man für die zweitePump- richtung eine Impulsanzahl N21.

Nach dem ersten vollständigen Zyklus stehen nunmehr mit N12 und N21 Maßzahlen zur Verfügung, die angeben, wie viele Impulse jeweils für das vollständige Um- pumpen der Flüssigkeit zwischen den beiden Stellelementen erforderlich sind. Die

Maßzahlen N12 und N21 werden mit zuvor empirisch ermittelten Faktoren F12 und F21 multipliziert. Die Faktoren F12 und F21 sind für eine bestimmte ausgeführte Einheit aus Sitz und Stellelementen gleichbleibend. Da die Faktoren F12 und F21 in der Regel nur geringfügig voneinander abweichen, kann für die beiden Pumprich- tungen vereinfachend auch mit einem einheitlichen Faktor F gearbeitet werden.

Durch das Produkt F12 bzw. F21 wird im nachfolgenden Zyklus die exakte geometrische Mittellage der beiden Stellelemente angefahren. Bemerkens- wert ist hierbei, daß dieses Anfahren der Mittellage ohne direkte Wegmessung er- folgen kann, so daß sich das erfindungsgemäße Verfahren durch einen sehr ge- ringen Aufwand auszeichnet. Durch die Maßzahlen N12 und N21 wird die jeweilige Belastung des Sitzes durch den lnsassen berücksichtigt, so daß bereits nach einem einzigen Initialisierungszyklus, in dem die Werte N12 und N21 ermittelt werden, die geometrische Mittellage der Stellelemente exakt eingehalten wird.

Die Sitzbelastung wird maßgeblich vom Körpergewicht des Sitzbenutzers und der Kontaktfläche zwischen dem Sitzbenutzer und dem Sitzkissen bestimmt. Daneben beeinflußt auch die Sitzposition des Sitzbenutzers die Werte N12 und N21, je nach dem, ob die rechte oder linke bzw. die vordere oder hintere Sitzhälfte stärker bela- stet werden. Damit stellt sich gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren das Sy- stem nicht nur auf unterschiedliche Sitzbenutzer, sondern auch dynamisch auf wechselnde Sitzpositionen ein-und desselben Sitzbenutzers ein.

Mögliche Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt und nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt : Fig. 1 ein Sitzkissen mit außerhalb der Tragstruktur angeordneten Stellele- menten, Fig. 2 ein Sitzkissen mit Stellelementen zwischen der Tragstruktur und dem Polsterteil,

Fig. 3 ein Sitzkissen mit in das Polsterteil eingesetzten Stellelementen, Fig. 4 bis 7 Ausführungsbeispiele fluidbetriebener Stellelemente, Fig. 8 bis 10 Ausführungsbeispiele"mechanisch"angetriebener Stellelemente, Fig. 11,12 eine Anordnung eines einzelnen Stellelementes an einem Sitzkissen, Fig. 13,14 Diagramme zur Veranschaulichung der Ermittlung der Werte N12 und N21 zum korrekten Anfahren der Mittellage flüssigkeitsbefüllter Stell- elemente, Fig. 15 eine schematische Darstellung eines weiteren erfindungsgemäßen Stellelements, Fig. 16 eine Anordnung erfindungsgemäßer Stellelemente gemäß Fig. 15 in einem Kraftfahrzeugsitz, Fig. 17 ein tabellarisches Ansteuerungsschema für eine Anordnung von Stellelementen gemäß Fig. 16 und Fig. 18 eine der Fig. 16 entsprechende Anordnung mit zwei Druckquellen.

Fig. 1 zeigt ein Sitzkissen 1, das sich aus einer Tragstruktur 2 und einem Polsterteil 3 zusammensetzt. Der mittlere Teil des Sitzkissens 1 ist als Sitzfläche 4 ausgebildet, während die seitlichen Bereiche 5 wulstförmig gestaltet sind. An der Unterseite der Tragstruktur 2 greifen rechts und links jeweils außenliegend Stellelemente 6 an, die eine Mittellage M sowie eine obere und eine untere Position O bzw. U einnehmen können. Da die Tragstruktur 2 gegenüber einem nicht dargestellten Sitzrahmen oder einer Sitzaufhängung innerhalb bestimmter Grenzen federnd gelagert ist (Aufhängung 8), wird bei einer gegensinnigen Bewegung der rechten und linken

Stellelemente 6 eine Kippbewegung des Sitzkissens um eine Kippachse 7 erzeugt, die in der Längsmittenebene 9 des Sitzkissens 1 liegt.

Fig. 2 zeigt ein Sitzkissen 11, bei dem die Stellelemente 16 zwischen der Tragstruktur 12 und dem Polsterteil 13 angeordnet sind. Hierfür eignen sich vor al- lem flachbauende Stellelemente 16. Die einzelnen Positionen, die die Stellelemente 16 einnehmen können, sind wiederum mit M, O und U bezeichnet. Übergangsbe- reiche 18 zwischen den relativ starr an die Tragstruktur 12 angebundenen Wülsten 15 und der Sitzfläche 14 ermöglichen einen Ausgleich der durch die Stellelemente 16 hervorgerufenen Kippbewegungen. Die Tragstruktur 12 kann ihrerseits befedert sein, wie in Fig. 2 anhand der gestrichelt dargestellten Federn 17 veranschaulicht.

Fig. 3 zeigt eine weitere Möglichkeit der Einbringung von Stellelementen 26 in ein Sitzkissen 21, das sich wiederum aus einer Tragstruktur (nicht dargestellt) und einem Polsterteil 23 zusammensetzt. Die Stellelemente 26 sind bevorzugt als luft- gefüllte Blasen oder flachbauende Rollbälge ausgeführt. Sie können in das Poster- teil eingelegt oder eingeklebt oder auch vom Material des Polsterteils 23 umschäumt sein.

Die Fig. 4 bis 7 zeigen verschieden Möglichkeiten des Antriebs von Stellelementen über ein flüssiges oder gasförmiges Medium.

In Fig. 4 ist ein doppeltwirkender Zylinder 40 dargestelit, der über Verbindungslei- tungen 41 Stellelemente 46a und 46b ansteuert. Der Zylinder weist eine erste und eine zweite Arbeitskammer 42 bzw. 43 auf, die durch einen Kolben 44 voneinander getrennt sind. Über eine Kolbenstange 45 kann der Kolben verschoben werden, wobei sich die Volumina der beiden Arbeitskammern 42 bzw. 43 in gegensinniger Weise vergrößern bzw. verkleinern. Eine zweite Kolbenstange 47 stellt die Volu- mengleichheit in den beiden Arbeitskammern 42 und 43 sicher. Mit der linearen Be- wegung des Kolbens 44 (Weg s) wird der Füligrad des linken bzw. rechten Stell- elements 46a, 46b ebenfalls kontinuierlich verändert.

Ais Stellelemente 46a und 46b sind beispielhaft links und rechts unterschiedliche Ausführungsformen dargestellt, wobei bei einer ausgeführten Anlage selbstver- ständlich beidseitig identische Stellelemente vorzusehen sind. Das Stellelement 46a ist als blasenförmiges Gebilde mit allseitig flexiblen Wandungen 48 ausgebildet, während das Stellelement 46b von einem rolibalgartigen Gebilde mit einer oberen und einer unteren Deckplatte 49 bzw. 50 sowie einem gummielastischen Rollbalg 51 gebildet wird.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 5 sind die Arbeitskammern 62 und 63 in einem Ge- häuse 60 aufgenommen und werden von Blasen oder Rollbälgen gebildet, die über Verbindungsleitungen 61 an nicht dargestellte Stellelemente angeschlossen sind. Das Gehäuse 60 führt einen Schieber 64, der parallel zu den seitlichen Begren- zungswänden 65 des Gehäuses 60 verschoben werden kann (Weg s).

Bei der alternativen Ausführungsform gemäß Fig. 6 sind die beiden Arbeitskammern 72 und 73 in einem im Querschnitt etwa V-förmigen Gehäuse 70 angeordnet. Eine Schwenkplatte 74 ist an der Schnittlinie der beiden Begrenzungswände 75 des Gehäuses 70 schwenkbar gelagert (Schwenkachse 71), so daß die Platte 74 bei einer Krafteinleitung z. B. am Angriffspunkt 77 oder einer Drehmomenteinleitung an der Schwenkachse 71 verstellt werden kann (Schwenkwinkel a).

Die Stellelemente gemäß der Fig. 4 bis 6 werden über voneinander getrennte Fluid- kreise jeweils gegengleich verstellt. Die Verstellung kann beispielsweise über einen hin-und hergehenden Linearantrieb, einen Exzenterantrieb, etc. erfolgen. Bei Ein- satz flüssiger Medien werden belastungsunabhängig nahezu gleichbleibende Stell- wege an den Stellelementen erreicht. In allen Fällen ist ein Reservoir (Arbeitskammern 42,43 bzw. 62,63 bzw. 72,73) vorgesehen, über das die zuge- hörigen Stellelemente befüllt bzw. entleert werden.

Im Unterschied hierzu sind die Stellelemente 86a und 86b gemäß Fig. 7 über eine Drehschieberpumpe 80 unmittelbar miteinander verbunden und werden gegensinnig

mit Druck beaufschlagt. Die Drehschieberpumpe 80 weist mehrere Kammern 81 auf, die ein definiertes Kammervolumen fördern. Die einzelnen Kammern 81 sind über radial bewegliche Schieber 82 voneinander getrennt und gegenüber dem Pum- pengehäuse 83 abgedichtet. Durch die in Fig. 7 gezeigte Anordnung kann auf se- parate Kammern zur Bereitstellung des Arbeitsmediums verzichtet werden, wodurch sich eine besonders kompakte Bauweise ergibt. Die Drehschieberpumpe 80 kann beispielsweise von einem Elektromotor angetrieben werden, dessen Drehzahl über einen Hallsensor erfaßt wird, so daß bei Förderung flüssiger Medien derSteliweg an den Stellelementen 86a und 86b in einfacher Weise gesteuert oder geregelt werden kann.

In einer der Verbindungsleitungen 88 ist ein in beiden Strömungsrichtungen wirken- des Absperrventil 89 vorgesehen, mit dem ein Austausch des Mediums zwischen den beiden Stellelementen 86a und 86b unterbunden werden kann, um eine stati- sche"Schiefstellung"des Sitzkissens des Fahrzeugsitzes zu erzielen. Die Schief- stellung wird beispielsweise dadurch erreicht, daß das im stromlosen Zustand sper- rende Ventil 89 kurzzeitig bestromt wird, so daß über die Leckspalte der Drehschie- berpumpe 80 unter der Gewichtskraft und ggf. einer bewußt beeinflußten Gewichts- verteilung des Sitzbenutzers ein Leckstrom fließt und sich die gewünschte Schieflage einstellt.

Fig. 8 zeigt Stellelemente 96, die jeweils eine Spindelmutter 91 und eine Spindel 92 aufweisen. Beide Stellelemente 96 werden über eine Antriebswelle 93 von einem Elektromotor 90 angetrieben. Die Spindelmuttern 91 setzen die Rotationsbewegung der Welle 93 in eine Vertikalbewegung der plattenförmigen Übertragungselemente 94 um. Die Spindelmuttern 91 sind über Federn 95 gegenüber dem Sitzaufbau 98 abgestützt. Die Paarungen"Spindelmutter 91-Spindel 92"weisen je Sitzkissen- hälfte ein rechts-bzw. Iinksgängiges Gewinde auf, um bei Rotation der Welle 93 eine gegensinnige Bewegung der beiden Übertragungsplatten 94 zu erreichen.

Fig. 9 zeigt Hebelanordnungen 101, mit denen eine direkte Krafteinleitung auf Über- tragungsplatten 104 erfolgt. Die Übertragungsplatten 104 sind beispielsweise direkt

unterhalb der Sitzhöcker einer sitzenden Person angeordnet, wobei eine ausrei- chend dicke Schicht des Polstermaterials des Sitzkissens einen hohen Sitzkomfort sicherstellt. Die Hebel 101 sind über Lagerstellen 102 am Sitzaufbau gelagert. Die Krafteinleitung erfolgt an den Stellen 103, wie beispielsweise anhand der Pfeile F dargestellt, wodurch sich die Höhenlage der gelenkig am Endabschnitt 105 des He- bels 101 angeordneten Übertragungsplatten 104 gegensinnig ändert.

Die Stellelemente 116 gemäß Fig. 10 sind als Scherenhubgestänge ausgebildet. Sie bestehen aus einer unteren und einer oberen Schere 111 bzw. 112, die über einen Seilzug 113 bewegt werden. Bei einer Verkürzung des Seilzuges 113 am linken Stellelement 116 gemäß dem Pfeil 117 werden die Scheren 111 und 112 in Rich- tung ihrer zusammengeklappten Lage überführt, wodurch die Übertragungsplatte 114 nach oben verlagert wird (Pfeil 119). Die Verstellung des Seilzuges 113 erfolgt über einen hin-und hergehenden Antrieb 110, der an den beiden Stellelementen 116 jeweils eine gegenläufige Bewegung erzeugt. Parallel zur Anhebung der rech- ten Stellelement 116 wird die linke Stellelement 116 durch die Gewichtskraft der sitzenden Person und/oder eine Feder 118 gegengleich in eine abgesenkte Lage überführt.

Die Figuren 11 und 12 zeigen ein Sitzkissen 201, an dessen einer Seite ein einzel- nes Stellelement 206 angreift. In der dargestellten Ausführungsform besteht das Stellelement 206 aus einem Exzenterantrieb im linken rückwärtigen Bereich des Sitzkissens 201. Das Sitzkissen 201 weist eine starre Tragstruktur 202 auf, die über Federn 207 mit ihren hinteren Anbindungspunkten 208 an zwei hinteren Sitzschie- nenabschnitten 210 und über einen vorderen Anbindungpunkt 211 an einem mittle- ren vorderen Sitzschienenabschnitt 212 gelagert ist. Durch diese "Dreipunktlagerung"ergibt sich bei der dargestellten einseitig eingebrachten Stell- bewegung über den Exzenterantrieb 206 eine Verkippung des Sitzkissens 201 um die Kippachse 207.

Die Fig. 13 und 14 veranschaulichen ein erfindungsgemäßes Verfahren zum An- fahren einer geometrischen Mittellage bei flüssigkeitsbetriebenen Stellelementen, wie beispielsweise den Stellelementen 86a und 86b aus Fig. 7.

In Fig. 13 ist mit einer durchgezogenen Linie der Stellweg s des erstenStellelements 86a über der Zeit t aufgetragen. Hierzu gegenphasig verläuft der mit gestrichelter Linie angegebene Stellweg s des zweiten Stellelements 86b. Durch die dargesteliten Wegverläufe wird die in der Patentanmeldung 195 47 964.5 beschriebene Kippbewegung des Sitzkissens erzeugt, die eine Bewegung der lumbalen Ab- schnitte der Wirbelsäule einer sitzenden Person erwirkt. Die einzelnen Phasen der Kippbewegung des Sitzkissens um die Kippachse 7 sind in Fig. 13 symbolisch ver- anschaulicht.

Ausgehend von einem unbefüllten Zustand L wird das Stellelement 86a zunächst so weit mit Flüssigkeit befullt (Fulldauer tF), daß sich eine Mittellage M (halber maxi- maler Stellweg) einstellt. Nach einer Haltedauer tH wird das Stellelement 86a voll- standing mit der Flüssigkeit befüllt (Zustand V). Anschließend wird der Füllgrad so weit reduziert, daß sich wiederum die Mittellage M einstellt, um nachfolgend im letz- ten Abschnitt des Zyklus den Ausgangszustand L wieder anzufahren. Die Füll-Hal- tedauer tF bzw. tH sind im gewählten Beispiel während der einzelnen Phasen des Zyklus gleich groß und über der Zyklusdauer gleichbleibend. Beispielsweise betra- gen tF bzw. tH 10 Sekunden, so daß sich eine Zyklusdauer von insgesamt 80 Se- kunden ergibt.

In Fig. 14 ist die Anzahl N der an der Pumpe, beispielsweise einer Drehschieber- pumpe 80, auftretenden Impulse über der Zeit t aufgetragen. In der ersten Hälfte des Zyklus fördert die Pumpe 80 die Flüssigkeit vom Stellelement 86a in das Stellele- ment 86b (durchgezogene Linie im linken Teil des Diagramms), während in der zweiten Zyklushälfte die Pumprichtung umgekehrt verläuft (gestrichelte Linie im rechten Teil des Diagramms).

Ausgehend von einer im vorangegangenen Zyklus ermittelten Impulszahl N12, die der vollständigen Füllung des Stellelements 86a entspricht, wird das Stellelement 86a zu Beginn des neuen Zyklus bis zum Wert F12 N12 befüllt. Damit ist die geo- metrische Mittellage M des Stellelements 86a erreicht. Anschließend wird das Stell- element 86a vollends befüllt, wobei als Maß für die vollständige Befüllung ein signi- fikanter Druckabfall in der Pumpe 80 herangezogen wird. Dieser Druckabfall stellt sich mit der synchron erfolgenden, vollständigen Entleerung des Stellelements 86b ein.

In der zweiten Hälfte des Zyklus wird die Flüssigkeit aus dem Stellelement 86a wie- der abgezogen, mit entsprechender Verweildauer in der Mittellage M. Dieses Ent- leeren des Stellelements 86a wird über die Befüllung des Stellelements 86b (gestrichelte Linie) gesteuert, wobei ein aus dem vorherigen Zyklus übernommener Wert N21 in Verbindung mit dem spezifischen Faktor F21 in gleicher Weise die Ein- haltung der Mittellage M gewährleistet.

Die Faktoren F12 und F21 (im vorliegenden Beispiel etwa 0,4) werden hersteller- seitig ermittelt und verändern sich über der Lebensdauer des Sitzsystems nicht nennenswert. in einem Folgezyklus, der sich an den in Fig. 13 und 14 dargestellten Ablauf an- schließt, werden die neu ermittelten Werte N12 und N21, die für die vollständige Befüllung der beiden Stellelemente 86a, 86b erforderlich waren, verwendet, das heißt, in jedem nachfolgenden Zyklus werden die Werte N12 und N21 durch aktuelle Werte aus dem vorangegangenen Zyklus ersetzt.

Die Figuren 15 bis 18 zeigen eine weitere Ausgestaltung der Erfindung. In Figur 15 ist ein Stellelement 301 mit flexiblen Wandungen 302 (Figur 15) und einer Luftzufüh- rung 303 dargestellt. Im drucklosen Zustand des Stellelements 301 (gestrichelte Linien) liegen die obere und die untere Wandung 304 bzw. 305 des Stellelements unmittelbar aufeinander. Im druckbeaufschlagten Zustand (durchgezogene Linien) sind die beiden Wandungen 304 und 305 zueinander beabstandet und bilden einen

blasenförmigen Körper. Im Inneren des Stelielements 301 sind zwei Stege 306 vor- gesehen, die mit den Wandungen 304 und 305 des Stellelements 301 verschweißt sind. Die Stege 306 bestehen aus einem flexiblen, jedoch nicht dehnbaren Kunst- stoffmaterial und bilden eine Wegbegrenzung in Richtung des Stellweges s. Über die Luftzuführung 303 wird ein konstanter innendruck p, bereitgestellt, dessen Kraft- wirkung eine maximale äußere Gewichtsbelastung überwiegt. Durch die Stege 306 wird erfindungsgemäß auch bei einer geringeren Belastung G der Stellweg s auf den Wert smax begrenzt. Der drucklose Zustand des Stellelements 301 repräsentiert den Ausgangsweg S, in, dessen Betrag durch die Wanddicken der Wandungen 304 und 305 bestimmt wird.

Gemäß Fig. 16 sind in einem Sitzkissen 310 eines Kraftfahrzeugsitzes je Sitzhälfte jeweils zwei übereinander angeordnete Stellelemente 311 a, b bzw. 311c, d ange- ordnet. Die einzelnen Stellelemente 311 a bis 311d sind dem Stellelement 301 ver- gleichbar aufgebaut und über Luftzuführungen 313 und Ventile 320 mit einer Druckquelle 322 verbunden. Die Ventile 320 werden über eine Steuereinrichtung 321 angesteuert. Die Stellelemente 311 a bis 311d sind im Sitzkissen 310 jeweils unterhalb der Sitzhöcker 323 des Beckens 324 einer auf dem Sitzkissen 310 sitzen- den Person angeordnet.

Über die Ventile 320 werden die Stellelemente 311 a bis 311 d entweder drucklos ge- schaltet oder mit dem Betriebsdruck p, beaufschlagt. Dementsprechend nehmen die Stellelemente 311 a bis 311d zwei exakt definierteStelihöhen smjn bzw. smax (analog Fig. 15) ein. Durch die Anordnung zweier Stellelemente 311 a, b bzw. 311 c, d über- einander können über die Ventile 320 und die Steuereinrichtung 321 je Sitzkissen- seite drei Positionen O, M und U angefahren werden. Bei einer Ablaufsteuerung gemäß Fig. 17 wird eine Kippung des Beckens 324 um eine Kippachse 325 erreicht. Die beiden strichpunktierten Linien 326 veranschaulichen die beiden entge- gengesetzten maximalen Kipplagen des Beckens 324, während die gestrichelte Li- nie 327 die Mittellage des Beckens 324 darstellt, bei der je Sitzkissenseite jeweils nur ein Stellelement 311 a oder 311b bzw. 311c oder 311d mit Druck beaufschlagt ist.

In Fig. 18 ist eine Stelleinrichtung mit zwei separaten Druckquellen 332 dargestellt, die über Luftzuführungen 333 Stellelemente 331 a bis 331 d versorgt. Jede der Druckquellen 332 verbindet jeweils ein Stellelement der einen Sitzhäifte mit einem Stellelement der anderen Sitzhälfte. Die beiden Druckquellen 332 arbeiten dabei gegenphasig, so daß die Stellelemente 331 a, b und 331 c, d jeweils einer Sitzhälfte gegensinnig mit Druck beaufschlagt werden und sich insgesamt eine Kippbewegung ergibt wie in Fig. 16 dargestellt.