<Desc/Clms Page number 1>
Elastischer Bauteil für Polsterungen, Aufhängungen u. dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf elastische Bauteile, die für Polsterungen, wie beispielsweise Sitz- kissen, Rückenlehnen u. dgl., oder für Aufhängungen, Abstützungen und ähnliche Zwecke angewendet werden können, und befasst sich im besonderen mit Massnahmen, die günstige Gebrauchseigenschaften solcher Bauteile sicherstellen.
Elastische Bauteile der angegebenen Art sollen unter Belastung ein den Erfordernissen des jeweiligen
Verwendungsfalles angepasstes Verhalten zeigen. Um das Verhalten einer Polsterung aus elastischem Material in einem gewünschten Sinne zu beeinflussen, kann die Polsterung aus mehreren Lagen aufgebaut werden, die nicht ebenflächig aufeinanderliegen, sondern Hohlräume einschliessen, die bei der Belastung zu einer zusätzlichen Deformation der Po Isterlagen führen. So sind bereits elastische Polsterungen bekannt, die aus drei übereinandergeschichteten Lagen bestehen, wobei die beiden äusseren Lagen die mittlere Lage nur in örtlich begrenzten Bereichen berühren und diese Berührungsbereiche an den beiden Seiten der mittleren Lage gegeneinander versetzt sind.
Bei dieser bekannten Polsterung steht die mittlere Lage, die im unbelasteten Zustand ebenflächig ist, bei Belastung der Polsterung aber unter der verformenden Einwirkung von gegen sie gerichteten Vorsprüngen der äusseren Lagen steht, so dass sie wellenartig verformt und dabei auf Zug beansprucht wird.
Diese Polsterung erfordert aber relativ komplizierte Formteile, und beim Zusammenbau der einzelnen Lagen muss auf eine geeignete relative Versetzung der mit den Vorsprüngen versehenen Aussenlagen geachtet werden.
Ferner sind zweilagige, elastische Polsterungen bekannt, bei denen eine Lage von vornherein eine Wellung aufweist, die allerdings im wesentlichen nur dazu dient, an der Unterseite des Bauteiles einseitig offene Hohlräume zu schaffen. Diese Bauweise einer Polsterung ermöglicht nur eine beschränkte Beeinflussung des Verhaltens der Polsterung unter Belastung. Überdies ist diese Polsterung nur einseitig verwendbar.
In vielen Verwendungsfällen ist ein solches Verhalten eines belasteten elastischen Bauteiles günstig, dass sich beim Zusammendrücken des Bauteiles eine progressive Zunahme der elastischen Reaktionskraft ergibt, obgleich der Bauteil aus einem elastischen Material mit gleichmässiger Steifigkeit besteht. Häufig müssen die Eigenschaften des elastischen Materials auch in anderer Weise ergänzt werden, um einen elastischen Bauteil zu erhalten, der den jeweiligen Anforderungen genügt.
Die Erfindung befasst sich nun mit der Aufgabe, elastische Bauteile für Polsterungen, Aufhängungen u. dgl. zu schaffen, die so aufgebaut sind, dass sie unter Vermeidung der Nachteile der geschilderten bekannten mehrlagigen Polsterausführungen bei Belastung ein vorgegebenes Verhalten zeigen, das sich vom typischen Verhalten des in jedem einzelnen Falle verwendeten Materials unterscheidet.
Ein gemäss der Erfindung ausgebildeter elastischer Bauteil hat drei geschichtete Lagen, wobei die beiden äusseren Lagen die mittlere Lage nur in örtlich begrenzten Bereichen berühren und diese Berührungsbereiche an den beiden Seiten der mittleren Lage gegeneinander versetzt sind, unterscheidet sich aber von gleichartigen bekannten Ausführungen dadurch, rlass die mittlere Lage aus elastischem Material besteht und abwechselnd aufeinanderfolgende Abschnitte aufweist die im Ruhezustand bezüglich der aus elastischem oder nichtelastischem Material bestehenden äusseren Lagen gegensinnig geneigt sind.
Im besonderen kann der erfindungsgemässe flachgestreckte elastische Bauteil eine mittlere Lage von
<Desc/Clms Page number 2>
im wesentlichen gleichbleibender Dicke aufweisen, die zickzack-oder wellenartig geformt ist. Diese Lage bildet dann eine geschlossene Reihe von Abschnitten, die in- einer bestimmten Richtung in bezug auf die vertikal angenommene Belastungsrichtung geneigt sind und mit andern Abschnitten abwechseln, die in bezug auf diese Richtung gegensinnig geneigt sind. Die geneigten Abschnitte üben eineWiderstandswirkung aus und können daher bei Zunahme der Belastung, der die Polsterung od. dgl. ausgesetzt ist, proportional zunehmende Änderungen ihrer Neigung gegenüber der Vertikalebene erleiden (und umgekehrt), so dass sich die Vertikalkomponente der relativen Druckbeanspruchung ändert.
Ferner kann ein erfindungsgemässer Bauteil so ausgeführt werden, dass die mittlere Lage mehrere parallel nebeneinander liegende gewellte Zonen aufweist, die voneinander durch Scheidewände getrennt sind, wobei die Wellungen benachbarter Zonen gegeneinander versetzt sind.
Zur Erhöhung der Deutlichkeit wird in der nachfolgenden Beschreibung und in den Patentansprüchen die Bezeichnung"Wellung"verwendet, um die Formgebung der mittleren Lage oder Zwischenlage zu be- zeichnen, die schematisch im Querschnitt senkrecht zu den Erzeugenden durch eine reguläre Wellenlinie oder vorzugsweise durch eine gebrochene Linie (Zickzacklinie) dargestellt werden kann, in der jeder Ab- schnitt an seinen Enden mit dem zugekehrten Ende der benachbarten, gegensinnig geneigten Abschnitte in Berührung steht und so einen widerstandsfähigen geneigten Teil der Zwischenlage bildet. Die Aussen- lagen stützen sich dann an den Kuppen der Wellung der Zwischenlage ab und sind zumindest mit den oberen und unteren Kuppen der Wellung fest verbunden.
Die Zwischenlage besteht aus elastischem Schaumstoff, z. B. Schaumgummi, expandiertem Poly- urethan oder Schaumkunstharz. Die beiden Aussenlagen können aus gleichartigem Material oder aber aus kompaktem Material, wie Gewebe, gummiertem Gewebe, Gummiplatten oder Platten aus Kunstharz od. dgl., bestehen.
Die Erfindung soll nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung an Ausführungsbeispielen genauer erläutert werden. Die Fig. la-tic zeigen im schematischen Querschnitt drei verschiedene Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemässen flachen elastischen Bauteiles mit einer gewellten Zwischenlage. Fig. 2 stellt perspektivisch einen Bauteil dar, bei dem die Zwischenlage in Zickzackform gewellt ist. Fig. 3 zeigt in ähnlicher Weise eine abgewandelte Ausführungsform. Das Diagramm nach Fig. 4 erläutert das Verhalten von Schwamm-oder Schaumgummi und eines elastischen Bauteiles nach den Fig. 1 - 3, bei dem die Zwischenlage aus diesem Material besteht.
Der in Fig. la dargestellte elastische Bauteil besteht aus einer gewellten Zwischenlage l, die von zwei Aussenlagen 2 und 3 eingeschlossen ist. Die Wellung der Zwischenlage 1 ist im dargestellten Beispiel zickzackförmig, so dass die Zwischenlage im Querschnitt eine Reihe von geraden Abschnitten 4, 5 usw. bildet. Die aufeinanderfolgenden Abschnitte 4, 5 schliessen einen Winkel ci mit einer vertikalen Linie 6 ein, welche die Belastungsrichtung angibt, und bilden somit die geneigten, widerstandsfähigen Elemente des Bauteiles. Die Zwischenlage ist an den Kuppen 7 mit den Aussenlagen fest verbunden.
Wenn auf den Bauteil eine verteilte Last einwirkt, so wird mit zunehmender Belastung der Neigungswinkel der Segmente 4 und 5 in bezug auf die vertikale Linie 6 grösser, und der Bauteil nimmt mehr und mehr an Steifigkeit ab, bis der erwähnte Winkel ce den Grenzwert von etwa 900 annimmt. In diesem Zeitpunkt kann das gestauchte elastische Material nur noch weiter zusammengedrückt werden, und der Bauteil wird sodann steif.
Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1b und 10 ist die Zwischenlage 1 mit einem regulären Wellenprofil ausgebildet. Genauer gesagt, sind bei der Ausführungsform nach Fig. 1b die Aussenflächen der Abschnitte 4, 5 nur zwischen den Wellenkuppen ebenflächig und gehen dann an den Kuppen in gleichsinnig gekrümmte Flächen über, während bei der Ausführungsform nach der Fig. 1c die Aussenflächen der Abschnitte 4, 5 gegensinnig gekrümmt sind, so dass die widerstandsfähigen Elemente an ihren Enden minimalen Querschnitt haben.
Fig. 2 zeigt perspektivisch einen elastischen Bauteil, dessen Zwischenlage gemäss Fig. la ausgebildet ist.
Die Zwischenlage 1 aus elastischem Schwammstoff kann durch Formung oder durch Materialabhebung von einer geeignet geformten Platte oder auch nach andern Verfahren hergestellt werden. Diese Zwischenlage kann an den oberen und unteren Kuppen der Wellung fest mit den beiden Aussenlagen 2 und 3 verbunden werden. Die Aussenlagen können aus dichtem elastischem Material oder auch aus Schwammstoff bestehen. Zur Verbindung können bekannte Bindemittel oder Verbindungsmethcden angewendet werden. Die Bauteile können auch einstückig in Formen oder mittels eines Extruders hergestellt werden.
Fig. 3 zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel, bei dem die Zwischenlage 1 nicht durchgehend mit der gleichen Weilung versehen ist, sondern sich aus gewellten Zonen 1'. 1" zusammensetzt, die unter
EMI2.1
<Desc/Clms Page number 3>
3 bezeichnet und an den unteren und oberen Kuppen 7 der Wellungen l'und 1" der Zwischenlage 1 sowie an den oberen und unteren Stirnflächen 7'der Scheidewände 11 befestigt.
Im Diagramm nach Fig. 4 ist auf der Ordinatenachse die Belastung Q und auf der Abszissenachse die perzentuelle Verformung aufgetragen. Im Diagramm sind die Verformungskurve m von Schwammgummi und die Verformungskurve n eines elastischen Bauteiles der in den Fig. 1 - 3 dargestellten Art aufgetragen, bei dem die Zwischenlage aus Schwammgummi gleicher Dichte besteht. Der erfindungemässe Bauteil zeigt ein Verhalten, das stark von der Art des für die Zwischenlage verwendeten elastischen Materials abhängt, aber auch von der Formgebung, Grösse und Neigung der widerstandsfähigen geneigten Elemente in bezug auf die Vertikale sowie von der Verteilung und der Gestalt dieser Elemente.
Jede Änderung einiger oder aller dieser Parameter sowie eine Änderung der Dichte des verwendeten elastischen Materials führt zu
EMI3.1
Aufhängungen usw. auch durch Schichtung einer Reihe von erfindungsgemässen Bauteilen hergestellt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elastischer Bauteil für Polsterungen, Aufhängungen u. dgl., der drei geschichtete Lagen umfasst, wobei die beiden äusseren Lagen die mittlere Lage nur in örtlich begrenzten Bereichen berühren und diese Berührungsbereiche an den beiden Seiten der mittleren Lage gegeneinander versetzt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Lage (l) aus elastischem Material besteht und abwechselnd autemanderfolgende Abschnitte (4, 5) aufweist, die im Ruhezustand bezüglich der aus elastischem oder nichtelastischem Material bestehenden äusseren Lagen (2, 3) gegensinnig geneigt sind.