AT503962B1

AT503962B1 - Aufblasbarer formkörper

Info

Publication number: AT503962B1
Application number: AT13672006A
Authority: AT
Inventors: Andreas Braunboeck; Alexander Munninger
Original assignee: Andreas Braunboeck; Alexander Munninger
Priority date: 2006-08-14
Filing date: 2006-08-14
Publication date: 2008-02-15
Also published as: DE102007036843A1; AT503962A4

Description

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Die Erfindung betrifft einen aufblasbaren Formkörper mit einer schlauchförmigen Hülle, die als in sich geschlossener Schlauch ausgebildet ist und die aus einer flexiblen Außenhülle mit großem Elastizitätsmodul aufgebaut ist, in der mindestens eine flexible, luftdichte Innenhülle mit kleinem Elastizitätsmodul aufgenommen ist, wobei an der Außenhülle Befestigungsmittel für 5 eine lösbare Befestigung einer Plane vorgesehen sind, die durch die Hülle aufgespannt wird.

Es ist bekannt, dass aus einer schlauchförmigen Hülle stabile Formkörper hergestellt werden können, wenn die Hülle mit ausreichendem Druck beaufschlagt wird. So ist es beispielsweise aus der AT 413.614 B bekannt, eine Halterung für ein Plakat oder dergleichen aus einem auf-io blasbaren Hohlkörper herzustellen. Dabei handelt es sich um ein zweidimensionales Gebilde, das in aufgeblasenem Zustand eine vorbestimmte Form einnimmt. Solche Formkörper sind für vielerlei Einsatzzwecke hervorragend geeignet, jedoch nicht an unterschiedliche Einsatzzwecke anpassbar. 15 Verschiedene aufblasbare Formkörper für spezielle Einsatzzwecke sind weiters aus der DE 22 257 84 A und aus der EP 1 006 504 A2 bekannt. Auch diese Formkörper sind nicht für verschiedene Aufgaben ersetzbar.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Formkörper der obigen Art so weiterzubilden, 20 dass eine größere Variabilität erreicht wird und eine größere Vielfalt von Einsatzbereiten erschlossen werden kann.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die schlauchförmige Außenhülle mindestens einen durch einen entsprechenden Zuschnitt gebildeten, vorgegebenen Winkel und mindestens ein 25 Gelenk aufweist, und dass die Innenhülle aus mehreren Luftkammern besteht, von denen mindestens eine über den Winkel verlaufend angeordnet ist.

Als Winkel wird im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung eine Stelle bezeichnet, an der sich die Achse der Hülle um ein vorbestimmte Maß ändert. Der Winkel ist durch den Zu-30 schnitt der Außenhülle vorgegeben und stellt sich beim Aufblasen selbsttätig ein. Eine Veränderung des Winkels ist nur durch Aufbringen von Kräften oder Momenten in geringfügigem Ausmaß möglich. Als Gelenk wird hingegen eine Stelle bezeichnet, an der die Hülle innerhalb bestimmter Grenzen beliebig und unter relativ geringer Kraftanwendung abgewinkelt werden kann. Die Grenzen sind vor allem im spitzwinkeligen Bereich gegeben, d.h., dass der Innenwinkel 35 nicht beliebig klein gemacht werden kann. Je nach Durchmesser der Hülle liegt ein solcher minimaler Innenwinkel bei etwa 30°. Die Plane ist so an die Hülle angepasst, dass die einzelnen Randabschnitte den jeweiligen Längen der Abschnitte zwischen den Winkeln und Gelenken der Hülle entspricht, wobei insbesondere die Ecken der Plane, die in zusammenbebautem Zustand in den Winkeln liegen, den gleichen Öffnungswinkel aufweisen wie die Winkel. 40

Topologisch gesehen, bildet die Hülle somit einen Torus, d.h. ein in sich geschlossenes Rohr. Durch die Verbindung der Hülle mit der Plane wird diese in aufgeblasenem Zustand in einer vorbestimmte dreidimensionale Form gebracht, um die gestellten Anforderungen erfüllen zu können. Ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, dass die Hülle aus einer durch-45 gehenden Außenhülle besteht, in der eine aus mehren Abschnitten bestehende Innenhülle angeordnet ist. Die Außenhülle weist dabei einen hohen Elastizitätsmodul auf und ist vorzugsweise beschränkt luftdurchlässig. Die Innenhülle ist dünn und flexibel und besitzt einen kleinen Elastizitätsmodul. Durch diese Kombination wird erreicht, dass die Innenhülle auch bei hohen Innendrücken mechanisch relativ wenig belastet wird und dass die Hülle insgesamt in aufgebla-50 senem Zustand sehr steif ist. Obgleich die Hülle an jeder beliebigen Stelle in einem gewissen Ausmaß durch die Plane gekrümmt werden kann, sind Gelenke vorgesehen, um vordefinierte Knickstellen zu ergeben. Auf diese Weise ist es möglich, verschiedene dreidimensionale Formen herzustellen, wobei die Variabilität im Wesentlichen nur durch die Lage der Winkel und Gelenke beschränkt ist. 55 3 AT 503 962 B1

Vorzugsweise ist der Winkel durch eine Verbindungsnaht zwischen zwei Abschnitten der Außenhülle gebildet, die auf Gehrung zugeschnitten sind. Dies ermöglicht eine besonders einfache Herstellung der Außenhülle. Alternativ dazu kann ein durchgängiger Abschnitt der Außenhülle durch Abnäher zu einem Winkel ausgeformt werden. Weitgehende Faltenfreiheit im Bereich der Winkel kann dadurch erreicht werden, dass im Bereich des Winkels die Innenhülle dem Winkel entsprechend ausgebildet ist. Auch hier kann die entsprechende Form durch das Zusammenfügen von Abschnitten gebildet werden, die auf Gehrung zugeschnitten sind.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass die Innenhülle aus voneinander getrennten Abschnitten besteht, die die Luftkammern bilden. Die einzelnen Abschnitte der Innenhülle können leicht und kostengünstig hergestellt werden und in die Außenhülle eingebaut werden. Insbesondere ist bei dieser Ausführungsvariante der Erfindung eine Serienfertigung von Standardteilen möglich, aus denen die Innenhülle aufgebaut ist.

Alternativ zur obigen Ausführungsvariante ist es möglich, dass die Innenhülle aus einem durchgehenden Schlauch besteht, der in mehrere Luftkammern unterteilt ist. Dadurch kann die Anzahl der erforderlichen Bauteile minimiert werden.

Besonders günstig ist es, wenn das Gelenk an der Verbindungsstelle zweier Luftkammern angeordnet ist. Auf diese Weise können die zur Einstellung des gewünschten Öffnungswinkels erforderlichen Kräfte und Momente klein gehalten werden.

Besonders stabile Strukturen können dadurch realisiert werden, dass mehrere Winkel und mehrere Gelenke vorgesehen sind, und dass zwischen zwei Gelenken jeweils mindestens ein Winkel angeordnet ist. Die Winkel sind primär für die Stabilität der Struktur verantwortlich. Besonders günstig ist es in diesem Zusammenhang, wenn Winkel und Gelenke jeweils abwechselnd angeordnet sind.

Ein besonders robuster Aufbau und eine erhöhte Funktionalität können erreicht werden, wenn die Hülle in aufgeblasenem Zustand eine dreidimensionale polygonale Struktur aufweist. Dies bedeutet, dass auf gebogene Abschnitte zwischen Winkeln und Gelenken verzichtet wird. Ästhetisch ansprechende und funktionell vorteilhafte Strukturen können dadurch erzielt werden, dass die Hülle in aufgeblasenem Zustand aus mehreren L-förmigen Abschnitten zusammengesetzt ist, die durch Gelenke begrenzt sind.

Um eine robuste und langlebige Ausführung zu erreichen ist es günstig, wenn die Außenhülle aus Nylongewebe hergestellt ist.

Die Handhabung der Vorrichtung kann dadurch erleichtert werden, dass in jeder Luftkammer der Innenhülle mindestens ein als Rückschlagventil ausgebildetes Einlassventil angeordnet ist. Es wird dadurch auch der Aufbau vereinfacht.

Eine besonders große Variabilität wird dadurch erreicht, dass mehrere Planen vorgesehen sind, die austauschbar sind, um unterschiedliche dreidimensionale Strukturen zu bilden. Vorzugsweise ist die Plane im Wesentlichen polygonal ausgebildet und der Außenumfang der Plane entspricht der Länge der Hülle. Eine besondere Funktionalität wird erreicht, wenn die Plane im Wesentlichen sternförmig ausgebildet ist.

Der Zusammenbau der Vorrichtung wird insbesondere dadurch erleichtert, dass die Befestigungsmittel als Schlaufen ausgebildet sind, die zur Verbindung mit Klettlaschen vorgesehen sind.

In der Folge wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. 4 AT 503 962 B1

Es zeigen Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Formkörper in einer seitlichen Ansicht, Fig. 2 eine Draufsicht auf den Formkörper von Fig. 1 und Fig. 3 ein Detail des Formkörpers im Schnitt.

Der Formkörper von Fig. 1 besteht aus einer ringförmigen in sich geschlossenen Hülle 1, die aus insgesamt sechs Abschnitten 2a, 2b, 2c, 2d, 2e und 2f besteht, die eine räumliche polygonale Struktur bilden. Zwischen den Abschnitten 2a und 2f ist ein Winkel 5 ausgebildet, das heißt, dass die Außenhülle 3, die praktisch nicht dehnbar ist, auf Gehrung Zuschnitten ist, so dass im aufgeblasenen Zustand die Abschnitte 2a und 2f zueinander eine rechtwinkelige Position einnehmen. In analoger Weise ist zwischen den Abschnitten 2b und 2c ein Winkel 6 vorgesehen und zwischen den Abschnitten 2d und 2e ein Winkel 7. Die Naht zwischen den Abschnitten 2a und 2f ist mit 8 bezeichnet.

Zwischen den einzelnen Winkeln 5, 6, 7 sind die Abschnitte 2a bis 2f durch Gelenke 9, 10, 11 miteinander verbunden. Im Gegensatz zu den Winkeln 5, 6, 7 ist der Innenwinkel der Gelenke 9, 10, 11 veränderlich, um so eine Anpassung an die verschiedenen Einsatzmöglichkeiten zu erzielen.

An der Außenhülle ist eine Plane 15 mit Befestigungsmitteln 16 abnehmbar befestigt, die als Klettlaschen ausgebildet sind. Die Plane ist im Wesentlichen sternförmig ausgebildet und besitzt ein zentrales gleichseitiges Dreieck 17, an dessen Seiten gleichschenkelige Dreiecke 18, 19, 20 anschließen. Insgesamt ergibt sich dadurch eine dreibeinige Struktur, wobei der Planenabschnitt 17 das Dach bildet und jeweils Abschnitte 2a bis 2f der Hülle 1 die Beine bilden, auch wenn eine Belastung von oben auf den dreieckigen Planenabschnitt 17 einwirkt, ist der Formkörper stabil, da die Winkel 5, 6, 7 im Wesentlichen unveränderbar sind. Die Ansicht der variablen Gelenke 9, 10, 11 werden durch die dreieckigen Planenabschnitte 18, 19, 20 in ihrer gewünschten Stellung gehalten. Die Struktur kann beispielsweise als Garage oder Sonnenschutz genutzt werden.

Es ist aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, dass ohne Veränderung der Hülle 1 unterschiedliche Konfigurationen erzielt werden können, indem die Plane 15 ausgetauscht wird. So kann beispielsweise die Größe des dreieckigen Planenabschnittes 17 variiert werden, um unterschiedliche Formen bzw. Baugrößen zu erzielen. Durch Veränderungen an der Plane 15 kann aber auch erreicht werden, dass die Form der Gelenke 9, 10, 11 geändert wird, zum Beispiel in der Weise, dass jedes Gelenk 9, 10, 11 durch zwei unmittelbar benachbarte Gelenke ersetzt wird, das die Aufstandsfläche entsprechend vergrößert.

In Fig. 3 ist der Aufbau der Hülle 1 Ausschnittsweise im Detail dargestellt. Zur Verdeutlichung der Darstellung ist dabei die Wandstärke der Außenhülle 3 und der Innenhülle 4 übertrieben dargestellt, und es ist zwischen Außenhülle 3 und Innenhülle 4 ein Abstand eingezeichnet, der in der Realität nicht vorliegt. Es ist ersichtlich, dass die Abschnitte 2a und 2f der Außenhülle 3 durch die Naht 8 auf Gehrung zusammengefügt sind, um so den Winkel 5 zu ergeben. Auch-die Innenhülle 4, die aus einem elastischen Material aufgebaut ist, ist entsprechend geteilt, bildet jedoch eine einzige Luftkammer, die sich über den Winkel 5 hinweg erstreckt. In den Gelenken 9 und 11 hingegen endet die Luftkammer 12, und es schließen seitlich die Luftkammern 13 und 14 an. Auf diese Weise wird in den Gelenken 9 und 11 eine erhöhte Flexibilität erreicht. Ein Rückschlagventil zum Aufblasen der Luftkammer 12 ist mit 21 bezeichnet.

Die Außenhülle 3 besteht aus einem Material mit hohem Elastizitätsmodul, das heißt, aus einem nicht bzw. nur schwer dehnbaren Material. Dabei kann es sich um Nylon, Filbar oder dergleichen handeln. Die Innenhüile ist dünnwandig und dehnbar und besteht beispielsweise aus verschweißten PU-Folie.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht es dreidimensionale Strukturen in einfacher und robuster Weise herzustellen.

Claims

5 AT 503 962 B1 Patentansprüche: 1. Aufblasbarer Formkörper mit einer schlauchförmigen Hülle (1), die als in sich geschlossener Schlauch ausgebildet ist und die aus einer flexiblen Außenhülle (3) mit großem Elastizi- 5 tätsmodul aufgebaut ist, in der mindestens eine flexible, luftdichte Innenhülle (4) mit klei nem Elastizitätsmodul aufgenommen ist, wobei an der Außenhülle (3) Befestigungsmittel (16) für eine lösbare Befestigung einer Plane (15) vorgesehen sind, die durch die Hülle (1) aufgespannt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die schlauchförmige Außenhülle (3) mindestens einen durch einen entsprechenden Zuschnitt gebildeten, vorgegebenen Winkel (5, io 6, 7) und mindestens ein Gelenk (9, 10, 11) aufweist, und dass die Innenhülle (4) aus meh reren Luftkammern (12, 13, 14) besteht, von denen mindestens eine überden Winkel (5, 6, 7) verlaufend angeordnet ist.
2. Formkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel durch eine Ver- 15 bindungsnaht (8) zwischen zwei Abschnitten (2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f) der Außenhülle (3) ge bildet ist, die auf Gehrung zugeschnitten sind.
3. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Winkels (5, 6, 7) die Innenhülle (3) dem Winkel (5, 6, 7) entsprechend ausgebil- 20 det ist.
4. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhülle (4) aus voneinander getrennten Abschnitten besteht, die die Luftkammern bilden.
5. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Innen hülle (4) aus einem durchgehenden Schlauch besteht, der in mehrere Luftkammern unterteilt ist.
6. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk 30 (9, 10, 11) an der Verbindungsstelle zweier Luftkammern angeordnet ist.
7. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Winkel (5, 6, 7) und mehrere Gelenke (9, 10, 11) vorgesehen sind, und dass zwischen zwei Gelenken (9,10,11) jeweils mindestens ein Winkel (5, 6, 7) angeordnet ist. 35
8. Formkörper nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Winkel und Gelenke (9, 10, 11) jeweils abwechselnd angeordnet sind.
9. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle in 40 aufgeblasenem Zustand eine dreidimensionale polygonale Struktur aufweist.
10. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (1) in aufgeblasenem Zustand aus mehreren L-förmigen Abschnitten zusammengesetzt ist, die durch Gelenke (9, 10, 11) begrenzt sind. 45
11. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülle (3) aus Nylongewebe hergestellt ist.
12. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder so Luftkammer (12, 13, 14) der Innenhülle (4) mindestens ein als Rückschlagventil (21) aus gebildetes Einlassventil angeordnet ist.
13. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Planen (15) vorgesehen sind, die austauschbar sind, um unterschiedliche dreidimensionale 55 Strukturen zu bilden. 6 AT 503 962 B1
14. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Plane (15) im Wesentlichen polygonal ausgebildet ist und dass der Außenumfang der Plane (15) der Länge der Hülle entspricht.
15. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Plane (15) im Wesentlichen sternförmig ausgebildet ist.
16. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel (16) als Schlaufen ausgebildet sind, die zur Verbindung mit Klettlaschen vor-io gesehen sind. Hiezu 3 Blatt Zeichnungen 15 20 25 30 35 40 45 50 55