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Die
Erfindung betrifft verschiedene Ausgestaltungen an Sitzeinheiten,
insbesondere einsetzbar für
Fahr- und Flugzeuge, mit jeweils mindestens einem Sitz, der mittels
einer Stützstruktur
gegenüber einem
Boden aufständerbar
ist, wobei die Stützstruktur
mindestens einen hohlprofilartigen Tragbalken aufweist, der sich
quer zur Sitzfläche
des jeweiligen Sitzes erstreckt.
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Durch
die US 6,672,661 B2 ist eine Sitzeinheit mit maximal drei in einer
Reihe nebeneinander angeordneten Einzelsitzen als Fluggastsitze
bekannt, wobei der jeweilige Fluggastsitz mit seiner Sitzschale
mittels einer Stützstruktur
gegenüber
einem Boden, wie einem Flugzeug-Kabinenboden, aufständerbar
ist. Die Stützstruktur
weist einzelne zum Boden reichende Ständerbeine auf, die gleichzeitig
Trennsegmente zur Unterteilung der Sitzeinheit in einzelne Fluggastsitzbereiche
mit Einzelsitzen bilden, indem eine jeweils auf- und abschwenkbare Armlehne
im benachbarten Bereich zweier Sitze mit dem zuordenbaren Ständerbein
verbunden ist.
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Die
schalenförmigen
Sitzwannen der Sitze, auf die jeweils das Sitz-Polstermaterial nebst
Bezugsstoff aufgelegt ist, sind von zwei Längsholmen mit rundem Querschnitt
als jeweilige Tragbalken gestützt,
die im wesentlichen mit einem gemeinsamen Höhenniveau gegenüber dem
Kabinenboden das vordere und das rückwärtige Ende eines jeden Ständerbeines
als Sitzteiler durchgreifen und die jeweilige Sitzwanne längs ihrer
gegenüberliegenden
Endseiten stützen.
Die bekannte Lösung
ist sehr stabil aufbauend; aufgrund der beiden Querholme als Tragbalken
wird jedoch für
diese am Sitz viel Einbauraum benötigt und aufgrund der Teilevielfalt
ist die bekannte Lösung
teuer in der Herstellung und auch gewichtsmäßig schwer, was im Flugbetrieb
zu Lasten der transportierbaren Nutzlast führt, was aus naheliegenden
Gründen
nicht erwünscht
ist.
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Die
US 6,824,213 B2 schlägt
demgegenüber vor,
bei einer Sitzeinheit mit maximal drei in Reihe nebeneinander angeordneten
Fluggastsitzen die die Ständerbeine
ausbildenden Sitzteiler unter Weglassen der randseitig längs der
schalenförmigen
Sitzwannen verlaufenden beiden Querholme dahingehend zu verbinden,
dass die Sitzwannen selbst die Verbindung herstellen, was aber wiederum
zu Lasten einer hinreichenden Aussteifung des Gesamt-Sitzsystemsführt. Die
dahingehende Stabilität
wird auch nicht wesentlich dadurch erhöht, dass ein nicht als Tragbalken
konzipierter Querholm mit Abstand unterhalb der schalenförmigen Sitzwannen
verlaufend sich zwischen den beiden äußersten Sitzteilern als Ständerbeine
erstreckt und des weiteren die mittleren Ständerbeine der Sitzeinheit durchgreift.
Der dahingehende Querholm in der Art eines Hohlprofils dient vielmehr
dazu, Elektronikeinheiten eines sog. In-Flight-Entertainment (IFE)-
Systems aufzunehmen, um dergestalt jeden Sitz einer Sitzeinheit
mit der hierfür
benötigten
Datenmenge und mit Energie zu versorgen.
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Aus
der
DE 23 41 981 A1 ist
bereits eine gattungsgemäße Sitzeinheit
bekannt, insbesondere einsetzbar für Fahrzeuge mit mindestens
einem Sitz, der mittels einer Stützstruktur
gegenüber
einem Boden aufständerbar
ist, wobei die Stützstruktur
mindestens einen hohlprofilartigen Tragbalken aufweist, der sich quer
zur Sitzfläche
des jeweiligen Sitzes erstreckt mit der Besonderheit, dass der jeweilige
Sitz direkt mit seinem Sitzboden oder mittels einer am Sitzboden angreifenden
Halteeinrichtung sich an dem zuordenbaren Tragbalken starr abstützt. Zwar
wird mit der dahingehend bekannten Lösung bereits ein hohes Maß an Stabilität für die Sitzeinheit
erreicht, jedoch ist der konstruktive Aufwand unter Einbezug einer
Schellenbefestigungslösung
kostenintensiv in der Herstellung und in der Wartung.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
die bekannten Lösungen
in Form der genannten Fluggastsitze dahingehend weiter zu verbessern,
dass Sitzeinheitslösungen
geschaffen sind, mit denen es möglich
ist, die geldbringende Nutzlast für Flugzeuge zu erhöhen, bei
erhöhtem
Komfort und bei reduzierten Herstellkosten, wobei gleichzeitig eine
ausgesprochen hohe Stabilität
erreicht sein soll. Eine dahingehende Aufgabe lösen Sitzeinheiten mit den Merkmalen
der unabhängigen
Patentansprüche
1 bis 4.
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Dadurch,
dass gemäß dem kennzeichnenden
Teil des Patentanspruches 1 der Sitzboden über die Halteeinrichtung in
Form eines Kardangelenkes kardanisch gelagert ist, ist der Sitzboden
mit Sitzteil um eine in Sitzlängsrichtung
verlaufende Schwenkachse nach beiden Seiten sowie weiter um eine
in Sitzquerrichtung verlaufende, zur erstgenannten Schwenkachse
senkrecht stehende weitere Schwenkachse nach vorn und nach hinten
neigbar. Mit der aufgezeigten Neigungseinstellung über das Kardangelenk
ist es möglich
die Neigung des Sitzteils als eine für den Sitzkomfort besonders
bedeutsame Sitzkomponente so einzustellen, dass sie den jeweiligen Bedürfnissen
des Sitzbenutzers optimal angepasst ist, wobei gleichzeitig das
Kardangelenk den Anforderungen an eine hohe Stabilität für die gesamte
Sitzeinheit genügt.
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Sofern
eine weitere erfindungsgemäße Sitzeinheit
nach dem Patentanspruch 2 einen hohlprofilartigen Tragbalken in
Trapezform vorsieht und in Längsrichtung
des jeweiligen Sitzes gesehen die ihm zugewandte obere Seite des
trapezförmigen
Tragbalkens eine schräg
verlaufende Begrenzungswand derart aufweist, dass in der vorrangigen
Bewegungsrichtung (Flugrichtung) diese rampenartig ansteigt, würde bei
einem etwaigen Crashfall oder bei einem harten Landeaufsetzer der
Maschine der darüberliegende
Sitz mit seiner Sitzwanne in Schräganlage mit dem Tragbalken
kommen und dergestalt insbesondere in einer etwaigen Vorwärtsbewegung
durch die Rampe abgebremst werden. Folgt der Sitzboden des Sitzes
dem rampenartigen Anstieg des Tragbalkens nach, ist dieser geneigt
und der Sitzbenutzer im Bereich der Beinauflage durch die vordere
hochgestellte Sitzkante von der Sitzarbeit entlastet.
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Sofern
die erfindungsgemäße Sitzeinheit
in Ausgestaltung des Patentanspruches 3 wiederum einen hohlprofilartigen
Tragbalken in Trapezform vorsieht, wobei der dahingehende hohlprofilartige
Tragbalken aus zwei Kammerhohlprofilen besteht, ist gegenüber den
vorbekannten Tragbalkenstrukturen wiederum eine deutlich verbesserte,
auch den Sitzkomfort erhöhende
Stabilität
erreichbar, was insbesondere auch bei der Auslegung des Sitzes auf
Crashfall-Erfordernisse eine Rolle spielt. Da dahingehende Mehrkammer-Hohlprofile
als Tragbalken in Trapezform aus Leichtbauwerkstoffen extrudierbar
sind, beispielsweise in Form von Aluminium-Strangprofilen oder dergleichen,
baut die erfindungsgemäße Stützstruktur
insoweit nicht nur leicht und dennoch hochfest auf, sondern ist
auch kostengünstig
in der Realisierung.
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Die
dahingehenden Wirkungen werden noch verstärkt, sofern im Sinne der Merkmale
des Patentanspruches 4 bei einer weiteren erfindungsgemäßen Sitzeinheit
vorgesehen ist, dass der hohlprofilartige Tragbalken nicht nur aus
zwei Kammerhohlprofilen besteht, die nach außen hin zumindest bis auf die seitlichen
Profilabschlüsse
eine gemeinsame Umfassungswand aufweisen, sondern die vielmehr zumindest
teilweise in ihrem Inneren mittels eines Trennsegmentes voneinander
separiert sind, in dem das Trennsegment zumindest ein an einer Begrenzungswand
des Tragbalkens nach innen vorspringendes Versteifungselement aufweist.
Dahingehende Versteifungselemente werden fachsprachlich auch mit „Stringer" bezeichnet und aufgrund
der dahingehenden Stringer-Bauweise brauchen die Profilquerschnittsformen
zum Erreichen einer hohen Festigkeit nicht geschlossen zu werden,
was wiederum zu einem erhöhten
Gewicht führen
würde und
es ist für
einen Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet der Sitzkonstruktionen überraschend,
dass er mit dahingehenden Stringern als Versteifungselemente, die
nur teilweise in das Innere des Hohlprofils eingreifen zu vergleichbaren
Festigkeitswerten wie bei Vollprofilen gelangt bei entsprechender
Materialersparnis.
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Im
Sinne einer hochfesten Auslegung und zum Erhalt einer weiteren Gewichtsersparnis
ist bei einer bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Sitzeinheit
vorgesehen, dass der jeweilige Tragbalken aus einem Karbonfasermaterial,
insbesondere in Form eines gewickelten Laminats, ausgebildet ist.
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Weitere
vorteilhafte Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Lösung sind
Gegenstand der sonstigen Unteransprüche.
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Im
folgenden wird die erfindungsgemäße Lösung anhand
eines Ausführungsbeispiels
nach der Zeichnung näher
erläutert.
Dabei zeigen in prinzipieller und nicht maßstäblicher Darstellung die
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1 eine
stark schematisch vereinfachte und perspektivisch gezeichnete Schrägansicht
einer erfindungsgemäßen Sitzeinheit
in Form eines einzelnen Fluggastsitzes;
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2 eine
stark schematisierte, perspektivische Teildarstellung in Form einer
Durchsichtsskizze zur Verdeutlichung der kardanischen Lagerung des Sitzbodens
bei dem Ausführungsbeispiel
nach der 1;
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3 im
Querschnitt gesehen, den bei einer Stützstruktur einsetzbaren Tragbalken
als Doppelkammer-Hohlprofil.
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Die 1 zeigt
in schematischer Darstellung einen einzelnen Fluggastsitz einer
Sitzeinheit mit mehreren, in Reihe nebeneinander angeordneten Sitzen,
wobei in Blickrichtung auf die 1 gesehen sich
links schematisiert ein dahingehender Sitz an den rechts dargestellten
Sitz anschließt.
Der dahingehende Fluggastsitz weist jeweils ein Sitzteil 1 auf sowie
eine Rückenlehne 3 und
seitliche Armstützen 5,
wobei die dahingehenden Armstützen 5 in
sog. Sitzteiler übergehen,
die nach unten hin Ständerbeine 7 ausbilden,
mittels deren der jeweilige Sitz auf einem Boden 9, wie
einem Kabinenboden eines Flugzeuges, aufständerbar ist. Die dahingehenden
Ständerbeine 7 sind
Bestandteil einer als Ganzes mit 11 bezeichneten Stützstruktur.
Das jeweilige Sitzteil 1 ist auf einem schalenförmigen Sitzträger in der
Art einer Sitzwanne angeordnet, wobei die Darstellung nach der 2 das
Sitzteil 1 nach der 1 wiedergibt;
jedoch ohne Polsterteil 15 und ohne entsprechenden Bezug.
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Entsprechend
der schematischen Darstellung von 2 ist der
Sitzboden 17 mit seiner Unterseite auf der Oberseite eines
Tragbalkens 19 abgestützt,
der in perspektivischer Darstellung gesehen auf die 2 nur
mit seinem vorderen Ende dargestellt ist und der insoweit als Teil
der Stützstruktur 11 mit
seinen stirnseitigen Flächen
in das jeweils äußere Ständerbein 7 einer
Sitzeinheit einmündet
und ansonsten die weiteren dazwischenliegenden Ständerbeine 7 durchgreift.
Anstelle der in 1 gezeigten Ständerbeinanordnung 7 würde auch
die Möglichkeit bestehen,
den jeweiligen Tragbalken 19 einer Sitzeinheit zu den Außenseiten
ins Freie münden
zu lassen und eine Auf ständerung
vorzunehmen, indem der Tragbalken 19 mit einem oder mehreren
eigenständigen
Ständerbeinen
(nicht dargestellt) auf den Boden 9 aufgesetzt ist. Der
Sitzboden 17 ist, wie dies insbesondere die 2 zeigt,
am Tragbalken 19 über
eine Halteeinrichtung 21 in Form eines Kardangelenkes kardanisch
gelagert, so dass der Sitzboden 17 mit Sitzteil 1 um
eine in Sitzlängsrichtung 23 verlaufende
Schwenkachse 25 nach beiden Seiten entsprechend dem Doppelpfeil 27 (s.
auch 1) neigbar und um eine in Sitzquerrichtung verlaufende,
zur Achse 25 senkrecht stehende weitere Schwenkachse 29 nach
vorn und nach hinten neigbar ist entsprechend dem Doppelpfeil 31.
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Bei
dem vorliegenden Beispiel kann der Schwenkbereich jeweils ±10° gegenüber der
Normalstellung betragen. Eine nicht näher dargestellte Feststelleinrichtung,
wie beispielsweise ein vom Sitzbenutzer wahlweise entriegelbares
Hydrolock-Element, kann die jeweils vom Sitzbenutzer eingenommene Neigungseinstellung
festlegend beibehalten. Auch wäre
eine entsprechende kardanische Neigungseinstellung zumindest teilweise
nur mit Hydrolock-Elementen möglich,
die dann die an der Unterseite des Sitzbodens 17 angreifende
Halteeinrichtung (nicht dargestellt) ausbilden würden. Mit der aufgezeigten Neigungseinstellung
ist es möglich,
die Neigung des Sitzteils 1 als eine für den Sitzkomfort besonders
bedeutsame Sitzkomponente so einzustellen, dass sie den jeweiligen
Bedürfnissen
des Sitzbenutzers optimal angepaßt ist. So kann beispielsweise
für eine
zurückgelehnte
Ruhe- oder Schlafposition
bei gegebenenfalls vorhandener, in angehobener Stellung befindlicher
Beinauflage und nach hinten geschwenkter Rückenlehne 3 eine Einstellung
der Neigung des Sitzbodens 17 um eine zur Sitzlängsrichtung 23 querverlaufende
Schwenkachse 29 besonders komforterhöhend sein, ebenso wie eine
dazu querverlaufende Neigungseinstellung entlang der Schwenkachse 25, bei
der der Sitzbenutzer eine seitliche Ruhestellung, beispielsweise
anlehnend an eine Kabinenwand, einnimmt.
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Die
aufgezeigten Neigungseinstell-Lösungen
sind besonders vorteilhaft; für
die vorteilhaften Wirkungen des Tragbalkens 19 der Stützstruktur 11 würde es aber
auch genügen,
den Sitzboden 17 mit seiner Unterseite über eine nicht näher dargestellte Halteeinrichtung,
im einfachsten Fall in Form einer Schraubverbindung, auf dem Tragbalken 19 direkt anzuordnen
oder mittels einer Klebstoffverbindung. Auch wäre ein direktes Auflamieren
eines Sitzbodens 17 auf dem Tragbalken 19 möglich.
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Die
die Querschnittsform des Tragbalkens 19 betreffende 3 zeigt,
dass der hohlprofilartige Tragbalken 19 im Querschnitt
gesehen eine Trapezform aufweist. Ferner besteht der hohlprofilartige Tragbalken 19 aus
zwei Kammerhohlprofilen 33, 35, die nach außen hin
zumindest bis auf die seitlichen Profilabschlüsse 37 (vgl. 2)
eine gemeinsame Umfassungswand 39 aufweisen, wobei die
dahingehenden Kammerhohlprofile 33, 35 in ihrem
Inneren mittels eines als Ganzes mit 41 bezeichneten Trennsegmentes
voneinander teilweise separiert sind. Das dahingehende Trennsegment 41 steht
nach innen in das jeweilige Kammerhohlprofil 33, 35 vor.
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Im
Querschnitt des Tragbalkens 19 nach der 3 gesehen
sowie in Längsrichtung 23 des
darüberliegenden
Sitzes betrachtet, weist dieser vorder- und rückseitige Begrenzungswände 43, 45 auf,
die in einem Ausgangszustand der Stützstruktur 11, also beispielsweise
bei stillgesetztem Flugzeug, vertikal verlaufend sind. Ferner weist
in Längsrichtung 23 des jeweiligen
Sitzes, die der Transportrichtung entspricht, die dem Sitzboden 17 zugewandte
obere Seite 47 des Tragbalkens 19 eine schräg verlaufende Begrenzungswand derart
auf, dass in der vorrangigen Transport- oder Bewegungsrichtung diese
in der Art einer Rampe 49 ansteigt.
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Das
angesprochene Trennsegment 41 weist in etwa mittig zu der
oberen Begrenzungswand 47 des Tragbalkens 19 jeweils
an gegenüberliegenden Seiten
des Tragbalkens 19 nach innen vorspringende Versteifungselemente 51 auf,
die in der Art sog. Stringer ausgebildet sind. Die dahingehend benachbart gegenüberliegenden
Versteifungselemente 51 erstrecken sich berührungsfrei über die
gesamte Länge des
Tragbalkens 19 und stehen nach innen über einen gewissen Überstand
vor. Der dahingehende Überstand
entspricht in etwa der zwei- bis dreifachen Stärke der Umfassungswand 39 und
die Breite der Versteifungselemente 51 ist gleichzusetzen
mit der dahingehenden Wandstärke
der Umfassungswand 39. Die der oberen Seite 47 gegenüberliegende
untere Begrenzungswand 53 ist aufgrund ihrer in der Grundstellung
horizontalen Ausrichtung kürzer
ausgebildet als die darüber
geführte
rampenartige obere Seite 47 als obere Begrenzungswand.
Ferner kann bei einer nicht näher
dargestellten Ausführungsform vorgesehen
sein, dass die jeweiligen Versteifungselemente 51 aus einzelnen
Teilsegmenten bestehen, die sich ebenfalls entlang der Längsausrichtung
des Tragbalkens 19 dann erstrecken. Auch weisen die einzelnen
Kammerhohlprofile 33,35 ein geringfügig voneinander
unterschiedliches Hohlvolumen auf, wobei das Hohlvolumen des in
Bewegungsrichtung vorangehenden Kammerhohlprofils 33 größer ist
als das über
das jeweilige Versteifungselement 51 partiell abgetrennte
Volumen des nachfolgenden Profils 35.
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Der
Tragbalken 19 kann als Hohlprofil aus metallischen Leichtbauwerkstoffen,
wie Aluminium, mittels eines Extrusionsverfahrens erhalten werden; es
besteht aber auch die Möglichkeit
eines Kunststoffaufbaus in der Art eines Geleges oder Laminats, vorzugsweise
aus hochfestem Karbonwerkstoff. Der fest ausgebildete Tragbalken 19 ist
sehr gewichtssparend und läßt sich
insbesondere bei größeren Stückzahlen
kostengünstig
herstellen. Aufgrund seiner speziellen, trapezförmigen Hohlausgestaltung nebst
Rampe 49 ist die dahingehende Trag- oder Stützstruktur
torsionsfest und beulsteif, so dass auch bei einem etwaigen Crashfall
und bei Einleitung hoher Kräfte
der Tragbalken 19 sicher die Kräfte in die weitere Stützstruktur 11 ableitet
und durch die Rampe 49 wird einer möglichen Bewegung des Sitzes
in der Längsrichtung 23 entgegengewirkt,
so dass es beim Crashfall bei einer etwaigen Vorwärtsbewegung des
Sitzes zu einer Hemmung über
die Rampe 49 kommt. Auch erlaubt der rampenartige Anstieg
mittels des Tragbalkens 19, dass die Sitzvorderkante nach
oben angehoben werden kann, indem man den Sitzboden 17 in
Längsrichtung 23 parallel
zum rampenartigen Anstieg des Tragbalkens 19 anordnet, was
insbesondere bei Langstreckenflügen
den Sitzkomfort erhöhen
hilft, indem die Beine des Sitzbenutzers an der Sitzvorderkante
unterstützend
aufliegen. Ferner wirkt sich dies wiederum günstig auf die Beinfreiheit
aus, so dass auch bei einer beengt angebrachten Bestuhlung diese
noch als angenehm empfunden wird. Durch den Einsatz nur eines Tragbalkens 19 in
Trapez-Hohlprofilbauweise läßt sich
im Sitzbereich Bauraum einsparen, was Stauraum, insbesondere unterhalb
des Sitzteiles 1 schafft, und des weiteren hat der einzelne
Sitzbenutzer insbesondere auch in Bereichen unterhalb des Sitzteiles 1 erhöhte Beinfreiheit.
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Die
Tragbalkenstützstruktur
ist auch nur für einen
Sitz anwendbar; vorzugsweise dient sie jedoch dem Aufständern ganzer
Sitzeinheiten mit mehreren Sitzen. Anstelle eines gemeinsamen Tragbalkens 19 für eine Sitzeinheit
kann diese auch segmentweise unterteilt und in benachbarten Ständerbeinen 7 direkt geführt und
gehalten sein. Auch können
gegebenenfalls mehrere Tragbalken 19 (nicht dargestellt)
einen Sitzboden 17 aussteifend tragen, wobei sich dann
die Hohlprofilquerschnittsformen entsprechend verringern lassen.
Die Tragbalkenkonstruktion kann auch im Fahrzeugbereich bei Omnibussen,
Fährschiffen od.
dgl. Anwendung finden, ebenso bei der Bestuhlung von Großsälen oder
im OP-Bereich.