DE102015106993A1 - seat plate - Google Patents
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Abstract
Ein Sitzblech (1) aus duktilem Material weist mehrere durch Stege (6, 7) getrennte Löcher (3) auf, wobei die Löcher (3) in mehreren Längsreihen (Ri) mit jeweils mindestens drei Löchern (3) angeordnet sind und die Stege (6, 7) zwischen benachbarten Löchern (3) mindestens einer Längsreihe (Ri) eine unterschiedliche Breite (B1, b2) aufweisen. Ein Flugzeugsitz (F) weist eine Sitzstruktur und ein auf der Sitzstruktur angeordnetes Sitzpolster auf, wobei ein Sitzblech (1) zwischen der Sitzstruktur und dem Sitzpolster an der Sitzstruktur angebracht ist.A seat plate (1) of ductile material has a plurality of holes (3) separated by webs (6, 7), the holes (3) being arranged in a plurality of longitudinal rows (Ri) each having at least three holes (3) and the webs (3). 6, 7) between adjacent holes (3) of at least one longitudinal row (Ri) have a different width (B1, b2). An aircraft seat (F) has a seat structure and a seat cushion arranged on the seat structure, wherein a seat panel (1) is mounted between the seat structure and the seat cushion on the seat structure.
Description
Die Erfindung betrifft ein Sitzblech aus duktilem Material, aufweisend mehrere durch Stege getrennte Löcher, wobei die Löcher in mehreren geraden Reihen mit jeweils mindestens drei Löchern angeordnet sind. Die Erfindung betrifft auch einen Flugzeugsitz, aufweisend eine Sitzstruktur und ein auf der Sitzstruktur angeordnetes Sitzpolster, wobei das Sitzblech zwischen der Sitzstruktur und dem Sitzpolster an der Sitzstruktur angebracht ist. The invention relates to a seat plate made of ductile material, comprising a plurality of holes separated by webs, wherein the holes are arranged in a plurality of straight rows, each having at least three holes. The invention also relates to an aircraft seat, comprising a seat structure and a seat cushion arranged on the seat structure, the seat plate being mounted between the seat structure and the seat cushion on the seat structure.
Zur Zulassung eines Flugzeugsitzes muss dieser bei einem als "Downward" bezeichneten Lastfall mit einer Belastung von 16 bzw. 21 g so ausgelegt sein, dass eine maximal zulässige Stauchkraft einer Lendenwirbelsäule (sog. "lumbar z-force") bzw. ein Spitzenwert oder Peak der Lendenwirbel-Stauchkraft eines Insassen eingehalten wird. Dies gilt auch für Flugzeugsitze mit einem variablen Sitzpolsteraufbau. Dabei tritt das Problem auf, dass während des "Downward"-Lastfalls ein Sitzpolster des Flugzeugsitzes typischerweise völlig zusammengedrückt wird und der Insasse auf die darunterliegende harte Sitzstruktur trifft. Um die Abbremsung des Aufpralls des Insassen auf die Sitzstruktur zu dämpfen, ist es bekannt, ein dünnwandiges Blech ("Sitzblech") aus duktilem Material (z.B. aus Stahl mit einer hohen Bruchdehnung) mit regelmäßig verteilt eingebrachten Löchern flach unter dem Sitzpolster anzubringen. Dieses Sitzblech wird während des "Downward"-Lastfalls auf Membranspannung beansprucht und begrenzt durch Plastifizieren und teilweises Versagen durch Reißen von Stegen zwischen den Löchern die auftretende Stauchkraft auf die Lendenwirbelsäule. Bisherige Sitzbleche weisen den Nachteil auf, dass sie kinetische Energie über einen zu schmalen Zeitraum absorbieren und deshalb eine Einhaltung der maximal zulässigen Stauchkraft schwierig ist. For approval of an aircraft seat, it must be designed with a load of 16 or 21 g in a load case designated as "downwards" such that a maximum permissible compression force of a lumbar spine (so-called "lumbar z-force") or a peak or peak the lumbar compression force of an occupant is respected. This also applies to aircraft seats with a variable seat cushion structure. The problem arises that during the "downward" load case, a seat cushion of the aircraft seat is typically completely compressed and the occupant strikes the underlying hard seat structure. In order to dampen the deceleration of the occupant's impact on the seat structure, it is known to mount a thin-walled sheet ("seat sheet") of ductile material (e.g., high elongation-strain steel) with regularly distributed holes flat beneath the seat cushion. This seat panel is stressed during diaphragm stress during downward load and limited by plastication and partial failure by rupture of webs between the holes the compressive force on the lumbar spine. Previous seat panels have the disadvantage that they absorb kinetic energy over a too narrow period and therefore compliance with the maximum permissible compression force is difficult.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere ein Sitzblech mit einer verbesserten Aufnahmefähigkeit für kinetische Energie bereitzustellen, insbesondere für einen "Downward"-Lastfall eines Flugzeugsitzes. It is the object of the present invention to at least partially overcome the disadvantages of the prior art, and in particular to provide a seat panel with improved kinetic energy capacity, in particular for a downwards load of an aircraft seat.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar. This object is achieved according to the features of the independent claims. Preferred embodiments are in particular the dependent claims.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Sitzblech aus duktilem Material (z.B. Metall wie Stahl usw.), das mehrere durch Stege getrennte Löcher oder Aussparungen aufweist, wobei zumindest einige der Löcher und damit auch die zugehörigen Stege in mehreren Reihen (im Folgenden ohne Beschränkung der Allgemeinheit auch als "Längsreihen" bezeichnet) mit jeweils mindestens drei Löchern angeordnet sind und die Stege zwischen benachbarten Löchern mindestens einer Längsreihe eine unterschiedliche Breite aufweisen. The object is achieved by a seat plate of ductile material (eg metal such as steel, etc.) having a plurality of holes separated by webs or recesses, wherein at least some of the holes and thus the associated webs in several rows (hereinafter without limitation of generality Also referred to as "longitudinal rows") are each arranged with at least three holes and the webs between adjacent holes at least one longitudinal row have a different width.
Dies ergibt den Vorteil, dass bei einer Belastung des Sitzblechs im "Downward"-Lastfall zunächst die schmaleren Stege (d.h. die Stege mit einer geringeren Breite) reißen, bevor andere Bereiche des Sitzblechs (z.B. dann Stege mit einer größeren Breite) versagen. Dadurch kann eine Energieabsorption durch das Sitzblech gleichmäßiger (d.h. weniger abrupt) erfolgen, was wiederum die auftretende Stauchkraft auf die Lendenwirbelsäule reduziert. This provides the advantage that when the seat panel is loaded in the downward load, first the narrower webs (i.e., the webs of lesser width) will rupture before other portions of the seat panel (e.g., webs of greater width) fail. As a result, energy absorption through the seat panel can be more uniform (i.e., less abrupt), which in turn reduces the compression force occurring on the lumbar spine.
Die Breite auch der schmalsten Stege ist ausreichend, um unter einer Normalbelastung eine ausreichende Stabilität zu bieten, jedoch ausreichend gering, um in einem Versagensfall oder Crashfall zu reißen. The width of even the narrowest webs is sufficient to provide sufficient stability under a normal load, but sufficiently low to rupture in the event of a failure or crash.
Im einfachsten Fall sind zwischen benachbarten Löchern einer Längsreihe nur Stege mit insgesamt zwei Breiten vorhanden, nämlich mindestens ein schmaler Steg und mindestens ein breiter Steg. In the simplest case, only webs with a total of two widths are present between adjacent holes of a longitudinal row, namely at least one narrow web and at least one wide web.
In einer Weiterbildung können auch Stege mit mehr als zwei Breiten vorhanden sein, z.B. mindestens ein schmaler Steg, mindestens ein mittelbreiter Steg und mindestens ein breiter Steg, was eine noch gleichmäßigere Energieaufnahme ermöglicht. Im Folgenden wird bei Stegen mit mehr als zwei unterschiedlichen Breiten unter einem schmalen Steg ein Steg geringster Breite verstanden. In a further development, webs with more than two widths may also be present, e.g. at least one narrow bridge, at least one medium bridge and at least one wide bridge, which allows an even more uniform energy absorption. In the following, webs with more than two different widths are understood to mean a web of the smallest width under a narrow web.
Die Löcher können beispielsweise durch einfache und kostengünstige Verfahren wie Fräsen, Wasserstrahlschneiden oder Laserschneiden eingebracht worden sein. The holes may have been introduced, for example, by simple and inexpensive methods such as milling, water jet cutting or laser cutting.
Das Blech kann beispielsweise an seinem Randbereich an der Sitzstruktur befestigt werden. The sheet metal can for example be fastened to its edge region on the seat structure.
Insbesondere können alle Löcher in Längsreihen angeordnet sein. Die mehreren Längsreihen von Löchern können diese parallel zueinander und/oder gleichbeabstandet zueinander angeordnet sein. In particular, all holes can be arranged in longitudinal rows. The plurality of longitudinal rows of holes may be arranged parallel to one another and / or equidistant from one another.
Es ist noch eine Weiterbildung, dass die Stege mit ihrer Längsrichtung entsprechend einer Richtung einer größten Belastung ("Hauptbelastungsrichtung") ausgerichtet sind. Dadurch wird eine Aufnahme von Energie insbesondere durch die schmalen bzw. schmalsten Stege und damit deren definiertes Reißen vor anderen Bereichen des Sitzblechs verbessert. It is still a development that the webs are aligned with their longitudinal direction corresponding to a direction of a largest load ("main load direction"). As a result, a recording of energy, in particular by the narrow or narrowest webs and thus their defined tearing in front of other areas of the seat panel is improved.
Es ist eine Ausgestaltung, dass schmale Stege und breitere Stege abwechselnd hintereinander über mehrere Längsreihen hinweg angeordnet sind, was im Folgenden ohne Beschränkung der Allgemeinheit auch als eine Anordnung der Stege in "Querrichtung" bezeichnet werden kann. Dies ermöglicht eine frühzeitige Verformung der schmalen Stege im Crashfall, aber verhindert ein zu frühes Reißen des Sitzblechs über die Reihen hinweg. Die Anordnung der Stege in Querrichtung umfasst insbesondere, dass die zugehörigen Stege unterschiedlichen Längsreihen angehören. It is an embodiment that narrow webs and wider webs are arranged alternately one behind the other over a plurality of longitudinal rows, which hereinafter without limitation Generality can also be referred to as an arrangement of the webs in the "transverse direction". This allows early deformation of the narrow webs in the event of a crash, but prevents too early rupture of the seat panel over the rows. The arrangement of the webs in the transverse direction comprises in particular that the associated webs belong to different longitudinal rows.
Es ist noch eine Ausgestaltung, dass zumindest schmale Stege linear hintereinander in Querrichtung bzw. über die Längsreihen hinweg angeordnet sind. Dies ermöglicht eine annähernd gleichzeitige Verformung und Versagen der schmalen Stege. Eine solche Anordnung kann auch als "Querreihe" von Stegen bezeichnet werden. Jedoch können die schmalen Stege über die Längsreihen hinweg bzw. in Querrichtung grundsätzlich auch seitlich zueinander versetzt angeordnet sein. It is still an embodiment that at least narrow webs are arranged linearly behind one another in the transverse direction or over the longitudinal rows. This allows an approximately simultaneous deformation and failure of the narrow webs. Such an arrangement may also be referred to as a "transverse row" of webs. However, the narrow webs across the longitudinal rows or in the transverse direction may in principle also be arranged laterally offset from each other.
Es ist eine für eine hohe Energieaufnahme vorteilhafte Ausgestaltung, dass mehr als fünf schmale Stege hintereinander in Querrichtung angeordnet sind, insbesondere in einer Querreihe angeordnet sind. Dies gilt besonders, wenn an dem Sitzblech mehrere Querreihen vorhanden sind, die jeweils mehr als fünf schmale Stege aufweisen. Zumindest zwei schmale Stege können direkt hintereinander in Querrichtung angeordnet sein, d.h., an unmittelbar benachbarten Längsreihen. Zumindest zwei schmale Stege können indirekt hintereinander in Querrichtung angeordnet sein, d.h., getrennt durch einen oder mehrere breite Stege. It is advantageous for a high energy absorption configuration that more than five narrow webs are arranged one behind the other in the transverse direction, in particular arranged in a transverse row. This is especially true if there are several transverse rows on the seat panel, each having more than five narrow webs. At least two narrow webs may be arranged directly one behind the other in the transverse direction, i.e. on immediately adjacent longitudinal rows. At least two narrow webs may be arranged indirectly one behind the other in the transverse direction, i.e. separated by one or more wide webs.
Es ist eine zur Ermöglichung einer besonders effektiven Dämpfung einer Lastspitze im Crashfall vorteilhafte Ausgestaltung, dass die schmalen Stege in Richtung einer größten Belastung hintereinander in Querrichtung bzw. über die Längsreihen hinweg angeordnet sind. Dies ist besonders effektiv, falls mehr als fünf schmalere Stege hintereinander jeweils eine Reihe hinweg angeordnet sind. Die Querrichtung fällt also hierbei mit der Hauptbelastungsrichtung zusammen. It is an advantageous embodiment for enabling a particularly effective damping of a load peak in the event of a crash, that the narrow webs are arranged in the direction of a greatest load behind one another in the transverse direction or over the longitudinal rows. This is particularly effective if more than five narrower webs are arranged behind each other in a row. The transverse direction thus coincides here with the main load direction.
Es ist eine weitere Ausgestaltung, dass sich in mindestens einer Längsreihe schmale Stege und breite Stege abwechseln. Dies verhindert im Crashfall ein zu frühes Aufreißen einer Längsreihe. It is a further embodiment that narrow webs and wide webs alternate in at least one longitudinal row. This prevents too early tearing of a longitudinal row in the event of a crash.
Es ist eine weitere Ausgestaltung, dass zumindest die schmalen (d.h. bei Stegen von mehr als zwei unterschiedlichen Breiten: zumindest die schmalsten) Stege eine Länge aufweisen, die größer ist als ihre Breite. Dies unterstützt eine frühe und besonders gut definierte plastische Verformung bis zum Versagen. Es ist noch eine Weiterbildung, dass zumindest die breiten (d.h. bei Stegen von mehr als zwei unterschiedlichen Breiten: zumindest die breitesten) Stege eine Breite aufweisen, die größer ist als ihre Länge. Dies ist vorteilhaft, um auch im Crashfall ein verfrühtes Versagen des ganzen Sitzblechs zu verhindern bzw. auch im Crashfall eine ausreichende Stabilität über einen längeren Zeitraum bereitzustellen. It is a further embodiment that at least the narrow (i.e., for webs of more than two different widths: at least the narrowest) webs have a length which is greater than their width. This supports early and well-defined plastic deformation to failure. It is still a further development that at least the broad (i.e., for webs of more than two different widths: at least the widest) webs have a width greater than their length. This is advantageous in order to prevent a premature failure of the entire seat plate even in the event of a crash or to provide adequate stability over a longer period even in the event of a crash.
Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass die Löcher Langlöcher sind, da diese im Vergleich zu kreisrunden Löchern im Crashfall eine stärkere Konzentration der Spannung in dem Sitzblech auf die zugehörigen Stege ermöglicht. It is also an embodiment that the holes are slots, as this allows in comparison to circular holes in the event of a crash, a stronger concentration of stress in the seat panel on the associated webs.
Es ist auch noch eine Ausgestaltung, dass Langlöcher entlang ihrer jeweiligen Längsreihe ausgerichtet sind. Eine Längsachse der Langlöcher stimmt also mit der Längsausrichtung der Längsreihe überein. Die Längsachse der Langlöcher liegt damit insbesondere senkrecht zu einer Längsachse der Stege, so dass sich nach Reißen eines schmalen Stegs bzw. der schmalen Stege noch längere Löcher ergeben. Die nach Reißen der kurzen Stege noch verbleibenden langen oder längeren Stege eignen sich besonders vorteilhaft für eine folgende Dehnung und/oder Verformung, bevor sie selbst reißen. It is also an embodiment that slots are aligned along their respective longitudinal row. A longitudinal axis of the oblong holes thus coincides with the longitudinal alignment of the longitudinal row. The longitudinal axis of the elongated holes is thus in particular perpendicular to a longitudinal axis of the webs, so that after tearing a narrow web or the narrow webs even longer holes arise. The tears of the short webs remaining long or longer webs are particularly advantageous for a subsequent expansion and / or deformation before they tear themselves.
Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass die Löcher Langlöcher sind, die an ihren Längsenden eingekerbt geformt sind. Das Vorsehen von Kerbungen anstelle von gleichmäßigen Loch- bzw. Stegbreiten erleichtert das Reißen im Crashfall, ohne für die Normalbelastung ein Risiko darzustellen. Weist ein Steg keine gleichmäßige Breite auf, wird unter einer Breite oder "Stegbreite" eines Stegs seine geringste Breite verstanden. It is also an embodiment that the holes are elongated holes which are notched at their longitudinal ends. The provision of notches instead of uniform hole widths makes it easier to break in the event of a crash without posing a risk to the normal load. If a bridge does not have a uniform width, a width or "bridge width" of a bridge means its smallest width.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch einen Flugzeugsitz, der ein Sitzblech wie oben beschrieben aufweist. Insbesondere kann der Flugzeugsitz eine Sitzstruktur und ein auf der Sitzstruktur angeordnetes Sitzpolster aufweisen, wobei das Sitzblech zwischen der Sitzstruktur und dem Sitzpolster an der Sitzstruktur angebracht ist. Der Flugzeugsitz ergibt die gleichen Vorteile wie das Sitzblech. The object is also achieved by an aircraft seat having a seat plate as described above. In particular, the aircraft seat may have a seat structure and a seat cushion arranged on the seat structure, wherein the seat panel is mounted between the seat structure and the seat cushion on the seat structure. The aircraft seat gives the same advantages as the seat panel.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird. The above-described characteristics, features and advantages of this invention, as well as the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following schematic description of an embodiment which will be described in detail in conjunction with the drawings.
Innerhalb des von den Befestigungsaussparungen
Die Langlöcher
In einer jeweiligen Längsreihe Ri ist die Breite b1 des schmalen Stegs
Wieder zurückkehrend zu
Die Querreihen Q1 und Q2 und damit auch die darin vorhandenen schmalen Stege
Bei Aufbringen einer Belastung auf eine Flachseite des Sitzblechs
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt. Of course, the present invention is not limited to the embodiment shown.
Beispielsweise können die Längsreihen Ri auch mehr als drei Längslöcher
Allgemein kann unter "ein", "eine" usw. eine Einzahl oder eine Mehrzahl verstanden werden, insbesondere im Sinne von "mindestens ein" oder "ein oder mehrere" usw., so lang dies nicht explizit ausgeschlossen ist, z.B. durch den Ausdruck "genau ein" usw. Generally, "on", "an", etc. may be taken to mean a singular or a plurality, in particular in the sense of "at least one" or "one or more", etc., as long as this is not explicitly excluded, e.g. by the expression "exactly one", etc.
Auch kann eine Zahlenangabe genau die angegebene Zahl als auch einen üblichen Toleranzbereich umfassen, solang dies nicht explizit ausgeschlossen ist. Also, a numerical value may include exactly the specified number as well as a usual tolerance range, as long as this is not explicitly excluded.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Sitzblech seat plate
- 2 2
- Befestigungsaussparung mounting recess
- 3 3
- Langloch Long hole
- 4 4
- Kurze Kante des Sitzblechs Short edge of the seat plate
- 5 5
- Lange Kante des Sitzblechs Long edge of the seat panel
- 6 6
- Schmaler Steg Narrow bridge
- 7 7
- Breiter Steg Wide jetty
- A A
- Gedachter Ausschnitt Thought cutout
- b1 b1
- Breite des schmalen Stegs Width of the narrow bridge
- b2 b2
- Breite des breiten Stegs Width of the wide footbridge
- F F
- Flugzeugsitz airplane seat
- H H
- Hauptbelastungsrichtung Main load direction
- l l
- Länge der Stege Length of the bars
- L L
- Längserstreckung der Längsreihen Longitudinal extension of the longitudinal rows
- Q Q
- Querrichtung transversely
- Q1 Q1
- Querreihe transverse row
- Q2 Q2
- Querreihe transverse row
- Ri Ri
- i-te Längsreihe i-th longitudinal row
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