-
Anwendungsbereich, Probleme
und Mängel
beim Stand der Technik
-
Die Erfindung gehört zum Produktbereich Bade-Freizeitartikel
und Schwimmlernhilfen. Zu Teilen schließt sie die so genannten "Schwimmsitze", wie sie Kleinkindern
zum Aufenthalt auf dem Wasser, zum Wasserspiel und zur Wassergewöhnung gegeben
werden, ein. Wassergewöhnung
wird seitens der Anbieter dieser Produkte verstanden als erste Phase
des Schwimmenlernens. Die Grenzen zwischen Wasserspiel und Lernprozess
sind fließend.
Das übliche
Schwimmlernalter ist allerdings erst mit dem 5. bis 10. Lebensjahr
erreicht, so dass mit den bekannten "Baby-Schwimmsitzen", die für das erste bis dritte Lebensjahr
vorgesehen sind, die Hauptgruppe der Schwimmschüler kaum erreicht wird. Im
Unterschied zu eindeutig definierten Schwimmlernhilfen, wie z.B. "Schwimmflügel", Brust-Schwimmgürteln, Schwimmwesten,
Schwimmlernanzügen
etc., die fest am Körper
getragen werden und die den Auftrieb gezielt im Brust-, Schulter-,
Nackenbereich positionieren, ist der Schwimmsitz ein Hybridprodukt.
Im Schwimmsitz sind sowohl Elemente eines Floßes als auch solche von am
Körper
getragenen Auftriebsmitteln kombiniert. Es handelt sich um ein Floß, welches "angezogen" wird, könnte man
sagen, um den Doppelcharakter des Produktes auf den Punkt zu bringen.
Genau darin liegt das Problem herkömmlicher Schwimmsitze. Typische
Probleme eines Bootes/Floßes
wie Kentersicherheit, Schwimmstabilität, Lage des Schwerpunktes,
Aufrichtvermögen
etc. gehen einher mit Bekleidungsproblemen wie Passform, Größenzuordnungen,
Leichtigkeit des Rein- und
Rauskommens etc. Kurz, die direkte Wechselwirkung und Abhängigkeit
zwischen Benutzer und Gerät
sind kritisch. Im Falle von Kenterungen, mit denen als Ernstfall
gerechnet werden muss, ist es in der Vergangenheit zu Unfällen und
gravierenden Sicherheitsproblemen gekom men. Sie bestehen im wesentlichen
darin, dass die den Körper
umfassenden Schwimmkörper
mit ihren integrierten Sitzkonstruktionen zu einem Verklemmen des
Körpers
im Schwimmsitz führten.
Bei Kenterung kommt es ab einem Neigungswinkel von 90° zu einem
Umschlagen des ring- bzw. rahmenförmigen Schwimmkörpers, der
Auftrieb verlagert sich von der Brust zu den Oberschenkeln. Die
dann weit unterhalb des Körperschwerpunktes
wirkende Auftriebskraft drückt
dabei den Unterkörper
nach oben, den Kopf jedoch unter Wasser. Die den Körper umfassende
Struktur hält
den Benutzer in dieser Lage eingeklemmt fest.
-
Typische Probleme herkömmlicher
Schwimmsitze sind:
- a) – mangelnde Schwimmstabilität, Kenterung
ist möglich,
teilweise sehr wahrscheinlich
- b) – Schwerpunktlage
des menschlichen Körpers
zum Schwimmsitz kann nicht angepasst und optimiert werden (i.d.R.
zu hoch)
- c) – Fesselung
des Unterkörpers
in der Sitzkonstruktion, dadurch erhebliche Erschwerung des Freikommens
nach der Kenterung
- d) – Fehlen
eines hinreichend fein differenzierten Größensystems. Ein Benutzerjahrgang,
also Kinder vom 5. bis zum 95. Perzentil, teilen sich in eine Schwimmsitzgröße.
- e) – der
Zustand des Benutzers (Nichtschwimmer, Kleinkind) nach Kenterung
und etwaigem Freikommen in tiefes Wasser bleibt konstruktiv unberücksichtigt
(kein Reserveauftrieb)
- f) – sie
gestatten Kleinkindern eine Mobilität und Verwendungsautonomie
(Laufen, Waten mit "angezogenem" Schwimmsitz), die
es ihnen leicht macht, sich der erforderlichen elterlichen Aufsicht
zu entziehen. Ein zusätzliches
Risiko wird provoziert, wenn Kinder beim unbeaufsichtigtem Gang
ins Wasser in der Flachwasserzone stolpern, stürzen und der nach unten rutschende
Schwimmkörper
die Beine fesselt und den Auftrieb nachteilig verlagert. Bereits
geringe Wassertiefen können
Ertrinken verursachen
- g) – es
besteht keine Kombinierbarkeit/Optimierbarkeit (Baukastensystem),
die eine Anpassung des Gesamtsystems an individuelle Sicherheitsbedürfnisse
des Verbrauchers oder die jeweiligen Bedingungen des Anwendungsbereiches
erlaubt, die Zielgruppe und Verwendungsvielfalt sind erheblich reduziert
(Marklücke).
-
Die vorliegende Erfindung stellt
Lösungen
für diese
Probleme bereit, ist insofern also Beitrag zur Verbesserung der
Sicherheit und Funktionalität
vorhandener Produkte. Gleichzeitig geht sie jedoch weit über die bekannten
Funktionen, Zielgruppen und Fertigungsverfahren hinaus. In dem neue
Komponenten geschaffen und vorher separater Einzelprodukte zu einem
multifunktionalen, einheitlichen Modulsystem integriert werden, leistet
das Badefloß-Modulsystem
Sicherung nach "unten", Erweiterung Verwendung
auf gegebener Produkt- und Funktionsebene sowie die Weiterentwicklung
zu völlig
neuen Anwendungsbereichen und Zielgruppen.
-
Die nachfolgende technische Beschreibung
der erfindungsgemäßen Lösungen geht
auf die unter a)...g) genannten Probleme ein.
-
1. Problemlösung: Mehr
Sicherheit, flexible und starre Bauweise (s.a. Z1.0)
-
Die Erfindung legt mit dem Badefloß-Modulsystem
Problemlösungen
für zwei
wesentliche Problembereiche vor: Verbesserung der Sicherheit und
Erweiterung der Gebrauchstauglichkeit. Dabei basiert sie überwiegend
auf der bestehenden flexiblen Bauweise (geschweißte Kunststofffolien) der genannten
Produktgruppe und entwickelt sie weiter. Zusätzlich führt sie als Neuerung eine starre
Bauweise ein, bei der die tragenden Elemente als komplette Kunststoffspritzteile
gefertigt werden. Varianten der starren sind die halbstarre und
die Schaumstoff-Segment-Bauweise.
Bei der halbstarren Bauweise sind einige tragenden Bauteile starr
ausgeführt,
der Schwimmkörper
jedoch, abgesehen von zwei Fundamentleisten, bewahrt seine flexible
Eigenschaft. Die Schaumstoff-Segmentbauweise beruht auf einem geschlossenzellig
geschäumten
Formteil, welches vierfach verwendet wird. Vier Positionsvarianten
dieses Bauteils führen
zur Bildung eines quadratische Rahmens. Die Segmente sind an den Überlappungsstellen
verschränkt
und mit lose sitzenden Bolzen in ihrer Lage fixiert. In das Schaumstoftsegment
integrierte 90°-Kreissegmente
bilden den runden Innenraum für
das Körperhaltesystem.
-
Den unterschiedlichen Bauweisen können aus
fertigungstechnischen Gründen
gewählt
werden sind aber auch mit bestimmten Funktionen und Zielgruppen
sowie Vor- und Nachteilen verbunden, die abzuwägen sind: z.B. die Sicherheit
von Feststoffauftrieb gegenüber
seiner Sperrigkeit.
-
Eine erste Aufgabe der Erfindung
ist es, die Schwimmstabilität
der benannten floßartigen
Produkte zu verbesseren, um dadurch Kenterungen und aus ihnen resultierende
Risiken von vornherein zu vermeiden. Dieser Präventionsgedanke greift insbesondere
bei der Verwendung dieser Produkte durch Kleinkinder und Kinder,
die noch nicht zur Selbsthilfe fähig
sind. Dabei wird davon ausgegangen, dass elterliche Aufsicht geboten ist,
erfhrungsgemäß aber immer
lückenhaft
bleibt, d.h. der Grad der konstruktiven Sicherheit darf nur noch
ein absolut unvermeidbares Restrisiko lassen und muß den "worst case" konstruktiv mit
berücksichtigen.
-
1.1 Subsysteme des Badefloß-Modulsystems
-
Das Badefloß-Modulsystem im Sinne der
Erfindung umfasst grundsätzlich
drei Subsysteme: Auftriebssystem, Körperhaltesystem und Verbindungssystem.
Alle drei Subsysteme bilden eine funktionale und sicherheitstechnische
Einheit, konstruktiv stellen sie jedoch jeweils getrennte Baugruppen
dar, die in sich wiederum mehrere gestalterische und konzeptionelle
Varianten aufweisen. In wechselnden Kombinationen und verschieden
weitgehenden Ausstattungen ergeben sie das Modulsystem, welches
von sehr einfachen und kostengünstigen
Varianten in "der
Nähe" des Standes der
Technik bis hin zu wesentlich weiter entwickelten anspruchsvollen
Ausführungen
und/oder zu weitergehenden Sicherheitsstufen und ganz neuen Verwendungen
baukastenartig ausgebaut werden kann.
-
1.1.1 Das Auftriebssystem
-
Der Aufblasdruck in den Schwimmkörpern bewirkt
Auftriebsvolumen und – bei
flexibler Bauweise – gleichzeitig
auch Formgebung und Festigkeit des Badefloßes. Die Form der Schwimmkörper ist
ring- bis rahmenförmig.
Das Körperhaltesystem
ist zentral innerhalb der Schwimmkörper angeordnet. Basisschwimmkörper "A" der flexiblen und alle starren Bauweisen
sind für
die passivruhende Verwendung vorgesehen. Sie werden mit den Körperhaltemodulen 03 bis 10 kombiniert.
Das Auftriebsvolumen ist so bemessen, dass der Körper des Benutzers etwa bis
zu den Brustwarzen ins Wasser eintaucht. Getragen werden muß also nur
das Gewicht des Oberkörpers.
Zusätzlicher
Auftrieb ist allerdings aus Sicherheitsgründen – Ausfall einer Luftkammer – und als
Reserve für
die von der Sicherheitsnorm DIN EN 13138-3 geforderte Wiederaufrichtung
aus 120° Neigungswinkel
erforderlich. Jenseits der in Sachen Form und Farbe restriktiven
Norm können
beim Badefloß für Kinder über drei
Jahre auch bunte Phantasieformen verwendet werden. Basisschwimmkörper "B" ist in Volumen und Abmessungen größer, weil
er zusätzlich
mit dem Schaukel- oder Pendelgestänge (14/15)
ausgestattet wird, bei dessen Gebrauch der Benutzer sehr weit aus
dem Wasser herausragen kann, die Tragfähigkeit des Auftriebssystems
also größer sein
muss. Basis B ist mit entsprechenden Zusatzbeschlägen ausgestattet und
wird durch die Membranböden
(01; 02 in Z1.4) ergänzt.
-
Bei der starren Bauweise haben die
Schwimmkörper
keine Form- und Festigkeit gebende Funktion. Sie sind auf besondere
Weise an die starren Rahmenkonstruktion schwenkbar angeschlossen
und dienen ausschließlich
der Auftriebsbereitstellung.
-
Die gesamte Dimensionierung, hier
die des Volumens, basiert auf den anthropometrischen Körperdaten
der vorgesehenen Benutzergruppen einerseits und den Anforderungen
an die Schwimmstabilität
andererseits. Als Materialien kommen Kunststofffolien, Kunststoffspritzteile,
textile Flächengebilde
sowie handelsübliche
Beschläge
und Metall(Norm)teile zur Anwendung. Für den Einsatz unter höherem Aufblasdruck
(0,3 bar) werden verstärkte
Folien bzw. beschichtete Gewebe eingesetzt. Die Verbindungstechniken
sind Hochfrequenzschweißen,
Nähen,
Nieten, Schrauben, Kleben, Binden etc.
-
1.1.1.1 Auftriebssystem,
Festigkeit der flexiblen Bauweise (s.a. Zeichnung Z1.0 und Z1.1)
-
Bei der flexiblen Bauweise ist der
Auftriebskörper
als aufblasbarer Hohlkörper
aus flexiblem, luftdichtem Material gestaltet. Starr bis halbstarr
ist nur der Trag- bzw. Auflagerahmen (s.a. 12; 13 in Z1.4.1). Die äußere Form
des Badefloß' ist polygon bis
kreisrund gestaltet. Bevorzugt sind die Außenkonturen kreisringförmig oder
quadratisch mit gerundeten Ecken. Die Querschnitte der Schwimmkörper sind
kreisförmig,
oval bis elliptisch. Zwillingskammern – z.B. liegende Acht – in paralleler
Anordnung sind sinnvoll, um die Höhe des Schwimmkörper niedrig
zu halten (Sicht des Benutzers über
den Rand!). Die Form des Innenraums kann von der Außenkontur
abweichen. Badeflöße für zwei oder
mehrere Personen werden analog gestaltet, die Außenkonturen erfahren bei Hintereinander-Anordnung
eine Streckung, die der Anordnung der Körperhaltesysteme folgt. Das
Auftriebsvolumen steigt entsprechend. Bei der Basisversion A liegt
die Innenraumkontur von vornherein enger um den menschlichen Körper. Abgesehen
von dem starren bis halbstarren Tragrahmen/Auflagerahmen (12/13)
können
die Hüllen
der flexiblen Bauweisen nach Entlüftung gefaltet und zusammengelegt
werden.
-
Das Auftriebssystem der halbstarren
Bauweise ist identisch mit dem der flexiblen.
-
1.1.1.2 Auftriebssystem,
Festigkeit der starren Bauweise (s.a. Z1.2)
-
Bei der starren Bauweise werden Form
und Festigkeit des Badefloßes
nicht durch den Aufblaskörper, sondern
durch einen starren Außenrahmen,
der als Kunststoffspritzteil gefertigt ist, erzielt. In diesem Rahmen ist
die Schnittstelle Tragrahmen/Auflagerahmen mittig integriert. Die
vier einzelnen Schwimmer (32 in Z1.2) – sie entsprechen in Material
und Fertigung denen der flexiblen Bauweise – bestehen aus vier gleichen
Aufblaskörpern,
die an den Enden kurzer Schwenkarme ("Ausleger") befestigt sind. Sie sind einzeln oder
paarweise angeordnet ihr Querschnitt ist kreisförmig, oval, elliptisch etc.
In der Länge
entsprechen sie etwa der Kantenlänge
des Außenrahmens.
Volumina und die schwimmphysikalischen Grundlagen sind identisch
mit denen der flexiblen Bauweise. Entscheidend ist, das bei der
starren Bauweise der Auftrieb gleichzeitig zur Anpassung der Schwerpunktlage
genutzt wird, in dem die Schwimmer schwenkbar am Außenrahmen
des Badefloßes
angebracht sind.
-
Die strukturelle Festigkeit der die
Schwimmkörper
tragenden Rahmenkonstruktion ergibt sich aus Profil und Dimensionierung
des Außenrahmens
und der aussteifenden Verbindung zwischen mittig integriertem Tragrahmen
und dem quadratischen Außenrahmen.
Diese Verbindung ist integraler Bestandteil der Spritzgusskonstruktion
und besteht in flachen Stegen oder einer vollflächigen Membran, die in symmetrischer
Anordnung von den Eckendes Außenrahmens
zum Tragrahmen verlaufen. Membranboden und Stege können an der
Unterseite flächige
Schaumkissen aufweisen, die einen Beitrag zum erforderlichen Gesamtauftrieb
leisten und das erforderliche Volumen der Schwimmkörper reduzieren.
Das Querschnittsprofil des Außenrahmens
ist bevorzugt oval gestaltet, seine Außenkontur ist quadratisch mit
gerundeten Ecken (s. a. Z1.0 Blatt 3 und Z1.2 Blatt 2).
-
1.1.1.3 Auftriebssystem,
Festigkeit der halbstarre Variante
-
Bei der halbstarren Bauweise sind
einige zentrale Bauteile starr ausgeführt, der Schwimmkörper jedoch,
abgesehen von zwei Fundamentleisten (Beschlägen), bewahrt seine aufblasbare,
flexible Eigenschaft. Er wird hierbei lediglich ergänzt durch
zwei im Innenraum angebrachte, gegenüberliegende Fundamentbeschläge (49 in
Z1.2 Blatt 4). Die Länge
dieser Fundamentbeschläge
entspricht der angestrebten Sitzbreite (Körperbreite) des Benutzers,
sie nehmen die Kräfte
der Tragholme (50) auf, die das Körperhaltemodul tragen, also
die last des Benutzers.
-
1.1.1.4 Schaumstoff-Segmentbauweise,
Feststoffauftrieb; (s.a. Z1.2, Blatt 5)
-
Die Schaumstoff-Segmentbauweise (Feststoffauftrieb)
beruht auf einem einzelnen geschäumten Formteil
(55), welches in einer Rechts-Links- und einer Oben-Unten-Variante
zusammengefügt
den quadratischen Schwimmkörper
des Badefloß' bildet. Dabei wird
ein gleichbleibendes Teil viermal verwendet. Die zum Rahmen zusammen
gesetzten Teile überlappen
und verschränken
sich an den Enden, wo sie zusätzlich
durch je einen von oben durchgesteckten Bolzen gehalten werden.
Zum Innenraum des Schwimmkörpers
hin weist jedes Formteil ein 90° Kreissegment
auf, welches nach dem Zusammensetzen einen offenen, kreisrunden
Innenraum innerhalb der quadratischen Außenkontur des Rahmens bildet.
In diesem Innenraum ist das Körperhaltesystem
mit der höhenverstellbaren
Schnittstelle auf eine Weise positioniert, die zu einer weiteren
Verklammerung der Segmente in normaler Schwimmlage führt.
-
1.1.2 Das Körperhaltesystem
(s.a. Z1.4.1 und Z1.5, Blatt 1)
-
Gemäß der Erfindung werden Basis-Schwimmkörper mit
Sitz-, Steh oder Bewegungsmodulen verbunden: Die Gondel (03; 04)
zum Stehen; Sitztuch (51), Kreuzgurt, Bikinihose, ganzteilige
Hose, Vollanzug (03 bis 10) zu Sitzen; Pendelgestänge (14; 15)
in verschiedenen Varianten für
stationäres
Schaukeln oder impulsartige Vorwärtsbewegung.
Gemeinsamer Verbindungspunkt – ausgenommen
das Pendelgestänge – ist die
speziell gestaltete äußere Schnittstelle:
Tragrahmen / Auflagerahmen (12; 13 in Z1.4.1).
Die Körperhaltemodule sind
in ihren Größen entsprechend
der vorgesehenen Benutzergruppen bzw. Funktionen gestuft. Anpassungen
der Sitz- bzw. Stehhöhe und die
der Weite der bekleidungsartigen Sitzelemente bzw. der zu ihnen
passenden Auflagerahmen-/Tragrahmenkombinationen sind erforderlich,
um eine sichere Passform zu gewährleisten (s.a.
Z1.4.4 Teil 1/2). In Einzelfällen
bestehen feste Zuordnungen zwischen Schwimmkörperbauweisen und Körperhaltemodulen
in jeden Fall müssen
die einmal gewählten
Schnittstellengeometrien durchgehalten werden.
-
1.1.3 Das Verbindungssystem
(Membranböden,
Schnittstelle, s.a. Z1.4 und Z1.4.1)
-
Das Verbindungssystem zwischen der
tragenden Struktur des Badefloß und
dem menschlichen Körper
umfasst vier Subsysteme: einbindbare oder feste Membranböden (01, 02),
die Bindeschürze
(21), die in Höhenposition
und Körperweite
variable äußere Schnittstelle
Tragrahmen/Auflagerahmen (12/13) in verschiedensten
Formen und die innere Schnittstelle (24/25), die
die lösbare
Verbindung zwischen Auflagerahmen und Bekleidung herstellt. Die
Subsysteme kommen alternativ oder kombiniert zur Anwendung.
-
Wird der Basis-Schwimmkörper B verwendet,
besteht das Verbindungssystem zwischen Auftriebskörper und
Körperhaltesystem
gemäß der Erfindung
aus einbindbaren Membranböden
(01; 02). Die Membranböden reduzieren im Bedarfsfall
den großen
Innenraum der Basis B – Platz
für die
späteren
Verwendung des Pendelgestänges – auf eine
körpernahe Öffnung für die Bekleidungsmodule.
Letztere ist mit einem geeigneten Profil ausgesteift und kann bereits
identisch sein mit dem Tragrahmen (12). Die Schnittstelle
selbst ist dann festliegend.
-
Die Kontur der Öffnung ist kreisförmig oder
körpernah
oval, die Weite des Aussteifungsrahmens ist dreifach – groß, mittel,
klein – gestuft,
sofern dieser bereits mit dem Tragrahmen der äußeren Schnittstelle identisch
ist. Die ggf. benötigte
größre Körperöffnung im
Membranboden wird dadurch verfügbar
gemacht, dass die weiter innenliegende kleinere an eine Soll-Trennstelle
herausgeschnitten wird. Eine gezielte Perforierung reduziert den
Trennvorgang auf bestimmte Stellen (s.a. Z1.4. und Z 1.4.4 Teil
1 Blatt 4)
-
Wird das Profil der Innenrandverstärkung im
Membranboden nur als obere Aufhängung
des durch Schnürung
höhenverstellbaren
Tragrahmens genutzt, ist diese Weitenstufung nicht erfor derlich.
Die Öffnung muss
dann nur weiter sein als der größte vorgesehne
Tragrahmen. Unmittelbar hinter dem Innenrandprofil (Oval, Kreis,
Rechteck) weist die Membran Löcher
auf. Sie sind gleichmäßig auf
dem Umfang verteilt und nehmen die Schnürung oder Gurtung des darunter
gehängten
Tragrahmens auf. Enge Schnürung
= hohe Sitzposition, weite Schnürung
= niedrige Sitzposition bei stufenloser Verstellung. Die Anzahl
der oberen Öffnungen konespondiert
mit der Anzahl der Öffnungen
im Trichtenand des Tragrahmens.
-
Bei der Verwendung von Basis-Schwimmkörper A,
wird die Verbindung zum höhenverstellbaren
Tragrahmen durch die Bindeschürze
(21 in Z1.4.2 Blatt 2; 3) hergestellt. Die Bindeschürze ist
ein trichterförmig umlaufend
eingeschweißtes
breites Folienband an dessen Unterrand sich geeignete Löcher (Ösen) für die Schnürung/Gurtung
(11) befinden. Die Befestigung liegt etwas oberhalb der
Mittelebene des Schwimmkörpers. An
die Bindeschürze
wird der Tragrahmen für
die Körperhaltemodule
höhenverstellbar
und trennbar gehängt.
-
Das Verbindungssystem bei der halbstanen
Bauweise besteht in zwei stanen Tragholmen (50) (Kunststoffspritzteil),
welche in paralleler Anordnung den Innenraum des Badefloßes überbrücken. Sie
liegen mit ihren Haltezapfen (53) auf den den beiden gegenüberliegenden
Fundamentleisten (49) auf. Die Zapen greifen in wählbare Öffnungen
(Lochreihe) in den Fundamentleisten. Die Tragholme tragen die Auflageholme (Brust-/Rückenholm, 52/54)
eines für
diese Bauweise typischen Körperhaltemoduls,
dem Sitztuch (51).
-
1.2 Schnittstellentechnik
(s.a. Z1.0 und Z1.4.1)
-
Im Badefloß-Modulsystem bestehen zwei
Schnittstellen: die äußere und
die innere. Sie sind methodisch dem Verbindungssystem zuzuordnen.
Die äußere Schnittstelle
verbindet das Körperhaltesystem
mit dem Schwimmkörper,
die innere den Auflagerahmen mit der Körperbekleidung des Benutzers.
Beide Schnittstellen sind lösbar,
die äußere trennt
sich im Ernstfall der Kenterung selbsttätig. Die Schnittstellentechnik
ist wesentlich für
verbesserte Sicherheit, sie ist aber auch die Basis für den modularen
Aufbau des Gesamtsystems.
-
Die äußere Schnittstelle, fest oder
höhenverstellbar,
ist der unmittelbare Kopplungspunkt zwischen körpergetragenen Modulen und
dem Badefloß.
Bei der festen Schnittstelle werden zwei den Körper umlaufende Profile: Tragrahmen/Auflagerahmen
(12/13) so zur Passung gebracht, dass eine formschlüssige, selbstzentrierende
Verbindung entsteht. Die Selbstzentrierung bewirkt auch bei heftiger
Bewegung des Benutzers immer wieder eine Rückstellung der Verbindung.
Zum leichten Einsetzen in den Tragrahmen der Schnittstelle ist dieser
bzw. dessen Umgebung bei den meisten Lösungen der Erfindung trichterförmig ausgebildet,
so dass der Auflagerahmen in den Tragrahmen hinein gleitet. Im Falle
einer Kenterung ist in der gewollten Bewegungsrichtung leichte Trennbarkeit
gegeben, d.h. die Profilauswahl der Erfindung meidet Formen die
Verklemmen oder verhaken können.
Der Auflagerahmen – welche
seiner vielen möglichen
Formen er auch immer annimmt – liegt
etwa wie ein Sieb auf der Teetasse auf dem Tragrahmen auf. Leichte
Trennung garantiert! Als für
die beschriebenen Eigenschaften beson ders geeignet umfasst die Erfindung
die in Z1.4.1, Blatt 1 dargestellten Profile 1, d.h. Oval,
Ellipse, Kreis, Rechteck mit dem jeweiligen Gegenprofil. Hinsichtlich
des Tragekomforts werden für
den körpergetragenen
Auflagerahmen Oval und Ellipse bevorzugt.
-
Die äußere Schnittstelle der halbstarren
Bauweise ist außerordentlicgh
einfach, sie besteht in zwei parallel angeordneten Tragholmen (50)
auf denen zwei parallel angeordnete Auflageholme (52/54)
lose aufliegen. Die Auflageholme überragen rechts und links die
Tragholme deutlich. Die beiden Holmpaare sind um 90° zueinander
versetzt, beide sind in ihrem Abstand zueinander verstellbar. Es
entsteht ein sich verngender oder erweiternder etwa quadratischer
Rahmen um den Körper
des Benutzers. Trennbarkeit bei Kenterung ist uneinschränkt gegeben.
-
Die innere Schnittstelle (24/25 in
Z1.4.1, Blatt 2) verbindet den Auflagerahmen lösbar mit der Schwimmlernbekleidung
(Module 08, 09). Als bevorzugte Verbindungstechnik
ist eine Kederverbindung Gegenstand der Erfindung. Sie ist so gestaltet,
dass der Auflagerahmen etwa auf Hüfthöhe an der Bekleidung durch
Einziehen des Kederbandes in die Kederrille angebracht wird. Mit
oder ohne Auflagerahmen besteht kaum eine Bewegungsbehinderung.
Soll die Schwimmlernbekleidung unabhängig vom Badefloß benutzt
werden, wird die Kederverbindung der inneren Schnittstelle gelöst. Durch
die Verwendung eines höhengestuften Doppelkeders
ist eine zusätzliche
Höhenanpassung
erzielbar (s.a. Z1.4.1, Blatt 3). Der Keder muss nicht den gesamten
Körper
umlaufen. Ist der Auflagerahmen aus einem Stück, kann der Keder segmentweise
aufgeteilt sein. Andere Lösungen
für die
innere Schnittstelle bestehen in Form von Steghakenbeschlägen, d.h.
einem segmentierten "Auflagerahmen" (42a/b/43a/b in
Z1.4.4, Teil 2 Blatt 1) und in Form eines speziellen Gürtels (46),
bei dem der Auflagerahmen die Form eines halbelastischen "Kabels" (45) annimmt.
-
1.3 Höhenverstellbarkeit, Optimierung
der Schwimmstabilität
durch Justierung der Schwerpunktlage
-
Es besteht ein direkter Zusammenhang
zwischen Schwimmstabilität
und der Schwerpunktlage des schwimmenden Gesamtsystems. Die Problematik
liegt darin, dass die in das Wasser eingetauchten Körperpartien
des Benutzers nahezu schwerelos werden. Das Verhältnis der spez. Gewichte von
Wasser (1 kg/dm3 zu Mensch (1,052 kg/dm3 (Kopf 1,1 kg/dm3)
weist nur geringe Unterschiede auf. Dadurch verlagert sich der Körperschwerpunkt
extrem nach oben. Zur Optimierung der teilweise konfligierenden
Ziele: Schwimmstabilität im
Normalzustand und negative Wirkung des verlagerten Auftriebs nach
Kenterung, wird eine ausgeklügelte Optimierung
der Ziele Schwimmstabilität,
Sichtfreiheit, Bewegungs- und Aktionsfähigkeit des Benutzers erforderlich.
Dabei kommt dem Einflußfaktor
Sitz-, Stehhöhe
entscheidende Bedeutung zu. Die statische Schwimmstabilität durch
weit nach außen
verlagerten Auftrieb zu erhöhen
ist riskant wegen des negativen Effektes dieses Auftriebs nach Kenterung.
Das Volumen des Schwimmkörpers
andererseits ist begrenzt durch den Wunsch, den Kopf des Benutzers
aus der einengenden und sichtbehindernden Umrandung herauszuheben.
Wegen der großen
Bedeutung der Schwerpunktlage (sie ist bei den meisten Schwimmsitzen
zu hoch) ist also eine Anpassbarkeit an die individuellen Körperverhältnisse
erstrebenswert. Die Höhenverstellbarkeit
leistet einen erheblichen Beitrag zur Sicherheit. Zur Problematik
der Höhenverstellung
bzw. Schwimmstabilität
bietet die Erfindung drei neue Lösungsprinzipien
an.
-
1.3.1 Höhenverstellung
am traditionellen Schwimmsitz mit fest integriertem Sitzteil
-
Sitzkonstruktionen herkömmlicher
Schwimmsitze weisen ein in Sitztiefe und -weite fixiertes Größensystem
auf, also eine Universalgröße für einen
Benutzer-Jahrgang. Erster und einfachster Schritt der Erfindung
ist die Aufhebung der Sitztiefenfixierung. Dabei wird die Universalgröße bezogen
und die Untrennbarkeit zunächst
noch beibehalten. Die Problemlösung
ist dadurch gekennzeichnet, dass das Sitzelement nicht mehr fest
in den Schwimmkörper
eingeschweißt,
sondern unter diesen gehängt
wird. Als Verbindungselement dient ein in den Innenring des Schwimmkörpers umlaufend
eingeschweißtes
Band, an dessen losen Unterrand die Verbindungselemente (Schnur,
Gurt) für
die Höhenverstellbarkeit
befestigt sind. Ein entsprechendes Gegenstück befindet sich am Oberrand
des nun losen Sitzelementes. Diese Lösung erfordert nur einen minimalen Eingriff
in herkömmliche
Konstruktionen. (s.a. Z1.4.2, Blatt 1)
-
1.3.2 Höhenverstellung
bei dem kombinierten Steh-, Sitzmodul (s.a. Z1.0; Z1.5, Blatt 1)
-
Bei diesem Körperhaltesystem wird die Sitzposition
grundsätzlich
in eine Stehposition geändert.
Der Benutzer befindet sich in einer Art Gondel (Module 03, 04),
die in die feste Schnittstelle des Basisschwimmkörpers eingehängt wird.
Die Gondel ist horizontal zweigeteilt. Eine Zick-Zack-Schnürung zwischen
Ober- und Unterteil ermöglicht
stufenlose Höhenverstellung.
Im Unterschied zu dieser bereits mit Gebrauchsmuster Nr. 200 11
253.8/03.07.2000/IPC: B63B 35/74 registrierten Erfindung weist die
Gondel des Badefloß-Modulsystems
zusätzlich
einem gepolsterten Schrittgurt (36) auf, der so weit unter
das Gesäß gezogen
wird, dass bei bestimmbarer Absenkung Körpers von der stehenden in
die Sitzende Position gewechselt werden kann. Neben dem Komfortgewinn
ist gleichzeitig ein Sicherheitssperre gegen unbeabsichtigtes Durchsacken
des Körpers
in der sackartigen Körperaufnahme
der Gondel gegeben. Letzteres ist wichtig für die Benutzer, deren Stehsicherheit
noch nicht voll entwickelt ist (bis zu 1,5 Jahren). Der Schrittgurt
ist innerhalb der an sich bereits höhenverstellbaren Gondel wiederum
anpassbar an die Gesäßhöhe. Zusätzliche
Handgriffe am Schwimmkörper
sind nützlich.
Ein Weitenproblem besteht nicht, weil die Gondel bestimmungsgemäß reichliche
Spielraum bietet und keinerlei Einengung des Körpers bewirkt. Auch der Schrittgurt
stellt kein Hindernis beim Trennungsvorgang dar. (s.a. Z1.0 Module 03/04 und
Z1.5, Blatt 1)
-
1.3.3 Höhenverstellbarkeit
als Merkmal bestimmter Sitzmodule (s.a. Z1.0; Z1.5 Blatt 1)
-
Die Sitzmodule 07a, b, 51,
d.h. Kreuzgurt, Bikinihose und Sitztuch, sind in sich nach dem Schlaufenprinzip
höhenverstellbar.
Unter Beibehaltung der Lage der Schnittstelle (Tragrahmen/Auflagerahmen)
kann die den Körper
tragende Gurtstruktur (07) so verkürzt oder verlängert werden,
dass der von ihr sitzend gehaltene Benutzer angehoben oder abgesenkt
wird. Die jeweiligen Endverschlüsse
sind dabei so gestaltet oder so positioniert, dass sie von Kindern
nicht unbeabsichtigt geöffnet
werden können.
Je nach Wahl des Endbeschlages erfolgt die Verstellung gestuft oder
stufenlos. (s.a. Z1.0; Z1.5 und Gebrauchsmuster Nr. 200 19 16162.4/08.
11. 2002/IPC: B63B 35/74.
-
1.3.4 Höhenverstellung
und Schnittstellentechnik, Verstellbarkeit der Schnittstelle selbst
(s.a. Z1.4.2, Z 1.4.1)
-
Die Einführung einer Schnittstelle,
die das Sitzelement (Körperhaltesystem)
vom Schwimmkörper trennt,
bzw. als lose Passung zweier aufeinander liegender Profilrahmen
gestaltet, bewirkt zwei entscheidende Vorteile bei der Höhenverstellung:
Diese Schnittstelle kann so ausgeführt werden, dass sie mit ihrem
tragenden Teil (12, Tragrahmen) selbst höhenverstellbar
ist. Der Auflagerahmen des Sitzelementes liegt dann entsprechend
höher oder
tiefer. Vorteilhaft gegenüber
früheren
Erfindungen ist es, das körpergetragene
Sitzmodul Verstellmechanismen frei zu halten, weil sie die Bequemlichkeit
und Akzeptanz möglicherweise
beeinträchtigenden.
Insbesondere bei der Schwimmlernbekleidung, die ja auch separat
zur Anwendung kommt kann dadurch quasi normale Badebekleidung getragen
werden. Diese Höhenverstellung
kann gemäß der Erfindung gestuft,
gerastert oder stufenlos vorgenommen werden.
-
Die Schnittstellen der starren und
halbstarren Bauweise sind bzgl. ihrer Höhenposition allerdings festliegend,
weil die Verstellung auf andere Weise vorgenommen wird (s.a. Z1.4.3).
-
1.3.4.1 Höhenverstellung
bei flexibler Bauweise (s.a. Z1.4.2)
-
Fast alle Varianten der Höhenverstellung
bei flexibler Bauweise beruhen darauf, das die als gesonderte Baugruppe
abgetrennte Schnittstelle hängend
unter dem Schwimmkörper
angeordnet ist und mit diesem über
ein anpassbare Verbindungselemente (Schnürung, Gurtung) verbunden ist.
Der Verstellbereich ergibt sich aus dem maximalen Größenunterschied
des vorgesehenen Benutzerjahrganges, also 5. Perzentil weiblich
bis 95. Perzentil männlich.
Die Verstellung kann stufenlos (Schnürung), gerastert (Zahngurt)
oder gestuft (Knoten-, Leiterbeschlag) erfolgen. Eine Ausnahme von
diesem Prinzip bietet die weiter unten behandelte Lösung, bei
der der Tragrahmen fest am Schwimmkörper sitzt und Höhen- wie
Weitenanpassung vom dem verbindenden Bauteil (Auflagerahmen) in
integrierter Weise geleistet wird (s.a. Z1.4.4 Teil 2).
-
Als Variante kann der Tragrahmen
an drei oder vier Foliensegmenten hängen, die vom Ring des Tragrahmens
sternförmig
abgehen (s.a. Z1.42, Blatt 4) und wiederum die Trichterform für die Selbstzentrierung bieten.
Die Schnürung
zur Höhenverstellung
befindet sich dabei auf dem Schwimmkörper und zwar umlaufend am
Außenrand.
Die etwa trapezförmigen
Foliensegmente können
sogar soweit um den Schwimmkörper
herumgelegt werden, dass die Befestigung wieder unter Wasser liegt, – jetzt
allerdings an der Unterseite des Schwimmkörpers. Ein gewisser Vorteil
liegt in der Wahrung einer glatte Oberfläche frei von Schnüren und
Beschlägen.
Durch Umlenkungsbeschläge
ist die Halte- bzw. Verstellschnur so geführt, dass je eine Umlenkung je
ein Ende der vier Foliensegmente durchläuft und verstellbar hält. An den
Enden der Segmente sind Ösen angebracht.
Lose Schnürung
lässt die
Segmente mit dem daran befestigten Trag rahmen nach innen/unten gleiten
und umgekehrt. Bei einer Variante zu dieser Ausführung wird die Schnürung durch
eine Lochreihe von mehreren Ösen
in den Enden der Foliensegmente ersetzt. Je eine dieser Ösen greift über je einen
auf der Schwimmkörperoberseite
angebrachten Beschlägen.
Die Beschläge
weisen zylindrische, senkrecht nach oben stehende Zapfen entsprechenden
Durchmessers auf. Mit den drei oder mehr (Ösen-Stift-Postitionen ergeben
sich entsprechend viele Höhenpositionen
des Tragrahmens. Dabei wird die gleichzeitig die Schnittstelle zwischen
Körperhaltesystem
und Auftriebssystem variiert und auf die lose Stift-Ösen-Verbindung verlagert (s.a.
Z1.4.2; Blatt 4 "Variante"). Letztere löst sich
im Falle des Umschlagens bei Kenterung.
-
1.3.4.2 Höhenverstellung
bei starrer halbstarrer und Segment-Bauweise (s.a. Z1.4.3)
-
Bei der starren Bauweise erfolgt
die Höhenverstellung
ohne jede Schnürung,
Gurtung etc. Es gibt keine flexiblen Verstellteile. Stattdessen
sind an den vier Seiten des stanen Außenrahmens dieses Badefloßes kurze
Schwenkanne (29) angebracht, an deren Enden je ein Schwimmkörper (hier
zum Zweck der Unterscheidung "Schwimmer" (32) genannt)
in etwa der Rahmenlänge
befestigt ist. Die Höhenverstellung
der Schnittstelle im Zentrum des Außenrahmens wird dadurch bewirkt,
dass die Schwenkarme/Schwimmer (29/32 in Z1.4.3)) in
verschiedene Positionen geschwenkt werden. Die untere Position bewirkt
Anhebung der Schnittstelle, die obere eine Absenkung. In Abhängigkeit
der Schwenkposition taucht die Schnittstelle also tiefer ins Wasser
ein oder wird sogar aus diesem herausgehoben. Die Positionen der
Schwenkarme sind gerastert, d.h. die Lagerzapfen im Außenrahmen
sind polygon geformt. Die Gleichmäßigkeit aller vier Schwenkwinkel
kann durch Einstell-Markierungen erleichtert werden. Die wählbare OBEN-UNTEN-Wendung des
beidseitig verwendbaren Rahmens ergibt eine weitere Zwischenposition
bei der Höhenverstellung
(s.a. Z1.2 Blatt 2)
-
Die Höhenverstellung bei halbstarrer
Bauweise (s.a.Z1.4.3) erfolgt über
die einstellbare Länge
des Sitztuches (51) nach dem Schlaufenprinzip. Das Sitztuch
läuft – ähnlich wie
die Bespannung eines Liegestuhls – vom Rückenholm (54 in Z1.2;
Z1.4.3) zum Brustholm (52 in Z1.2) durch die Beine des
Benutzres und bildet durch die erfolgende Bauschung im Schritt ein
bequemes Sitzpolster. Die Polsterung kann durch die Auswahl geeigneter,
weicher Materialien (Aufschäumungen)
komfortabel erhöht
werden. Je nachdem wieviel "Lose" man dem Tuch zwischen
den beiden Auflageholmen gibt, variiert man die Sitzposition, d.h.
die Schwerpunktlage des Gesamtsystems. Die halbstarre bauweise kann
in die Grundfonn (Schnittstelle 12/13) der Modulbauweise überführt werden
s.a. Z1.2, Blatt 4.
-
Die Höhenverstellung der Schaumstoff-Segment-Bauweise
(s.a. Z1.2, Blatt 5) wird analog vorgenommen. In den Innraum dieser
der Schaumsegmente lassen sich, abgesehen von Modul 51,
alle im Rahmen der Erfindung entwickelten Methoden der Höhenverstellung
integrieren. Als obere Halterung (57) wird dazu ein trichtertörmiges Spritzteil
eingeführt,
welches am Untenand die jeweils benötigte Anschlussstelle für eine der Schnittstellenkonfigurationen
aufweist.
-
1.4 Trennung bei Kenterung
im Extremfall
-
Kommt es trotz optimierter Schwimmstabilität zu Kenterungen
(Extremfall) werden seitens der Fachöffentlichkeit zurzeit drei
Forderungen diskutiert:
- a) Wiederaufrichtung
des Systems ohne den Passagier zu verlieren
- b) Freikommen vom System, neue Schwimmposition auf andere Weise
- c) Freikommen, Rettung durch Dritte (Stand der Technik)
-
Die vorliegende Erfindung konzentriert
sich auf den Fall b), in gewissem Umfang ist a) einbezogen. Die
vollständige
Forderung zu a) ist nur mit beballasteten Systemen zu erfüllen. Eine
entsprechende Lösung liegt
mit Gebrauchsmuster Nr. 200 11 253.8/03.07.2000/IPC: B63B 35/74
vor. Bezogen auf Forderung b) bietet die Erfindung Lösungen an,
die bei Kenterung ein frühes
und rasches Freikommen erleichtern und damit der Gefahr vom ring-
oder rahmenförmigen
Schwimmkörper
eingeklemmt und mit dem Kopf unter Wasser gedrückt zu werden, vorbeugt. Nach
dem Stand der Sicherheitstechnik, wie ihn die Norm DIN EN 13138-3
formuliert, wird in Reaktion auf Unfälle neben hoher Schwimmstabilität die leichte
Trennung für
den Fall der Kenterung gefordert. Die Frage der "Trennung wohin?" bleibt – soweit es verbindliche Anforderungen
betriftt – jedoch
unberücksichtigt.
Hauptsache Trennung! Diese Trennung ist aber immer eine in tiefes
Wasser, die bei Kindern schnell lebensbedrohlich sein kann. In trüben Gewässern ist
der Verunglückte
nicht einmal mehr zu sehen.
-
1.4.1 Trennung wohin?
Sichere Schwimmposition nach der Trennung durch Restauftrieb im
Körperhaltesystem
(s.a. Z1.5)
-
Ein wesentlicher Gehalt der Erfindung
liegt in der Gestaltung von Schnittstellen (s.a. Z1.4.1), die die Trennung
zwischen Schwimmkörper
und Körperhaltesystem
erleichtern. Die Verbesserung gemäß der Erfindung liegt darin,
dass Körperhaltemodul
beim Freikommen wie eine Hose am Körper des Benutzers verbleibt, langwierige
Trennprozesse und Trennwege vermieden werden und dieses Restsystem
selbst wiederum zwangsweise mit einem schwimmphysikalisch optimal
positioniertem Eigenauftrieb ausgestattet ist (Redundanz des Auftriebs).
Die Paarungen der Schnittstellenprofile in Z1.4.1 a)...f) und die
Art ihrer Anordnung/Aufhängung
sind zu diesem Zweck gestaltet worden.
-
Kenterungen können bei aller Verbesserung
der Schwimmstabilität
durch externe Kräfte,
z.B. große brechende
Welle, vorkommen. Ohne die reale Dynamik einer solchen Kenterung
vorhersehen zu können,
wird konzeptionell davon ausgegangen, dass sie das Badefloß in eine
turbulente Rotationsbewegung, der eine beschleunigte Vorwärtsbewegung überlagert
ist, versetzt. Die in diesem Fall dank der Schnittstelle "lose Verbindung" zwischen Benutzer
und Badefloß wird
dazu führen,
dass der Benutzer geradezu aus dem Schwimmkörper heraus geschleudert wird.
Der im Brust-, Nacken-, Schulterbereich konzentrierte Restauftrieb
verhindert dann ein Untergehen, der Kopf wird über Wasser gehalten. Äußere Hilfe
kann eingreifen.
-
Bei den Sitzhosen (Module 07; 08)
wird dieser Restauftrieb von den aufblasbaren Hosenträgem und ihren
Querriegeln bereitgestellt, beim "Schwimmlernanzug", Modul 09, befindet er sich
in eingenähten
Taschen (s.a. Z1.5). Diese Vorsorge für einen seltenen, aber denkbaren
Ernstfall, ist – wie
alle Module – optional,
d.h. wählbar
nach dem persönlichen
Sicherheitsempfinden (Modulsystem = Baukastensystem). In weniger
gravierenden Fällen
wird dieser hoch am Oberkörper
getragene Auftrieb bewirken, dass das Wiederaufrichtvermögen des
Gesamtsystems auch bei starker Krängung verbessert wird. Darin
liegt die teilweise Erfüllung
der unter 1.4.a) genannten weitestgehenden Sicherheitsanforderung.
-
1.4.2 Eliminierung schädlichen
Auftriebs bei Kenterung (s.a. Z1.3)
-
Aus Segen wird Fluch! Der Sicherheit
spendende Auftrieb, angeordnet in eine den Körper umfassenden Form schlägt ab 90° Krängungswinkel
schlagartig um und agiert nun am Unterkörper, d.h. negativ. Kann dieser
nun gefährlich
gewordene Auftrieb eliminiert werden?
-
1.4.2.1 Sicherheitsventil
zur plötrlichen
Entlüftung
des Badefloß-Schwimmkörpers bei
flexibler Bauweise (s.a. Z1.3, Blatt 1)
-
Die Erfindung schließt eine
Lösung
ein, die sich auf Grundlage der Schnittstellentechnik die Trennung von
Benutzer und Gerät
insofern zunutze macht, als die Dynamik und Bewegungsenergie des
Kenter-Trennungs-Prozesses so umgesetzt wird, dass eine am Körperhaltesystem
befestigte Reißleine
einen Sicherheitsventil öffnet.
Der frei werdende Entlüftungsquerschnitt
ist so gewählt
das es zu eine plötzliche
Entlüftung kommt.
Die leere oder nur noch teilgefüllte
Hülle des
Badefloßes
wird harmlos. Die Länge
der Reißleine
ist einstellbar, sie läßt normale
Bewegungen ohne Reaktion zu.
-
1.4.2.2 Abwurf der Schwimmer
bei starrer Bauweise (s.a. Z1.3, Blatt 2)
-
Bei der starren Bauweise wird schädlicher
Auftrieb erfindungsgemäß dadurch
eliminiert, dass die modifizierten Schwimmer (33) so an
den Schwenkarmen angebracht sind (Variante), dass sie im Normalbetrieb vom
Wasserdruck an ihre Halterungen gepresst werden, im Fall der Kenterung
(180°-Drehung)
jedoch durch die nun in entgegengesetzter Richtung wirkende Auftriebskraft
aus diesen heraus gleiten und – abgetrennt – aufschwimmen.
Als Verbindungselement Schwimmer – Schwenkarm basiert die Erfindung
auf Haltestiften/Haltestegen, die etwa rechtwinklig aus dem Schwenkarm-Enden
herausragen. Ihre Länge,
die Länge
der Schwenkarme und die Abmessungen der Stifte/Stege sind so bemessen,
dass sie den folgenden vier Verbindungsvarianten entsprechen:
- a) – je
ein Stift/Steg pro Schwenkarm greift in je eine mittige Aussparung
im Schwimmkörper
- b) – je
ein Stift/Steg pro Schwenkarm greift in eine feste, am Schwimmer
angeformte Halterung
- c) – je
ein Stift/Steg pro Schwenkarm greift in eine feste Halterung zwischen
den symmetrisch geteilten Schwimmkörpern mit elliptischem oder
ovalem Querschnitt (stehnde Anordnung)
- d) – wie
a), aber die Schwimmer weisen einen flachen ovalen Querschnitt auf
(s.a. Z1.3 Blatt 2).
-
1.4.2.3 Halbstarre Bauweise:
Zerlegung des Schwimmkörpers
in zwei Hälften
-
Die halbstarre Bauweise ist gekennzeichnet
durch zwei parallele, starre Längsholme,
die zwei gegenüberliegenden
Seiten des quadratisch (Rahmen) geformten Schwimmkörpers brückenartig
miteinander verbinden. Die Verbindung ist als von oben vorgenommene
Steckverbindung gestaltet, bei der je ein Zapfen in die Öffnung eines
Lagerbeschlages greift. Diese feste "Brücke" kann dazu genutzt
werden, den Schwimmkörper in
Querrichtung zu den Längsholmen
in zwei gleiche Hälften
zu teilen, die sich an den Trennstellen vollflächig berühren (Variante bzw. Option).
Die seitliche und vertikale Formschlüssigkeit dieser Trennfläche wird
durch jeweils ein Innen-/Außenformteil
gebildet (s.a. Z1.3, Blatt 3), welche lose ineinander greifend,
die Schwimmkörperhälften in
ihrer Lage zueinander fixieren. Die Formteile bestehen in einer
Innen- /Außenhalbkugel
oder in zwei ineinander fassenden zylindrischen Formteilen, wobei
fas Vollteil Hohlteil konisch verjüngt ist. Im Falle des Umschlagens
bei Kenterung lösen
sich die Holme aus ihren Lagem und sinken ab. Die Aufhebung dieser "Brücke" zwischen den beiden
Schwimmkörperteilen
bewirkt deren Trennung an den o.g. Soll-Trennstellen. Die gefährliche
Körperumfassung
wird aufgehoben.
-
1.4.2.4 Schaumstoff-Segment-Bauweise:
Zerlegung des Schwimmkörpers
in vier unverbundene Segmente (s.a. Z1.2, Blatt 5 und Z1.3, Blatt
4)
-
Bei der Schaumstoff-Segmentbauweise
sind alle Hauptkomponenten (55; 56; 57)
sind so miteinander verbunden (siehe Abs. 1.1.1.4, S.6), dass sich
im Falle einer Kenterung, also bei einer 180° Wendung des Badefloß', schwerkraftbedingt
alle gebolzten und geklammerten Verbindungsstellen öffnen. Alle
Komponenten mit spez. Gew. > 1
sinken ab. Die gefährliche,
den Körper
umfassende geschlossene Rahmenstruktur zerlegt sich in die vier
Ursprungssegmente. Die Schaumsegmente schwimmen einzeln auf, lösen sich
vom Körper. Der
am Oberkörper
gebundene Restauftrieb der Module 07, 08; und 09 kann
ungehindert positiv wirken.
-
1.5 Passform des Körperhaltesystems,
Weitenanpassung der Schnittstelle
-
Die Trennung von Schwimmkörper und
Körperhaltesystem
(Module zum Sitzen) sowie die optionale Weiterverwendung als Schwimmlernhilfe
(08, 09) verschärft – Gebrauchswerterweiterung,
Tragekomfort, Beweglichkeit – das
Problem der Passform zwischen Benutzer und Körperhaltesystem. Das Körperhaltesystem (Module 07; 08; 09)
muss passen! Unter der Voraussetzung, dass der sich vom Auftriebskörper abtrennende Benutzer
das Körperhaltesystem
am Körper
trägt und
wie beim Schleudersitz mitnimmt, muss dieses einerseits mit dem
Körper
und andererseits mit den Abmessungen des Tragrahmens kompatibel
sein. Der Tragrahmen dann wiederum kompatibel zum Basisschwimmkörper bzw.
den Öffnungsweiten
seines Verbindungssystems (Membranböden).
-
Bekleidungsstücke (Schwimmlembekleidung 08,09)
sind nicht mehr "verstellbar" zu gestalten, hier greifen
die üblichen
Konfektionsgrößen, oft
werden die gängigen
small-, mediun-, large-Größen reichen.
Es handelt sich seitens der Herstellung auch eher um Zukaufteile,
die nur noch für
ihren speziellen Zweck ergänzt werden.
Sehr wohl anpassbar sind die Sitzmodule, die als eine Art "Teilhose" klassifiziert werden
könnten, nämlich der
Kreuzgurt und die Bikinihose. Bei de sind hinsichtlich der Weite
unempfindlich, weil sie nur eine sehr partielle Körperumhüllung beinhalten.
Angepasst werden muss nur der körpernahe
Auflagerahmen.
-
Die Kompatibilität zwischen Körper des
Benutzers, Schnittstelle des Gerätes
und dem Schwimmkörper
selbst wird gemäß der Erfindung
auf mehrfache Weise gelöst.
Jede Lösung
hat bestimmte Vorzüge, – die Auswahl
ist unter Berücksichtigung
der weiteren Verwendungsabsichten und Zielgruppen zu treffen. Grundsätzlich liegen
für die
Problematik der Passform (Körperumfang)
zwei Lösungsprinzipien
vor: Weitenanpassung plus Höhenverstellbarkeit
in additiver Kombination und Weitenanpassung einschließlich Höhenverstellbarkeit
in integrierter Form.
-
1.5.1 Weitenanpassung
Schnittstelle plus Höhenverstellung
-
- a) Weite: Unterteilung von Bekleidungsstück und Schnittstelle
(Tragrahmen/Auflagerahmen) in feste Größenstufen pro Benutzerjahrgang:
groß,
mittel, klein. Der Benutzer wählt
die ihm passenden Teile aus dem Lieferumfang aus und lässt die
beiden anderen weg (ggf. für
Mitbenutzer) Höhe:
Alle Optionen der Höhenverstellung
(wie oben dargestellt)
- b) Weite: Tragrahmen und Auflagerahmen werden als in der Weite
verstellbare Teile gestaltet. Die Verstellbarkeit kann in groben
oder feinen Schritten oder sogar stufenlos vorgenommen werden. Kombinationen von
Lösung
a) und Lösung
b) sind sinnvoll: Z. B. ein verstellbarer Auflagerahmen bei drei
gestuften Tragrahmen oder letzterer mit Schlitzung. Im Einzelnen
sind folgende Lösungen
Gegenstand der Erfindung: (s.a. Z1.4.4 Teil 1):
- b1) – zwei bestimmte Entnahmesegmente,
die an bestimmten Verbindungsstellen des Auflagerahmens zwecks Verengung
entnommen werden
- b2) – Aufteilung des gesamten Rahmens
in viele Glieder bei verschiedenen Anreihungstechniken. Es entstehen
beliebige Entnahme-/Verbindungsstellen. Der Auflagerahmen wird horizontal "weich" und anpassbar, bleibt
vertikal jedoch steif (Analogie: Uhrarmbänder, denen Glieder zur Anpassung
entnommen werden). Die Anreihungstechnik besteht in vier Maßnahmen:
- – Zylindrische
Koppelverbindung am Ober- und Unterrand des Profilquerschnittes
(in Zeichnung 1.4.4; S.2 dargestellt am Beispiel eines elliptischen
Profils)
- – Verbindung
der Glieder durch einen dünnen,
hohen Mittelsteg
- – Verbindung
der Glieder durch einen Steg an der Außenseite des Profils, der dessen
Kontur an der Außenseite aufgreift (Passung, glatte Fläche), an
der Innenseite jedoch abgeflacht ist, um eine leichte Widerverbindung
durch eine Schraubplatte herzustellen
- – Auffädelung der
Glieder auf zwei elastische Voll-Kunststoffkabel, wobei diese "Schnur" in Dimension und Konsistenz
so gewählt
ist, dass die Verbindung der Glieder in vertikaler Richtung hinreichend
steife Verbindung gewährleistet.
Nachdem Glieder von der heraus genommen wurden, wird der Frontverschluss
wieder auf dieser festgeklemmt.
-
Die Weitenanpassung bei der halbstarren
Bauweise besteht in zwei parallel angeordneten Gestängepaaren,
den Längsholmen
(Tragholme analog zum Tragrahmen) und den Auflageholmen (analog
zum Auflagerahmen). Beide Holmpaäre
sind in ihrem Abstand (Weite) zueinander verstellbar. Es entsteht
ein sich verengender oder erweitemder etwa quadratischer Rahmen,
der um den Körper
des Benutzers liegt. Der Auflageholm, der die Rückenlehne bildet, liegt verstellbar
in einer Rasterung der tragenden Längsholme. Der Brustholm liegt
lose auf den Tragholmen und kann jede Weitenpostion einnehmen.
-
1.5.2 Weitenanpassung
mit integrierter Höhenverstellung
(s.a. Z1.4.4 Teil 1 u. 2)
-
Die Suche nach einfachen und kostengünstigen
Lösungen
konfrontiert die Erfindung mit der Herausforderung, alle Verstellbarkeits-
und Anpassungsprobleme mit einer Lösung abzudecken, bzw. Lösungen zu finden,
bei denen Verstellbarkeit und Anpassung weitgehend vemachlässigbar
sind. Die Erfindung stellt folgende integrierten Lösungen bereit:
- a) Höhen-
und Weitenanpassung werden in einem Bauelement (42b) dadurch
integriert, dass an den Modulen 08; 09 Beschläge angebracht
werden, die den bisher beschriebenen Auflagerahmen in drei oder
vier bogenförmige
Stege ("Steghaken", 42b) auflösen, an
deren Enden sich Haken befinden, die in eine umlaufende etwa U-förmige Rinne
des fest platzierten Tragrahmens eingreifen. Hakenprofil und Profil
des Tragrahmens entsprechen einander. Der Hakenkopf wird als U-förmiger "tiefer Haken" gestaltet. Der Hakenkopf
ist starr. Zum anderen Ende hin reduziert sich der Querschnitt auf
eine Dicke, die den Steg hier zunehmend elastisch macht. Im Endbereich
ist der Steg einseitig gezahnt (Analogie zu den üblichen Kabelbindern mit Zahnrasterung
und Sperre; s.a. Z1.4.4 Teil 2). Dieses untere Ende des Hakensteges
wird in den am Bekleidungsmodul befestigten Beschlag (43b)
eingeführt
und kann in diesem entlang der Rasterung verstellt werden. Das andere
Ende des Steghakens ist so elastisch und bogenförmig nach außen gekrümmt, das
es alle Weitendifferenzen zwischen kleinstem Körper und größtem Tragrahmen überbrückt. Bei
Nichtgebrauch werden die Steghaken vom Bekleidungsmodul abgezogen.
Die Formgebung des Tragrahmens folgt wieder dem Trichterprinzip,
so dass die Haken in das Halte-Profil (Rinne) des Tragrahmens gedrückt werden.
Die Verbindung lässt
aufgrund ihrer Elastizität
seitliche und in gewissem Umfang vertikale Bewegungen zu. Bei der
Formgebung der Steghaken besteht eine Variante (42c/43c),
die auch Torsionsbewegung erlaubt um Passungenauigkeiten auszugleichen.
Der Auflagerahmen in seiner bisherigen Form wird zu Steghaken (42.../43...),
die bishergen Mechanismen zu Höhenverstellung
entfallen. Eine akzeptable Länge
der Steghaken reduziert den Verstellbereich auf nur einen Benutzer-Jahrgang,
also auf ca. 150 mm.
- b) Als Variante zu A können
die Steghaken schwenkbar und längengestuft
am Körperhaltemodul
angebracht werden. Höhe
(Länge)
und Weite (Schwenkradius) sind variabel.
- c) Der "Auflagerahmen" nimmt die Form eines
halb-elastischen Kabels (45) an. Dieses Kabel, ein Vollkunststoff
Spritzteil geeigneter Materialkonsistenz, wird von Führungsbeschlägen (Hülsen) gehalten
und geführt. Diese
Beschläge
befinden sich auf einem Gürtel,
der im Hüftbereich
auf das Bekleidungsmodul aufgenäht (geschweißt, genietet
etc.) ist. Der Gürtel
ist verstell- und fixierbar. Das Kabel umläuft, von den Hülsenbeschlägen gehalten,
den verstell- und fixierbar. Das Kabel umläuft, von den Hülsenbeschlägen gehalten,
den Körper
im Hüftbereich
und ist innerhalb der Hülsen
beweglich. An den beiden vorderen Enden befinden sich verschiebbare
Stopperbeschläge,
mit denen die Kabellänge
im Gürtel
bestimmt werden kann. Wird das halb-elastische Kabel an geeigneten
Stellen zwischen der Führungshülsen in
Form von Buchten aus dem Gürtel
herausgezogen, entstehen fest stehende, offene "Henkel", die in den modifizierten Tragrahmen
eingehängt
werden können.
Die verfügbar
gemachte Länge
des Kabels bestimmt die Sitztiefe und überbrückt gleichzeitig Weitendifferenzen.
Die Hülsenbeschläge befinden
sich an vier Stellen: Zwei im Bauch-, zwei im Rückenbereich, symmetrisch jeweils
von der Körpermittelachse
seitlich versetzt. Der Tragrahmen wird bei dieser Variante in Segmente
(44, Hakenbeschläge,
s.a. Z1.4.4 Teil 2, Blatt 3) unterteilt, um Öffnungen für das eingehängte Kabel
zu schaffen, welches mehr oder weniger schräg nach unten verläuft. Bei
Kenterung wirkt die Form der Schnittstelle so wie alle anderen:
Das Kabel hakt aus dem tiefen, aber nach oben offenem Hakenprofil
aus. Bei Nichtgebrauch kann das Kabel entfernt oder so umgelenkt
und befestigt werden, dass es am Körper verbleiben kann.
- d) Der Tragrahmen nimmt die Form des halbelastischen Kabels
(s.a. Z1.4.4, Blatt 5f) an und führt
auf diese Weise zu analogen Lösungen
der Höhen-Weitenverstellung.
-
2. Gebrauchswerterweiterung:
Das Badefloß-Modulsystem
für Benutzer
vom 6. Monat bis zu 16/18 Jahren: Ruhen, Spielen, Lernen, Aktion,
Abenteuer
-
Ein Wesens- und Neuigkeitsmekrmal
der Erfindung ist die Schaffung eines konsistenten Modulsystems
auf Grundlage der speziellen Schnittstelle. Es erhöht nicht
nur die Sicherheit, sondern erweitert die Verwendungsmöglichkeiten
und damit auch Zielgruppen. Die mit dem Modulsystem gegebene Verwendungsvielfalt
orientiert sich näherungsweise
an Altergruppen und dem damit erwartbaren Lern-/Spielbedürfnissen
bzw. Fähigkeiten.
-
-
-
-
-
-
- 1. Badefloß-Modulsystem
1.1
Basis, Schnittstelle Module, flexible und starre Bauweisen (Z 1.0)
(H)
- 2. Bauweisen des Auftriebssystems bzw. der tragenden Struktur
2.1
Flexible Bauweise (Basisversionen A/B: Bindeschürze/Lagerfundamente (Z 1.1)
(H)
2.1.1 Aufreißventil
(Z 1.3) (U)
2.2 Starre Bauweise (Z 1.2) (H)
2.2.2 Abwurf
der Schwimmer bei Kenterung (Z 1.3)(U)
2.3 Halbstarre Bauweise
(Z 1.2) (H)
2.3.1 Selbstzerlegung in zwei Hälften bei Kenterung (Z 1.3)
(U)
2.3 Schaumstoff-Segment-Bauweise (Z 1.2) (H)
2.3.1
Selbstzerlegung in vier Segmente bei Kenterung (Z 1.3) (U)
- 3. Verbindungssystem
3.1 Membranböden, fest/einbindbar (Z 1.4.0)
(H)
3.2 Profile, Profilpaarungen der äußeren/inneren Schnittstelle
(Z 1.4.1) (H)
- 4. Höhenverstellung
und integrierte Höhen-,
Weitenanpassung
4.3 Höhenverstellung
bei der starren Bauweise (Z1.4.3) (H)
4.4 Höhenverstellung bei der halbstarren
Bauweise (Z1.4.3) (H)
4.5 Höhenverstellung
ohne Bindung an eine spezielle Bauweise; mit/ohne Trennung (H)
4.5.1
Höhenverstellung:
Kreuzgurt, Bikinihose, Sitztuch, Schrittgurt der Gondel (Z1.4.2)
(U)
4.5.2 Höhenverstellung
der Schnittstelle selbst: Schnur, Gurt, Sternsegment (Z1.4.2) (U)
4.5.3
Steghaken für
integrierte Höhenverstellung/Weitenanpassung
(Z1.4.4 Tei 2) (U)
4.5.4 Kabel für integrierte Höhenverstellung/Weitenanpassung
(Z1.4.4 Teil 2) (U)
- 5. Körperhaltesystem
5.1
Weitenanpassung des Auflagerahmens, Passform (Z1.4.4 Teil 1) (H)
5.2
Körperhaltemodule
mit Reserveauftrieb in Kombination mit dem Badefloß (Z 1.5)
(H)
5.3 Schwimmlernbekleidung mit Reserveauftrieb in Kombination
mit dem Badefloß und
zusätzlicher
unabhängiger
Nutzung (Z 1.5) (H)
H = Hauptanspruch = 12
U = Unteranspruch
zu H = 8
-
Schwimmsitz als floßartiger,
aufblasbarer oder Feststoff-Schwimmkörper nach DIN EN 13138-3 ohne Antriebsmechanismus
mit ring- oder rahmenförmigem
Aufbau zur passiv sitzenden Aufnahme eines Kindes im offenen Innenraum.
Schwimmkörper
und Körperhaltevorrichtung
bilden eine unveränderbare,
fest verbundene Einheit. Wasserspielzeug gleichen Aufbaus in phantasievollen
Formen und für
mehr als eine Person bestehen.
