-
Sitz- und Liegemöbel Die Erfindung betrifft ein Sitz- und Liegemöbel
mit einer Liege- oder Lehnfläche, deren sich der Körperform ganz oder teilweise
anpassende Oberfläche von parallel nebeneinander angeordneten, in Richtung der Körperlast
nachgiebig geführten Stützelementen gebildet wird.
-
Es sind Sitz- und Lehnflächen bei einem Sitzmöbel bekannt, die aus
federnd gelagerten einzelnen Stempeln bestehen, bei denen jedoch jedem Stempel eine
Druckfeder zugeordnet ist und keine gemeinsame Druckaufnahme für alle Stempel vorgesehen
ist. Außerdem werden bei dieser Ausführung die Stempel in ihrer Lage festgehalten
und unbeweglich gemacht, nachdem die benutzende Person ihre bequeme Sitzhaltung
eingenommen hat. Eine über die Flächen gleichmäßige Druckverteilung der Körperlast
geschieht hierbei nicht.
-
Es ist auch bekannt, der menschlichen Körperform angepaßte Liegeflächen
vorzusehen, welche jedoch aus vorgebogenen oder starren Teilen bestehen und keine
gleichmäßige Lastabstützung gewährleisten.
-
Ferner ist die Lagerung von Personen auf mit Flüssigkeit gefüllten,
nachgiebigen Matratzen oder Säcken bekannt. Hierbei ist jedoch die Oberfläche luftundurchlässig
und so labil, daß infolge der hin-und herschwappenden Flüssigkeit eine stabile Ruhelage
nicht erzielt wird.
-
Andererseits müssen solche Liege- oder Lehnflächen dem Körper genau
angepaßt sein, wodurch die bekannten Möbel praktisch jeweils nur für eine einzige
Person bei nur einer Körperhaltung mit den gewünschten Vorteilen verwendbar sind.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, solche Liege- oder Lehnflächen für alle
Körperabmessungen und beliebige Körperhaltung anpaßbar zu gestalten. Dies wird dadurch
erreicht, daß jedes Stützelement einen Kolben aufweist, der auf ein allen Stützelementen
gemeinsames druckaufnehmendes und -übertragendes Medium wirkt.
-
Wird eine solche Liege- oder Lehnfläche durch einen Körper belastet,
so steilen sich die beweglichen Stützelemente auf die jeweilige Körperform ein und
wirken durch die Kolben, die in Zylindern geführt werden, alle unter gleichem Druck
auf den Körper ein. Mit dieser Einrichtung können beispielsweise Personen mit abnormer
oder verletzter Wirbelsäule so gelagert werden, daß das Gewicht des Körpers an allen
Stellen mit der gleichen Kraft getragen wird, so daß praktisch in der Wirbelsäule
oder sonstigen Knochenteilen keine Querkräfte entstehen, die zu Schmerzen durch
gegenseitiges Verschieben Anlaß :eben können. Außer an diesen Liegeflächen für kranke
Personen kann die Erfindung auch für Sitz-oder Liegemöbel für gesunde Personen vorteilhaft
Verwendung finden, da die Liege- bzw. Lehnfläche den Körperformen stets genau angepaßt
und ein erhöhter Sitzkomfort empfunden wird. Insbesondere ist die Erfindung zum
Einbau in Sitze bzw. Lehnen von Kraftfahrzeugen vorteilhaft, da vorwiegend bei berufsmäßigen
Fahrern den Haltungsschäden vorgebeugt wird.
-
Solche Liege- oder Lehnflächen haben den Vorteil. daß der Körper eine
feste Haltung erfährt und an allen Stellen unter gleichmäßigem Druck anliegt, wodurch
die Anlagefläche wesentlich vergrößert und dadurch wiederum der spezifische Flächendruck
verringert wird.
-
Die Liege- oder Lehnfläche kann zweckmäßig so aufgebaut sein, daß
jedes Stützelement zwei an den Enden liegende Kolben aufweist, die auf jeder der
beiden Seiten der Liege- oder Lehnflächen gesondert auf ein gemeinsames Medium einwirken.
Durch diese Maßnahme kann die Liegefläche ohne besondere Führungseinrichtungen hergestellt
-werden, da unabhängig von der Lastverteilung beide Seiten in gleicher Weise sich
auf die Körperform einstellen, ohne daß es zu einer seitlichen Neigung kommt. Diese
Eigenart kann aber, wie bereits erwähnt, nur dann erreicht werden, wenn die druckübertragenden
Medien beider Seiten nicht untereinander in Verbindung stehen.
-
Abgesehen von Sonderfällen wird es zweckmäßig sein, die Stützelemente
quer zum in ganzer Länge aufliegenden menschlichen Körper anzuordnen, da die Wirbelsäule
oder auch sonstige zu stützende Körperteile meist in Längsrichtung des Körpers verlaufen
und somit auch in dieser Richtung der Anpaßbarkeit der Liege- bzw. Lehnflächen bedürfen.
-
Um einen einfachen Aufbau für die Liege- bzw. Lehnfläche zu erzielen,
ist es zweckmäßig, die Stützelemente direkt an den Kolben bzw. an deren
Kolbenstangen
zu befestigen und zu führen und damit die ganze Liegefläche zu führen. Die bei einer
Bewegung eventuell auftretenden Seitenkräfte werden dann direkt vom Kolben aufgenommen,
oder die Kolbenstangen können als zweite Lagerstelle noch eine Führung aufweisen.
Die Kolben können als Plunger direkt in das in einem Behälter eingeschlossene, druckübertragende
Medium eintauchen, doch ist es zur Vermeidung von Druckmittelverlusten zweckmäßig,
die Kolben mit einem Rollbalg zu umgeben, der im Mittelteil an der Kolbenstirnwand
anliegt, diesen dann einhüllt und mit dem Ende am Gehäuse, das das Medium einschließt,
zu befestigen und mit einem -Führungszylinder dicht zu verbinden. Hierbei wird ein
vollkommen dichter Abschluß erzielt, so daß die Funktionsfähigkeit des Gegenstandes
der Erfindung auf Jahre hinaus ohne Wartung gesichert ist.
-
Da ein auf einer Liegefläche ruhender Körper mit verschiedenen Kräften
auf die Unterlage drückt, können die Kolben auch mit verschiedenen Durchmessern
bzw. mit unterschiedlicher Wirkfläche ausgestattet sein, so daß z. B. die bei der
Benutzung mit geringerer Schwerkraft aufliegenden Beinteile auf Stützelementen ruhen,
die weniger belastet sind und Kolben mit kleinerer Wirkfläche aufweisen. Der in
dem eingeschlossenen Medium wirkende Druck übt dann auf die Kolben der Stützelemente
in den Beinbereichen eine geringere Kraft aus, so daß insgesamt etwa die mittlere
Lagefläche eben ist. Selbstverständlich können je nach den Erfordernissen die wirksamen
Flächen der Kolben auch an andere Größenverhältnisse angepaßt-werden.
-
Bei der beschriebenen Einrichtung müssen die Kolben bzw. Stützelemente
durch Anschläge in der Bewegung begrenzt werden, und damit diese Bewegungsbegrenzung
nicht als hart empfunden wird, können die Anschläge selbst elastisch ausgebildet
sein.
-
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung . wird demgegenüber
vorgeschlagen, die Kolben an der äußeren Fläche einer Membran aufliegend anzuordnen,
wobei diese Membran aus dehnbarem Werkstoff besteht und durch eine bestimmte Abmessung
die Kolbenbewegung durch die auftretenden Zug- , kräfte begrenzt. Die Membran kann
zweckmäßigerweise auch als Faltenmembran ausgebildet sein, wodurch sie dem Kolben
bei der Bewegung über einen bestimmten Weg praktisch keinen Widerstand entgegensetzt
und erst beim Überschreiten eines ; vorgesehenen Weges durch ihre Elastizität die
Kolbenbewegung progressiv begrenzt.
-
Das von den Kolben beaufschlagte Medium kann auch in einzelnen zylinderförmigen
Hohlräumen eingeschlossen sein, wobei die einzelnen Hohlräume ; durch Rohrleitungen
jeweils miteinander in Verbindung stehen, so daß jede Seite der Liege-_ oder -Lehnfläche
für sich in der gewünschten Weise irksam wird. Zwischen den einzelnen Hohlräumen
können die Rohrleitungen eng bemessen sein, bzw. E es können Drosseln eingebaut
sein, die die Bewegung der einzelnen Kolben und damit die der Stützelemente dämpfen.
-
Die Funktionsfähigkeit des Gegenstandes der Erfindung ist besonders
gut, wenn das eingeschlossene E Medium inkompressibel ist, also beispielsweise durch
öl oder Wasser gebildet wird. Da bei der Verwendung eines solchen Mediums als druckübertragendes
Mittel eine Federung der Liegefläche in sich nicht möglich ist, wird zweckmäßigerweise
vorgeschlagen, daß das inkompressible Medium in einem Nebenhohlraum eingeschlossen
ist und von einem kom-S pressiblen Medium, z. B. ein Gas, beaufschlagt wird, so
daß erst nach einem vollständigen Ausgleich der einzelnen Kolben das federnde Medium
tätig wird. Insbesondere bei der Verwendung des Gegenstandes der Erfindung an Sitzen
oder Lehnen für Kraftfahrzeuge ist es vorteilhaft, die Räume der eingeschlossenen
Medien mit einem gemeinsamen oder mehreren Überdruckventilen zu versehen, damit
bei plötzlichen Stößen, durch Unfälle od. dgl. ein zusätzlicher Federweg geschaffen
wird, um die Auswirkungen des Stoßes zu verringern.
-
Die Stützelemente können an den Liege- oder Lehnflächen, auf denen
der Körper ruht, mit polsternden Auflagen, beispielsweise Schaumstoffstreifen, versehen
sein, die dem Körper eine nachgiebige Unterlage bieten. Die Stützelemente an der
Liege- oder Lehnfläche können auch insgesamt mit einer polsternden Tafel belegt
sein, welche quer zu den Stützelementen auf Druck vorgespannt ist, so daß beim gegenseitigen
Verschieben der Stützelemente stets genügend Polstermasse vorhanden ist, um die
versetzt zueinander liegenden Auflageflächen untereinander zu verbinden. Die polsternde
Tafel besteht vorteilhaft aus einem dehnbaren Werkstoff. Demgegenüber können dehnbare
Polsterauflagen auch direkt mit den Stützelementen verbunden werden, da sie den
zusätzlichen Längenbedarf beim Verschieben der Stützelemente durch die Dehnung auffangen
können.
-
Die Erfindung wird an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigt F i g. 1 eine fahrbare Liegefläche, F i g. 2 eine Lehnfläche, teilweise
durchbrochen in einer Vorderansicht, F i g. 3 den Gegenstand nach Fig. 2 in einer
Seitenansicht, der ebenfalls teilweise aufgeschnitten veranschaulicht ist, und F
i g. 4 bis 7 zeigen neben den einzelnen schematisch dargestellten Ausführungsformen
der Kolben und Abdichtmittel die zugehörigen Druck-Web Diagramme. _ Die Liegefläche
nach F i g. 1 ist im wesentlichen in einem Rahmen 1 angeordnet, welcher auf Füßen
2 befestigt ist und mit Hilfe von an Traversen 3 angeordneten Rollen 4 fahrbar ist.
Im Rahmen 1 sind die Stützelemente 5 senkrecht verschiebbar gelagert. Zu diesem
Zweck können im Rahmen 1 senkrecht verlaufende Nuten (nicht dargestellt) eingebaut
sein. Die Stützelemente 5 sind von solcher Breite, daß sie im Rahmen 1 bzw. in den
Nuten gerade bewegbar sind. Die Stützelemente 5 sind in der Mitte mit dem Kolben
6 fest verbunden, der seinerseits auf dem Rollbalg 7 aufliegt. Dieser ist am Rand
der kreisförmigen Öffnung des Führungszylinders 8 im Deckel einer Schale 9 mit Hilfe
eines Flansches 10 dicht eingespannt. Die Schale 9 erstreckt sich vom Fußende bis
zum Kopfende der Liegefläche und trägt dicht nebeneinander die Rollbälge 7, auf
denen jeweils über die Kolben 6 die Stützelemente 5 aufliegen. Die letzteren befinden
sich demnach parallel nebeneinander im Rahmen 1 in einem Abstand, der dem Zweck
der Liegefläche angepaßt ist. Wird die Liegefläche aus sehr vielen Stützelementen
5 gebildet, müssen die Kolben 6 entsprechend klein Qewählt
werden,
was weiter nichts zur Folge hat, als daß der Druck in der Schale 9 sich erhöht und
diese etwas stärker gebaut werden muß. In der Schale 9 ist ein inkompressibles Medium
11, beispielsweise Wasser, eingeschlossen, und zwar so, daß der Hohlraum lückenlos
ausgefüllt ist. An einer beliebigen Stelle, möglichst tiefliegend, ist eine Abzweigleitung
12 vorgesehen, die in den Nebenhohlraum 13 mündet, der etwa die Höhe der Schale
9 aufweist. In diesem Behälter 13 ist zusätzlich ein kompressibles Medium, beispielsweise
Luft 14, eingefüllt, durch die in gewissen Grenzen eine Federung an der Liegefläche
erreicht wird.
-
Die obere Fläche der Stützelemente 5 ist mit den Schaumstoffstreifen
15 belegt, die so breit sind, daß die gesamte Fläche der Liege lückenlos abgedeckt
ist. Die nebeneinanderliegenden Schaumstoffstreifen 15 bewegen sich mit den Stützelementen
15 auf und ab, so daß sie sich insgesamt der jeweiligen Körperform genau anpassen.
Die Stützelemente 5 werden bei einer Anordnung in größeren Abständen an der oberen
Fläche so verbreitert, daß sie auch ohne die Auflage nahezu lückenlos eine Liegefläche
bilden. Mit Rücksicht auf die gegenseitige Verschiebbarkeit der Stützelemente 5
werden die oberen Flächen im Querschnitt betrachtet bogenförmig nach den Seiten
abwärts verlaufend ausgebildet. Die obere Fläche der Stützelemente 5 insgesamt kann
außer der in F i g.1 veranschaulichten ebenen Form z. B. auch nach unten durchgewölbt
sein, so daß die Liegefläche muldenförmig gestaltet ist. Am Fußende und am Kopfende
können Begrenzungswände 16, wie bei Liegeflächen üblich, vorgesehen sein.
-
Die Anwendung des Gegenstandes der Erfindung an einer Lehne wird durch
die F i g. 2 und 3 dargestellt, und zwar sind auf einem Rahmen 17 seitlich Führungen
18 befestigt, die einander gegenüberliegende Nuten 19 aufweisen. Die Führungen 18
befinden sich auf der Vorderseite des Rahmens 1.7 und nehmen die Stützelemente 5
in den Nuten 19 verschiebbar auf, wobei die Stützelemente 5 aus Stäben beliebigen
Querschnittes und Werkstoffes gebildet werden. In der Nähe der Enden der Stützelemente
5 sind jeweils Faltenbälge 21 befestigt, und die Hohlräume der Faltenbälge 21 stehen
auf jeder Seite durch die Rohre 20 untereinander in Verbindung, so daß das
Medium 11 auf jeder Seite von einem Faltenbalg zum anderen strömen kann.
-
An das hydraulische System ist das überdruckventil22 angeschlossen,
welches bei heftigen Stößen auf die Faltenbälge 21 das eingeschlossene Medium, z.
B. Wasser, freigibt und den Stoß zu vermindern vermag.
-
Die von den Stützelementen 5 gebildete Lehnfläche ist mit einer Tafel
23 aus Schaumstoff bedeckt, die mit den Stützelementen 5 durch Kleben oder andere
übliche Befestigungselemente verbunden ist. Bei der Anbringung der Tafel aus Schaumstoff
wird zweckmäßig jeweils zwischen zwei Stützelementen 5 der Schaumstoff leicht zusammengedrückt
angeordnet, damit beim gegenseitigen Verschieben der Stützelemente 5 der Werkstoff
die Vergrößerung des Abstandes auffangen kann. In F i g. 3 sind diese komprimierten
Stellen durch eine dichtere Schraffur veranschaulicht und durch die Ziffer 24 bezeichnet.
Die Lehnfläche kann wie üblich an einem Drehpunkt 25 verstellt werden, und außerdem
kann die zur Lehnfläche gehörende Sitzfläche 26 in der gleichen Weise aufgebaut
sein. Aus F i g. 3 ist ersichtlich, daß die Lehnfläche sich genau den Körperformen
anpaßt, indem die Faltenbälge 21 im Bereich der Schulterblätter stark eingedrückt
und im Bereich der Taillenwirbel ausgedehnt sind, aber in jedem Fall den gleichen
Druck auf die einzelnen Stellen des Rückens ausüben. Die Wirbelsäule 27 wird im
Bereich der Lehne keinen Querkräften ausgesetzt.
-
In F i g. 4 bis 7 sind Ausführungsbeispiele für die Ausbildung der
Kolben 6, besser gesagt der Druckelemente, schematisch veranschaulicht. In einem
jeweils daneben liegenden Diagramm mit der Last P als Ordinate und dem Wegs als
Abszisse sind die Eigenschaften der einzelnen Ausführungen sichtbar. Der mit Wasser
ausgefüllte Hohlraum befindet sich in einer verschlossenen Schale gemäß F i g. 1,
in der jeweils weitere Kolben 6 in Längsrichtung hintereinander vorgesehen sind.
-
Gemäß F i g. 4 wird bei einer Last P auf den Kolben 6 ein Druck p
in dem Wasser erzeugt und bis zur Einstellung ein Weg s von der Mittelstellung O
bis zu einem Wert Z beim Absinken zurückgelegt. Die anderen Kolben 6 werden entsprechend
der Wasserverdrängung gehoben, gegebenenfalls bis zu einem Wert Y. Die mittlere
Höhenlage aller Kolben 6 bleibt konstant, und die Bewegung der einzelnen Kolben
6, die an allen Punkten gleichmäßig ist, vollzieht unter konstantem Druck p, so
daß im Diagramm in der Höhe X eine geradlinige Kurve erzeugt wird. Die Begrenzung
des Weges s bei Z und Y erfolgt durch Anschläge. Bei einer Ausführungsweise der
Einrichtung nach F i g. 5, bei der zur Abdichtung der Rollbalg 7 vorgesehen ist,
kann der letztere bei der Abwärtsbewegung des Kolbens zur Begrenzung der Bewegung
herangezogen werden, indem der Rollbalg 7 im gestreckten Zustand die Bewegung elastisch
beendet. Im Diagramm wird dann die Kurve von Z aus langsam ansteigend bis zu einem
Grenzwert bei U verlaufen.
-
Wird nach F i g. 6 die Faltenmembran 28 mit dem Kolben 6 vereinigt
zur Anwendung gebracht, so kann die Faltenmembran 28 in beiden Richtungen als Anschlag
wirken, wenn sie wenigstens teilweise aus elastischem Werkstoff besteht. Es wird
eine Bewegung nach einer Kurve erzielt, die vor dem Erreichen der Werte Z und Y
nach oben bzw. nach unten abbiegt und somit die Bewegung elastisch begrenzt.
-
Nach F i g. 7 wirkt ein Kolben 6 in der Anordnung nach F i g. 1 zusätzlich
auf ein kompressibles Medium, beispielsweise Luft, in dem Nebenhohlraum 13, wobei
die Druckkurve grundsätzlich parallel zur Abszisse verläuft, sich aber bei auftretenden
Beschleunigungen auf der Ordinate verschiebt und je nach der Größe des Auftretens
der Beschleunigung zwischen einem Maximal- und einem Minimalwert von X schwankt.
-
Bei der Verwendung der Faltenbälge 21 gemäß F i g. 2 und 3 wird je
nach dem Werkstoff der Faltenbälge etwa eine Kurve entstehen, die der der F i g.
6 ähnlich ist.