DE2000487A1

DE2000487A1 - Aufblasbarer elastischer Artikel

Info

Publication number: DE2000487A1
Application number: DE19702000487
Authority: DE
Inventors: Nail Walter Philip
Original assignee: NAIL WALTER PHILIP
Current assignee: NAIL WALTER PHILIP
Priority date: 1969-01-09
Filing date: 1970-01-07
Publication date: 1970-10-01
Also published as: US3705429A; BE744174A; NL7000284A; AU1005870A; JPS5142987B1; FR2037302A5; SE364862B; CA901185A; GB1294071A

Description

PATENTANWALT DR. HANS-GUNTHER EGGERT, DIPLOMCHEMIKER

5 KCSLN-LINDENTHAL PETER-KINTGEN-STRASSE 2

Köln, den 6. Januar 197o Ax-Eg/P

V/alter Philip Nail, 260 Renforth Drive, Etobicoke, Ontario

Canada

Aufblasbarer elastischer Artikel

Die Erfindung betrifft aufblasbare Artikel, insbesondere aufblasbare belastete Artikel, mit denen ein gewisses Maß von Elastizität oder Federwirkung erzielt werden soll.

Die US-P3 2 987 Τϊϊ> und ;." q2') 1o9 des Anmelders beschreiben stabile aufblasbare Artikel von beliebiger gewünscLiter Forn. Es wurde nun gefunden, claji diese aui'blasbaren Artikel mit geregelter Stabilität, Elastizität oder Federung versehen werden können, indem eine "Luftfederwirkung" in den Artikeln vorgesehen wird. Es ist daher möglich, aufblasbare Artikel so auszubilden, daß ihnen praktisch jede ,^ev/Uns cn to .">tab:i lität, Steifigkeit oder Federelastlzität verliehen werdon kann und d:iese Eigenschaften leicht so verändert wora^a können, daß sie el on Erfordernissen des Gebrauchs oder der Bequemlichkeit des Benut/.wrti angepasst sind.

Gegenstand aer KriMudung 1st oin aufblasbarer Artikel, bei dem ir j ei no j:- Sficeren aufblasbaren Kammer "Lu i't träger" angeordnet i:\iiu, tMf; Im Inner-n isolierend^ odöi.¹ wenigstens toil we lot.· oegx engende Lu ft taschen einschließen und dazu dienen, ο iner.v; i U; die Form cies aui'blaßbai-on Artikels durcu Fe.';tl«guri; ler T'enou'if'· gegenüber.Liegende;· Waüd':-

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Kammer zu regeln oder zu bestimmen und andererseits der Annäherung gegenüberliegender Wände einen elastischen Widerstand zu bieten, der proportional den Brücken der inneren Lufttaschen und/oder dem Grad der Isolierung oder Begrenzung der Luft in diesen inneren Lufttaschen und proportional dem Luftdruck in der äußeren aufblasbaren Kammer ist.

Der Einfachheit halber wird die Erfindung nachstehend in Verbindung mit einem einfachen Artikel in Form einer Matratze beschrieben, ohne daß jedoch eine Beschränkung der Erfindung hierauf oder auf eine andere bestimmte Konstruktion beabsicntigt ist.

Die Erfindung wird ausführlicher in Verbindung mit den Abbildungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt perspektivisch und teilweise aufgeschnitten eine gemäß der· Erfindung ausgebildete Matratze, die eine bestimmte Form von Luftträgern enthält.

Fig. 2 zeigt im vergrößerten Maßstab einen senkrechten Teilquerschnitt im rechten Winkel zur Richtung der Luftträger.

Fig. ':') ist eine perspektivische Teilansicht einer Matratze ähnlich der in Fig. 1 dargestellten, veranschaulicht jedoch eine modifizierte Form eines Luftträgers gemäß der Erfindung.

Fig. 4 und 5 sind ähnlicht- Ansichten, wie Fig. J), veranschaulichen jedoch weitere Ausführungsformen von Luftträgern gemäß der Erfindung.

Flg. 6 zeigt perspektivisch und teilweise aufgeschnitten eine aufblasbare planare Konstruktion gemäß der Erfindung, wobei die Lul'tträger oder -taschen in der äußeren Kammer aus einer Reihe von zylindrischen Säulen bestehen, die sich zwischen der übc'i'noite und der Unterseite des Artikels erstrecken.

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Fig. 7 zeigt im vergrößerten Maßstab einen senkrechten Schnitt durch die in Fig. 6 dargestellten Säulen.

Fig. 8 zeigt perspektivisch eine weitere Ausführungsform einer aufblasbaren planaren Konstruktion mit verschiedenen Formen von Luftträgern oder -taschen in der Außenkarnmer.

Fig. 9 zeigt perspektivisch und aufgeschnitten eine andere Ausführungsform eines aufblasbaren Artikels gemäß der Erfindung, wobei die Lufttaschen miteinander verbunden sind.

Fig. 1 zeigt eine Matratze 1 mit einer Außenkammer, die durch eine obere Wand 2, eine untere Wand 3, Seitenwände 4 und Stirnwände 5 begrenzt ist. Die Seitenwände und Stirnwände werden durch Laschen oder Lappen an der oberen Viand und an der unteren Wand gebildet. Die obere Wand ist mit Lappen 2a und die untere Wand mit Lappen J)B. versehen, die- bei 6 unter Bildung der Seitenwände 4 verklebt werden. Inder gleichen Weise ist die obere Wand mit den Lappen 2b und die untere Wand mit den Lappen ~ßh versehen, die bei 7 unter Bildung der Stirnwände 5 miteinander verklebt werden. Die Seitenwände und Stirnwände sind durch Verbindungsnahte oder Klebfugen c verbunden, wobei eine aufblasbare Kammer gebildet wird, die im luftleeren Zustand eine allgemein geradlinige Form und im aufgeblasenen Zustand aufgrund der nachstehend ausführlicher beschriebenen Anordnung von Luftträgern oder -taschen die gleiche allgemeine Form hat. Zum Aufblasen der sogenannten äußeren Matratzenkammer Io ist ein geeignetes Ventil 9 vorgesehen. Im Innern der Kammer Io ist eine Reihe von Trägern oder Taschen 11 angeordnet. Jede dieser Taschen besteht aus einem Schlauch mit Seitenwänden 12, einer oberen V/and IJ, einem Boden V\ und Stirnwänden V^, Sowohl die Wände der äußeren Matratzenkammer Io als auch die Taschen bestehen aus flexiblem, im wesentlichen nicht-dehnbaretji Material, z.B. verhältnismäßig schweren Vinylpolymeren oder ähnlichen Kunststoffen, Schichtstoffen aun Kunststoff, jmmmicrteni otoiy u. dgl. Natürlich uän^.t die Dioke do;.; Mai;orial;> von? a<ar.: ma.' <. n

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Druck ab, der in der Matratze ausgebildet wird. Ferner darf das Material natürlich nicht so dünn sein, daß es leicht durchlöchert wird. Die Seitenwände 12 der Taschen 11 sind oben und unten, zB. bei 16, mit der Oberwand 2 und dem Boden 5 der Außenkammer Io verbunden. Die obere Wand 13 und der Boden 14 der Taschen 11 können ggf. ebenfalls mit der Oberwand und dem Boden der Kammer Io verbunden sein , jedoch ist dies nicht wesentlich. Als Alternative kann nur ein Teil oder Teile der oberen Wand 1J> und des Bodens 14 der Taschen mit der oberen Wand und dem Boden der Kammer Io verklebt sein. Jede Tasche 11 stellt somit eine gesonderte aufblasbare Luftkammer 17 dar, die von der Außenkammer Io vollständig isoliert ist. Geeignete Ventile 18 sind zum Aufblasen der inneren Luftkammer 17 vorgesehen. Zum Gebrauch wird die Matratze aufgerichtet, indem die Außenkammer Io durch das Ventil 9 aufgeblasen wird. Dann wird jede Luftkammer 17 durch das zugehörige Ventil l8 aufgeblasen. Die Steifigkeit oder Weichheit der Matratze und die Federelastizität der Matratze oder v. Ines Teils der Matratze können durch Änderung des Drucks in r' ·η Taschen oder in einzelnen Taschen und des Drucks in der Außenkammer Io eingestellt werden.

Die Federwirkung, die von der aufgeblasenen Außenkammer Io und den Lufttaschen 11 hervorgebracht wird, wird aus Fig. 2 basser verständlich. Wenn ,wie in Fig. 2 veranschaulicht, ein Druck beispielsweise an der Stelle des Pfeils 19 ausgeübt wird, hat die obere Wand 2 der Außenkammer das Bestreben, sich nach unten zum Boden J hin zu bewegen, wodurch gleichzeitig ein Druck auf die Luft, die in der Kammer 11 unmittelbar unter dem Pfeil enthalten ist, und auf die Außenkammer allgemein ausgeübt wird. Die Luft in der Tasche 11 wird verdichtet und widersteht dem nach unten ausgeübten Druck. Während sie verdichtet wird, beult sie die Seitenwände 12 nach außen. GiLa^vseitig wird die Luft in der Kammer Io verdichtet, wodurcli der Innendruck Inder Kammer Io erhöht. Diese verdichtete Luft wirkt ihrerseits unter dem erhöhten Druck der Ausbeulung der Seltenwände 12 der Luftkammer 17 entgegen,

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wodurch die Verdichtung der Luft in der betreffenden Luftkammer 17 gesteigert und der Widerstand, der der Deformierung der Matratze im Bereich der gewählten Luftkammer unter der ausgeübten Belastung entgegengesetzt wird, erhöht wird. Wenn die Belastung stark genug ist, wird die Wand der benachbarten Taschen 11, wie durch die gestrichelten Linien 2o angedeutet, einwärts gewölbt, wodurch die Luft in den benachbarten Taschen verdichtet und der Druck darin erhöht wird. Dies hat eine Gegenwirkung zur Folge, die die Seitenwände 2o wieder in ihre ursprüngliche Lage bringt. Diese Gegenwirkung hat ihrerseits das Bestreben, den Druck in der Kammer Io zu erhöhen. Dies wirkt sich in einem erhöhten Druck auf die Seitenwände 12 der teilweise eingedrückten Tasche aus, wodurch deren Wände in Richtung ihrer ursprünglichen Lage gedrückt und der Innendruck der Tasche erhöht und diese wieder in ihre ursprüngliche Stellung geführt wird.

Durch Einstellung des Luftdrucks in der Außenkammer Io und in den Luftkammern 17 kann eine elastische Federwirkung mit dem gewünschten Widerstand gegen Zusammendrückung der Matratze erreicht werden. So kann die Matratze so weich eingestellt werden, daß ein auf die Matratze gelegtes Gewicht in die Matratze einsinkt, oder sie kann verhältnismäßig hart aufgeblasen werden, sodaß sie fest ist und ein Gewicht mit verhältnismäßig geringer Deformierung trägt.

Es ist offensichtlich, daß,falls gewünscht, ein Abschnitt der Matratze weicher oder steifer eingestellt werden kann, indem die Kammern durch die Ventile l8 auf einen geringeren oder höheren Druck aufgeblasen werden. Im Gebrauch kann natürlich die Elastizität der Matratze oder von Teilen der Matratze nach Belieben durch entsprechendes Aufblasen verändert werde. 1,

Da die Matratze aus einem Kunststoff besteht, der undurchlässig für Feuchtigkeit und Luft ist, ist nie unempfindlich r;op'-nuber .^r>rjnutz und Flecken und ohne nesohädifuriK leicht

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zu waschen.

Die Matratze kann natürlich mit einem geeigneten Polster aus Schaumgummi und beliebigen geeigneten Bezügen oder passenden Mustern versehen werden.

Während Fig. 1 und 2 die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigen, zeigt Fig. 3 eine weitere befriedigende Taschenkonstruktion 21, die anstelle der Taschen 11 verwendet werden kann. Die Tasche 21 ist ähnlich ausgebildet wie die Tasche 11, ist jedoch an den Enden offen, sodaß die Luft aus der Außenkammer durch eine öffnung 22 an jedem Ende in die Tasche eintreten kann. In der Abb. ist nur ein Ende dargestellt. Die gleiche allgemeine Federwirkung wird erreicht mit dem Unterschied, daß nunmehr ein Luftaustausch zwischen der Außenkammer Io und der offenen Kammer 17' im Innern der Tasche möglich ist. Es besteht jedoch noch eine gewisse Begrenzung der Luftströmung in der Kammer Io sowie auch im Luftaustausch zwischen der Kammer Io und der Kammer 17' in der inneren Lufttasche, denn während die Tasche 21 das Bestreben hat, unter einer Belastung durch die gemeinsame Zusammendrückung der Luft in der Kammer 17' und der aus der Kammer 17' austretenden, in die Außenkammer Io eintretenden Luft zusammenzufallen, wird die Verdichtung der Luft in der Außenkammer Io verstärkt, sodaß ihr Druck steigt. Durch diesen steigenden Luftdruck in der Kammer Io entsteht ein steigender Widerstand gegen die Bewegung der Luft aus dem Innern der Tasche in die Außenkammer lo, wodurch dem Zusammenfallen der Tasche 21 unter Belastung ein erhöhter Widerstand entgegengesetzt wird. Durch dieses Wechselspiel des Luftdrucks zwischen der innerhalb und außerhalb der Tasche verdichteten Luft ergibt sich ein gewisses Maß von "Luftfederwirkung" .

Zusammen mit dieser Luftfederwirkung und als Element dieser Luftfederwirkung begrenzen die Taschen 21 die Ausbauchung eines anderen Teils der Matratze, indem sie die gegenüberlLegendcn Wände ^rjWÜ&f rfU^|ri *W^qverbinden, zwangsweise

in bestimmter Weise getrennt und sie im wesentlichen planar halten.

Die in Fig. 1, 2 und 3 dargestellten Taschen sind in Wirklichkeit Schläuche mit oberen Wänden und unteren Wänden, die gegen die obere Wand 2 und die untere Wand 3 der Matratze stoßen und ihnen zusätzlichen Kalt und zusätzliche Stütze geben. Die Taschen müssen jedoch nicht vollständige Schläuche ■H sein. In Fig. 4 ist beispielsweise eine geeignete Tasche 23 dargestellt, die abgerundete geschlossene Stirnwände 24 (von denen nur eine gezeigt ist) hat, jedoch ist die Tasche - oben und unten offen. Die Oberkante 25 ist um ihren gesamten Umfang mit der oberen Wand 2 der Matratze verklebt, unrl x^e Unterkante 26 ist in der gleichen Weise rr.it dem Boden 3 der Matratze verklebt. Mit einem geeigneten Ver/^J.l 27 ist es möglich, die im Innern der Tasche gebildete isolierte Kammer

28 nach Belieben aufzublasen. Die Tasche 23 hat eine ähnliche Wirkung, wie sie in Verbindung mit 3^?ig, 1 beschrieben wurde. In diesem Zusammenhang ist festzustellen, da., o. .-beiden in Längsrichtung verlaufenden Seitenwände der Ta ε eh.·.·; 23 durc-h die Stirnwände 24 verbunden sind, und diese Ver bindung zwischen den Seitenwänden, oder, mit anderen Worten, die Abdichtung zwischen der Tasche und der quer zur Tasche verlaufenden oberen Wand 2 und unteren Wand 3 ergibt eine stabilisierende Wirkung, die der Wellung oder Einbeulung der Wände 2 und 3 der in Fig. 4 dargestellten aufblasbaren Konstruktion widersteht. Dies ist die gleiche Wirkung, wie sie durch Verbindung der Seitenwände 12 der Taschen 11 durch die obere Wand 13 und die untere Wand 14 bei der In Fig. 1 unu i dargestellten Matratzenkonstruktion erreicht wird.

Fig. 5 zeigt eine Tasche 29, die in der gleichen Weise wie die in Fig. 3 dargestellte Tasche 21 wirksam ist. Die Tasche

29 ist jedoch einfach aus zwei Sbitenwänden 3o gebildet, die an ihrer Oberkante 31 und ihrer Unterkante 32 mit der oberen Wand 2 und der unteren Wand 3 der Matratze verbunden sind. Die Stirnwände 34 (von denen jeweils nur eine an einer Seite gezeigt ist) sindjAn-der «SeLteqwAnd der Matratze nach unten

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verlaufend gekrümmt, aber nicht verschlossen, sodaß eine begrenzte Luftströmung zwischen dem Innern der Kammer 35 und dem Innern der Kammer Io der Matratze möglich ist.

Die in Fig. 6 und 7 dargestellte aufblasbare Konstruktion besteht aus einer oberen Wand 37, einem Boden 38 und Seitenwänden 39. In diesem Fall haben die "Taschen" 4o die Form eines Zylinders, der sich zwischen der Oberwand 37 und dem Boden 38 erstreckt, und dessen Stirnwände 4l mit den Wänden 37 und 38 ggf. verbunden oder verklebt sind. Als Alternative braucht nur ein Teil des Kantenumfangs oder nur ein begrenzter mittlerer Teil der Stirnwände 4l mit den Wänden 37 und 38 verbunden oder verklebt zu sein.

Auch hier ist die Wechselwirkung zwischen den verschiedenen unabhängigen Lufttaschen oder -kammern in der äußeren aufblasbaren Kammer von der gleichen Art, wie sie in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurde.

Die Taschen oder Kammern 4o können in jeder gewünschten Weise beispielsweise vor dem Einsetzen in die äußere Kammer aufgeblasen werden, oder sie können durch geeignete (nicht dargestellte) Ventile oder mit Hilfe einer Nadel, die in die Taschen gestoßen und anschließend herausgezogen wird, aufgeblasen werden. Im letzteren Fall wird die durch die Nadel gebildete Öffnung verschlossen.

Auch in diesem Fall wird die Matratze aus einem flexiblen, im wesentlichen nicht-dehnbaren Material hergestellt. Das Material hat jedoch eine gewisse Nachgiebigkeit, die beispielsweise von seiner Dicke abhängt. Ein Material, das sich innerhalb der Erholungsgrenzen in gewissem Ausmaß dehnt, kann in Kauf genommen werden oder sogar vorteilhaft, um die Federwirkung zu verstärken oder zu verändern.

Fig. 8 zeigt einen aufblasbaren Artikel mit einer Kombi nation von zylindrischen Säulen, Taschen oder Trägern 42 und langgestreckten Trägern 43.

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Wie in Fig. 9 dargestellt, können die Lufttaschen, -säulen oder -träger 44 durch Leitung 45 miteinander in Verbindung stehen, anstatt völlig unabhängig in der Konstruktion 45 zu sein.

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Claims

-Io -

Patentansprü ehe

Aufblasbare Artikel, gekennzeichnet durch eine aufblasbare äußere Luftkammer (lo), die aus flexiblem, im wesentlichen .nicht-dehnbaren luftundurchlässigem Material besteht und im luftleeren Zustand einen Umriß hat, der dem gewünschten Artikel entspricht, und eine Vielzahl von aufblasbaren Trägern oder Taschen (11), die mit Abstand zueinander in der äußeren Kammer (lo) angeordnet sind und jeweils eine innere Luftkammer (17) bilden und mit Abstand zueinander angeordnete Seitenwände (12) aus flexiblem, im wesentlichen nicht-dehnbarem, luftundurchlässigem Material aufweisen, die mit den gegenüberliegenden Wänden (2, 3) der äußeren Luftkammer (lo) so verbunden sind, daß sie die Trennung der gegenüberliegenden Wände (2, 3) begrenzen, wobei jede dieser Taschen (11) so ausgebildet und angeordnet ist, daß der Übergang von Luft zwischen der inneren Luftkammer (17) und der äußeren Luftkammer (lo) wenigstens in gewissen Richtungen ausgeschlossen ist.
2. Aufblasbare Artikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Wand (13) und die untere Wand (l4) wenigstens einige der Taschen (11) mit den gegenüberliegenden Wänden (2, 3) der äußeren Kammer (lo) verbunden sind.
3. Aufblasbare Artikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der Taschen (11) aus Schläuchen bestehen, deren obere Wand (13) und untere Wand (l4) mit den gegenüberliegenden Wänden (2, 3) der äußeren Kammer (lo) verbunden sind.
4. Aufblasbare Artikel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der Schläuche in Längsrichtung des Artikels verlaufende langgestreckte Schläuche (43) sind.
5. Aufblasbare Artikel nach Anspruoh 3, dadurch gekennzeichnet,

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- li -

daß wenigstens einige der Schläuche aus Säulen (42) bestehen, die sich zwischen den gegenüberliegenden Wänden (2, j5) der äußeren Kammer strecken.
6. Aufblasbare Artikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der Taschen die Form von langgestreck-

en/ ten Schläuchen haben, die sich im wesentlich parallel zu einer Seite des geradlinigen Artikels erstrecken.
7. Belastbarer elastischer Artikel nach Anspruch 6, dadurch gegekennzeichnet, daß jeder der langgestreckten Schläuche (11) jeweils mit den gegenüberliegenden Wänden (2, j5) der äußeren Luftkammer (Io) längs Linien, die mit Abstand zueinander in Längsrichtung des Schlauchs verlaufen, verbunden sind.
8. Belastbarer elastischer Artikel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß alle Schläuche (11) mit den gegenüberliegenden Wänden (2, 3) der äußeren Luftkammer (Io) zwischen und neben den Enden der Längslinien verklebt sind.

9· Belastbarer elastischer Artikel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß alle Schläuche (11) an ihren Enden geschlossen sind und eine aufblasbare Kammer (17) bilder-, dtvon der durch die äußere Luftkammer gebildeten aufblasbarem Kammer (lo) getrennt ist, und Ventile (l8) zum Aufblasen jeder isolierten aufblasbaren Kammer vorhanden sind.

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