DE2451540C3

DE2451540C3 - Hollow body that can be spatially enlarged by filling with a fluid

Info

Publication number: DE2451540C3
Application number: DE19742451540
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Napierski, Reinhard, 6236 Eschborn
Filing date: 1974-10-30
Publication date: 1977-03-17

Description

Die Erfindung betrifft einen durch Füllung mit einem Fluid räumlich zu vergrößernden Hohlkörper, welcher bei Aufspreizung seiner Hülle durch Einsaugen von Fluid auffüllbar ist Ein solcher Hohlkörper kann 2. B. eine Luftmatratze, ein Schlauchboot, ein Ballon oder eine Zylinder-Kolben-Eiinheit sein.The invention relates to a hollow body which can be spatially enlarged by filling it with a fluid when its shell is spread open, it can be filled by sucking in fluid. Such a hollow body can 2. B. be an air mattress, an inflatable boat, a balloon or a cylinder-piston unit.

Normalerweise ist das Aufpumpen derartiger Gegenstände, insbesondere wenn keine maschinelle Druckfluidquelle zur Verfügung steht, eine langwierige und anstrengende Tätigkeit. Dabei wird die meiste Zeit allein schon dafür gebraucht, das Volumen im gewünschten Maße zu vergrößern, während nachher die Erzeugung des gewünschten Überdrucks verhältnismäßig schnell geht. Die mit dem Aufblasen größerer luftgefüllter Gegenstände verbundene Mühe hat bewirkt, daß sich diese vor allem nur für solche Anwendungen durchsetzen konnten, wo sie nicht ständig aufgeblasen und wieder zusammengefaltet werden mußten.Normally, such items are inflated, especially when there is no machine source of pressurized fluid is available, a tedious and arduous activity. Doing this most of the time Already needed to increase the volume to the desired extent, while afterwards the Generating the desired overpressure is relatively quick. The ones with the inflation bigger The trouble associated with air-filled objects has meant that this is primarily only for such Applications where they weren't constantly inflated and refolded could prevail had to be.

Während normalerweise bei aufblasbaren Gegenständen das geringe Gewicht und die Zusammenlegbarkeit die wichtigsten Eigenschaften sind, kann im Einzelfall auch die Anpassungsfähigkeit und variable Formgebung eine Rolle spielen. So ist z. B. ein Rücken-Sitzpolster für Kraftfahrzeuge bekannt (CH-PS 5 16 296), welches aus offenporigem, außen von einer dichten Hülle umschlossenen Kunststoffschaum besteht, der infolge Eigenelastizität und gegebenenfalls unter Zuhilfenahme einer Feder eine bestimmte Polsterform mit größtmöglichem Volumen einzunehmen bestrebt ist.While normally the low weight and collapsibility of inflatable objects The most important properties are, in individual cases, the adaptability and variable Shape play a role. So is z. B. a back seat cushion for motor vehicles known (CH-PS 5 16 296), which consists of open-pored plastic foam enclosed on the outside by a tight cover, which, as a result of its own elasticity and possibly with the help of a spring, has a certain shape of the padding strives to take as much as possible.

Eine Form mit kleinerem Volumen wird dadurclA shape with a smaller volume is dadurcl

hergestellt, daß das Polster zusammengedrückt wiremade that the cushion wire compressed

wobei die verdrängte Luft über eine an den Innenraunthe displaced air via one to the inner room

des Polsters angeschlossene Leitung mit einem Ventithe upholstery connected line with a venti

entweicht Durch öffnen des Ventils wird selbsttätigescapes by opening the valve is automatic

Luft eingesaugt und im Maße des eingelasseneiAir sucked in and admitted to the extent of the egg

Luftvolumens kann sich der elastische Polsterkörpe; wieder ausdehnen.Volume of air can expand the elastic upholstery body; expand again.

Eigenelastizität und eingebaute Federn kommen al:Intrinsic elasticity and built-in springs come from:

ίο Aufspreizhilfen nur bei kleineren Hohlkörpern in Frage Es ist störend und auf Dauer für die Elastizität schädlich daß zum Zusammenlegen die Federn gespannt werder müssen.ίο Spreading aids only in question for smaller hollow bodies It is annoying and in the long run detrimental to the elasticity that the springs are tensioned to collapse have to.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einer Hohlkörper der eingangs bezeichneten Art zu schaffen bei welchem die Volumenvergrößerung beschleunig! wird, und diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mit der Hülle des Hohlkörpers ein zweiter dicht abgetrennter und unter Druck mit FluidThe invention is based on the object of creating a hollow body of the type indicated at the outset at which the volume increase accelerates! is, and this object is thereby achieved according to the invention solved that with the shell of the hollow body a second tightly separated and pressurized with fluid

auifüJlbarer Hohlkörper verbunden ist, durch welchen die Hülle des ersten Hohlkörpers aufspreizbar ist.is connected to a fillable hollow body, through which the shell of the first hollow body can be expanded.

Das Aufpumpen des als Skelett dienenden zweiten Hohlkörpers ist einfacher und geht viel schneller als das Aufpumpen eines großen Volumens. Durch das Aufpumpen des hohlkörperartigen Skeletts, welches ein Innen- oder Außenskelett sein kann, wird dem aufzublasenden Gegenstand bereits seine ungefähre Gestalt gegeben, und dies geschieht unter selbsttätigem Einsaugen des Fluids, z. B. Luft, mit dem der HohlkörperInflating the second hollow body, which serves as a skeleton, is easier and much faster than that Inflating a large volume. By pumping up the hollow body-like skeleton, which is a Internal or external skeleton, the item to be inflated is already approximate Given shape, and this is done with automatic suction of the fluid, for. B. air with which the hollow body

gefüllt werden soll. Wenn kein Überdruck erforderlich ist, braucht am Ende des Aufspannvorgangs nur die öffnung, über die das Fluid eingesaugt wurde, dicht verschlossen zu werden. Ist jedoch, 7. B. zur Verfestigung der Form eines aufzublasenden Gegenstand:., amshould be filled. If no overpressure is required, only the opening through which the fluid was sucked in needs to be tightly closed at the end of the clamping process. However, 7. B. to solidify the shape of an inflatable object:., Am

Ende des Füllvorgangs die Erzeugung eines Überdrucks erwünscht, so bereitet es keine Schwierigkeiten, zusätzlich zu dem bereits eingesaugten Füllvolumen noch eine verhältnismäßig geringe Menge des Fluids einzupumpen, da diese nicht mehr dazu gebraucht wird, das Volumen zu vergrößern, sondern im wesentlichen nur noch zur Druckerhöhung dient.At the end of the filling process the generation of an overpressure is desired, there is no problem in addition to the filling volume that has already been sucked in, a relatively small amount of the fluid pump, since this is no longer needed to increase the volume, but essentially only serves to increase the pressure.

Der Pumpvorgang wird vereinfacht, wenn das Einlaßventil des aufblasbaren Skeletts und das Einlaßventil der Hauptkammer miteinander vereinigt sind, so daß während des Aufpumpens der Anschluß nicht gewechselt werden muß. Es können herkömmliche Ventile mit einem Einlaß und mit zwei Auslaßkanälen Verwendung finden, welche vier Stellungen haben, nämlich eine erste, in denen beide Auslaßkanäle geöffne· sind, eine zweite, in der die beiden Auslaßkanäle geschlossen sind und eine dritte und vierte, in denen jeweils ein Auslaßkanal geöffnet und der andere geschlossen ist.The pumping process is simplified if the inlet valve of the inflatable skeleton and the inlet valve the main chamber are combined so that the connection does not occur during inflation must be changed. Conventional valves with one inlet and two outlet channels can be used Find use which have four positions, namely a first in which both outlet channels are open, a second in which the two outlet channels are closed and a third and fourth in which one outlet channel is open and the other is closed.

Die Erfindung ist vornehmlich anwendbar für Hohlkörper aus einem zusammenfaltbaren, dichten Material, es kommt aber auch eine Anwendung für Zylinder-Kolben-Einheiten in Frage. Im letzteren Falle dient vorzugsweise eine Zylinder-Kolben-Einheit mit verhältnismäßig kleinem Durchmesser dazu, eine andere Zylinder-Kolben-Einheit mit verhältnismäßig großem Durchmesser auf eine gewünschte Länge auszufahren. Hierbei füllt sich der große Zylinder selbsttätig. Erst am Ende dieses Vorgangs wird durch Einpumpen einer zusätzlichen geringen Menge Druckfluids in den großen Zylinder darin ein eventuell gewünschter Überdruck erzeugt.The invention is primarily applicable to hollow bodies made of a collapsible, sealed Material, but it can also be used for cylinder-piston units. In the latter case is preferably a cylinder-piston unit with a relatively small diameter to a another cylinder-piston unit with a relatively large diameter to a desired length to extend. The large cylinder fills automatically. Only at the end of this process is through Injecting an additional small amount of pressurized fluid into the large cylinder therein, possibly desired overpressure generated.

Die Gestaltung des Skeletts richtet sich naturgemäß nach der Form des aufzuspannenden oder auszufahren-The design of the skeleton is of course based on the shape of the one to be stretched or extended.

den Gegenstandes. Grundsätzlich kann das Skelett mit Bezug auf die Hauptkammer des Gegenstands ein hohlmantelförmiges Außenskelett oder ein rippenförmiges Innenskelett sein. Da es bisher aus anderen Gründen schon bekannt ist, derartige Hohlkörper doppelwandig auszubilden, bereite* die praktische Ausführung keine Schwierigkeiten.the subject. Basically, the skeleton with respect to the main chamber of the object can be a be a hollow shell-shaped outer skeleton or a rib-shaped inner skeleton. Since it was previously made by others It is already known for reasons to make such hollow bodies double-walled, prepare * the practical Execution no difficulties.

Es sind Zelte bekannt, die mittels aufblasbarer Rippen oder Stützen aufgestellt und gehalten werden. Die Kammern dieser Stützen oder Rippen haben ein ι ο verhältnismäßig großes Volumen. In Anwendung der Ausbildung nach der Erfindung werden diese Hohlkörper mit einem zusammenlegbaren Innenskelett ausgeführt, mit dessen Hilfe der Autbau des Zeltes beschleunigt werden kann. ,There are tents known that by means of inflatable ribs or supports are set up and held. The chambers of these supports or ribs have an ι ο relatively large volume. In application of the training according to the invention, these hollow bodies executed with a collapsible inner skeleton, with the help of which the construction of the tent can be accelerated. ,

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to the drawing

F i g. 1 eine Prinzipskizze eines schlauchförmigen Hohlkörpers mit einem unabhängig von der Hauptkammer aufzublasenden Hohlmantel,F i g. 1 is a schematic diagram of a tubular hollow body with an independent of the main chamber hollow jacket to be inflated,

Fig. 2 bis 5 verschiedene Ausführungsformen von Hohlkörpern mit einem aufblasbaren Innenskelett,2 to 5 different embodiments of hollow bodies with an inflatable inner skeleton,

Fig.6 bis 9 erfindungsgemäße Ausführungen von Zeltstützen,6 to 9 embodiments according to the invention of Tent supports,

Fig. 10 und 11 Ventilanordnungen für Hohlkörper mit einem durch Aufpumpen aufzuspannenden Skelett,10 and 11 valve arrangements for hollow bodies with a skeleton that can be opened up by inflating,

Fig. 12 eine erfindungsgemäß ausgebildete Zylinder-Kolben-Einheit. 12 shows a cylinder-piston unit designed according to the invention.

Der in F i g. 1 im Querschnitt dargestellte Hohlkörper, z. B. ein aufblasbarer Schlauch, zeichnet sich gegenüber derartigen Gegenständen dadurch aus, daß er einen aufblasbaren Doppelmantel hat. Die voneinander unabhängigen Einlaßleitungen zum Hohlmantel und zum Innenraum des Schlauches sind mit a bzw. b bezeichnet. Die beiden Mantelwandungen können punktweise oder streifenförmig miteinander verbunden sein.The in F i g. 1 shown in cross section hollow body, for. B. an inflatable tube, is distinguished from such objects in that it has an inflatable double jacket. The mutually independent inlet lines to the hollow jacket and to the interior of the hose are denoted by a and b , respectively. The two jacket walls can be connected to one another at points or in strips.

Wenn der dargestellte Schlauch oder z. B. eine ähnlich wie dieser mit einem Doppelmantel ausgebildete Luftmatratze aufgepumpt werden soll, wird zunächst der Hohlraum im Doppelmantel mit Druck beaufschlagt. Dadurch erhält der Schlauch bzw. die Luftmatratze die vorbestimmte Kontur, d. h. das zuvor zusammengelegte Material spannt sich und füllt sich insgesamt mit Luft durch die geöffnete Einlaßöffnung b, ohne daß es erforderlich wäre, die Hauptkammer aufzupumpen Nach dem Aufspannen wird die Einlaßöffnung a des Hohlmantels verschlossen und, je nachdem, ob in der Hauptkammer ein Überdruck erwünscht ist oder nicht, der Einlaß b zur Hauptkammer ebenfalls einfach nur verschlossen oder die letztere noch zusätzlich aufgepumpt.If the hose shown or z. If, for example, an air mattress designed with a double jacket is to be inflated, the cavity in the double jacket is first pressurized. This gives the hose or the air mattress the predetermined contour, ie the previously folded material tauts and fills itself with air through the open inlet opening b, without it being necessary to inflate the main chamber. After opening, the inlet opening a of the hollow jacket is closed and, depending on whether an overpressure is desired in the main chamber or not, the inlet b to the main chamber is also simply closed or the latter is additionally inflated.

Die Ausführungen nach F i g. 2 bis 5 unterscheiden sich von der nach F i g. 1 im Prinzip nur dadurch, daß statt des dort gezeigten mantelförmigen Außenskeletts unterschiedliche rippenförmige Innenskelette verwendet werden.The statements according to FIG. 2 to 5 differ from that according to FIG. 1 in principle only because instead of the jacket-shaped outer skeleton shown there, different rib-shaped inner skeletons are used will.

Diese können, wie Fig.4 zeigt, an den Stirnseiten abgewinkelte Rippen haben, um die Spannung zu erhöhen. fioThese can, as Figure 4 shows, on the front sides Have angled ribs to add tension. fio

Das Skelett nach Fig.5 besteht aus einer einzigen.The skeleton according to Figure 5 consists of a single one.

mehrmals abgewinkelten Rippe. Wie gestrichelte angedeutet, kann diese auch schräg liegen.rib angled several times. As indicated by dashed lines, this can also be inclined.

F i g. 7 zeigt den Grundriß eines Zeltes mit sechs aufblasbaren Stützen. F i g. 6 zeigt eine zugehörige Seitenansicht einer Stütze. Es ist ersichtlich, daß die Stützen insgesamt ein verhältnismäßig großes Volumen haben, welches aufzublasen Mühe bereitet Gemäß F i g. 8 und 9, welche unterschiedliche Stützenausführungen im Querschnitt zeigen, sind deshalb in einem Fall ein Außenskelett und im anderen Fall ein innenskelett vorgesehen, deren Volumina so klein sind, daß sie sich schnell aufblasen lassen, wodurch die Stützen aufgerichtet werden und sich dabei von selbst mit Luft füllen.F i g. Figure 7 shows the plan of a tent with six inflatable posts. F i g. 6 shows an associated one Side view of a support. It can be seen that the supports as a whole have a relatively large volume which is difficult to inflate According to FIG. 8 and 9, which different support designs show in cross section are therefore in one case an exoskeleton and in the other case an internal skeleton provided, the volumes of which are so small that they can be quickly inflated, thereby erecting the supports and fill themselves with air in the process.

F i g. 10 zeigt eine einfache Ventilanordnung mit zwei unabhängig voneinander betätigbaren Einlaßventilen für einen Hohlkörper mit Außenskelett in Form eines Hohlmantels. Das Ventil des Hohlmantels ist mit a und das der Hauptkammer des Hohlkörpers mit b bezeichnet F i g. 11 zeigt demgegenüber ein kombiniertes Ventil mit einem einzigen Einlaßkanal und zwei Auslaßkanälen, die wahlweise einzeln oder gemeinsam mit dem Einlaßkanal in Verbindung gebracht oder von diesem getrennt werden können.F i g. 10 shows a simple valve arrangement with two inlet valves that can be actuated independently of one another for a hollow body with an exoskeleton in the form of a hollow jacket. The valve of the hollow jacket is denoted by a and that of the main chamber of the hollow body is denoted by b F i g. In contrast, FIG. 11 shows a combined valve with a single inlet channel and two outlet channels which can optionally be brought into connection with or separated from the inlet channel either individually or together.

In F i g. 12 ist die Anwendung der Erfindung auf einen hydraulischen oder pneumatischen Druckzylinder dargestellt Dieser ist mit einem im Durchmesser wesentlich kleineren Innenzylinder versehen, der nur dazu dient, den Kolben des großen Zylinders sehr schnell drucklos auszufahren oder zurückzuziehen. In der vorgesehenen Position kann dann über einen getrennten Einlaßkanal der große Zylinder unter Druck gesetzt werden.In Fig. 12 is the application of the invention to one hydraulic or pneumatic pressure cylinder shown This is essential with a diameter Provided a smaller inner cylinder, which only serves to depressurise the piston of the large cylinder very quickly extend or withdraw. In the intended position, a separate inlet channel can then be used the large cylinder will be pressurized.

In allen Ausführungen der Erfindung kann durch geeignete Steuerung des Einlaßventils beim Aufblasen des Skeletts im Hohlkörper ein Unterdruck erzeugt werden. Dadurch läßt sich insbesondere einer weichen, biegsamen Hülle des Hohlkörpers eine bestimmte Form geben, die bei freiem selbstätigem Einsaugen der Luft in den Hohlkörper oder bei Druckbeaufschlagung nie erreicht werden könnte. Ein derartiger Hohlkörper kann z. B. als kurzzeitige Wandverkleidung für eine Bühne dienen.In all embodiments of the invention, suitable control of the inlet valve during inflation of the skeleton in the hollow body, a negative pressure can be generated. This allows in particular a soft, give the flexible shell of the hollow body a certain shape, which when the air is freely sucked in automatically the hollow body or when pressurized could never be reached. Such a hollow body can e.g. B. serve as a temporary wall covering for a stage.

Es ist auch vorgesehen, erfindungsgemäße Hohlkörper mit einem Rückschlagventil als Einlaßventil und zusätzlich mit einem Druckbegrenzungsventil auszustatten. Diese Ventilkombination ist vorteilhaft, um im Hohlkörper, z. B. durch Erwärmung in der Sonne oder Belastung, keinen Überdruck entstehen zu lassen, der zum Einreißen führen könnte. Sofern bei der Erwärmung oder Belastung das Skelett unverändert gespannt bleibt, kann sich der Hohlkörper, auch wenn viel Luft entwichen ist, immer wieder in den aufgesparnten Zustand zurückverformen.There is also provision for hollow bodies according to the invention with a check valve as the inlet valve and to be additionally equipped with a pressure relief valve. This valve combination is advantageous in order to Hollow body, e.g. B. by heating in the sun or exposure to not allow overpressure to arise could lead to tearing. Provided that the skeleton remains tensioned unchanged when heated or stressed remains, the hollow body, even if a lot of air has escaped, can always be in the saved Reshape the state.

Eine andere Ausstattung mit Ventilen sieht außer einem Einlaß-Rückschlagventil ein Drosselventil vor. Diese Kombination kommt z. B. für eine Sprungmatte oder ein Trampolin in Frage. Bei stoßartiger Belastung entweicht Luft aus dem Hohlkörper durch das Drosselventil, die danach durch das Einlaßventil selbsttätig wieder eingesaugt wird, weil das Skelett gespannt bleibt.Another valve configuration provides a throttle valve in addition to an inlet check valve. This combination comes e.g. B. for a jumping mat or a trampoline in question. With shock loads air escapes from the hollow body through the throttle valve and then through the inlet valve is automatically sucked in again because the skeleton remains taut.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Hollow body which can be spatially enlarged by filling with a fluid, which when spreading its shell is noticeable by sucking in fluid, characterized in that that with the shell of the hollow body a second, tightly separated and fillable with fluid under pressure Hollow body is connected, through which the shell of the first hollow body can be expanded

2. Hollow body according to claim 1, characterized in that, that the second hollow body is a hollow shell-shaped exoskeleton

3. Hollow body according to claim 1, characterized in that the second hollow body by itself the interior of the first hollow body extending, substantially tubular parts consists

4. Hollow body according to claim 1, characterized in that at least one of the hollow bodies has a Cylinder-piston unit is.

5. Hollow body according to one of the preceding claims, characterized in that the second The hollow body is divided into several chambers that can be individually pressurized.

6. Hollow body according to one of the preceding claims, characterized in that the first Hollow body has a check valve as an inlet and additionally with a pressure relief valve is provided.

7. Hollow body according to one of claims 1 to 5, characterized in that eggs first hollow body has a check valve as the inlet and is additionally provided with a throttle valve.