DE2513896A1 - Einrichtung zum schutz durch abformen - Google Patents

Description

SOCIETE NATIONALE DES POUDRES ET EXPLOSIFS, Paris (Frankreich)

Einrichtung zum Schutz durch Abformen

Die Erfindung betrifft Schutzeinrichtungen mit mindestens einem weichen, dichten Kissen, mit einer Vielzahl von im Inneren dieses Kissens angeordneten elastischen, ggf. verformbaren Körpern und mit Vorrichtungen, mittels deren sich im Inneren dieses Kissens ein Unterdruck erzeugen und aufrechterhalten läßt.

Die Schutzeinrichtung besteht also aus zwei Teilen: einer Einrichtung zum Abformen, die durch ein weiches, dichtes Kissen gebildet ist, welches die elastischen Teilchen in Form von Körnern oder Kugeln enthält, und einer Vorrichtung, welche einen Unterdruck erzeugt.

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Ohne Unterdruck sind das Kissen und die darin enthaltene Körnermasse sehr anpassungsfähig, was das Abformen wie die Wasserbetten in medizinischen Geräten erlaubt. Der Unterdruck soll diese anfänglich anpassungsfähige Masse in einen festen Block umwandeln. Diese Festigkeit entsteht durch Aneinanderheften der Kugeln, welches wiederum dadurch entsteht, daß der innere Unterdruck einen Druckunterschied zwischen der einen und der anderen Seite der Hülle des weichen Kissens erzeugt, wobei der Außendruck zwangsläufig der höhere Druck ist, und daß die Kugeln dann zusammengedrückt sind.

Das Prinzip des durch solche Einrichtungen erzielten Schutzes ist, durch das Abformen das Gewicht eines aufzunehmenden Gegenstandes möglichst gleichmäßig auf eine abgewickelte Oberfläche zu verteilen: Die Beanspruchung infolge eines Stoßes oder irgendeiner anderen Erschütterung, z.B. einer Schwingung, die ein Punkt des Gegenstandes erleiden v/ürde, wenn die Schutzeinrichtung nicht vorhanden wäre, wird tatsächlich auf die ganze Berührungsfläche verteilt. Und daß eben hierdurch der Gegenstand festgehalten werden kann, ist, wenn das eine verletzte Person ist, ein Schutz vor Verletzungen, die dadurch entstehen könnten, daß die Teiie des Körpers relativ zueinander verschoben werden-

Solche Einrichtungen sind scher* benutzt worden, insbesondere für Transport Verwundeter; jedoch bleibt ihre Benutzung beschränkt infolge verschiedener Nachteile, die einerseits mit der Bauart der Abformeinrichtung und andererseits mit den Vorrichtungen, welche den Unterdruck erzeugen sollen, zusammenhängen.

Was die Bauart der Abformeinrichtung anbetrifft, so sind die größten Nachteile folgende;

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1) Bildung von Falten an der Oberfläche des Kissens bei Berührung mit dem zu schützenden Gegenstand: Wenn das daraus entstehende Unbehaben bei einem bewußtlosen Verletzten oder bei nur kurzem Transport in Kauf genommen werden kann , so macht es solche Einrichtung zur Lagerung doch gänzlich ungeeignet für den Schutz einer Person, die dauernd liegen oder sitzen muß.

2) Das Beharren der Abformung, d.h. des von jenem Gegenstand im Kissen gebildeten Eindrucks nach Wiederherstellung des Druckes im Inneren des Kissens, und zwar das durch das Aneinanderheften der Kugeln im Inneren des Kissens verursachte Beharren erlischt nicht sofort; daher muß man, ehe man jene Einrichtung von neuem verwendet, das - noch unbelastete - Kissen mehr oder minder stark schütteln.

Was die den Unterdruck erzeugende Vorrichtung anbetrifft, so sind die hauptsächlichen Nachteile folgende:

a) Es ist schwierig, die Vorrichtung, die einen Unterdruck im Kissen erzeugen soll, in Betrieb zu setzen. Wenn diese, wie meistens, eine Handpumpe ist, ist freilich diese Vorrichtung unabhängig, aber der Kraftbedarf, wenn der Unterdruck größer wird, beträchtlich und, wenn der Benutzer eine Frau oder ein Kind ist, gar so groß, daß die Vorrichtung ungeeignet ist. Wenn die Vorrichtung elektrischen Antrieb hat, ist sie freilich leichter verwendbar, aber nicht mehr unabhängig, da sie einen Stromanschluß braucht.

b) Es dauert lange, bis der Druck im Inneren des Kissens hergestellt ist, und es ist unmöglich, einen bestimmten Unterdruck schon vor-

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her herzustellen; und ungenügender Unterdruck kann, weil er nur eine auf die Dauer ungenügende Abformung oder Festhaltung ergibt, in gewissen Fällen schwere Folgen haben, insbesondere bei einer Person mit Rückgrat-Verletzung.

Umgekehrt kann ein zu großer Unterdruck in einer Einrichtung mit Kugeln von geringer Dichte einen allzu nachhaltigen Eindruck und infolgedessen die Gefahr übergroßer Pressung ergeben; in den bisher üblichen Einrichtungen läßt sich ein gewünschter Unterdruck nicht wiederholen.

Mit dieser Erfindung lassen sich die oben erwähnton Nachteile mildern; sie macht, wenn ein Unterdruck im Kissen sehr schnell erzeugt wird, es möglich, sowohl Falten in der Kissenhülle beim Einformen zu vermindern, als auch schlechte Verteilung der Kugeln im Kissen zu vermeiden. Die Kombination aus einem Unterdruck-Erzeuger, mit dem sich Unterdruck schnell erzeugen läßt, und einem elastischen Kissen ermöglicht sehr schnelle Einformung ohne Falten und mit vorgewählten Eigenschaften, nämlich dank der Beständigkeit des erzeugten Unterdrucks.

Diese Beständigkeit ergibt sich, wenn man einen Unterdruck-Erzeuger verwendet, der mit einem Gaserzeuger ausgestattet ist. Wenn man das Volumen des im Kissen enthaltenen Gases kennt, und je nach dem Unterdruck, den man im Kissen erzeugen will, ist es bei Verwendung eines Gaserzeugers, der eine bestimmte Gasmenge erzeugt, leicht, die gewünschte Festigkeit der Einformung zu erreichen, und zwar wiederholbar zu erreichen.

Unter den verschiedenen Gaserzeugern, die man im Rahmen dieser

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Erfindung verwenden kann, besteht eine der Ausführungsarten darin, einen pyrotechnischen Gaserzeuger zu verwenden, d.h. einen Gaserzeuger, der mit einem Block Pulver ausgestattet ist, durch dessen Verbrennung das Gas erzeugt wird; aber ebenso gut ist ein schnell wirkender Gaserzeuger, der mit einem Vorrat komprimierten Gases oder verdampfbarer Flüssigkeit arbeitet, geeignet.

Die Erfindung liefert also eine Einrichtung, durch Abformen einen Gegenstand zu schützen und festzuhalten, die mindestens ein weiches Kissen mit dichter Hülle, eine im Inneren dieses Kissens befindliche Anzahl elastisch verformbarer Kugeln und eine Vorrichtung aufweist, mittels deren im Inneren des Kissens ein Unterdruck erzeugt werden kann. Gemäß der Erfindung ist diese Hülle durch zwei elastische, an ihrem Umfang gasdicht miteinander verbundene Wände gebildet, und der Unterdruck in ihrem Inneren wird durch einen Unterdruck-Erzeuger geschaffen, dex mit einem Gaserzeuger ausgestattet ist. Diese Einrichtung eignet sich insbesondere für den Transport Verletzter oder als Sitz für solche; dieser weist eine einfache oder mehrfache Hülle auf.

Die Erfindung und ihre verschiedenen Vorteile werden in der folgenden Beschreibung anhand der anliegenden Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Tragbahren-Matratze mit einer Unterdruck erzeugenden Vorrichtung, in perspektivischer Ansicht mit Längsschnitt,

Fig. 2 die Unterdruck erzeugende Vorrichtung in Ansicht und den dieser Vorrichtung benachbarten Teil der Matratze in einem Teilschnitt,

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Fig. 3 einen pyrotechnisch hen Gaserzeuger mit Zünder, teils in Ansicht, teils im Schnitt,

Fig. 4 ein Diagramm der Ergebnisse eines Versuches an einer mit einer Unterdruckerzeugungs-Vorrichtung ausgestatteten Tragbahren-Matratze,

Fig. 5 einen Sitz nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung in Ansicht von oben,

Fig. 6 den in Fig. 5 gezeigten Sitz in Profilansicht,

Fig. 7 die Befestigung des in Fig. 5 gezeigten Sitzes an seinem Rahmen, in Teil-Ansicht,

Fig. 8 die in Fig. 7 gezeigte Sitz-Befestigung in einem Teilabschnitt längs der Linie VIII-VIII,

Fig. 9 einen Sitz nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung im Schnitt in senkrechter Ebene, und zwar in Ruhe (gestrichelte Linien) und unter Last verformt (volle Linien),

Fig. 10 einen Teil eines Sitzes nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung, in einem Teil-Schnitt,

Fig. 11 einen Sitz mit mehreren Kissen nach einer vierten Ausführungsform der Erfindung mit einer Unterdruck erzeugenden Vorrichtung, in perspektivischer Außenansicht,

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Fig. 12 den in Fig- Il gezeigten Sitz mit seinen sechs Kissen, diese in eine gemeinsame Ebene geklappt, in Ansicht,

Fig. 13 die Rückenlehne des in Fig. 11 gezeigten Sitzes gemäß einer abgewandelten Ausfübrungsforni der Rückenlehne, in einem Schnitt in senkrechter Ebene,

Fig. 14 einen Sitz nach einer fünften Ausführungsform der Erfindung, und zwar diesen Sitz in Ruhestellung in Außenansicht,

Fig. 15 den Eindruck, den eine zu schützende Person in dem in Fig. 14 gezeigten Sitz hinterlassen hat, nachdem die Person ausgestiegen, aber der Eindruck geblieben ist, in Außenansicht,

Fig. 16 ein Kissen, das einen Teil des in Fig. 14 gezeigten Sitzes bildet und in einem Rahmen angeordnet ist und das eine Vorrichtung enthält, die aneinanderhaftenden Kügelchen voneinander zu lösen, im Schnitt,

Fig. 17 ein Kissen, das eine Vorrichtung enthält, die aneinanderhaftenden Kugeln voneinander zu lösen, und das ein Teil des in Fig 10 gezeigten Sitzes ist, im Schnitt,

Fig. 18 ein Kissen, das in einem Rahmen angeordnet und mit einer Vorrichtung versehen ist, welche die Elastizität der Kissenwände unterstützt und die aneinanderhaftenden Kugeln voneinander zu lösen dien t, und das einen Teil des in Fig. 14 gezeigten Sitzes bildet, im Schnitt.

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Je nach der geplanten Verwendung der Einrichtung gibt es mehrererlei Bauarten der Abform-Einrichtung; aber das zu diesen verschiedenen Bauarten gehörende Kissen - darin besteht eines der Merkmale der Erfindung - besteht aus elastischem Werkstoff.

Fig. 1 zeigt in sehr schematischer Weise eine erfindungsgemäße Halteeinrichtung als Ganzes. Diese enthält, was die Bauart der Abformeinrichtung betrifft, im wesentlichen zwei voneinander unterschiedene elastische, gasdichte Wände 1 und 2, die an ihren Rändern gasdicht miteinander verbunden - z. B., falls sie aus Gummi bestehen, durch Vulkanisieren verbunden - sind. Im Inneren der so gebildeten Kissenhülle befindet sich eine oroße Menge von Teilchen, z.B. Kugeln, die in der Zeichnung mit der Bezugsziffer 3 bezeichnet sind und aus einem elastisch verformbaren Werkstoff bestehen, z. B. Kugeln aus geschäumtem. Polystyrol. Die kugelige Form, obwohl für diese Teilchen nicht wesentlich, ist praktisch die gebräuchlichste.

Die Abmessungen dieser Kugeln oder - allgemeiner - Teilchen sind nicht entscheidend, sofern sie nur im Bereich von wenigen Millimetern (0,4 mm bis 6 mm) bei den verschiedenen, im folgenden beschriebenen Ausführungsformen) bleiben. Da die Vorrichtung mit konstantem Unterdruck arbeitet, ändert sich die Dichte des die Kugeln bildenden Werkstoffes je nach dem beabsichtigten Gebrauch der Einrichtung, d. h. je nachdem, ob die herzustellende Form eine mehr oder minder große Festigkeit haben soll und ob das vom Kissen zu tragende Gewicht im Laufe des Gebrauchs mehr oder weniger groß (bezogen auf eine gegebene Fläche) sein wird; die Dichte des Werkstoffes ändert sich ebenfalls, wenn man einen geringeren Eindruck, also härteren Sitz haben will. Diese Dichte schwankt etwa zwischen 10 und 50 kg/m .

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Mit Kugeln von 10 kg/m , d. i. mit Kugeln, die man leicht zwischen den Fingern zerquetschen kann, läßt sich die Zusammenziehung des Eindrucks, also die Anpressung besser erreichen als mit dichteren Kugeln. Der Eindruck des zu schützenden Gegenstandes - eines Menschen - ist bei 5 dargestellt. Mit der Bezugsziffer 4 ist die den Unterdruck erzeugende Vorrichtung bezeichnet.

Fig. 2 zeigt im Maßstab 1 : 2 eine Außenansicht dieser den Unterdruck erzeugenden Vorrichtung, die aus einem Gaserzeuger 6, einem Zünder 7 und einer Strahlpumpe 8 besteht. Die Ausstoßdüse der Strahlpumpe mündet in die Umgebungsluft oder allgemeiner in das die Richtung umgebende Fluid durch einen Schalldämpfer 9. Zwischen der Strahlpumpe und der Anschlußplatte 11 ist ein Rückschlagventil 10 angeordnet. Diese Anschlußplatte ist mit einem Filter 12 versehen und in der Kissenwand 13 angeordnet, urn den Innenraum des Kissens mit der Unterdruck erzeugenden Vorrichtung zu verbinden. Durch eine zeitweilig durch einen Fingerdruckknopf 14 absperrbare Öffnung kann man die Wirksamkeit des Rückschlagventils aufheben und die Rückkehr des Umgebungs-Luftdruckes in das Innere des Kissens bewirken.

Fig. 3 zeigt in natürlicher Größe einen Schnitt durch den Gaserzeuger und einen Halbschnitt durch den Zünder. Der Gaserzeuger besteht aus einem Gehäuse 15, in welchem sich ein Block Pulver 16 befindet, der mit einem Verzögerungs-Überzug 18 versehen ist. Auf seiner Stirnseite 18 ist der Pulverblock mit einem Belag versehen, der aus einer Zündmischung besteht, die ihrerseits durch eine Zündflamme 19 gezündet wird, welche im unteren Teil des Zündbolzens angeordnet ist. Das Gehäuse 15 ist von einer Hülse 20 aus gelochtem Blech umgeben, die

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als Wärmeschutz dient, welcher Verbrennungen, die durch unmittelbare Berührung mit dem Gehäuse während des Abbrennens des Pulverblockes entstehen würden, verhindern. Während dieser Zeit r'es Abbrennens strömt das Brenngas durch die Düse 21, entspannt sich in der Kammer 22 und wird in die Fangdüse der Strahlpumpe geblasen.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, enthält der Zünder einen langen senkrechten Schlitz 23, in dem ein Handgriff 24 gleitet, und zwei Einschnitte, nämlich einen senkrechten Einschnitt 25 und einen waagerechten, zum senkrechten Schlitz 23 quergerichteten Einschnitt 26.

In Ruhestellung befindet sich der Handgriff 24 im Einschnitt 25. Urn den Zünder zu spannen, braucht man nur den Handgriff 24 in den Einschnitt 26 zu bringen J- hierdurch wird eine am Handgriff befestigte Feder gespannt. Wenn der Handgriff unter der Wirkung der Feder im senkrechten Schiit? 23 wieder herabgleitet, schlägt die Spitze des Zünders auf ein Zündplättchen, das sich in einem Zündplättchen-Halter befindet; dieses Plättchen wird entzündet und entzündet dann den Zündbelag und darauf den Pulverblock selbst.

Dieser Zünder ist nur ein Beispiel; andere Zünder, die nach anderen Prinzipien arbeiten, sind ebenfalls geeignet.

Ais gaserzeugendes Pulver empfiehlt sich eine Pulversorte niedriger Spannung 5 durch Zusätze gestreckte Pulver oder homogene zweibasige Pulver, die eine Spannung von weniger 600 cal/g liefern, sind besonders geeignet.

Es sollte ferner gern der Betriebsdruck verhältnismäßig niedrig,

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und zwar niedriger als 100 bar sein; durch Zusätze gestreckte Pulver, die mit einem Druck von etwa 50 bar abbrennen, liefern die besten Ergebnisse.

Ferner sollte die Dauer des Abbrennens des Blockes zwischen 6 see und 1 min betragen, damit sich ein möglichst guter Abdruck ergibt; eine Dauer von 11 see ist besonders geeignet.

Welche Art Pulver auch immer verwendet wird, die Abbrandfläche sollte gern während der ganzen Verbrennung gleichgroß bleiben, und deshalb empfiehlt sich ein Block mit Stirnflächen-Abbrand.

In Fig. 4 sind die verschiedenen Kurven zusammengefaßt, die im Lauf eines Versuches an einer Tragbahr en-Matratze mit einem Unterdruck-Erzeuger wie dem in Fig. 2 dargestellten ergeben haben.

Darin sind auf der Achse P der Druck des Blockes in bar, auf der Achse D der Restdruck der Matratze in mbar (Millibar), auf der Achse θ die Zeit in see und auf der Achse T die Temperaturen in ⁰C aufgetragen .

Darin bedeuten ferner die Kurve I die Außentemperatur des Gehäuses, die Kurve II die Temperatur des Gases am Austritt aus der Strahlpumpe, die Kurve III die Schwankungen des Blockdruckes und die Kurve IV den Restdruck im Inneren der Tragbahr en-Matratze, alle aufgetragen über der Zeit.

Dieser Versuch, der diese zusammengefaßten Kurven ergeben hat, ist unter folgenden Bedingungen gemacht worden:

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Matratzen-Füllung: Kugeln aus Polystyrol-Schaum mit einem anzusaugenden Luftvolumen von im Mittel 50 Liter;

Propergol-Block 37: Durch Zusätze gestrecktes Pulver, bestehend aus (in Gewichtsanteilen) 57 % Nitrozellulose, 30 % stabilisiertem Nitroglycerin, 8 % Triacetin und 5 % verschiedenen Zusätzen.

Ein solcher Block verbrennt bei einem Druck von höchstens 45 bar in 11 see mit einem wesentlich gleichbleibenden Massenausstoß von 3,35 g/sec; das Treibgasvolumen beträgt 39 1, und der in der Matratze herrschende Druck beträgt am Ende der 11 see 39 mbar-

Bei diesem Versuch war nur ein Ventil zwischen der Ansaugstelle und der Matratze vorhanden; dieses Ventil öffnete sich bei einigen Dutzend Millibar Unterdruck und schloß sich sehr schnell wieder und war gegen den Unterdruck vollkommen dicht..

Es lassen sich noch verschiedene Verbesserungen hinsichtlich des Unterdruck-Erzeugers. denken, insbesondere was die Temperatur des Gases am Austritt aus dem Schalldämpfer angeht. Zu diesem Zweck kann man die herkömmlichen Mittel der Kühlung anwenden: Zufuhr von Zusatzluft, die nicht aus der Matratze kommt; ferner Kühlmittel, das am Ausgang der Brennkammer angeordnet ist, insbesondere durch Anwendung fester Stoffe, die bei Temperaturen von weniger als 200 C verdampfen. Bei solchen Betriebsverhältnissen drohen von den ausgestoßenen Gasen keine Brandwunden.

Außer der Tragbahren-Matratze gibt es hinsichtlich der Bauart der

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Abformvorrichtung noch zahlreiche andere Ausführungsformen. Das zeigen die Fig. 5 bis 18; die dort gezeigten Bauarten der A bfor rn vor richtung dienen nicht zum Transport Verletzter, sondern als Sitz, auf Schwerlastkraftwagen, auf Spezial-Kraftwagen oder auf Salon-Autobussen.

Fig. 5 bis 8 zeigen ein Beispiel eines Sitzes. Fig. 5 zeigt diesen Sitz in Ansicht von oben, wo die Abformeinrichtung von etwa ovaler Form in einem ggf. metallischen Rahmen 27 befestigt ist. Das Kissen besteht aus zwei Wänden 28 und 29 aus Gummi, die unmittelbar miteinander durch Vulkanisieren verbunden sind. Sie sind in den Rahmen 27 durch einen Gurt 30 gespannt. Zu diesem Zweck sind Ösen 31 auf dem Umfang der Kissenhülle angebracht; der Umfang ist durch ein Band 32 aus gummierter Leinwand verstärkt, welches zugleich die Verteilung der Zugkraft auf den Umfang bewirkt, ohne dabei die elastische Spannung des Kissenbezuges 33 zu behindern; dieser Bezug besteht aus einem in allen Richtungen dehnbaren Gewebe und ist vorzugsweise über der oberen Wand des Kissens angeordnet, damit das Gummi nicht unmittelbar berührt wird. Dieser Überzug kann ebenfalls gespannt oder geklebt sein.

Die ovale Form des in Fig. 4 gezeigten Rahmens hat sich im Laufe der Versuche als die bequemste erwiesen. Der Schutz, den solcher Sitz bietet, hat senkrechten Fall eines 75 kg schweren Menschen aus 4 m Höhe ohne körperlichen Schaden ermöglicht. Da die Kissenwände 28 und 29 elastisch sind, bilden sich, auch wenn man den Druck im Inneren des Kissens verringert, keine Falten, sofern die Kissenwände im Zustand der Ruhe leicht gespannt, d.h. wenn die Drücke innerhalb und außerhalb des Kissens gleich sind.

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vorrichtungen, wenn eine Person in sitzender Stellung für normale Dauer aufgenommen werden soll.

Für Benutzung mit Stillsitzen von langer Dauer oder für vielseitigere Benutzung, z. B. für Fahrer von Schwerlastkraftwagen, ist erfindungsgemäß der in Fig. 11 und 12 gezeigte Sitz gedacht, der mehrere gasdichte Kissen (in diesem Beispiel sechs Kissen) enthält und als Ganzes eine Art Lehnstuhl in metallenem Gestell bildet. Die Kissen sind nach dem oben beschriebenen Prinzip gestaltet. Sie sind so geteilt, daß sie ein Rückenlehnenkissen 44, ein Sitzkissen 45 und vier Seitenlehnen bilden, von diesen zwei für den Rücken, nämlich die Kissen 46 und 47, und zwei für den Sitz, nämlich die Kissen 48 und 49. Die Außenränder sind dann an das Gestell angeklebt.

Die Innenräume der Kissen sind durch Leitungen 50 so miteinander verbunden, daß man durch eine einzige Öffnung 51 einen Unterdruck in allen Kissen zugleich erzeugen kann. Diese Leitungen aus Gummi müssen starr genug sein, daß sie sich nicht incplge des Unterdruckes zusammenfalten. Ferner muß der Innendurchmesser dieser Rohre etwas größer als der Durchmesser der elastischen Kügelchen oder Teilchen sein, damit diese nicht die Leitung verstopfen, wenn der Unterdruck- in den Kissen entsteht oder wenn umgekehrt der Außenluftdruck in diesen Kissen wiederhergestellt wird.

Die Rückenlehne kann sogar in zwei Abteile getrennt sein; so ist das in Fig. 13 der Fall, die die so entstandene Rückenlehne im Profilschnitt zeigt. Diese Lehne besteht aus zwei voneinander unterscheidbarer Kissen 52 und 53, nämlich dem unteren Kissen 53, das eine

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Daher folgt die Kissenwand, die den abzuformenden oder festzuhaltenden Gegenstand aufnimmt, ständig der Oberfläche des auf ihr liegenden Gegenstandes und liefert so einen getreuen Abdruck.

Die Abformvorrichtung ist mit der den Unterdruck erzeugenden Vorrichtung durch das Rückschlagventil 34 verbunden. Fig. 6 zeigt eine Profilansicht dieses Sitzes.

Fig. 7 und 8 sind Vergrößerungen von Teilen der Fig · 5 und 6. Fig. 9 zeigt einen Profilschnitt des Sitzes in gestrichelten Linien in seiner Ruhestellung in vollen Linien mit der Verformung der Kissenwände 37 und 38, wenn der zu schützende Gegenstand auf den Sitz gelegt ist.

Bei der in Fig. 10 teilweise gezeigten anderen Ausführungsform der Erfindung sind die beiden Kissenwände 39 und 40 mittels eines leckdichten, vorzugsweise starren Rahmens 41 vereinigt, etwa wie die Felle einer Trommel. Es ist dann unnütz, eine Aufspannung der Kissenwände vorzusehen, da der Rahmen selbst das Sitzgestell bildet. Der Kissenüberzug ist bei 42 dargestellt. Das Kissen ist mit dem Unterdruck-Erzeuger durch die Anschlußplatte 43 verbunden.

Wohlverstanden; Das gasdichte Kissen kann in einem starren Gestell wie in Fig. 16 bei 60 oder in Fig. 18 bei 58 angeordnet sein. Im Falle der Fig. 16 arbeitet nur die Kissenwand 61, und nur sie wird verformt. Im Grenzfall könnte die Kissenwand 62 weggelassen werden, sofern die durch das Gestell 60 und die Kissenwand 61 gebildete Umgrenzung gasdicht ist.

Die in Fig. 5 bis 10 gezeigten Sitze sind sehr wertvolle Abform-

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große Menge Kugeln enthält und zur besseren Stützung der Nieren dient, und dem oberen Kissen 52, das nur zur leichten Stützung der Schultern dient. Um den Abdruck zu verbessern, kann man in den Kissen 52 und 53 auch verschiedene Werkstoffe für die Kugeln verwenden; die Kugeln des unteren Kissens sind aus Werkstoff größerer Dichte als die Kugeln des oberen Kissens.

Wie schon zu Beginn dieser Beschreibung angegeben, bewirkt ein im Inneren des Kissens erzeugter Unterdruck, daß die elastischen Teilchen aneinanderhaften und einen zusammengedrängten Block bilden· Wenn man im Inneren des Kissens den Außenluftdruck wiederherstellt, neigt dieser Block dazu, fest zusammenhängend zu bleiben. Infolgedessen werden die durch das Abformen erzeugten Formeindrücke auch dann, wenn der im Kissen herrschende Druck der Außenluftdruck ist, nicht gelöscht (Fig. 15). Man muß daher gewöhnlich, wenn die Benutzung dieser durch Abformen schützenden Einrichtung beendet ist, die aneinanderhaftenden Kugeln voneinander trennen, indem man die Vorrichtung beklopft, um ihr die anfängliche Form zurückzugeben (Fig. 14). Diese Erfindung beschreibt verschiedene Mittel, diese aneinanderhaftenden Teilchen voneinander zu lösen.

Die leichte Zugspannung der Kissenwände im Ruhezustand hilft, die aneinanderhaftenden Kugeln voneinander zu lösen; das Kissen ist, sobald in ihm der Umgebungsluftdruck wiederhergestellt wird, zu neuem Gebrauch bereit.

Die aneinanderhaftenden Kugeln werden noch schneller voneinander gelöst, wenn die Kissenwände voneinander verschiedene Zugspannungen

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haben und/oder wenn sie voneinander verschieden dick sind; die dünnste und/oder am wenigsten gespannte muß diejenige Wand sein, die mit dem abzuformenden oder festzuhaltenden Gegenstand in Berührung kommt, denn dann legt sich der Gegenstand an sie am besten an. Jedoch darf im Ruhezustand die obere Wand nicht entspannt und die untere Wand nicht allzusehr gespannt sein, denn sonst wurden sich die aneinanderhaftenden Kugeln nicht sofort voneinander lösen, sobald der Umgebungsluftdruck im Kissen-Inneren wiederhergestellt, also der vorige Kissen-Eindruck wieder ausgelöscht ist.

Ein anderes Mittel, das erfindungsgemäß genutzt wird, um die aneinanderhaftenden Kugeln voneinander zu lösen, besteht darin, eine Spiralfeder oder Blattfeder, eventuell kombiniert mit einer Schicht aus Schaumstoff, unter der unteren Kissenwand anzuordnen, wie in Fig. 18 bei 54 gezeigt. Hierdurch wird nicht nur die Aufgabe gelöst, die aneinanderhaftenden Kügelchen voneinander zu lösen, sondern auch ein Reserve-Volumen geschaffen, ohne daß dies im Kissen eingeschlossen sein müßte. Diese Wirkung soll die untere Kissenwand 55 so spannen und drücken, daß sie die Kugeln 56 zwingt, diese Wirkung an die obere Kissenwand 57 zu übertragen, wobei die Feder sich auf ein vorzugsweise starres Gestell 58 abstützt.

Ein in der Mitte des Kissens liegendes geringes Gewicht wird die Feder zusammendrücken, also die durch die Federspannung gegebene Anfangsreserve freisetzen und somit freies Spiel und Gleiten der Kugeln zulassen und der oberen Kissenwand ermöglichen, die Formen des aufgelegten Gegenstandes anzunehmen. Die den Unterdruck erzeugende Vorrichtung ist dort als Ganzes mit 59 bezeichnet.

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Anders .,esagt: Diese Ausführungsform ermöglicht, dieses Verfahren an übliche Gestelle anzupassen. Die Form - ohne inneren Unterdruck - ist ebenfalls üblich, da die Feder oder Feder»- ohne aufliegendes Gewicht das Kissen so aussehen lassen, wie wenn es vollständig gefüllt wäre (Füllungsgrad 100 % oder mehr). Wenn jemand sich auf die Kissen setzt und somit die Feder oder die Federn zusammendrückt, wird das von ihr bzw. ihnen innegehabte Volumen freigemacht und dadurch Abformung in einem nur etwa halb gefüllten Kissen, also unter den für gute Abformung nötigen Bedingungen, ermöglicht. Diese Einrichtung macht jede andere Vorrichtung zum Spannen der oberen Kissenwand entbehrlich! denn die obere Kissenwand bleibt immer gespannt, entweder durch das aufliegende Gewicht oder durch die Feder. Je nach der Zahl und Form der Federn kann man leicht das Reservevolurnen verändern, gleichzeitig mit einer Änderung des Füllungsgrades.

Da der Druck der verwendeten Federn zwischen dem unteren Grenzwert, der das Gewicht der Kissendecke und der im Kissen enthaltenen Kugeln heben soll, und dem oberen Grenzwert, d.i. der völligen Zusammenpressung unter dem zusätzlichen Gewicht des betrachteten Körpers, liegt, ist es offenbar, daß der Abdruck selbst dann, wenn das anfängliche Gewicht fehlt, erhalten bleibt, sofern im Inneren des Kissens nach irgendeiner Abformung der unterdrück erhalten bleibt.

Fig. 16 und 17 zeigen im Profilschnitt eine andere erfindungsgemäße Vorrichtung, selbsttätig das Aneinanderhaften der Kugeln zu lösen; bei dieser Einrichtung dürfen die Kissenwände voneinader verschiedene Spannung haben. Diese Vorrichtung besteht in eixiem Hilfskissen 63 (in Fig. 16) und 64 (in Fig. 17)» das weich, gasdicht, vorzugsweise

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elastisch ist und das im Inneren des vorher beschriebenen Kissens angeordnet ist, welches hier als Hauptkissen gezeichnet sei und mit einem Ventil 65 (in Fig. 16) und 66 (in Fig. 17) versehen ist, das gasdicht außerhalb des Hauptkissens ausmündet. Zum Beispiel kann in Fig. 17 das Kissen 64 die vereinfachte Form einer Fahrrad- oder Kraftwagen-Luftkammer je nach den Abmessungen der Kissendecken 39 und 40 haben.

Indem man durch irgendein bekanntes Mittel einen leichten Überdruck im Hilfskissen 64 erzeugt, bewirkt man, daß die aneinander haftenden Kugeln sich voneinander lösen. Dasselbe gilt für das Hilfskissen 63 der Fig. 16.

Dieses Hilfskissen bietet wie vorher die durch die Feder erzielte Reserve auch den Vorteil, daß es den Füllungsgrad des Abformens einzustellen ermöglicht.

Da - sei es durch Federn, sei es durch Luftkissen - ein Reservevolumen eingeschlossen ist, läßt sich ein künstlicher Füllungsgrad von 100 % oder mehr erreichen.

Der Unterdruck-Erzeuger ist als Ganzes mit 67 (Fig. 16) und 68 (Fig. 17) bezeichnet.

Wohlverstanden: Die Erfindung ist nicht auf die in dieser Beschreibung angegebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Mancherlei Änderungen können vom Fachmann darin angebracht werden; sie fallen alle in den Rahmen der Erfindung.

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Claims (22)

Patentansprüche

1. Einrichtung zum Schutz durch Abformen und/oder zum Festhalten eines Gegenstandes mit mindestens einem weichen, gasdichten Kissen, mit einer im Inneren dieses Kissens angeordneten Vielzahl von elastisch verformbaren Teilchen (Kugeln) und mit Hilfsvorrichtungen, die im Inneren des Kissens einen Unterdruck erzeugen können, insbesondere zum Anpassen von Sitzen oder Liegen an die Körperform einer darauf sitzenden bzw. liegenden Person,

dadurch gekennzeichnet, daß

a) das Kissen zwei Wände (l, 2) hat, die voneinander verschieden, elastisch und miteinander so verbunden sind, daß das Kissen gasdicht verschlossen ist,

b) die Hilfsvorrichtungen durch eine Vorrichtung (4) gebildet sind, die Unterdruck erzeugt und insbesondere einen Gaserzeuger (6) enthält, der mit der Ansaugstelle einer Strahlpumpe (8) verbunden ist, die strom unterhalb des Gaserzeugers (6) angeordnet und deren Saugöffnung mit der Saugöffnung des Kissens über ein Rückschlagventil (lO) verbunden und deren Austrittsöffnung ggf. durch einen Schalldämpfer (9) verlängert ist (Fig. 1, Fig. 2).

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gaserzeuger (6) ein Feuerwerks-Gaserzeuger ist, der mit einem Block Pulver (16) versehen ist.

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3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wände (l, 2) des Kissens an ihrem Umfang unmittelbar miteinander verbunden sind (Fig. 5-9).

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß »He beiden Wände (l, 2) des Kissens durch einen gasdichten, vorzugsweise starren Rahmen (41) voneinander getrennt sind und jede von ihnen mit diesem Rahmen gasdicht verbunden ist (Fig. 10).

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die elastisch verformbaren Teilchen Kugeln (3) von 0,4 mm bis 6 mm Durchmesser sind.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß, um direkte Berührung zwischen dem Kissen und dem zu schützenden Gegenstand zu vermeiden, über eine der Wände (39) des Kissens ein elastischer Kissenüberzug (42) angeordnet ist (Fig. 10).

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrere elastische und gasgekühlte Kissen (44 - 49) enthält, welche miteinander durch Schlauchleitungen verbunden sind, die den Zufluß und Abfluß des in den Kissen enthaltenen Gases ermöglichen und genügend steif sind, bei Unterdruck nicht plattgedrückt zu werden, und deren Innendurchmesser etwas größer als der Durchmesser der elastisch verformbaren Teilchen ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie

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sechs Kissen (44 - 52) enthält, welche eine Rückenlehne (44), einen Sitz (45) und vier Seitenkissen (46 - 49) bilden, von denen zwei zur Rückenlehne und zwei zum Sitz gehören, und daß die Rückenlehne (44) ihrerseits in zwei Kissen (52, 53) unterteilt ist, von denen das untere (53) die Nierengegend und die obere (52) die Schultern stützt.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Kissen (53) einen höheren Grad der Füllung mit elastischen Teilchen als das obere Kissen (52) aufweist (Fig. 12).

10. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Kissen (53) eine größere Dichte der elastisch verformbaren Teilchen als das obere Kissen (52) aufweist (Fig. 12).

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kissen mit zusätzlichen Vorrichtungen (54; 63, 64) versehen ist, die aneinanderhaftenden elastisch verformbaren Teilchen voneinander zu lösen, wenn im Inneren der Kissen der außerhalb der Kissen herrschende Luftdruck wiederhergestellt wird (Fig. 11 - 16).

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Vorrichtungen im Kissen selbst bestehen, und zwar darin, daß die beiden Wände des Kissens aus gleichem Werkstoff bestehen und die Wand, welche mit dem zu schützenden Körper in Berührung kommt, weniger dick als die andere Wand ist.

13. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß

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die zusätzlichen Vorrichtungen in einer oder mehreren Federn (54) und/oder einem Stoff, der ähnliche Eigenschaften wie diese Federn aufweist, bestehen und zwischen der unteren Wand (55) und einem Gestell (58), an dem diese zusätzliche Vorrichtung befestigt werden kann, angeordnet sind.

14. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Vorrichtungen in einem luftdichten, ggf. elastischen Hilfskissen (63, 64) bestehen, das im Inneren des Kissens selbst angeordnet ist und dessen Innendruck einstellbar ist (Fig. 16, Fig. 17).

15. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Pulverblock (16) des Gaserzeugers (6) eine gleichbleibende Abbrandfläche (16) aufweist.

16. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Pulverblock (16) auf einer Stirnfläche (18) einen Belag aus einer Zündmischung aufweist.

17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Belag selbst durch die Zündflamme (19) einer Zündladung gezündet wird, die im unteren Teil eines Zünderbolzens (7) angeordnet ist, welcher, wenn ausgelöst, die Zündladung zündet.

18. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Ausgangsdüse (21) des Gaserzeugers (6) und der

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Injektordüse der stromabwärts gelegenen Strahlpumpe (8) eine Entspannungskammer (22) angeordnet ist.

19. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Pulverblock (16) aus einer Mischung besteht, die eine Spannung von weniger als 600 cal/g und einen Verbrennung sdruck von weniger als 100 bar ergibt.

20. Einrichtung'nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Pulverblock (16) eine Brenndauer von vorzugsweise 6 see bis

1 min aufweist.

21. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (15) des den Pulverblock (16) enthaltenden Gasgenerators (6) von einer Hülse (20) aus gelochtem Blech umgeben ist.

22. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Ausgang des Ejektors der Strahlpumpe (8) ein Schalldämpfer (9) angeordnet ist.

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