DE3643178A1 - Messvorrichtung zur vermessung der form von sitz- und liege-und oder stuetzpolstern im unbesetzten und besetzten zustand - Google Patents

Description

Meßvorrichtung zur Vermessung der Form von Sitz-, Liege- und oder Stützpolstern im unbesetzten und besetzten Zustand.

Die Erfindung betrifft eine Meßvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Meßvorrichtung erlaubt es, die Form von Sitz-, Liege- und/oder Stützpolstern auch im besetzten Zustand zu vermessen, wodurch eine objektive Beurteilung von Konstruktion und Polsterung möglich ist.

Eine solche Meßvorrichtung ist aus der Offenlegungsschrift DE 32 08 233 A1 bekannt. Ähnlich wie beim beanspruchten Verfahren erlaubt es an einer Anzahl von Stellen im Sitzpolster Wegmessungen im unbesetzten und besetzten Zustand durchzuführen.

Es ist jedoch bei Sitzen mit einer Grundplatte aus Metall oder Holz nicht anwendbar, da der Sitz von unten zur Messung zugänglich sein muß. Außerdem ist die Prüfung nicht zerstörungs­ frei, da das Polster mit sog. Stößeln durchstochen wird, was z.B. bei Kunstlederbezügen bleibende Verletzungen hinter­ läßt.

Die Vermessung von besetzten Sitzen wurde auch bereits durch Messung der Drücke bzw. Kräfte an mehreren Stellen der Sitzpol­ sterfläche durchgeführt. Siehe dazu Entwicklungsvertrag Nr. 3 2606 1 0290, Entwicklung von Grundlagen für die Gestaltung von Sitzen in Abteilwagen, Forschungsgruppe Industrieanthropo­ logie, Professor Dr. Dr. Hans W. Jürgens, Universität Kiel, 1980.

Die Messung besteht darin, daß an einer definierten Anzahl von Punkten auf der Sitzfläche von Sitzen die vom Körper ausgeübte Kraft registriert wird und mit Hilfe von Isodynen die Bereiche gleichen Drucks dargestellt werden. Das System zur Messung der Kraftverteilung basiert auf Dehnungsmeßstreifen.

Der Mangel dieses Verfahrens ist, daß es nur bedingt etwas über die Form im besetzten Zustand aussagen kann, da bei Sitzen im allgemeinen die Federkonstanten von Meßpunkt zu Meßpunkt unterschiedlich sind und damit aus der gemessenen Kraft nicht auf die tatsächliche Deformation geschlossen werden kann. Eine Aussage über die Form des unbesetzten Sitzes kann mit diesem Verfahren nicht gemacht werden.

Ein weiteres Verfahren zur Messung der Druckverteilung auf einem besetzten Sitz hat die Firma Mikroelektronik auf der Hannover Messe vom 13.-20.4.1983 vorgestellt. Die zur Druck­ verteilungsmessung entwickelte elastische Kunststoffmatte ist matrixartig mit sich kreuzenden Leiterbahnen beklebt. Die jeweiligen Kreuzungspunkte stellen kleine Kondensatoren dar, die je nach Druckbelastung entsprechend ihrem veränderten Plattenabstand unterschiedliche Kapazitäten aufweisen, die ein mikroprozessorgesteuerter Multiplexer der Reihe nach abfragt. Die Kapazitäten werden in elektr. Signale gewandelt, die geeicht den jeweiligen Druckwerten entsprechen.

Die Mängel dieses Verfahrens sind dieselben, die dem vorher beschriebenen anhaften.

Meiner Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Form von Sitz- und Liegemöbel im unbesetzten und besetzten Zustand meßtechnisch zerstörungsfrei zu erfassen.

Diese Aufgabe wird wie folgt gelöst:

Die Meßvorrichtung besteht aus einer Führungseinrichtung (1) und einer großen Anzahl von Abtaststangen (2) mit Meßwertspeicherung.

Die Führungseinrichtung besteht aus zwei in einem bestimmten Abstand fixierten Platten, die mit gegenüberliegenden Loch­ rastern versehen sind. Durch die Löcher in der Führungseinrich­ tung werden die Abtaststangen parallel zueinander und senkrecht zu den beiden Platten des Doppelrahmens geführt. An den Enden der Abtaststangen sind halbkugelflächige Tastkörper (3) montiert.

Zwischen der Oberseite der Führungseinrichtung und der oberen Halbkugelfläche ist jede Abtaststange mittels einer schwachen Druckfeder (4) umgeben, so daß ein Durchrutschen der Abtaststange nach unten verhindert wird.

Der untere Teil jeder Abtaststange ist mit Sägezahn­ einfräsungen (5) versehen.

An der Unterseite der Führungseinrichtung ist für jede Abtaststange ein mit einer kleinen Feder versehener Rasthebel (6) angebracht. Somit ist es zwar möglich, die Abtaststange mit geringer Kraft durch die Führungs­ einrichtung in Richtung der Sitzoberfläche zu drücken aber eine Bewegung der Abtaststange nach oben verursacht durch die Druckfeder oder durch den Sitz ist nicht möglich wegen des eingerasteten Rasthebels. Die Bewegung jeder Abtaststange ist also durch Druck nur in Richtung der Sitzoberfläche, also nach unten, möglich. Der dabei zurückgelegte Weg der Abtaststange wird von der schwachen Druckfeder, den Sägezahneinfräsungen und dem federnden einarmigen Rasthebel (6) festgehalten. Fixiert man nun z.B. diese Meßvorrichtung über der Polsterfläche eines Sitzes, so kann man durch leichtes Herunterdrücken aller Abtaststangen die Oberfläche der Sitzpolster­ fläche abtasten und die "eingedrückten" Wege der Abtaststangen festhalten und ablesen. Man erhält so die Form der Sitzpolsterfläche im unbesetzten Zustand über eine große Anzahl von Meßpunkten.

Setzt sich eine Person auf die Meßvorrichtung mit dem darunter befindlichen Sitz, so überträgt sich die Form des Gesäßes über die Abtaststangen mit dem ganzen Körpergewicht der Person auf das Sitzpolster und die so "eingedrückten" Wege der Abtaststangen werden festgehalten. Man erhält so die Form der Polsterfläche im besetzten Zustand über eine große Anzahl von Meßpunkten.

Aus beiden Messungen lassen sich die Formen der Polsterflächen sowohl im unbesetzten als auch im besetzten Zustand graphisch darstellen. Aus den Messungen lassen sich auch die Polster­ volumina näherungsweise bestimmen und für Aussagen über Weich­ heit oder Härte des Sitzpolsters heranziehen.

Durch Ausrasten aller Rasthebel aus den Sägezahneinfräsungen können alle Abtaststangen wieder in die Ausgangs- lage gebracht werden. Damit ist die Vorrichtung für eine erneute Messung betriebsbereit.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen in der zerstörungsfreien Messung der tatsächlichen Form der Sitz­ und Liegefläche von Sitz- und Liegemöbel im unbesetzten und besetzten Zustand, und zwar sowohl vor als auch nach länge­ rer dynamischer Belastung im Labor oder vor und nach länge­ rem betrieblichen Einsatz.

In den öffentlichen Nahverkehrs- und Fernverkehrsmitteln, wie Eisenbahn, S-Bahn, U-Bahnwagen und öffentlichen Omnibus­ fahrzeugen spielen die hohe Beanspruchung der Konstruktion und des Polstermaterials und der dadurch bedingte Verschleiß eine immer größere Rolle in den Überlegungen und Kalkulationen. Weitere Anwendungen finden sich bei Hotel- und Krankenbetten, Autositzen und bei Sitz- und Liegemöbel von körperlich Behin­ derten.

Claims (8)

1. Meßvorrichtung zur Vermessung der Form von Sitz- und Liegemöbel im unbesetzten und besetzten Zustand durch eine Abtastmessung, bei der die Oberfläche des Sitz-, Liege- und oder Stützpolsters von Punkten mit Hilfe von Abtaststangen gemessen und gespeichert wird, gekennzeichnet durch eine über dem Sitz-, Liege- und oder Stützpolster anzuordnende Führungseinrichtung, welche die Abtaststangen in einem vorge­ gebenen Raster parallel zueinander in senkrechter Richtung führt, dergestalt, daß die an den oberen Enden der Abtast­ stangen angreifende, das Polster belastende Kraft von den unte­ ren Enden der Abtaststangen auf zu vermessende Punkte der Sitzfläche des Polsters übertragen wird.

2. Meßvorrichtung an Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung aus zwei in einem bestimmten Abstand zueinander parallel, mit raster­ förmig angeordneten Löchern versehenen, fixierten Platten besteht, durch welche die Abtaststangen zueinander parallel geführt werden.

3. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Abtaststangen an den Enden mit Tastkörpern versehen sind, wodurch einerseits eine schmerz­ freie Kraftübertragung von der auf der Meßvorrichtung sitzen­ den Person auf die Abtaststangen und andererseits die Kraft­ übertragung von den Abtaststangen über die Tastkörper auf die Polsterfläche zerstörungsfrei erfolgt.

4. Meßvorrichtung nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Tastkörper aus Kugeln, Halb­ kugeln oder aus drehbar an den Enden der Abtaststangen gela­ gerten Plättchen bestehen.

5. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwertspeicherung mechanisch oder elektronisch erfolgt.

6. Meßvorrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß zur mechanischen Meßwertspeicherung die Abtaststange mit Sägezahneinfräsungen versehen ist und die Führungseinrichtung einen in die Sägezahneinfräsungen eingreifenden Rasthebel enthält, der nur eine Bewegung der Abtaststange in Richtung auf den Sitz hin zuläßt.

7. Meßvorrichtung nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß eine schwache Druckfeder, welche die Abtaststange zwischen dem sitzpolsterfernen Tastkörper und der Führungseinrichtung umschließt, die Abtaststangen in der eingerasteten Meßposition hält, wenn die Meßvorrich­ tung zur Ablesung der Rasterstellungen von der zur Messung fixierten Stellung über dem Sitzpolster entfernt wird.

8. Meßvorrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß zur elektronischen Meßwertspeiche­ rung die Abtaststange mit einem poteniometrischen oder induk­ tiven Wegaufnehmer versehen ist, der die Positionsänderung zwischen einem Punkt auf der Abtaststange und der Führungs­ einrichtung mißt und über einen Meßstellenumschalter, Analog­ digitalwandler an einen Rechner weitergibt und dort zur weiteren Verarbeitung speichert.