DE3923417A1 - Aufblasbarer gegenstand - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen aufblasbaren oder in sonsti­ ger Weise befüllbaren Gegenstand der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.

Aus der DE-OS 19 51 694 ist ein aufblasbarer Gegenstand bekannt, der aus einer wenig elastischen Kunststoffolie, deren Umfang dem Profil des herzustellenden Gegenstandes entspricht und zwei Folien des gleichen Profils besteht, wobei die Kunststoffolie zwischen den beiden anderen Fo­ lien angeordnet und mit deren Rändern verbunden ist, min­ destens eine der äußeren Folien ein Aufblasventil trägt und die in der Mitte liegende Folie eine Durchlaßöffnung aufweist. Nachteilig hierbei ist vor allem der zeit- und energieaufwendige Vorgang des Aufblasens. Bei Mehrkammer­ systemen muß jede Kammer über ein separates Ventil aufge­ blasen werden. Außerdem können, insbesondere bei zusammen­ legbaren, relativ großen aufblasbaren Gegenständen, wäh­ rend des Aufblasens leicht Knicke in den Folien und lokale Materialüberdehnungen entstehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem auf­ blasbaren Gegenstand der eingangs genannten Gattung den Aufblasvorgang zu vereinfachen und zu beschleunigen.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß Luftkanäle mit verhältnismäßig geringem Querschnitt das Bestreben ha­ ben, bereits bei Füllung mit einem kleinen Luftvolumen ei­ ne gestreckte Form anzunehmen. Ein derartiger, vorab auf­ blasbarer Luftkanal, der mit dem Mantel des aufzublasenden Gegenstandes verbunden ist, bewirkt einerseits, daß sich die Kontur des Gegenstandes sofort entfaltet und anderer­ seits, daß die Hauptkammer über eine entsprechende Mantel­ öffnung Außenluft ansaugt, womit der während des Entfal­ tens der Kontur entstandene Unterdruck innerhalb der Hauptkammer ausgeglichen wird.

Mit Luftkanälen versehene, aufblasbare Gegenstände können sein: Luftmatratzen, Schlauchboote, Ölbarrieren auf Gewäs­ sern, mobile Planschbecken, Sitzmöbel, Schallresonanz- und Lichtreflexionskörper, Scherzartikel, Luftballons und vie­ les andere. Auch Zelte sind im weitesten Sinne aufblasba­ re Gegenstände, obgleich der Zeltinnenraum während der Aufbauphase nicht durch aktives Aufblasen Luft aufnimmt, sondern durch Druckausgleich mit der Umgebung Luft an­ saugt. Bei einem mit Luftkanälen versehenen Zelt lassen sich Verstrebungen und Stützpfeiler einsparen. In diesem speziellen Anwendungsfall ist der Mantel als Zelt ausge­ bildet und die Hauptkammer ist der Zeltinnenraum. Die Zeltoberfläche - vorzugsweise innen - ist mit Luftkanälen versehen, welche aufgeblasen werden und zu einer Entfal­ tung des Zeltes führen, während der Innenraum sich durch Fensteröffnungen oder dergleichen mit Luft füllt.

Das gleiche erfindungsgemäße Prinzip ist auch auf aufblas­ bare Gegenstände anwendbar, in deren Hauptkammern Über­ ruck zu erzeugen ist. Die in eine Ventilkammer einmün­ denden Luftkanäle erstrecken sich nach Art eines Außenske­ letts über den gesamten Mantel, vorzugsweise an dessen Innenseite. Die Ventilkammer weist neben einem Einblas­ ventil auch mindestens ein Überdruckventil auf, das mit einer der Hauptkammern verbunden ist. Durch das Über­ druckventil ist sichergestellt, daß zunächst die Luftka­ näle aufgeblasen werden und erst nach Erreichung eines Grenzdruckes das Überdruckventil öffnet und Luft in die Hauptkammer einströmen kann. Sind mehrere Hauptkammern vorhanden, so sind diese entweder durch Überdruckventile miteinander verbunden oder die Ventilkammer bzw. das Luftkanalsystem ist mit jeder einzelnen Hauptkammer direkt über ein Überdruckventil verbunden. Auch Kombinationen dieser beiden Varianten sind möglich.

Durch das zuerst erfolgende Aufblasen der Luftkanäle und die damit verbundene Aussteifung des Mantels füllen sich die Hauptkammern bis zum Druckausgleich von selbst mit Luft. Dadurch ist die erforderliche Zeit und Mühe gegenü­ ber dem direkten Aufblasen der Hauptkammern beträchtlich reduziert.

Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfin­ dung sind zwei Hauptkammern und zwei mit den jeweiligen Mantelbereichen der Hauptkammern verbundene Luftkanäle vorgesehen, wobei die erste Hauptkammer über ein Ventil mit dem zu dem Mantelbereich der zweiten Hauptkammer gehö­ renden Luftkanal und die zweite Hauptkammer über ein Ventil mit dem zu dem Mantelbereich der ersten Hauptkammer gehörenden Luftkanal verbunden ist. Diese Anordnung ge­ stattet eine Wechselkompression, d.h. ein gegenseitiges Aufpumpen der beiden Hauptkammern. Wenn mindestens eine Kammer eine Mindestbelüftung aufweist, kann sie als Bla­ sebalg benutzt werden. Da dabei die andere Kammer wesent­ lich mehr Luft ansaugt, als die erste verliert, kann diese daraufhin als Blasebalg für die erste Kammer dienen. Der Wechsel wird solange fortgesetzt, bis beide Kammern nahezu prall gefüllt sind. Bei dieser Wechselkompressionsanord­ nung steht ein wesentlich größerer Hubraum als bei einem herkömmlichen Blasebalg zur Verfügung. Ein separater Bla­ sebalg zum Aufblasen eines derartigen zweikammrigen Ge­ genstandes, beispielsweise eines zweikämmrigen Schlauch­ bootes erübrigt sich da zur erforderlichen Anfangsbe­ lüftung die menschliche Lunge genügt. Eine Akkumulation von Atemluft-Kondenswasser tritt aufgrund der nachfolgen­ den Trocknung der Kammern durch die hindurchströmende Außenluft nicht ein. Zur endgültigen Auffüllung der beiden Hauptkammern gegen Ende des Belüftungsprozesses wird in den beiden Luftkanälen mit Hilfe des Blasebalgeffektes ein derart hoher Überdruck erzeugt, daß sie einen Teil des Überdruckes durch Überdruckventile an die Hauptkammern ab­ geben und damit dem gesamten System eine pralle Form ver­ leihen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Luftkanäle dadurch gebildet, daß eine Folie mit dem Mantel verschweißt ist, wobei zwischen Mantel und Folie ein Hohlraum verbleibt. Die Art der Luftkanäle, vorzugs­ weise netzartig verzweigt mit nach jeder Verzweigung ab­ nehmendem Kanalquerschnitt, ist durch entsprechende Schweißmasken genau festlegbar. Durch die Verjüngung der Kanäle ist eine schnelle Luftverteilung bei minimalem Füllvolumen des Kanalsystems gewährleistet. Im Nahbereich der Ventilkammer ist unter Umständen wegen der besonderen Belastung eine Verstärkung der Wandung der in die Ventil­ kammer einmündenden Kanäle erforderlich.

Entsprechend einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist mindestens ein einen Kanal bildender Schlauch spiralförmig mit dem Mantel verbunden, insbeson­ dere verklebt.

Um mechanische Beschädigungen weitgehend auszuschließen, ist das Luftkanalsystem bevorzugt an der Innenseite des Mantels vorgesehen.

Die Entlüftung des aufgeblasenen Gegenstandes erfolgt zum einen durch die, vorzugsweise als Lappenventil oder Schraubkappenverschluß ausgebildeten Mantelöffnungen, die die Hauptkammern mit dem Außenraum verbinden und zum ande­ ren durch das Herausnehmen der Ventilkammer, wodurch die Luftkanäle entlüftet werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zu­ sammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführung eines aufblasbaren Gegen­ standes in Form eines Zeltes mit einem peripheren Luft­ kanalsystem in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 eine zweite Ausführung eines aufblasbaren Ge­ genstandes in Form eines einkammrigen Schlauchbootes mit einem peripheren Luftkanalsystem in perspektivischer Dar­ stellung,

Fig. 3 eine dritte Ausführung eines aufblasbaren Ge­ genstandes in Form einer dreikammrigen Luftmatratze mit einem peripheren Luftkanalsystem,

Fig. 4 eine schematisierte Schnittdarstellung der er­ sten Hauptkammer der Luftmatratze gemäß Fig. 3 und

Fig. 5 eine schematisierte Schnittdarstellung einer Wechselkompressionseinrichtung.

Ein in der Fig. 1 dargestelltes Zelt ist mit einem peri­ pheren Stützgerüst aus luftgefüllten Kanälen 1 ausgestat­ tet. Diese bilden ein Kanalsystem. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein kreisringförmiger KanaL 2, der einen Zeltboden 3 begrenzt, mit vier bogenförmig aufragen­ den Kanälen 4, 5, 6 und 7 verbunden, welche an der oberen Zeltspitze zusammenlaufen. Eine dort befindliche Öffnung mit einem Lappenventil 8 herkömmlicher Bauart dient dem Aufblasen des Kanalsystems. Das Zelt entfaltet sich wäh­ rend des Aufblasens von selbst. Durch eine Eingangsöffnung 9 des Zeltes gelangt Luft in den Zeltinnenraum. Der Zelt­ boden 3 kann auch als Luftmatratze ausgebildet sein, wel­ che mit dem Kanalsystem verbunden ist und mit diesem ge­ meinsam aufgeblasen wird. Die die Luftkanäle 1 bildenden Schläuche sind in dem textilen oder Kunststoffzelt einge­ näht.

Ein in der Fig. 2 dargestelltes Schlauchboot ist mit ei­ nem aufblasbaren, schlauchartigen Luftkanal 10 umwickelt und mit diesem fest verbunden, vorzugsweise verklebt. Zum Einblasen der Luft ist eine Ventilkammer 11 vorgesehen, die ein Einblasventil 12 aufweist und mit den beiden Enden 13 und 14 des das Schlauchboot umgebenden Luftkanales 10 sowie über ein Überdruckventil 15 mit der Hauptkammer 16 des Schlauchbootes verbunden ist. Das Überdruckventil 15 bewirkt, daß zunächst der Luftkanal 10 mit Luft gefüllt wird. Während des Aufblasens des Kanals 10 entfaltet sich das Schlauchboot, indem durch eine Öffnung 17 Außenluft in die Hauptkammer 16 des Schlauchbootes eingesogen wird. Diese Öffnung 17 ist entweder als Lappenventil oder als Schraubkappenverschluß ausgebildet. Im zweiten Fall ist der Verschhluß 17 nach Erreichen des Druckausgleiches mit dem Außenraum, d.h. mit beginnender Öffnung des Überdruck­ ventils 15 mit der Schraubkappe zu verschließen. Die wei­ terhin eingeblasene Luft gelangt, da der Luftkanal 10 gefüllt ist, durch das Überdruckventil 15 in die Haupt­ kammer 16. Der dafür erforderliche Einblasdruck ist mit­ tels einer Luftkompressionseinrichtung, insbesondere eines Blasebalges, erzeugbar.

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer dreikamm­ rigen Luftmatratze mit einem peripheren Kanalsystem 18. Dargestellt sind nur die mit den der Perspektive entspre­ chenden sichtbaren Flächen verbundenen Luftkanäle. Der Verlauf der Kanäle an den verdeckten Flächen entspricht der Anordnung der Kanäle an den sichtbaren Flächen, so daß eine gleichmäßige Verteilung der Luftkanäle auf der gesam­ ten Oberfläche der Luftmatratze gegeben ist. Analog dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist wiederum eine Ven­ tilkammer 19 mit einem Einblasventil 20, einem in eine er­ ste Hauptkammer 21 hineinragenden Überdruckventil 21 sowie zwei Anschlüssen 23 und 24 an das Kanalsystem 18 vorgese­ hen. Es ist ersichtlich, daß der Querschnitt der Kanäle nach jeder Verzweigung abnimmt. Dadurch wird eine schnelle Entfaltung der Luftmatratze erreicht.

Nachdem das Kanalsystem 18 mit Luft gefüllt ist und ein Druckausgleich infolge des Ansaugens von Luft durch drei den Hauptkammern 21, 25 und 26 zugeordnete Lappenventile 27, 28 und 29 erfolgt ist, öffnet sich bei weiterem Ein­ blasen das mit der Ventilkammer 19 verbundene Überdruck­ ventil 22, wodurch die erste Hauptkammer 21 prall mit Luft gefüllt wird. Bei einem bestimmten Überdruck innerhalb der ersten Hauptkammer 21 öffnet sich ein weiteres Überdruck­ ventil 30 zwischen der ersten und der zweiten Hauptkammer, so daß sich auch in der zweiten Hauptkammer 25 ein Über­ druck aufbaut. Die dritte Hauptkammer 26 wird nach dem Öffnen eines dritten Überdruckventiles 31, das die zweite Hauptkammer 25 mit der dritten Hauptkammer 26 verbindet, weiter aufgeblasen. Die drei Überdruckventile 22, 30 und 31 können auf den gleichen Öffnungsdruck eingestellt sein. Die Kanäle lassen sich auf einfache Weise durch das Auf­ schweißen einer Folie mittels einer Maskenwalze erzeugen. Der entsprechend der Maskenform verbleibende Luftspalt zwischen der Folie und der Außenhaut der Luftmatratze bil­ det dabei das Kanalsystem 18. Zur Vermeidung von mechani­ schen Beschädigungen ist die Folie auf der Innenfläche der Luftmatratzenhaut aufgeschweißt.

Die erste Hauptkammer 21 der Luftmatratze gemäß Fig. 3 ist in der Fig. 4 noch einmal anhand einer schematisier­ ten Schnittdarstellung wiedergegeben. In dieser Darstel­ lung sind insbesondere die Durchlaßrichtungen des Einblas­ ventils 20, des Überdruckventils 22, das die Ventilkammer 19 mit der ersten Hauptkammer 21 verbindet, des Über­ druckventils 30 zwischen der ersten und der zweiten Haupt­ kammer sowie des Lappenventils 27 zwischen dem Außenraum und der ersten Hauptkammer 21 erkennbar.

Fig. 5 zeigt eine schematisierte Schnittdarstellung einer Wechselkompressionsvorrichtung. In eine mit einem Einblas­ ventil 32 versehene Ventilkammer 33 münden zwei separate Luftkanalsysteme 34 und 35 über Ventile 36 und 37 ein.

Die Ventilkammer 33 ist weiterhin durch Überdruckventile 38 und 39 mit zwei Hauptkammern 40 und 41 verbunden. Zwi­ schen der ersten Hauptkammer 40 und dem mit dem Mantel­ bereich der zweiten Hauptkammer 41 verbundenen zweiten Kanalsystem 35 sowie zwischen der zweiten Hauptkammer 41 und dem mit dem Mantelbereich der ersten Hauptkammer 40 verbundenen ersten Kanalsystem 34 bestehen Schlauchver­ bindungen 42 und 43 über Ventile 44 und 45. Ist die erste Hauptkammer 40 bereits mit einer geringen Luftmenge ge­ füllt, wird diese bei Kompression durch den Verbindungs­ schlauch 42 in das zweite Kanalsystem 35 gepreßt. Dadurch entfaltet sich die zweite Hauptkammer 41 und saugt durch das zwischen dem Außenraum und der zweiten Hauptkammer 41 angeordnete Lappenventil 46, Außenluft an. Die zweite Hauptkammer 41 ist damit bereits praller gefüllt als die erste Hauptkammer 40 vor dem Kompressionsvorgang. Eine daraufhin erfolgende Kompression der zweiten Hauptkammer 41 drückt mindestens einen Teil der Luft durch den Ver­ bindungsschlauch 43 in das erste Kanalsystem 34, wodurch die erste Hauptkammer 40 durch das zwischen dem Außenraum und der ersten Hauptkammer 40 angeordnete Lappenventil 47, Außenluft ansaugt. Durch weiteres wechselseitiges Kompri­ mieren der beiden Hauptkammern 40 und 41 läßt sich in bei­ den Hauptkammern 40 und 41 ein relativ hoher Druck erzeu­ gen. Die erforderliche Restluft wird durch die Ventilkam­ mer 33 und die Überdruckventile 38 und 39 direkt in die Hauptkammern 40 und 41 eingeblasen.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbei­ spiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch machen.

Insbesondere ist die Erfindung auch anwendbar für entspre­ chende hydraulische oder sonstige Fluid-Systeme. Der Begriff "aufblasbar" bezieht sich somit auch auf andere entsprechende Befüllungstechniken.

Claims (11)

1. Aufblasbarer, bzw. in sonstiger Weise befüllbarer, Gegenstand mit einem eine oder mehrere, jeweils ein Luft- bzw. Fluidvolumen aufnehmenden Hauptkammern bildenden Man­ tel, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel mit untereinander verbundenen, aufblasba­ ren, eine skelettartige Tragstruktur bildenden Luftkanälen versehen ist und jede Hauptkammer mindestens eine Mantel­ öffnung aufweist.

2. Aufblasbarer Gegenstand nach Anspruch 1 , da­ durch gekennzeichnet, daß mindestens ein Luftkanal (18) in eine Ventilkammer (19) einmündet, wobei die Ventilkammer (19) über ein Einblasventil (20) mit dem Außenraum und die Ventilkammer (19) oder/und min­ destens ein Luftkanal (18) über ein oder mehrere Über­ druckventil(e) (20) mit einer oder mehreren Hauptkammer(n) (21) verbunden ist und jede Hauptkammer (21, 25, 26) über ein Ventil oder eine verschließbare Öffnung (27, 28, 29) mit dem Außenraum und gegebenenfalls einem Überdruckventil (30, 31) mit der benachbarten Hauptkammer verbunden ist.

3. Aufblasbarer Gegenstand nach Anspruch 2 , da­ durch gekennzeichnet, daß mehrere Hauptkammern vorgesehen sind, von denen mindestens eine über ein Überdruckventil mit der Ventilkammer und die restlichen über Überdruckventile mit mindestens einem Luftkanal verbunden sind.

4. Aufblasbarer Gegenstand nach Anspruch 2 , da­ durch gekennzeichnet, daß mehrere Hauptkammern (21, 25, 26) vorgesehen sind, von denen min­ destens eine über ein Überdruckventil (22) mit der Ventil­ kammer (19) verbunden ist und die über ein oder mehrere Überdruckventil(e) (30, 31) miteinander verbunden sind.

5. Aufblasbarer Gegenstand nach Anspruch 2 , da­ durch gekennzeichnet, daß zwei Hauptkammern (40, 41) und zwei jeweils mit dem Mantel­ bereich einer Hauptkammer (40, 41) verbundene Luftkanäle (34, 35) vorgesehen sind, wobei die erste Hauptkammer (40) über ein Ventil (44) mit dem Luftkanal (35), der dem Mantelbereich der zweiten Hauptkammer (41) zugeordnet ist, verbunden ist und die zweite Hauptkammer (41) über ein Ventil (45) mit dem Luftkanal (34), der dem Mantelbereich der ersten Hauptkammer (40) zugeordnet ist, verbunden ist.

6. Aufblasbarer Gegenstand nach einem der Ansprüche 2 bis 5 , dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptkammer über ein Lappenventil mit dem Außenraum verbunden ist.

7. Aufblasbarer Gegenstand nach einem der Ansprüche 2 bis 5 , dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptkammer über eine verschließbare Öffnung, insbe­ sondere ein Schraubkappenverschluß mit dem Außenraum ver­ bunden ist.

8. Aufblasbarer Gegenstand nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Folie mit dem Mantel derart verschweißt ist, daß ein zwischen Mantel und Folie verbleibender Hohlraum einen Luftkanal bildet.

9. Aufblasbarer Gegenstand nach Anspruch 8 , da­ durch gekennzeichnet, daß der Luft­ kanal (18) sich netzartig verzweigend ausgebildet ist, wobei der Luftkanalquerschnitt nach jeder Verzweigung re­ duziert ist.

10. Aufblasbarer Gegenstand nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein einen Luftkanal bildender Schlauch spiralförmig mit dem Mantel verbunden ist.

11. Aufblasbarer Gegenstand nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkanäle an der Innenseite des Mantels vorgese­ hen sind.