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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen pneumatischen Sitz/Sattel
gemäß dem Oberbegriff
des Hauptanspruchs.
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Die
Erfindung ist in erster Linie auf das Gebiet der Herstellung von
Fahrradsätteln
und dergleichen anwendbar und in weiteren Anwendungen auf die Herstellung
von Sitzen im allgemeinen, beispielsweise jenen, die bei der Herstellung
von Stühlen
verwendet werden. Auf diesem Gebiet sind unter dem Begriff "Sitz" auch Rückenlehnen
und andere Teile zu verstehen, die normalerweise gepolstert sind,
wie Armlehnen und dergleichen.
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Diese
Sitze und Sättel,
von denen ein Beispiel in dem amerikanischen Patent Nr. 4611851
im Namen von H. B. Noyes beschrieben wird, bestehen im allgemeinen
aus einer hohlen, aufblasbaren Schale, deren Steifigkeit von ihrem
Aufblasgrad, d.h. dem Druck innerhalb der Schale, abhängt.
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Die
Sättel,
die nach diesem Verfahren hergestellt werden, haben den Nachteil,
dass sie in hohem Maße
verformbar sind, so dass eine Erhöhung des Drucks innerhalb der
Schale, der erforderlich ist, um ihre Steifigkeit zu erhöhen, zu
einer Veränderung
in der Form der Schalenwände
führt.
Um zu verhindern, dass der Sattel auf diese Art und Weise eine "abgerundete" Form annimmt, die
seine Funktionsfähigkeit und
seinen Komfort im Einsatz beeinträchtigen würde, müssen die Wände der Schale recht stark
und demzufolge nur leicht verformbar sein. Folglich handelt es sich
bei der Wirkung, die durch das Aufblasen entsteht, höchstens
um eine pneumatische Rückfederung.
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Ein
Sattel, bei dem die Verformung seiner Oberfläche mittels Bändern, die
zwischen den gegenüberliegenden
Wänden
eines Luftkissens verlaufen, kontrolliert werden soll, ist aus
GB258017 bekannt. Doch diese
Art von Sätteln
gewährleistet
keinen angemessenen Komfort für
den Benutzer, wenn sie aus Kunststoffen oder anderen Materialien
mit geringer Luftdurchlässigkeit
hergestellt werden, da der Körperteil,
der mit dem Sattel in Berührung
kommt, nicht "atmen" kann.
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Beschreibung
der Erfindung
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Die
Hauptzielsetzung der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen
pneumatischen Sitz bereitzustellen, der so konstruiert ist, dass
er die Beschränkungen,
die in Bezug auf den Stand der Technik beschrieben worden sind, überwindet.
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Eine
weitere Zielsetzung besteht darin, einen pneumatischen Sitz zu liefern,
dessen Tragkraft von der Wandstärke
des Sitzes im wesentlichen unabhängig
ist.
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Eine
weitere Zielsetzung besteht darin, einen pneumatischen Sitz zu niedrigen
Kosten zu liefern.
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Noch
eine weitere Zielsetzung besteht darin, einen Sitz mit einem angenehmen
Erscheinungsbild zu liefern, der auch besonders leicht, aber stark
genug ist, so dass er für
den Einsatz als Sattel für
Rennräder
geeignet ist.
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Diese
Zielsetzungen und noch weitere, die aus der nachfolgenden Beschreibung
hervorgehen, werden durch die Erfindung mittels eines pneumatischen
Sitzes erreicht, der gemäß den beigefügten Ansprüchen gebildet
wird.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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Die
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der detaillierten
Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsarten noch deutlicher,
die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand eines
Beispiels, das nicht einschränkend
zu verstehen ist, veranschaulicht werden. Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines pneumatischen Sattels gemäß der vorliegenden
Erfindung von oben,
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2 eine
perspektivische Ansicht des Sattels aus 1 von unten,
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3 eine
teilweise Seitenrissansicht des Sattels der vorhergehenden Zeichnungen
im Längsschnitt,
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4 ein
Teilschnitt des Sattels aus den vorhergehenden Zeichnungen in einem
Aufriss von vorn,
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5 eine
perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsart des Sattels gemäß der Erfindung
von oben.
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6 eine
Seitenrissansicht einer dritten Ausführungsart des Sattels gemäß der Erfindung,
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7 eine
Draufsicht auf den Sattel aus 6 von unten,
wobei die obere Hälfte
der Zeichnung den Sattel in zusammengebautem Zustand und die untere
Hälfte
den Sattel in auseinandergebautem Zustand zeigt,
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8 eine
Draufsicht auf eine erste Einzelheit des Sattels aus 6,
die von dem Sattel abmontiert wurde,
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9 eine
Ansicht der Einzelheit aus 8, die an
dem Sattel aus 6 befestigt ist, im Schnitt und
im Seitenriss,
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10 und 11 eine
Seitenrissansicht einer zweiten Einzelheit des Sattels aus 6,
die von dem Sattel abmontiert wurde, bzw. einen Aufriss dieser Einzelheit
von vorn,
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12 einen
Schnitt und eine Seitenrissansicht der Einzelheit aus 10,
die an dem Sattel aus 6 befestigt wurde, und
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13 einen
Schnitt und eine Seitenrissansicht einer dritten Einzelheit des
Sattels aus 6, die an dem Sattel befestigt
wurde.
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Bevorzugte
Ausführungsarten
der Erfindung
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In
den 1 bis 4 wird ein pneumatischer Sattel
für Transporteinrichtungen
wie Zweiräder
und dergleichen, der gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgebildet ist, allgemein mit 1 bezeichnet. Der
Begriff "Zweiräder" beinhaltet hierin
neben herkömmlichen
Fahrrädern
auch einsitzige und mehrsitzige Fahrräder sowie Zweiräder mit
Hilfsmotor und Krafträder
bzw. Motorräder.
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Der
Sattel 1 weist einen Sitz 2, einen Stützrahmen 3 und
eine Vorrichtung 4 zur Befestigung des Stützrahmens 3 an
einem Rohr 5 auf, das zu dem nicht gezeigten Rahmen des
vorausgewählten
Zweirades gehört.
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Der
Sitz 2 wird in Form einer hohlen Schale 6 mit
oberen und unteren Wänden 7a und 7b hergestellt,
die zueinander beabstandet und entsprechend miteinander verbunden
sind, so dass sie zusammen eine aufblasbare Kammer 8 bilden.
Der Druck in der aufblasbaren Kammer 8 kann durch Einblasen
und Ablassen von Luft durch Ventilvorrichtungen 9, die sich
in der hohlen Schale 6 befinden, verändert werden.
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Der
Sitz 2 ist in Bezug auf eine mittlere Längsebene XY spiegelsymmetrisch
und entlang seiner Länge
von einem hinteren Abstützbereich 10 zu einem
vorderen Bereich 11 allmählich konisch zulaufend.
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Außerdem wird
der Sitz 2 vorzugsweise durch Verformen von Kunststoff
mittels bekannter Verfahren wie Rotationssintern oder Blasformen
hergestellt. Dabei wird vorzugsweise ein transparenter Kunststoff,
beispielsweise Polyäthylenterephtalat (PET),
oder ein nur teilweise transparenter Kunststoff, eingesetzt.
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Die
Stärke
der Wände 7a, 7b der
hohlen Schale 6, die mittels der oben erwähnten Verfahren erzielt
werden kann, ist recht gering und liegt vorzugsweise zwischen 0,7
mm und 2 mm. Nach einer bevorzugten Auswahl beträgt die Stärke ungefähr 0,8 bis 1 mm und ist in
jedem Abschnitt der hohlen Schale 6 im wesentlichen gleichmäßig und
einheitlich.
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Der
Sitz 2 kann auch mit einem Schutzmantel, beispielsweise
Leder oder einem ähnlichen
Material, überzogen
sein.
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Der
Stützrahmen 3 besitzt
ein Paar stabähnliche
Arme 12a, 12b, die in Bezug auf die Ebene XY spiegelsymmetrisch
sind, und an ihren jeweiligen gegenüberliegenden Enden 13, 14 mit
der unteren Wand 7b des Sitzes 2 verankert werden.
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Zu
diesem Zweck besitzt die untere Wand 7b des Sitzes 2 drei
taschenähnliche
Aussparungen 20, 21, 22, welche Aufnahmen
für die
Enden 13, 14 der stabähnlichen Arme 12a, 12b des
Rahmens bilden. Die beiden Aussparungen 20, 21 befinden
sich im hinteren Bereich 10 und nehmen die jeweiligen Enden 13 jedes
Armes 12a, 12b auf und halten sie fest, während sich
die Aussparung 22 im vorderen Abstützbereich 11 befindet
und die Enden 14 der stabähnlichen Arme 12a, 12b festhält.
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In
einer Variante können
die beiden stabähnlichen
Arme 12a, 12b auch zusammengefügt werden oder es kann sich,
genauer gesagt, um zwei Arme eines einzelnen, gebogenen Rahmens
handeln. In diesem Fall nimmt die Aussparung 22 den Verbindungsabschnitt
der beiden stabähnlichen
Arme auf.
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Die
Befestigungsvorrichtung 4 weist ein Paar Spannbacken 24a, 24b auf,
die an einem stutzenförmigen
Element 25 montiert sind, das an dem Rohr 5 des
Zweiradrahmens befestigt und festgeklemmt werden kann.
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Die
Spannbacken 24a, 24b sind an gegenüberliegenden
Enden des Stutzens 25 angeordnet und greifen verschiebbar
an jeweiligen Zwischenabschnitten der stabähnlichen Arme 12a, 12b ein,
so dass die Position der Befestigungsvorrichtung 4 in Bezug
auf den Rahmen 3 verändert
werden kann.
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Die
beiden Spannbacken 24a, 24b können mit Hilfe einer Schraube 26 an
die entsprechenden Arme 12a, 12b geklemmt werden,
wodurch auch der Stutzen 25 an das Rohr 5 geklemmt
wird, so dass zwischen dem Sattel 1 und dem Rahmen des
Zweirades eine feste Verbindung entsteht.
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Außerdem sind
die Spannbacken 24a, 24b derart mit dem Stutzen
verbunden, dass sie um die Achse der Schraube 26 gedreht
werden können.
Dadurch kann der Sitz 2 des Sattels 1 in Bezug
auf den Rahmen in hohem Maße
verstellt und ausgerichtet werden.
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Gemäß der Erfindung
weist der Sattel 1 mindestens eine Verbindung und vorzugsweise
eine Vielzahl von Verbindungen auf, die allesamt mit 27 bezeichnet
werden, und die zwischen der unteren Wand 7b und der oberen
Wand 7a des Sitzes 2 verlaufen, und von denen
nur eine in 3 gezeigt wird. Die Verbindungen 27 werden
vorzugsweise während der
Formung des Sattels 1 gebildet, so dass sie Brückenelemente
bilden, die zwischen und an der oberen und unteren Wand 7a, 7b verlaufen.
Die Verbindungen sind in Bezug auf die Ebene XY spiegelsymmetrisch
angeordnet und verlaufen auch bevorzugt entlang Achsen im wesentlichen
parallel zu dieser Ebene. Außerdem
wird die Anzahl und Größe der Verbindungen 27 derart
ausgewählt,
dass die Verformbarkeit des Sattels 2 mit Druckveränderungen
in der aufblasbaren Kammer 8 soweit wie möglich reduziert
wird und gleichzeitig eine feste, tragende Konstruktion geschaffen
wird. Insbesondere die Verbindungen 27 befinden sich größtenteils
im Umfangsbereich des Sitzes 2 und in dem hinteren Abstützbereich 10.
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Die
Verbindungen 27 sind axial hohl, so dass sie eine Art Verrohrung
bilden, die zwischen den gegenüberliegenden
Wänden 7a, 7b verlaufen
und als Lüftungskanäle zwischen
den Wänden
wirken.
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5 zeigt
eine zweite Ausführungsart
des Sattels gemäß der Erfindung,
der allgemein mit 100 bezeichnet wird, wobei Einzelheiten,
die denen der vorherigen Ausführungsart ähnlich sind,
mit denselben Bezugsziffern bezeichnet werden.
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Der
Sattel 100 unterscheidet sich von dem der vorherigen Ausführungsart
dadurch, dass er eine einzelne, große Verbindung 28 aufweist,
die zwischen den Wänden 7a, 7b in
einem vorstehenden Abstützbereich
verläuft,
der in 5 mit 29 bezeichnet wird. Diese Verbindung 28 stellt
in dem vorstehenden Abstützbereich
auch eine Druckentlastung dar, so dass der Sattel 100 für den Benutzer
komfortabler wird, indem der Druck auf den vorstehenden Bereich
reduziert wird.
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Die 6 bis 13 zeigen
eine dritte Ausführungsart
der Erfindung, die allgemein mit 200 bezeichnet wird. Einzelheiten ähnlich der
in vorhergehenden Ausführungsarten
werden mit denselben Bezugsziffern bezeichnet. Der Sattel 200 unterscheidet sich
von den vorhergehenden Ausführungsarten
in einigen Einzelheiten in Bezug auf die Befestigung des Rahmens 3 an
dem Sitz 2 und die Positionierung des Aufblasventils 9.
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Das
Ventil 9 ist in dieser Ausführungsart in einer Aussparung 201 positioniert,
die in dem hinteren Bereich des Sitzes 2 gebildet wird,
und befindet sich in einem Bund 202 und ist darin eingeschraubt,
wobei dazwischen ein Nippel 204 angebracht ist. Der Stangenabschnitt 205 des
Ventils 9 befindet sich in einem weiteren Bund 206,
der aus einem Stück
mit einem Stopfen 207 gebildet wird, und derart geformt
ist, dass er die Aussparung 201 ausfüllt. Der Stopfen 207 ist
mit Hilfe der Stange 205 lösbar in der Aussparung 201 eingespannt.
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Die
Vorrichtungen zur Befestigung des Rahmens 3 an dem Sitz 2 weisen
Füllstücke bzw.
Felder 208a, 208b, 208c auf, die durch
Eingriff einer Nut 210 jedes Füllstückes bzw. Feldes an einem entsprechenden
ringförmigen
Vorsprung 211, der in jede der oben erwähnten Aufnahmen hineinragt,
mittels eines Schnappverschlusses in den entsprechenden Aufnahmen 209a, 209b, 209c untergebracht
sind.
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Jedes
der Füllstücke bzw.
Felder 208a, 208b, 208c besitzt eine
entsprechende taschenförmige
Aussparung 20, 21, 22; die Aussparungen
stellen Aufnahmen dar, in denen die Enden 13, 14 der stabähnlichen
Arme 12a, 12b des Rahmens aufgenommen werden,
wie in den vorhergehenden Ausführungsarten
vorgesehen.
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In
der Praxis wird der Sattel 1 (sowie die Sättel 100 und 200)
aufgeblasen, indem Luft durch die Ventilvorrichtungen 9 geblasen
wird, bis der gewünschte
Grad an Steifigkeit erreicht ist. Doch selbst eine erhebliche Druckveränderung
in der Kammer 8 führt
aufgrund des Vorhandenseins der Verbindungen 27, 28,
deren relativer Abstand zueinander im wesentlichen unverändert bleibt,
zu einer entsprechenden minimalen Verformung der Wände 7a, 7b.
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Der
Sattel 1 mit dem vorausgewählten Aufblasgrad wird sodann
an dem Rahmen des Zweirades befestigt. Das Rohr 5 wird
bis zu der gewünschten
Stufe in den Stutzen 25 eingeschoben und die Position des
Sattels wird durch Drehen und Translationsbewegung des Rahmens 3 in
Bezug auf die Befestigungsvorrichtung 4 verstellt; wenn
die vorausgewählte
Position erreicht worden ist, wird die Schraube 26 fest
angezogen, so dass der Rahmen an dem Rohr festgeklemmt wird.
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Somit
werden mit der Erfindung die geplanten Zielsetzungen erreicht, die
viele Vorteile gegenüber
den bekannten Lösungen
bieten.
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Zunächst einmal
lassen sich ohne erhebliche Änderungen
der Sattelform verschiedene Steifigkeitsgrade erreichen, ohne dass
dadurch die Funktionsfähigkeit
und der Komfort bei der Benutzung beeinträchtigt werden.
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Ein
weiterer Vorteil besteht darin, dass der Sattel sehr schnell und
kostengünstig
hergestellt werden kann, da er durch Formen von Kunststoff hergestellt
wird.
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Noch
ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Sattelkonstruktion
der Erfindung dem Benutzer erhöhten
Komfort bietet, da einerseits Lüftungskanäle in die
Verbindungen integriert sind und andererseits in dem vorstehenden
Bereich eine Druckentlastung vorgesehen ist.
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Ein
weiterer Vorteil ist mit dem besonders ansehnlichen Erscheinungsbild
aufgrund des transparenten Materials und der verschiedenen Formen
verbunden, die im Rahmen des Erfindungskonzeptes leicht entwickelt
werden können.
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Einer
der Hauptvorteile besteht darin, dass der Sattel sehr leicht ist,
da er aus einer sehr dünnen Kunststoffschale
besteht, und deshalb für
den Einsatz bei Rennrädern
besonders geeignet ist.