DE809232C

DE809232C - Gummikissen

Info

Publication number: DE809232C
Application number: DEP51622A
Authority: DE
Inventors: Carel Willem Heijne Den Bak; Robert Ronald Laupman
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1948-08-12
Filing date: 1949-08-11
Publication date: 1951-07-26
Also published as: CH293058A; GB659675A; FR992422A; NL66469C; BE490639A

Description

Gummikissen Es besteht eine große Nachfrage nach biegsamen und nachgiebigen Kissen für eine große Anzahl von Anwendungszwecken, beispielsweise für Stuhlsitze, für die Sattel von Fahr- und Motorrädern, für die Sitze in Motorwagen und Eisenbahnwagen, für Schuhsohlen u. dgl. Ein allen Erfordernissen genügendes Kissen dieser Art ist bisher nicht bekannt.
Dieser Stand der Technik ist erfindungsgemäß durch die Schaffung eines Gummikissens verbessert worden, welches alle praktischen Erfordernisse erfüllt und welches in einfacher und sehr wirtschaftlicher Weise hergestellt werden kann.
Das neue Gummikissen nach der Erfindung besteht aus einer Anhäufung von nebeneinander angeordneten Zellen, die voneinander durch gemeinsame Wände getrennt und mindestens an einer Seite offen sind. Die Zellen bzw. die Zellwände haben derartige Abmessungen, daß sich die Zellwände biegen, bevor sie elastisch zusammengedrückt werden; wenn ein Druck in senkrechter Richtung zu den Zellen auf das Kissen ausgeübt wird.
Die der Erfindung zugrunde liegende Erkenntnis besteht darin, daß infolge der Biegung der Zellwände die Last gleichmäßig über die eingedrückte Kissenoberfläche verteilt wird, denn aus der Biegung ergibt sich, daß die Wände praktisch nicht mehr Kraft aufnehmen können, als zu ihrer Biegung erforderlich ist. Das ist über einen verhältnismäßig großen Teil der Krafteindrückungskurve der Fall.
In Verbindung damit ist das erfindungsgemäße Gummikissen durch die Tatsache gekennzeichnet, daß es solche elastischen Eigenschaften hat, daß bei der in senkrechter Richtung zu den Zellen erfolgenden Kissenbelastung das Verhältnis zwischen dem ausgeübten Druck y und der Eindrückung x für die verschiedenen Werte der Eindrückung durch eine Kurve bestimmt ist, deren Differentialquotient anfänglich einen konstanten oder im wesentlichen konstanten positiven Wert hat, dann kleiner wird und den Wert Null erreicht, der über einen verhältnismäßig großen Bereich von Eindrückungswerten ganz oder im wesentlichen ganz beibehalten wird und der schließlich wieder auf einen positiven Wert ansteigt. Der dem ersten Umbiegungspunkt der Kurve entsprechende Druck (yk ) hat dabei höchstens folgenden Wert: Darin stellt A die dem Druck ausgesetzte Kissenfläche dar.
Nach der Erfindung ist es empfehlenswert, dem Kissen ein Volumen zu geben, das mindestens dreimal so groß wie das Volumen aller Zellwände ist. Darüber hinaus soll die Höhe der Zellwände größer als ihre Breite sein, um die Biegsamkeit des Kissens zu erhöhen.
Gummipolster mit darin nach Art der Honigwaben angeordneten Vertiefungen sind bereits bekannt; diese Polster sind aber steif und nicht für die erfindungsgemäß in Betracht kommenden Zwecke geeignet. Diese bekannten Kissen sind nicht geeignet, eine Last gleichmäßig zu tragen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des neuen Kissens dargestellt.
Fig. i zeigt das Schaubild eines Kissens; Fig. 2 zeigt in gleicher Darstellung einen Teil des Kissens in einer geänderten Ausführung; die Fig. 3 und 4 sind Grundrisse von Kissenteilen, bei denen die Zellen eine andere Form aufweisen; Fig. 5 zeigt ein Diagramm der Krafteindrückungskurve bei der Belastung des Kissens.
Gemäß Fig. i besteht das Gummikissen aus einer großen Anzahl von prismatischen Zellen i, die seitlich nebeneinander angeordnet und die durch die gemeinsamen Wände 2 voneinander getrennt sind. Die Abmessungen der Zellen und die Zellwände sind so gewählt, daß sich die Zellwände verbiegen, bevor sie elastisch zusammengedrückt werden, wenn in Richtung des eingezeichneten Pfeils P ein Druck auf das Kissen ausgeübt wird. Der Druck P ruft eine besondere Reaktion in dem Kissen hervor, was nachstehend weiter erklärt wird.
Da die Zellwände untereinander verbunden sind, tritt infolge des Drucks P eine sehr geschmeidige Verformung der Zellwände auf, die weicher als diejenige ist, die sich aus den elastischen Eigenschaften des Gummis an sich ergibt. Durch Wahl eines geeigneten Verhältnisses zwischen der Dicke und der Größe der Zellwandungen und dem Zellenquerschnitt sind die elastischen Eigenschaften des Kissens den jeweiligen Verwendungszwecken angepaßt.
Die praktische Ausführung des Kissens erlaubt zahllose Variationen. Gemäß Fig. 2 ist die untere Hälfte der Zellen i in Unterzellen aufgeteilt, zu welchem Zweck die niedrigeren Zwischenwände 3 angeordnet sind. Auch die Querschnittsform der Zellen erlaubt vielfache Änderungen, wie sie beispielsweise aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich sind.
In dem Diagramm nach Fig. 5 sind auf der Y-Achse die Druckkräfte und auf der X-Achse die Eindrückungen angegeben.
Aus der eingezeichneten Kurve ist ersichtlich, daß die Drücke mit zunehmenden Eindrückungen anfänglich zunehmen, daß diese Zunahme unterbrochen ist, nachdem der Umbiegungspunkt der Kurve eHeicht ist, welcher Punkt durch die Werte 400/r5 gekennzeichnet ist. Von diesem Punkte an bleibt der Druck verhältnismäßig konstant. Auch wenn das Kissen weiter eingedrückt wird, bleiben die Druckkräfte im wesentlichen die gleichen, was zur Folge hat, daß alle Teile des menschlichen Körpers, beispielsweise das Gesäß, durch ein und dieselbe Kraft getragen werden, ohne Rücksicht darauf, in welchem Ausmaß die besagten Körperteile in das Kissen eindringen.
Das Kissen nach der Erfindung hat einen weiteren wichtigen Vorteil. Weil der Druck yk , das heißt der Druck, bei dem die Zellwände sich verbiegen und der im Diagramm durch den Punkt 400/r5 gekennzeichnet ist, höchstens folgenden Wert annimmt worin A die dem Druck ausgesetzte Kissenfläche darstellt (die Werte y sind in Gramm pro cm' und der Wert A in cm2 ausgedrückt), wird sich der Druck yk in Abhängigkeit von der eingedrückten Kissenfläche ändern.
Wenn beispielsweise eine Fläche von 1300 cm' eingedrückt ist, so hat der Druck yk höchstens einen Wert von etwa 6o g pro cm2. Dieser Wert ist sehr günstig, da der kapillare Blutdruck sich auf 3o g pro cm2 beläuft, wenn der Blutkreislauf im Gewebe ungehindert ist, und da eine Hinderung des Blutkreislaufes erst bei einem Druck von etwa 75 g pro cm2 auftritt, obgleich eine bei diesem Druck auftretende Hinderung noch keine Unzuträglichkeiten verursacht.
Infolgedessen wird das neue Kissen das Auftreten von Erscheinungen verhindern, die eine Ermüdung anzeigen, die von mangelhafter Versorgung des Gewebes herrührt.
Wenn dagegen das Gesäß eine kleinere Fläche eindrückt, so wird der Druck yF_ einen höheren Wert, beispielsweise 370 g pro cm2 bei einer eingedrückten Fläche von Zoo cm2 aufweisen. Das ist kein Nachteil, sondern sogar ein Vorteil in Verbindung mit dem getragenen Gewicht.
In der Hüftgegend ist nämlich ein höherer spezifischer Druck zulässig, weil an dieser Stelle sich mehr Fettgewebe befindet, welches auch ohne Blutversorgung für einige Zeit bleiben kann.
Ein weiterer Vorteil des Kissens nach der Erfindung ergibt sich im Vergleich mit Schwammgummi, welches bis jetzt als idealer Werkstoff für Kissen angesehen wurde. Das neue Kissen hat eine größere Dämpfungskapazität, während es gleichzeitig überall gleichförmig trägt. Das letztere ist beim Schwammgummi nicht der Fall, denn die Krafteindrückungskurve dieses Werkstoffes steigt fortgesetzt an.
Die Erfindung stellt einen außergewöhnlich wichtigen Fortschritt auf diesem Gebiet dar und ist von technischen und medizinischen Autoritäten anerkannt worden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Gummikissen, das aus einer Anhäufung von nebeneinanderliegenden Zellen besteht, die durch gemeinsame Wandungen voneinander getrennt sind und welche mindestens an einer Seite offen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellen und die Zellwände solche Abmessungen besitzen, daß sich die Zellwände verbiegen, bevor sie elastisch zusammengedrückt werden, wenn in senkrechter Richtung zu den Zellen ein Druck auf das Kissen ausgeübt wird.
2. Gummikissen nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß es solche elastischen Eigenschaften hat, daß bei der in senkrechter Richtung zu den Zellen erfolgender) Kissenbelastung das Verhältnis zwischen dem ausgeübten Druck (y) und der Eindrückung (x) für die verschiedenen Werte der Eindrückung durch eine Kurve bestimmt ist, deren Differentialquotient anfänglich einen konstanten oder im wesentlichen konstanten positiven Wert hat, dann kleiner wird und den Wert Null erreicht, der über einen verhältnismäßig großen Bereich von Eindrückungswerten ganz oder im wesentlichen ganz beibehalten wird und der schließlich wieder auf einen positiven Wert ansteigt. Der dem ersten Umbiegungspunkt der Kurve entsprechende Druck (yk ) hat dabei höchstens folgenden Wert Darin stellt A die dem Druck ausgesetzte Kissenfläche dar.
3. Gummikissen nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kissenvolumen mindestens dreimal so groß wie das Volumen der gesamten Zellwände ist.
4. Gummikissen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Zellwände größer als die Zellenbreite ist.