EP2668868A1 - Aussteifungselement für einen Rucksack und Rucksack mit einem solchen Aussteifungselement - Google Patents
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- EP2668868A1 EP2668868A1 EP13162317.5A EP13162317A EP2668868A1 EP 2668868 A1 EP2668868 A1 EP 2668868A1 EP 13162317 A EP13162317 A EP 13162317A EP 2668868 A1 EP2668868 A1 EP 2668868A1
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- A45F2003/122—Back cushioning parts or details of backpacks, e.g. with ventilation
Definitions
- the present invention relates to a stiffening element for a backpack and a backpack with such.
- support and stiffening elements which serve to stiffen a backpack and in particular the back of a backpack.
- the backpack is fastened by additional fastening elements on a frame-shaped stiffening element, for example in the form of a Kraxe.
- stiffening elements which are preferably integrated into the backpack and in particular in the back part.
- Such stiffening elements integrated in the backpack are usually made of metal or plastics.
- metal is its high strength, which makes it possible to produce filigree stiffening elements.
- metallic stiffening elements basically fulfill their function sufficiently, these metallic and often thin metal components have sharp edges and corners. The sharp edges and corners result in movement or stress that the envelope of the backpack, which usually consists of flexible fabrics, can be scoured, cut or pierced. Furthermore, there is a risk of injury to the user.
- stiffening element made of metal only thicker and thus avoid the formation of sharp edges because in this case the stiffening element would be too heavy and too stiff due to the high specific gravity of metals. Consequently, it is necessary to round the thin corners and edges of stiffening elements by Aufkantungen so that there are no possibilities of damage to the backpack material or injury to the user. Depending on the effort that needs to be done to post-cure the stiffeners, so does the cost of production. A not to be neglected aspect is the deformability of metallic stiffening elements due to greater load. However, metallic materials do not enjoy a reputation for sustainability in resource use, especially when made of lightweight aluminum.
- plastics or composite materials A common alternative today for the production of stiffening elements for backpacks is the use of plastics or composite materials. These materials have quite advantages over metallic stiffening elements. So they can be produced in almost any shape and have a significantly lower weight. Also plastics do not have a good reputation regarding the sustainability in the use of resources and the recyclability at the end of the life cycle of the backpack and thus the integrated stiffening element. In addition to the ecological problems, the use of plastics also entails mechanical disadvantages. A common problem with plastics is the tendency to stress cracking due to stress during use and residual stress states. The source of residual stress states lies in the production process of the plastic parts, in particular the injection molding process.
- the high load of the backpack when carrying stems from the fact that the wearer does not move completely linearly while walking, but both horizontal and vertical accelerations occur. Due to the inertia of the load carried these accelerations cause shocks, which are comfort-reducing transmitted to the carrier. Ideally, a stiffening element absorbs these shocks by resilient movements and thus contributes significantly to the wearing comfort. However, this also means that the stiffening element is subject to constant stress. This continuous load, together with residual stress states from the production of the stiffening element, can then lead to component failure, ie to fatigue and finally to breakage of the stiffening element.
- top or bottom in the following description of the invention are used in the manner as they are in a functional application of the subject invention, d. H. carrying a backpack by a wearer in a vertical orientation.
- the stiffening element is made of a renewable raw material.
- the use of renewable resources for a stiffening element of a backpack contributes to a resource-saving end product.
- the disposal or recyclability at the end of the life cycle is significantly improved with the use of renewable resources.
- the stiffening element is made of wood or wood products.
- wood has a high rigidity at comparatively low density.
- wood can permanently remove repetitive bending stress with little creep.
- the fibers of the wood run parallel to the largest longitudinal extent of the stiffening element.
- Another reason for the preference of wood is the easy machinability.
- Particularly advantageous is the use of at least two, preferably a plurality of individual with wood layers that are interconnected. These are preferably permanently connected together with a suitable glue or connector. A layer number of 5 to 7 laminated wood layers has proven to be particularly advantageous.
- the individual layers preferably have a layer thickness of 1.5 mm.
- the stiffening element preferably has a flat rectangular cross-section. Stiffeners with a flat rectangular cross section are easier to work out, for example by sawing, from a larger workpiece of the raw material than cross sections of other dimensions. In cross-sections with other shapes, such as round or oval shape, after a first cut, another processing step, such as milling or turning, required to obtain the final shape. In the present invention of a stiffening member having a flat rectangular cross section, therefore, the production cost is lowered.
- the individual large-area, preferably rectangular, wooden layers are first laid one above the other, with a suitable connector, in particular adhesive or glue, being introduced between the layers to be joined.
- a suitable connector in particular adhesive or glue
- the desired permanent connection of the individual layers and the inventive shaping takes place simultaneously in a further step by applying a flat pressing force on the layered layers, especially using a thermal component.
- the specific shaping is realized by the use of appropriately trained press top and bottom parts of the pressing tool.
- individual stiffening elements are then preferably separated in strips from the workpiece by means of a sawing device, before the surface treatment and sealing, including edge processing of the individual stiffening element, takes place in a last step.
- the edge is broken with a radius of 4 mm in order to avoid damage and injury to the backpack material and the wearer.
- the width of the stiffening element can be from one centimeter to the maximum width of the back.
- Very wide stiffening elements can be used especially if only one stiffening element is provided for a backpack.
- the width of the stiffening element is limited by the width of the back part.
- Narrower stiffening elements are mainly used in backpacks which have a plurality of stiffening elements.
- the thickness of the stiffening element is from one millimeter up to 30 millimeters.
- the ease of processing compared to metal stiffening elements and the cross section of the reinforcing element made of renewable raw materials also makes it possible to round off edges or corners at low cost or to provide them with a phase, for example. Due to the cross-sectional dimensions, it is ensured that the material of the backpack on which the stiffening element rests is neither scoured, cut or punctured. There is also a significantly lower risk of injury for the user.
- its mechanical properties can advantageously be changed and adapted to the requirements.
- the stiffening element springs in different degrees depending on the cross-sectional dimensions of the stiffening element and thus can be adapted to the comfort requirements of the user the wearing properties of the backpack.
- the Stiffening element In addition to the required stiffness for removing the load is the Stiffening element depending on the cross-sectional dimensions of different degrees resilient. This allows the wearing properties of the backpack to be adapted to the user's comfort requirements. In practice, it has been shown that a thickness of one millimeter, especially with wide stiffening elements, up to a thickness of 30 millimeters, especially when using narrow stiffening elements, covering the necessary for the user spectrum of suspension hardness for the stiffening element of a backpack.
- the spine of the human body has a double S-shaped curvature.
- the shape of the present invention is optimized based on the anatomical shape of the wearer so that the stiffener has an upper portion, a middle portion and a lower portion, the upper portion having an S-bend and the lower portion having a kink. Shaped in such a way, the stiffening element brings the backpack into shape so that its back follows the course of the double S-shaped curvature of the spine. This significantly increases the wearing comfort.
- the support surface between the back and back of the wearer is increased. Pressure points as a result of punctiform contacts between the back and back are thus avoided.
- the back may be close to the back of the wearer.
- the surface of the stiffening element is smooth in an advantageous embodiment.
- wood preservatives preferably linseed oil
- an effective protection against weathering, especially moisture is ensured.
- the use of linseed oil has the advantage that the linseed oil layer can be renewed at any time by the user by rubbing the stiffening element with linseed oil in case of damage to the protective layer or a wear due to use.
- a coating with linseed oil does not burst when exposed to moisture or UV radiation.
- no pretreatment of the surface for example by grinding or the like must be done.
- the preferred material wood has a high resistance to UV radiation. This causes only one some discoloration of the surface, which, however, has no significant influence on the mechanical properties.
- a backpack according to the invention has at least one stiffening element, wherein the stiffening element can be received by an insertion pocket arranged on the back part of the backpack. By using an insertion pocket, the stiffening element is attached to the backpack.
- the pocket is closed on one side and open on the other side.
- the open side of the pocket can be opened and closed again with a slide-in pocket closure.
- a preferred embodiment of the insertion pocket closure provides for the use of a hook and loop fastener.
- One possible embodiment is the formation of the insertion pocket closure as a flap provided with a hook-and-loop fastener.
- other closures are conceivable, for example by buttons or a zipper.
- stiffening element can be pulled out of the pocket and can be replaced by another stiffening element ensures that after opening the EinschubtaschenverBankes the previously described different hard or stiff stiffening element to adjust the comfort of wear by the user without tools against another stiffening element can be replaced ,
- a further preferred embodiment provides that the insertion pocket is partially recessed and engages the stiffening element only in the upper portion and the lower portion in the insertion pocket and in particular the central portion of the stiffening element remains visible.
- a carrying device of the backpack can also be attached to this visible stiffening element. This can be done for example by a tubular bag open on both sides of the carrying device. The tubular bag includes the part of the visible stiffening element.
- Fig. 1 shows a stiffening element (1) with the tripartite in an upper portion (5), a central portion (10) and a lower portion (15).
- the fiber path (A) of the wood is aligned along the longitudinal extension of the stiffening element (1).
- Fig. 2 shows a stiffening element (1), with the tripartite in an upper portion (5), a middle portion (10) and a lower portion (15).
- the upper portion has (5) an S-shaped bend (20), the middle portion (10) is straight and the lower portion (15) has a kink (25).
- Fig. 3 shows the anatomy of a spine (65) with the double S-shaped curve (70).
- Optimized is the shape of the stiffening element (1) with an S-shaped bend (20) in the upper portion (5), a rectilinear middle section (10) and a bend (25) in the lower section (15).
- This shape of the stiffening element (1) causes the back part (45) over the entire surface of the back of the wearer. In this way, bruises are avoided and at the same time the load of the backpack (40) worn as close to the body. As a result, the moment occurring due to the distance between the back and load is minimized. This is decisive for the wearing comfort, since otherwise the wearer must counteract this moment by force application.
- Fig. 4 shows a possible embodiment of the stiffening element (1) for a backpack (40).
- the backpack (40) has an insertion pocket (30) which has a recessed portion.
- the stiffening element (1) is designed as a visible stiffening element (2) in the middle section (10). In the upper section (5) and in the lower section (15), the stiffening element is not visible (3) inserted into the insertion pocket (30).
- Another alternative embodiment does not provide a recessed portion of the insertion pocket (37).
- the insertion pockets (30) have a closed side (31) and an open side (32).
- the open side (32) of the insertion pocket (30) is provided with a slide-in pocket closure (35), which preferably opens with a hook-and-loop fastener (36) and can be closed again.
- a slide-in pocket closure (35) which preferably opens with a hook-and-loop fastener (36) and can be closed again.
- the open side (32) and the insertion pocket closure (35) are located at the top or bottom of the insertion pocket (30).
- the open side (32) and the insertion pocket closure (35) are mounted below, whereas the closed side (31) of the insertion pocket (30) is above. It is also conceivable a third embodiment with Einschubtaschenver whiln (35) on two opposite open sides (32) of the insertion pocket (30).
- a backpack (40) with carrying device (50) is shown.
- the visible stiffening member (2) is carried in a tubular bag (60) attached to the carrying device (50), and thus the carrying device (50) is attached to the back part (45).
- Fig. 5 shows the back section (45) of a variant with two stiffening elements (1) and insertion pockets (30). Notwithstanding the illustrated embodiment, however, other (not shown) variants with only one stiffening element (1) are conceivable or more than two stiffening elements (1).
- the carrying device (50) in Fig. 5 not shown.
- the insertion pocket (30) is not recessed.
- the closed side (31) is located at the top of the back (45), the open side (32) together with the insertion pocket closure (35) below.
- Not shown here are embodiments with an open side (32) and a slide-in pocket closure (35) on top of the back (45) or variants with two open sides (32) and two Einschubtaschenverêtn (35) top and bottom of the back (45).
- Fig. 6 shows the complete back part (45) with the support device (50) of a backpack (40) with wrapping (55) and an additional hip belt (53) and visible stiffening elements (2).
- the non-visible stiffening elements (3) are located in the insertion pocket (30).
- two stiffening elements (1) are used.
- Fig. 7 shows a stiffening element (1) in the preferred embodiment of wood and its fiber profile (A), which extends along the longitudinal extent of the stiffening element.
- FIG Fig. 8 The production method of the stiffening elements 1 according to the invention with its individual manufacturing steps is shown in FIG Fig. 8 shown.
- the desired permanent connection of the individual layers and the shaping according to the invention take place simultaneously in a further step by applying a flat pressing force to the layered layers.
- the specific shape in the side profile - the upper portion 5 has the S-shaped bend 20, while the middle portion 10 is rectilinear and the lower portion 15 has a kink 25 - is realized by the use of appropriately trained Pressober- and -unterteil of the pressing tool.
- a flat workpiece shaped in the form according to the invention has been produced from the connected large-area layers.
- individual stiffening elements 1 are then separated in strips from the workpiece by means of a sawing device.
- the surface treatment and sealing including edge processing of the single stiffening element 1 takes place.
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Abstract
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Aussteifungselement für einen Rucksack und einen Rucksack mit einem solchen.
- Im Stand der Technik sind Stütz- und Versteifungselemente bekannt, die zur Aussteifung eines Rucksackes und insbesondere der Rückenpartie eines Rucksackes dienen. Grundsätzlich sind Ausführungsformen bekannt, bei denen der Rucksack durch zusätzliche Befestigungselemente auf einem rahmenförmigen Aussteifungselement, beispielsweise in Form einer Kraxe, befestigt wird. Es sind aber auch Aussteifungselemente bekannt, die in den Rucksack und insbesondere in dessen Rückenpartie vorzugsweise integriert sind.
- Derartige in den Rucksack integrierte Aussteifungselemente sind üblicherweise aus Metall oder Kunststoffen hergestellt. Ein Vorteil von Metall ist seine hohe Festigkeit, die es ermöglicht, filigrane Aussteifungselemente herzustellen. Obwohl derartige metallische Aussteifungselemente grundsätzlich ihre Funktion ausreichend erfüllen, weisen diese metallischen und häufig dünnen Metallbauteile scharfe Kanten und Ecken auf. Die scharfen Kanten und Ecken führen bei Bewegung oder Belastung dazu, dass die Umhüllung des Rucksackes, welche üblicherweise aus flexiblen Geweben besteht, aufgescheuert, zerschnitten oder durchstoßen werden kann. Ferner besteht für den Nutzer ein Verletzungsrisiko.
- Als Gegenmaßnahmen besteht auch nicht die Möglichkeit das Aussteifungselement aus Metall einfach nur dicker auszuformen und so die Bildung von scharfen Kanten zu vermeiden da in diesem Fall das Aussteifungselement aufgrund der hohen spezifischen Dichte von Metallen zu schwer und zu steif werden würde. Folglich ist es erforderlich die dünnen Ecken und Kanten von Aussteifungselementen durch Aufkantungen so abzurunden, dass keine Möglichkeiten von Beschädigungen des Rucksackmaterials oder Verletzungen beim Nutzer bestehen. Entsprechend des Aufwandes, der betrieben werden muss, um die Aussteifungselemente so nachzubehandeln, steigen auch die Produktionskosten. Ein auch nicht zu vernachlässigender Aspekt ist die Verformbarkeit von metallischen Aussteifungselementen infolge größerer Lasteinwirkung. Allerdings genießen metallische Werkstoffe keinen guten Ruf hinsichtlich der Nachhaltigkeit bei der Ressourcennutzung, insbesondere wenn diese aus leichtem Aluminium gefertigt.
- Eine heute gebräuchliche alternative Variante für die Herstellung von Aussteifungselementen für Rucksäcke ist die Verwendung von Kunststoffen oder Verbundwerkstoffen. Diese Materialien haben gegenüber metallischen Aussteifungselementen durchaus Vorteile. So lassen sie sich in fast beliebiger Form herstellen und haben ein deutlich geringeres Gewicht. Auch Kunststoffe genießen keinen guten Ruf hinsichtlich der Nachhaltigkeit bei der Ressourcennutzung und der Wiederverwertbarkeit am Ende des Lebenszyklus des Rucksacks und damit des darin integrierten Aussteifungselementes. Neben den ökologischen Problemstellungen bringt der Einsatz von Kunststoffen auch mechanische Nachteile mit sich. Ein häufiges Problem bei Kunststoffen ist die Neigung zu Spannungsrissbildung infolge der Belastung während der Nutzung und Eigenspannungszuständen. Quelle von Eigenspannungszuständen liegt in dem Herstellungsprozess der Kunststoffteile, insbesondere dem Spritzgussverfahren. Die hohe Belastung des Rucksacks beim Tragen rührt daher, dass sich der Träger beim Gehen nicht völlig linear bewegt, sondern sowohl horizontale, wie vertikale Beschleunigungen auftreten. Aufgrund der Massenträgheit der getragenen Last bewirken diese Beschleunigungen Stöße, die Komfort mindernd auf den Träger übertragen werden. Im Idealfall dämpft ein Aussteifungselement diese Stöße durch federnde Bewegungen ab und trägt so maßgeblich zum Tragekomfort bei. Dies bedeutet jedoch auch, dass das Aussteifungselement einer ständiger Belastung unterliegt. Diese andauernde Belastung, zusammen mit Eigenspannungszuständen aus der Herstellung des Aussteifungselementes, kann dann zum Bauteilversagen, also zur Ermüdung und schließlich zum Bruch des Aussteifungselementes führen.
- Ebenfalls nachteilig ist die nur ungenügende Beständigkeit von Kunststoffen gegen UV-Lichteinstrahlung, Bedingungen, wie sie beispielsweise bei direkter Sonneneinstrahlung auftreten. Rucksäcke werden überwiegend außerhalb geschlossener Räume getragen und unterliegen demnach nutzungsbedingt einer hohen UV-Strahlungsexposition. Im Gebirge, ein häufige Nutzungsumgebung, steigt die Strahlungsintensität aufgrund der dünneren Höhenluft zusätzlich an. Die Bestrahlung von Kunststoffen mit UV-Strahlung führt neben einer Farbveränderung auch zu einer Veränderung der mechanischen Werkstoffeigenschaften, die Kunststoffe verspröden. Dies begünstigt ebenfalls die zuvor beschriebene Bauteilermüdung und das spätere -versagen.
- Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Aussteifungselement für Rucksäcke zur Verfügung zu stellen, das im Vergleich zu den bekannten Aussteifungselementen preiswert und ressourcenschonender hergestellt werden kann und geleichzeitig die mechanischen Defizite der bekannten Vorrichtungen beseitigt. Eine weitere Aufgabe ist es, einen geeigneten Rucksack für dieses Aussteifungselement zur Verfügung zu stellen.
- Die Lösung der Aufgabe gelingt mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und Anspruch 10. Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
- Bei der Angabe von Richtungen und insbesondere Bauteilabschnitten des Erfindungsgegenstandes werden Begriffe wie "oben" oder "unten" in der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung in der Art verwandt, wie sie bei einer funktionsgerechten Anwendung des Erfindungsgegenstandes, d. h. dem Tragen eines Rucksacks durch einen Träger in einer vertikalen Ausrichtung, definiert sind.
- Erfindungsgemäß ist das Aussteifungselement aus einem nachwachsenden Rohstoff gefertigt ist. Die Verwendung von nachwachsenden Rohstoffen für ein Aussteifungselement eines Rucksacks trägt zu einem ressourcenschonenderen Endprodukt bei. Auch die Entsorgung oder Wiederverwertbarkeit am Ende des Lebenszyklus ist bei dem Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen deutlich verbessert.
- Als bevorzugte Ausführungsform wird das Aussteifungselement aus Holz oder Holzprodukten gefertigt. Ein Grund hierfür ist, dass Holz bei vergleichsweise geringer Dichte eine hohe Steifigkeit hat. Darüber hinaus kann Holz wiederholende Biegebeanspruchung bei nur geringer Kriechneigung dauerhaft abtragen. Vorzugswiese verlaufen in dem erfindungsgemäßen Aussteifungselement die Fasern des Holzes parallel zur größten Längenausdehnung des Aussteifungselementes. Als weiterer Grund für den Vorzug von Holz ist die leichte Bearbeitbarkeit zu nennen. Besonders vorteilhaft ist dabei die Verwendung von mindestens zwei, vorzugsweise einer Vielzahl an einzelnen mit Holzschichten, die miteinander verbunden sind. Diesen werden vorzugsweise miteinander mit einem geeigneten Leim oder Verbinder dauerhaft verbunden. Als besonders vorteilhaft hat sich dabei eine Schichtanzahl von 5 bis 7 laminierten Holzlagen gezeigt. Die einzelnen Lagen weist vorzugsweise eine Schichtdicke von 1,5 mm auf.
- Das Aussteifungselement weist vorzugsweise einen flachen rechteckigen Querschnitt auf. Aussteifungselemente mit einem flachen rechteckigen Querschnitt lassen sich einfacher, beispielsweise durch Sägen, aus einem größeren Werkstück des Rohstoffs herausarbeiten als Querschnitte mit anderen Abmessungen. Bei Querschnitten mit anderen Formen, beispielsweise runder oder ovaler Form, ist nach einem ersten Zuschnitt ein weiterer Bearbeitungsschritt, beispielsweise Fräsen oder Drechseln, erforderlich um die endgültige Form zu erlangen. Bei der vorliegenden Erfindung eines Aussteifungselementes mit einem flachen rechteckigen Querschnitt werden folglich die Produktionskosten gesenkt.
- Erfindungsgemäß werden dabei zunächst die einzelnen großflächigen, vorzugsweise rechteckig ausgebildeten Holzlagen übereinander gelegt, wobei zwischen den zu verbindenden Lagen ein geeigneter Verbinder, insbesondere Klebstoff oder Leim, eingebracht ist. Die gewünschte dauerhafte Verbindung der einzelnen Lagen und die erfindungsgemäße Formgebung erfolgt gleichzeitig in einem weiteren Schritt durch Aufbringen einer flächigen Presskraft auf die geschichteten Lagen, insbesondere auch unter Verwendung einer thermischen Komponente. Die spezifische Formgebung wird dabei durch die Verwendung von entsprechend ausgebildeten Pressober- und -unterteilen des Presswerkzeugs realisiert. Nach Aushärten des Verbinders ist aus den verbundenen großflächigen Lagen ein in der erfindungsgemäßen Form geformtes flächiges Werkstück entstanden. In einem weiteren Schritt werden dann einzelne Aussteifungselemente vorzugsweise streifenförmig mittels einer Sägevorrichtung von dem Werkstück abgetrennt, bevor in einem letzten Schritt die Oberflächenbehandlung und-versiegelung einschließlich einer Kantenbearbeitung des einzelnen Aussteifungselements erfolgt. Vorzugsweise wird dabei die Kante mit einem Radius von 4 mm gebrochen, um Beschädigungen und Verletzungen des Rucksackmaterials sowie des Trägers zu vermeiden.
- Je nach Anwendungsform ist es sinnvoll, dass die Breite des Aussteifungselements von einem Zentimeter bis zu der maximalen Breite der Rückenpartie betragen kann. Sehr breite Aussteifungselemente können vor allem dann eingesetzt werden, wenn nur ein Aussteifungselement für einen Rucksack vorgesehen ist. Dabei wird die Breite des Aussteifungselements von der Breite der Rückenpartie begrenzt. Schmalere Aussteifungselemente kommen vor allem bei Rucksäcken zum Einsatz, welche eine Mehrzahl von Aussteifungselementen aufweisen.
- Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform beträgt die Dicke des Aussteifungselements von einem Millimeter bis zu 30 Millimeter. Der im Vergleich zu Metallaussteifungselementen einfache Bearbeitbarkeit und der Querschnitt des Aussteifungselementes aus nachwachsenden Rohstoffen ermöglicht es zudem kostengünstig Kanten und Ecken abzurunden oder beispielsweise mit einer Phase zu versehen. Aufgrund der Querschnittsabmessungen ist so sichergestellt, dass das Material des Rucksackes, an welchem das Aussteifungselement anliegt, weder aufgescheuert, zerschnitten oder durchstoßen wird. Ebenfalls besteht für den Nutzer ein deutlich geringeres Verletzungsrisiko. In Abhängigkeit der Breite und der Dicke des Aussteifungselements lassen sich darüber hinaus dessen mechanischen Eigenschaften in vorteilhafter Weise ändern und den Anforderungen anpassen.
- Je nach Anwendungsform ist es sinnvoll, dass das Aussteifungselement in Abhängigkeit der Querschnittabmessungen des Aussteifungselementes unterschiedlich stark federt und sich so die Trageeigenschaften des Rucksacks an die Komfortwünsche des Nutzers anpassen lassen. Je größer die Breite und Dicke des Querschnitts sind, umso steifer wird das Aussteifungselement. Allgemein kann festgelegt werden, dass das Aussteifungselement umso steifer ausfallen muss, je schwerer die im Rucksack zu transportierende Last ist, nicht zuletzt um einen Bruch des Aussteifungselementes zu verhindern. Aufgrund der im Vergleich zu Metallen geringen spezifischen Dichte von nachwachsenden Rohstoffen, insbesondere des bevorzugten Materials Holz, ist eine Anpassung des Querschnitts des Aussteifungselementes ohne weiteres möglich, ohne das Gewicht übermäßig zu erhöhen. Neben der erforderlichen Steifigkeit zum Abtragen der Last ist das Aussteifungselement in Abhängigkeit der Querschnittabmessungen unterschiedlich stark federnd. So lassen sich die Trageeigenschaften des Rucksacks an die Komfortwünsche des Nutzers anpassen. In der Praxis hat sich gezeigt, dass eine Dicke von einem Millimeter, insbesondere bei breiten Aussteifungselementen, bis hin zu einer Dicke von 30 Millimetern insbesondere bei der Verwendung von schmalen Aussteifungselementen, das für den Nutzer notwendige Spektrum der Federungshärte für das Aussteifungselement eines Rucksackes abdeckt.
- Die Wirbelsäule des menschlichen Körpers weist eine doppelt S-förmige Krümmung auf. Die Formgebung der vorliegenden Erfindung ist anhand der anatomischen Formvorgabe des Trägers optimiert, sodass das Aussteifungselement einen oberen Abschnitt, einen mittleren Abschnitt und einen unteren Abschnitt aufweist, wobei der obere Abschnitt eine S-förmige Biegung aufweist und der untere Abschnitt einen Knick aufweist. Derart geformt bringt das Aussteifungselement den Rucksack so in Form, dass dessen Rückenpartie dem Verlauf der doppelt S-förmigen Krümmung der Wirbelsäule folgt. Dies erhöht den Tragekomfort maßgeblich. Einerseits wird so die Auflagefläche zwischen Rückenpartie und Rücken des Trägers erhöht. Druckstellen infolge punktueller Kontakte zwischen Rückenpartie und Rücken werden so vermieden. Andererseits kann die Rückenpartie nahe am Rücken des Trägers anliegen. So ist es möglich, die Last im Rucksack näher am Körper zu tragen. Dies hat zur Folge, dass der Schwerpunkt der Last sich weniger weit von der Wirbelsäule entfernt befindet, als es bei geraden Aussteifungselementen mit einem Freiraum zwischen Rückenpartie und Rücken der Fall wäre. Durch die Entfernung zwischen der Wirbelsäule und dem Schwerpunkt der Last im Rucksack entsteht ein Moment, welchem der Träger entgegenwirken muss, um nicht nach hinten zu fallen. Verringert sich der Abstand zwischen der Wirbelsäule und dem Schwerpunkt der Last verringert sich auch das auf den Körper des Trägers ausgeübte Moment. Dies ermöglicht es für den Träger die Last komfortabler zu tragen, da er einem geringeren Lastmoment entgegenwirken muss. Die Formgebung lässt durch Verwendung des erfindungsgemäßen Werkstoffes leicht erzielen.
- Zum Schutz des Trägers wie auch zur Langlebigkeit des Rucksacks ist bei einer vorteilhaften Ausführungsform die Oberfläche des Aussteifungselements glatt ausgebildet. Durch die Verwendung von Holzschutzmitteln, vorzugsweise Leinöl, wird ein wirksamer Schutz gegen Witterungseinflüsse, insbesondere Feuchtigkeit, sichergestellt. Die Verwendung von Leinöl bietet den Vorteil, dass die Leinölschicht bei Beschädigung der Schutzschicht oder einer nutzungsbedingten Abnutzung jederzeit vom Nutzer durch Einreiben des Aussteifungselements mit Leinöl erneuert werden kann. Im Gegensatz zu kunstharzhaltigen Produkten platzt eine Beschichtung mit Leinöl bei Feuchtigkeitseinwirkung oder UV-Strahlungsexposition nicht ab. Ebenfalls muss bei der Behandlung mit Leinöl keine Vorbehandlung der Oberfläche, beispielsweise durch Anschleifen oder Ähnliches, erfolgen. Vorteilhaft erweist sich, dass der bevorzugte Werkstoff Holz, eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen UV-Strahlung besitzt. Diese bewirkt lediglich eine gewisse Verfärbung der Oberfläche, welche jedoch keinen signifikanten Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften hat.
- Ein erfindungsgemäßer Rucksack weist mindestens ein Aussteifungselement auf, wobei das Aussteifungselement von einer an der Rückenpartie des Rucksacks angeordneten Einschubtasche aufgenommen werden kann. Durch die Verwendung einer Einschubtasche wird das Aussteifungselement am Rucksack befestigt.
- Die Einschubtasche ist an einer Seite geschlossen und an der anderen Seite offen. Die offene Seite der Einschubtasche kann mit einem Einschubtaschenverschluss geöffnet und wieder verschlossen werden. Eine bevorzugte Ausführungsform des Einschubtaschenverschlusses sieht die Verwendung eines Klettverschlusses vor. Eine mögliche Ausführungsform ist die Ausbildung des Einschubtaschenverschlusses als eine mit einem Klettverschluss versehene Lasche. Es sind jedoch auch andere Verschlüsse denkbar, beispielsweise durch Knöpfe oder einen Reißverschluss.
- In dem das Aussteifungselement aus der Einschubtasche herausgezogen werden kann und durch ein anderes Aussteifungselement ersetzt werden kann ist sichergestellt, dass nach dem Öffnen des Einschubtaschenverschlusses das zuvor beschriebene verschieden harte oder steife Aussteifungselement zur Anpassung des Tragekomforts vom Nutzer ohne Werkzeug gegen ein anderes Aussteifungselement ausgewechselt werden kann.
- Eine weitere bevorzugte Ausführungsvariante sieht vor, dass die Einschubtasche teilweise ausgespart ist und das Aussteifungselement nur im oberen Abschnitt und im unteren Abschnitt in die Einschubtasche eingreift und insbesondere der mittlere Abschnitt des Aussteifungselementes sichtbar bleibt. An diesem sichtbaren Aussteifungselement lässt sich neben Aufdrucken für eine sichtbare Kennzeichnung des Aussteifungselements beispielsweise auch eine Tragevorrichtung des Rucksacks befestigen. Dies kann beispielsweise durch eine an beiden Seiten offene schlauchförmige Tasche an der Tragevorrichtung erfolgen. Die schlauchförmige Tasche umfasst dabei das Teil des sichtbaren Aussteifungselements.
- Weitere Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung spezieller Ausführungsbeispiele anhand der Figuren. Es zeigen:
- Fig. 1:
- Eine Aufsicht des erfindungsgemäßen Aussteifungselementes;
- Fig. 2:
- Eine seitliche Ansicht des erfindungsgemäßen Aussteifungselementes;
- Fig. 3:
- Die Anatomie einer menschlichen Wirbelsäule;
- Fig. 4:
- Eine seitliche Ansicht eines erfindungsgemäßen Rucksacks;
- Fig. 5:
- Eine vereinfachte Ansicht einer Rückenpartie des erfindungsgemäßen Rucksacks
- Fig. 6:
- Eine Ansicht der Rückenpartie des erfindungsgemäßen Rucksacks mit einer Tragevorrichtung;
- Fig. 7:
- Eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Aussteifungselementes; und
- Fig. 8:
- Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren der Aussteifungselemente mit seinen einzelnen Fertigungsschritten.
-
Fig. 1 zeigt ein Aussteifungselement (1) mit der Dreiteilung in einen oberen Abschnitt (5), einen mittleren Abschnitt (10) und einen unteren Abschnitt (15). Der Faserverlauf (A) des Holzes ist entlang der Längserstreckung des Aussteifungselement (1) ausgerichtet. -
Fig. 2 zeigt ein Aussteifungselement (1), mit der Dreiteilung in einen oberen Abschnitt (5), einen mittleren Abschnitt (10) und einen unteren Abschnitt (15). Der obere Abschnitt weist (5) eine S-förmige Biegung (20) auf, der mittlere Abschnitt (10) verläuft geradlinig und der untere Abschnitt (15) weist einen Knick (25) auf. -
Fig. 3 zeigt die Anatomie einer Wirbelsäule (65) mit der doppelt S-förmige Krümmung (70). Daran optimiert ist die Formgebung des Aussteifungselementes (1) mit einer S-förmigen Biegung (20) im oberen Abschnitt (5), einem geradlinig verlaufenden mittleren Abschnitt (10) und einem Knick (25) im unteren Abschnitt (15). Diese Formgebung des Aussteifungselements (1) bewirkt, dass die Rückenpartie (45) vollflächig am Rücken des Trägers anliegt. Auf diese Weise werden Druckstellen vermieden und gleichzeitig die Last des Rucksacks (40) möglichst dicht am Körper getragen. Hierdurch wird das infolge des Abstands zwischen Rücken und Last auftretende Moment minimiert. Dies ist maßgeblich für den Tragekomfort, da andernfalls der Träger durch Krafteinsatz diesem Moment entgegenwirken muss. -
Fig. 4 zeigt eine mögliche Ausführungsvariante des Aussteifungselements (1) für einen Rucksack (40). In der dargestellten Ausführungsvariante weist der Rucksack (40) eine Einschubtasche (30) auf, die einen ausgesparten Abschnitt aufweist. Das Aussteifungselement (1) ist im mittleren Abschnitt (10) als sichtbares Aussteifungselement (2) ausgeführt. Im oberen Abschnitt (5) und im unteren Abschnitt (15) ist das Aussteifungselement nicht sichtbar (3) in die Einschubtasche (30) eingeführt. Eine andere alternative (nicht gezeigte) Ausführungsvariante sieht keinen ausgesparter Abschnitt der Einschubtasche (37) vor. In beiden Ausführungsvarianten haben die Einschubtaschen (30) eine geschlossene Seite (31) und eine offene Seite (32). Die offene Seite (32) der Einschubtasche (30) ist mit einem Einschubtaschenverschluss (35) versehen, welcher sich vorzugsweise mit einem Klettverschluss (36) öffnen und wieder verschließen lässt. Grundsätzlich ist es unerheblich, ob die offene Seite (32) und der Einschubtaschenverschluss (35) sich oben oder unten an der Einschubtasche (30) befinden. Bei der inFig. 4 dargestellten Ausführungsvariante sind die offene Seite (32) und der Einschubtaschenverschluss (35) unten angebracht, wohingegen die geschlossene Seite (31) der Einschubtasche (30) oben ist. Denkbar ist auch eine dritte Ausführungsvariante mit Einschubtaschenverschlüssen (35) an zwei gegenüberliegenden offenen Seiten (32) der Einschubtasche (30). - In
Fig. 4 ist ein Rucksack (40) mit Tragevorrichtung (50) dargestellt. Bei dem ausgesparten Abschnitt der Einschubtasche (37) ist das sichtbare Aussteifungselement (2) in einer an der Tragevorrichtung (50) befestigten schlauchförmigen Tasche (60) durchgeführt und so die Tragevorrichtung (50) an der Rückenpartie (45) befestigt. -
Fig. 5 zeigt die Rückenpartie (45) einer Ausführungsvariante mit zwei Aussteifungselementen (1) und Einschubtaschen (30). Abweichend von der dargestellten Ausführungsvariante sind aber auch andere (nicht dargestellte) Ausführungsvarianten mit nur einem Aussteifungselement (1) denkbar oder mehr als zwei Aussteifungselementen (1). Zur besseren Übersichtlichkeit ist die Tragevorrichtung (50) inFig. 5 nicht dargestellt. In der dargestellten Ausführungsvariante ist die Einschubtasche (30) nicht ausgespart. Die geschlossene Seite (31) befindet sich oben an der Rückenpartie (45), die offene Seite (32) zusammen mit dem Einschubtaschenverschluss (35) unten. Nicht dargestellt sind hier Ausführungsvarianten mit einer offenen Seite (32) und einem Einschubtaschenverschluss (35) oben an der Rückenpartie (45) oder Ausführungsvarianten mit zwei offenen Seiten (32) und zwei Einschubtaschenverschlüssen (35) oben und unten an der Rückenpartie (45). -
Fig. 6 zeigt die vollständige Rückenpartie (45) mit der Tragevorrichtung (50) eines Rucksacks (40) mit Umhüllung (55) sowie einem zusätzlichen Hüftgurt (53) und sichtbare Aussteifungselemente (2). Die nicht sichtbaren Aussteifungselemente (3) befinden sich in der Einschubtasche (30). In der dargestellten Variante werden zwei Aussteifungselemente (1) verwendet. -
Fig. 7 zeigt ein Aussteifungselement (1) in der bevorzugten Ausführungsvariante aus Holz sowie dessen Faserverlauf (A), der sich entlang der Längserstreckung des Aussteifungselements erstreckt. - Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren der Aussteifungselemente 1 mit seinen einzelnen Fertigungsschritten ist in
Fig. 8 gezeigt. Zunächst werden die einzelnen großflächigen und rechteckig ausgebildeten Holzlagen übereinander gelegt, wobei zwischen den zu verbindenden Lagen ein geeigneter Klebstoff oder Leim eingebracht ist. Die gewünschte dauerhafte Verbindung der einzelnen Lagen und die erfindungsgemäße Formgebung erfolgt gleichzeitig in einem weiteren Schritt durch Aufbringen einer flächigen Presskraft auf die geschichteten Lagen. Die spezifische Formgebung im Seitenprofil - der obere Abschnitt 5 weist die S-förmige Biegung 20 auf, während der mittlere Abschnitt 10 geradlinig verläuft und der untere Abschnitt 15 einen Knick 25 aufweist - wird dabei durch die Verwendung von entsprechend ausgebildeten Pressober- und -unterteilen des Presswerkzeugs realisiert. Nach Aushärten des Verbinders ist aus den verbundenen großflächigen Lagen ein in der erfindungsgemäßen Form geformtes flächiges Werkstück entstanden. In einem weiteren Schritt werden dann einzelne Aussteifungselemente 1 streifenartig mittels einer Sägevorrichtung von dem Werkstück abgetrennt. In einem letzten Schritt (nicht gezeigt) erfolgt die Oberflächenbehandlung und-versiegelung einschließlich einer Kantenbearbeitung des einzelnen Aussteifungselements 1. -
1 Aussteifungselement 2 Aussteifungselement sichtbar 3 Aussteifungselement nicht sichtbar 5 Oberer Abschnitt 10 Mittlerer Abschnitt 15 Unterer Abschnitt 20 S-förmige Biegung 25 Knick 30 Einschubtasche 31 geschlossene Seite 32 offene Seite 35 Einschubtaschenverschluss 36 Klettverschluss 37 Ausgesparter Abschnitt der Einschubtasche 40 Rucksack 45 Rückenpartie 50 Tragevorrichtung 53 Hüftgurt 55 Umhüllung 60 Schlauchförmige Tasche 65 Wirbelsäule 70 Doppelt S-förmige Krümmung A Faserverlauf
Claims (13)
- Ein Aussteifungselement für einen Rucksack, dadurch gekennzeichnet, dass das Aussteifungselement aus einem nachwachsenden Rohstoff gefertigt ist.
- Ein Aussteifungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aussteifungselement aus Holz oder Holzprodukten gefertigt ist.
- Ein Aussteifungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aussteifungselement einen flachen rechteckigen Querschnitt aufweist.
- Ein Aussteifungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Aussteifungselements von einem Zentimeter bis zu der maximalen Breite der Rückenpartie betragen kann.
- Ein Aussteifungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Aussteifungselements von einem Millimeter bis zu 30 Millimeter betragen kann.
- Ein Aussteifungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aussteifungselement in Abhängigkeit der Querschnittabmessungen des Aussteifungselementes unterschiedlich stark federt und sich so die Trageeigenschaften des Rucksacks an die Komfortwünsche des Nutzers anpassen lassen.
- Ein Aussteifungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aussteifungselement einen oberen Abschnitt, einen mittleren Abschnitt und einen unteren Abschnitt aufweist, wobei der obere Abschnitt eine S-förmige Biegung aufweist und der untere Abschnitt einen Knick aufweist.
- Ein Aussteifungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Aussteifungselements glatt gestaltet ist.
- Ein Aussteifungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Aussteifungselements mit einem Holzschutzmittel, vorzugsweise Leinöl, gegen Witterungseinflüsse geschützt ist.
- Ein Rucksack mit einer Rückenpartei, dadurch gekennzeichnet, dass der Rucksack mindestens ein Aussteifungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 9 aufweist, wobei das Aussteifungselement von einer Einschubtasche an der Rückenpartie aufgenommen werden kann.
- Ein Rucksack nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschubtasche mittels Einschubtaschenverschluss, vorzugsweise ausgebildet als Klettverschluss, versehen ist, sodass die Einschubtasche geöffnet und verschlossen werden kann.
- Ein Rucksack nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Aussteifungselement aus der Einschubtasche entfernbar ist und durch ein anderes Aussteifungselement ersetzt werden kann.
- Ein Rucksack nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschubtasche teilweise ausgespart ist und das Aussteifungselement nur im oberen Abschnitt und im unteren Abschnitt in die Einschubtasche eingreift und der mittlere Abschnitt des Aussteifungselementes sichtbar bleibt.
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