DE1271333B - In eine Sitzschale verformbare, nach allen Richtungen durchbiegbare Platte - Google Patents

Description

• In eine Sitzschale verformbare, nach allen Richtungen durchbiegbare Platte Die Erfindung bezieht sich auf eine in eine Sitzschale verformbare, nach allen Richtungen durchbiegbare Platte.
• Eine solche, insbesondere zur Herstellung von Möbeln geeignete Platte ist bereits bekannt. Dabei handelt es sich um eine aus Leder oder Kunststoff hergestellte Gitterkonstruktion, die zwar in bestimmtem Umfang durchbiegbar ist, aber in jedem Fall einer Verkleidung nach oben durch ein Polster bedarf, um zu einer angenehmen Sitzfläche zu werden.
• Auf dem Gebiet des Möbelbaus hat man weiter Platten oder Schalen mit hoher Festigkeit in besonderen Formen hergestellt. Solche Platten bestehen dabei sowohl aus Holz wie auch aus geschichteten Kunstharzstoffen. Wenn als Ausgangswerkstoff Metall Verwendung findet, werden entsprechende Formgelenke verwendet. Solche Formen und Gelenke sind jedoch kostspielig.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Fertigungskosten bei einer Platte der eingangs erwähnten Art zu senken.
• Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die obere Plattenoberfläche durch die Böden einer Vielzahl von voneinander in geringem Abstand angeordneten Schalen gebildet ist, die allseitig an den Rändern gelenkig miteinander verbunden sind. Dadurch ist die Massenherstellung wesentlich erleichtert, zumal man eine erfindungsgemäße Platte von gleichmäßiger Ausbildung so anpassen kann, daß sie über ihren gesamten Bereich oder nur in bestimmten Bereichen eine Vielfalt von Elastizitätseigenschaften je nach dem Verwendungszweck der Platte aufweist. Durch die einheitliche Herstellung all dieser verschiedenen Platten werden die Fertigungskosten erheblich gesenkt. Beispielsweise wird nur ein einheitliches Formwerkzeug für ein außerordentlich großes Produktionsvolumen benötigt.
• Durch die Erfindung können die Unterlagen ohne zuätzlichen Aufwand auch in besonders komplizierte Formen gebracht werden, weil die Gelenke immer so ausgebildet und angeordnet werden können, daß Biegungen in allen gewünschten Richtungen und in dem jeweils erforderlichen Ausmaß möglich sind. Dabei ist gewährleistet, daß die Unterstützungsfläche bei der Biegung immer flächenhaft bleibt, sich nicht wirft und keine Falten oder Risse bildet.
• Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele unter Hinweis auf die Zeichnung. In dieser zeigt F i g.1 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Platte, F i g. 2 eine Seitenansicht im Schnitt im wesentlichen nach der Linie U-II der F i g.1, F i g. 3 eine perspektivische Ansicht eines Teils der in F i g. 1 veranschaulichten Platte, jedoch in umgekehrter Lage, F i g. 4 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform, F i g. 5 eine weitere Ausführungsform mit Steuerung der Elastizität in zwei Richtungen, F i g. 6 eine weitere Ausführungsform zur Einstellung der Elastizität in einer bestimmten Zone, F i g. 7 einen vergrößerten Teilschnitt im wesentlichen nach der Linie VII-VII der F i g. 5, F i g. 8 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform der Erfindung, F i g. 9 einen Schnitt nach der Linie 1X-IX der F i g. 8, F i g. 10 einen vergrößerten Teilschnitt zur Darstellung der Befestigung einer Abdeckung auf einer erfindungsgemäßen Platte, F i g.11 einen Teilschnitt einer in eine bestimmte Form gebrachten erfindungsgemäßen Platte, F i g. 12 eine der F i g. 11 entsprechende Ansicht, bei der die Steuerung der Elastizität in einem bestimmten Bereich der Platte wiedergegeben ist, F i g. 13 eine vergrößerte Perspektive einer abgewandelten Ausführungsform zur Darstellung der Aufbringung eines Gewebes bei einer elastischen Abdeckung auf der erfindungsgemäßen Platte, F i g. 14 eine vergrößerte Teilansicht der in F i g. 13 wiedergegebenen Platte, die zur Darstellung eines die Elastizität versperrenden Zustandes abgebogen wiedergegeben ist, F i g. 15 einen vergrößerten Schnitt einer abgeänderten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Platte, F i g. 16 eine weitere Ausführungsform, F i g. 17 eine Perspektive eines Sessels, mit der erfindungsgemäßen Platte, F i g. 18 ein Schema des in F i g. 7 wiedergegebenen Sessels in Normalstellung, F i g. 19 eine schematische Darstellung des in F i g. 17 veranschaulichten Sessels zur Darstellung der Elastizität der Platte.
• Aus den F i g. 1, 2 und 3 erkennt man am besten, daß die Platte 10 aus einem Schichtkörper mit den oberen und unteren Plattenoberflächen 11 und 12 besteht, die zueinander parallel verlaufen. Die Platte zeigt .eine Vielzahl von voneinander in geringem Abstand angeordneten Schalen 13, die in einem geometrischen Muster angeordnet sind. Dabei sind die Schalen allseitig an den Rändern 14, 14a gelenkig miteinander verbunden. Es gibt z. B. zwei Gruppen dieser Gelenke 14 und 14a, deren Achsen sich miteinander schneiden. Dabei sind die Scheitel der Gelenke in einer gemeinsamen Fläche 11 der Platte 10 angeordnet.
• Die anderen Flächen der Bodenteile der Schalen liegen ebenfalls in einer gemeinsamen Ebene und bilden gemeinsam die andere Fläche 12 der Platte. Die flachen Bodenteile der Schalen an der Flächenseite 12 sind auf allen Seiten voneinander durch tiefe, enge Kanäle 15 getrennt, welche die Innenseite der Gelenkteile 14 bzw. 14 a bilden.
• Es ist eine Vielzahl von Mustern möglich, indem man den Anteil der Fläche 12, der vom Boden der Schalen 13 und von den Kanälen 15 gebildet wird, variiert. Jedoch ist es wichtig, daß die Bodenteile der Schalen bei Verstärkung durch die Seiten der Kanäle starr sind und jeglicher Durchbiegung oder Durchdrückung zu widerstehen vermögen, wenn die Platte in eine Form gebogen und unter Belastung gesetzt wird. Somit wird das Verhältnis zwischen der Breite der Kanäle 15 und den Abmessungen der Bodenteile der Schalen für das besondere Anwendungsgebiet unter Berücksichtigung verschiedener Faktoren ausgewählt. Bei diesen Faktoren handelt es sich unter anderem um die Wandstärke und die Eigenschaften des Materials, aus dem die Platte geformt ist. Das genannte Verhältnis wird darüber hinaus bis zu einem gewissen Grad durch das Ausmaß der Krümmung bestimmt, in die die Platte gebracht werden soll. Es wird außerdem teilweise durch den Abstand zwischen den Flächen 11 und 12 bestimmt. Je größer dieser Abstand ist, desto größer ist die Biegsamkeit der Platte, da der-Drehmomentarm, um den die Gelenke drehend betätigt werden, größer ist. Jedoch muß in allen Fällen die Tiefe der Kanäle so sein, daß jede Durchbiegung der Platten entweder am Scheitel der Gelenke oder in den Seiten der Kanäle auftritt, und selbst dort, wo eine gewisse Durchbiegung der Seitenwandungen der Kanäle vorhanden ist, darf diese nur einen sehr geringen Anteil der Gesamtdurchbiegung betragen.
• Wenn die Platte gebogen wird, so daß die Fläche 12 sich auf der Innenseite der Krümmung befindet, dann werden die Bodenteile der Schalen 13 die Druckglieder eines I-Trägers, und die Scheitel der Gelenke 14 und 14a werden die Zugglieder. Die Seiten der Kanäle befinden sich dann unter Scherbelastung. Bei der beschriebenen Anwendungsform bilden die Scheitel der Kanäle ein Netzwerk aus festen, kontinuierlichen Zuggliedern über die gesamte Platte, da sie nach beiden Richtungen kontinuierlich verlaufen und daher ein nicht unterbrochenes Mittel zur Aufnahme von Zugbelastungen bilden.
• Die Biegsamkeit der Platte läßt sich auf verschiedene Arten regeln, die jedoch alle als eine Regelung durch Änderung der Wirkung der Gelenke betrachtet werden können. Wenn die Biegsamkeit der Platte geregelt werden soll, so erfolgt dies dadurch, daß man die Tiefe oder Breite der Kanäle oder auch die Abschrägung der Kanalwandungen ändert. Auch kann man Größe und Form der Schalen ändern, desgleichen die Dicke und die Steifigkeit des Materials. Eine Vergrößerung der Tiefe der Kanäle führt, wie erwähnt, zu einer Vergrößerung der Biegsamkeit der Platte. Eine Änderung der Breite der Kanäle führt zu einer Vergrößerung des wirksamen Radius der Gelenke, so daß sich diese leichter betätigen lassen.
• Die Biegsamkeit läßt sich durch versperrende Eigenschaften der Platte begrenzen, die der Platte selbst innewohnen. Eine Versperrung tritt auf, wenn die offene Oberfläche eines Kanals geschlossen wird und die benachbarten Schalen unter Bildung eines kontinuierlichen starren Druckträgers aneinanderstoßen. An dieser Stelle kann ein weiteres Durchbiegen der Platte nicht mehr auftreten. Dieses Merkmal ist in F i g. 14 wiedergegeben. Die Breite der Kanäle und die Abschrägung der Kanalwandungen bestimmen die Breite des Spaltes, der geschlossen werden muß, .bevor die Versperrung auftritt. Die Versperrungseigenschaft des Erfindungsgegenstandes ist von besonderer Bedeutung. Manchmal ist es wünschenswert, eine Durchbiegung bis zu einem vorbestimmten Grad zu haben, worauf die weitere Durchbiegung begrenzt oder vollständig ausgeschaltet wird. Ein Beispiel dafür ist ein Polster, bei dem eine Anfangsdurchbiegung erforderlich ist, um sich dem Körper des Benutzers anzupassen, jedoch nachdem dies erfolgt ist, ein hoher Widerstand vorhanden sein soll, um einen festen und bequemen Halt zu geben.
• Wenn die Platte für einen besonderen Benutzungszweck hergestellt ist, kann die Durchbiegung und der Augenblick der Versperrung von der einen Zone zur anderen über die ganze Platte geändert werden. So kann in bestimmten Bereichen einer solchen Platte die Breite der Kanäle vergrößert oder verkleinert und ihre Tiefe gegebenenfalls geändert werden. Selbst die Dicke des Materials kann über den gesamten Bereich der Platte schwanken.
• Eine solche Anordnung ist in F i g. 15 wiedergegeben. Hier weist die Platte 10a Schalen 13 von der einen Größe und Schalen 13 a von einer etwas größeren Abmessung auf. Einige der Kanäle 15 sind eng und tief. Diese biegen sich leicht durch, versperren sich jedoch bereits dann, wenn die Platte auch nur schwach durchgekrümmt ist. Die Kanäle 15a dagegen sind wesentlich breiter und beeinflussen die Biegsamkeit der Platte nicht wesentlich, ermöglichen jedoch eine wesentlich stärkere Durchbiegung, bevor eine Versperrung auftritt. Andererseits ist die Wandstärke des Materials um den Kanal 15 b wesentlich vergrößert. Da der Kanal 15 b die gleiche Breite wie der Kanal 15 aufweist, erfolgt die Versperrung bei dem gleichen Ausmaß der Durchbiegung, jedoch beschränkt die vergrößerte Materialdicke die Durchbiegung des Gelenkes 14 wesentlich, wodurch die Platte versteift wird und eine größere Belastung erforderlich ist, um ein bestimmtes Ausmaß der Plattendurchbiegung zu erreichen.
• Es ist selbstverständlich, daß durch Änderung der Breite und Tiefe der Kanäle und der Wandstärke des Materials in vorbestimmten Bereichen einer Platte eine zonenmäßige Steuerung der Plattendurchbiegung erreicht werden kann. Eine solche Anordnung ist mit der Platte 10 b nach F i g. 16 wiedergegeben. Bei der Platte 10 b ist die Wandstärke des Materials für die Schalen 13c geringer als diejenige für die Schale 13 d. Auch ist die Tiefe der Kanäle 15 d geringer als diejenige der Kanäle 15 e oder 15 f. Infolgedessen tritt offenbar um die Gelenke der Kanäle 15 d eine Durchbiegung wesentlich rascher auf. Dies regelt die von der Platte unter den Belastungen eingenommene Gestalt, Dies ist besonders wünschenswert bei sehr vielen Anwendungsgebieten, beispielsweise als Federung für Polster.
• Wenn die Platte in Massenproduktion mit anfänglich durchgehender Gleichförmigkeit hergestellt wird, dann kann die Biegsamkeit der Platte entweder als Ganze oder in vorbestimmten Zonen den Erfordernissen entsprechend eingestellt werden. Die F i g. 4 bis 7 zeigen Mittel zur Erzielung dieses Zweckes. Um die Biegsamkeit der Platte herabzusetzen, wird ein Füllstreifen 20 in die Kanäle 15 der Gelenke 14 eingesetzt. Der Füllstreifen besteht vorzugsweise aus einem zusammendrückbaren nachgiebigen Material. Die Biegsamkeit der Platte wird durch die Härte des für diese Streifen verwendeten Materials bestimmt.
• Es ist offenbar, daß diese Streifen auch dazu verwendet werden können, um das Ausmaß der Durchbiegung zu vermindern, bei der die Versperrung eintritt. Die Füllstreifen 20 füllen die Kanäle 15 aus und sind vorzugsweise an den Innenoberflächen der Kanäle festgeklebt, um sie an Ort und Stelle zu halten und zu verhindern, daß sie sich beim Durchbiegen der Platte aus den Kanälen herausdrücken. Insbesondere eignen sich als Füllstreifen elastische Materialien, wie natürlicher oder synthetischer Gummi. Man kann auch andere feste Elastomere, beispielsweise Polyurethane, verwenden.
• F i g. 4 zeigt die Verwendung des Einlegestreifens 20 für eine in einer Richtung erfolgende Regelung der Biegsamkeit der Platte. In diesem Fall werden die Einlegestreifen 20 nur in die Kanäle 15 a eingesetzt. Somit wird die Biegsamkeit der Platte lediglich in der durch die Pfeile A angedeuteten Richtung beschränkt. F i g. 5 zeigt die Verwendung der Einlegestreifen zur Regelung der Biegsamkeit in beiden Richtungen. In diesem Fall werden die Einlegestreifen sowohl in die Kanäle 15 als auch in die Kanäle 15a eingelegt.
• F i g. 6 zeigt die Anwendung der Einlegestreifen zur Herstellung einer auf einen Bereich beschränkten Biegsamkeit. In diesem Fall werden Teile von beiden Kanälen 15 bzw. 15 a mit Einlegestreifen 20 gefüllt. Dieses Verfahren verwendet man für viele Zwecke, beispielsweise zur Regelung oder Einstellung der Krümmung der Platte, wenn sie in eine bestimmte Form gebogen werden soll oder zur Regelung der Durchbiegung der Platte unter bestimmten Belastungsbedingungen. Letzteres gilt insbesondere, wenn bestimmte Bereiche der Platte auf konzentrierte Belastungen eingestellt oder ihnen unterworfen werden sollen, wie es beispielsweise bei der Sitzfläche eines Sessels der Fall ist.
• Die F i g. 10, 11 und 12 zeigen, wie die Platte behandelt werden muß, um eine fertige oder gepolsterte Oberfläche aufzuweisen. Wie man aus F i g. 10 erkennt, weist die Platte 10 eine Lage aus Schaummaterial 30 auf, das auf die Oberfläche 12 aufgebracht ist. Dieses Schaummaterial kann entweder eine Materialschicht sein, die in geeigneter Weise auf der Oberfläche 12 gebunden ist, oder besteht vorzugsweise aus einer Schaumschicht, die an Ort und Stelle geformt ist. Für diesen Zweck muß der Schaum elastisch sein, beispielsweise aus geschäumtem Polyvinylchlorid oder einem anderen elastischen Polyurethanschaum bestehen. Der Schaum wird vorzugsweise durch ein Abdeckmaterial, beispielsweise ein Gewebe 31 abgedeckt, und geschützt. Die Kante des Gewebes wird auf einem Randdraht 32 befestigt, der selbst wieder durch eine Verankerungsklammer 33 an der Kante der Platte befestigt ist. Die Verankerungsklammer 33 kann an dem Draht 32 befestigt oder mit dem Gewebe verbunden sein. Auch diese Einzelheiten dienen nur zur Erläuterung der Anwendung des Erfindungsprinzips und bilden keinen Teil der Erfindung selbst.
• F i g. 11 zeigt eine Platte nach F i g. 10, die gepolstert und abgedeckt ist und ohne Verwendung der Einlegestreifen 20 in eine bestimmte Kontur gebogen ist. F i g. 12 zeigt die Verwendung der Einlegestreifen zur Regelung der Durchbiegung der Platte. Die Einstellung der Kontur der Platte erfolgt durch eine Vielzahl von Bindungen in der Platte, die jeweils an einer der Gelenkstellen 14 auftreten. Somit kann durch einfache Einstellung oder Regelung der Wirkungsweise der Gelenke die Kontur der Platte reguliert werden.
• Durch die in F i g. 12 wiedergegebene Konstruktion kann, statt die Kanäle in den Bereich maximaler Kontur leer zu lassen, durch Kombination von Einlegestreifen verschiedener Dichte und Härte die Biegsamkeit der Platte eingestellt werden, und zwar genau über einen weiten Bereich. Die gesamte Einstellung der Biegsamkeit kann an der Verwendungsstelle erfolgen.
• F i g. 13 zeigt die gleiche Konstruktion wie in den F i g. 11 und 12, jedoch weist die Abdeckung 31 a in Längs- und Querrichtung eine Vielzahl von schmalen Rillen 35 auf. Diese Anordnung ermöglicht eine Durchbiegung der Polsteroberfläche unter Belastung. Die Verwendung von sich überkreuzenden Rillen 35 hindert die Abdeckung daran, während der Durchbiegung sich zu verwerfen und zu knicken.
• An Stelle der quadratischen Schalen 13 sind selbstverständlich auch andere geometrische Konfigurationen möglich. Wie man aus den F i g. 8 und 9 erkennt, können die Schalen 13a dreieckigen Grundriß aufweisen, indem man vier Gruppen von Gelenken 14, 14a, 14b und 14c verwendet. Wiederum kann man besondere Durchbiegungs- und Steifigkeitseigenschaften erzeugen, indem man die Größe und das Ausmaß der einzelnen Schalen ändert. Beispielsweise führen rechteckige Schalen von langer schmaler Gestalt zu einer Platte von größerer Durchbiegsamkeit in der einen als in der anderen Richtung. Die Platte selbst kann aus jedem geeigneten Material hergestellt werden. Vorzugsweise wird sie aus Kunstharz mit oder ohne Verstärkungsmaterialien hergestellt. Zu diesem Zweck wird sie zwischen Gesenken hergestellt oder unter Vakuum in eine geeignete Form gezogen. Selbstverständlich kann man auch andere Verfahren zu ihrer Herstellung anwenden.
• Durch die Erfindung wird ein Grundausgangsmaterial in Plattenformen geliefert, das in Massenproduktion hergestellt und für verschiedene Anwendungsgebiete je nach der gewünschten Zugfestigkeit, Biegsamkeit und Krümmung angewendet werden kann.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. In eine Sitzschale verformbare, nach allen Richtungen durchbiegbare Platte, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die obere Plattenoberfläche (12) durch die Böden einer Vielzahl von voneinander in geringem Abstand angeordneten Schalen (13) gebildet ist, die allseitig an den Rändern (14, 14a) gelenkig miteinander verbunden sind.
2. 2. Platte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere und die untere Plattenoberfläche zueinander parallel laufen und die gelenkigen Verbindungen (14) an den Rändern der Schalen (13) im allgemeinen einen engen U-förmigen Querschnitt aufweisen, dessen Scheitel in der Fläche der unteren Plattenoberfläche liegt, wobei die Gelenkverbindungsstellen so angeordnet sind, daß ein waffelförmiges Muster der .Sitzschale entsteht.
3. 3. Platte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der Gelenkverbindungsstellen mit einem zusammendrückbaren federnden Material ausgefüllt sind.
4. 4. Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkverbindungsstellen gegeneinander versetzt sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1703 427; USA.-Patentschriften Nr. 2 365 026, 2 532 713, 2 604 642, 2 616 484, 2 659 418.