DE7329565U - - Google Patents

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Description

Die Erfindung betrifft eine Kunststoffeder für Sessel oder Sofas.
Bei der Konstruktion vieler Sessel und Sofas ist es üblich, Schraubenfedern aus Draht zu verwenden. Die Benutzung solcher Schraubenfedern und deren Verbindung mit einem Sessel- oder Sofarahmen ist sehr aufwendig.
Ziel d-sr Erfindung ist die Schaffung einer veniger aufwendigen Federeinrichtung.
Vortei\haftejrweise wird erfindungsgemäss anstelle einer Schraubenfeder aus Dr«.ht eine speziell gestaltete Kunststoff-
BERLIN: TELEFON (O31t) 76 1007
KABEL: PROPINDUS ■ TELEX O1 Θ4007
MÜNCHEN: TELEFON IOB11) 23 Γ·ΜΙ5 K A B E I.: P R O P I N D U H ■ T L LL: X Du 'J-I V 4 -I
feder benutzt.
Eine erfindungsgemässe gewellte Kunststoffeder weist vorteilhafterveise eine nichtlineare Federkonetante bzw. Federkennlinie auf.
Bei einer vorteilhaften Ausführung«form weist eine gewellte Kunststoffeder eine kurze komprimierte Höhe auf«
Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnungen beispielsweise beschrieben. Es zeigtt
Fig. 1 eine Schnittansicht einer gewellten Kunststoffeder;
Fig. 2 eine Schnittansicht der in Fig. 1 dargestellten gewellten Kunststoffeder in vollständig komprimiertem Zustand;
Fig. 3 eine teilweise Schnittansicht einer Modifikation der in Fig. 1 dargestellten Feder;
Fig. 4 eine teilweise Schnittansicht einer, weiteren Modifikation der in Fig. 1 gezeigten Feder;
Fig. 5 eine teilweise Schnittansicht einer anderen Modifikation der in Fig. 1 gezeigten Feder;
Fig. 6 eine teilweise Schnittansicht einer weiteren Modifikation der in Fig. 1 dargestellten Feder;
Fig. 7 eine teilweise Schnittansicht einer weiteren Modifikation der in Fig. 1 gezeigten Feder; und
Fig· 8 «ine teilweise Schnittansicht einer Modifikation der in Fig. 1 gezeigten Feder.
Nach Fig. 1 ist eine Feder 10 zwischen einem Kraftüber« tragungsglied 11 und einen? Tragglied 13 abgestützt. Die Feder kann entweder lose auf dem Tragglied 13 ruhen oder mit diesem durch einen Klebstoff oder eine andere bekannte Einrichtung fest verbunden sein und das kraftübertragende Glied 11 kann entweder lose auf der Feder ruhen oder mit dieser durch einen Klebstoff oder eine andere bekannte Einrichtung verbunden sein. Das kraftübertragende Glied kann ein Sofakiysen und das Tragglied 13 einen Sofarahmen repräsentieren. Nach der Zeichnung umfasst die Feder ein rohrfurmiges, gewelltes, dünnwandiges Kunststoffglied, das eine Vielzahl von Spitzen bzw. Erhebungen und Tälern aufweise, die um die Längsachse A-A der Feder mit variierenden Abständen von dieser herum angeordnet sind. Jede Erhebung 12 und.1^ und jedes Tal 16, 18 umfasst eine rohrformige Vand, die im Querschnitt eben ist und Im allgemeinen parallel zu der Achse A-A liegt. Die Seitenwände 20 und 22 eines Tales und 2k und 26 eines angrenzenden Tales sind im allgemeinen kegelstumpfförmig in der Gestalt und bilden einen Winkel ds Tilt der Achse der Feder, der zwisohen 85° und 60° variieren kann. Die Kanten 30 mit grosserem Durchmesser der Seitenwände sind integral mit einer Kante einer zugeordneten Erhebungewand vorgesehen und die Kanten 32 mit kleineren·: Durchmesser der Seitenwände sind integral mit einer Kante einer zugeordneten der Bodenwände eines zugeordneten Tales vorgesehen. Nach Fig. 1 weisen alle Böden 16 der Täler den glβionen Umschreibungsradius RL um die Längsachse A-A und alle Böden den gleichen Umschreibungsradius r. um die Längsachse auf,
wobei der Radius r^ kleiner als der Radius R^ ist. Alle Erhebungen \k weisen den gleichen Umschreibungsradius R um die Längsachse A-A und alle Erhebungen 12 den gleichen Umschrvibungsradius r um die Längsachse auf, wobei der
Radius r kleiner ale der Radius R ist« P P
Die schräge Breite "VM der Wand 26 ist die gross te Breite gefolgt von der schrägen Breite der Wände 2kt 22 und 20 in Grössenfolge« Die Umsohreibungsradien der Wände können in Abhängigkeit von der gewünschten Charakteristik variiert werden, wobei die schräge Breite WWW der Wände 22 und 2k gleica oder die schräge Breite der Wand 22 grosser oder kleiner alls die schräge Breite der Wand 2k sein können,
Wonn die Feder unter einer Last HFM steht, die an das kraftübertragende Glied 11 angelegt worden ist, werden die Seitenwände beansprucht bzw* unter Spannung gesetzt bzw. verformt, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, bei Wegnahme der Last werden die Spannungen der kegelstumpfformigen Seitenwände freigegeben und diese kehren in ihre ursprüngliche unbelastete Stellung zurück, wobei sie die Feder in deren unbelastete Stellung zurück ausdehnen« Nicht gezeigte Luftdurchgänge können in der Feder vorgesehen sein, so dass die Feder komprimiert werden und sich ausdehnen kann»
Die Feder wird hergestellt, Indem eine rohrförmige Messform bzw· ei?, rohx.törmiger Rohling extrudiert und dieser in einer Form angeordnet und dann mittels Blasen geformt wird, um den Rohling in die Kontur der Form zu expandieren, Der Rohling weist die gleiche Länge wie die Form auf. Bei einer besonderen Federauslegung beträgt der Aussendurchmesser des Rohlings etwa 38 °h des gröosten Erhebungs-
Aussendurchmeseere, etwa 40 fo des kleinsten Erhebungs-Aussendurchmessere, etwa 52 ft des kleinsten Talboden-Aussendurchmessere und etwa 50 % des gröseten Talboden-Aussendurchmessers. Die Dicke des Rohlings ist etwa das 7 1/2-fache der mittleren Dicke der Feder, nachdem sie geformt ist. Da die Feder gewellt ist, weist der Längsurafang 180 $ der ursprünglichen Länge des Rohlings auf« Somit umfasst die Feder ein Polymer, das zweiachsig gedehnt bzw. gestreckt bzw, verstreckt ist. Aufgrund der zweiachsigen Streckung nimmt die Wandstärke der Feder ab, wenn der Durchmesser der Feder zunimmt. So war bei der besonderen Federauslegung der Rohling etwa 4,67 mm (184 mils) dick und die Dicke der Talbodenwand 18 betrug etwa 1,1 mm (43 mils), die Dicke der Talbodenwand 16 etwa 1,02 mm (40 mils), die Dicke der Erhebungswand 12 etwa 0,51 mm (20 mils) und die Dicke der Erhebungswand 14 etwa 0,23 nun (9 mils). Dieses biaxiale Verstrecken bewirkt eine festere Feder und erhöht deren Ermüdungs-Lebensdauer·
Die Feder 10 weist zwei Federkonstanten auf, wobei die Wände 20 und 24 eine grössere Federkonstante als die Wände 22 und 26 aufweisen. Diese Charakteristik zuzüglich der Tatsache, dass die Feder blasgeformt ist, führt zu einer nichtlinearen Kraft-Verschiebungs-Kurve im allgemeinen ähnlich der einer konischen Schraubenfedar aus Draht.
Der primäre Zweck des Alternierens der Radien der Talböden 16 und 18 und d<*r Erhebungen 12 und 14 besteht darin, eine kurze Höhe für die vollständig komprimierte Feder vorzusehen, da die Talböden und Erhebungen ineinander teleskopartig verschiebbar sind, wie es in Fig. 2 dargestellt ist.
Wenn alle Talböden und Erhebungen den gleichen Radius aufweisen würden, wäre die Höhe der vollständig komprimierten
viel
Feder grosser, da die Talböden aneinander anliegen würden. Eine kurze vollständig komprimierte Feder ist ein Vorteil für die Möbel und folglich ist diese Auslegung sehr vorteilhaft.
Der Unterschied der Radien der Bodenwände 16 und 18 sollte zumindest gleich der Dicke der Bodenwand und der Unterschied der Radien der Erhebungen 12 und 14 zumindest gleich der Dicke der Erhebungswand sein. Das Verhältnis der zwei verschiedenen Radien der Talböden sollte 1-1/211 und das Verhältnis der zwei verschiedenen Radien der Erhebungen 1-1/2:1 nicht übersteigen. Der maximale Erhebungsradius soll nicht mehr als das Dreifache des minimalen Talbodenradius betragen. Die Wandstärke des Talbodens soll nicht mehr als das 18-fache der Dicke der Wandstärke an der Erhebung betragen.
Die Wandstärke der Feder kann in dem Bereich von etwa 0,12 mm bis 2,3 nun (5 mils to 90 rails) liegen. Wenn die Wandstärke geringer als 0,12 mm (5 mils) ist, ist die Federkonstante zu gering für eine wirksame Feder für die meisten Anwendungsfälle und ein Ausbeulen der Federwände kann auftreten. Wenn die Wandstärke über 2,3 nun (90 mils) liegt, ist die Federkonstante zu hoch für eine effektive Feder für die meisten Ar>wendungsfälle»
Der bevorzugte Kunststoff ist Polypropylen aufgrund von dessen Kristallstruktur, hohem Modul, geringen Kosten, Verarbeitbarkeit und ausgezeichneten Biegelebensdauer-Charakteristiken· Andere Kunststoffmaterialen können ebenfalle benutzt werden, sie werden jedoch nicht als so vorteilhaft wie Polypropylen angesehen.
Bei bestimmten Auslegungen können n.ie kombinierten axialen Längen der Wandt/ der Talböderi 16 und 18 grosser al« die
kombinierten axialen Längen der Wände der Erhebungen 12
und Ik sein, so dass, wenn die Radien der Erhebungen
gleich und die Radien der TaILcden gleich sind, die Talbodenwände einander berühren, während ein Zwischenraum
zwischen einigen der Erhebungen oder allen Erhebungen
bleibt, Xn diesem Fall brauchen erfindung^gömüse nur die Radien der Talböden variiert zu werden, wie es in Pig· 3 veranschaulicht ist; um eine teleskopartige Bewegung der Talböden zu ermöglichen und dadurch die Länge der komprimierten Fader zu verkürzen. Bei anderen Auslegungen können difs kombinierten axialen Längen der Wände der Erhebungen 12 und Ik grosser als die kombinierten axialen Längen der Wände der Talböden i6 und 18 sein, so dass, wenn die Radien der Erhebungen gleich und die Radien der Talböden gleich sind, die Erhebungβwände aneinander anliegen, während
Zwischenraum zwischen einigen oder allen der Talböden
verbleibt. In diesem Fall brauchen erfindungsgemäss nur
die Radien der Erhebungswände variiert zu werden, wie es in Fig. k veranschaulicht ist, um eine teleakopartige Bewegung der Erhebungswände zu ermöglichen und dadurch die Länge der komprimierten Feder zu verkürzen« Die gleichen Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichon wie in Fig, I unter Hinzufügung eines nan und wbw in Fig. 3 bzw« k bezeichnet.
Die Feder gemäss irgendeiner der oben beschriebenen Ausführungsformen kann weiter modifiziert werden, indem entweder die Talbodenwand oder die Erhebungswand oder beide Μ'άη^ύ in eine gekrümmte oder im allgemeinen U-förmig«
Wand modifiziert werden, ohne dass die Funktionseigen-
schäften der Fed-sr beeinträchtigt werden. Die offenen Enden der gekrümmten Erhebung oder des gekrümmten Talbodens gehen in eine zugeordnete Seitenwand des Tales über. Diese Modifikationen e:.nd in don Figuren 5» 6 und 7 veranschaulicht, in denen gleiche Elemente wie in Fig. 1 mit den gleichen Bezugszeiohen unter Hinzufügung eines wc" für die in Fig. gezeigte Modifikation, eines wdM für die in Fig. 6 gezeigte Modifikation bzw. eines "e" für die in Fig, 7 gezeigte Modifikation bezeichnet sind. Die gekrümmten Talbodenwände sind mit den Bezvgpziffern 200 und 202 in Fig. bezeichnet, die gekrümmten Erhebungen sind mit den Bezujsziffem 300 und 302 in Fig. 6 bezeichnet, die gekrümmten Erhebungen sind durch die Bezugsziffern 3^ und 306 bezeichnet und die gekrümmten Täler sind durch die Bezugsziffern J08 und 310 in Fig. 7 bezeichnet.
Während die Seitenwände 20, 22, 2k und 26 als im allgemeinen planar bzw. eben im Querschnitt beschrieben worden sind, können sie geneigt bzw. gebogen odor konkav-ko.uvex sein, wie es in Fig. 8 gezeigt ist, in der die gleichen Elemente wie in Fig. 1 mit den gleichen Bezugszeichen unter Hinzufügung eines *fn bezeichnet sind« Jedes Paar von Seitenwänden 402 und kOk und 4o6 und 408, das mit einer gemeinsamen Erhebung verbunden ist, ist mit seinen konkaven Oberflächen zueinander gerichtet. Die Wände sind in einer solchen Weise abgeschrägt, dass eine Profilsehne bzw, Sehnenlinie "c", die die Kante mit grösssrem Durchmesser jeder Wand mit deren zugeordneten inneren Kante mit kleinerem Durchmesser verbindet, einen Winkel fy mit der Achse der Feder bildet, der zwischen 85° und 6o° variieren kann.
Federn aus Kunststoff bzw. mit verschieden weit von der Längsachse der Feder entfernten Bereichen sind aus den US-PS 3 118 659 und 3 305 227 bekannt.

Claims (15)

Ansprüche
1. Feder, insbesondere für Sessel oder Sofas, dadurch gekennzeichnet, dass sie zweiachsig verstreokt ist, dass ein hohler gevellter Mantel (1O) mit einer Vielzahl von ringförmigen Erhebungen (12,1^f) und ringförmigen Tälern (16,18), die jede der Erhebungen (12,14) von der anderen trennen, vorgesehen ist, dass eine erste Gruppe yon Talböden (16) so angeordnet 1st, dass diese sioh in einem ersten Abstand von der Längeachse der Feder (1O) befinden, dass eine zweite Gruppe von Talböden (18) so angeordnet ist, dass diese sich in einem zweiten Abstand von der Längsachse (A-A) der Feder (10) befinden, dass die Gruppen von Talböden (16,18) so angeordnet sind, dass ein Boden (16) einer Gruppe mit einem Boden (18) der anderen Gruppe alterniert, dass der erste Abstand um zumindest dio Wandstärke der Feder ax* den Taiböden grosser als der zweite Abstand ist, dass eine Vielzahl von Seitenwänden (20,22,24,26) für jedes Tal vorgesehen ist, dass jede Seitenwand eine im allgemeinen kegelstumpfförmige Gestalt aufweist, wobei deren Kante mit kleinerem Durchmesser integral mit einer Kante eines zugeordneten Talbodens und deren Kante mit grössorem Durohmesser integral mit einer Kante einer zugeordneten Erhebung verbunden ist, dass die Seitenwände (20,22,2^,20) Integral mit einer gemeinsamen Erhebung vorgesehen sind und voneinander diver-
und
gieren, dass die Dicke irgendeines Teile des Federmanteis (1O) atwa 2,3 mm (about 90 mils) nicht Übersteigt.
2. Feder nach Anspruch 1, dadurch gekeiinzeii clinet, dass eine erste Gruppe von Erhebungen (12) in einem dritten Abstand von der Längsanliae (A-A) der Feder (io) angeordnet ist, dass eine zweite Gruppe von Erhebungen ("Hf) in einem vierten Abstand von der Längsachse (A-A) der Feder (1O) angeordnet ist, dass die erste und zweite Gruppe von Erhebungen so angeordnet sind, daas eine Erhebung (12) einer Gruppe mit einer Erhebung 0*0 der anderen Gruppe alterniert, und dass der dritte Abstand grosser als der vierte Abstand ist.
3. Feder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet t dass alle Erhebungen (12»1 Ό im gleichen Abstand von der Längsachse (A-A) der Feder (10) angeordnet sind.
hm Feder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet t dass die Seitenwände (20,22,24,26) zwischen 60° und 85° in Bezug auf die Längsachse (A-A) der Feder (1O) geneigt sind.
5· Feder nach Anspruch kt dadurch gekennzeichnet, dass der Umsohreibungsradius der von der Federachse (A-A) am weitesten weggelegenen Erhebung 0Ό nicht mehr als das Dreifache des Umsehreibungsradius des der Achse (A-A) nächstgelegenen Talbodens (18) beträgt, und dass die Stärke der der Achse (A-A) nächstgelegenen Talbodenwand (ί8) nicht mehr als das 18-fache der Dicke der von der Achse (A-A) am weitesten weggelegenen Erhebung (1*O beträgt,
6. Feder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (20,22,2^,26) zwischen 60° und 85° in Bezug auf die Längsachse (A-A) der Feder (10) geneigt sind.
7. Feder naoh Anspruch1. 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Uraschreibungsradius der von der Federachse (A-A) am weitesten entfernten Erhebung 0*0 nicht mehr als das Dreifache des Umschreibungsradius des dar Achse
. und
(A-AJ nächstgelegenen Talbodens beträgt, dass die
Stärke der der Achse (A-A) nächstgelegenen Talbodenwand nicht mehr als das 18-fache der Stärke der von der Achse (A-A) am weitesten entfernten Erhebung (i'l) beträgt „
8. Feder nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der verschiedenen Umschreibungsradien (R,,r. ) der Talböden (16,18) nicht grosser als 1-1/2s1 ist,und dass das Verhältnis der verschiedenen Uaischreibungsradien (R fr ) der Erhebungen (12,14) nicht grosser als 1-1/2:1 ist.
9. Feder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (20,22,24,2b) im Querschnitt im allgemeinen eben sind.
10, Feder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (402,kOk,Uo6,^08) im Querschnitt im allgemeinen konkav-konvex sind, und das3 das mit einer gemeinsamen Erhebung (12,1k) verbundene Paar von Seitenwänden mit seinen konkaven Oberflächen zueinander gerichtet ist,
11. Feder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Talböden (16,18) und Erhebungen (12,1U) im Querschnitt eben und im allgemeinen parallel zu der Längsachse der Feder (lO) sind.
• ·
-12-
12, Feder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet t dass die Talböden (16 t18) und Erhebungen (12,14) im Querschnitt U-förmig sind und mit ihren offenen Enden in eine zugeordnete der Seitenwände übergehen,
13· Feder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus Polypropylen besteht.
14, Feder, insbesondere für Sessel oder Sofas, dadurch gekennzeichnet, dass si λ zweiaxial verstreckt ist, dass ^in hohler, gewellter Mantel (1O) mit einer Vielzahl von ringförmigen Erhebungen (12,14) und ringförmigen Tälern (16,18), die jede der Erhebungen von der anderen trennen, vorgesehen ist, dass eine erste Gruppe von Erhebungen (12) in einem ersten Abstand von der Längsachse (A-A) der Feder (1O) und eine zweite Gruppe von Erhebungen (ik) in einem zweiten Abstand von der Längsachse (A-A) der Feder (ΐθ) angeordnet ist, dass die Gruppen von Erhebungen so angeordnet sind, dass eine Erhebung (12) einer Gruppe mit einer Erhebung (Ik) der anderen Gruppe alterniert, daus der erste Abstand um zumindest die Wandstärke der Feder an den Erhebungen grosser als der zweite Abstand ist, dass eine Vielzahl von Seitenwänden (20,22,2^,26) für jedes Tal vorgesehen ist, dass jede Seitenwand einte im allgemeinen kegelstumpfförmige Gestalt aufweist, wobei die Kante mit kleinerem Durchmesser mit einer Kante eines zugeordneten Talbodensund die Kante mit grösserem
mit
Durchmesser einer Kante einer zugeordneten Erhebung integral vorgesehen ist, dass die Seitenwände (20,22, 2't,26), die integral mit einer gemeinsamen Erhebung (12,14) vorgesehen sind, voneinander divergieren, und
dass die Stärke irgendeines Teils des Federmantels etwa 2,3 rom (about 90 rails) nicht übersteigt,
15. Feder nach Ansprach i4, dadurch gekennzeichnet, dass die Böden (i6f18) der Täler im gleichen Abstand von der Längsachse (A-»a) der Feder (1O) angeordnet sind.
16, Feder nach Anspruch 14 oder I5» dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (20,22,24,26) zwischen 60 und in Bezug auf die Längsachse (A-A) der Feder geneigt sind β
17· Feder nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der ümschreibungsradius (R ) der von der Federachse am weitesten weggelegenen Erhebung (14) nicht mehr als das Dreifache des Umschreibungsradiuj (r, ) des der Achse nächst gelegenen Talbodens (l8.) beträgt, und dass die Stärke der der Achse nächstgelegenen Talbodenwand nicht mehr als das 18-fache der Stärke der von der Achse am weitesten entfernten Erhebung beträgt.
18, Feder nach einem der Ansprüche \k bis 17» dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmigen Erhebungen (304, 306) und die ringförmigen Täler (308,310) im Querschnitt U-förmig sind, und dass deren offene Enden in eine zugeordnete der Seitenwände (20,22,24,26) tibergehen.
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