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Die Erfindung betrifft ein Element mit einer wasserdichten Beschichtung.
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Das dort beschriebene Schaumstoffelement bildet insbesondere ein Polster oder Kissen für Möbel. Da die Beschichtung des Schaumstoffelements wasserdicht ausgebildet ist, kann das Schaumstoffelement für Möbel im Außenbereich eingesetzt werden.
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Die wasserdichte Beschichtung dieses Schaumstoffelements besteht im Wesentlichen aus einer Grundierung in Form einer mehrschichtigen Netzstruktur, wobei die Netze benachbarter Schichten gekreuzt zueinander verlaufen und die Netzstruktur das Schaumstoffelement umschließt und dabei die Poren an der Oberfläche des Schaumstoffelements vollständig abschließt, und einer wasserdichten Lackschicht auf der Grundierung, wobei der Lack der Lackschicht durch die Netzstruktur gegen ein Einsickern in das Schaumstoffelement gesichert ist.
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Eine gute Nachgiebigkeit des Schaumstoffelements und damit ein hoher Komfort der Polster und Kissen wird einerseits durch die Materialwahl des Schaumstoffs erhalten und andererseits durch eine geeignete Wahl der Dicke und des Materials der Beschichtung.
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Eine Weiterentwicklung derartiger Schaumstoffelemente ist in der
EP 2 386 399 A1 beschrieben. Dort sind in der wasserdichten Beschichtung des Schaumstoffelements kleine Löcher eingearbeitet, deren Größen so bemessen sind, dass die Wasserdichtheit des Schaumstoffelements erhalten bleibt, das heißt keine Wassertröpfchen durch die Löcher dringen können. Jedoch kann Luft in geringem Maß durch die Löcher treten, was den Vorteil mit sich bringt, dass sich im Schaumstoff keine Luftblasen bilden, die den optischen Gesamteindruck des Schaumstoffelements beeinträchtigen könnten.
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Nachteilig hierbei ist, dass, um eine Wasserdichtheit der Beschichtung zu erhalten, die Löcher sehr klein gewählt werden müssen. Obwohl sich die Löcher über die gesamte Oberfläche des Schaumstoffelements erstrecken können, wird daher über die Löcher nur ein geringer Gasaustausch ermöglicht. Damit können diese Löcher nur dazu genutzt werden, dass kleinere Lufteinschlüsse aus dem Schaumstoffelement entweichen können, wobei hierfür ein relativ langer Prozess der Luftausleitung erforderlich ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Element der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches bei einem einfachen konstruktiven Aufbau eine erhöhte Funktionalität aufweist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Die Erfindung betrifft ein Element mit einem Grundkörper bestehend aus einem Material, welches ausgebildet ist, Gas aufzunehmen, und einer den Grundkörper umhüllenden wasserdichten Beschichtung. In der wasserdichten Beschichtung sind eine oder mehrere Membranen gelagert, welche in einer Schließstellung einen gas- und flüssigkeitsdichten Abschluss bilden, und welche in einer Öffnungsstellung einen Gasaustausch zwischen dem Grundkörper und der Umgebung bewirken.
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Die erfindungsgemäßen Membranen erfüllen damit eine Doppelfunktion derart, dass sie in ihren Schließstellungen zusammen mit der wasserdichten Beschichtung das Element über seine gesamte Oberfläche wasserdicht kapseln, und andererseits in ihrer Öffnungsstellung für einen effizienten, insbesondere schnellen Gasaustausch zwischen Element und Umgebung sorgen.
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Das erfindungsgemäße Element kann somit in einer großen Anzahl von Applikationen eingesetzt werden.
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Insbesondere kann das erfindungsgemäße Element ein Polster- oder Auflageelement bilden.
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Dabei kann das Element allgemein als Polsterung, Auflage oder dergleichen von Personen genutzt werden, wobei die Personen auf dem Element sitzen, stehen oder liegen können oder auch auf andere Weise mit dem Element in Kontakt kommen können.
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Generell können die erfindungsgemäßen Elemente auch in industriellen Applikationen als Stoßschutz für Bauteile, Vorrichtungen und dergleichen eingesetzt werden. Insbesondere können die Elemente Bestandteile von Transporteinrichtungen oder dergleichen sein.
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Der Grundkörper weist insbesondere durch seine Eigenschaft Gas aufnehmen zu können, allgemein nachgiebige und damit federnde und elastische Eigenschaften auf.
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Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass diese Eigenschaften auch bei plötzlichen Stoß- oder Druckbelastungen auf das Element erhalten bleiben. Bei Einwirken einer solchen Belastung werden die Membranen selbsttätig in ihre Öffnungsstellung gebracht, so dass durch die nun offenen Membranen Gas, insbesondere Luft, aus dem Element schlagartig entweichen kann. Dadurch sind keine Luftpolster im Element vorhanden, die der Belastung einen Gegendruck entgegen setzen könnten, das heißt das Element reagiert mit hoher Nachgiebigkeit auf die Belastung und wirkt so stoßdämpfend.
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Nachdem die Belastung auf das Element wieder nachlässt, erfolgt über die noch in der Öffnungsstellung befindlichen Membranen selbsttätig ein Druckausgleich, das heißt Gas gelangt wieder in den Grundkörper und das Element kehrt wieder in seine Ausgangssituation zurück, so dass es bei weiteren Belastungen wieder in derselben Weise reagieren kann.
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Der Druckausgleich der Membranen kann dabei in beiden Richtungen erfolgen, so dass sowohl ein Überdruck als auch ein Unterdruck im Element über die Membranen abgebaut werden kann.
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Dabei ist die Funktionsweise derart, dass bei einer Mindest-Druckdifferenz zwischen Grundkörper und Umgebung die oder jede Membran selbsttätig von der Schließstellung in die Öffnungsstellung überführt ist, wobei insbesondere in der Umgebung Atmosphärendruck herrscht.
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Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Elements besteht darin, dass dessen gesamte Oberfläche wasserdicht abgeschlossen ist. Wesentlich hierbei ist, dass die oder jede Membran zu der wasserdichten Beschichtung eine Nahtstelle ausbildet, die selbst wasserdicht ist.
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Durch die wasserdichte Kapselung können die Elemente ohne weiteres im Außenbereich eingesetzt werden, wobei diese auch durch Regen oder Schneefall nicht beeinträchtigt werden. Weiterhin können die Elemente sogar mit Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, abgespritzt werden, um diese zu reinigen.
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Damit ergeben sich vielfältige Anwendungsmöglichkeiten für die erfindungsgemäßen Elemente.
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Insbesondere kann das erfindungsgemäße Element ein Polster- oder Auflageelement eines Möbels, insbesondere eines Sessels, eines Stuhls oder einer Liege bilden.
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Derartige Möbel können dauerhaft im Außenbereich, beispielsweise auf Terrassen oder in Gartenanlagen von Gebäuden wie Privathäusern, Hotels und dergleichen, aufgestellt und genutzt werden.
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Generell ist ein weiteres Anwendungsfeld der erfindungsgemäßen Elemente der Bereich der Medizintechnik. Insbesondere bei Liegen oder Sitzen für Patienten ist es erforderlich, diese regelmäßig, oftmals täglich zu desinfizieren, wobei diese hierzu mit entsprechenden Flüssigkeiten abgespritzt werden. Diese Anforderungen können mit den erfindungsgemäßen Elementen ohne weiteres erfüllt werden.
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Besonders vorteilhaft können Liegen und Sitze in Krankenwagen mit den erfindungsgemäßen Elementen ausgestattet werden. Bei Fahrten mit Krankenwagen besteht eine wesentliche Anforderung darin, die transportierten Patienten möglichst ruhig zu lagern. Dies ist aufgrund der während der Fahrt auftretenden Beschleunigungen jedoch nur schwierig zu gewährleisten.
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Da jedoch die erfindungsgemäßen Elemente über die Membranen selbsttätig einen Druckausgleich bewirken, können auftretende Stoßbelastungen mit den Elementen stark abgedämpft werden, so dass der Patient ruhig gelagert ist.
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Generell können die stoßdämpfenden Eigenschaften der erfindungsgemäßen Elemente ausgenutzt werden, um daraus Matten oder auch Wand-, Decken- oder Bodenelemente eines Raumes auszubilden.
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Derartige Elemente können auch in weiteren Bereichen, insbesondere auch im Sport- oder Freizeitbereich, eingesetzt werden.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist bei dem erfindungsgemäßen Element die oder jede Membran von einem Formteil bestehend aus EPDM (Etylen-Propylen-Dien-Kautschuk) oder Silikon gebildet.
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Derartige Formteile können einfach und kostengünstig in Form von Spritzgussteilen hergestellt werden.
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Vorteilhaft weist jede Membran wenigstens einen Schlitz auf, welcher in der Schließstellung dicht geschlossen ist und welcher in der Öffnungsstellung aufklafft, wobei jede Membran zwei gekreuzte Schlitze aufweist.
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Die Schlitze bilden konstruktiv einfache Mittel, über welche ein effizienter Druckausgleich erfolgen kann.
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Vorteilhaft weist die Membran im Bereich des oder der Schlitze eine reduzierte Wandstärke auf.
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Durch die reduzierte Wandstärke wird ein selbsttätiges Aufklaffen der Schlitze zur Durchführung des Druckausgleichs erleichtert.
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Die Membranen sind bevorzugt sehr klein im Verhältnis zu den Abmessungen des Elements selbst, wobei vorteilhaft die oder jede Membran kreisscheibenförmig ausgebildet ist.
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Besonders vorteilhaft liegt der Durchmesser der oder jeder Membran im cm-Bereich.
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Derartige Schaumstoffelemente können Gas, insbesondere Luft, gut speichern und weisen zudem intrinsisch eine hohe Nachgiebigkeit auf. Prinzipiell kann der Grundkörper auch aus Geflechten oder Schichtkörpern bestehen, wobei sich hier insbesondere textile Materialien eignen. Weiterhin kann der Grundkörper aus Filz oder watteartigen Materialien bestehen. Auch ist es möglich, dass der Grundkörper aus einer Kombination der vorgenannten Materialien besteht.
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Weiterhin vorteilhaft besteht die wasserdichte Beschichtung aus wenigstens einer Kunststoffschicht.
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Dabei liegt die Dicke der wasserdichten Beschichtung im Bereich von etwa 1 mm.
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Bevorzugt liegt also die Dicke der wasserdichten Beschichtung in einem Bereich von etwa 0,5 mm bis 2 mm, besonders vorteilhaft bei 1 mm.
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Je nach Anwendung kann die Dicke der Beschichtung auch erheblich größer oder kleiner sein.
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Die Kunststoffschicht ist insbesondere entsprechend der in
DE 10 2008 053 253 B4 beschriebenen wasserdichten Beschichtung ausgebildet.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
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1: Schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Elements.
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2: Schnittdarstellung des Elements gemäß 1.
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3: Schnittdarstellung eines Ausschnitts des Elements gemäß 1 mit einer Membran.
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4: Einzeldarstellung der Membran gemäß 3 in einer Draufsicht.
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5: Membran gemäß 4 in einer Öffnungsstellung.
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1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Elements 1. Das im Wesentlichen quaderförmige Element 1 bildet im vorliegenden Fall ein Polsterelement für ein Möbel, wie einen Stuhl oder eine Liege.
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2 zeigt eine Schnittdarstellung des Elements 1 längs der in 1 mit A gekennzeichneten Linie. Wie aus 2 ersichtlich, weist das Element 1 einen Grundkörper 2 mit einer wasserdichten Beschichtung 3 auf. Der Grundkörper 2 besteht allgemein aus einem nachgiebigen, elastischen Material, das Luft aufnehmen kann. Im vorliegenden Fall besteht der Grundkörper 2 aus Schaumstoff.
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Die sich im Wesentlichen über die gesamte Oberfläche des Grundkörpers
2 erstreckende wasserdichte Beschichtung
3 besteht aus einer oder mehreren Kunststoffschichten. Im vorliegenden Fall entspricht die Kunststoffschicht der in
DE 10 2008 053 253 B4 beschriebenen wasserdichten Beschichtung
3. Die wasserdichte Beschichtung
3 des Elements
1 weist eine gleichförmige Dicke auf, die zumindest näherungsweise 1 mm beträgt.
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Zur Gewährleistung eines Druckausgleichs und Luftaustauschs des Elements 1 gegenüber der Umgebung, das heißt gegenüber Atmosphärendruck, ist an einer Seitenwand des Elements 1 eine Mehrfachanordnung von Membranen 4 vorgesehen. Im vorliegenden Fall ist eine Linearanordnung von identisch ausgebildeten, kreisscheibenförmigen Membranen 4 vorgesehen. Jede Membran 4 besteht aus einem Formteil aus einem wasserdichten Kunststoff wie EPDM oder aus Silikon. Der Durchmesser jeder Membran 4 beträgt wenige cm.
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Jede dieser Membranen 4 ist wie in 3 dargestellt in die wasserdichte Beschichtung 3 eingebunden. Wie aus 3 ersichtlich, weist die Membran 4 im Zentrum eine größere Höhe als im Randbereich 4a auf, so dass der zentrale Bereich 4b der Membran 4 vom Randbereich 4a durch eine Stufe abgesetzt ist.
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Die wasserdichte Beschichtung 3 ist bis an den seitlichen Rand der Membran 4 herangeführt, so dass die wasserdichte Beschichtung 3 auch auf dem Randbereich 4a der Membran 4 aufliegt (3). Dadurch wird eine stabile, wasserdichte Nachtstelle zwischen Membran 4 und wasserdichter Beschichtung 3 erhalten.
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An der dem Grundkörper 2 zugewandten Unterseite weist die Membran 4 eine Ausnehmung 4c auf, welche die Form eines Kugelsegments aufweist.
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Durch diese Ausnehmung 4c weist der zentrale Bereich 4b der Membran 4 in seiner Mitte eine stark reduzierte Wandstärke auf. In diesem Bereich sind zwei identisch ausgebildete Schlitze vorgesehen, die die komplette Membran 4 durchsetzen.
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Wie die Draufsicht von 4 zeigt, sind die Schlitze identisch ausgebildet und verlaufen jeweils längs einer Geraden. Die Schlitze verlaufen dabei im rechten Winkel zueinander und schneiden sich in ihren Zentren.
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4 zeigt die Membran 4 mit den Schlitzen in deren Schließstellung. In der Schließstellung liegen die die Schlitze begrenzenden Randmaterialien der Membran 4 dicht aneinander an und drücken so die Schlitze zusammen, so dass diese gas- und flüssigkeitsdicht abgeschlossen sind.
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5 zeigt die Membran 4 mit den Schlitzen in ihrer Öffnungsstellung. In dieser Öffnungsstellung klaffen die Schlitze auf, so dass über die Schlitze ein Gasaustausch erfolgen kann.
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Im Normalzustand, das heißt wenn keine Stoßbelastungen auf das Element 1 einwirken oder wenn keine nennenswerte Druckdifferenzen zwischen dem Innenraum des Elements 1 und der bei Atmosphärendruck liegenden Umgebung vorhanden sind, befinden sich alle Membranen 4 des Elements 1 in ihrer Schließstellung. Damit bilden die Membranen 4 mit der wasserdichten Beschichtung 3 zusammen eine völlig geschlossene wasser- und auch luftdichte Umhüllung des Elements 1.
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Bei einer Stoßbelastung oder bei Auftreten einer erhöhten Druckdifferenz zwischen dem Innenraum des Elements 1 und der Umgebung werden die Membranen 4 selbsttätig von der Schließstellung in die Öffnungsstellung überführt, das heißt die Schlitze klaffen schlagartig auf, so dass über diese ein Luftaustausch erfolgen kann.
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Erfolgt beispielsweise von außen ein starker Stoß auf das Element 1, so öffnen sich die Schlitze nahezu verzögerungsfrei und im Grundkörper 2 vorhandene Luft kann über diese Schlitze schlagartig entweichen. Damit sind im Grundkörper 2 keine Luftpolster vorhanden, die gegen den Stoß einen Gegendruck aufbauen. Das Element 1 reagiert somit weich und nachgiebig, das heißt stoßdämpfend auf den Stoß.
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Damit kann beispielsweise bei einem Einsatz des Elements 1 als Polster eines Sitzes in einem Kraftfahrzeug bei stark auftretenden Beschleunigungen, insbesondere bei Unfällen, eine stark stoßdämpfende Wirkung erzielt werden. Derartige Polster können somit insbesondere bei Krankentransporten in Krankenwagen eine erhebliche Sicherheitsfunktion für die transportierten Patienten erfüllen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Element
- 2
- Grundkörper
- 3
- wasserdichte Beschichtung
- 4
- Membran
- 4a
- Randbereich
- 4b
- zentraler Bereich
- 4c
- Ausnehmung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008053253 B4 [0002, 0044, 0053]
- EP 2386399 A1 [0006]
