DE2048593C2

DE2048593C2 - Mechanische Stützvorrichtung, insbesondere zum Abstützen des menschlichen Körpers

Info

Publication number: DE2048593C2
Application number: DE2048593A
Authority: DE
Inventors: Donald Ernest Woolwich Me. Lipfert
Original assignee: DERES DEVELOPMENT CORP GREENWICH CONN US
Current assignee: DERES DEVELOPMENT CORP GREENWICH CONN US
Priority date: 1969-10-04
Filing date: 1970-10-02
Publication date: 1984-09-06
Also published as: NL7014470A; SU427501A3; FR2064944A5; CH530778A; NL165927B; US3790150A; US4283864A; US4033567A; DE2048593A1; SE378986B; DK132644B; DK132644C; BE757025A; CA961827A; NL165927C; GB1321826A

Description

Die Erfindung betrifft eine mechanische Stützvorrichtung, insbesondere zum Abstützen des menschlichen Körpers, mit einer verlagerbaren Stützfläche, die eine Vielzahl von Lastaufnahmemittel mit relativ kleiner Oberfläche aufweist, wobei die Lastaufnahmemittel jeweils an den Enden zweiarmiger Hebel einer ersten Gruppe von Hebelanordnungen angelenkt sind, die in ihrem Drehpunkt ihrerseits jeweils an einem Ende eines zweiarmigen Hebels wenigstens einer zweiten Gruppe von Hebelanordnungen abgestützt sind, derart, daß bei einer Verlagerung eines Lastaufnahmemittel eine Verlagerung eines anderen Lastaufnahmemittels in einer im wesentlichen entgegengesetzten Richtung bewirkt wird. Eine Stützvorrichtung dieser Art in Form einer Liege ist beispielsweise aus der DE-AS 12 59 067 bekannt.

Für verschiedenartige Anwendungszwecke ist eine möglichst gleichmäßige flächenmäßige Abstützung verteilter Lasten unterschiedlicher Formgebung, insbesondere auch mit hervorstehenden Teilen oder Vorsprüngen, erwünscht, wobei zudem unabhängig von der jeweiligen Form und Kontur und auch für kompliziertere und/ oder wechselnde Formkonturen die an den Stützstellen auftretenden Stützkräfte bzw. Flächendrucke möglichst gleichförmig sein sollten.

Besonders akut ist dieses Problem bei Liegen bzw. Matratzen oder Betten für bettlägerige Patienten, die bei Bettlägerigkeit über längere Zeit eine Überempfindlichkeit für auf bestimmte Körper- und Hautstellen wirkende Druckkräfte entwickeln. In Betten herkömmlicher Art besteht bei Bettlägerigkeit über längere Zeiträume die Gefahr, daß die Hauptstützlast in bestimmten hervortretenden Körperstellen übertragen wird und dort relativ jo hohe Flächendrücke auftreten, mit der entsprechenden Gefahr des Wundliegens.

Eine sehr vorteilhafte, über eine maximale Fläche gleichmäßig verteilte Abstützung mit unabhängig von der Kontur des abzustützenden Körpers praktisch gleichbleibender spezifischer Flächenbelastung läßt sich mit sogenannten Flüssigkeitsbetten bzw. -matratzen erreichen, bei welchen ein in einer dichtschließenden Umhüllung eingeschlossenes Strömungsmittel, insbesondere eine Flüssigkeit wie beispielsweise Wasser, aufgrund der allseitig-gleichmäßigen Druckfortpflanzung in dem Strömungsmittel den erwünschten Ausgleich der Flächenbelastungen in den verschiedenen Abstützbereichen gewährleistet. Diese hinsichtlich der erzielten Stützwirkung an sich vorteilhaften Flüssigkeitsbetten bzw. -matratzen haben jedoch den Nachteil des hohen Gewichts der Stützflüssigkeit, das seinerseits eine sehr schwere, sperrige und zudem teure Rahmen- bzw. Traggerüst-Konstruktion erforderlich macht; die Behälterhülle für die Stützflüssigkeit muß einerseits einen vollkommen dichten Abschluß gewährleisten und soll andererseits die erforderliche nachgiebige Beweglichkeit besitzen, um die flächigausgleichende Stützwirkung der Stützflüssigkeit möglichst zur Geltung zu bringen; für die praktische Durchführung sind Vorrichtungen zum Einfüllen, Entleeren bzw. Umfüllen, zur Temperaturhaltung und zur Sterilisierung der Stützflüssigkeit erforderlich; die Aufstellung und Verlegung derartiger Flüssigkeitsbetten ist mit einem hohen Arbeits- und Kostenaufwand verbunden. Insgesamt haben sich derartige Liegen bzw. Betten mit Stützflüssigkeit als in Anschaffung und Unterhalt sehr teure, zudem komplizierte und störanfällige Vorrichtungen erwiesen und sich deshalb in der Praxis nicht durchsetzen können.

Man hat daher auch bereits versucht, die an sich vorteilhaften Stützeigenschaften der Flüssigkeitsmatratzen bzw. -liegen zur Vermeidung der vorstehend erwähnten schwerwiegenden Nachteile mit mechanischen Stützvorrichtungen der eingangs genannten Art anzunähern, bei welchen die äußeren Lastaufnahmemittel die Stütz- so kräf te über ein Hebelsystem auf ein stationäres Traggestell übertragen.

Aus der eingangs bereits erwähnten DE-AS 12 59 067 ist eine nach diesem Prinzip aufgebaute Liege bekannt, welche parallel nebeneinander angeordnete, sich im wesentlichen über die Liegenbreite erstreckende starre rahmenartige Stützelemente aufweist, die in Richtung der Körperlast führbar und in jeder Lage mit einer gleichgroßen Belastung dadurch beaufschlagbar sind, daß jeweils je zwei Stützelemente an waagebalkenartigen zweiarmigen Hebeln abgestützt sind, diese Hebel wiederum paarweise in Hebeln einer weiteren Hebelanordnung, diese ebenfalls paarweise in Hebeh einer noch weiteren Hebelanordnung gelagert sind, wobei die einander und den Stützelementen zugeordneten Hebel gemeinsam in einer Lagerung eines gemeinsamen abschließenden Hebels abgestützt sind. Die waagebalkenartig mittels Schneidlagern in Verbindung stehenden wirkungsmäßig aufeinanderfolgenden Hebelsysteme sind dabei in einer Ebene, beispielsweise in der Mittelebene der Liege, oder in zwei zur Mittelebene parallelen Ebenen entlang den Seitenrändern der Liege, angeordnet. Abgesehen davon, daß in Richtung quer zur Längsuehsc der Liege, d. h. also in Breitenrichtung, keinerlei nachgiebiger Ausgleich der Stützverlagcrung vorgesehen ist, die Stützelemente vielmehr in der erwähnten Weise als sich quer über die Breite erstreckende starre Rahmen ausgebildet sind, weist vor allem das Hebelsystem der bekannten Vorrichtung aus in sich starren, miteinander waagebalkenartig über Schneidlager in Verbin- b5 dung stehenden Hebeln in sich keinerlei elastische Fedcrungscharakieristik auf. Dies hat nicht nur ein von dem Benutzer unangenehm empfundenes Ansprechverhalten zur Folge; vor allem ist bei einer derartigen Ausbildung keine Vorkehrung dagegen getroffen, daß die Stützvorrichtung unter der Belastung hart durchschlägt, insbeson-

dere bei örtlich stark ungleicher Belastung innerhalb der gesamten Stützfläche, etwa beim Hinlegen eines Patienten auf die Liege oder Aufsetzen oder bei anderweitigen größeren Verlagerungen. Dieser Nachteil eines für den Benutzer unangenehmen Ansprechverhaltens wird noch dadurch verstärkt, daß bei der bekannten Anordnung die Lastaufnahme-Mittel auf der eisten Hebelgruppe und die Hebelgruppen untereinander jeweils nur mittels reiner Schneidlager abgestützt sind, welche ausschließlich Druckkräfte, jedoch keine Zugkräfte oder Biege- und Torsionsmomente übertragen oder erzeugen können, so daß also auch nicht etwa durch die Materialeigenelastizität der Verbindungsstellen zwischen den verschiedenen Hebelgruppen eine das Ansprechverhalten verbessernde innere Hemmung erzeugt wird.

Ähnliches gilt auch für eine aus der US-Patentschrift Jl 55 249 bekannte mechanische Stützvorrichtung zum Abstützen eines Bootskörpers auf einem Bootsanhänger. Zur Abstützung und Halterung des Bootskörpers unter Anpassung an unterschiedliche Bootskörperkonfigurationen sind bei dieser bekannten Vorrichtung an den Längsträgern des Bootsanhängers ebenfalls in Längsrichtung verlaufende zweiarmige Hebel angelenkt, welche an ihren Enden Drehpunkte für mit ihnen formschlüssig verbundene querverlaufende zweiarmige Hebel bilden, an deren Enden ihrerseits als Lastaufnahmemittel dienende Rollensätze zur Anlage gegen den Bootskörper angeordnet sind. Bei dieser bekannten Anordnung sind somit zwar die die Rollensätze tragenden querverlaufenden Schwenkhebel mit den sie am Booiswagengcsieii abstützenden Längs-Schwenkhebein nicht nur durch Schneidlager, sondern durch formschlüssigen Eingriff verbunden, wobei für diesen Formschluß ein verhältnismäßig straffer Reibungseingriff zur Herabsetzung der inneren Beweglichkeit des Hebelsystems beim Aufziehen des Bootskörpers auf den Bootswagen und zur Dämpfung von Schwingungsbewegungen des Bootskörpers während der Fahrt vorgeschlagen ist. Jedoch ist auch bei dieser bekannten Vorrichtung keinerlei innere Federung vorgesehen, so daß sie, wenn man sie auf die Ausbildung einer Liege übertragen wollte, mit den gleichen Nachteilen wie die zuvor beschriebene bekannte Anordnung nach der DE-AS 12 59 067, nämlich unangenehmes unnatürliches Ansprechverhalten und Durchschlagsgefahr, behaftet wäre.
Der Erfindung liegt daher als Aufgabe die Schaffung einer mechanischen Stützvorrichtung der eingangs genannten Art zugrunde, die sich insbesondere zum Abstützen des menschlichen Körpers eignet und — bei Aufrechterhaltung des Prinzips der gegenläufig relativen Einwirkung der einzelnen Lastaufnahmemittel aufeinander — ein natürlicheres, vom Benutzer angenehm empfundenes Ansprcchverhalten vermittelt, unter Vermeidung der Gefahr des harten Durch- bzw. Aufschiagens der Stützvorrichtung, insbesondere bei vorübergehend örtlich stark ungleicher Belastung innerhalb der gesamten Stützfläche, etwa beim Hinlegen oder Aufsetzen des Patienten oder anderweitigen größeren Verlagerungen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer mechanischen Stützvorrichtung gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Abstützungen der Hebel der einzelnen Gruppen von Hebelanordnungen untereinander als Torsionsfeder-Verbindungen ausgebildet sind, welche der Drehbewegung der Hebel der jeweils abgestützten Hebelgruppe um ihre Drehpunkte entgegenwirken.

Nach vorteilhaften Ausgestaltungen kann dabei vorgesehen sein, daß die Hebel wenigstens im Bereich der Torsionsfeder-Verbindungen aus einem federnd-elastischen Material bestehen oder daß die Torsionsfeder-Verbindungen als elastische Torsionsbuchse ausgebildet sind.

Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Ausbildung der Verbindungen zwischen den Hebeln wirkungsmäßig aufeinanderfolgender Hebelanordnungen mit einer Torsionscharakteristik wird ein abgestuft-federndes Ansprechverhalten der Gesamtanordnung gewährleistet, das vom Benutzer im Vergleich zu den instabil wirkenden bekannten Anordnungen angenehm empfunden wird: gleichzeitig wird einem besonders unangenehmen harten Durchschlagen der Stützvorrichtung, insbesondere bei vorübergehenden starken Belastungsänderungen (Hinlegen, Aufsetzen, Verlagerungen) zuverlässig und wirksam begegnet. Im einzelnen wird die bei relativ stärkerer Belastung eines Lastaufnahmemittcls oder einer Gruppe von Lastaufnahmemitteln gegenüber anderen auftretende Verlagerung dieses bzw. dieser Lastaufnahmemittel(s) und der sie abstützenden Hebel zu einem Teil durch die Torsion in den Verbindungen miteinander zusammenwirkender aufeinanderfolgender Hebelanordnungen aufgenommen, wobei durch entsprechende Ausbildung der Torsionscharakteristik mit relativ niedrigem Torsionswiderstand im Anfangsbereich (d. h. für den Anfangsteil der Verlagerungsverstellung und der entsprechenden Verdrehung in den Hebelverbindungen) eine rasche nachgiebig-ausgleichende Anpassung an die Belastung unter Vermeidung örtlicher Spitzen der Stützreaktionskräfte gewährleistet werden kann, während für größere Auslenkungen der Torsionswiderstand entsprechend zunehmen kann bis die Gesamtlast schließlich durch die allgemeine Biegesteifigkeit des Hebelsystems übertragen und aufgenommen wird, ohne daß es zum Durchschlagen bzw. Aufsetzen der Abstützvorrichtung an dem Traggestell kommt.

Nach besonders vorteilhaften Ausgestaltungen kann vorgesehen sein, daß sämtliche, die gesamte Stützfläche bildenden Lastaufnahmemittel über ein mehrstufiges geästartig verzweigtes System von Hebelanordnungen mit einem einen fixen Abstützpunkt bildenden gemeinsamen Stammteil verbunden sind. Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, daß jeweils die Schwenkebenen der Hebel von wirkungsmäßig unmittelbar aufeinanderfolgenden Gruppen von Hebelanordnungen miteinander einen Winkel, vorzugsweise einen rechten Winkel, bilden.

Nach besonders vorteilhaften Ausgestaltungen kann vorgesehen sein, daß die Hebel wenigstens eines Teils der Hebelanordnungsgruppen ganz aus einem federnd-elastischen Kunststoffmaterial, vorzugsweise einem Polyurethanmaterial, bestehen und als zusammenhängend-einstückiges Kunststoff-Formteil ausgebildet sind, während die Hebel wenigstens eines Teils der Hebelanordnungsgruppen starr ausgebildet und mittels Torsionsbuchsen, miteinander verbunden sind. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist dabei vorgesehen, daß die äußeren, wirkungsmäßig den Lastaufnahmemiiteln näher gelegenen Hebelanordnungs-

B") gruppen aus federnd-elastischem Kunststoffmaterial, die inneren, wirkungsmäßig dem bzw. den jeweiligen Abstützpunkt(en) näher gelegenen Hebelanordnungsgruppen starr ausgebildet und mittels Torsionsbuchsen verbunden sind.

Die erfindungsgemäße Stützvorrichtung eignet sich aufgrund ihrer besonderen vorteilhaften Eigenschaften

besonders zur Anwendung und Ausbildung als Liege sowie als Sitz- und/oder Rückenlehnfläche eines Sitzmöbels. Jedoch ist die Erfindung nicht auf dieses bevorzugte Anwendungsgebiet beschränkt, sondern mit Vorteilen auch für anderweitige Abstülzungsaufgaben anwendbar, beispielsweise in Ausbildung und Anwendung als Rad zur Abstützung einer Radnabe bzw. Radachse oder zur Abstützung und Halterung eines Gegenstandes in einem Verpackungsbehälter sowie beispielsweise auch als Sohlenelement zur Abstützung eines Fußes in einem Schuh. j Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt Fig. 1 in perspektivischer Darstellung eine Ausführungsform, wobei Teile weggeschnitten sind und ein Ausschnitt vergrößert und auseinanderge/.ogen perspektivisch dargestellt ist, F i g. 2 die Anordnung aus F i g. 1 in schematischer Draufsicht unter Fortlassung des unteren Teils der Ansicht, F i g. 3 in schematischer Draufsicht eine vergrößerte Detailansicht des linken, oberen Teils von F i g. 2,

Fig. 4 eine vergrößerte Teilschnittansicht im Schnitt nach Fig. 1, wobei Teile weggeschnitten sind und die Vorrichtung eine in F i g. 1 nicht gezeigte Last trägt,

F i g. 5 in stark vergrößerter Seitenansicht den in F i g. 3 dargestellten Teil der Vorrichtung, F i g. 6 in stark vergrößerter Stirnansicht den in F i g. 3 gezeigten Teil der Vorrichtung,

F i g. 7 in stark vergrößerter, teils geschnittener perspektivischer Teildarstellung ein Detail der Torsionsfeder-Verbindung,

F i g. 8 in Draufsicht in teilweise weggebrochener Darstellung einen Teil der Abdeckung einer Stützvorrichlung,

Fig. 9 eine Schnittansicht mit Schnitt längs der Linie 9-9 in Fig. 8,

Fig. 10 eine Schnittansicht mitSchnitt längs der Linie 10-10 in Fig. 8, :o

Fig. 11 in etwas vergrößerter Schnittansichi ähnlicher Art wie Fig. 9 eine weitere Ausführungsform einer Abdeckung für eine Stützvorrichtung,

Fig. 12 in Schnittansicht ähnlicher Art wie Fig. 11 eine weitere Ausführungsform einer Abdeckung für eine Stützvorrichtung,

Fig. 13 in stark vergrößerter perspektivischer Ansicht eine Ausführungsform beweglicher Lastaufnahinemittel für die Stützvorrichtung,

Fig. 14 in Fig. 13 entsprechender perspektivischer Darstellung eine andere Ausführungsform eines Lastaufnahmemittels,

Fig. 15 in ebenfalls Fig. 13 entsprechender perspektivischer Ansicht eine weitere Ausführungsform beweglieher Lastaufnahmemittel, Fi g. 16 in perspektivischer Darstellung eine weitere Ausführungsform einer Stützvorrichtung, Fig. 17 in perspektivischer Darstellung eine weitere Ausführungsform der Stützvorrichtung, Fig. 18 in teilweise geschnittener perspektivischer Ansicht ein Detail der Vorrichtung nach Fig. 17 in stark vergrößertem Maßstab,

Fig. 19 in stark vergrößerter perspektivischer Darstellung ein Detail der Vorrichtung nach F i g. 17, F i g. 20 in schematischer Seitenansicht eine weitere Ausführungsform der Stützvorrichtung, Fig. 21 in teilweise geschnittener Seitenansicht einen Teil der Vorrichtung nach Fig. 20 im Zustand der Benutzung, wobei Teile weggebrochen sind,

F i g. 22 in stark vergrößerter perspektivischer Ansicht ein Detail der Vorrichtung nach F i g. 20, F i g. 23 in Längsschnittansicht eine weitere Ausführungsform der Stützvorrichtung, 4u

F i g. 24 in teilweise geschnittener Seitenansicht eine weitere Ausführungsform der Stützvorrichtung, F i g. 25 in teilweise geschnittener Seitenansicht noch eine weitere Ausführungsform der Stützvorrichtung. Die in Fig. 1 gezeigte, als Matratze 20 ausgebildete mechanische Stützvorrichtung umfaßt einen Hauptrahmen 22 in Form einer einem Baum ähnelnden Konstruktion mit Abstützpunkte bildenden Stammteilen 24 und mehreren beweglichen Lastaufnahmemitteln 26. Die beweglichen Lastaufnahmemittel 26 werden von Hebeln des Hauptrahmens 22 getragen, die Gruppen von Hebelanordnungcr bilden. Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 sind sowohl die Hebel als auch die Gruppen von Hebclanordnungen mit den Buchstaben A bis K bezeichnet. Diejenigen der sich verzweigenden Hebel A bis K welche jeweils in der gleichen Höhe angeordnet sind, sind abgesehen von ihrer Anordnung gegenüber dem Stammteil 24 im wesentlichen von gleicher Konstruktion. Dies geht auch aus der folgenden Beschreibung an Hand der Zeichnungen hervor. Die Beschreibung eines sich verzweigenden Hebels und seiner Teile gilt somit in gleicher Weise auch für jeden anderen in der gleichen Höhe angeordneten, sich verzweigenden Hebel. Der unterste sich verzweigende Hebel K umfaßt zwei Zweige 28 und 30. Die einander benachbarten inneren Enden der Zweige 28, 30 des Hebels K sind in F i g. 1 mit 32 bezeichnet. Die äußeren Enden der beiden Zweige 28, 30 tragen in F i g. 1 die Bezeichnungen 34 und 36. Die beiden Zweige 28 und 30 des Hebels K sind so angeordnet, daß sie mit ihren inneren Enden 32 eine Lagerungszone bilden. Die inneren Enden 32 sind mit einer Torsionsslange 38 versehen, die mit den Enden 32 durch Verschweißen oder auf andere Weise starr verbunden ist. Die Torsionsstange 38 arbeitet mit Torsionsbuchsen 40 zusammen, um den sich verzweigenden Hebel K mit dem Stammteil 24 an der den beiden inneren Enden 32 der Zweige 28,30 gebildeten Lagerungszone zu verbinden.

Die Torsionsbuchse 40 ist auch in F i g. 7 dargestellt; es sei bemerkt daß die Bezugszahl 40 jeweils eine Buchse mit einer Torsionsfeder-Verbindung bezeichnet wie sie nicht nur zwischen dem Stammteil 24 und dem sich verzweigenden Hebel K vorgesehen sind, sondern auch an den Verbindungsstellen zwischen den Hebeln K und /, zwischen den Hebeln / und /. zwischen den Hebeln / und H, zwischen den Hebeln H und G sowie zwischen jedem Hebel G und einem Tragstück 90'(Fig.5), das eine Verbindung zu einem sich verzweigenden Hebel F herstellt Somit zeigt die Bezugszahl 40 überall dort wo sie in den Figuren erscheint, an. daß innerhalb der jeweils genannten Hebelgruppe eine Buchse 40 vorgesehen ist

In Fig.7 erkennt man eine Torsionsstange 38, die mit einem Hebel G und einer Buchse 40 verbunden ist, welche in das benachbarte Ende eines Hebels H eingebaut ist. Es ist ein Lager 42 vorgesehen, um das einem

Lagerzapfen ähnelnde Ende 44 der Torsionsstange 38 aufzunehmen, und eine Torsionsbuchse 46 ist sowohl mit der Innenwand 48 des Hebels H als auch mit der Außenfläche der Torsionsstange 38 verbunden. Bei dem Material der Torsionsbuchse 46 kann es sich um ein Material mit einem hohen Wert des Verhältnisses zwischen der Festigkeit und dem Elastizitätsmodul handeln, z. B. um Urethan oder ein Material mit ähnlichen Eigenschaften. Die Torsionsbuchse 46, die mit der Innenfläche des Stammteiies 24 oder der Innenfläche eines beliebigen der erwähnten Hebel A — K verbunden ist, in den sie eingebaut ist, und die außerdem mit der zugehörigen Torsionsstange 38 verbunden ist, setzt somit jeder Drehung der Torsionsstangc 38 einen elastischen Widerstand entgegen, so daß sich ein Drehmoment aufbaut, wenn eine Last auf eines der äußeren Enden 34 und 36 der Hebel K oder auf beide Enden aufgebracht wird. Hierdurch erhalten die sich verzweigenden Hebel ein Federungsvermögen, auf dessen Bedeutung im folgenden näher eingegangen wird.

Geht man von dem Stammteil 24 nach Fig. 1 aus, erkennt man somit, daß zwischen diesem Stammteil 24 und der Lagerungszone des sich verzweigenden Hebels K eine Verbindung vorhanden ist, die durch eine Torsionsstange 38 und eine Buchse 40 gebildet wird. Der sich verzweigende Hebel K ist seinerseits an seinen äußeren Enden 34 und 36 mit Lagerungszonen 49 von sich verzweigenden Hebeln / verbunden, von denen jeder einen Zweig 50 und einen Zweig 52 umfaßt. Die sich verzweigenden Hebel / sind ihrerseits an ihren Enden 54 und 56 mit Lagerungszonen. 58 von sich verzweigenden Hebeln /verbunden, von denen jeder einen Zweig 60 und einen Zweig 62 umfaßt. Die sich verzweigenden Hebel / sind wiederum an ihren Enden 64 und 66 mit Lagerungszonen 68 von sich verzweigenden Hebeln H verbunden, von denen jeder einen Zweig 70 und einen Zweig 72 umfaßt. Die sich verzweigenden Hebel Hsind an ihren Enden 74 und 76 mit Lagerungszonen 78 von sich verzweigenden Hebeln C verbunden, von denen jeder einen Zweig 80 und einen Zweig 82 umfaßt. Die sich verzweigenden Hebel G sind weiter an ihren Enden 84 und 88 mit Tragstücken 90 (Fig. 5 und 6) verbunden, die in den Lagerungszonen 92 von sich verzweigenden Hebeln Fangeordnet sind, von denen jeder einen Zweig 94 und einen Zweig 96 umfaßt. Jede der Verbindungen zwischen den Enden der sich verzweigenden Hebel G bis K und den Lagerungszonen 49,58,68, 78,92 der nächstfolgenden Zweige 50, 52; 60, 62; 70, 72; 80,82; 94, 96 ist durch eine Torsionsstange 38 gebildet, die gemäß F i g. 2 und 7 mit einer Buchse 40 zusammenarbeitet.

Die sich verzweigenden Hebel A bis Fsind etwas anders ausgebildet. Die sich verzweigenden Hebel Fsind an ihren Enden 98 und 100 gemäß F i g. 3 mit Lagerungszonen 102 von sich verzweigenden Hebeln E verbunden, von denen jeder einen Zweig 104 und einen Zweig 106 umfaßt. Die sich verzweigenden Hebel fsind ihrerseits an ihren Enden 108 und 110 mit Lagerungszonen 112 von sich verzweigenden Hebeln D verbunden, von denen jeder einen Zweig 114 und einen Zweig 116 umfaßt. Die sich verzweigenden Hebel D sind wiederum an ihren Enden 118 und 120 mit Lagerungszonen 122 von sich verzweigenden Hebeln C verbunden, von denen jeder einen Zweig 124 und einen Zweig 126 umfaßt. Die sich verzweigenden Hebel Csind an ihren Enden 128 und 130 mit Lagerungszonen 132 von sich verzweigenden Hebeln B verbunden, von denen jeder einen Zweig 134 und einen Zweig 136 umfaßt. Die sich verzweigenden Hebel ßsind an ihren Enden 138 und 140 mit Lagerungszonen 142 von sich verzweigenden Hebeln A verbunden, von denen jeder einen Zweig 144 und einen Zweig 146 umfaßt. Die äußeren Enden 148 und 150 der sich verzweigenden Hebel A tragen die beweglichen Lastaufnahmemittel 26, die äußere Enden 152 (Fig. 13 bis 15) aufweisen, mittels welcher die Last. z. B. ein Körper 25 (Fig.4) unterstützt werden soll. Bei der Last könnte es sich anstelle des Körpers 25 auch um eine Fläche 200 handeln, die gemäß F i g. 21 eine Vorrichtung, z. B. einen Reifen oder ein Rad 202, unterstützt, oder um einen Gegenstand 204 (Fig. 24) in einem Behälter 206 unterstützt.

Die unteren sich verzweigenden Hebel G bis j. der unterste Zweig K und der Stammteil 24 bestehen aus Metall, z. B. Stahl oder Aluminium, und diese Teile sind vorzugsweise durch Eintauchen mit einem Überzug aus einem Plastisol oder dergleichen versehen; die die Hebel A bis F umfassende obere Konstruktion besteht aus einem vergleichsweise stärker federungsfähigen Material wie Urethan. Sowohl Aluminium als auch Urethan weisen ein Federungsvermögen auf. Zwar besitzt Aluminium natürlich ein erheblich geringeres Federungsvermögen als das Urethan, doch wird dieses Federungsvermögen durch die Torsionsbuchsen 46 vergrößert. Trotzdem haben jedoch die unteren Hebel C bis K eine größere Steifigkeit als die oberen Hebel A bis F. Somit ist ein System von Hebeln A bis K vorgesehen, bei dem die oberen Hebel A bis Fin stärkerem Maße federungsfähig sind als die unteren Hebel G — K. Dies ist erwünscht, da die unteren Zweige einen größeren Teil der belasteten

so Fläche zu tragen haben und als steife oder feste Basis für die oberen Hebel.4 —Fwirker. sollen, während sich die oberen Hebel A — Fin einem relativ großen Ausmaß verlagern lassen, was insbesondere für ihre äußeren Enden gilt, uiC uic ucwcgiiCucn i^äStäüinäiiiiiciiiiitci au ti i

In F i g. 5 und 6 erkennt man jeweils eine gestrichelte Linie 156 bzw. 156a; diese Linien 156,156a repräsentieren die gedachten Umrißlinien, welche die äußeren Enden 152 der beweglichen Lastaufnahmemittel 26 repräsentieren. Die Enden 152 und damit auch die Umrißlinien 156 und 156a liegen in einer gemeinsamen Ebene, wenn sich die- Matratze 20 im unbeanspruchten Zustand befindet Wenn auf eines oder mehrere der Enden 152 ein Druck oder eine Last aufgebracht wird, werden die Enden 152 wegen der Federungsfähigkeit der Konstruktion gegenüber den normalen Umrißlinien 156 und 156a verlagert.

Gemäß Fig.2 und 3 sind die sich verzweigenden Hebel ,4 bis K so angeordnet, daß man von einem

to geometrisch nicht abgeglichenen System sprechen kann. Mit anderen Worten, einige der Hebelarme Λ bis K haben eine größere Länge als ihre Gegenstücke, beispielsweise ist bei jedem sich verzweigenden Hebel E der Zweig 106 länger als der Zweig 104. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist absichtlich ein geometrisch nicht abgeglichenes System vorgesehen, denn wenn die sich verzweigenden Hebel A bis K mit den nächsttieferen sich verzweigenden Hebeln A bis K genau in der Mitte zwischen ihren Enden verbunden sind, so daß auf beiden Seiten jeder Lagerungszone Zweige von gleicher Länge vorhanden sind, ergibt sich schätzungsweise eine Änderung der Steifigkeit von ± 14%, wenn eine einzige punktförmige Last auf irgendeines der verschiedenen Enden 152 der beweglichen Lastaufnahmemittel 26 aufgebracht wird. Diese Änderung ist auf den Einfluß ungleicher mechanischer Übersetzungswirkungen zurückzuführen, die

sich ergeben, wenn Lasten auf verschiedene Enden eines ί lebeis /. bis K aufgebracht werden, denn da sich das Hebelsystem nach unten fortsetzt, ergibt sich bezüglich der Beziehung zwischen einem Hebel und dem darunter liegenden dritten Hebel, wenn man die Enden dieses Hebels betrachtet, daß ein Hebelende erheblich weniger weit entfernt ist als das andere Ende. Wenn man /.. B. einen Hebel B betrachtet, erkennt man. daß sein Ende 140 dem zugehörigen Hebel F. näher benachbart ist als sein Ende 138. so daß sich eine andere Hebeliibersetzung ergibt, wenn eine einzige Last einmal auf das eine und einmal auf das andere Ende des Hebels B aufgebracht wird. Da die durch eine Kraft bewirkte Auslenkung an jedem der beweglichen Lastaufnahmemittel 26 der Summe der Auslenkungen aller die Last aufnehmenden, sich verzweigenden Hebel A bis A^ unter dem belasteten Lastaufnahmemittel ist, wird ein abgeschätztes Hebelverhältnis von etwa 56,5% zu 43.5% gewählt, da sich hierbei innerhalb des ganzen Hebelsysiems eine im wesentlichen gleichmäßige Auslenkung ergibt, wobei das System gleichzeitig geometrisch nicht abgeglichen ist. Daher wird dieses System im folgenden weiterhin als ein geometrisch nicht abgeglichenes System bezeichnet.

leder der Hebel A bis K bildet ferner eine Lagerung, die Torsionskräfte aufnehmen kann. Das jeweils wirksame Drehmoment variiert in Abhängigkeit von der Lage der unterstützten Last. Die durch eine Kraft bewirkte Auslenkung richtet sich bei jedem der sich verzweigenden Hebel A bis K des Systems nach der Lage des Punktes, an dem die Last aufgebracht wird. Wenn man jeden der sich verzweigenden Hebe! A bis K in der erwähnten Weise in einer zweckmäßigen Richtung als nicht abgeglichenen Hebel A bis K ausbildet, ist es möglich, die erwähnten Änderungen so auszugleichen, daß das gesamte Auslenkungsvcrhalten sämtlicher Hebel A bis K beim Aufbringen einer Kraft an allen Punkten innerhalb des Systems im wesentlichen das gleiche ist.

Fig. 2 und 3 veranschaulichen die erwünschte unabgeglichenc Anordnung bei einer Stützvorrichtung. Die sich verzweigenden oberen Hebel A bis F. die man zusammen als eine erste Hebelanordnung bezeichnen kann, umfassen Hebel .4 bis F. die in erster Linie infolge des Federungsvermögens des Werkstoffs zur Wirkung kommen, aus dem sie bestehen. Sie sind aus einem Material, z. B. Urethan, hergestellt, bei dem das Verhältnis zwischen der Festigkeit und dem Elastizitätsmodul einen hohen Wert hat, so daß es möglich ist, bei einer Stützvorrichtung, z. B. der hier beschriebenen Matratze 20, das gewünschte Auslenkungsverhalten zu erzielen, ohne daß das Material der Hebel A bis F überbeansprucht wird. Auf diese Weise ist dafür gesorgt, daß das Material genügend federungsfähig ist und eine solche Festigkeit aufweist, daß die Zweige jedes Hebels A bis F den nächstfolgenden Zweig und die Last abstützen können, für die die Vorrichtung konstruiert ist; gleichzeitig haben jedoch die Hebel A bis Fein solches Federungsvermögen, daß das Material auf Torsion beansprucht werden kann, so daß sich die freien Enden der Hebel A bis Fgegenüber den Lagerungszonen verdrehen können jo und die Hebel A bis Fdes Systems in der beschriebenen Weise zur Wirkung kommen.

Auch die unteren sich verzweigenden Hebel C bis J und sogar die untersten Hebel K könnten aus dem gleichen Werkstoff hergestellt sein. Wegen der Größe der benötigten Formen, und da diese Hebel C bis K im Vergleich zu den oberen Hebeln A bis Feine größere Länge haben, wird es jedoch vorgezogen, für die unteren Zweige G bis K, die insgesamt als eine zweite Hebelanordnung bezeichnet werden können, eine andere Anordnung zu wählen, die ein ausreichendes Federungsvermögen gewährleistet. Neben den größeren Abmessungen spielt auch der Kostenfaktor eine Rolle, denn für die unteren Hebel G bis K würde man eine erheblich größere Urethanmenge benötigen, die zu Herstellungskosten führen würde, welche erheblich höher sein wurden als die Kosten der beschriebenen Konstruktion, die sich aus Rohren und Torsionsbuchsen 40 zusammensetzt.

Die als Rohre ausgebildeten Hebel G bis K weisen das Federungsvermögen auf, das bei dem erwähnten nicht abgeglichenen System erforderlich ist. Das geometrisch nicht abgeglichene System erhält man dadurch, daß man bei jedem der rohrförmigen, sich verzweigenden Hebel C bis K dort, wo es erforderlich ist, einen der Hebel G bis K langer macht als den anderen Hebel G bis K. Bei der in F i g. 2 und 3 gezeigten bevorzugten Ausführungsform wird das System in der beschriebenen Weise dadurch unabgeglichen gemacht, daß die oberen Hebel A bis Feine bestimmte Länge und einen bestimmten Querschnitt erhalten, und daß die unteren Hebel G bis K eine bestimmte Länge erhalten, wie es aus den nachstehenden Tabellen zu ersehen ist.

In diesen Tabellen sind alle Abmessungen der verschiedenen Hebel A bis K angegeben. In der Tabelle 1 sind die oberen sich verzweigenden Hebel A bis Fzusammengestellt, die z. B. aus Polyurethan oder einem gleichwertigen Werkstoff bestehen, und bei denen die Enden der Zweige direkt mit der nächstfolgenden Lagerungszone verbunden sind. Die Tabelle Ii enthält Angaben über die sich verzweigenden Hebel G bis K im unteren Teil der Vorrichtung, die aus Stahl oder Aluminium bestehen können und miteinander jeweils durch Torsionsbuchsen 46 uPnj 1 orsionssisrigen jo veruünucn sind.

Tabelle I

Erste Hebelanordnung

Hebel

Zweig

Länge mm

ίο Α B B C C

D E E F

144
146
134
136
124
126
114
116
104
106
94
96

13,1 17,0 13,1 17,0 26.2 34.0 26,2 34.0 52.5 65.5 52,5 65.5

Querschnitt	Höhe
Breite	mm
mm	4,95
1.65	4,95
1.65	4,95
1,65	533
1.77	7,00
2,34	7,60
2.54	11,70
3.90	12,70
4.22	17,80
5,58	18,80
5,94	27.80
9,40	28,70
9.90

In der folgenden Tabelle 11 sind die Abmessungen der Hebel G bis K und der zugehörigen Torsionsbuchsen 46 sowie der Torsionsbuchse 40 des Stammtcils 24 angegeben.

Tabelle!!	Zweig	Länge	Abmessungen der Torsionsbuchsen	Außcn-	Länge
		mm	Innen	durchmcsser	mm
Zweite Hebelanordnung			durchmesser	mm
Hebel			mm	13,4	6,4
	80	105	7,9	13,4	6.4
	82	136	7,9	26,5	6.4
	70	105	15,8	26.5	6,4
C	72	136	15,8	26,5	12,7
G	60	210	15,8	26,5	12,7
H	62	272	15,8	61.2	12,7
H	50	257	31,7	61,2	12,7
I	52	257	31,7	61,2	25,4
1	28	483	31,7	61,2	25,4
1	30	483	31,7	61,2	50,8
I			31,7
K
K
Buchse 40
(Stammteil 24):

Gemäß den Tabellen haben die Zweige 50, 52, 28 und 30 der sich verzweigenden Hebel / und K die gleiche Lange, um das Bett symmetrisch zu unterteilen. In folgenden wird auf Fig. 2 bezug genommen, die durch gestrichelte Linien in acht Felder 158, 160, 162, 164, 166,168, 170 und 172 unterteilt ist. Es sei bemerkt, daß die beiden durch die Felder 158 bis 164 bzw. die Felder 166 bis 172 bezeichneten Hälftendes Betts symmetrisch bzw. spiegelbildlich ausgebildet sind. Ferner sind die durch die Felder 158, 162 und 160, 164 gebildeten Viertel des Betts ebenso wie ihre Gegenstücke 166,170 und 168, 172 symmetrisch und spiegelbildlich zueinander angeordnet.

Bei zunehmender Entfernung der Gruppen von sich verzweigenden Hebeln von dem Stammteil 24 wird es in zunehmendem Maße ersichtlich, daß die Anordnung in der beschriebenen Weise geometrisch unabgeglichen ist. Die Beziehung zwischen dem kurzen Zweig und dem langen Zweig jedes der sich verzweigenden Hebel A bis K entspricht den Angaben in den Tabellen, und aus Fig. 2 und 3 ist ersichtlich, daß der gesamte Abgleich des Systems in der beschriebenen Weise aufrechterhallen ist, so daß eine Gruppe von Hebeln A bis K, die sich innerhalb einer bestimmten Fläche befindet, spiegelbildlich zu den benachbarten Gruppen ausgebildet ist, abgesehen davon, daß die Lagerungszonen 49, 58, 68, 78, 92 in manchen Fällen anders angeordnet sind, um die Vorrichtung in der gewünschten Weise gcomelrisch unabgeglichen /u machen.

Es liegt auf der Hand, daß die Stützvorrichtung einen l'ccleriingsfiihigen Rahmen oder einen Tragrahmen 22 umfassen muß, und daß optimale Ergebnisse erzielt werden, wenn der Tragrahmen 22 sich verzweigende I lcbel .-A bis K umfaßt, die nicht abgeglichen sind.

Der Ausdruck »bewegliche Lastaufnahmemittel« zur Bezeichnung jedes der Lastaufnahmemittel 26 bezeichnet ein bewegliches Element der Konstruktion, das sich verlagert, wenn eine Last. /. B. die Lasl 25, die einer, Körper repräsentiert, auf die Lastaufnahmemittel 26 aufgelegt wird, wie es /.. B. geschieht, wenn es sich um die

beschriebene Matratze 20 handelt. Der gleiche Ausdruck beschreibt auch die erwähnte Beweglichkeit für den Fall, daß eine Stützvorrichtung ihrerseits gegen einen Körper 25 gedrückt wird, der sich zunächst außerhalb des Umrisses der Vorrichtung befindet, so daß die Lastaufnahmemittel 26 verlagert werden.

Wie im folgenden beschrieben, könnte man die Stützvorrichtung z. B. bei einem Rad 202 anwenden, bei der die zu unterstützende Last das Rac" 202 gegen eine Fläche drückt, und bei dem die beweglichen Lastaufnahmemittel 26 gegenüber der Fläche verlagert werden, über die das Rad 202 hinwegrollt, und nicht etwa gegenüber der durch das Rad 202 unterstützten Last. Unter der Bezeichnung »Last« ist hier ebenso wie in den Ansprüchen jede Kraft zu verstehen, die eine Verlagerung der beweglichen Lastaufnahmemittel 26 der Stützvorrichtung bewirkt.

Bei der bevorzugten Ausführungsfonn in Gestall der Matratze 20 ist das Ausmaß der Verlagerung der beweglichen Lastaufnahmemittel 26 relativ groß, und es ist erwünscht, diese Verlagerung zu begrenzen, wenn ein Patient auf die Matratze 20 gelegt oder von ihr abgehoben wird, um Stürze und Verletzungen unmöglich zu machen. Es sind daher Anschlagmittel vorgesehen, die eine solche Verlagerung der Lastaufnahmemittel verhindern. Diese Haltemittel J80 umfassen einen beweglichen Zwischenrahnicn 182. Dieser Zwischenrahmen 182 weist eine zentrale öffnung 184 auf, welche den Stammtcil 24 und die untersten Hebel K aufnehmen kann. Die Hebel K sind relativ steif, so daß sie nicht festgelegt zu werden brauchen. Der Zwischenrahmen 182 ist mit Betätigungsmitteln 186 versehen, so daß er nach Bedarf nach oben und unten bewegt werden kann. Befindet sich der Zwischenrahmen 182 in seineroberen Stellung, übt er einen Druck auf die sich verzweigenden Hebel Λ bis K der Stützvorrichtung aus, so daß die Elastizität der Hebel A bis K nicht zur Wirkung kommt. Wird der Zwischenrahmen 182 gesenkt und außer Berührung mit den sich verzweigenden Hebeln A bis K gebracht, wird die Beweglichkeit der Hebeianordnung wieder hcrgesiellt.

Es ist zweckmäßig, eine Rahmenkonstruktion 188 vorzusehen, die einen Boden 190, Seitenwände 192 und stirnseitige Verstrebungen 194 umfaßt und einen Tragrahmen für das beschriebene Hebelsystem bildet. Eine solche Rahmenkonstruktion ist in Fi g. 4 als Bestandteil einer bevorzugten Ausführungsform der Stützvorrichtung dargestellt. Jedoch könnte man auch einen beliebigen anders ausgebildeten Tragrahmen als Unterstützung für das Hebelsystem vorsehen. Das Hebelsystem kann direkt auf dem Boden oder einer anderen Unterstützung angeordnet sein. Die bevorzugte Ausführungsform entspricht jedoch der Darstellung in F i g. 1.

Die Betätigungsmittel 186 für den Zwischenrahmen 182 umfassen eine Stangen- und Rollenanordnung, die mit vier Spulen 189 verbunden ist, an denen Seile 191 befestigt sind, die ihrerseits mit dem Zwischenrahmen 182 verbunden sind, so daß der Zwischenrahmen 182 gemäß Fig. 1 durch Drehen einer Kurbel 193 gehoben und gesenkt werden kann.

Es ist zweckmäßig, eine Pufferschicht, z. B. eine Schicht 195 aus einem Schaummatcrial, auf der Oberseite des Zwischenrahmens 182 anzuordnen. Hierdurch wird eine bessere Dämpfungswirkung gewährleistet, und die sich verzweigenden Hebel A bis K werden gegen Beschädigungen geschützt, wenn sie festgelegt sind.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Stützvorrichtung ist mit Abdcckungsmitteln für die beweglichen Lastaufnahmemittel 26 versehen. Diese Abdeckungsmittel 1% umfassen gemäß Fig.8 eine Schicht als Überzugsmittel 198 aus einem dünnen Material, vorzugsweise einem Flachmaterial aus Urethan, mit einer Dicke von etwa 0.05 mm. Das Überzugsmittel 198 ist mit den Enden 152 der beweglichen Lastaufnahmemittel 26 an Verbindungspunkten 208 verbunden. Die Abstände zwischen den Verbindungsstellen 208 auf dein Überzugsmittel 198 sind größer als die Abstände zwischen den Enden 152 der Lastaufnahmemittel. Infolgedessen ist die Querschnittsfläche des Überzugsmittels 198 zwischen drei oder mehr Enden 152 größer als die Querschnittsfläehe zwischen diesen Enden 152. Dies hat zur Folge, daß überschüssiges Überzugsmittel 198 vorhanden ist, so daß das Überzugsmittel 198 auf den Enden 152 nicht flachliegcnd angeordnet oder gespannt ist. Bei dem in Fig. 8.9 und 10 gezeigten Ausführungsbeispiel weist jede Teilfläche des Überzugsmittels 198 zwischen vier Enden 152 einen biegsamen Abschnitt 212 auf, der nach unten gekrümmt ist und durchhängt. Das Überzugsmittel 198 ist in dieser Weise angeordnet, damit es sich zusammen mit den Enden 152 bewegen kann, wenn diese beim Gebrauch der Vorrichtung verlagert werden, und damit ein ausreichender Spielraum vorhanden ist, so daß sich die Enden 152 bewegen können, ohne durch einen zu großen Widerstand des Überzugsmittels 198 gehemmt zu werden.

Zwischen den Enden 152 der Lastaufnahmemittel 26 sind die Teilflächen des Überzugsmittels 198 mit Einschnitten 214 versehen, so daß sich die Enden 152 innerhalb eines größeren Bereichs bewegen können, ohne durch das Überzugsmittel 198 behindert zu werden. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die Ausschnitte 214 so ausgebildet, daß sich Flachmaterialstreifen des Überzugsmittels 198 jeweils diagonal zwischen zwei Enden 152 erstrecken. Diese Streifen umfassen außerdem Streifen 216, die sich im rechten Winkel zueinander längs der Reihen von Enden 152 erstrecken und ein Gitter bilden, während die Streifen 218 diagonal zwischen benachbarten Enden 152 und den zugehörigen Verbindungspunkten 208 verlaufen.

Die Abdeckung 1% hat die Aufgabe, die durch die Enden 152 aufgebrachten Unterstützungskräfte gleichmäßig über eine möglichst große Fläche zu verteilen.

Bei einer anderen Ausführungsform kann das Überzugsmittel 198 durch Sätze von Materialstreifen ersetzt sein, die den Streifen 216 und 218 entsprechen, oder es könnte durch ein sehr dehnbares Flachmaterialstilck ersetzt sein.

Das Überzugsmittel 198 ist an seinen Rändern 220 mit den Seitenwänden 192 flexibel verbunden. t.o

Die Abdeckungsmittel 1% können außerdem ein oberes Flachmaterialstück 222 umfassen, das vorzugsweise aus einem feinporigen Polyurethanschaum besteht und eine Dicke von etwa 6,5 mm hat. Das Flachmaterialstück 222 überdeckt das ganze Überzugsmittel 198, und es kann auch aus einem elastischen Garn bestehen und einen abnehmbaren Überzug für die ganze Matratze 20 bilden. Auch das Flachmaterialstück 222 kann an seinen Rändern 224 gegebenenfalls flexibel an den Rahmentcilcn 192 befestigt sein. M

Es ist zweckmäßig, dafür zu sorgen, daß es möglich ist, das Flachmaterialstück 222 und in manchen Fällen auch das Überzugsmittel 198 abzunehmen, damit diese Teile gewaschen werden können. Um das Flachmaterialstück 222 zu entfernen, löst man lediglich die Befestigung an den Rändern 224. woraufhin das Flachmaterialstück 222

abgenommen werden kann. Wenn auch das Überzugsmittel 198 abnehmbar sein soll, wird es an den Enden 152 der Lastaufnahmemittel 26 mit Hilfe von Befestigungsvorrichtungen, z. B. der in F i g. 10 gezeigten Druckknöpfe 226 befestigt. Wenn das Überzugsmittel 198 entfernt werden soll, werden seine Ränder 220 gelöst und dann werden die Befestigungsvorrichtungen 226 gelöst, woraufhin das Überzugsmittel 198 entfernt werden kann. Bei der bevorzugten Ausführungsform würde sich dies als sehr zeitraubend erweisen. Es kann leichter sein, das Überzugsmittel 198 mit den Enden 152 an den Verbindungspunkten 208 fest zu verbinden und dann die gesamts Hebelanordnung auszubauen, damit sie erforderlichenfalls gereinigt werden kann, oder aber die Hebelanordnung und das Flachmaterial an Ort und Stelle zu reinigen.

Bei einer in Fi g. 12 gezeigten weiteren Ausführungsform können mehrere Klötze 228 aus einem federnden

Material, z. B. feinporigem Polyurethanschaum, vorgesehen sein, deren Dicke etwa 12,5 mm beträgt Die Klötze 228 würden hierbei jeweils eine Teilfläche zwischen benachbarten Enden 152 der Lastaufnahmemittel 26 überdecken. Die Klötze 228 könnten an dem Überzugsmitte! 198 mit Hilfe eines Klebemittels befestigt sein, und man könnte als obere Abdeckung bei der Anordnung nach F i g. 12 einen Überzug 230 vorsehen, der vorzugsweise als Gewebe aus Urethan ausgebildet ist

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung können die Lastaufnahmemittel 26 an ihren Enden 152 gemäß F i g. 13 jeweils mit einem kreisrunden Teller oder gemäß F i g. 14 mit einer rechteckigen oder quadratischen Auflageplatte versehen s«:in. Diese Auflageplatten würden in der Praxis mi«, einem Überzug z. B. entsprechend dein Fjachmaterialstück 222 nach Fig. 11 versehen sein, der abnehmbar ist, um gewaschen werden zu können. Der Überzug könnte in der schon beschriebenen Weise aus feinporigem Polyurethan bestehen, oder er könnte durch ein anderes Flachmaterial ersetzt werden, z. B. ein gewebtes Material oder eine Schicht aus Kunststoff oder ein beliebiges anderes Flachmaicrial, das sich leicht abnehmen und waschen bzw. reinigen laßt.

Fig. 15 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der die Enden 152 der Lastaufnahmemittel 26 mit den federnden Klötzen versehen sind, die mit einem oder mehreren Überzügen entsprechend dem Flachmaterialstück 222 oder einem dünnen Überzug entsprechend dem Überzug 230 nach Fig. 12 oder mit einer Kombina-

tion von zwei oder mehr Überzügen versehen werden können.

F i g. 16 zeigt perspektivisch mehrere sich verzweigende Abschnitte 240, von denen jedes durch einen Stammteil 242 bzw. 244 bzw. 246 auf einer gelenkigen Stützfläche 248 unterstützt ist Diese Stützfläche 248 ist vorzugsweise mit Gelenken 250 und 252 versehen, so daß ih^re Tiile relativ zueinander auf ähnliche Weise bewegt werden können wie die Teile des Matratzenrahmens eines Krankenhausbetts bekannter Art. Der Teil 254 der Stützfläche 248 würde sich normalerweise unter dem Rumpf und den Schultern eines Patienten befinden. Der Teil 256 würde zwischen der Hüfte und den Knien unter den Beinen des Patienten angeordnet sein, und der Teil 258 würde die Unterschenkel des Patienten tragen. Bei dieser Ausführungsform würde man auf bekannte Weise ausgebildete, in Fig. 16 nicht dargestellte Vorrichtungen zum Verstellen der verschiedenen Teile der Stützfläche 248 vorsehen. Es sei bemerkt, daß die sich verzweigenden, in F i g. 16 gezeigten Abschnitte 240 nicht vollständig dargestellt sind, daß vielmehr nur die untersten Zweige und die Stämme 242, 244 und 246 der verschiedenen Abschnitte 240 gezeigt sind. Die nicht dargestellten Teile der Konstruktion würden den weiter oben beschriebenen ähneln, und sie würden eine größere Zahl von beweglichen Lastaufnahmemitteln tragen, die alle in einer gemeinsamen Ebene liegen, wenn man die Teile 254,256 und 258 in eine gestreckte Lage bringt.

Fig. 17, 18 und 19 zeigen eine weitere Ausführungsform, bei der sich verzweigende Hebelanordnungen die

Rückenlehne bzw. die Sitzfläche 260,262 eines Stuhls bilden, der ein Gestell 264 und seine Beine 266 umfaßt. Bei dieser Ausführungsform wurden die beweglichen Lastaufnahmemittel 268 in der aus F i g. 18 und 19 ersichtlichen Weise angeordnet sein. Die Anlageflächen des Stuhls könnten mit Platten 270 versehen sein, die Polster 272 aus einem Schaummaterial tragen, welche mit einem Polsterüberzug 274 versehen sind, der zwischen benachbarten Platten 270 Falten 276 bildet, welche dem gleichen Zweck dienen wie die an Hand von Fig. 9 und lObeschriebe-

nen biegsan.en Abschnitte 212 des Überzugsmittels 198. Die tragende Fläche könnte ferner entsprechend den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielcn ausgebildet sein.

F i g. 20,21 und 22 zeigen eine weitere Ausführungsform in Gestall eines Rades, das gemäß F i g. 21 z. B. über eine Treppe 200 rollen kann. Das Rad 202 kann natürlich auch über eine ebene Fläche oder eine Fläche mit einer beliebigen anderen Form rollen. Das Rad 202 umfaßt einen einer Nabe 292 ähnelnden, sich verzweigenden Stamm mit einer Achse 294, deren Mittellinie die Bezugslinie für zwei sich verzweigende Hebelanordnungen 2% ist. Jede Hebelanordnung 2% hat bewegliche Lastaufnahmemittel 298, die mit den äußersten sich verzweigenden Hebeln 300 verbunden sind und eine kreisrunde Umrißlinie bestimmen. Die beweglichen Lastaufnahmemittel 298 verlagern sich gegenüber der Treppe 200, auf der das Rad 202 laufen soll. An den freien Enden der beweglichen Lastaufnahmemittel 298 können Platten 304 angebracht sein, damit die Belastung besser verteilt

F i g. 23 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der ein Satz von beweglichen Lastaufnahmemitteln 306, die einem sich verzweigenden Hebelsystem zugeordnet sind, einen Bestandteil eines Schuhs 307 bilden, um einen menschlichen Fuß 308 zu unterstützen.

Fig.24 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der ein Gegenstand 204 in einem Transportgestell oder

wi Verpackungsbehälter 206 durch sich verzweigende Hebeinnordnungen 309 unlerstüt/.t wird. Bei dieser Ausführungsform sind bewegliche Lastaufnahmemittel 310 vorgesehen. I'ig. 25 zeigt dagegen einen Verpackungsbehälter 312, bei dem sich die beweglichen Lastaufnahmemittel 314 nicht an dem zu unterstützenden Gegenstand 316, sondern an benachbarten Teilen des Verpackungsbehälters 312 abstützen.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung sind bei jeder Ausführungsform Sätze von Hebeln vorgesehen, die in

h5 beweglichen Lastaufnahmemitteln enden. In manchen Fällen bestehen die Enden bestimmter Hebe! mit den

Lagerungszonen anderer Hebel aus einem Stück, um Tragmittel zu bilden. Eine solche Verbindungsstelle isi in

IU

>ei 320 und in F i g. 6 bei 332 dargestellt. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform würden alle in F i g. 5
dieser Weise dargestellten Verbindungsstellen als Formstücke ausgebildet sein.

η der vorstehenden Beschreibung verwendete Ausdruck »federungsfähig« gilt sowohl für die an Hand
j. 5 und 6 beschriebene Konstruktion als auch für Konstruktionen, die gemäß F i g. 7 mit Torsionsbuchersehen sind.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mechanische Stützvorrichtung, insbesondere zum Abstützen des menschlichen Körpers, mit einer verlagerbaren Stützfläche, die eine Vielzahl von Lastaufnahmemittein mit relativ kleiner Oberfläche aufweist, wobei die Lastaufnahmemittel jeweils an den Enden zweiarmiger Hebel einer ersten Gruppe von Hebelanordnungen angelenkt sind, die in ihrem Drehpunkt ihrerseits jeweils an einem Ende eines zweiarnngen Hebels wenigstens einer zweiten Gruppe von Hebelanordnungen abgestützt sind, derart, daß bei einer Verlagerung eines Lastaufnahmemittels eine Verlagerung eines anderen Lastaufnahmemittels in einer im wesentlichen entgegengesetzten Richtung bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützungen der Hebel der einzelnen Gruppen von Hebelanordnungen (A bis K) untereinander als Torsionsfeder-Verbindungen ausgebildet sind, welche der Drehbewegung der Hebel der jeweils abgestützten Hebelgruppe um ihre Drehpunkte entgegenwirken.

2. Stützvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die Schwenkebenen der Hebel von wirkungsmäßig unmittelbar aufeinanderfolgenden Gruppen von Hebclanordnungen (A — K) miteinander einen Winkel, vorzugsweise einen rechten Winkel, bilden.

3. Stützvorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen einem einen fixen Abstützpunkt bildenden gemeinsamen Stammteil (24, F i g. 1 bis 4; 242,244,246, F i g. 16) und der innersten Hebelanordnungsgruppe (K) ebenfalls als Torsionsfeder-Verbindung ausgebildet ist.

4. Stützvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel wenigstens im Bereich der Torsionsfeder-Verbindungen aus einem federnd-elastischen Material bestehen.

5. Stützvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel wenigstens eines Teils der Hebelanordnungsgruppen (A bis F, Teilfigur von Fig. 1, Fi^.5 und 6; 260, 262, Fig. 17) ganz aus einem federnd-elastischen Kunststoffmaterial bestehen und als z.dsammenhängend-einstückiges Kunststoff-Formteil ausgebildet sind.

6. Stützvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das federnd-elastische Material ein Polyurethanmaterial ist.

7. Stützvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Torsionsfederverbindung als elastische Torsionsbuchse (46) ausgebildet ist.

8. Stützvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel wenigstens eines Teils der Hebelanordnungsgruppen (C-K) starr ausgebildet und mittels Torsionsbuchsen (46, Fig. 7) miteinander verbunden sind.

9. Stützvorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 8. dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren, wirkungsmäßig den Lastaufnahmemitteln (26) näher gelegenen Hcbclanordnungsgruppen (A bis F) aus federnd-clasti-

J5 schem Kunststoffmalerial, die inneren, wirkungsmäßig dem bzw. den jeweiligen Abstützpunkt(en) (24; 242, 244, 246) näher gelegenen Hebclanordnungsgruppen (G bis K) starr ausgebildet und mittels Torsionsbuchsen (40) verbunden sind.

10. Stützvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der die Hebclaiiordnungenf/4 bis /(,} bildenden Hebel als ungleicharmige Hebel ausgebildet ist.

11. Stützvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Hebellängender Hebelarme der ungleicharmig ausgebildeten Hebelanordnungen im Verhältnis von 56,5 :43.5 verhalten.

12. Stützvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreh- und Verbindungspunkte der einzelnen Hebelanordnungsgruppen (A bis K) jeweils ein Gittermuster in zueinander parallelen Ebenen entsprechend den verschiedenen Niveaus der betreffenden Hebelanordnungsgruppen (A bis K) bilden, und daß innerhalb jedes derartigen durch die Dreh- und Verbindungspunkte zweier miteinander zusammenwirkender Hebelanordnungsgruppen (A bis ^gebildeten Gittermusters die längeren Hebelarme jeweils in Richtung auf das Innere des betreffenden Gittermusters angeordnet sind.

13. Stützvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehender. Ansprüche, gekennzeichnet durch Überzugsmittel (198, Fig.8 bis 12) mit biegsamen Abschnitten (212) zum Überdecken der die Stützfläche bildenden Lastaufnahmemittel (26).

14. Stützvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Überzugsmittel (198) an mehreren, vorzugsweise gemäß einem regelmäßigen Gittermuster verteilten Verbindungspunkten (208) mit den Lastaufnahmemitteln (26) verbunden sind, wobei die Längserstreckung der biegsamen Abschnitte (212) der

Überzugsmittel (198) zwischen den Verbindungspunkten (208) größer als die Abslände zwischen den durch

die Überzugsmittel (198) verbundenen Lastaufnahmemittein (26) ist.

15. Stützvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (152, Fig. 13 bis 15) der Lastaufnahmemittel (26) mit Flanschelementen (232, 234, 236) größerer Fläche versehen sind.

bo

16. Stützvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 15 in Ausbildung als Liege, dadurch

gekennzeichnet, daß sämtliche die gesamte Stützfläche bildenden Lastaufnahmemittel (26, F i g. 1 bis 4) über ein mehrstufiges, geästartig verzweigtes System von Hebclanordnungen (A bis F) mit einem einen fixen Abstützpunkt bildenden gemeinsamen Stammteil (24) verbunden sind (Fig. I bis 4).

17. Stützvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 15, in Ausbildung als mehrteilige

b5 Liege, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Stützfläche (248) in mehrere Abschnitte (240) unterteilt ist.

deren zugehörige Lastaufnahmemittel jeweils durch ein mehrstufiges, geästartig verzweigtes System von Hebelanordnungen (A bis K) mit je einem von mehreren fixe Abstützpunkle bildenden Stammtcilen (242, 244, 246, F i g. 16) verbunden sind.

18. Stützvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 15 in Ausbildung und Anwendung als Sitz- und/oder Rückenlehnfläche (262,260, F i g. 17) eines Stuhls.

19. Stützvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 15 in Ausbildung und Anwendung als Rad (202, F i g. 20 bis 22) zur Abstützung einer Radnabe (292) bzw. Radachse (294).

20. Stützvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 15, in Ausbildung und Anwendung zur Abstützung und Halterung eines Gegenstands (204, Fig. 24; 316, Fig. 25) in einem Verpackungsbehälter (206; 312).

21. Stützvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 15. in Ausbildung und Anwendung zur Abstützung eines Fußes (308, F i g. 23) in einem Schuh (307).