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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft tragbare Möbel und insbesondere neue Systeme
und Verfahren zum Bereitstellen von komfortablen, kompakten, preiswerten
und leichtgewichtigen Sitzmöglichkeiten für einen
einfache Transport und eine einfache Aufbewahrung.
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2. Relevante Technik
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Durch
die Geschichte hindurch haben Personen komfortablere Sitzanordnungen
begehrt. Stühle, Hocker
und Ähnliches
ermöglichen
Personen, Beine und Füße von Belastung
zu entlasten, und währenddessen
aufmerksam zu bleiben und Tätigkeiten
auszuführen,
die keine größeren Bewegungen
benötigen.
Im 20. Jahrhundert haben Klappstühle
es Personen ermöglicht,
einen Raum freizuhalten wenn nötig, und
geeignete Sitzmöglichkeiten
aufzustellen für
Zusammenkünfte
oder besondere Ereignisse. Allerdings besitzen herkömmliche
Klappstühle
eine Anzahl von Nachteilen.
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Beispielsweise
sind Klappstühle
oft etwas schwer. Der Stuhl muss zuverlässig das Gewicht von selbst
einer ziemlich großen
Person tragen. Die Biegespannung auf ein Element ist proportional
zu der Länge
des Elements multipliziert mit der Kraft, die auf es wirkt. Darum
multipliziert die Länge
des Sitzes effektiv die Kräfte,
die dazu neigen, den Sitz zu biegen oder zu brechen. Typischerweise
wurden Sitze für Klappstühle aus
stärkeren
(und schwereren) Materialien, wie beispielsweise Stahl, hergestellt,
um den Effekt dieser Biegespannungen zu überwinden. Die resultierenden
Stühle
sind schwerer und darum teuerer zu verfrachten, und benötigen einen
größeren Aufwand,
um sie zu bewegen, zusammenzuklappen und auseinanderzuklappen.
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Somit
ist es wünschenswert,
leichtgewichtige Materialien wie beispielsweise Kunststoff zu verwenden,
um das Gewicht von Klappstühlen
zu reduzieren. Allerdings widerstehen viele bekannte Klappstühle, insbesondere
diese, welche leichtgewichtige Materialien enthalten, nicht einem
wiederholten Gebrauch. Gruppen wie beispielsweise die Business and
Institutional Furniture Manufacturers' Association (B.I.F.M.A.) haben Standards
für tragbare
Möbel aufgestellt.
Solche Standards verlangen typischerweise, dass tragbare Stühle zum
Aufnehmen einer gegebenen Gewichtsbelastung ausgestaltet sind, um
eine Verwendung für
eine bestimmte Anzahl von Durchläufen
zu simulieren, oft in der Größenordnung
von 100.000. Viele bekannte Klappstühle biegen oder brechen nach
nur einigen Tausend Durchläufen,
und darum kann erwartet werden, dass sie eine relativ kurze nützliche
Lebensdauer aufweisen.
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Bestimmte
bekannte Stühle
verwenden Metall, um leichtgewichtige Materialien zu verstärken. Der
Sitz kann beispielsweise durch einen Rahmen gehalten werden, der
den Sitz umgibt, oder durch Metallstäbe, die in das leichtgewichtige
Material eingezogen sind. Zusätzlich
zum Vergrößern des
Gewichts des Klappstuhls erhöhen
solche Verstärkungsmaßnahmen
die Herstellungszeit, weil die Halterungsstruktur richtig zu dem
Sitz und möglicherweise
auch zu den Beinen ausgerichtet werden muss.
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Im
Allgemeinen sind viele bekannte Klappstühle einigermaßen teuer
herzustellen, weil die Art, in welcher sie zusammengebaut werden,
viel manuelle Arbeit benötigt.
Die Beine müssen oft
richtig mit dem Sitz ausgerichtet werden, so dass mechanische Befestigungsmittel
an die Beine und den Sitz angebracht werden können. Wenn zum Verbinden der Beine
metallische Halterungsteile in das leichtgewichtige Sitzelement
eingezogen werden sollen, könnte
das leichtgewichtige Sitzelement mit jeder Beingruppe ausgerichtet
werden müssen,
so dass der Einzieharbeitsgang ausgeführt werden kann. Oft müssen die
verschiedenen involvierten Befestigungsmittel an Stellen installiert
werden, die für
Maschinen nicht einfach erreichbar sind. Somit müssen die Befestigungsmittel
oft manuell installiert werden.
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Die
Vereinigte-Königreich-Patentanmeldung
GB 2,317,332 A offenbart
einen Klappstuhl, der die Form eines erhöhten Toilettenstuhls aufweist.
Der Stuhl umfasst Drehelemente
22. Diese Patentschrift offenbart,
dass der Körper
des Drehelements
22 von jeder seiner Seiten nach unten
gerichtete Flansche
28 aufweist, und die oberen Enden der
Beine
30 eines hinteren Rahmenelements
30 sich
zwischen diesen befinden und drehbar an diesen befestigt sind. Der
Stuhl umfasst auch erste und zweite U-förmige Röhrenelemente
12,
18,
welche durch ein Drehelement
22 miteinander verbunden sind.
Insbesondere, wie in
6–
8 veranschaulicht, umfasst ein Drehelement
22 einen
Körperbereich
24,
von dessen jedem Ende ein zylindrischer Zapfen
26 hervorsteht,
von welchen einer geeignet ist, das obere Ende des ersten Röhrenelements
12 aufzunehmen,
und der andere das untere Ende des zweiten Röhrenelements. Des Weitern,
wenn die Röhrenelemente
an dem Drehelement
22 angebracht werden und an diesem durch
Edelstahlbefestigungsschrauben (nicht gezeigt) befestigt werden,
die durch die Röhrenelemente
und die Zapfen hindurchgehen, nimmt das vordere Element die Form
eines gewinkelten offenen Rechtecks an. Der Stuhl kann einen Sitz
oder ein Sitzelement umfassen. Ins besondere offenbart dieses Dokument,
dass das Sitzelement vorzugsweise aus Kunststoffmaterial gebildet
wird, und eine Toilettensitzöffnung
oder einen Nachtstuhl beinhaltet. Vorzugsweise wird der Sitz blasgeformt,
rotationsgegossen, spritzgegossen oder durch eine geeignete Kunststoffmaterialformtechnik
gebildet.
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Das
US-Patent Nr. 2,694,442 offenbart
einen Klappstuhl mit Vorderbeinen
11, Hinterbeinen
15, Verbindungsgliedern
14 und
Sitzarmen
20. Die vorderen Enden der Verbindungsglieder
14 sind
drehbar mit den Vorderbeinen
11 verbunden. Die hinteren
Enden der Verbindungsglieder
14 sind drehbar mit den Hinterbeinen
15 verbunden.
Der Stuhlsitz
19 weist Sitzarme
20 auf, die an
den gegenüberliegenden
Seiten des Sitzes unter Verwendung von Nieten befestigt sind. Stifte
22 verbinden
die Vorderbeine
11 drehbar mit den gegenüberliegenden
Seiten des Sitzes
19. Bolzen
23 werden durch die
Hinterbeine
15 und durch die hinteren Enden der Sitzarme
20 hindurchgeführt, um
den Sitz
19 drehbar mit den Hinterbeinen
15 zu
verbinden.
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Das
französische Patent 2,312,217 offenbart einen
Klappstuhl, der laterale gelenkige „A"-Rahmen
1,
5,
7,
die den Sitz
3 halten, und ein Scharnier
6 an dem
Scheitelpunkt des „A" aufweist. Die Latte
7 steht nach
vorne, um den Stuhlsitz
3 zu halten. Das Vorderbein
1 erstreckt
sich über
das Scharnier
6, um eine Halterung
2 für die Rückenlehne
4 zu
bilden. Alle Elemente liegen ungefähr parallel und benachbart, wenn
der Stuhl in seine kompakte Form gefaltet wird. Die Latte der „A"-Scharniere
8 über dem
Vorderbein
1 ist drehbar und verschiebbar relativ zu dem
Hinterbein
5 mittels eines Stifts
10, der in einem
Schlitz
9 des Flanschs einer Latte
7 gleitet und
somit als einziges stabilisierendes Element wirkt. Die Latte
7 des „A"-Rahmens kann ein
gewinkeltes Eisen mit einer sich verjüngenden vertikalen Wange sein.
Der Schlitz
9, der die Latte
7 mit dem Hinterbein
5 verbindet, kann
zur Horizontalen geneigt sein und die Wange der Latte schneiden.
Das höhere
Ende des Schlitzes
9 kann sich in Richtung der Vorderseite
des Stuhls befinden. Ein Stift
10, welcher an dem Hinterbein
5 befestigt
ist, greift in den Schlitz ein.
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Dementsprechend
besteht ein Bedarf für
einen tragbaren Klappstuhl, der leichtgewichtig und komfortabel
ist, und sich trotzdem zu einem dünnen, stapelbaren Aufbau zusammenklappen
lässt.
Solch ein Stuhl muss das Gewicht einer ziemlich schweren Person
sicher halten. Zusätzlich
sollte der Stuhl in großen
Mengen preiswert herstellbar sein, mit einem Minimum an Teilen und
Aufbauaufwand.
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Kurze Zusammenfassung der
Erfindung
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Die
Vorrichtung der vorliegenden Erfindung wurde als Antwort auf den
derzeitigen Stand der Technik und insbesondere als Antwort auf die
Probleme und Bedürfnisse
in der Technik entwickelt, die noch nicht vollständig durch die derzeitig verfügbaren Klappstühle gelöst worden
sind. Somit ist es eine übergreifende
Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen preiswerten, leichtgewichtigen,
komfortablen Stuhl bereitzustellen, der zum Klappen geeignet ist, um
in ein kleines Volumen zu passen.
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Um
die vorangehenden Aufgaben zu lösen und
gemäß der Erfindung,
wie sie hierin in der bevorzugten Ausführungsform verkörpert und
breit beschrieben ist, wird ein Klappstuhl mit einem Presssitzhaltebügel bereitgestellt.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Klappstuhl bereitgestellt,
der umfasst:
eine erste Beingruppe, die ein Vorderbein und
ein Hinterbein aufweist;
ein erstes Verbindungsglied, das mit
dem Vorderbein und dem Hinterbein der ersten Beingruppe verbunden
ist;
einen ersten Haltebügel,
der mit dem Vorderbein und dem Hinterbein der ersten Beingruppe
verbunden ist, wobei der erste Haltebügel einen Halterungsflansch und
einen Befestigungsflansch aufweist;
eine zweite Beingruppe,
die ein Vorderbein und ein Hinterbein aufweist;
ein zweites
Verbindungsglied, das mit dem Vorderbein und dem Hinterbein der
zweiten Beingruppe verbunden ist;
einen zweiten Haltebügel, der
mit dem Vorderbein und dem Hinterbein der zweiten Beingruppe verbunden
ist, wobei der zweite Haltebügel
einen Halterungsflansch und einen Befestigungsflansch aufweist;
ein
leichtgewichtiges Sitzelement, das aus blasgeformtem Kunststoff
hergestellt ist, wobei das blasgeformte Kunststoffsitzelement eine
obere Fläche
und eine untere Fläche,
die im Allgemeinen räumlich
getrennt von der oberen Fläche
ist, aufweist, wobei das blasgeformte Kunststoffsitzelement eine
erste Seite mit einer ersten Eingreiffläche und einer zweiten Eingreiffläche aufweist,
wobei das blasgeformte Kunststoffsitzelement eine zweite Seite mit
einer ersten Ein greiffläche
und einer zweiten Eingreiffläche
aufweist, wobei der Befestigungsflansch des ersten Haltebügels bemessen
und ausgebildet ist, um mindestens einen Bereich der ersten Eingreiffläche der
ersten Seite des blasgeformten Kunststoffsitzelements zu berühren, und
der Halterungsflansch des ersten Haltebügels bemessen und ausgebildet
ist, um mindestens einen Bereich der zweiten Eingreiffläche der ersten
Seite des blasgeformten Kunststoffsitzelements zu berühren; wobei
der Befestigungsflansch des zweiten Haltebügels bemessen und ausgebildet ist,
um mindestens einen Bereich der ersten Eingreiffläche der
zweiten Seite des blasgeformten Kunststoffsitzelements zu berühren, und
der Halterungsflansch des zweiten Haltebügels bemessen und ausgebildet
ist, um mindestens einen Bereich der zweiten Eingreiffläche der
zweiten Seite des blasgeformten Kunststoffsitzelements zu berühren.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Rahmen für einen
Klappstuhl bereitgestellt, wobei der Klappstuhl ein leichtgewichtiges
Sitzelement aufweist, das aus blasgeformtem Kunststoff hergestellt
ist, wobei der Rahmen umfasst:
eine erste Beingruppe, die ein
Vorderbein und ein Hinterbein aufweist;
ein erstes Verbindungsglied,
das mit dem Vorderbein und dem Hinterbein der ersten Beingruppe
verbunden ist;
einen ersten Haltebügel, der mit der ersten Beingruppe
verbunden ist, wobei der erste Haltebügel einen Halterungsflansch
und einen Befestigungsflansch aufweist, wobei der Befestigungsflansch
bemessen und ausgestaltet ist, um an die erste Eingreiffläche des
blasgeformten Sitzelements anzugren zen, wobei der Halterungsflansch
bemessen und ausgestaltet ist, um an die zweite Eingreiffläche des
blasgeformten Sitzelements anzugrenzen;
eine zweite Beingruppe,
die ein Vorderbein und ein Hinterbein aufweist; ein zweites Verbindungsglied, das
mit dem Vorderbein und dem Hinterbein der zweiten Beingruppe verbunden
ist; und
einen zweiten Haltebügel, der mit der zweiten Beingruppe
verbunden ist, wobei der zweite Haltebügel einen Halterungsflansch
und einen Befestigungsflansch aufweist, wobei der Befestigungsflansch
bemessen und ausgestaltet ist, um an die dritte Eingreiffläche des
blasgeformten Sitzelements anzugrenzen, wobei der Halterungsflansch
bemessen und ausgestaltet ist, um an die vierte Eingreiffläche des
blasgeformten Sitzelements anzugrenzen.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum
Herstellen eines Klappstuhls bereitgestellt, wobei das Verfahren umfasst:
Bereitstellen
einer ersten Beingruppe und einer zweiten Beingruppe;
Anbringen
eines ersten Haltebügels
an der ersten Beingruppe;
Anbringen eines zweiten Haltebügels an
der zweiten Beingruppe;
Bereitstellen eines leichtgewichtigen
blasgeformten Kunststoffsitzelements mit einer oberen Fläche im Allgemeinen räumlich getrennt
von einer unteren Fläche,
wobei das blasgeformte Kunststoffsitzelement mehrere Mulden, mehrere
Durchkontaktierungen oder eine Kombination von mindestens einer
Mulde und mindestens einer Durchkontaktierung in der oberen Fläche aufweist,
die sich im Allgemeinen in Richtung der oberen Fläche des
blasgeformten Kunststoffsitzelements erstrecken; und
Drücken des
blasgeformten Kunststoffsitzelements in Eingriff mit den ersten
und zweiten Haltebügeln,
so dass die ersten und zweiten Haltebügel das blasgeformte Kunststoffsitzelement
greifen.
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Gemäß ausgewählten Ausführungsformen kann
der Klappstuhl ein Paar symmetrischer Beingruppen umfassen, von
welchen jede ein Vorderbein und ein Hinterbein aufweist. Jedes der
Beine kann ein unteres Ende aufweisen, das in Kontakt mit der Erde
oder dem Boden steht, und ein oberes Ende, das sich nach oben von
dem unteren Ende erstreckt. Ein Sitz kann zwischen zwei Beingruppen
aufgehängt
sein. Das obere Ende der Vorderbeine kann auch verlängert sein,
um eine Rückenlehne
zwischen den Beingruppen zu halten.
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Der
Sitz kann drehbar an dem Vorderbein und dem Hinterbein jeder Beingruppe
befestigt werden. Jede der Beingruppen kann auch eine Strebe aufweisen,
die drehbar an dem Vorderbein und dem Hinterbein befestigt ist,
so dass die Strebe, das Vorderbein, das Hinterbein und der Sitz
eine vierlattige, Vier-Drehpunkt-Verbindung
bilden. Der Stuhl kann somit gefaltet werden, indem der Sitz mit
Bezug auf die Vorderbeine gedreht wird, so dass der Sitz und die
Hinterbeine in eine Stellung klappen, die im Wesentlichen parallel
zu den Vorderbeinen ist.
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Der
Sitz kann ein leichtgewichtiges Sitzelement, das aus einem leichtgewichtigen
Material, wie beispielsweise Kunststoff, hergestellt wird, und ein Paar
Haltebügel
umfassen, die aus einem stärkeren Material,
wie beispielsweise Metall, hergestellt werden. Das leichtgewichtige
Sitzelement kann hohl sein und kann durch ein geeignetes Verfahren,
wie beispielsweise Spritzgießen
oder Blasformen gebildet werden. Jeder Haltebügel kann in Längsrichtung
gestreckt sein, mit einer im Allgemeinen einfassenden Querschnittsform,
die zum Greifen des leichtgewichtigen Sitzelements ausgestaltet
ist, um die relative Bewegung des Haltebügels und des leichtgewichtigen
Sitzelements senkrecht zu der Länge
des Haltebügels
zu beschränken.
Das leichtgewichtige Sitzelement kann wiederum eingreifenden Merkmale
aufweisen, wie beispielsweise eine Erhöhung in Längsrichtung und eine Aussparung,
um jeden Bügel
aufzunehmen. Das leichtgewichtige Sitzelement kann im Allgemeinen
ausgebildet sein, um Kontakt mit jedem der Haltebügel an verschiedenen
Orten herzustellen, so dass relative Längs- und Querbewegungen des leichtgewichtigen
Sitzelements und der Haltebügel
vollständig
verhindert werden können.
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Jeder
Haltebügel
greift vorzugsweise den Sitz mit einer Rückhaltekraft, die genügt, um sicherzustellen,
dass der Haltebügel
nicht relativ zu dem leichtgewichtigen Sitzelement in der Längsrichtung während einer
normalen Verwendung des Klappstuhls gleiten kann. Um die Haltebügel an dem
leichtgewichtigen Sitzelement zu installieren, wird jeder Haltebügel vorzugsweise
mit den entsprechenden eingreifenden Merkmalen des leichtgewichtigen
Sitzelements ausgerichtet und mit einer Installationskraft, die
in ihrer Größe der Rückhaltekraft ähnlich ist, gedrückt.
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Jeder
Haltebügel
kann auch eine Zunge aufweisen, die ausgestaltet ist, um in Eingriff
mit einer entsprechenden Zungeneingriffaussparung, die in dem leichtgewichtigen
Sitzelement ausgebildet ist, gebogen zu werden, nachdem der Haltebügel in Bezug
auf das leichtgewichtige Sitzelement richtig positioniert wurde.
Die Zungen wirken in Verbindung mit der Rückhaltekraft des Haltebügels, um
sicherzustellen, dass der Bügel
nicht in Längsrichtung
von dem Sitz gleiten kann.
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Der
Klappstuhl kann einfach aufgebaut werden, indem zuerst die Beingruppen
aufgebaut werden, und dann ein Haltebügel an jeder Beingruppe durch
die Verwendung von mechanischen Befestigungsmitteln, wie beispielsweise
Nieten, Bolzen bzw. Schrauben, Schafte mit Sicherungsstiften oder Ähnliches
angebracht wird. Die Rückenlehne
kann an den Beinen durch jeden geeigneten Befestigungsmechanismus
angebracht werden. Die Beingruppen können dann relativ zueinander
ausgerichtet werden, um das leichtgewichtige Sitzelement aufzunehmen,
und das leichtgewichtige Sitzelement kann in Eingriff mit den Bügeln gedrückt werden.
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Somit
stellt der Klappstuhl der vorliegenden Erfindung eine Anzahl von
eindeutigen Vorteilen gegenüber
dem Stand der Technik bereit. Beispielsweise kann zum Anbringen
des leichtgewichtigen Sitzelements an den Beingruppen ein Minimum
von metallischem Material verwendet werden. Keine Metallhalterungen,
wie beispielsweise Stäbe
oder Rückenplatten,
müssen
an das leichtgewichtige Sitzelement angebracht oder in dieses eingezogen
werden. Zusätzlich
wird eine Befestigung erreicht, ohne Löcher in dem leichtgewichtigen
Sitzelement zu bilden; somit gibt es keine Spannungskonzentrationen,
die den Sitz bei wiederholtem Verwenden schwächen. Der Klappstuhl kann leicht
aufgebaut werden mit Vorgängen,
die im Allgemeinen schnell durch eine Maschine ausgeführt werden
können.
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Diese
und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden von der folgenden Beschreibung und den angehängten Ansprüchen deutlicher
oder können
durch Ausführen der
Erfindung, wie sie im Folgenden dargelegt ist, erlernt werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Klappstuhls
mit einem leichtgewichtigen Sitzelement, das durch erfindungsgemäße Presssitzhaltebügel gehalten
wird.
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2 ist
eine perspektivische Explosionsansicht, die eine mögliche Art
des Aufbaus des Klappstuhls von Anspruch 1 darstellt.
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3 ist
eine Ansicht von unten von der Unterseite des leichtgewichtigen
Sitzelements von 1.
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4 ist
eine Querschnittsansicht eines Teils des leichtgewichtigen Sitzelements
und eines der Haltebügel
von 1, die eine mögliche
Art darstellt, in welcher der Haltebügel in das leichtgewichtige
Sitzelement eingreifen kann.
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Ausführliche Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
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Die
derzeit bevorzugten Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung werden am Besten mit Bezug auf die Zeichnungen
verstanden, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen durchweg
bezeichnet werden. Es sollte leicht verständlich sein, dass die Komponenten
der vorliegenden Erfindung, wie sie hierin allgemein beschrieben
und in den Figuren dargestellt sind, auf eine große Vielfalt
von verschiedenen Ausbildungen angeordnet und ausgestaltet werden
können.
Somit ist die folgende genauere Beschreibung der Ausführungsformen
der Vorrichtung, des Systems, und des Verfahrens der vorliegenden
Erfindung, wie in 1–4 dargestellt, nicht
dazu bestimmt, den Umfang der Erfindung zu beschränken, wie
er beansprucht wird, sondern ist nur eine Repräsentation der derzeitig bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung.
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Bezug
nehmend auf 1 wird eine Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Klappstuhls 10 gezeigt.
Der Klappstuhl 10 weist eine Längsrichtung 12, eine
Querrichtung 14, und eine transversale Richtung 16 auf.
Der Klappstuhl 10 weist einen Sitz 18 auf, der
ausgestaltet ist, um das Gewicht eines Benutzers komfortabel zu
halten. Der Sitz 18 kann wie gezeigt mit einem eingebuchteten
Bereich zur Mitte hin konturiert sein, um das Gewicht eines Benutzers gleichmäßig über den
Sitz zu verteilen, wodurch der Komfort des Benutzers verbessert
wird. Vorzugsweise weist der Klappstuhl 10 eine aufgeklappte
Stellung, in welcher der Sitz 18 horizontal mit einer Höhe, die
zum Sitzen geeignet ist, angeordnet ist, und eine zusammengeklappte
Stellung auf, in welcher der Klappstuhl 10 kompakter und
stapelbar ist.
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Der
Sitz 18 kann von einem ersten Vorderbein 20, einem
zweiten Vorderbein 22, einem ersten Hinterbein 24 und
einem zweiten Hinterbein 26 gehalten werden. Vorzugsweise
sind die Beine 20, 22, 24, 26 hohl,
so dass eine höhere
Verwindungssteife erreicht werden kann, ohne das Gewicht der Beine 20, 22, 24, 26 zu
erhöhen.
Die Querschnittsform der Beine 20, 22, 24, 26 kann
des Weiteren verändert werden,
um die Verwindungssteife entlang der Achse des größten Biegestresses
zu verbessern. Beispielsweise können
die Beine 20, 22, 24, 26 im
Allgemeinen einen elliptischen Querschnitt aufweisen, wobei die
Hauptachse (längere
Achse) nahe der Längsrichtung 12 ausgerichtet
ist. Somit können
die Beine 20, 22, 24, 26 gegen
Biegemomente verstärkt
werden, die um die Querrichtung 14 auftreten, wie sie von
einem Benutzer, der in dem Klappstuhl 10 sitzt, aufgebracht
würden.
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Die
Beine 20, 22, 24, 26 können aus
einem relativ starken, steifen Material, wie beispielsweise Aluminium
oder Stahl, hergestellt werden. Die Beine 20, 22, 24, 26 können oberflächengehärtet und
resistenter gegen schädigende
Umwelteinflüsse,
wie beispielsweise Rost oder ultraviolette Strahlung gemacht werden,
durch ein Verfahren wie beispielsweise Pulverbeschichten, in welchem
ein Harz oder Kunststoffpulver auf die Oberfläche des Metalls aufgebracht
wird und dann erwärmt
wird, um die Oberfläche
zu härten.
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Die
Vorderbeine 20, 22 können sich auch nach oben erstrecken,
um eine Rücklehne 28 bei
einer Höhe,
die für
einen Benutzer komfortabel ist, zu halten. Die Rückenlehne 28 kann
konturiert sein, um komfortabel an dem Rücken eines Benutzers anzuliegen,
und kann aus einem leichtgewichtigen Material, wie beispielsweise
Kunststoff, mit einer hohlen Ausgestaltung hergestellt werden, um
ein größeres Widerstandsmoment
bereitzustellen, das die Biegefestigkeit verbessert. Die Rückenlehne 28 kann durch
ein vergleichsweise einfaches Herstellungsverfahren, wie beispielsweise
Blasformen, Spritzgießen
oder Ähnliches,
hergestellt werden.
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Wie
in 1 dargestellt, sind das erste Vorderbein 20 und
das erste Hinterbein 24 miteinander verbunden, um eine
Ver bindung zu bilden. Das erste Vorderbein 20 und das erste
Hinterbein 24 können somit
gemeinsam als eine erste Beingruppe 30 bezeichnet werden. Ähnlich bilden
das zweite Vorderbein 22 und das zweite Hinterbein 26 zusammen
eine parallele Verbindung, die als zweite Beingruppe 32 bezeichnet
werden kann. In 1 sind Beingruppen 30, 32 an
gegenüberliegenden
Querseiten des Klappstuhls 10 gezeigt. Allerdings könnte der
erfindungsgemäße Klappstuhl
beispielsweise symmetrische Beingruppen aufweisen, die an der Vorderseite und
Hinterseite des Stuhls angeordnet sind.
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Die
Vorderbeine 20, 22 können jeweils ein unteres Ende 40,
das in Kontakt mit Fußboden,
Straßenbelag
oder einer anderen Haltefläche
steht, und ein oberes Ende 42 aufweisen, das sich über den
Sitz 18 erstreckt, um die Rückenlehne 28 aufzunehmen. Jedes
der Vorderbeine 20, 22 kann auch einen dazwischenliegenden
Bereich 44 aufweisen, der im Allgemeinen zwischen dem unteren
Ende 40 und dem oberen Ende 42 angeordnet ist,
an der ungefähren Höhe des Sitzes 18.
Jedes der Hinterbeine 24, 26 kann ein unteres
Ende 46, das in Kontakt mit einer Haltefläche steht,
und ein oberes Ende 48 bei der ungefähren Höhe des Sitzes 18 aufweisen.
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Eine
vordere Strebe 50 kann das erste Vorderbein 20 mit
dem zweiten Vorderbein 22 verbinden, und eine hintere Strebe 52 kann
das erste Hinterbein 24 mit dem zweiten Hinterbein 26 verbinden.
Die vorderen und hinteren Streben 50 und 52 stellen
eine Ausrichtung und einen gegenseitigen Halt zwischen den ersten
und zweiten Beingruppen 30, 32 bereit. Die Beine 20, 22, 24, 26 und
die Streben 50, 52 werden vorzugsweise aus einem
steifen, starken Material, wie beispielsweise Stahl, Aluminium oder
einem Verbundstoff, hergestellt.
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Das
erste Vorderbein 20 kann mit dem ersten Hinterbein 24 durch
ein erstes Verbindungsglied 60 verbunden werden, das drehbar
an dem ersten Vorderbein 20 und dem ersten Hinterbein 24 angebracht ist. Ähnlich kann
das zweite Vorderbein 22 und das zweite Hinterbein 26 durch
ein zweites Verbindungsglied 62 verbunden sein. Somit kann
das erste Verbindungsglied 60 Teil der ersten Beingruppe 30 sein, und
das zweite Verbindungsglied 62 kann Teil der zweiten Beingruppe 32 sein.
Die Beine 20, 22, 24, 26 können an
den Verbindungsgliedern 60, 62 durch Befestigungsmittel 64 und
an dem Sitz 18 durch Befestigungsmittel 66 angebracht
werden, wobei jedes dieser eine relative Drehbewegung erlaubt. Somit
bildet jede der ersten und zweiten Beingruppen 30, 32 eine vierlattige,
Vier-Drehpunkt-Verbindung,
wenn sie mit dem Sitz 18 verbunden ist, die erlaubt, dass
die Hinterbeine 24, 26 und der Sitz 18 in
eine Stellung klappt, die im Wesentlichen parallel zu den Vorderbeinen 20, 22 und
der Rückenlehne 28 ist.
Somit kann der Klappstuhl 10 auf eine relativ kompakte Weise
zusammengeklappt und verstaut werden.
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Bezug
nehmend auf 2 ist eine Explosionsansicht
des Klappstuhls 10 von 1 dargestellt, zusammen
mit Montagelinien, die einen geeigneten Weg darstellen, um die verschiedenen
Teile des Klappstuhls 10 zu montieren. Der Sitz 18 kann
ein leichtgewichtiges Sitzelement 72, einen ersten Haltebügel 74,
und einen zweiten Haltebügel 76 aufweisen.
Das leichtgewichtige Sitzelement 72, wie auch die Rückenlehne 28,
wird vorzugsweise aus einem leichtgewichtigen, etwas flexiblen Material,
wie beispielsweise Kunststoff, hergestellt.
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Viele
Herstellungsverfahren können
zum Herstellen des leichtgewichtigen Sitzelements 72 verwendet
werden. Beispielsweise können
obere und untere Bereiche des leichtgewichtigen Sitz elements 72 getrennt
hergestellt werden, durch Prägen bzw.
Stanzen, Spritzgießen
oder andere einfache Verfahren, und dann aneinander befestigt werden. Die
oberen und unteren Bereiche können
durch Einformen von Befestigungsmitteln in die Teile, Verwenden
von getrennten Befestigungsmitteln oder Verbinden der Teile unter
Verwendung einer wärmebasierenden
Technik, wie beispielsweise Schweißen, angebracht werden. Andere
Verfahren, wie beispielsweise Rotationsgießen, Rollformen und Blasformen, können auch
verwendet werden, um den Sitz 18 als ein einzelnes einheitliches
Stück zu
erzeugen. Blasformen ist derzeit bevorzugt.
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Der
neue Aufbau des Klappstuhls 10 ist besonders gut angepasst
für eine
Verwendung mit einem leichtgewichtigen Sitzelement 72,
das aus solch einem leichtgewichtigen Material hergestellt ist,
weil das leichtgewichtige Sitzelement 72 an dem Klappstuhl 10 auf
eine Weise angebracht werden kann, die das leichtgewichtige Sitzelement 72 nicht
hoch lokalisierten Spannungen aussetzt. Kunststoffe weisen im Allgemeinen
eine viel niedrigere Fließgrenze
(maximale Spannung bevor eine permanente Deformation eintritt) auf
als Metalle. Zusätzlich
neigt Kunststoff dazu, ein „Kriechen`
zu erfahren, oder eine permanente Deformation über längere Beladung bei vergleichsweise
niedrigen Spannungen. Folglich ist es wichtig, sicherzustellen,
dass kein Teil des leichtgewichtigen Sitzelements hohen oder anhaltenden Spannungen
ausgesetzt wird.
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Eine
Anzahl von Merkmalen, die in bekannten Stuhlsitzen gefunden werden,
neigen dazu, Spannungen an Teilen des Sitzes zu konzentrieren, die
bei einem Sitz, der aus einem schwächeren leichtgewichtigen Material
hergestellt ist, später
Fehlerpunkte werden können.
Beispielsweise weisen viele Stühle
Befestigungsmittel auf, die durch Löcher eingeführt werden müssen, die
in dem leichtgewichtigen Sitzelement ausgebildet sind. Jedes Loch
in einem lasttragenden Element weist einen kleineren Querschnitt
auf als benachbarte Regionen. Da Spannung als eine Kraft (Zug-,
Kompressions- oder Scher-) geteilt durch eine Fläche von Material, über welche
die Kraft wirkt, definiert ist, ist als ein Ergebnis des Lochs die
kleinere Fläche
um das Loch größeren Spannungen
ausgesetzt. Somit werden Löcher, schmale
Regionen, Absätze
und Ähnliches
in dem Fach als „Spannungskonzentrationen" oder „Spannungssteigerer" bezeichnet.
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Die
Wirkung von solchen Spannungskonzentrationen wird vervielfacht durch
die Art der Belastung, die auf das leichtgewichtige Sitzelement
aufgebracht wird. Ein typischer Benutzer wird nicht einfach für eine längere Zeit
still auf dem Stuhl sitzen; vielmehr werden sich die meisten Benutzer
beträchtlich bewegen
und ihr Gewicht von einem Bereich des Stuhls auf einen anderen verlagern.
Somit ist das leichtgewichtige Sitzelement „Ermüdungs-"belastungen ausgesetzt oder Spannungen,
die sich erhöhen, erniedrigen
oder sogar die Richtung wechseln (von Zug zu Kompression oder von
Kompression zu Zug), viele Male während der Lebensdauer der Stuhls.
Bedingungen von Ermüdungsbelastungen
beschleunigen die Deformation und ein letztendliches Versagen von
Materialien, insbesondere derer mit einem vergleichsweise hohen
Grad an Formbarkeit, wie beispielsweise Kunststoff.
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Im
Fall eines Befestigungsmittels, das durch ein Kunststoffloch durchgeführt wird,
ist das Ergebnis, das sich das Loch allmählich durch den Druck gegen
das Befestigungsmittel über
die Zeit aufweitet, so dass mehr und mehr Spiel oder „Lockerheit" in dem Klappstuhl
vorhanden ist. Letztlich kann das Loch gänzlich versagen, das Befestigungsmittel
zu halten, und der Stuhl kann als ein Ergebnis zusammenfallen. Andere
Formen der Befestigung können ähnlich Spannungen
konzentrieren, die dazu neigen, ein beschleunigtes Versagen bei
einem Kunststoffsitzelement zu bewirken.
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Die
Haltebügel 74, 76 der
vorliegenden Erfindung stellen eine wesentliche Verbesserung über den
Stand der Technik dar, weil sie an dem leichtgewichtigen Sitzelement 72 in
einer solchen Weise angebracht werden, dass Spannungen relativ gleichmäßig über das
leichtgewichtige Sitzelement 72 verteilt werden, wenn der
Klappstuhl 10 verwendet wird. Gemäß bestimmten Ausführungsformen
stellen die Haltebügel 74, 76 solch
eine gleichmäßige Verteilung der
Spannungen durch einen Presssitzeingriff mit dem leichtgewichtigen
Sitzelement 72 bereit, der im Folgenden genauer beschrieben
wird.
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Jeder
der Haltebügel 74, 76 kann
ein vorderes Ende 77, ein hinteres Ende 78 und
einen mittleren Bereich 79 aufweisen. Die Befestigungsmittel 64, 66,
die verwendet werden, um die Beingruppen 30, 32 an
die Streben 60, 62 und die Haltebügel 74, 76 anzubringen,
können
eine große
Vielfalt von Ausgestaltungen aufweisen, die Schrauben, Bolzen, Muttern,
Nieten, Klemmen, Klammern, Schafte mit Sicherungsstiften oder Ähnliches
umfassen. Wie in 2 dargestellt umfasst jedes
der Befestigungsmittel 64, 66 eine Niete. Im Allgemeinen
weist jede der Nieten 64, 66 einen Kopf 80 auf,
der an einem Schaft 82 befestigt ist, der etwas schmaler
als der Kopf 80 bemessen ist. Jede der Nieten 64, 66 kann
auch eine Kappe 84 aufweisen, die ausgebildet ist, um auf
den Schaft 82 zu passen, und um komprimiert zu werden für ein permanentes
Anbringen an den Schaft 82 durch ein Verfahren wie beispielsweise
Krimpen.
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Jedes
der Beine 20, 22, 24, 26 kann
ein Loch 86 aufweisen, das bemessen ist, um einen Schaft 82 einer
Niete 64 zum drehbaren Anbringen an eines der Verbindungsglieder 60, 62 aufzunehmen. Ähnlich kann
jedes der Beine 20, 22, 24, 26 ein
Loch 88 aufweisen, das bemessen ist, um einen Schaft 82 von einer
Niete 66 zum drehbaren Anbringen an einen der Haltebügel 74, 76 aufzunehmen.
Jeder der Haltebügel 74, 76 kann
ein hinteres Loch 90, das von einer hinteren Einbuchtung 92 umgeben
ist, und ein vorderes Loch 94 aufweisen, das von einer
vorderen Einbuchtung 96 umgeben ist. Die Einbuchtungen 92, 96 sind
vorzugsweise jeweils ausgestaltet, um einen Kopf 80 einer
Niete 66 zu enthalten. Somit können die Köpfe 80 auf der Innenseite
der Haltebügel 74, 76 gehalten
werden, ohne nach innen zum Behindern des leichtgewichtigen Sitzelements 72 hervorzustehen.
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Vorzugsweise
passen die Schafte 82 der Nieten 64, 66 mit
Abstand durch die Löcher 86, 88, 90, 94,
um eine freie relative Drehung zu erlauben. Zusätzlich sollten die Köpfe 80 und
die Kappen 84 der Nieten 64, 66 zu groß bemessen
sein, um durch die Löcher 90, 94 bzw. 86, 88 zu
passen, so dass die Nieten 64, 66 nicht aus den
Löchern 86, 88 gleiten können. Die
Beine 20, 22, 24, 26 können jeweils
eine Nische 97 aufweisen, die nach innen zeigt und sich
in Richtung der ersten Enden 40, 46 befindet,
in welche die Streben 50, 52, eingeführt werden
können.
Wenn erwünscht,
können
die Streben 50, 52 geschweißt, gekrimpt oder anderweitig
in den Nischen 97 befestigt werden, um das Verschieben
der Beingruppen 30, 32 zueinander festzustellen.
Die Rückenlehne 28 kann
auch den Abstand zwischen den oberen Enden 42 der ersten
und zweiten Beingruppen 30, 32 überbrücken, welche
an passende Flächen 98 der
Rückenlehne 28 angebracht
werden können.
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Jeder
der Haltebügel 74, 76 kann
eine Zunge 99 aufweisen, die ausgebildet ist, um das leichtgewichtige
Sitzelement 72 zu fixieren, sobald es zwischen den Haltebügeln 74, 76 installiert
ist. Die Zunge 99 umfasst vorzugsweise einen rechteckigen
Bereich von jedem der Haltebügel 74, 76,
von welchem drei Seiten durchgeschnitten wurden, so dass die Zunge 99 durch
Falten der Zunge 99 entlang der verbleibenden Seite des
Rechtecks angehoben werden kann. Die Zungen 99 können in
einer gebogenen Stellung vorgeformt werden und können bei Kontakt mit dem leichtgewichtigen
Sitzelement 72 biegen und in Kerben des leichtgewichtigen
Sitzelements 72 einrasten, welche im Folgenden dargestellt
werden. Die Zungen 99 können
alternativ in einer geraden Stellung gebildet werden und nach Installation
an dem leichtgewichtigen Sitzelements 72 in Eingriff gebogen werden.
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Die
Haltebügel 74, 76 werden
vorzugsweise aus einem vergleichsweise steifen, starken Metall, wie
beispielsweise Aluminium oder Stahl, hergestellt. Die Haltebügel 74, 76 können auch
oberflächenbehandelt
werden mit einem Verfahren wie beispielsweise Pulverbeschichtung,
wie die Beine 20, 22, 24, 26.
Vorbiegen der Zungen 99 hilft, ein Brechen der Zungen 99 zu
verhindern, wenn diese während
dem Aufbau gebogen werden.
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Das
leichtgewichtige Sitzelement 72 kann im Allgemeinen eine
erste Seite 100, die nahe der ersten Beingruppe 30 angeordnet
ist, und eine zweite Seite 102 aufweisen, die nahe der
zweiten Beingruppe 32 angeordnet ist. Zusätzlich kann
das leichtgewichtige Sitzelement 73 eine vordere Fläche 104, eine
hintere Fläche 106,
eine obere Fläche 108 und eine
untere Fläche 110 aufweisen.
Eine seitliche Erhöhung 120 kann
auf jeder der ersten und zweiten Seiten 100, 102 ausgebildet
sein. Jede seitliche Erhöhung 120 kann
eine längsgestreckte
Ausbuchtung mit einer seitlichen Eingreiffläche 122, eine Eingreifkerbe 124 und
einen Anstoß 126 umfassen.
Die seitliche Eingreiffläche 122 ist
vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zu der Querrichtung 14 orientiert. Vorzugsweise
weist jede der seitlichen Erhöhungen 120 eine
im Wesentlichen gleichförmige
Querschnittsform auf, entlang der Längsrichtung 12 gesehen,
so dass die seitlichen Erhöhungen 120 in
die Haltebügel 74, 76 gleichförmig entlang
ihrer Länge eingreifen.
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Die
Eingreifkerbe 124 kann die Form einer sich nach unten und
nach innen erstreckenden Mulde annehmen, die entlang der Oberseite
jeder seitlichen Erhöhung 120 läuft. Jeder
der Anstöße 126 kann
einfach aus einem rückseitenzugewandten
Bereich von Material bestehen, der von jeder seitlichen Erhöhung 120 hinausragt.
Die Anstöße 126 dienen
zum Begrenzen der Bewegung der Haltebügel 74, 76 über die
seitlichen Erhöhungen 120,
um sicherzustellen, dass die Haltebügel 74, 76 nicht
zu weit im Bezug auf das leichtgewichtige Sitzelement 72 gleiten.
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Die
Rückenlehne 28 kann
an den oberen Enden 42 der Vorderbeine 20, 22 angebracht
werden, zum Beispiel durch die Verwendung von Zapfen 128, die
an den passenden Flächen 98 der
Rückenlehne 28 angebracht
sind. Die Zapfen 128 können
im Allgemeinen pilzförmig
sein, mit einem vergrößerten Kopf über einem
schmaleren Stamm. Entsprechende Schlüssellöcher 130 können in
den oberen Enden 42 der Vorderbeine 20, 22 ausgebildet
sein, um die Zapfen 128 aufzunehmen. Jedes der Schlüssellöcher 130 kann
im Allgemeinen eine größere Öffnung, durch
welche der Kopf eines Zapfens 128 mit Spiel durchgehen
kann, und einen Schlitz aufweisen, der ausgebildet ist, um den Stamm
des Zapfens 128 aufzunehmen, wenn die Rückenlehne 28 nach
unten in Bezug auf die Vorderbeine 20, 22 gedrückt wird.
Andere Befestigungstechniken, wie beispielsweise thermisches, Radiofrequenz-
oder Reibungsschweißen, chemisches
oder klebendes Verbinden oder Ähnliches
kann verwendet werden, um sicherzustellen, dass die Zapfen 128 fest
installiert innerhalb der Schlüssellöcher 130 bleiben.
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Bezug
nehmend auf 3 ist die untere Fläche 110 des
leichtgewichtigen Sitzelements 72 dargestellt. Jede der
seitlichen Erhöhungen 120 kann eine
transversale Eingreiffläche 140 aufweisen,
die im Allgemeinen nach unten zeigt. Aussparungen 142 können parallel
zu den seitlichen Erhöhungen 120 laufen,
um einen festeren Eingriff der Haltebügel 74, 76 bereitzustellen.
Die Aussparungen 142 können einfach
die Form von rechteckigen Kerben annehmen, die sich entlang der
unteren Fläche 110 in Längsrichtung
erstrecken. Eine Zungeneingreifaussparung 144 in Form einer
grob rechteckigen Einbuchtung kann in jeder der transversalen Eingreifflächen 140 gebildet
werden, um die Zungen 99 aufzunehmen.
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Die
untere Fläche 110 kann
auch mehrere Mulden 150 aufweisen, die in Querrichtung 14 orientiert
sind. Die Mulden 150 erstrecken sich vorzugsweise nicht
weit genug nach oben, um die obere Fläche 108 des leichtgewichtigen
Sitzelements 72 zu kontaktieren. Die Mulden 150 dienen
dazu, das Widerstandsmoment des leichtgewichtigen Sitzelements 72 zu
vergrößern, indem
transversal orientierte oder im Wesentlichen vertikal orientierte
Abschnitte von Material bereitgestellt werden, die sich nicht einfach
um die Längsachse 12 biegen.
Somit widersteht das leichtgewichtige Sitzelement 72 einem
derartigen Biegen, welches dazu neigen würde, die erste oder zweite
Seite 100, 102 des leichtgewichtigen Sitzelements 72 mit
Bezug auf den Rest des leichtgewichtigen Sitzelements 72 zu
erhöhen
oder erniedrigen. Die Mulden 150 können auch Handgriffe für einen
Benutzer bereitstellen, so dass der Stuhl 10 leicht zusammengeklappt,
auseinandergeklappt und von einem Benutzer getragen werden kann.
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Bei
Ausführungsformen,
in welchen das leichtgewichtige Sitzelement 72 hohl ist,
wie mit einem blasgeformten leichtgewichtigen Sitzelement 72,
können
Durchkontaktierungen 152 innerhalb der Mulden 150 gebildet
werden, um die oberen und unteren Flächen 108, 110 des
leichtgewichtigen Sitzelements 72 zu verbinden. Die Durchkontaktierungen 152 halten
die obere Fläche 108 davon
ab, in das hohle Innere des leichtgewichtigen Sitzelements 72 unter
dem Gewicht eines Benutzers gepresst zu werden. Allerdings können die
Durchkontaktierungen 152 um die Mitte des leichtgewichtigen
Sitzelements 72 positioniert werden, um eine leichte Deformation zu
erlauben, so dass sich das leichtgewichtige Sitzelement 72 etwas
weich anfühlt.
Formgebungslinien 154 können
auch in der unteren Fläche 110 des leichtgewichtigen
Sitzelements 72 bereitgestellt werden, um dem Stuhl 10 in
der zusammengeklappten Stellung Ästhetik
hinzuzufügen.
Ein Spritzloch 156 kann in der unteren Fläche 110 verbleiben,
wo eine Düse
in eine Form eingeführt
wurde, um Luft einzuspritzen.
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Die
Durchkontaktierungen 152 und die Mulden 150 wurden,
wie in 3 dargestellt, angeordnet, um die strukturelle
Steifheit und gesamte Stärke des
leichtgewichtigen Sitzelements 72 zu vergrößern. Obwohl
andere Ausgestaltungen verwendet werden können, wird die in 3 dargestellte
Ausführungsform
derzeit bevorzugt, weil sie einen guten Halt bereitstellt, während ein
Minimum an Material zu dem Sitz 72 hinzugefügt wird.
Folglich wird das Gesamtgewicht des Klappstuhls 10 bei
einem Minimum gehalten.
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Bezug
nehmend auf 4 ist eine Schnittansicht eines
Bereichs des Sitzes 18, der die erste Seite 100 des
leichtgewichtigen Sitzelements 72 und den ersten Haltebügel 74 umfasst,
dargestellt, von hinter dem Sitz 18 aus gesehen. Die Haltebügel 74, 76 weisen
vorzugsweise eine Querschnittsform auf, die ausgebildet ist, um
mit dem leichtgewichtigen Sitzelement 72 ineinanderzugreifen,
um eine Bewegung parallel zu dem Querschnitt (in der Quer- oder
Transversalrichtung 14, 16) zu begrenzen. Genauer
weisen die Haltebügel 74, 76 vorzugsweise
eine einfassende Querschnittsform auf. Eine „einfassende" Querschnittsform
ist eine Form, bei welcher eine Öffnung
des Querschnitts schmaler ist als die weiteste Ausdehnung einer
Struktur parallel zu der Öffnung, die
innerhalb des Querschnitts aufgenommen werden kann. Eine eingefasst
Struktur mit einer Form, die im Allgemeinen der einfassenden Form
entspricht, kann darum nicht durch die Öffnung entweichen.
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Obwohl
die einfassende Form ein bevorzugtes Verfahren zum Erreichen eines
Ineinandergreifens zwischen den Haltebügeln 74, 76 und
dem leichtgewichtigen Sitzelement 72 ist, müssen die
Haltebügel 74, 76 nicht
eine einfassende Form aufweisen, um in das leichtgewichtige Sitzelement 72 auf eine
ineinandergreifende Art einzugreifen. Die Haltebügel 74, 76 können beispielsweise
sich nach außen erstreckende
Kanten (nicht gezeigt) aufweisen, die in entsprechende Aussparungen
oder Kerben des leichtgewichtigen Sitzelements 72 eingreifen.
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Wie
in 4 gezeigt, nimmt der erste Bügel 74 vorzugsweise
die Form eines L-förmigen
Elements an, mit Lippen, die sich in Richtung des Inneren des L
erstrecken, um eine einfassende Form zu bilden. Genauer kann der
erste Haltebügel 74 einen Halterungsflansch 160 aufweisen,
der unter der transversalen Eingreiffläche 140 des leichtgewichtigen
Sitzelements 72 positioniert ist. Der Halterungsflansch 160 kann
einfach ein vergleichsweise flaches Stück Material umfassen, das senkrecht
zu der transversalen Richtung 16 ist und das sich entlang
der Länge
des leichtgewichtigen Sitzelements 72 in der Längsrichtung 12 erstreckt.
Ein Befestigungsflansch 162 kann sich in einer im Wesentlichen
transversalen Richtung von dem Halterungsflansch 160 erstrecken, um
die seitliche Eingreiffläche 122 der
seitlichen Erhöhung 120 zu
bedecken, und kann sich auch entlang der Länge des leichtgewichtigen Sitzelements 72 in
Längsrichtung 12 erstrecken.
Somit ist der Befestigungsflansch 162 vorzugsweise im Wesentlichen
senkrecht (mit einem beinahe 90°-Winkel)
zu dem Halterungsflansch 160.
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Des
Weiteren kann sich eine obere Lippe 164 von dem Befestigungsflansch 162 nach
innen und in die Eingreifkerbe 124 erstrecken. Die obere Lippe 164 kann
vorteilhaft einen spitzen Winkel in Bezug auf den Befestigungsflansch 162 bilden,
so dass sich der Befestigungsflansch 162 sowohl nach innen als
auch nach unten erstreckt, um die Kanten der Eingreifkerbe 124 zu
greifen. Die obere Lippe 164 kann beispielsweise mit einem
Winkel von 40° bis
60° in Bezug
auf den Befestigungsflansch 162 positioniert sein. Ein
Winkel von 50° kann
bevorzugt werden. Eine untere Lippe 166 kann sich nach
oben erstrecken, im Wesentlichen senkrecht zu dem Halterungsflansch 160,
um in die Aussparung 142 einzugreifen.
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Zwischen
den Lippen 164, 166 des Querschnitts existiert
eine Öffnung
in der Querschnittsform des ersten Haltebügels 74. Da die Lippen 164, 166 im
Allgemeinen nach innen gerichtet sind, ist die Öffnung nicht groß genug,
um dem ersten Haltebügel 74 ein
Herausgleiten aus dem Eingriff mit dem leichtgewichtigen Sitzelement 72 in
Quer- oder Transversalrichtung 14, 16 zu erlauben.
Folglich ist die Querschnittsform des ersten Haltebügels 74,
wie in 4 verkörpert,
einfassend.
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Obwohl
die in 4 dargestellte L-Form bevorzugt wird, kann der
Querschnitt der Haltebügel 74, 76 jede
andere geeignete einfassende oder teilweise einfassende Form aufweisen,
wie beispielsweise eine C-Form. Alternativ müssen die Haltebügel 74, 76 keine
einfassende Form aufweisen, und die Seiten 100, 102 des
leichtgewichtigen Sitzelements 72 können stattdessen jeweils eine
einfassende Form aufweisen, die ausgebildet ist, um die Haltebügel 74, 76 an
der Stelle zu halten. Die Ausgestaltung von 4 kann allerdings
wesentliche Herstellungsvorteile gegenüber diesen Alternativen haben.
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Die
in 4 gezeigte einfassende Querschnittsform stellt
ausgleichende Kräfte
in sowohl der Querrichtung 14 als auch der Transversalrichtung 16 bereit,
um eine relative Bewegung zwischen dem ersten Haltebügel 74 und
dem leichtgewichtigen Sitzelement 72 in diesen Richtungen
zu verhindern. Der Halterungsflansch 116, der Befestigungsflansch 162, die
obere Lippe 164 und die untere Lippe 166 müssen das
leichtgewichtige Sitzelement 72 nicht gleichförmig über die
gesamte Fläche
kontaktieren, um diese ausgleichenden Kräfte bereitzustellen. Wenn erwünscht, kann
das leichtgewichtige Sitzelement 72 stattdessen jeden der
Flansche 160, 162 und der Lippen 164, 166 an
einem Kontaktpunkt kontaktieren, der sich entlang der Längsrichtung 12 entlang
der Länge
des ersten Haltebügels 74 erstreckt.
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Beispielsweise
kann der Halterungsflansch 160 die untere Fläche 110 des
leichtgewichtigen Sitzelements 72 an einem ersten Kontaktpunkt 170 kontaktieren.
Der Befestigungsflansch 162 kann die seitliche Eingreiffläche 122 an
einem zweiten Kon taktpunkt 172 kontaktieren. Ähnlich kann
die zweite Lippe 166 die Aussparung 142 an einem
dritten Kontaktpunkt 174 kontaktieren, und die erste Lippe 164 kann die
Eingreifkerbe 124 an einem vierten Kontaktpunkt 176 kontaktieren.
An jedem der Kontaktpunkt 170, 172, 174, 176 kann
der erste Haltebügel 74 eine
Kraft gegen das leichtgewichtige Sitzelement 72 ausüben, senkrecht
zu der Fläche
des ersten Haltebügels 74, an
welcher der Kontaktpunkt 170, 172, 174, 176 besteht.
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Somit
kann eine erste hemmende Kraft 180 von dem Halterungsflansch 160 an
einem ersten Kontaktpunkt 170 nach oben gerichtet senkrecht
zu dem Halterungsflansch 160 aufgebracht werden. Der zweite,
dritte und vierte Kontaktpunkt 172, 174, 176 kann
jeweils eine zugehörige
hemmende Kraft 182, 184, 186 aufweisen,
die senkrecht ist zu dem Befestigungsflansch 162 bzw. der
unteren Lippe 166 bzw. der oberen Lippe 164.
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Die
zweite hemmende Kraft 182 wirkt entlang der Querachse 14 nach
innen, und die dritte hemmende Kraft 184 wirkt entlang
der Querachse 14 nach außen, um der zweiten hemmenden
Kraft 182 entgegenzustehen. Die vierte hemmende Kraft 186 weist
auch eine Komponente auf, die entlang der Querachse 14 liegt,
die der zweiten hemmenden Kraft 182 widersteht. Ähnlich wird
die hemmende Kraft 180 entlang der transversalen Achse 16 nach oben
gedrückt,
und die vierte hemmende Kraft 186 weist eine Komponente
entlang der transversalen Achse 16 auf, die nach unten
drückt,
um der ersten hemmenden Kraft 180 entgegenzustehen. Die
hemmenden Kräfte 180, 182, 184, 186 wirken,
um den ersten Haltebügel 74 und
das leichtgewichtige Sitzelement 72 in einem statischen
Gleichgewicht in Bezug auf die Quer- und Transversalrichtungen 14, 16 zu
halten. Somit ist eine relative Bewegung zwischen dem ersten Haltebügel 74 und
dem leichtgewichtigen Sitzelement 72 in jede Richtung inner halb
der Ebene, die von der Quer- und Transversalrichtung 14, 16 gebildet
wird, beschränkt.
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Die
hemmenden Kräfte 180, 182, 184, 186 hemmen
auch die relative Bewegung zwischen dem Haltebügel 74 und dem leichtgewichtigen
Sitzelement 72 in Längsrichtung 12.
Wenn sich zwei Gegenstände
miteinander in Kontakt befinden, neigt Haftreibung dazu, sie von
einem relativen Bewegen zueinander in eine Richtung parallel zu
den Flächen,
an welchen ein Kontakt besteht, abzuhalten. Haftreibung ist im Allgemeinen
proportional zu der Normalkraft oder der Kraft, die die Gegenstände zusammendrückt und
zu dem Reibungskoeffizienten, welcher mit der Größe und Rauhigkeit der sich
kontaktierenden Flächen
zusammenhängt.
Die hemmenden Kräfte 180, 182, 184, 186 produzieren
darum Reibungskräfte,
die wirken, um einer relative Bewegung in der Längsrichtung 12 zu
widerstehen.
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Vorzugsweise
ist die Reibungskraft groß genug,
um einer relativen Bewegung der Haltebügel 74, 76 und
des leichtgewichtigen Sitzelements 72 zu widerstehen, sogar
wenn die Zungen 99 etwas von den Zungeneingreifaussparungen 144 ausgerastet
sind. Allerdings ist die Reibungskraft vorzugsweise nicht so groß, dass
ein Einfügen
des leichtgewichtigen Sitzelements 72 in Eingriff mit den
Bügeln 74, 76 übermäßig erschwert
wird. Somit ist die Gestaltung des leichtgewichtigen Sitzelements 72 und
der Bügel 74, 76 vorzugsweise
ausgestaltet, um sicherzustellen, dass die hemmenden Kräfte 180, 182, 184, 186 eine Größe aufweisen,
die eine angemessene Größe von Reibungskraft
hervorruft.
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Die
Reibungskraft kann auch durch Einstellen der Kontaktpunkte 170, 172, 174, 176 verändert werden,
um größere oder
kleinere Flächen,
die in Kontakt miteinander stehen, zu erzeugen.
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Zusätzlich kann
die Reibungskraft durch Erhöhen
oder Erniedrigen der Oberflächenrauhigkeit der
seitlichen Erhöhung 120 und/oder
der Haltebügel 74, 76 eingestellt
werden. Die Anwendung von Reibungskraft, um die Haltebügel 74, 76 befestigt
an das leichtgewichtige Sitzelement 72 zu halten, kann
als „Eingriff" oder „greifender
Eingriff" bezeichnet
werden. Die Kraft, die benötigt
wird, um einen Eingriff zwischen den Haltebügeln 74, 76 und
dem leichtgewichtigen Sitzelement 72 zu erzeugen, ist die „Eingreifkraft".
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Typischerweise
wird die „Lösungskraft" oder die Kraft,
die zum Lösen
der Haltebügel 74, 76 von dem
leichtgewichtigen Sitzelement 72 (wobei die Zungen 99 ausgerastet
sind) benötigt
wird, ungefähr die
gleiche sein wie die Eingreifkraft. Die Lösungskraft kann sogar etwas
größer sein
als die Eingreifkraft, da die Lösungskraft
die Halter zwischen den Haltebügeln 74, 76 und
dem leichtgewichtigen Sitzelement 72 überwinden muss. Die Haftreibung
ist typischerweise größer als
die dynamische Reibung, die der Eingreifkraft widersteht.
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Die
hemmenden Kräfte 180, 182, 184, 186 ermöglichen
den Haltebügeln 74, 76,
das leichtgewichtige Sitzelement 72 zu greifen, ohne mechanische
Befestigungsmittel zu verwenden. „Mechanische Befestigungsmittel", wie in dieser Anmeldung verwendet,
bezeichnet starre Vorrichtungen, die verwendet werden, um zwei getrennte
Elemente miteinander zu verbinden. Somit sind Schrauben, Muttern, Bolzen,
Nieten, Sicherungsstifte und Ähnliches
alles mechanische Befestigungsmittel. Allerdings sind nicht starre
Befestigungsmechanismen, wie beispielsweise Klebstoffe, Epoxydharze
oder Ähnliches keine
mechanischen Befestigungsmittel.
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Der
erste Haltebügel 74 würde auch
noch eine einfassende Form aufweisen, wenn die obere Lippe 164 senkrecht
zu dem Befestigungsflansch 162 wäre. Allerdings kann der spitze
Winkel der oberen Lippe 164, wie dargestellt, einen besser
haltenden Eingriff zwischen dem ersten Haltebügel 74 und dem leichtgewichtigen
Sitzelement 72 bereitstellen.
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Genauer,
mit kurzem Bezug auf 1, kann ein Benutzer, der in
Richtung der vorderen Fläche des
leichtgewichtigen Sitzelements 72 des Klappstuhls 10 sitzt,
ein Biegemoment in dem Sitz 18 hervorrufen, dem die Niete 66,
die den ersten Haltebügel 74 mit
dem ersten Hinterbein 24 verbindet, widerstehen muss. Somit
kann die Niete 66 an dem hinteren Ende 78 des
ersten Haltebügels 74 nach
unten ziehen, um der Kraft in Abwärtsrichtung des Benutzers gegen
den vorderen Teil des Sitzes 18 zu widerstehen. Das hintere
Ende 78 des ersten Haltebügels 74 zieht wiederum
nach unten gegen die seitliche Erhöhung 120 des leichtgewichtigen
Sitzelements 72. Als ein Ergebnis wird die obere Lippe 164 in
die Eingreifkerbe 124 gedrückt. Dieser Druck neigt dazu,
einem Nachinnendrehen der Wände
der Eingreifkerbe 124 zu widerstehen, das aus einem Biegen
des leichtgewichtigen Sitzelements 72 unter dem Gewicht
eines Benutzers resultieren kann.
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Wenn
der Winkel zwischen der oberen Lippe 164 und dem Befestigungsflansch 162 in
einer stumpfen Ausgestaltung gebildet oder gebogen wäre, würde der
Druck zwischen der oberen Lippe 164 und den Seiten der
Eingreifkerbe 124 dazu neigen, die obere Lippe 164 weiter
zu biegen, den Befestigungsflansch 162 nach außen zu biegen
und/oder die seitliche Erhöhung 120 nach
innen zu deformieren. Als ein Ergebnis kann die obere Lippe 164 genügend in
die Querrichtung 14 bewegt werden in Bezug auf die Eingreifkerbe 124,
um die obere Lippe 164 aus der Eingreifkerbe 124 zu
lösen.
Das wahrscheinliche Ergebnis solch einer Lösung würde ein Versagen des Klappstuhls 10 aufgrund
einer kompletten Loslösung
des leichtgewichtigen Sitzelements 72 von dem ersten Haltebügel 74,
extreme Deformation des leichtgewichtigen Sitzelements 72,
oder Ähnliches
sein.
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Als
ein Ergebnis des spitzen Winkels wird Druck auf die Seiten der Eingreifkerbe 124 nach
oben gegen die obere Lippe 164 in Richtung des Punkts gerichtet,
an welchem die obere Lippe 164 den Befestigungsflansch 162 trifft.
Somit wird der Hebelarm, der dazu neigt, die obere Lippe 164 nach
oben zu biegen, verringert, und die obere Lippe 164 wird
in einen festeren Eingriff mit der Eingreifkerbe 124 gezogen.
Folglich neigt, mit dem spitzen Winkel, das Gewicht eines Benutzers
auf dem Sitz 18 einfach dazu, den Eingriff der oberen Lippe 164 des
hinteren Endes 78 des ersten Haltebügels 74 mit der Eingreifkerbe 124 zu
festigen.
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Vorzugsweise
umfasst jeder der Haltebügel 72, 74 eine
gebogene Form in Längsrichtung 12,
wie in 1 und 2 gezeigt. Eine „gebogene" Form bezieht sich
auf ein Element, das in einer übergreifenden
Kurve mit einem im Wesentlichen konstanten Radius entlang der gesamten
Länge des
Elements ausgebildet ist. Vorzugsweise weist die seitliche Erhöhung 120 eine
gebogene Form mit einem Radius auf, der im Wesentlichen gleich ist
wie der des ersten Haltebügels 74.
Die gebogene Form ist vorteilhaft, weil sie ein Biegen der Haltebügel 74, 76 vermindert, ohne
viel Material hinzuzufügen.
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Tatsächlich erhöht die gebogene
Form das Widerstandsmoment der Haltebügel 74, 76,
indem Material von der Längsachse
der Haltebügel 74, 76 verschoben
wird. Genauer werden die vorderen und hinteren Enden 77, 78 der
Haltebügel 74, 76 in
Bezug auf den mittleren Bereich 79 angehoben. Der mittlere Bereich 79 liegt
im Allgemeinen unter der Längsachse
der Haltebügel 74, 76,
während
die Enden 77, 78 über der Längsachse positioniert sind.
Somit weisen die Haltebügel 74, 76 ein
viel höheres
Widerstandsmoment mit der gebogenen Form auf, als eine gerade Form
bereitstellen würde.
Darum wird einem Biegen des Sitzes 18 in Längsrichtung 12 oder
von vorne nach hinten widerstanden.
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Die
Haltebügel 74, 76 können leicht
durch eine Anzahl verschiedener Verfahren, einschließlich Extrusion,
Stanzen, Gießen
oder Ähnlichen
hergestellt werden. Gemäß einem
bevorzugten Verfahren wird ein großes, kreisförmiges Stück Metall zuerst ausgestanzt
und in einer Stanze, wie beispielsweise eine Stanze mit 14 Stationen,
in bogenförmige
Abschnitte getrennt. Jeder bogenförmige Abschnitt kann dann gebogen
werden, um die L-Form, die in 4 dargestellt
ist, zu bilden, und noch einmal gebogen werden, um jede der Lippen 164, 166 zu
bilden. Biegen kann gegen eine kreisförmige Kante erfolgen, so dass
die bogenförmige
Form jedes Abschnitts bewahrt wird.
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Wieder
Bezug nehmend auf 2 kann der Klappstuhl 10 vergleichsweise
einfach mit einem Minimum an manueller Arbeit aufgebaut werden.
Gemäß einem
derzeit bevorzugten Aufbauverfahren werden die ersten und zweiten
Beingruppen 30, 32 zuerst zusammengebaut. Somit
kann das erste Vorderbein 20 und das zweite Vorderbein 24 jeweils drehbar
mit dem ersten Verbindungsglied 60 mit den Nieten 64 verbunden
werden und mit dem ersten Haltebügel 64 mit
den Nieten 66 drehbar verbunden werden, um die erste Beingruppe 30 zu
bilden. Die zweite Beingruppe 32 kann ähnlich erzeugt werden, indem
das zweite Vorderbein 22 und das zweite Hinterbein 26 mit
dem zweiten Verbindungsglied 62 mit den Nieten 64 und
mit dem zweiten Haltebügel 76 mit
den Nieten 66 verbunden wird.
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Sobald
die Beingruppen 30, 32 zusammengebaut wurden,
können
die vorderen und hinteren Streben 50, 52 innerhalb
der Nischen 97 angebracht werden, um die Beingruppen 30, 32 aneinander
zu befestigen. Die Rückenlehne 28 kann
dann zwischen den oberen Enden 42 der Vorderbeine 20, 22 eingeführt werden,
indem die oberen Enden 42 leicht nach außen in der
Querrichtung 14 gebogen werden, wenn nötig. Die Rückenlehne 28 kann
zwischen den oberen Enden fixiert werden, indem die Zapfen 128 in
die Schlüssellöcher 130 eingeführt werden,
und dann die Rückenlehne 28 nach
unten gedrückt
wird, so dass die Zapfen 128 in die Aussparungen der Schlüssellöcher 130 eingreifen.
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Wenn
erwünscht,
kann das leichtgewichtige Sitzelement 72 als letztes installiert
werden. Die Haltebügel 74, 76 können in
eine geeignete Position gedreht werden, um das leichtgewichtige
Sitzelement 72 aufzunehmen, und das leichtgewichtige Sitzelement 72 kann
dann mit den Haltebügeln 74, 76 so ausgerichtet
werden, dass die seitliche Erhöhung 120 zum
Eintreten in das vordere Ende 77 des ersten Haltebügels 74 positioniert
ist. Druck kann dann gegen das leichtgewichtige Sitzelement 72 aufgebracht werden,
indem beispielsweise gegen die Vorderseite 104 gedrückt wird,
um das leichtgewichtige Sitzelement 72 in Eingriff mit
den Haltebügeln 74, 76 zu schieben.
Der Druck kann kontinuierlich aufgebracht werden, bis das vordere
Ende 77 der Bügel 74, 76 an den
Anstoß 126 an
der ersten und zweiten Seite 100, 102 des leichtgewichtigen
Sitzelements 72 angrenzt.
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Druck
kann gegen das leichtgewichtige Sitzelement 72 von Hand
oder durch Verwenden einer Maschine aufgebracht werden. Beispielsweise
kann eine einfache Presse (nicht gezeigt) zum Ausüben von
Druck gegen die vordere Fläche 104 oder
zum Greifen des leichtgewichtigen Sitzelements 72 zum Einführen in
die Haltebügel 74, 76 ausgeformt
sein. Solange die Haltebügel 74, 76 und
das leichtgewichtige Sitzelement 72 von einem Stuhl zu
dem anderen gleich bleibend hergestellt werden, kann die Presse zum
Bereitstellen eines vorbestimmten Druck gegen das leichtgewichtige
Sitzelement 72 ausgeformt sein. Dieser Druck kann beispielsweise
von ungefähr
10 Pfund bis zu ungefähr
1000 Pfund reichen. Vorzugsweise ist der Druck relativ gering, wie
beispielsweise 50 Pfund, so dass die Möglichkeit, einen Teil des Klappstuhls 10 durch
Fehlfunktion der Presse oder ungenaue Dimensionierung oder Ausrichtung
des leichtgewichtigen Sitzelements 72 oder Haltebügel 74, 76 zu
beschädigen,
gering ist. Der Druck kann kontinuierlich aufgebracht werden und
kann zum Bewegen des leichtgewichtigen Sitzelements 72 auf
einem gebogenen Pfad, der seiner Form in Längsrichtung entspricht, variiert
werden.
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Nachdem
die Anstöße 126 des
leichtgewichtigen Sitzelements 72 gegen die vorderen Enden 77 der
Haltebügel 74, 76 anliegen,
braucht Druck nicht länger
aufgebracht zu werden. Da die Zungen 99 mit den Zungeneingreifaussparungen 144 ausgerichtet sind,
werden sie in Eingriff mit den Zungeneingreifaussparungen 144 einrasten,
wenn sie in ihre vorgeformte, gebogene Position zurückkehren.
Bei der Alternative, wenn die Zungen 99 parallel zu dem
Halterungsflansch 160 ausgebildet sind, können die
Zungen 99 in eine Position innerhalb der Zungeneingreifaussparungen 144 geklappt
werden. Die Zungen 99 können
nicht nötig
sein, um das leichtgewichtige Sitzelement 72 sicher in
Eingriff mit den Haltebügeln 74, 76 zu
halten, aber können
in jedem Fall verwendet werden, um ein zusätzliches Maß an Sicherheit unter abnormalen
Einsatzbedingungen bereitzustellen.
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Solch
ein Verfahren zum Zusammenbauen verringert Probleme, die im Stand
der Technik vorhanden sind. Es gibt keine Halterungsstrukturen,
die sich von einer Seite des leichtgewichtigen Sitzelements 72 zu
der anderen erstrecken. Beispielsweise werden anstatt langer vorderer
und hinterer durchgehender Stäbe
getrennte Nieten 64, 66 für jede Seite zum Verbinden
der Beingruppen 30, 32 mit dem Sitz 18 verwendet.
Dieses ermöglicht
ein Zusammenbauen des Klappstuhls 10 ohne das Problem eines
Ausrichtens der Beingruppen 30, 32 mit dem einzelnen Stab.
Zusätzlich
ist das Nichtvorhandensein von jeglichen horizontalen Stäben, die
sich durch das hohle Innere des leichtgewichtigen Sitzelements 72 erstrecken,
vorteilhaft, da die Halterungsstrukturen, wie beispielsweise die
Mulden 150 und Durchkontaktierungen 152, die in 3 gezeigt
sind, direkt in dem Material des leichtgewichtigen Sitzelements 72 gebildet
werden können,
ohne Störung
von fremden Strukturen im Innern des leichtgewichtigen Sitzelements 72.
Das Nichtvorhandensein von jeglicher Art von Metallplatte, die die
Breite des leichtgewichtigen Sitzelements 72 überspannt,
dient zum Verringern des Gewichts des Klappstuhls 10.
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Zusätzlich ist
die Presssitzausgestaltung der vorliegenden Erfindung vorteilhaft,
weil das leichtgewichtige Sitzelement 72 sicher auf eine
Weise gehalten wird, die Spannungen vergleichsweise gleichmäßig verteilt,
um zu verhindern, Schwachstellen zu erzeugen. Die einzigartige Form
der Haltebügel 74, 76 unterstützt auch
das leichtgewichtige Sitzelement 72 gegen Biegen, mit dem
Hinzufügen
einer minimalen Menge schwereren Materials, so dass das Gesamtgewicht
des Klappstuhls 10 bei einem Minimum gehalten wird. Somit
ist der Klappstuhl 10 der vorliegenden Erfindung im Allgemeinen
preiswert, leicht herzustellen, leichtgewichtig, einfach zu verwenden,
und komfortabel.