专利名称：可再使用的自动充气的雨伞的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可再使用的自动充气的雨伞，其具有可充气的壳体和充气机构。
背景技术：
传统的日常使用的雨伞通常是相对碍事且经常需要烦琐操作的器械。尤其是当不需要它们、即可能预料的雨还没下，或者雨又停了的时候，雨伞是碍事的。正是由于雨伞不能方便地携带这一事实，它们也经常被忘带或忘记。这又导致，当没有预料到下雨时，经常没有携带雨伞。当没有预料到但是下起雨来的时候，人们在很大程度上未受保护，或者说，人们尝试通过遮盖在头上的物体如包袋或衣物如夹克和类似物品应急地免受雨浇，但是由此这些物品和衣物就遭殃了 。 因为这个主要问题早就已知，多年以前已经设计出可以部分收拢的雨伞，它们在闭合状态比传统的雨伞需要明显较少的空间，但是总是相对较大且碍事的。而且能够将这种雨伞放置在携带的包袋或类似物品中，但是在此也感觉到这种雨伞相当大的重量是碍事的。如果没有携带包袋，这种雨伞大多也不可能实用地携带。 上述问题由于下面的原因还变得更加尖锐世界范围的气候条件的变化可能导致，局部的天气情况更迅速地从一个极端变化到另一极端。由此在几小时以内或者在更短的时间内天气状况和尤其是下雨的可能性可能发生根本的变化。由此产生如下的需求，尽可能在任何情况下都能在户外防备突然的降雨。 从出版的现有技术中可以发现，在改善雨伞操作性方面的目的是，减小其碍事性，即，减少雨伞中碍事部件的数量和/或尺寸。传统雨伞的碍事性尤其是由手柄部分、中心支杆和撑开伞布的径向撑条产生的。因此继续研究的目的必然是，通过其它的功能近似的等值的部件来代替这些部件。 因此在许多文献中已经建议，将雨伞设计成可充气的雨伞，该雨伞为了使用被充气，否则可以以折叠的形式实用地被携带。充气的壳体代替常见的由金属撑条撑开的伞布并由此确保必需的刚性。 在文献DE 20 2004 002 172U1中描述了一种雨伞或太阳伞，它具有可充气的伞状或盘状的空气腔，该空气腔与压縮空气筒连接。通过能够用按钮操作的阀，可以使气筒的空气受控地输送到空气腔。当不再需要雨伞时，利用阀从空气腔排出空气，然后折叠雨伞并将其整齐放在一个外壳中。 在文献US-A-3， 889， 700中建议一种紧凑的、自动充气的一次性使用的雨伞。该雨伞具有外壳，该外壳下部作为便于使用雨伞的手柄部分。在外壳内部在靠近底部的地方
设置压力容器，该压力容器填充有处于压力下的沸腾的液体。在外壳内部在该压力容器的上方以折叠状态放置可充气的雨伞。为了使用通过机械作用从外面去掉压力容器的封闭部件，从而使液体通过在此产生的开口流出，同时膨胀并且作为气态物质导入到可充气的伞腔中。由于空气腔的膨胀使伞从外壳的上部压出来并且展开到它的全尺寸。该雨伞在一次使用后被抛弃。
4
US-1，200，616在关于救生马甲设计的上下文中教导了使用化学物质，DE 198 13579A1教导了为了该气球充气使用化学物质。在US-3， 889， 700中，驱动气体单元位于伞的壳体内部。 解决上述问题的不同方案由于多种原因不能广泛应用。 一方面，所建议的雨伞仍然具有碍事的部件如手柄部分、外壳以及气体产生装置，因此它们在未撑开的状态还是太碍事的并且需要很大空间。因此与常见的可收拢的折叠雨伞相比不能实现根本性的技术进步。另一方面，位于伞中的用于给伞充气的气体产生装置在设计上太复杂并且在制造上太昂贵，因此相应制造的可充气雨伞、尤其是对于一次性使用的这种雨伞不能以有吸引力的价格提供。
发明内容
因此，本发明的目的是，提供一种自动充气的雨伞，它在不使用时是节省空间的并
且还能以很少的制造费用制成。本发明的目的尤其是，提供一种可再使用的、自动充气的雨伞，它基本不再具有碍事的部件。 这个目的通过权利要求1的特征得以实现。有利的改进和扩展结构是从属权利要求的内容。 据此，一种按照本发明的可自动充气的雨伞具有由可充气壳体以及充气机构，该壳体由柔性材料组成，其中，在充气机构的内腔中通过化学反应可以产生气态物质，通过该气态物质可以给可充气的壳体充气。 因此本发明源自这种基本认识，即在出版的现有技术中建议的用于提供或产生用于给壳体充气的气体的装置由于受到设计的制约而体积太大并因此太碍事，因为要用于充气的介质在非使用状态下必须封闭在压力密封的容器中，例如采用压縮空气筒的形式，或者采用封闭在容器中的经压力压縮的沸腾液体的形式。 因此本发明的主要构思是，以其它的方式提供用于给雨伞充气的气态物质，其中，不必使用碍事的容器。通过本发明能够实现这一点。 因此本发明的基本构思是，在不使用刚性压力容器的条件下保存某些初始物质，要借助于它们产生气态物质。尤其可以使两种或多种化学物质作为化学反应的初始物质在空间上相互分开地设置在充气机构的内腔中，并且在使用情况下可以通过使化学初始物质相互接触来引发化学反应。为此，在原则上不必将化学初始物质安置在刚性的、压力密封的容器中。原则上甚至也根本无需在初始状态下将它们安置在容器中。 但是在一种示例性的有利实施方式中规定，将两种化学物质中的至少一种化学物质安置在容器中，该容器可以通过挤压作用从外面打开，由此释放容纳在其中的化学物质并且可以与相应的其它化学物质接触。然后例如可以规定，使容器设置在充气机构内腔中的规定位置上，并且在充气机构外壁最靠近这个位置的位置上设置标记。这个标记用于向使用者指示，在使用情况下对标记的位置进行挤压并由此通过挤压作用打开容器。该容器例如可以具有柔性的外皮，从而可以通过作用在容器上的机械挤压作用使这个容器破裂并使位于其中的化学物质流出。 在本发明的一种优选实施方式中，充气机构可以通过阀与可充气的壳体连接并且在充气过程后再与壳体分开。通过这种方式能够使通过化学反应产生的气态物质流到可充气的壳体中并且在与充气机构分开后保留在壳体中。 在另一种实施方式中，充气机构可以在没有阀的条件下可拆卸地与可充气的壳体 连接，其中，在这种情况下充气机构在充气过程后与此时已充气的壳体保持连接，用于防止 气态物质从充气壳体中流出。 在两种实施方式中，或者通过打开阀或者通过使充气机构与壳体分开以使气态物 质可以逸散到环境中，能够使气态物质在雨伞使用后再从壳体中排出。然后可以将可充气 的壳体暂时折小并且可以为了下次使用与新的充气机构连接。 关于化学反应的初始物质可以规定，第一种化学物质可以含有固体或者由固体组 成，而第二种化学物质可以含有液体或者由液体组成，并且在与物质接触时的化学反应是， 固体被液体溶解，其中气态物质是反应产物中的一种。在实用的实施例中，固体可以是碳酸 钠(苏打)或碳酸氢钠(泡碱)或者由它们组成，而第二化学物质可以含有酸。作为在上 述固体溶解在酸中时的反应产物，产生气体(A。作为酸可以使用柠檬酸(实用地作为柠檬 汁的组成部分)，或者也可以使用酒石酸。 作为上面建议的用于第一种和第二种化学物质的材料选择的替代方案，对于第一 种化学物质来说也可以选择可溶解在液体中的其他固体，使得在固体溶解在液体中面时释 放气态物质如C02或02。例如，所述固体也可以由一种起泡粉提供，所述液体在最简单的情 况下由水提供，从而同样可以在形成气态物质的条件下达到所期望的化学反应结果。
所述固体最好以粉末或颗粒形状出现，从而使它具有尽可能多的裸露表面，液体 可以作用于这些表面。 此外可以规定，在壳体外壁的一个位置上设置柔性拎环形式的手柄部分。 通过本发明和必要时通过上述的改进和实施方式可以实现，使自动充气的雨伞在
其初始状态下或者为了保存在不使用时可以折叠成非常节省空间的尺寸，因为它不再具有
任何占据空间的碍事的部件。 以折叠的形式可以顺利地将雨伞携带在夹克口袋或裤袋中。在需要时通过在充气 机构外皮的标记处施加挤压作用激活雨伞，从而在内部开始化学反应。因为在壳体或要被 充气的腔中在初始状态存在真空，因此通过化学反应产生的气态物质非常快速地流到壳体 或腔中并因此使其非常快速地膨胀，从而雨伞在最短时间内可供使用。
下面借助于实施例并结合附图详细描述本发明。附图中 图1示出了自动充气雨伞的第一实施例在已充气的状态下(从斜上方看)的立体图； 图2示出了图1的第一实施例(从下方看)的立体图； 图3示出了自动充气雨伞的壳体的一种优选实施方式的横截面图； 图4以示出了一种优选实施方式中的充气机构的截面图； 图5示出了按照本发明的自动充气雨伞的另一种实施方式(从斜上方看)的立体 图。
具体实施例方式
在图1中示出了按照本发明的自动充气雨伞的第一种实施方式从上方看的立体图。该自动充气雨伞10主要由可充气的由柔性材料组成的壳体11 ，该柔性材料例如为适合 的塑料材料，如聚丙烯或类似材料。作为替代方案，也可以选择使用适合的薄膜材料。在非 使用状态、即在充气前或排出气态物质以后，在壳体11的内腔中存在真空，从而可以使壳 体折叠成占据非常窄的空间。这样制成所述壳体ll，使它在充气状态下具有在图1中所示 的帽的形式，该帽为了防雨可以保持在头部上方。在图2中所示的从斜下方看的立体图中 可以看到，在帽的凹侧上在中心部位处设置由柔性材料制成的拎环13，在使用时手可以伸 过该拎环并由此可以牢固且可靠地将雨伞10保持在头部上方。雨伞10可以制成不同的尺 寸。在最小的实施方式中，帽的直径使得正好遮盖使用者的头部。在略微更大的实施方式 中，帽的直径可以使得也遮盖住使用者的肩部。 在壳体11上可以安装充气机构12，该充气机构例如在俯视图中可以具有圆形或 矩形的形状。在充气机构12中进行气态物质的产生，以激活雨伞10或给雨伞10充气。
图3示出所述壳体11的一种优选实施方式的横截面。充气机构12可以安装在连 接件14上。在本发明的一种优选实施方式中，连接件14包括阀，该阀在去掉充气机构12 之后防止气态物质从已充气的壳体中流出。但是也可以设想，连接件14基本上只用于例如 利用螺纹连接与充气机构12可拆卸地连接，并且使充气机构与壳体保持连接，保持的时间 与气态物质要保留在壳体中的时间一样长。此外，连接件14不象在图3中所示的那样必须 位于伞的顶面上，而是也可以设置在底面上的中心位置上或者例如设置在伞的边缘上。
在图4中示出充气机构12的一种实施方式的横截面。在腔或壳体内部设有容器 12. 2，在该容器中容纳有柠檬酸或柠檬汁。在侧面靠近容器12. 2的地方布置由苏打(碳酸 钠)或泡碱(碳酸氢钠)制成的颗粒或粉末12.3。在腔或壳体的外侧上设置标记。在这个 标记处，壳体或腔的外壁可以被压入直到容器12. 2，从而可将容器12. 2挤压到一起并且使 其破裂。作为这个标记12. 4的替代，也可以将壳体或腔的外皮设计成完全透明的或在容器 12. 2的区域中是透明的，从而使用者可以通过视觉识别容器12. 2并且在容器12. 2强制破 裂之后也可以观察气体产生过程。 容器12.2可以由小的由塑料形成的外壳或袋组成，该外壳或袋填充有拧檬汁或 柠檬酸并具有矩形的形状，并且在一个或多个侧面边界上焊接到一起。在挤压到一起时，使 外壳优选在这些接缝位置的一个或多个上裂开。如在图4中所示的那样，因此可以采取适 当的预备措施，使容器12. 2只在一个侧面上裂开并因此使其内容物只沿着一个方向，即朝 着颗粒12.3的方向流出。如图所示，容器12.2可以在三个侧面边界上被额外加强。因此 在挤压在一起时容器12. 2只在左侧裂开。在那里可以设置由制造造成的接缝，或者作为替 代或补充，可以在容器12. 2的外皮中设置理论断裂位置，例如穿孔或类似结构。
在容器12. 2破裂后，容纳在其中的液体非常迅速地流出，因为在充气机构12内腔 中存在真空。但是需要保证柠檬汁有目的地且尽可能完全流过颗粒12. 3，以便如此地引起 化学反应，即溶解苏打颗粒12. 3。充气机构12具有连接件12. l，通过该连接件可以建立与 壳体11的连接，从而可以使在反应时释放的气体从充气机构流到壳体11中。但是为了防 止从容器12. 2流出的液体和/或颗粒12. 3可能进入到壳体11的内腔中的情况，连接件 12. 1具有薄膜12. 4。该薄膜12. 4由一种材料制成，该材料只对于在化学反应时产生的气 态物质，在本实施例中为气态的C02是可透过的或者它替代地具有紧密的微孔网，只有气态 物质可以穿过微孔。同时，薄膜12.4对于液体和颗粒是不可透过的。为此，液体可以具有
7表面张力，该表面张力确保液体不会穿过薄膜12. 4的微孔。 在所选的实施例中，颗粒由苏打即碳酸钠(化学简称为NaC03)或由泡碱即碳酸氢 钠(化学简称为NaHC03)组成。用于溶解苏打颗粒使用的酸在本实施例中是柠檬酸(化学 简称C6H807)。柠檬酸包含在柠檬汁中，含量为5-7%，因此在最简单的情况下将柠檬汁保存 在容器12.2中。作为在利用柠檬酸溶解苏打颗粒时的反应产物，产生气态的C(V化学反 应等式如下 3Na2C03+2C6H807 — 3H20+3C02+C6H50「3+6Na+
或以文字表达 苏打+柠檬酸一水+ 二氧化碳+柠檬酸钠 但是也可以使用其它的酸例如酒石酸，来溶解颗粒。 这样产生的气体C02非常迅速地穿过薄膜12. 4的微孔经由通过连接件12. 1和14 的连接渗透到壳体11的内腔中并因此使壳体11膨胀。壳体11的底部可以在中心部位且 在拎环13周围具有比壳体11的其余外皮略微更大的厚度，以确保在这个部位必需的稳定 性和强度。如图3所示，从外面在这个底部上设置由柔性材料制成的拎环13。该拎环13最 好由节省空间的由适合的塑料如聚丙烯制成的薄层组成。在图3中还示出壳体11的外边 缘。如可看到的那样，在这个部位，壳体部件11. 1与下壳体部件11. 2沿着一条沿着周边延 伸的缝11. 3相互焊接。对于专业人员来说不言而喻的是，相应的焊缝以及连接件12. 1和 14必须设计成，使它们基本上不允许气态物质逸出。 在雨伞使用后，通过打开位于连接件14中的阀或者断开壳体与充气机构之间的 连接，可以使气态物质再从壳体11的内腔中排出。在完成排出充气之后，可以使壳体11再 折小，例如折叠成正方形的小包。在此，这样实现折叠，使得连接件14在折叠状态下保持具 有可到达性。可以将新的充气机构或者立刻或者在下一次使用雨伞时安装到连接件14上， 以能够重新充气。在此，充气机构是一次性商品，它在一次使用后可以丢弃。在此例如正方 形的包装和释放机构是这样的小，以至于它们可以毫无问题地携带在衣物的口袋中。但是 如果期望，可以使正方形包装与释放机构一起保存在相应匹配的盒子中，尤其是为了避免 无意地释放雨伞。 在图5中以从斜上方看的立体图示出了按照本发明的自动充气雨伞的第二种实 施方式。与图1的第一种实施方式不同，自动充气的雨伞20具有一个壳体21，该壳体具有 许多沿径向从中心腔22伸出的可充气的通道21. l，在这些通道之间分别延伸有非壳状的 单层区域21. 2。这种雨伞20尽管在制造中是略微更费事的，但是在使用时能够更快速地膨 胀，因为只需要对通道21. 1填充产生的气态物质并由此填充更少的体积。代替如图5中所 示的7个通道21. 1，也可以使用更多的通道或更少的通道，例如只使用2或3个通道。用于 与充气机构连接的连接件14(在图5中未示出)在这里可以如同在前面所述的实施方式中 那样设置在伞的顶面或底面上。但是也可以将连接件设置在通道21. 1的端部上。
本发明也涉及一种可充气的气球，其中可以利用与在上述雨伞中相同的原理并且 也可以利用与雨伞有关的上面描述的所有细节和特征。在该气球的内部在使用前可以处于 真空状态。该气球可以在它的任意位置具有如上所述的连接件14。该气球可以借助于其本 身与充气机构或充气装置12连接，然后利用在其中产生的气态物质自动膨胀或充气。例如 可以使用简单的玩具气球，该玩具气球的形式尤其是以由薄膜材料制成的薄膜气球。
在一种最简单的实施方式中，气球由两个部件，尤其是薄膜组成，它们分别在其环绕的边缘上相互焊接并由此形成封闭的壳体。两个薄膜可以彼此全等，B卩，相互重合地放置。此外，薄膜可以在气球的充气状态下产生如动物或类似物的图形。可以设想各种形状的充气气球。在最简单的情况下，薄膜也可以是圆形的，因此已充气的气球基本具有球的形状。通过在壳体的外表面上印刷广告消息，气球也可以用作广告载体。 除了上述的实施方式以外，本发明也涉及任意其它可充气的物体，它们可以借助于充气机构或充气装置12膨胀或充气。它们可以分别在其任意的位置上具有如上所述的连接件14，借助于该连接件与充气机构或充气装置12连接，并接着利用在该充气机构或充气装置中产生的气态物质膨胀或充气。下面描述这种物体的几种示例性使用情况或示例，其中这些描述仅仅是示例性的并不是限制性的。原则上，物体在充气的状态下可以具有各种任意的形状。 该物体例如可以是可充气的包装。它可以是预制的或者非预制的。该包装可以自动充气并且位于要被包装的物品的周围或被放置在该物品的周围。该物体也可以是可充气的汽车轮胎。同样，它可以是可充气的悬浮/救生马甲或者可充气的救生圈，其中，这些物体分别可以是免维修的。也可以实现用于紧急情况，尤其是在露天中的救助装置。例如该物体可以是可充气的大面积的衣物(夹克、大衣、手套、鞋等)、保护帐篷或睡袋作为在温度骤降和在冬天里在边远地区发生事故时的防冷保护。这样的用具也可以在出乎意料的、无计划的露天过夜时使用，尤其是在寒冷的气候条件下使用。也就是说，在给所述物体充气时使用的气态物质是良好的隔热体。如果物体的壳体涂有至少一种隔热的材料，则还可以强化这种效应。例如可以考虑通过金属，例如经过阳极氧化处理的铝形成的涂层。
该物体可以是来自游泳附件领域的可充气的水球或其它形状稳定或非形状稳定的配件如气垫。在此，该物体也可以是可充气的游泳池或可充气的池。同样可以想到在家居和庭院领域中的其它应用。例如，该物体可以是床垫、枕头等。这种物体可以为客人提供，当家里没有客人时，节省空间地存放。通过上述的用于充气的气态物质的隔热作用，尤其也可以想到充分利用这种效应的应用情况。例如，该物体可以是可充气的冷藏箱、可充气的冷藏袋、可充气的保温袋等，其中，隔热效应又可以利用金属涂层如阳极氧化涂层得到提高。因此，例如即使在较高的外界温度下也能够一时冲动地购买冷藏商品或冰激凌，而不必总是携带占据空间的用具如传统的冷藏箱。如果要携带热的或冷的饮料等，则保温袋或保温壶也可以替换传统的保温壶。可以设想许多其它应用情况。例如，该物体也可以用作防火装置，因为用于充气的气态物质可以用作灭火气体。如果物体的壳体由防火或耐火材料制成，则可以强化这种效应。 上述解决方案在技术上是简单的、成本有利的、可靠的且免维修的。它们能够在物体不被使用时实现节省空间地存放物体，其在应用中的功效高。此外，通过用于产生气体的化学物质的不同剂量，可以产生不同的压力，这能够实现具有非常高的形状稳定性或较低的形状稳定性的物体。
权利要求
一种可自动充气的雨伞，其具有可充气壳体(11)和充气机构(12)，所述壳体由柔性材料组成，所述充气机构能够可拆卸且气密地与可充气的所述壳体(11)连接，其中，在所述充气机构(12)的内腔中在空间上相互分开地设置两种或多种化学物质，所述化学物质在相互接触时引发化学反应，由此产生用于给可充气的所述壳体(11)充气的气态物质；以及所述两种化学物质中的至少一种化学物质安置在具有柔性外皮的容器(12.2)中，所述容器能够通过挤压作用打开。
2. 如权利要求l所述的自动充气的雨伞，其中，所述充气机构(12)能够通过阀与可充气的所述壳体(11)连接并且在充气后重新移除，而不会使气态物质从已充气的所述壳体中逸出。
3. 如权利要求l所述的自动充气的雨伞，其中，所述充气机构(12)能够在没有阀的条件下与可充气的所述壳体(11)连接并且在充气后与所述壳体保持连接，直到要使气态物质再从已充气的所述壳体中逸出。
4. 如权利要求1至3中任一项所述的自动充气的雨伞，其中，所述充气机构的第一种化学物质含有固体或者由固体组成，而第二种化学物质含有液体或者由液体组成，所述固体被所述液体溶解，其中所述气态物质是产生的反应产物中的一种。
5. 如权利要求1至4中任一项所述的自动充气的雨伞，其中，所述第一种化学物质是碳酸钠或碳酸氢钠，而所述第二种化学物质含有酸，因此在化学反应时产生的反应产物是气态的C02。
6. 如权利要求1至5中任一项所述的自动充气的雨伞，其中，所述第二种化学物质含有柠檬酸或由柠檬酸组成。
7. 如权利要求1至5中任一项所述的自动充气的雨伞，其中，所述第二种化学物质含有柠檬汁或由柠檬汁组成。
8. 如权利要求1至7中任一项所述的自动充气的雨伞，其中，所述容器(12.2)设置在所述充气机构的内腔中的一个规定位置上，并且在所述充气机构的外壁的最靠近这个位置的位置上设置标记。
9. 如权利要求1至8中任一项所述的自动充气的雨伞，其中，所述充气机构能够安装在可充气的所述壳体的顶面上的中心位置上。
10. 如权利要求1至8中任一项所述的自动充气的雨伞，其中，所述充气机构能够安装在可充气的所述壳体的底面上的中心位置上。
11. 如权利要求1至8中任一项所述的自动充气的雨伞，其中所述充气机构能够安装在可充气的所述壳体的侧边缘上。
12. 如权利要求1至11中任一项所述的自动充气的雨伞，其中，在所述壳体(11)的外壁的一个位置上设置柔性拎环形式的手柄部分(13)。
13. —种用于该可充气物体充气的充气机构，该充气机构能够可拆卸且气密地与可充气物体的可充气壳体(11)连接，其中，在所述充气机构(12)的内腔中在空间上相互分开地设置两种或多种化学物质，所述化学物质在相互接触时引发化学反应，由此产生用于给所述可充气壳体(11)充气的气态物质，并且所述两种化学物质中的至少一种化学物质安置在柔性外皮的容器(12.2)中，该容器能够通过挤压作用打开。
14. 如权利要求13所述的充气机构，其中，所述可充气物体是雨伞。
15. —种如权利要求13或14所述的充气机构在给可充气物体充气时的应用。
全文摘要
一种可再使用的自动充气的雨伞具有可充气壳体(11)和充气机构(12)，该壳体由柔性材料组成。该壳体(11)的内腔可以与充气机构(12)连接，在充气机构中可以通过化学反应产生气态物质，通过该气态物质使壳体(11)的内腔膨胀。所述化学反应可以是，苏打颗粒被柠檬酸溶解。柠檬酸可以容纳在容器中，通过使用者从外面对充气机构(12)施加挤压作用使该容器破裂，由此引发化学反应。
文档编号B63C9/18GK101765382SQ200880100943
公开日2010年6月30日 申请日期2008年6月13日 优先权日2007年6月13日
发明者罗尔夫·费特 申请人:罗尔夫·费特