DE60304877T2

DE60304877T2 - Luftmatratze mit einer Druckregelungsvorrichtung

Info

Publication number: DE60304877T2
Application number: DE60304877T
Authority: DE
Inventors: Giovanni Beretta
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-12-19
Filing date: 2003-12-19
Publication date: 2006-12-21
Anticipated expiration: 2023-12-20
Also published as: ES2261908T3; DE60304877D1; CN1893862A; US20070094806A1; SI1543748T1; WO2005058100A1; ATE324063T1; EP1543748A1; EP1543748B1; HK1099672A1; CN100566634C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Matratze und insbesondere eine Matratze, bei der die Unterstützung des Körpers des Benutzers manuell oder automatisch eingestellt werden kann.
Einige bekannte Matratzen enthalten eine äußere Abdeckung, in welcher eine Polsterung angeordnet ist, die eine oder mehrere Luftkammern umfasst, die geeignet sind, zur Unterstützung des Körpers mindestens eines Benutzers aufgeblasen zu werden. Der Druck im Inneren dieser Luftkammern ist jedoch festgelegt oder wird im Fall von medizinischen Matratzen zur Verhinderung von Dekubitus-Geschwüren periodisch mit abwechselnden Drücken in benachbarten Luftkammern geändert, so dass der Benutzer nicht direkt eingreifen kann, um die Unterstützung der Matratze gemäß seinen Komfortbedürfnissen in stabiler Weise zu modifizieren.
Die US 5142717 , die US 2003/0221261 A1 und die EP 663169 zeigen Matratzen auf, die Luftkammern aufweisen, die mit einem elektrischen Kompressor durch einen Lufteinlass verbunden sind, der mit einem Ventil versehen ist, das von einem Drucksensor abgegebenen Steuersignalen entsprechend durch eine Steuereinheit geöffnet oder geschlossen wird. Dieser Luftkammern sind jedoch relativ breit oder lang, so dass der die Benutzer unterstützende Luftdruck nicht gemäß dem Gewicht, der Position und den Bewegungen der Benutzer auf den Matratzen präzise geregelt und/oder angepasst werden kann.
Es ist demgemäß eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Matratze zu schaffen, die diesen Nachteil nicht aufweist. Diese Aufgabe wird mit einer Matratze gelöst, deren Hauptmerkmale in Patentanspruch 1 aufgezeigt sind und deren weitere Merkmale in den Unteransprüchen aufgezeigt sind.
Durch den elektrischen Kompressor, die elektrischen Ventile, die Drucksensoren und die Steuereinheit können die Benutzer den Druck in der Matratze gemäß vorliegender Erfindung in präziser und stabiler Weise einstellen, die vorzugsweise mit mehreren Gruppen von Luftkammern versehen ist, in welchen der Druck für jeden Abschnitt des Körpers in unterschiedlicher Weise eingestellt werden kann, um so den Komfort des Benutzers zu verbessern.
Gemäß einem besonders vorteilhaften Aspekt der Erfindung können die Gruppen von Luftkammern durch eine obere Lage aus verformbaren Material erhalten werden, die so geformt und mit einer unteren Lage verschweißt ist, dass in einfacher und preiswerter Weise nicht nur eine Vielzahl von Zellen für die Luftkammern, sondern auch die Kanäle erhalten werden können, die diese Zellen in jeder Gruppe von Luftkammern miteinander verbinden.
Gemäß einem weiteren besonders vorteilhaften Aspekt der Erfindung ist die Steuereinheit mit einem digitalen Speicher versehen und kann mit einer Fernsteuerung kommunizieren, um so den Druck in jeder Gruppe von Luftkammern gemäß dem Gewicht des Benutzers anzupassen und/oder den Druck zu modifizieren, um den Komfort des gleichen Benutzers weiter zu verbessern.
Weitere Vorteile und Merkmale der Matratze gemäß vorliegender Erfindung werden für den Durchschnittsfachmann aus der folgenden detaillierten, nicht einschränkenden Beschreibung einer Ausführungsform derselben unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlich, in denen
1 eine Draufsicht der Matratze gemäß vorliegender Erfindung im Querschnitt zeigt;
2 eine vergrößerte Schnittansicht in der Ebene II-II in 1 zeigt; und
3 ein Schema der Matratze aus 1 zeigt.
In 1 ist zu erkennen, dass die Matratze gemäß vorliegender Erfindung in bekannter Weise eine äußere Abdeckung 1 aufweist, in der eine Polsterung 2 angeordnet ist, die eine oder mehrere Luftkammern 3 umfasst, die zum Aufblasen geeignet sind, um den Körper mindestens eines Benutzers zu unterstützen. In der vorliegenden Ausführungsform hat die Polsterung 2 im wesentlichen die Form eines Quaders mit vier Seitenwänden und einer Basis aus Polyurethanschaum. Die Luftkammern 3 haben im wesentlichen die Form eines Quaders und sind in der Polsterung 2 zwischen ihren Seitenwänden und über ihrer Basis entlang mehreren horizontalen Reihen und Spalten angeordnet, um so mindestens eine gleichmäßige Schicht von Zellen zu bilden. Beispielsweise weist die vorliegende Ausführungsform der Matratze für eine Person in Standardgröße sechzehn Reihen mal vierzehn Spalten von Luftkammern 3 auf, welche wiederum in vier Gruppen von Luftkammern 3 gruppiert sind, die in jeder Gruppe miteinander verbunden sind. Diese vier Gruppen von Luftkammern 3 entsprechen der Kopfzone A, der Lendenzone B, der Sakralzone B beziehungsweise der Beinzone D des Benutzers, wobei die Tiefe der letzteren Zone größer ist, insbesondere im wesentlichen das doppelte der Tiefe jeder anderen Zone A, B oder C beträgt. Beispielsweise weisen die Zonen A, B und C acht Spalten Luftkammern 3 auf und die Zone D weist 16 Spalten Luftkammern 3 auf.
Gemäß der Erfindung sind die Luftkammern 3 mittels Lufteinlässen 4 und mit einer elektrischen Steuereinrichtung 5 verbunden, die dafür ausgelegt ist, den Luftdruck in den Luftkammern 3 zu steuern und zu modifizieren und die in einem in der Polsterung 2 hergestellten Raum, beispielsweise in einer Seitenwand derselben, angeordnet ist, so dass sie von außen zugänglich ist.
Wie ferner 2 zeigt, werden die Luftkammern 3 vorzugsweise durch eine obere Lage 6 aus einem verformbaren Material, beispielsweise Naturkautschuk oder Neopren, PVC oder Polyurethan erhalten, die so geformt ist, dass sie eine Vielzahl von Zellen im wesentlichen mit der Form eines Quaders bildet, die nach unten offen sind und entlang ihren unteren Rändern durch Streifen aus dem gleichen Material miteinander verbunden sind. Eine untere Lage 7 aus verformbarem Material, beispielsweise dem gleichen Material wie die obere Lage 6, wird entlang den Streifen verschweißt, um so die Zellen hermetisch zu verschließen und die Luftkammern 3 zu erhalten. In jeder der vier Gruppen A, B, C und D kommunizieren die Luftkammern 3 mit einer oder mehreren benachbarten Luftkammern 3 durch einen Schlitz 8, der zwischen der oberen Lage 6 und der unteren Lage 7 hergestellt ist. Der Schlitz 8 wird erhalten, indem die Verschweißung zwischen den beiden Lagen 6, 7 entlang einem Abschnitt des Streifens verhindert wird, der die unteren Ränder der entsprechenden Zellen verbindet, beispielsweise indem ein Band aus nicht anhaftendem Material unter der oberen Lage 6 und/oder auf der unteren Lage 7 in der Zone angeordnet wird, in der der Schlitz 8 gewünscht wird, oder indem ein dünner Kanal, vorzugsweise mit einem Querschnitt kleiner als 1 mm², während der Formung der Zellen in der oberen Lage 6 hergestellt wird.
Verstärkungselemente 9, die eine komplementäre Form und eine kleinere Größe bezüglich dem Inneren der Luftkammern 3 haben und aus einem verformbaren Material, beispielsweise Polyurethanschaum, hergestellt sind, werden ferner in den Luftkammern 3 angeordnet, um sicherzustellen, dass sie auch im nicht aufgeblasenen Zustand ein Mindestvolumen beibehalten. Ein flexibles Netz 10, beispielsweise aus Nylon hergestellt, das die Last von der Oberseite auf eine größere Oberfläche verteilt, sowie eine Lage 11 aus einem verformbaren Material, beispielsweise geschlossenzelligem Polyurethanschaum, das die verformte Form für einen vorbestimmten Zeitraum beibehält, insbesondere mindestens 10 Sekunden, sind auf den Luftkammern 3 angeordnet, um den Komfort des Benutzers zu verbessern.
In 3 ist zu erkennen, dass die Steuereinrichtung 5 in geeigneter Weise einen elektrischen Kompressor 12 aufweist, der durch eine Leitung 13 Luft von außen ansaugen kann und sie durch Einlässe 4 in eine oder mehrere Gruppen A, B, C oder D von Luftkammern 3 pumpen kann. Die Einlässe 4 sind mit einem elektrischen Ventil 14 versehen, das mit einer elektronischen Steuereinheit 15 verbunden ist, die beispielsweise mit einem Mikroprozessor versehen ist. Diese Steuereinheit 15 ist ferner mit elektrischen Ventilen 16 verbunden, die entlang Auslässen 17 angeordnet sind, die die Gruppen A, B, C und D von Luftkammern 3 mit der Umgebung verbinden, sowie mit einem automatischen Schalter 18, beispielsweise einem Relais oder einem Transistor, der an einer elektrischen Leitung zwischen dem Kompressor 12 und einer elektrischen Leistungsquelle 19, insbesondere einer Batterie, angeordnet ist. Die elektrischen Ventile 14, 16 sind normalerweise geschlossen und der automatische Schalter 18 ist normalerweise offen, um so während der Benutzung elektrische Energie zu sparen. Die Steuereinheit 15 öffnet oder schließt die elektrischen Ventile 14 oder 16 sowie den gesteuerten Schalter 18 in Übereinstimmung mit Steuersignalen, die von einer Vielzahl von Drucksensoren 20 kommen, die jeweils mit einer Gruppe A, B, C und D von Luftkammern 3 verbunden sind und vorzugsweise auf der den Einlässen 4 und/oder Auslässen 17 entgegengesetzten Seite angeordnet sind. Die Steuereinheit 15 ist mit mindestens einem digitalen Speicher 21 versehen oder verbunden, der zum Speichern einiger Druckwerte der Gruppen A, B, C und D von Luftkammern 3 geeignet ist und mit einer externen Fernsteuerung 22 beispielsweise durch einen Funk-Transceiver 23 oder ein Kabel kommunizieren kann. Die Fernsteuerung 22 ist mit einer Anzeige 24, beispielsweise LCD, einer Tastatur 25 und einem Leistungsschalter 26 sowie mit anderen elektrischen und/oder elektronischen Einrichtungen ebenfalls bekannter Art versehen, die für ihren Betrieb erforderlich sind, wie z. B. Batterien, Verbindungs- und Leistungsschaltungen, Steuereinheiten und/oder ein Transceiver zum Austausch von Steuersignalen mit dem Transceiver 23.
Während der Benutzung vergleicht die Steuereinheit 15 die von den Drucksensoren 20 kommenden Signale mit einer Reihe von in dem digitalen Speicher 21 gespeicherten Druckwerten. Diese Werte können einer Reihe von Standard-Druckwerten oder durch den Benutzer voreingestellten Werten entsprechen.
Die folgende Tabelle zeigt ein Beispiel der Minimum- und Maximum-Standardwerte, in Pa ausgedrückt, für jede Gruppe A, B, C und D von Luftkammern 3 gemäß dem Gesamtgewicht des Benutzers.
Tabelle 1: Standard-Druckwerte
Der Benutzer kann demgemäß sein eigenes Gewicht mittels der Tastatur 25 der Fernsteuerung 22 eingeben, so dass die Steuereinheit 15 aus dem digitalen Speicher 21 die diesem Gewicht entsprechende Reihe von Druckwerten lädt. Diese Werte entsprechen dem Innendruck der Luftkammern 3 ohne den Benutzer auf der Matratze und können gemäß den vom Benutzer durch die Tastatur 25 der Fernsteuerung 22 gesendeten Steuersignalen variieren, so dass der Benutzer den Druck in einer oder mehreren Gruppen von Luftkammern 3 gemäß seinen Bedürfnissen erhöhen oder reduzieren kann. Jedenfalls werden die Standardeinstellungen oder die Benutzereinstellungen von den Drucksensoren 20 erfasst und in dem digitalen Speicher 21 gespeichert, wenn auf die Luftkammern keine Kraft ausgeübt wird, das heißt wenn der Benutzer nicht auf der Matratze liegt, um so eine größere Ablesegenauigkeit zu erhalten.
Die Steuereinrichtung 5 wirkt somit als ein Druckwächter, indem sie die elektrischen Ventile 14 oder 16 und/oder den automatischen Schalter 18 in geeigneter Weise öffnet oder schließt, um den Druck konstant zu halten, beispielsweise innerhalb eines Bereichs von 500 Pa in einer oder mehreren Gruppen von Luftkammern 3 gemäß dem von den Drucksensoren 20 erfassten tatsächlichen Druck und den in dem digitalen Speicher 21 gespeicherten idealen Druckwerten. Alle diese Druckwerte können in Echtzeit von der Steuereinheit 15 übertragen werden und von der Anzeige 24 der Fernsteuerung 22 angezeigt werden.

Claims

Matratze, enthaltend Lufteinlässe (4), einen elektrischen Kompressor (12), elektrische Ventile (14), eine Steuereinheit (15), einen Automatikschalter (18), einen oder mehrere Drucksensoren (20) und eine äußere Abdeckung (1), in welcher eine Polsterung (2) angeordnet ist, die Luftkammern (3) umfasst, die zum Aufblasen geeignet sind, um den Körper mindestens eines Benutzers zu tragen, wobei die Luftkammern (3) mittels der Lufteinlässe (4) mit dem elektrischen Kompressor (12) verbunden sind, um Luft von außen anzusaugen und in die Luftkammern (3) zu pumpen, welche Einlässe (4) mit den elektrischen Ventilen (14) versehen sind, die mit der Steuereinheit (15) verbunden sind, welche wiederum mit dem Automatikschalter (18) verbunden ist, der in einer elektrischen Leitung zwischen dem Kompressor (12) und einer elektrischen, Leistungsquelle (19) angeordnet ist, wobei die Steuereinheit (15) die elektrischen Ventile (14) und/oder den Automatikschalter (18) in Übereinstimmung mit von den Drucksensoren (20) kommenden Steuersignalen öffnet und schließt, wobei die Luftkammern (3) in eine oder mehrere Gruppen (A, B, C, D) von miteinander verbundenen Luftkammern (3) gruppiert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Drucksensoren (20) den Druck in Luftkammern (3) einer Gruppe (A, B, C, D) messen, der sich von den Luftkammern (3) der selben Gruppe (A, B, C, D), die mit den Einlässen (4) verbunden sind, unterscheidet.
Matratze nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppen (A, B, C, D) von Luftkammern (3) mit der Umgebung durch Auslässe (17) verbunden sind, die mit elektrischen Ventilen (16) versehen sind, die mit der Steuereinheit (15) verbunden sind.
Matratze nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Ventile (14, 16) normalerweise geschlossen sind.
Matratze nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drucksensoren (20) auf der den Einlässen (4) und/oder den Auslässen (17) entgegengesetzten Seite angeordnet sind.
Matratze nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Polsterung (2) im wesentlichen die Form eines Quaders mit vier Seitenwänden und einer aus Polyurethanschaum hergestellten Basis hat.
Matratze nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftkammern (3) im wesentlichen die Form eines Quaders haben und in der Polsterung (2) zwischen ihren Seitenwänden und über ihrer Basis entlang mehreren horizontalen Reihen und Spalten angeordnet sind, um so mindestens eine gleichmäßige Schicht aus Zellen zu bilden.
Matratze nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftkammern (3) in vier Gruppen (A, B, C, D) von Luftkammern (3) gruppiert sind, die in jeder Gruppe miteinander verbunden sind, welche vier Gruppen jeweils der Kopfzone (A), der Lendenzone (B), der Sakralzone (C) bzw. der Beinzone (D) des Benutzers entsprechen, deren Tiefe größer ist als die Tiefe jeder anderen Zone (A, B oder C).
Matratze nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftkammern (3) durch eine obere Lage (6) aus verformbaren Material erhalten werden, die so geformt ist, dass sie eine Vielzahl von im wesentlichen quaderförmigen Zellen bildet, die nach unten offen sind und durch Streifen aus dem gleichen Material entlang ihren unteren Rändern miteinander verbunden sind, wobei eine untere Lage (7) aus einem verformbaren Material entlang den Streifen verschweißt wird, um so die Zellen hermetisch zu verschließen und die Luftkammern (3) zu erhalten.
Matratze nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftkammern (3) mit einer oder mehreren benachbarten Luftkammern (3) durch einen Schlitz (8) kommunizieren, der zwischen der oberen Lage (6) und der unteren Lage (7) gebildet ist, indem das Verschweißen zwischen den beiden Lagen (6, 7) entlang einem Abschnitt des Streifens verhindert wird, der die unteren Ränder der entsprechenden Zellen verbindet.
Matratze nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Verstärkungselemente (9), die in Bezug auf die Innenseite der Luftkammern (3) eine komplementäre Form und kleinere Größe haben und aus einem verformbaren Material hergestellt sind, in den Luftkammern (3) angeordnet sind.
Matratze nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein flexibles Netz (10) auf den Luftkammern (3) angeordnet ist.
Matratze nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lage (11) aus einem verformbaren Material, das geeignet ist, die verformte Form über eine vorbestimmte Zeitdauer beizubehalten, auf den Luftkammern (3) angeordnet ist.
Matratze nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (15) mit mindestens einem digitalen Speicher (21) versehen oder verbunden ist, der zum Speichern der Druckwerte in einer oder mehreren Luftkammern (3) geeignet ist.
Matratze nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der digitale Speicher (21) mehrere Reihen von Druckwerten enthält, die von der Steuereinheit (15) dem Gewicht des Benutzers entsprechend gewählt werden können.
Matratze nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (15) mit einer externen Fernsteuerung (22) zum Anpassen des Druckes in einer oder mehreren Luftkammern (3) kommunizieren kann.