DE60314278T2

DE60314278T2 - Aufblasbare vorrichtung

Info

Publication number: DE60314278T2
Application number: DE2003614278
Authority: DE
Inventors: Robert B. Boston Chaffee
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-11-18
Filing date: 2003-11-18
Publication date: 2007-10-04
Anticipated expiration: 2023-11-19
Also published as: BRPI0316376B1; WO2004045343A1; CA2506385C; US7475440B2; ATE363848T1; US20130074274A1; MXPA05005493A; EP1562459B1; DE60314278D1; CA2506385A1; US20040168256A1; US20090300846A1; US8225444B2; AU2003295748A1; JP2006506212A; EP1562459A1; US8826478B2; BR0316376A

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine aufblasbare Vorrichtung, und betrifft insbesondere eine aufblasbare Tragvorrichtung.
Hintergrund der Erfindung
Aufblasbare Vorrichtungen werden bei einer Vielzahl von Anwendungen benutzt, bei denen Tragkraft oder eine gepolsterte Abstützung erforderlich sind, dort wo der Platz begrenzt ist oder eine Portabilität gefragt ist. Zum Beispiel werden aufblasbare Matratzen, Kissen oder andere Körpertrageinrichtungen für Anwendungen wie etwa Camping, Betten in Krankenhäusern und sowohl gelegentliches oder tägliches Schlafen in Betten zu Hause eingesetzt. Solche aufblasbaren Vorrichtungen weisen den weiteren Vorteil auf, dass das Ausmaß des Aufblasens der Trageinrichtung eingestellt werden kann, um eine gleichmäßige Abstützungen eines unregelmäßigen Objektes zu gewährleisten, wie etwa für eine Person. Andere Beispiele von aufblasbaren Vorrichtungen sind Boote, Flöße und andere Einrichtungen, die im Wasser benutzt werden, dort wo der Einsatz einer aufblasbaren Vorrichtung das Tragen, die Gesundheit, den Komfort und die Sicherheit unterstützt.
Aufblasbare Vorrichtungen umfassen typischerweise Ventile, um die Vorrichtungen aufblasen zu können und entleeren zu können. Ventile, die mit aufblasbaren Vorrichtungen benutzt werden, können selbstschließende Ventile umfassen, wie etwa solche, die in dem US Patent Nr. 6,237,621 beschrieben sind. Aufblasbare Vorrichtungen können auch Mechanismen umfassen, wie etwa manuell oder elektrisch betätigte Pumpen, um das Aufblasen und/oder das Entleeren der Vorrichtungen zu unterstützen.
Ein Beispiel einer aufblasbaren Vorrichtung umfasst einen Mechanismus, der das Entleeren der aufblasbaren Vorrichtung unterstützt, wobei diese Vorrichtung in dem US Patent Nr. 4,890,344 beschrieben ist und im Folgenden darauf als „Walker" Bezug genommen werden wird. Insbesondere offenbart Walker die Kontrolle der Luftströmung in die Trageinrichtung hinein, indem ein Magnetventil benutzt wird, welches einen Kolbenkopf bewegt, der ein Gummipolster aufweist, welches wahlweise eine Abdichtung mit einer Luftöffnung ausbildet.
Ein anderes Beispiel einer aufblasbaren Vorrichtung umfasst einen Mechanismus, welcher bei der Entleerung der aufblasbaren Vorrichtung hilft, und diese Vorrichtung ist in der offengelegten PCT-Patentanmeldung WO 01/87121 beschrieben. In dieser Anmeldung ist offenbart, nämlich in der 5, dass eine aufblasbare Vorrichtung eine Fluidkontrolleinrichtung umfasst, die eine Blase, ein Ventil, welches ein Diaphragma bzw. eine Membran und ein Magnetventil hat, welches das Ventil öffnet.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein erster Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist gerichtet auf eine aufblasbare Vorrichtung, die Folgendes umfasst: (A) eine erste aufblasbare Blase; und (B) einen Fluid-Controller, der ein erstes Ventil umfasst, das mit der ersten aufblasbaren Blase gekoppelt ist und zumindest teilweise von dieser getragen wird, wobei das erste Ventil Folgendes umfasst: (i) eine erste Membran, die so ausgelegt ist, dass sie gezielt Fluid in der ersten aufblasbaren Blase hält, und (ii) eine erste Abdeckung, die so ausgelegt ist, dass sie die erste Membran abdeckt und in die geöffnete Stellung vorgespannt ist, wobei die erste Abdeckung so ausgelegt ist, dass sie das Fließen von Fluid durch das erste Ventil in die Blase verhindert, wenn sie geschlossen ist.
Gemäß einigen Ausführungsformen umfasst die aufblasbare Vorrichtung weiterhin eine Kammer, die mit der ersten aufblasbaren Blase gekoppelt und so konfiguriert und angeordnet ist, dass sie das erste Ventil umschließt, wobei die Kammer so ausgelegt ist, dass sie von der Pumpe mit Druck beaufschlagtes Fluid aufnehmen kann. Die erste Abdeckung kann gelenkig mit der aufblasbaren Blase verbunden sein.
Die aufblasbare Vorrichtung kann des weiteren eine mechanische Vorrichtung aufweisen, die so konfiguriert ist, dass sie die erste Abdeckung in die geöffnete Stellung vorspannt, wenn sie aktiviert ist. Die aufblasbare Vorrichtung kann weiterhin eine Kammer umfassen, die mit der ersten aufblasbaren Blase gekoppelt und so konfiguriert und angeordnet ist, dass sie das erste Ventil umschließt, wobei die Kammer so ausgelegt ist, dass sie von der Pumpe mit Druck beaufschlagtes Fluid aufnehmen kann.
Gemäß einigen Ausführungsformen ist das erste Ventil ein selbstdichtendes Ventil, wobei die erste Abdeckung so ausgelegt ist, dass sie verhindert, dass sich das erste Ventil öffnet, wenn die Kammer einen Druck aufweist und wenn die erste Abdekcung geschlossen ist. Gemäß einigen Ausführungsformen ist die erste Membran so konfiguriert und angeordnet, dass sie als Reaktion auf einen Fluiddruck innerhalb der Blase eine Dichtung ausbildet, wobei die Dichtung so ausgelegt ist, dass sie das Fließen von Fluid aus der Blase heraus verhindert, und wobei die erste Membran und die mechanische Vorrichtung so konfiguriert sind, dass die mechanische Vorrichtung, wenn sie aktiviert wird, die erste Abdeckung sowie die erste Membran in die geöffnete Stellung vorspannt.
Gemäß einigen Ausführungsformen umfasst die aufblasbare Vorrichtung weiterhin eine Kammer, die mit der ersten aufblasbaren Blase gekoppelt ist, und die so konfiguriert und angeordnet ist, dass sie das erste Ventil und die mechanische Vorrichtung umschließt, wobei die Kammer derart ausgelegt ist, dass sie unter Druck stehendes Fluid von der Pumpe aufnimmt. Die mechanische Vorrichtung kann derart ausgelegt werden, dass das erste Ventil in Koordination mit dem Betrieb der Pumpe geöffnet wird. Gemäß einigen Ausführungsformen umfasst die aufblasbare Vorrichtung weiterhin die Pumpe.
Gemäß einigen Ausführungsformen ist die Kammer innerhalb des Profils der ersten aufblasbaren Blase angeordnet. Bei einigen Ausführungsformen umfasst die aufblasbare Vorrichtung eine Matratze. Bei einigen Ausführungsformen umfasst die Ma tratze zusätzliches Material, und ein Teil des Fluid-Controllers wird zumindest teilweise von dem zusätzlichen Material getragen.
Ein weiterer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist auf eine aufblasbare Matratze gerichtet, die des weiteren Folgendes umfasst: (A) eine erste aufblasbare Blase; (B) eine zweite aufblasbare Blase, die neben der ersten aufblasbaren Blase angeordnet ist; (C) einen Fluid-Controller, der des weiteren umfasst: (i) ein erstes Ventil, welches mit der ersten Blase gekoppelt ist und von dieser getragen ist, wobei das erste Ventil derart konfiguriert und angeordnet ist, um das Fließen des Fluids in die erste Blase hinein und aus der ersten Blase heraus, zu kontrollieren, wobei das erste Ventil eine Abdichtung ausbildet, um das Fluid in der ersten Blase zu halten, und zwar in Reaktion auf den Fluiddruck in der ersten Blase; (ii) ein zweites Ventil, das mit der zweiten Blase gekoppelt ist und von dieser getragen wird, wobei das zweite Ventil derart konfiguriert und angeordnet ist, um das Fließen des Fluids in die zweite Blase hinein und aus der zweiten Blase heraus zu kontrollieren, wobei das zweite Ventil eine Abdichtung ausbildet, um das Fluid in der zweiten Blase zu halten, und zwar in Antwort auf den Fluiddruck innerhalb der zweiten Blase; und (iii) eine elektromechanische Vorrichtung, die so konfiguriert und angeordnet ist, dass sie das erste Ventil öffnet, wenn sich die elektromechanische Vorrichtung in einer ersten betätigten Position befindet und dass sie das zweite Ventil öffnet, wenn sich die elektromechanische Vorrichtung in einer zweiten betätigten Position befindet; und (D) eine Kammer, die mit der Blase gekoppelt ist und derart angeordnet ist, dass sie das erste Ventil und das zweite Ventil umschließt, wobei die Kammer derart ausgelegt ist, dass sie unter Druck stehendes Fluid von einer Pumpe aufnehmen kann.
Gemäß einigen Ausführungsformen ist die Kammer bündig mit oder bündig innerhalb des Profils der Matratze ausgebildet. Bei einigen Ausführungsformen ist die Kammer V-förmig ausgebildet. Wahlweise ist die elektromechanische Vorrichtung so konfiguriert, dass, wenn sie sich in der ersten Betätigungsposition befindet und der Kammer mit Druck beaufschlagtes Fluid zugeführt wird, die erste Blase mit Fluid gefüllt wird, und ist so konfiguriert, dass, wenn sie sich in der zweiten Betätigungsposition befindet und der Kammer mit Druck beaufschlagtes Fluid zugeführt wird, die zweite Blase mit Fluid gefüllt wird. Bei einigen Ausführungsformen schließt die Kammer bündig mit dem kombinierten Profil der ersten Blase und der zweiten Blase ab; bei einigen Ausführungsformen befindet sich die Kammer bündig innerhalb des kombinierten Profils der ersten Blase und der zweiten Blase. Die elektromechanische Vorrichtung kann einen Betätigungsarm aufweisen, um zumindest das erste Ventil zu öffnen. Die elektromechanische Vorrichtung kann einen Betätigungsarm aufweisen, um sowohl das erste Ventil als auch das zweite Ventil zu öffnen. Bei einigen Ausführungsformen ist der Betätigungsarm gebogen ausgebildet.
Nach einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist diese auf eine aufblasbare Matratze gerichtet, umfassend: eine aufblasbare Blase; eine Gelenkeinrichtung, die eine Tragstruktur aufweist, um die aufblasbare Blase oberhalb eines Bodens abzustützen, wobei die Tragstruktur eine Mehrzahl von Bereichen umfasst, die entlang der Länge der Tragstruktur angeordnet sind, und zumindest ein Gelenk umfasst, wobei jedes des zumindest einen Gelenks zwischen zwei benachbarten Bereichen angeordnet ist.
Gemäß einigen Ausführungsformen umfasst die Gelenkeinrichtung einen Motor, um zumindest einen der Bereiche relativ zu einem anderen der Bereiche verlagern zu können. Gemäß einigen Ausführungsformen umfassen die Bereiche einen Beinbereich, einen Körperbereich und einen Kopfbereich. Die aufblasbare Vorrichtung kann eine Matratze sein. Die aufblasbare Vorrichtung kann eine Luftmatratze sein. Die aufblasbare Vorrichtung kann derart ausgelegt sein, dass sie bei Betätigung der Gelenkeinrichtung entleert wird. Die aufblasbare Vorrichtung kann derart ausgelegt sein, dass sie nach einer erneuten Betätigung der Gelenkeinrichtung wieder gefüllt wird. Bei einigen Ausführungsformen ist zumindest einer der Bereiche im wesentlichen durchgehend. Bei anderen Ausführungsformen ist jeder der Bereiche im wesentlichen durchgehend.
Ein weiterer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist auf eine aufblasbare Vorrichtung gerichtet, umfassend eine erste aufblasbare Blase; und eine zweite aufblasbare Blase, die benachbart der ersten Blase angeordnet ist, wobei die erste Blase und die zweite Blase derart ausgelegt sind, dass diese bei korrespondierenden ersten Niveaus der Befüllung einen Körper in einer ersten Körperposition halten, und dass diese bei korrespondierenden zweiten Niveaus der Befüllung den Körper in einer zweiten Körperposition halten.
Die aufblasbare Vorrichtung kann weiterhin eine Komfortschicht aufweisen, die auf zumindest auf einer der ersten Blase und der zweiten Blase angeordnet ist. Bei einigen Ausführungsformen ist die ersten Körperposition liegend und ist die zweite Körperposition zurück gelehnt. Bei einigen Ausführungsformen ist das erste Ausmaß der Befüllung der ersten Blase größer als das zweite Ausmaß der Befüllung der ersten Blase, und ist das erste Ausmaß der Befüllung der zweiten Blase größer als das zweite Ausmaß der Befüllung der zweiten Blase. Die erste Blase kann derart ausgelegt sein, dass diese den Körper eines Nutzers abstützt und die zweite Blase ein Kissen darstellt.
Ein weiterer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist auf eine aufblasbare Körpertrageinrichtung gerichtet, die Folgendes umfasst: eine aufblasbare Blase; und eine Basis, die abnehmbar mit der aufblasbaren Blase verbunden ist und die derart ausgelegt ist, dass sie die aufblasbare Blase trägt, wobei die Basis eine Kammer umfasst, die unterhalb der aufblasbaren Blase angeordnet ist. Die aufblasbare Körpertrageinrichtung kann weiterhin einen Rahmen aufweisen, der abnehmbar mit der Basis verbunden ist und der die aufblasbare Blase oberhalb der Kammer trägt.
Die aufblasbare Blase kann gelenkig mit der Basis verbunden bzw. gekoppelt sein. Bei einigen Ausführungsformen ist die aufblasbare Blase mit der Basis mittels eines Rahmens gelenkig verbunden, der wiederum gelenkig mit der Basis verbunden ist. Bei einigen Ausführungsformen ist die aufblasbare Blase ein Stuhl. Der Rahmen kann derart ausgelegt sein, dass er relativ zu der Basis die aufblasbare Blase verschiebt, verdreht oder anhebt. Bei einigen Ausführungsformen kann die aufblasbare Körpertrageinrichtung weiterhin umfassen: entweder eine Schiene oder Führungen oder Laufbahnträger, um es zu ermöglichen, die aufblasbare Blase relativ zu der Basis zu verschieben, zu verdrehen oder anzuheben. Bei einigen Ausführungsformen kann die aufblasbare Körpertrageinrichtung weiterhin einen Verschlußmechanismus umfassen, um die aufblasbare Blase in einer angehobenen Position zu halten.
Schließlich ist ein weiterer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung auf ein Verfahren gerichtet, bei dem eine konfigurierbare aufblasbare Vorrichtung benutzt wird, die eine aufblasbare Blase und zumindest ein formgebendes Element umfasst, welches mit der aufblasbaren Blase derart zusammenwirkt, dass die Gesamtform der aufblasbaren Blase in einem aufgeblasenen Zustand und im Zusammenspiel mit dem formgebenden Element im wesentlichen unterschiedlich ist zu einer aufgeblasenen Form der aufblasbaren Blase alleine, wobei die folgenden Schritte durchzuführen sind: Anpassen von zumindest des einen formgebenden Elements, um einer ersten ausgewählten Form zu entsprechen; Befüllen der aufblasbaren Blase, um die erste ausgewählte Form zu erhalten; Anpassen von zumindest des einen formgebenden Elements, um einer zweiten ausgewählten Form zu entsprechen; und Befüllen oder Entleeren der aufblasbaren Blase, um die zweite ausgewählte Form zu erhalten.
Das Verfahren kann weiterhin umfassen den Schritt des Benutzens der aufblasbaren Vorrichtung, wobei ein erster Teil des Körpers mit einer ersten ausgewählten Form verwendet wird, während ein zweiter Teil des Körpers mit einer zweiten ausgewählten Form verwendet wird. Bei einigen Ausführungsformen wird im ersten Schritt des Anpassens der Formen eine Einrichtung benutzt, die geeignet ist mit dem Kopf benutzt zu werden, während in einem zweiten Schritt des Anpassens der Formen eine Einrichtung benutzt wird, die geeignet ist mit dem Rücken und den Beinen benutzt zu werden. Bei einigen Ausführungsformen bildet der Schritt des Aufblasens der Blase in eine erste ausgewählte Form ein Kopfkissen einer ersten Größe aus, und der Schritt des Aufblasens der Blase in eine zweite ausgewählte Form bildet ein Kopfkissen einer zweiten Größe aus. Bei einigen Ausführungsformen ist zumindest entweder die erste Form oder die zweite Form nicht-zylindrisch. Bei einigen Ausführungsformen ist zumindest eine Befestigungseinrichtung direkt mit der aufblasbaren Blase verbunden. Bei einigen Ausführungsformen umfasst der Schritt des Anpassens des zumindest einen formgebenden Elements, um mit einer zweiten ausgewählten Form zu korrespondieren, das Einstellen eines steifen Elements.
Ein weiterer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist auf ein Verfahren gerichtet, bei der eine konfigurierbare aufblasbare Vorrichtung benutzt wird, die eine Blase umfasst, wobei die folgenden Schritte ausführbar sind: Anpassen der Blase an eine erste ausgewählte Form; Aufblasen der aufblasbaren Blase, um die erste ausgewählte Form zu erhalten; Anpassen der Blase, um einer zweiten ausgewählten Form zu entsprechen; und Aufblasen oder Ablassen der Blase, um die zweite ausgewählte Form zu erhalten. Bei einigen Ausführungsformen umfasst der Schritt des Anpassens der Blase, um der ersten ausgewählten Form zu entsprechen oder der Schritt des Anpassens der Blase, um der zweiten ausgewählten Form zu entsprechen, einen weiteren Schritt des Faltens der Blase.
Nach einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist eine aufblasbare Luftmatratze betroffen, umfassend: eine aufblasbare Blase; und eine Heizeinrichtung, benachbart der aufblasbaren Blase angeordnet. Bei einigen Ausführungsformen umfasst die Heizeinrichtung zumindest einen Widerstandsstreifen, der einen Klebestreifen aufweist, der an der Blase angeordnet ist. Bei einigen Ausführungsformen weist die Blase eine bestimmte Länge auf und der zumindest eine Widerstandsstreifen verläuft im wesentlichen über die gesamte Länge der Blase. Die Heizeinrichtung kann gleichmäßig entlang einer Abmessung der Matratze angeordnet werden. Bei einigen Ausführungsformen ist die Heizeinrichtung entlang nur eines Abschnittes der Matratze angeordnet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem eine aufblasbare Vorrichtung mit einer aufblasbaren Blase benutzt wird, die eine Oberflächenschicht hat, sowie eine erste Zwischenschicht, die zwischen der Blase und der Oberflächenschicht angeordnet ist, wobei die folgenden Schritte ausgeführt werden: Entfernen der ersten Zwischenschicht; und Plazieren einer zweiten Zwischenschicht an dieser Position, zwischen der Blase und der Oberflächenschicht. Bei einigen Ausführungsformen umfasst die erste Zwischenschicht zumindest eines der Folgenden Materialien: Schaum, Baumwolle oder Daunen. Bei einigen Ausführungsformen umfassen die erste Zwischenschicht und die zweite Zwischenschicht das gleiche Material. Bei einigen Ausführungsformen umfassen die erste Zwischenschicht und die zweite Zwischenschicht voneinander unterschiedliche Materialen.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Die beigefügten Zeichnungen sind nicht massstabsgerecht ausgeführt. In den Zeichnungen sind identische oder nahezu identische Elemente, die in verschiedenen Figuren dargestellt sind, durch jeweils ein Bezugszeichen repräsentiert. Zu Zwecken der Klarheit muss nicht jedes Bauteil in jeder Zeichnung bezeichnet sein. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform einer Fluidströmungsvorrichtung, die ein Ventil und eine elektromechanische Vorrichtung umfasst;
2 eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform einer Fluidströmungsvorrichtung, die zwei Ventile und eine Mehrzahl von Betätigungseinrichtungen aufweist;
3A eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform mit einer Fluidströmungsvorrichtung, zwei Ventilen und einer Betätigungseinrichtung in einem ersten Zustand;
3B die Ausführungsform nach der 3A in einem zweiten Zustand;
4A–4C eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung einer Betätigungseinrichtung in Kombination mit einem selbstdichtenden Ventil nach der vorliegenden Erfindung;
5A–5C beispielhaft Ausführungsformen von aufblasbaren Vorrichtungen, bei denen ein Teil eines Fluid-Controllers mit einer aufblasbaren Blase gekoppelt ist und zumindest ein Teil des Fluid-Controllers durch die aufblasbare Blase getragen wird;
6A–6C beispielhafte Ausführungsformen einer Doppelblasen-Matratze, bei der eine erste aufblasbare Blase und eine zweite aufblasbare Blase an einem gemeinsamen Fluid-Controller strömungstechnisch angekoppelt sind;
7A–7C beispielhaft eine Ausführungsform einer Matratze und der zugehörigen Struktur;
8A–8D eine beispielhafte Ausführungsform einer aufblasbaren Vorrichtung, die eine vielfach positionierbare Körpertrageinrichtung umfasst;
9A–9B eine schematische Ansicht von Ausführungsformen einer aufblasbaren Vorrichtung, die ein Lagerabteil umfasst;
10A–10C Ausführungsformen einer aufblasbaren Vorrichtung, die eine aufblasbare Blase mit einer Membran umfasst;
11A–11D beispielhafte Ausführungsformen einer konfigurierbaren aufblasbaren Vorrichtung, die eine aufblasbare Blase in Kombination mit einer äußeren Membran aufweist;
12A–12D beispielhafte Ausführungsformen, die aufblasbare Blasen umfassen, die an einer äußeren Membran angebracht sind, indem Befestigungseinrichtungen benutzt werden;
13A 13H weitere beispielhafte Ausführungsformen, bei denen aufblasbare Blasen an äußeren Membranen angebracht sind;
14–15 zusätzliche Ausführungsformen einer konfigurierbaren aufblasbaren Vorrichtung, umfassend eine aufblasbare Blase, die ein Ventil hat, zum Aufblasen und zum Ablassen, welches innerhalb einer Deckschicht enthalten ist oder darin teilweise enthalten ist;
16–18 eine konfigurierbare aufblasbare Vorrichtung, die als Kissen konfiguriert ist, welches als eine Stütze für den Nacken oder die Beine dient, wenn es in einem ersten Ausmaß aufgeblasen ist und welches als Lendenstütze dient, wenn es in einem zweiten Ausmaß aufgeblasen ist; und
19–20 eine weitere Ausführungsform einer aufblasbaren Vorrichtung, welche in unterschiedlichen Zuständen des Aufgeblasenseins unterschiedliche Funktionen erfüllen kann.
Ausführliche Beschreibung
Die vorliegende Erfindung ist in ihrer Anwendung nicht auf die Details der Konstruktion und die Anordnung der Bauteile beschränkt, wie dies in der folgenden Beschreibung oder den Zeichnungen dargestellt ist. Die vorliegende Erfindung kann auch in anderen Ausführungsformen angewandt werden und kann auch in verschiedenen Wegen praktiziert oder ausgeführt werden. Auch die Begriffe und die benutzten Phrasen dienen lediglich der Beschreibung und sollten nicht als einschränkend angesehen werden. Der Gebrauch der Worte „umfassen", „enthalten" oder „haben" und „aufweisen" sowie Variationen davon ist gedacht, um die Teile, die danach angeführt sind, aufzuzählen und Äquivalente davon sowie zusätzliche Teile sind mit gemeint.
Wie in dieser Beschreibung benutzt, soll „aufblasbar" so verstanden werden, dass es mit jedem Fluid aufblasbar sein soll, wie etwa zum Beispiel mit einem Gas, mit einer Flüssigkeit und ähnliches. Eine „aufblasbare Vorrichtung" wie hier benutzt, umfasst zumindest eine für Fluid nicht durchdringbare Blase, die aufgeblasen und abgedichtet werden kann, wobei diese Blase zahlreiche Formen, Größen, Konstruktionen und Materialien aufweisen kann.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein selbstdichtendes Ventil, welches in Verbindung mit einer elektromechanischen Vorrichtung benutzt werden kann, um das Ventil offen zu halten. Insbesondere und nach einer Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung ein selbstdichtendes Ventil, welches unter dem Druck einer Fluidströmungseinrichtung öffnen kann, um eine aufblasbare Vorrichtung aufzublasen, und welches unter dem Druck des Fluids innerhalb der aufblasbaren Vorrichtung schließen kann, ohne dabei die Hilfe einer elektromechanischen Vorrichtung zu beanspruchen. Bei dieser Ausführungsform wird die elektromechanische Vorrichtung genutzt, um das Ventil offen zu halten, um die aufblasbare Vorrichtung zumindest teilweise zu entleeren, zum Beispiel, um eine Menge an Fluid innerhalb der aufblasbaren Vorrichtung zu justieren und auch um im wesentlichen die aufblasbare Vorrichtung zu entleeren. Zum Beispiel kann das selbstdichtende Ventil durch die elektromechanische Vorrichtung für eine kurze Zeitspanne geöffnet werden, um die Menge des Fluids innerhalb der aufblasbaren Vorrichtung einzustellen, und kann geöffnet gehalten werden, um die aufblasbare Vorrichtung im wesentlichen zu entleeren. Alternativ kann die elektromechanische Vorrichtung bei dieser Ausführungsform oder bei anderen Ausführungsformen benutzt werden, um das Ventil während des Aufblasens offen zu halten.
Eine andere Ausführungsform umfasst eine elektromechanische Vorrichtung, die mit einem selbstdichtenden Ventil gekoppelt ist, wobei die elektromechanische Vorrichtung einen Betätigungsarm umfasst, der nicht mit dem Ventil verbunden ist, sondern stattdessen verlagert werden kann und in Kontakt mit den selbstdichtenden Ventil gebracht werden kann, um das selbstdichtende Ventil in die geöffnete Stellung vorzuspannen. Bei dieser Ausführungsform sind die elektromechanische Vorrichtung und der Betätigungsarm nicht in Kontakt mit der selbstdichtenden Ventilanordnung, sowohl in der geschlossenen Position als auch in jeder anderen als der geöffneten Position. Eine weitere Ausführungsform umfasst eine elektromechanische Vorrichtung und zwei Ventilanordnungen, nämlich eine für jede fluidundurchlässige Blase einer aufblasbaren Vorrichtung, die zumindest zwei fluidundurchlässige Blasen aufweist. Bei dieser Ausführungsform kann eine elektromechanische Vorrichtung benutzt werden, um zu einer bestimmten Zeit eines der selbstdichtenden Ventile offen zu halten, um die Menge an Fluid innerhalb der fluidundurchlässigen Blase einzustellen, die mit dem zugehörigen selbstdichtenden Ventil gekoppelt ist, oder um im wesentlichen die fluidundurchlässige Blase zu entleeren. Weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden weiter unten beschrieben.
Wie es hier offenbart werden wird, umfassen manche der Vorteile der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die wesentliche Reduzierung der Energieanforderungen an die elektromechanische Vorrichtung und die wesentliche Reduzierung der Betriebszyklen der elektromechanischen Vorrichtung, verglichen mit herkömmlichen Ventil- und Magnetspulen-Kombinationen. Ein weiterer Vorteil ist es, dass eine Vielzahl von elektromechanischen Vorrichtungen, beispielsweise umfassend Magnetspulen und Motoren, benutzt werden kann, nämlich in Kombination mit zumindest einem selbstdichtenden Ventil. Ein weiterer Vorteil ist es, dass das Ventil und die elektromechanische Vorrichtung nach der Erfindung flexibel genutzt werden können, um eine Vielzahl von Einstellungsfunktionen zur Verfügung zu stellen, wie etwa kleinste Aufblas-/Ablass-Justierungen zur Komfortkontrolle einer aufblasbaren Vorrichtung, sowie das Aufblasen und Entleeren der aufblasbaren Vorrichtung im Ganzen.
Im Gegensatz hierzu werden bei herkömmlichen Vorrichtungen Magnetspulen benutzt, in Verbindung mit Ventilen für aufblasbare Vorrichtungen. Bei solchen aufblasbaren Vorrichtungen weisen die Ventile typischerweise eine Feder auf, um das Ventil in einer normalerweise geschlossenen Position festzuhalten. Eine Magnetspule ist typisch an dem Ventil vorgesehen und ist dort typischerweise angeordnet und in der Größe derart ausgewählt, dass sie die Kraft der Feder überwinden kann, die das Ventil geschlossen hält, um das Ventil zu öffnen. Solche Magnetspulen sind typischerweise mittig an der Membran des Ventils montiert. Bei solchen Anordnungen muss die Kraft der Feder, die das Ventil geschlossen hält, größer sein als ein maximaler innerer Luftdruck innerhalb der aufblasbaren Vorrichtung, so dass das Ventil in einer geschlossenen Position gehalten werden kann, wenn die aufblasbare Vorrichtung aufgeblasen wird. Dementsprechend muss die Magnetspule in der Größe und Anordnung gewählt werden, um eine Kraft bereit zu stellen, die größer ist als die Kraft, die von der Feder zur Verfügung gestellt wird, um das Ventil öffnen zu können. Darüber hinaus, da die Feder normalerweise das Ventil geschlossen hält, muss die Magnetspule typischerweise mit Energie versorgt werden, um das Ventil zu öffnen, um die aufblasbare Vorrichtung sowohl aufblasen zu können als auch um die Luft aus der aufblasbaren Vorrichtung entleeren zu können.
Diese Anordnung resultiert in einem langen Betriebszyklus der Magnetspule, entweder um die aufblasbare Vorrichtung aufzublasen oder aber um die aufblasbare Vorrichtung zu entleeren, da die Magnetspule für die gesamte Zeitspanne des Aufblasens oder des Entleerens mit Energie versorgt werden muss. Darüber hinaus muss die Magnetspule in der (passenden) Größe ausgewählt werden, um so eine genügend große Kraft zur Verfügung stellen zu können, um die Kraft zu überwinden, die von der Feder stammt, und die das Ventil in der geschlossenen Position hält, und deshalb ist es in der Regel eine große, leistungsverbrauchende und teure Magnetspulenvorrichtung. Darüber hinaus leidet eine solche Anordnung an einer Schwäche, nämlich dass die Menge an Fluid, die der aufblasbaren Vorrichtung zugeführt werden kann und die aus der aufblasbaren Vorrichtung abgelassen werden kann, typischerweise gleich ist, da das Ventil typischerweise durch die Magnetspule nur in eine einzige Position geöffnet oder geschlossen werden kann. Weiterhin reduziert die elektromechanische Anordnung für die Magnetspule den Querschnitt für die Fluidströmung, so dass eine bedeutende Zeitspanne für das Aufblasen und das Ablassen der aufblasbaren Vorrichtung erforderlich ist. Zum Beispiel stellt Select Comfort^® eine aufblasbare Matratze mit dieser typischen Anordnung her, die etwa 10 Minuten benötigt, um aufgeblasen zu werden. Somit zeigt diese Anordnung die Schwäche, dass die Menge an Fluid innerhalb der aufblasbaren Vorrichtung nicht in ausreichenden zeitlichen Rahmenbedingungen kontrolliert werden kann. Insbesondere ist die Zeitspanne, um das Ausmaß des Aufblasens einer aufblasbaren Vorrichtung fein einzustellen, bei dieser Anordnung typischerweise zu lange.
Es muss anerkannt werden, dass die Kombination aus Ventil und elektromechanischer Vorrichtung als eine Alternative zu oder als eine Ersetzung eines alleinigen Ventils einer aufblasbaren Vorrichtung eingesetzt werden kann. Zum Beispiel kann das Ventil und die elektromechanische Vorrichtung nach der Erfindung innerhalb der Fluidströmungseinrichtung und der Ventilkombination benutzt werden, die in dem US Patent Nr. 5,267,363 (im Folgenden als „363 Patent" bezeichnet) und 5,367,726 (im Folgenden als „726" bezeichnet) offenbart sind, um eine Menge des Fluids innerhalb einer aufblasbaren Matratze zu kontrollieren und diese aufzublasen. Es ist ebenso anzumerken, dass, obwohl die Kombination aus Ventil und elektromechanischer Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung beschrieben ist und diese Kombination benutzt werden kann, um eine aufblasbare Vorrichtung aufzublasen und zu entleeren bzw. die Menge an Fluid innerhalb der aufblasbaren Vorrichtung zu kontrollieren, diese Kombination mit jeder aufblasbaren Vorrichtung benutzt werden kann, wie zum Beispiel: aufblasbare Möbel oder Sportgeräte, wie etwa Stühle, Matratzen und Kis sen; aufblasbare Sicherheitseinrichtungen, wie etwa Schwimmringe, Barrieren, Puffer und Polster; aufblasbare medizinische Einrichtungen, wie etwa Stützen, Manschetten und Versteifungen; aufblasbare Gepäckstückeinrichtungen, wie etwa Polsterungen und Auskleidungsmaterial; aufblasbare Freizeitgeräte, wie etwa Schwimmhilfen, Flöße, Schläuche und Reifen; aufblasbare Stützvorrichtungen, wie etwa Gebäude, tragbare Hüllen, Plattformen, Rampen und ähnliches; aufblasbare Körperabstützeinrichtungen, wie etwa Sitze, Rückenstützen, Körperkissen und ähnliches.
Es ist auch anzumerken, dass jegliche Kombination aus Ventil und elektromechanischer Vorrichtung, wie im folgenden offenbart, benutzt werden kann in Verbindung mit jeder Fluidströmungseinrichtung, wie etwa in dem US Patent Nr. 6,237,653 offenbart, oder in der anhängigen US Patentanmeldung Nr. 09/859,706 beschrieben und wie in der anhängigen US Patentanmeldung Nr. 10/113,836 offenbart.
Es muss weiterhin vermerkt werden, dass die Kombination aus Ventil und elektromechanischer Vorrichtung typischerweise über einen Druckbereich Verwendung findet, der irgendwo von annhähernd Null bis 1 Pfund pro Quadratzoll (im Folgenden als „psi" bezeichnet) reicht. Es muss jedoch auch angemerkt werden, dass die Kombination aus Ventil und elektromechanischer Vorrichtung auch bei jedem Druck oberhalb von 1 psi benutzt werden kann und bei dem das Ventil und die elektromechanische Vorrichtung immer noch richtig funktionieren, wie etwa um eine Abdichtung der aufblasbaren Vorrichtung zu schaffen, die durch die elektromechanische Vorrichtung in der geöffneten Stellung gehalten werden kann. Es ist so zu verstehen, dass ein Bereich von annähernd Null bis etwa 1 psi als Niedrigdruckbereich anzusehen ist, während ein Bereich von etwa 1 bis 2 psi als Mitteldruckbereich anzusehen ist, sowie ein Bereich von etwa 2 bis 5 psi als relativer Hochdruckbereich zu bezeichnen ist.
Unter Bezugnahme auf die 1 ist dort in einer Querschnittsansicht einer Ausführungsform einer Kombination aus einem Ventil und einer elektromechanischen Vorrichtung dargestellt. Insbesondere ist eine Fluidströmungseinrichtung 100 gezeigt, welche zumindest zum Teil innerhalb einer aufblasbaren Vorrichtung 12 aufgenommen sein kann oder welche mit der aufblasbaren Vorrichtung 12 gekoppelt sein kann, die eine außenliegende Wand 14 hat, die eine fluidundurchlässige Blase bildet. Ins besondere trennt die fluidundurchlässige Blase 14 ein Äußeres der aufblasbaren Vorrichtung von einem Inneren 16 der aufblasbaren Vorrichtung. Bei dieser Ausführungsform umfasst das Ventil 10 eine äußere Wand 20 und eine Ventilwand 24, die eine kreisförmige Öffnung 26 ausbildet, durch welche ein Fluid in das Innere 16 der aufblasbaren Vorrichtung hinein und aus dem Inneren 16 der aufblasbaren Vorrichtung heraus transportiert werden kann. Die kreisförmige Öffnung 26 weist vorzugsweise einen Durchmesser von etwa 1'' (25,4 mm) oder größer auf. Es muss jedoch angemerkt werden, dass der Durchmesser auch weniger als 1'' (25,4 mm) sein kann, zum Beispiel im Bereich von 3/8'' (9,5 mm) bis ¾'' (19,05 mm), um so mit einem Schlauch verbunden werden zu können, der einen Durchmesser in diesem Bereich aufweist. Das Ventil umfasst auch eine sich im Durchmesser verjüngende Wand zwischen der Öffnung 26 mit dem Durchmesser 25 und der äußeren Wand 20 mit dem vergrößerten Durchmesser 30, um einen konischen Ventilsitz 28 zu schaffen. Das selbstdichtende Ventil umfasst auch eine Membran 40, die im wesentlichen kreisförmig, verformbar und flexibel ausgebildet ist, und die bei dieser Ausführungsform einen Durchmesser hat, der kleiner ist als der große Durchmesser 30 sowie größer ist als der kleine Durchmesser 25 der Öffnung 26.
Die Membran 40 kann von jeder Form, Größe, Konstruktion und aus jedem Material sein, so lange eine ausreichende Abdichtung der aufblasbaren Vorrichtung erreicht wird. In der dargestellten Ausführungsform umfasst das Ventil 10 ein selbstdichtendes Ventil, bei dem die Membran 40 in der geschlossenen Position auf dem Ventilsitz 28 aufliegt, um die Öffnung 26 abzudichten. Bei einer Ausführungsform umfasst eine flexible Membrananordnung die Membran 40, die von einem Membranträger 42 getragen ist. In der gezeigten Ausführungsform ist der Membranträger 42 gelenkig mit einer Wand 24 verbunden, so dass sie um eine Gelenkpunktverbindung herum geöffnet und verschlossen werden kann. Es ist jedoch anzumerken, dass der Membranträger 42 in Kombination mit der Membran 40 des Ventils 10 aus jeder einer Vielzahl von Strukturen ausgewählt sein kann, die selbstandichtend sein können, wie etwa in dem US Patent Nr. 6,237,621 offenbart. Mit anderen Worten ausgedrückt, die flexible Membrananordnung kann auf jede Art und Weise konstruiert sein, die es der Membran erlaubt, unter dem Einfluss des Fluids, welches von der Fluidströmungseinrichtung 110 zur Verfügung gestellt wird, zu öffnen, und zu schließen, wenn ein ge eigneter Fluiddruck innerhalb der aufblasbaren Vorrichtung 16 anliegt, wenn kein Fluid von der Fluidströmungseinrichtung zur Verfügung steht. Es ist des weiteren anzumerken, dass das selbstdichtende Ventil 10 zahlreiche unterschiedliche Variationen umfassen kann, wie es der Fachmann weiss, und zum Beispiel eine flexible Membran ohne einen Membranträger. Typischerweise ist der Membranträger 42 aus einem relativ steifen Plastikmaterial konstruiert und die Membran 40 kann mit dem Membranträger auf jede Art und Weise verbunden sein, die es erlaubt, dass die Membran 40 in der Öffnung 26 angeordnet werden kann, sowie die Membran 40 durch den Einfluss eines Fluids geöffnet werden kann, welches von der Fluidströmungseinrichtung 110 zur Verfügung gestellt wird und auch durch den Einfluss geöffnet werden kann, der durch die elektromechanische Einrichtung 50 vorgesehen wird.
Somit ist das Ventil 10 ein selbstdichtendes Ventil, welches unter dem Einfluss eines Fluids von der Fluidströmungseinrichtung 110 öffnet, um die aufblasbare Vorrichtung 16 unter Druck zu setzen, und welches schließt, um das Fluid in der aufblasbaren Vorrichtung 16 zu halten, wenn kein Fluid zur Verfügung steht. Bei dieser Ausführungsform wird die Selbstabdichtung durch den Fluiddruck innerhalb der aufblasbaren Vorrichtung 12 erreicht, indem die Membran 40 gegen den Ventilsitz 28 gedrückt wird.
Es ist anzumerken, dass die elektromechanische Einrichtung 50 von jeglicher Art sein kann, solange sie dazu in der Lage ist, das selbstdichtende Ventil 10 in eine offene Position vorzuspannen. Einige Beispiele von elektromechanischen Einrichtungen, die mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfassen Magnetspulen und elektrische Motoren, wie etwa Motoren, die über zumindest zwei Positionen verfügen, die derart anordenbar sind, dass die eine Position einer geöffneten Position und die andere Position einer geschlossenen Position des selbstdichtenden Ventils 10 entspricht. Zum Beispiel kann, wie es weiter unten noch im Detail beschrieben werden wird, ein elektrischer Motor benutzt werden, um das selbstdichtende Ventil 10 in einer ersten Position geöffnet zu halten, und um das selbstdichtende Ventil 10 in einer zweiten Position geschlossen zu halten. Alternativ kann als weiteres Beispiel auch ein elektrischer Motor benutzt werden, der eine geeignete Anordnung eines Getriebes aufweist, das zumindest über zwei Positionen verfügt, die derart an das selbstdichtende Ventil 10 anpassbar sind, dass das Ventil 10 offen bzw. geschlossen gehalten werden kann.
Bei der Ausführungsform nach der 1 umfasst die elektromechanische Einrichtung 50 einen Betätigungsarm 52, der durch die elektromechanische Einrichtung 50 derart vorgespannt wird, dass er das Ventil 10 öffnet (wie dargestellt), indem er auf einen Teil des Ventils einwirkt. Wie es in der 1 gezeigt ist, ist der Betätigungsarm 52 direkt mit einem sich bewegenden Abschnitt der Magnetspule 50 verbunden oder ist ein Teil eines sich bewegenden Abschnitts der Magnetspule 50, die mit Energie versorgt werden kann, um den Betätigungsarm vorzuspannen, um das Ventil 10 zu öffnen, indem die Membran 40 von dem Ventilsitz 28 weg gedrückt wird. Es ist anzumerken, dass der Betätigungsarm 52 auf jeden Teil des Ventils 10 einwirken kann, um so das Ventil 10 offen zu halten, wie etwa gegen die Membran 40 oder gegen den Membranträger 42. Es ist auch anzumerken, dass es nur einer reduzierten Kraft bedarf, um das Ventil 10 in die offene Position vorzuspannen. Da der Membranträger 42 an dem Rahmen 20 mittels eines Scharnier bzw. Gelenkpunktes montiert ist, kann der Betätigungsarm 52 auf einen Abschnitt der Membran 40 oder des Membranträgers 42 einwirken, der gegenüberliegend dem Gelenkpunkt liegt. Insbesondere wirkt der Betätigungsarm 52 auf einen Abschnitt der Membran 40 oder des Membranträgers 42 ein, der entfernt liegt von dem Gelenkpunkt des Ventils 10 an der Wand 24. Dementsprechend weist die Kombination aus der Magnetspule 50 und dem selbstdichtenden Ventil 10 den Vorteil auf, dass eine geringere Kraft erforderlich ist, um das Ventil in die offene Stellung zu betätigen, wenn an einer Stelle des Ventils, die entfernt vom Gelenkpunkt liegt, anstatt am Gelenkpunkt, betätigt wird. Insbesondere je weiter weg von dem Gelenkpunkt der Betätigungsarm die Membran 40 oder den Membranträger 42 kontaktiert, desto kleiner ist die Kraft, die erforderlich ist, um das Ventil 10 mittels der elektromechanischen Einrichtung in die offene Position zu drücken.
In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform werden die elektromechanische Einrichtung 50 und der Betätigungsarm 52 mit Energie versorgt, um entweder die Membran 40 oder den Betätigungsarm 42 von dem Ventilsitz 28 weg zu bewegen, um so die Abdichtung des selbstdichtenden Ventils 10 aufzuheben, um so entweder die Menge an Fluid innerhalb der aufblasbaren Vorrichtung 12 zu regulieren oder wesentlich zu verändern. Insbesondere ein schraffierter Bereich 53 des Betätigungsarms 52 zeigt den Ventilarm in einer ersten Position, die benutzt wird, um das selbstdichtende Ventil 10 in die im wesentlichen offene Stellung vorzuspannen. Darüber hinaus zeigt ein dunkler Abschnitt des Betätigungsarms 52 das Ventil in einer zweiten Position, in der es ermöglicht wird, durch die Magnetspule 50 und den Betätigungsarm 52 geschlossen zu werden, so dass der Betätigungsarm nicht länger gegen die Membran 40 oder gegen den Membranträger 42 drückt, im wesentlichen in einer Richtung weg von dem Ventilsitz.
Dementsprechend ist anzumerken, dass die erste Position des Betätigungsarms der Magnetspule 50 dazu benutzt werden kann, das selbstdichtende Ventil im wesentlichen offen zu halten, und dass die zweite Position des Betätigungsarms dazu benutzt werden kann, es zu ermöglichen, dass das Ventil in seinem normalen Zustand funktioniert, so dass es unter dem Einfluss des Fluids, welches von der Fluidströmungseinrichtung 110 zur Verfügung gestellt wird, öffnet, sowie es bei ausreichend Fluid innerhalb der aufblasbaren Vorrichtung 12 schließt. Es ist anzumerken, dass die erste Position des Betätigungsarms so konfiguriert werden kann, dass das Ventil für eine längere Zeitspanne geöffnet wird, um so die aufblasbare Vorrichtung 12 im wesentlichen zu entleeren, oder diese kann derart konfiguriert werden, dass das Ventil im wesentlichen für eine kurze Zeitspanne öffnet, um so die Menge an Fluid innerhalb der aufblasbaren Vorrichtung 12 zu regulieren. Mit anderen Worten ausgedrückt, wird der Fluiddruck innerhalb der aufblasbaren Vorrichtung kontrolliert, zum Beispiel, um das Komfortniveau der aufblasbaren Vorrichtung einzustellen. Wie bereits oben beschrieben, kann jede hier beschriebene Ausführungsform auch die Aktivierung der elektromechanischen Einrichtung während des Aufblasens einsetzen.
Unter Bezugnahme auf die 2 wird dort eine Querschnittsansicht einer anderen Ausführungsform eines selbstdichtenden Ventils in Kombination mit einer elektromechanischen Einrichtung gezeigt. Es ist anzumerken, dass gleiche Bezugszeichen in den 2 und 1 auf korrespondierende Teile Bezug nehmen und dass aus Gründen der Kürze die Beschreibung dieser Teile hier nicht wiederholt werden wird.
Bei der Ausführungsform nach der 2 ist die Kombination aus dem selbstdichtenden Ventil und der elektromechanischen Einrichtung ein Teil einer Fluidkontrolleinrichtung 100, die eine Menge des Fluids in der aufblasbaren Vorrichtung reguliert, diese aufbläst oder entleert. Die Fluidkontrolleinrichtung 100 umfasst eine Pumpe 110 und mehrere selbstdichtende Ventile 10, jeweils in Kombination mit elektromechanischen Einrichtungen 50. Bei der Ausführungsform nach der 2 arbeitet jede Kombination aus einem selbstdichtenden Ventil und einer elektromechanischen Einrichtung unabhängig, es muss jedoch angemerkt werden, dass eine Mehrzahl von selbstdichtenden Ventilen in Kombination mit einem oder mehreren elektromechanischen Einrichtungen zusammenwirken kann, wie es in den 3A–3B gezeigt ist, und dass solche Kombinationen auch unabhängig voneinder oder abhängig voneinander arbeiten können.
Wie es in der 2 dargestellt ist, wird das untere Ventil, so wie es in dem dargestellten Zustand auch gezeigt ist, in eine im wesentlichen offene Position durch den Betätigungsarm 52 und die Magnetspule 50 vorgespannt, so dass zumindest teilweise Luft aus der fluidundurchlässigen Blase abgelassen wird, die mit dem unteren Ventil gekoppelt ist. Darüber hinaus und wie es in der 2 gezeigt ist, nämlich in einem weiteren dargestellten Zustand, kann das obere Ventil 10 unter dem Einfluss des Fluids, welches von der Pumpe 110 zur Verfügung gestellt wird, öffnen, während der Betätigungsarm in einer Position ist, die es ermöglicht, dass das Ventil 10 auf normale Art und Weise betrieben wird (dargestellt als nach oben öffnend, unter dem Einfluss des Fluids von der Fluidverlagerungs- bzw. Fluidströmungseinrichtung 100), so dass die fluidundurchlässige Blase aufgeblasen wird, die mit dem oberen Ventil gekoppelt ist. Es ist anzumerken, dass in dem dargestellten Zustand des oberen Ventils, welches in einem normalen Zustand funktioniert (nicht unter dem Einfluss der elektromechanischen Einrichtung), das Ventil 10 auch schließen kann, um die fluidundurchlässige Blase selbst abzudichten, wenn kein Fluid von der Fluidströmungseinrichtung zur Verfügung steht, and wenn genügend Fluid in der undurchlässigen Blase ist. Es ist auch anzumerken, dass sowohl das selbstdichtende Ventil als auch elektromechanische Einrichtungs-Kombinationen auf beide Arten und Weisen funktionieren können und dass die Zustände der Ventile, die in der 2 dargestellt sind, nur zu Zwecken der Illustration dienen. Mit dieser Anordnung wird der Fluid- Controller 100 benutzt, um aufzublasen, um zu entleeren und um die Menge an Fluid innerhalb der beiden fluidundurchlässigen Blasen zu justieren, wobei jede Blase mit einem jeweiligen Ventil, dem oberen selbstdichtenden oder dem unteren selbstdichtenden Ventil verbunden ist. Dementsprechend ist diese Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung, wie sie in der 2 dargestellt ist, nutzbar, um aufblasbare Vorrichtungen mit zumindest 2 Blasen, wie etwa eine Doppelmatratze mit getrennten Komfortzonen für unterschiedliche Benutzer, aufzublasen, wobei jede Zone eine eigene Blase aufweist.
Die Ausführungsform nach der 2 kann ebenso eine dritte elektromechanische Einrichtung 60 aufweisen, welche einen Kontrollarm 105 in eine von zwei Positionen vorspannt, um entweder zu erlauben, dass Luft in eine fluidundurchlässige Blase eingeleitet wird oder um zu ermöglichen, dass Luft aus der fluidundurchlässigen Blase abgelassen wird, die mit dem oberen Ventil verbunden ist, oder aber dass Luft in eine fluidundurchlässige Blase eingeleitet wird oder um zu ermöglichen, dass Luft aus der fluidundurchlässigen Blase abgelassen wird, die mit dem unteren Ventil verbunden ist. Insbesondere drückt die elektromechanische Einrichtung 60 gegen den Dreharm 105, um so eines der selbstdichtenden Ventile von der Fluidströmungseinrichtung abzudichten, so dass das Fluid zu einer bestimmten Zeit nur in eine fluidundurchlässige Blase eingeleitet oder daraus abgelassen werden kann. Zum Beispiel kann die obere fluidundurchlässige Blase mit Fluid von der Fluidströmungseinrichtung 110 gefüllt werden, wobei das selbstdichtende Ventil unter dem Druck des Fluids, welches von der Fluidströmungseinrichtung 110 zur Verfügung gestellt wird, öffnet. Unter dieser Bedingung wird der Dreharm 105 unter dem Einfluss von der elektromechanischen Einrichtung in eine Position gedreht, in der er das untere selbstdichtende Ventil von der Fluidströmungseinrichtung abdichtet, so dass verhindert wird, dass Fluid in die fluidundurchlässige Blase geleitet wird, die mit dem unteren selbstdichtenden Ventil verbunden ist. Es ist anzumerken, dass mit dieser Anordnung der Dreharm auch in eine zweite Position gedreht werden kann, um das obere selbstdichtende Ventil von der Fluidströmungseinrichtung abzudichten, so dass verhindert ist, dass Fluid in die fluidundruchlässige Blase geleitet wird, die mit dem oberen selbstdichtenden Ventil verbunden ist. In der zweiten Position des Dreharms kann das Fluid in die fluidundurchlässige Blase eingeleitet werden oder daraus abgelassen werden, wobei diese Blase mit dem unteren selbstdichtenden Ventil verbunden ist. Mit anderen Worten ausgedrückt, kann gemäß der Ausführungsform des Fluid-Controllers 100 nach der 2 zu einer bestimmten Zeit nur eine der beiden fluidundurchlässigen Blasen aufgeblasen oder abgelassen werden. Es ist daher zu dieser Anordnung nach der 2 anzumerken, dass eine der fluidundurchlässigen Balsen nicht aufgeblasen werden kann, wenn gleichzeitig die zweite Blase entleert wird.
Unter Bezugnahme auf die 3A und 3B ist dort in einer Querschnittansicht eine weitere Ausführungsform dargestellt, die zumindest zwei unterschiedliche Betriebspositionen einnehmen kann. Insbesondere kann, obwohl die elektromechanische Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung eine Magnetspule aufweisen kann, wie oben diskutiert, sie auch einen Motor 62 haben, der benutzt wird, um den Betätigungsarm 64 unter Vorspannung zu setzen. Es ist anzumerken, dass identische Bezugszeichen in den 3A und 3B zu denen der 1 und 2 ähnliche Bauteile bezeichnen und die Beschreibung solcher Bauteile wird hier nicht wiederholt werden, um die Beschreibung kurz zu halten. Nach der Ausführungsform nach der 3A und 3B haben der Motor und der Betätigungsarm zumindest zwei Positionen, die jeweils benutzt werden können, um ein selbstdichtendes Ventil 10 zu betreiben. Insbesondere und wie es in der 3A dargestellt ist, spannt der Motor in einer ersten Position den Betätigungsarm 64 derart vor, dass die flexible Membran des unteren selbstdichtenden Ventils im wesentlichen weg von dem Ventilstitz 28 bewegt wird, so dass der Strömungsweg für das Fluid deutlich geöffnet ist, so dass die Luft, die in einer aufblasbaren Blase enthalten ist, die mit dem unteren selbstdichtenden Ventil verbunden ist, zumindest teilweise entweichen kann. Darüber hinaus kann der Motor den Betätigungsarm in eine zweite Position bewegen, so dass es dem unteren Ventil ermöglicht ist, unter normalen selbstdichtenden Zuständen zu arbeiten, wie etwa um mit ausreichend Fluid von innerhalb der fluidundurchlässigen Blase selbst abzudichten, die mit dem unteren selbstdichtenden Ventil verbunden ist, und um zu öffnen, wenn ausreichend Druck des Fluids von der Fluidströmungseinrichtung 110 zur Verfügung gestellt wird. Nach einer Ausführungsform und in der zweiten Position des Motors 62 ist der Betätigungsarm derart konfiguriert, dass das obere Ventil in eine im wesentlichen geöffnete Position (wobei die flexible Membran zumindest teilweise von dem Ventilsitz 28 weg bewegt ist) gedrückt wird, um so zumindest teilwei se die Luft aus einer aufblasbaren Blase zu entleeren, die mit dem oberen selbstdichtenden Ventil verbunden ist. Alternativ und gemäß einer weiteren Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung können die zweite Position des Motors und des Betätigungsarms eine Position sein, in der keines der selbstdichtenden Ventile durch den Betätigungsarm in die offene Position gedrückt wird, wie es in der 3B gezeigt ist. Bei dieser Ausführungsform kann der Motor auch eine dritte Position aufweisen, in der der Motor den Betätigungsarm in eine Position vorspannen bzw. drücken kann, so dass das obere selbstdichtende Ventil im wesentlichen offen ist, um so zumindest einen Teil der Luft aus einer fluidundurchlässigen Blase abzulassen, die mit dem oberen selbstdichtenden Ventil verbunden ist.
Gemäß einer Ausführungsform kann der Motor auch benutzt werden, um einen Dreharm 105 so zu drehen, dass eines der selbstdichtenden Ventile von der Fluidströmungseinrichtung abgedichtet bzw. abgekoppelt wird, so dass Fluid zu einer bestimmten Zeit nur in eine fluidundurchlässige Blase eingeleitet werden kann. Zum Beispiel und wie in der 3A dargestellt, kann die obere fluidundurchlässige Blase mit Fluid von der Fluidströmungseinrichtung 110 gefüllt werden, wobei das selbstdichtende Ventil unter dem Druck des Fluids, welches von der Fluidströmungseinrichtung 110 zur Verfügung gestellt wird, aufmacht. In dieser Position dreht der Dreharm 105 unter dem Einfluss des Motors in eine Position, in der er das untere selbstdichtende Ventil von der Fluidströmungseinrichtung abtrennt, so dass verhindert ist, dass Fluid in die fluidundurchlässige Blase geleitet wird, die mit dem unteren selbstdichtenden Ventil verbunden ist. Es ist anzumerken, dass mit dieser Anordnung der Dreharm auch in eine zweite Position gedreht werden kann, um das obere selbstdichtende Ventil von der Fluidströmungseinrichtung abzutrennen, so dass verhindert wird, dass Fluid in die fluidundurchlässige Blase geleitet wird, die mit dem oberen selbstdichtenden Ventil verbunden ist. In dieser zweiten Position des Dreharms kann das Fluid aus der fluidundurchlässigen Blase entleert oder ihr zugeführt werden, wobei diese Blase mit dem unteren selbstdichtenden Ventil verbunden ist.
Mit den Ausführungsformen, wie oben diskutiert, wird ein Verfahren zum Aufblasen und Entleeren von zumindest einer fluidundurchlässigen Blase und der Regulierung einer Menge an Fluid innerhalb zumindest einer fluidundurchlässigen Blase zur Verfügung gestellt. Insbesondere nach einer Ausführungsform kann das selbstdichtende Ventil in die offene Position gedrückt werden, nämlich unter dem Einfluss des Fluids, welches von der Fluidströmungseinrichtung zur Verfügung gestellt wird, um so die aufblasbare Vorrichtung aufzublasen. Sobald ausreichend Fluiddruck innerhalb der aufblasbaren Vorrichtung anliegt, wird das selbstdichtende Ventil in die geschlossene Position gedrückt, und zwar infolge des Fluiddrucks innerhalb der aufblasbaren Vorrichtung. Eine elektromechanische Einrichtung wird genutzt, um eine Menge an Fluid innerhalb einer aufblasbaren Vorrichtung zu regulieren oder um eine wesentliche Menge an Fluid innerhalb der aufblasbaren Vorrichtung abzulassen. Darüber hinaus können die oben beschriebenen Vorgänge bei Ausführungsformen von aufblasbaren Vorrichtungen, die zumindest zwei Blasen haben, auch ausgeführt werden, indem Fluid einer zweiten fluidundurchlässigen Blase über eine zweite elektromechanische Einrichtung und ein selbstdichtendes Ventil zur Verfügung gestellt wird, und indem die zweite elektromechanische Einrichtung und das selbstdichtende Ventil benutzt werden können, um entweder die Menge an Fluid in der aufblasbaren Vorrichtung zu regulieren oder um die Menge an Fluid innerhalb der zweiten fluidundurchlässigen Blase wesentlich zu ändern.
In den 4A bis 4C ist eine weitere Ausführungsform einer Anordnung einer elektromechanischen Einrichtung in Kombination mit einem selbstschließenden Ventil nach der vorliegenden Erfindung dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist ein selbstdichtendes Ventil 80 vorgesehen, wie es weiter unten noch beschrieben werden wird. Die selbstdichtende Ventil-Anordnung umfasst eine flexible Membran 40 und einen Membranträger 42, der die Membran innerhalb einer Öffnung positioniert, durch die Fluid in das Innere 16 einer fluidundurchlässigen Blase 14 geleitet werden kann bzw. aus dem Inneren 16 der fluidundurchlässigen Blase 14 abgelassen werden kann. Die selbstdichtende Ventil-Anordnung umfasst auch einen von dem Membranträger 42 vorstehenden Arm 82, der so konfiguriert ist, dass er mit einem Abschnitt 86 eines Betätigungsarms 84 zusammenwirkt. Diese Anordnung umfasst ebenso eine Abdeckung 81, die eine Oberfläche 83 hat, die auch mit dem Abschnitt 86 des Betätigungsarms 84 zusammenwirkt. Der Betätigungsarm 84 und der Abschnitt 86 sind derart ausgebildet, dass die Abdeckung 81 nach oben gedrückt wird, um so die Abdeckung zu öffnen, und sind auch so ausgebildet, dass der vorstehende Arm 82 mit Druck beaufschlagt wird, um so den Membranträger 42 und die Membran 40 zumindest teilweise weg zu drücken, weg von dem Ventilsitz 28, wie es in der 4B gezeigt ist, wenn ein Entleerungshebel 88 gedrückt wird, zum Beispiel mit einem Finger 90 eines Benutzers. Die Anordnung umfasst auch einen Aufblashebel 92, der auch durch den Finger 90 eines Benutzers gedrückt werden kann, um so den Betätigungsarm in Kontakt mit der Oberfläche 83 der Andeckung 81 zu bringen, um so die Abdeckung zu öffnen, wie es in der 4C gezeigt ist. Während der Hebel 92, wie dargestellt, durch einen Finger verlagert wird, kann auch eine elektromechanische Einrichtung genutzt werden, um den Betätigungsarm zu verlagern. Der Aufblashebel ist auch so konfiguriert, dass, wenn er gedrückt wird, einen Schalter 94 kontaktiert und niederdrückt, um eine Fluidströmungseinrichtung mit Energie zu versorgen, um Fluid von der Fluidströmungseinrichtung an das selbstdichtende Ventil 80 zu leiten, wie es in der 4C gezeigt ist.
In der dargestellten Ausführungsform nach den 4A bis 4C umfasst der Betätigungsarm ebenso eine Federanordnung 96, die den Betätigungsarm 84 in einer Ruheposition hält, in der er außer Eingriff mit der Abdeckung 81 und dem selbstdichtenden Ventil 80 steht. Durch Niederdrücken des Entleerungshebels 88 wird der Betätigungsarm in Kontakt mit der Oberfläche 83 der Abdeckung 81 und mit dem vorstehenden Arm 82 der selbstdichtenden Ventilanordnung gezwungen, um so die Abdeckung in die geöffnete Position zu drücken und um das selbstdichtende Ventil 80 offen zu halten, um die aufblasbare Vorrichtung zu entleeren, wie es in der 4B dargestellt ist. Durch Niederdrücken des Aufblashebels 92 wird der Betätigungsarm 84 in Kontakt mit der Oberfläche der Abdeckung 81 gezwungen, um so die Abdeckung in die geöffnete Stellung zu zwingen, um die aufblasbare Vorrichtung aufzublasen, wie es in der 4C gezeigt ist. Wie es in der 4C gezeigt ist, sorgt der Aufblashebel dafür, dass sowohl die Fluidströmungseinrichtung eingeschaltet wird, die die aufblasbare Vorrichtung mit Fluid versorgt, als auch die Abdeckung in die geöffnete Stellung gedrückt wird, um der aufblasbaren Vorrichtung Fluid zur Verfügung zu stellen.
Bei dieser Ausführungsform ist das selbstdichtende Ventil so konfiguriert, dass es unter ausreichend Fluiddruck von der Fluidströmungseinrichtung, wenn die Abdeckung in die geöffnete Stellung gedrückt ist, wenn der Aufblashebel gedrückt ist und in Abwesenheit jeglicher Vorspannung zum Öffnen des selbstdichtenden Ventils von dem Betätigungsarm 84. Das selbstdichtende Ventil ist auch so konfiguriert, dass es in Abwesenheit eines Fluiddrucks von der Fluidströmungseinrichtung und in Abwesenheit jeglicher Vorspannung von der Betätigungseinrichtung, jedoch mit ausreichend Fluiddruck innerhalb der fluidundurchlässigen Blase 16 in die geschlossene Position verlagert wird. Das selbstdichtende Ventil ist weiterhin so aufgebaut, dass es zumindest teilweise öffnet, um es dem Fluid zu ermöglichen, durch das selbstdichtende Ventil aus der aufblasbaren Vorrichtung zu entweichen, um eine Menge an Fluid innerhalb der aufblasbaren Vorrichtung zu regulieren, wenn die Abdeckung und das selbstdichtende Ventil durch den Betätigungsarm offen gehalten werden, indem der Entleerungshebel gedrückt wird.
Es ist anzumerken, dass, obwohl in den 4A bis 4C eine Ausführungsform einer Betätigungseinrichtung und einer Ventilanordnung dargestellt ist, die ein einzelnes selbstdichtendes Ventil umfasst, auch eine Mehrzahl von solchen selbstdichtenden Ventilen vorgesehen sein kann, zum Beispiel entlang einer Reihe und innerhalb eines gemeinsamen Gehäuses 98, wobei alle mit der Fluidströmungseinrichtung verbunden sind, und alle jeweils einen Entleerungshebel 88, einen Aufblashebel 92 und eine Federanordnung 96 aufweisen, die einen Betätigungsarm 84 umfasst, so dass es möglich ist, jede Ventilanordnung in die geöffnete Stellung vorzuspannen oder zu schließen, um eine Mehrzahl an fluidundurchlässigen Blasen innerhalb der aufblasbaren Vorrichtung aufzublasen oder zu entleeren. Mit anderen Worten ausgedrückt, kann die Anordnung nach den 4A bis 4C benutzt werden, um eine aufblasbare Vorrichtung zu füllen, zu entleeren und die Menge an Fluid innerhalb der aufblasbaren Vorrichtung zu kontrollieren, wobei die aufblasbare Vorrichtung eine Mehrzahl an fluidundurchlässigen Blasen aufweist, wobei jede Blase eine Anordnung hat, die in den 4A bis 4C dargestellt ist, um es zu ermöglichen, dass innerhalb jeder fluidundurchlässigen Blase unabhängig voneinander der Fluiddruck kontrolliert werden kann, und mit dem zusätzlichen Vorteil, dass nur eine einzige Fluidströmungseinrichtung benutzt werden muss. Es ist auch anzumerken, dass die Fluidströmungsein richtung entfernt von dem selbstdichtenden Ventil und der elektromechanischen Anordnung positioniert sein kann.
In der 5A ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer aufblasbaren Vorrichtung 500 nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung gezeigt, wobei ein Teil eines Fluid-Controllers 510 mit einer aufblasbaren Blase 505 gekoppelt ist und körperlich durch die aufblasbare Blase 505 getragen wird. Der Fluid-Controller 510 setzt sich zusammen aus einem Ventil 520, einer elektromechanischen Einrichtung 530, einer Abdichtbarriere 540, einer Pumpe 550 und umfasst Elektronik, um die Pumpe an und aus zu schalten. In der dargestellten Ausführungsform ist die aufblasbare Vorrichtung 500 eine aufblasbare Luftmatratze, die in einer Vielzahl von Formen und Größen vorgesehen sein kann, wie etwa und zum Beispiel solche für alltägliches Schlafen, besser bekannt als Doppelbett, Vollbett, Queensize- oder Kingsize-Bett. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf Matratzen beschränkt und jegliche geeignete aufblasbare Vorrichtungen können benutzt werden, um diesen Abschnitt des Fluid-Controllers nach dem vorliegenden Aspekt der Erfindung zu stützen.
In Übereinstimmung mit dem vorliegenden Aspekt der Erfindung ist zumindest das Ventil 520 mit der aufblasbaren Blase 505 gekoppelt und wird von der Blase 505 getragen. Das Ventil 520 kann ein selbstdichtendes Ventil sein, wie es weiter oben mit Bezug zu den 4A bis 4C beschrieben worden ist und kann auf ähnliche Art und Weise konfiguriert sein. Das Ventil 520 ist derart angeordnet, dass ein Betätigungsarm 532 einer elektromechanischen Einrichtung 530 die Abdeckung 522 nach oben drücken kann, um so die Abdeckung zu öffnen, und um die Membran 542 zumindest teilweise von dem Ventilsitz 528 weg zu drücken, um so das Aufblasen der Blase 505 zu ermöglichen, wenn Druckluft von der Pumpe 550 zur Verfügung steht, und um das Ablassen der Blase zu ermöglichen, wenn keine Druckluft zur Verfügung steht. Zum Beispiel kann die Luft, die während des Ablassens abgegeben wird, durch die Pumpe austreten, obwohl die Pumpe auch aktiv die Luft herausziehen kann oder auch nicht.
Die elektromechanische Einrichtung 530 wirkt um das Ventil 520 zu öffnen, wenn die aufblasbare Vorrichtung aufgeblasen werden soll. Bei einer Ausführungsform ist die elektromechanische Einrichtung 530 innerhalb der Kammer 545 angeordnet. Es ist anzumerken, dass das Ventil 520 derart ausgelegt werden kann, dass es infolge eines Luftdrucks in der Kammer schließt, ohne die elektromechanische Einrichtung zu betätigen, wie es oben beschrieben worden ist. Gemäß einer Ausführungsform ist es vorteilhaft, dass die elektromechanische Einrichtung 530 mit der Blase gekoppelt ist und von der Blase getragen wird. Die elektromechanische Einrichtung kann zum Beispiel ein Motor oder eine Magnetspule sein, wie weiter oben bereits beschrieben. Die elektrische Energie kann der elektromechanischen Einrichtung auf jede geeignete Art und Weise zugeführt werden, wie etwa über einen Anschluß, der die Fähigkeit der Pumpe aufrecht erhält, die Kammer geeignet unter Druck zu setzen, wie weiter unten beschrieben. Gemäß einigen Ausführungsformen kann die elektromechanische Einrichtung 530 durch eine nicht-elektrische, mechanische Einrichtung ersetzt werden, so dass diese Einrichtung durch Drücken einer Taste mechanisch wirkt, die mit dem Ventil gekoppelt ist.
Die Barriere 540 kann jede geeignete Struktur haben, solange die Fähigkeit zur Ausbildung der Kammer 545 gegeben ist, wobei die Kammer in der Lage ist, die Luftströmung von innerhalb der Kammer zur der Umgebung der Blase zu begrenzen, so dass, wenn Druckluft von der Pumpe der Kammer zur Verfügung gestellt wird, ein ausreichender Druck erreicht werden kann, um die aufblasbare Blase 505 aufzublasen. Bei einigen Ausführungsformen ist die Kammer luftdicht und die Pumpe ist mit der Kammer gekoppelt, und zwar auch luftdicht. Bei den Ausführungsformen, bei denen das Ventil 520 ein selbstdichtendes Ventil ist, kann der Druck, der von der Pumpe 550 zur Verfügung gestellt wird, die Membran in die geöffnete Stellung drücken, um die Blase zu füllen. Jedoch drückt bei anderen Ausführungsformen, wie oben beschrieben, die elektromechanische Einrichtung die Membran in die geöffnete Stellung, um das Befüllen der Blase zu ermöglichen. Gemäß einigen Ausführungsformen ist die Barriere 540 dazu in der Lage, eine Verbindung mit der Pumpe 550 herzustellen. Es kann jedoch auch ein Schlauch genutzt werden, um die Pumpe mit der Barriere 550 zu verbinden.
Die Pumpe 550 kann direkt mit der aufblasbaren Vorrichtung 500 verbunden werden oder kann entfernt davon angeordnet werden und mit der aufblasbaren Vorrichtung durch einen geeigneten Schlauch (nicht dargestellt) verbunden werden. Bei einigen Anwendungen kann die Positionierung des Motors an einer entfernen Stelle zu der Matratze wünschenswert sein, um das Ausmaß an Geräuschen von dem Motor zu reduzieren, die von einer Person wahrnehmbar sind, die auf der aufblasbaren Vorrichtung 500 liegt. Zum Beispiel kann die Pumpe, die entfernt liegend positioniert ist, direkt unterhalb des Bettes auf dem Fußboden plaziert werden oder an einer Stelle am anderen Ende des Raumes, entfernt von der Matratze. In solchen Anwendungsfällen, in denen es wünschenswert ist, die Pumpe entfernt liegend zu positionieren, kann es auch wünschenswert sein, den Motor mit einem geräuschdämmenden Material zu umwickeln, oder auch ein Gehäuse um die Pumpe vorzusehen, um den Lärm zu reduzieren.
Die Barriere 540 kann auch ein Plastikgußteil sein, welches passend mit der aufblasbaren Vorrichtung 500 verbunden ist, um die Luftströmung in die Umgebung zu begrenzen, wie bereits oben beschrieben. Bei einigen Ausführungsformen hat die Kammer ein Profil, welches bündig mit oder bündig innerhalb des Profils der Blase (durch die gestrichelte Linie 552 angedeutet) ausgebildet ist. Bei solchen Ausführungsformen ist es möglich, dass die Kammer, die das Ventil und vielleicht die elektromechanische Einrichtung umfasst, innerhalb eines Bettrahmens paßt, der zusammen mit der Matratze benutzt wird. Die Kammer 545 kann jede geeignete Form aufweisen.
Bei einigen Ausführungsformen kann der Fluid-Controller 510 eine Kontrolltafel 560 aufweisen, die zum Beispiel an einem Bettrahmen angeordnet sein kann, so dass es einem Benutzer einfach möglich ist, auf die Kontrolltafel zuzugreifen. Indem der Benutzer die Kontrolltafel benutzt, kann der Benutzer das Aufblasen bzw. das Ablassen der aufblasbaren Blase kontrollieren und somit die Härte der Matratze.
Es ist anzumerken, dass bei den Ausführungsformen, bei denen das Ventil mit der aufblasbaren Blase gekoppelt ist und eine Dichtung mit der aufblasbaren Blase ausbildet, um das Fluid in der aufblasbaren Vorrichtung 500 zu halten, wie oben be schrieben, die Pumpe 550 keine luftdichte Abdichtung ausbilden muss, um das Fluid in der aufblasbaren Vorrichtung 500 zu halten; und bei den Ausführungsformen, in denen die Pumpe 550 mit der Kammer durch einen Schlauch verbunden ist, muss der Schlauch nicht luftdicht ausgeführt sein. Es ist weiterhin anzumerken, dass infolge der reduzierten Ansprüche hinsichtlich der Luftdichtigkeitseigenschaften der Pumpe und/oder des Schlauches der Gebrauch einer Pumpe, die höhere Luftvolumina zur Verfügung stellt, erleichtert wird, und somit kann die Luftmatratze mit einer höheren Geschwindigkeit befüllt werden. Zum Beispiel kann eine Matratze in weniger als einer Minute befüllt werden. Ein Vorteil der Befüllung mit einer hohen Rate ist, dass eine Person, die auf der aufblasbaren Vorrichtung liegt, die Änderung in der Abstützung erfühlen kann und ein Ausmaß der Befüllung auswählen kann, welches seinem Geschmack bzw. Gefühl entspricht (tastsinnmäßig).
In den 5B und 5C sind schematische Darstellungen einer beispielhaften Ausführungsform gezeigt, die eine Matratze und einen Fluid-Controller zeigen, wie oben beschrieben und mit Bezug zu der 5A. Gemäß der illustrierten Ausführungsform umfasst die Matratze 500 zusätzliche Materialien, die zumindest teilweise die aufblasbare Blase 505 umgeben (als zusätzliches Material in der Gesamtheit bezeichnet). Das zusätzliche Material kann aus Materialien bestehen, die bei jeder gebräuchlichen Matratze vorhanden sind, wie etwa genähte oder gesteppte Oberflächenschichten 506 aus einem natürlichen oder synthetischen Gewebe. Die Matratze kann ebenso zumindest einen Federkern aufweisen, als auch jedes oder alle der folgenden Dinge: Schaumstoff, Baumwolle, Daunen, oder andere natürliche oder synthetische Fasern zum Polstern, Stützen und für den Komfort, wobei diese Dinge auf oder in der Nähe der oberen Oberfläche oder den Seitenflächen angeordnet sind. Die Matratze kann auch eine zentrale obere Oberfläche aufweisen, die oberhalb der aufblasbaren Blase 505 angeordnet ist, zum Schlafen und/oder als Liegesitz. Es kann auch eine mittlere Schicht 504 aus Material und oberhalb der Blase und unterhalb der Oberflächenschicht der Matratze vorhanden sein. Diese mittlere Schicht kann umfassen: Schaumstoff, Baumwolle, Daunen oder andere natürliche oder synthetische Fasern, und die Matratze kann derart aufgebaut sein, dass sie den Austausch der mittleren Schicht erlaubt, um den Benutzern zusätzliche Optionen für Schlafoberflächen zu bieten. Dementsprechend kann ein Benutzer der Matratze das Feeling der Matratze durch Auswahl der mittleren Schicht auswählen. Die Matratze 500 umfasst für gewöhnlich und zusätzlich eine Bodenoberfläche und Seitenwände, die die zumindest eine aufblasbare Blase 505 tragen bzw. den Fluid-Controller 510 und die zusätzlichen Materialien abstützen.
In Übereinstimmung mit den dargestellten Ausführungsformen nach der vorliegenden Erfindung umfasst die Matratze 500 einen Fluid-Controller 510, der mit der aufblasbaren Blase 505 gekoppelt ist, wobei der Fluid-Controller 510 zumindest teilweise durch ein Element der Struktur der Matratze abgestützt ist. Zum Beispiel und unter Bezugnahme auf die 5C, umfasst die Matratze eine Einfassungsstruktur 508, die die zumindest eine aufblasbare Blase umgibt, und der Fluid-Controller ist innerhalb der Einfassungsstruktur positioniert, wie dargestellt. Wahlweise kann der Fluid-Controller 510 in die Matratzenstruktur innerhalb eines Schaumstoffes oder eines anderen Matratzenfüllmaterials integriert sein, so dass er keine freistehende, separate Komponente darstellt.
Wie es in den 5B und 5C gezeigt ist, kann die Matratzenstruktur einen Rahmen 570 umfassen, der die Matratze trägt, zum Beispiel die Matratze oberhalb des Fußbodens trägt. Bei einer Ausführungsform, die nicht dargestellt ist, kann der Rahmen auch einen oder mehrere Komponenten von Fluid-Controllern 510 tragen. Zum Beispiel kann der Fluid-Controller bzw. können die mehreren Komponenten von Fluid-Controllern innerhalb des Rahmens eingebettet sein oder an dem Rahmen angebracht sein.
Bei einigen Ausführungsformen kann, zum Beispiel bei doppelt belegbaren Matratzen (wie etwa bei einer Quennsize oder bei einer Kingsize), die Matratze zwei aufblasbare Blasen umfassen, welche durch ein Trennelement voneinander getrennt sind. In diesem Fall kann jede der aufblasbaren Blasen ihren eigenen Fluid-Controller aufweisen, oder aber mit einem gemeinsamen Fluid-Controller verbunden sein, wie es ausführlicher weiter unten beschrieben wird, unter Bezugnahme auf die 6A und 6B. Bei solchen Ausführungsformen kann jeder Fluid-Controller mit einer geteilten oder mit einer gemeinsamen Kontrolltafel 612 zur Kontrolle durch den Benutzer verbunden sein.
In der 6A ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Doppelmatratze 600 gezeigt, gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei eine erste aufblasbare Blase 605A und eine zweite aufblasbare Blase 605B fluidmäßig mit einem gemeinsamen Fluid-Controller verbunden sind. Bei der gezeigten Ausführungsform sind Abschnitte des Fluid-Controllers in einer V-förmigen Kammer 645 gehalten. In der 6B ist in einer perspektivischen Ansicht der Doppelmatratze 600 gezeigt, dass eine V-förmige Kammer 645 und eine Pumpe 650 vorgesehen sind.
In der 6C sind in einer schematischen Darstellung die Einzelheiten eines beispielhaften Fluid-Controllers zum Gebrauch mit einer Doppelmatratze gemäß einer Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Ventile 620a und 620b (d.h. selbstdichtende Ventile) sind jeweils mit der Matratze 605b auf der rechten Seite bzw. mit der Matratze 605a auf der linken Seite verbunden. Die Barriere 640 liegt im wesentlichen innerhalb des Profils 606 der Matratze. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Pumpe 650 derart dargestellt, dass sie mit der Kammer verbunden ist. Die Pumpe kann jedoch auch über einen Schlauch mit der Kammer verbunden werden, wie weiter oben beschrieben worden ist.
Die Barriere 640 kann mit den Ventilen 620a und 620b verbunden sein, wie es gezeigt ist, um eine Kammer 645 auszubilden. Bei einer solchen Ausführungsform ist die Kammer mit der aufblasbaren Blase 605a und 605b durch die Ventile verbunden. Alternativ kann die Barriere mit der Blase verbunden sein, um die Kammer 645 auszubilden. Bei einigen Ausführungsformen kann die Barriere mit der Blase so verbunden sein, dass die Blase eine oder mehrere Seiten der Kammer ausbildet.
Bei der gezeigten Ausführungsform kann eine einzige elektromechanische Einrichtung 630 betrieben werden, um den Betätigungsarm 635 derart vorzuspannen, dass eines der Ventile 620a und 620b geöffnet wird, während die Pumpe 650 betrieben wird, um die korrespondierenden Matratzen 605a, 605b zu befüllen. Wie oben beschrieben, kann der Arm beide Ventilabdeckungen und die Membran verlagern, oder der Arm kann nur die Abdeckung verlagern, so dass Luftdruck von der Pumpe die Membran verlagert. Die elektromechanische Einrichtung 630 wird typischerweise in drei Positionen betrieben: nach links verlagert, um das Ventil 620a zu öffnen; nach rechts verlagert, um das Ventil 620b zu öffnen; und in einer neutrale Position, in der keines der Ventile geöffnet ist. Bei der gezeigten Ausführungsform weist der Arm 635 eine bogenförmige Form auf und die elektromechanische Einrichtung hat ein Getriebe, welches den Arm entlang eines gekrümmten Weges bewegt (wie durch die gestrichelte Linie 632 dargestellt), der durch den Arm ausgebildet ist. Der Arm kann jedoch auch jede geeignete Form (zum Beispiel gerade) haben und auf passende Art und Weise verlagert werden, um die Ventile 620a und 620b zu öffnen.
Wie es in den 7A bis 7C gezeigt ist, kann gemäß einigen Ausführungsformen eine Matratze 705 durch zusätzliche Merkmale ergänzt sein, zum Beispiel durch eine Heizung 710 und/oder eine Gelenkeinrichtung 775. Die Heizung kann jede geeignete Heizung sein. Zum Beispiel kann bei einer luftgefüllten Matratze die Heizung 710 entlang des gesamten Bodens der Matratze 705 angeordnet sein. Bei einigen Ausführungsformen ist die Heizung gleichmäßig entlang der Länge oder Breite der Matratze angeordnet. Der Begriff „gleichmäßig" bedeutet dabei, dass eine komplette Längenerstreckung der Matratze abgedeckt ist oder in gleichmäßigen Abständen abgedeckt ist. Alternativ kann, infolge von Wärmeübertragungseigenschaften der Luft, eine Heizung auch nur in einem Abschnitt des Bodens der Matratze angeordnet sein (zum Beispiel in einer Ecke der Matratze). In der 7C ist eine Ausführungsform einer Matratze mit einer Pumpe 750 und einer Heizung 710 dargestellt, die einen selbstklebenden Widerstandsstreifen umfasst, der entlang der Länge der Matratze verläuft. Elektrischer Strom wird an den Streifen angelegt, um Wärme zu erzeugen. Der Widerstandsstreifen schafft Wärme an einem mittigen Abschnitt der Matratze und die Wärmeverteilungseigenschaften der Luft verteilen die Wärme im wesentlichen gleichmäßig in der Matratze. Obwohl nur ein einzelner Streifen dargestellt ist, kann auch eine Mehrzahl von Streifen benutzt werden, und der eine Streifen oder die mehreren Streifen können in jeder beliebigen Richtung entlang der Matratze ausgerichtet werden.
Unter erneuter Bezugnahme auf die 7A kann die Gelenkeinrichtung 775 jede geeignete Struktur aufweisen, mit der ein Abschnitt der Matratze angehoben oder abgesenkt werden kann. Bei der dargestellten Ausführungsform umfasst die Gelenk einrichtung einen Motor 780 und eine Stütze 790 für die Matratze. Der Motor kann jeder geeignete Motor sein, der dazu in der Lage ist entweder einen der Abschnitte Kopfabschnitt 705a oder Beinabschnitt 705c oder aber beide Abschnitte der Matratze anzuheben, und zwar relativ zu einem Körperabschnitt 705b.
Die Stütze 790 für die Matratze kann jede geeignete Struktur aufweisen, mit der eine Matratze manipuliert werden kann, wenn durch einen Motor 780 angetrieben. Wie es in der 7B gezeigt ist, kann die Stütze 790 für die Matratze eine im wesentlichen kontinuierliche Struktur aufweisen, die dazu in der Lage ist, an ausgewählten Stellen 792a, 792b abzubiegen, oder die geeignete Scharniere (d.h. Gelenke) an den ausgewählten Positionen aufweist. Der Begriff „im wesentlichen kontinuierlich" meint dabei, dazu in der Lage sein, zu verhindern, dass die Matratze in einen Spalt hinein fällt, so dass ein Bereich der Matratze entstehen würde, der nicht mehr abstützen könnte. Zum Beispiel kann eine im wesentlichen kontinuierliche Struktur (1) eine Serie von Stangen oder Bändern aufweisen, die sich jeweils über die Breite W erstrecken, wobei die Bänder geeignet zueinander beabstandet sind, um Bereiche zu vermeiden, die nicht abstützen können, oder (2) eine kontinuierliche flache Tafel aufweisen, die möglicherweise Durchgangsöffnungen hat, um Elektrizität einem Fluid-Controller zur Verfügung zu stellen.
Es ist anzumerken, dass das Anheben oder Absenken eines Bereichs der Matratze begleitet werden kann von einem Entleeren der Matratze 705, um dazu beizutragen, sicherzustellen, dass die Matratze in Kontakt mit der Stütze 790 der Matratze bleibt, und dass die Matratze sich kontinuierlicher und genauer biegt. Die Matratze kann wieder befüllt werden, wenn die Matratze wieder etwas flacher ist. Die Entleerung/Befüllung kann von einem Menschen kontrolliert werden oder kann automatisch mit dem Abknicken der Matratze koordiniert werden, indem zum Beispiel der Druck in der Matratze während des Abbiegens gemessen wird. Wahlweise kann ein Controller vorgesehen werden, um eine automatische Abwinkelung zu erreichen.
Unter Bezugnahme auf die 8A bis 8C und gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine aufblasbare Vorrichtung 810 eine Stützeinrichtung für mehrere Stellen des Körpers, umfassend eine erste aufblasbare Blase 812 und eine zweite aufblasbare Blase 814. Die Blase 812 und die Blase 814 sind benachbart zueinander angeordnet. Bei einigen Ausführungsformen können diese miteinander verbunden sein und bei einigen Ausführungsformen sind sie miteinander vernbunden, so dass sie sich eine gemeinsame Wand teilen.
Bei der gezeigten Ausführungsform umfasst eine aufblasbare Vorrichtung 810 eine erste aufblasbare Blase 812, die ein erstes korrespondierendes Niveau des Aufblasens hat und eine zweite aufblasbare Blase 814, die ein erstes korrespondierendes Niveau des Aufblasens hat. Die erste Blase 812 und die zweite Blase 814, jede auf ihrem korrespondierenden ersten Niveau der Befüllung, kombinieren sich, um eine erste Konfiguration einer aufblasbaren Vorrichtung 810 auszubilden, um diese Form mit einem Körper in einer ersten Körperposition zu nutzen, wie etwa gestreckt liegend 800. Schließlich können die erste Blase und die zweite Blase aufgefüllt oder abgelassen werden, um korrespondierende zweite Niveaus der Befüllung zu erreichen. Die erste Blase 812 und die zweite Blase 814, jede in ihrem korrespondierenden zweiten Niveau der Befüllung, kombinieren sich, um eine zweite Konfiguration der aufblasbaren Vorrichtung 810 auszubilden, entsprechend einer zweiten Körperposition, zum Beispiel und entweder Zurückgelehnt 801 oder Sitzend 802, wobei der Körper 816 durch die Vorrichtung 810 abgestützt wird.
Die erste und die zweite Position eines Körpers, der durch die Vorrichtung 810 gestützt wird, sind jeweils eine von vielen Positionen, und die zugehörigen Niveaus der Befüllung der Blase 812 und der Blase 814 können ausgewählt werden, um die gewünschte Position zu erreichen. Zum Beispiel kann die erste Position einer vollständig gestreckten Position 800 entsprechen, und, wie es in der 8A gezeigt ist, es kann das erste Niveau der Befüllung eine im wesentlichen komplette Befüllung der Blase 812 und eine vollständige Entleerung der Blase 814 bedeuten. Es ist anzumerken, dass mit Bezug zu kompressiblen Fluiden, wie etwa Gasen, der Begriff „vollständige Befüllung" ein relativer Begriff ist und sich auf das maximale Niveau der Befüllung bezieht, welches typischerweise für eine besondere Blase benutzt wird. Höhere Niveaus der Befüllung bzw. des Aufblasens der Blase 812 werden typischerweise benutzt, um eine mehr gestreckte Position 800 zu schaffen, wenn die aufblasbare Vorrichtung 810 als eine Matratze konstruiert ist, da höhere Niveaus der Befül lung den Körper 816 relativ gerade halten werden, so dass Abschnitte des Körpers nicht in die Blase 812 einsinken können, so dass die gestreckte Position 800 aufrecht erhalten werden kann.
Wenn die erste Position 800 eine gestreckte Position ist, kann die zweite Position 801 eine zurückgelehnte Position oder eine sitzende Position 802 sein, korrespondierend einem zweiten Niveau der Befüllung der Blase 812. Typischerweise kann das zweite Niveau der Befüllung der Blase 812 niedriger sein als das erste Niveau der Befüllung, so dass es dem Körper 816 ermöglicht ist, in die Blase 812 einzusinken, so dass eine zurückgelehnte Position 801 oder eine sitzende Position 802 eingenommen wird. Wenn die zweite Position des Körpers 816 als zurück gelehnte Position 801 definiert ist, die dritte Position des Körpers 816 als Sitzen 802 definiert ist, dann kann diese einem dritten Ausmaß der Befüllung der Blase 812 entsprechen. Das dritte Ausmaß der Befüllung der Blase 812 kann geringer sein als das erste Ausmaß und das zweite Ausmaß bzw. Niveau der Befüllung der Blase 812, so dass der Körper 816 auf der aufblasbaren Vorrichtung 810 weiter in die Blase 812 einsinken kann, und in die sitzende Position 802 gerät. Es ist so zu verstehen, dass herkömmliche Definitionen von ausgestreckt liegend, zurück gelehnt und sitzend hier anzunehmen sind und dass diese Begriffe alle relativ zu sehen sind. Zum Beispiel kann das Sitzen ein bestimmtes Ausmaß an Zurücklehnen aufweisen, wie es in der 8C gezeigt ist. Dementsprechend ist hier anzumerken, dass Sitzen und Zurücklehnen bis zu einem gewissen Ausmaß überlappen, wobei das Sitzen nach der 8C ein Zurücklehnen in der Position ist, verglichen mit einer mehr aufrechten sitzenden Position.
Es ist anzumerken, dass in jeder der Positionen, die in den 8A bis 8C gezeigt sind, die zweite Blase 814 die erste Blase 812 unterstützt, um eine gewünschte Position eines Körpers zu erreichen, der von einer aufblasbaren Vorrichtung abgestützt ist. Zum Beispiel und wie es in den 8A bis 8C gezeigt ist, kann die zweite Blase 814 ein Kissen umfassen. Wenn die zweite Blase 814 ein Kissen umfasst, dann kann es ein geeignetes Kissen sein, um den Kopf und/oder den Rücken und die Schulter des Benutzers zu stützen. Es ist anzumerken, dass das Ausmaß der Befüllung der zweiten Blase 814 nicht gleich dem Ausmaß der Befüllung der ersten Blase 812 sein muss, und dass bei einigen Ausführungsformen dieses Verhältnis umgekehrt proportional sein kann. Zum Beispiel kann es und wie es in den 8A bis 8C gezeigt ist, wenn die erste Blase 812 ein Teil einer aufblasbaren Vorrichtung ist, die eine Matratze umfasst, sowie die zweite Blase 814 ein Kissen umfasst, durch Verringerung des Ausmasses der Befüllung der ersten Blase, während das Ausmaß der Befüllung der zweiten Blase erhöht wird, möglich sein, den Kopf und die Schulter des Körpers auf der aufblasbaren Vorrichtung zu stützen, während es ermöglicht ist, dass der untere Teil des Körpers in die Blase 812 einsinkt, so dass die Position des Körpers aus der gestreckten Lage in die zurück gelehnte Position verlagert wird. Das weitere Aufblasen bzw. Befüllen der Blase 814 verbunden mit einem weiteren Ablassen bzw. Entleeren der Blase 812 kann die Position des Körpers von der zurückgelehnten Position in die sitzende Position verlagern.
Während die aufblasbare Vorrichtung, wie oben beschrieben, den Vorteil der Vielfach-Positionierbarkeit mit sich bringen kann, können andere Merkmale, die bei einer Abstützung des Körpers erwünscht sind, bei einer aufblasbaren Blase fehlen. Zum Beispiel kann die für gewöhnlich fluidundurchlässige Natur einer aufblasbaren Blase die Fähigkeit zur Abstützung des Körpers begrenzen, wobei die Zirkulation von Luft und Feuchtigkeit ermöglicht ist, die zu oder von einer Person gelangt, die auf der Blase positioniert ist. Darüber hinaus kann die Oberfläche einer aufblasbaren Blase nicht das gewünschte „Gefühl" einer Abstützung für einen Körper schaffen. Schließlich kann, wenn steifere aufblasbare Vorrichtungen benutzt werden, der Oberflächenbereich des Kontakts zwischen der aufblasbaren Vorrichtung und einem abgestützten Körper reduziert sein. Herkömmliche Schichten für den Komfort, wie etwa gesteppte Materialien können zu dünn sein und auch nicht dafür entworfen worden sein, um diese Probleme zu lösen. Dementsprechend umfasst nach einer Ausführungsform, die in der 8D gezeigt ist, eine Komfortschicht ein herkömmliches Polster 818. Das herkömmliche Polster kann zumindest 1 cm dick sein und kann zumindest ¾ von einer Seite der Blase abdecken. Bei einigen Ausführungsformen ist das herkömmliche Polster zumindest 2 cm dick und deckt im wesentlichen eine von allen Seiten der Blase komplett ab. Bei weiteren und anderen Ausführungsformen ist das Polster etwa 10 cm dick und deckt im wesentlichen die gesamte Blase ab. Es ist anzumerken, dass diese Ausführungsformen nur zu beispielhaften Zwecken vorgesehen sind und untereinander gemischt werden können, wie im Falle einer 1 cm dicken Abdeckung der Blase, die im wesentlichen die gesamte Blase abdeckt.
Ein herkömmliches Polster 818 kann auf jegliche Art und Weise konstruiert werden und unter Benutzung jeglichen Materials, welches es ermöglicht, dass das Polster 818 seine gewünschten Stütz- und Komfortfunktionen ausübt. Zum Beispiel kann das Polster oder Kissen 818 eckig oder rund sein und kann in der gesamten Dicke variieren, wie oben beschrieben, oder kann, wie es für den Fall eines „eiförmigen" Schaumstoffes zutrifft, von Stelle zu Stelle variieren kann. Das Kissen 818 kann aus herkömmlichen Materialien konstruiert sein, wie etwa aus Daunen, aus synthetischen und aus natürlichen Fasern, oder aus Schaumstoff. Das Kissen 818 kann derart aufgebaut sein, dass es in Position relativ zu der Blase bleibt. Zum Beispiel kann das Polster mit der Blase gekoppelt sein. Abhängig von der Ausführungsform kann das Kissen 818 mit der Blase verklebt sein, mit Druckknöpfen befestigt, mit Haken und Ösen angehängt, mit einem Reißverschluß oder ähnlichem befestigt werden.
In den 9A und 9B sind schematische Darstellungen eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung gezeigt, welcher den Vorteil der typischerweise leichtgewichtigen aufblasbaren Vorrichtung nutzt, um deren Funktionalität zu erhöhen. Gemäß einem Beispiel dieser Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung auf ein Möbelstück gerichtet, welches eine Stütze 920 für den Benutzer umfasst, die eine aufblasbare Blase 912 und eine Basis 924 umfasst, die ein Lagerabteil 922 hat und die unterhalb der Stütze 920 für den Benutzer angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform ist die Stütze 920 verlagerbar, um auf das Lagerabteil 922 zugreifen zu können. Dementsprechend kann erkannt werden, dass diese Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung den Vorteil einer leichtgewichtigen gasgefüllten aufblasbaren Vorrichtung ausnutzt. Da eine gasgefüllte aufblasbare Vorrichtung relativ leicht im Gewicht sein kann, kann diese einfach bewegt werden, um den Lagerraum unter der Stütze 920 für den Benutzer freizugeben.
Die Stütze 920 für den Benutzer kann auf jegliche Art und Weise aufgebaut sein und kann jedes Material benutzen, solange die Anforderungen an die Abstützung erfüllt sind und sie ausreichend leicht im Gewicht für eine spezielle Anwendung ist. Auf ähnliche Art und Weise kann die Basis 924 auf jegliche Art konstruiert sein und jedes Material benutzen, solange eine adäquate Abstützung der Stütze 920 für den Benutzer geboten ist. Das Lagerabteil 922 kann aus jedem Material gefertigt sein und auf jegliche Art und Weise aufgebaut sein, solange das Lagerabteil 922 die gewünschte Funktion „Lagern" erfüllt und es der Basis 924 ermöglicht, die Stütze 920 für den Benutzer zu tragen. Die Form des Lagerabteils 922 kann teilweise durch die Form der Basis 924 vorgegeben sein.
In den 9A und 9B ist ein Möbelstück gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, welches als Bett angeordnet ist. Bei dieser besonderen Ausführungsform umfasst die Stütze 920 für den Benutzer eine Luftmatratze und die Basis 924 umfasst eine Rahmen für das Bett. Die Luftmatratze kann eine herkömmliche Luftmatratze sein, die Abmessungen aufweist, die kompatibel sind mit herkömmlichen Bettgrößen (wie etwa Doppelbett, Großes Bett, Queensize, Kingsize). Der Rahmen des Bettes kann eine im wesentlichen hohle Box sein, oder ähnliches, wobei das Innere angepaßt ist, um als Abteil 922 zu dienen. Der Rahmen des Bettes kann weiterhin eine Stütze oder Stützen umfassen, wie etwa ein Netz, Latten, oder eine Abdeckung, um zu verhindern, dass die Luftmatratze in das Lagerabteil 922 stürzt. Das Lagerabteil 922 kann auf unterschiedliche Arten in kleinere Unterabteile aufgeteilt sein. Bei einer weiteren Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung kann das Möbel als Sofa oder Stuhl ausgebildet sein. Bei einer solchen Ausführungsform kann die Stütze 920 für den Benutzer einen Stützabschnitt eines Stuhls oder eines Sofas umfassen, wie etwa die oberen gepolsterten Abschnitte des Stuhls oder des Sofas, und die Basis kann den unteren Teil des Stuhls oder des Sofas umfassen.
Die Basis 924 kann eine Struktur umfassen, die die Verlagerung der Stütze 920 für den Benutzer weg von dem Lagerabteil 922 erleichtert. Zum Beispiel kann die Basis 924 derart ausgebildet sein, dass das Verschieben, Verdrehen oder Anheben der Stütze 920 für den Benutzer und weg von der Basis 924 erleichtert wird. Falls es für die Abstützung des Benutzers erwünscht ist, dass diese verschiebbar ist, kann die Basis 924 derart aufgebaut sein, dass sie einen geringen Reibwert an der Stütze 920 für den Benutzer aufweist. Bei solchen speziellen Ausführungsformen können Füh rungen, Schienen, Gleise oder ähnliches benutzt werden, um das Verschieben der Stütze 920 für den Benutzer zu erleichtern.
Bei einer Ausführungsform, die eine Stütze für den Benutzer und eine Basis umfasst, ist die Stütze 920 für den Benutzer abnehmbar mit der Basis 924 verbunden, so dass die Stütze 920 für den Benutzer bewegt werden kann, um einen Zugang zu dem Lagerabteil 922 zu schaffen. Zum Beispiel kann die Stütze 920 für den Benutzer mittels eines Scharniers mit der Basis 924 verbunden sein. Wenn die Stütze 920 für den Benutzer mit der Basis 924 über ein Scharnier verbunden ist, so kann das Scharnier jegliche bekannten Gelenkeinrichtungen umfassen, wie etwa ein Scharnier aus Metall oder ein Teil aus einem flexiblen Material. Die aufblasbare Vorrichtung 910 kann einen Halter 926 umfassen, der derart in der Größe ausgelegt ist, dass er die Stütze 920 für den Benutzer halten kann, so dass der Zugang zum Lagerabteil 922 möglich ist. Zum Beispiel kann der Halter 926 derart in der Größe ausgelegt sein, dass er die Stütze 920 für den Benutzer in einer angehobenen Position hält. Der Halter 926 kann jede Einrichtung umfassen, die dazu in der Lage ist, die Stütze 920 für den Benutzer in der angehobenen Stellung zu halten. Zum Beispiel kann der Halter 926 mit einem Scharnier verbunden sein, welches zwischen der Stütze 920 für den Benutzer und der Basis 924 positioniert ist, oder kann eine Einrichtung sein, die die Stütze 920 für den Benutzer nach oben hält, und die das Schließen verhindert, wie es in der 9B dargestellt ist. Bei einigen Ausführungsformen mit einem Lagerabteil kann in Kombination dazu eine Gelenkeinrichtung benutzt werden, wie oben unter Bezugnahme auf die 7A und 7B beschrieben.
Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung kann eine konfigurierbare aufblasbare Vorrichtung eine oder mehrere aufblasbare Blasen in Kombination mit einer formdefinierenden Membran-/Deckschicht umfassen. Unter Bezugnahme auf die 10A bis 10C ist dort eine Ausführungsform einer aufblasbaren Vorrichtung dargestellt, die als polsterförmiges Kissen eingesetzt werden kann. Bei diesem Beispiel kann eine aufblasbare Blase 1080 mit einer Membran-/Deckschicht 1082 kombiniert werden. Wie es in der 10A gezeigt ist, kann die Membran-/Deckschicht 1082 eine flache Membran sein, die rechteckig ausgeführt sein kann, und die um die aufblasbare Blase 1080 heraum gewickelt ist, so dass die sich insge samt ergebende Struktur eine zylindrische rohrförmige Gestalt ergibt. Es ist jedoch anzumerken, dass die Blase nicht notwendigerweise zylindrisch sein muss, und sie kann mit der Membran-/Deckschicht derart kombiniert werden, dass eine Struktur ausgebildet wird, die eine Form aufweist, die nicht zylindrisch ist, wie im Detail weiter unten beschrieben wird. Darüber hinaus muss die Membran-/Deckschicht 1082 nicht rechteckig ausgeführt sein, sondern kann eine andere Form haben, die einer gesamten erwünschten Form der Struktur zuträglich ist.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Blase 1080 aus einem Material gebildet sein, welches flexibel ist und in gewissem Ausmaß elastisch ist, während es im wesentlichen undurchlässig für Fluide ist, wie etwa Wasser oder Luft. Diese Flexibilität des Materials der Blase kombiniert mit der Tatsache, dass das Ausmaß der Befüllung der Blase (Menge an Fluid, welches in die Blase eingefüllt wird) variiert werden kann, resultiert in einer Blase, die hochgradig verformbar und konfigurierbar ist. Darüber hinaus kann die Blase auch in Kombination mit der konfigurierbaren, anbringbaren Membran-/Deckschicht 1082 benutzt werden, die es erlaubt, die Form der aufblasbaren Struktur noch besser zu kontrollieren. Zum Beispiel kann die konfigurierbare und anbringbare Membran die Aufblasbarkeit von bestimmten Teilen der aufblasbaren Blase beschränken, wodurch die Form der Blase geändert wird, wenn diese aufgeblasen wird. Gemäß einigen Ausführungsformen wird Falten oder eine andere Art und Weise der Manipulation oder die Kontrolle der Form benutzt, zusätzlich zum Ausmaß der Befüllung der Blase, um so unterschiedliche Anforderungen im Hinblick auf die Abstützung zu realisieren. Bei einigen Ausführungsformen kann das Falten mit dem Einsatz einer Membran zusammen benutzt werden oder auch nicht. In einem Beispiel kann die Membran-/Deckschicht 1082 mit Befestigungsmitteln 1084 versehen werden, die benutzt werden können, um die Membran rund um die aufblasbare Blase 1080 herum zu befestigen, wie es dargestellt ist. Die Befestigungsmittel können Haken und Ösen sein, wie etwa ein Klettband (Velcro^®), oder größere Haken und Ösen, wie dargestellt, zum Beispiel Druckknöpfe, einstellbare Streifen, oder Schnellverschlüsse, wie oben beschrieben.
Bei einem Beispiel, wie in der 10A und 10C dargestellt, kann die Membran-/Deckschicht 1082 mit einer Vielzahl von Öffnungen 1086 und einer Reihe von Haken 1084 versehen sein, so dass ein Durchmesser der Struktur kontrolliert werden kann, indem die Haken 1084 in eine geeignete bzw. passende Reihe von Öffnungen 1086 eingehängt werden. Alternativ und nach einigen Ausführungsformen können zwei oder mehr Befestigungsmittel 1084 mit der aufblasbaren Blase 1080 verbunden sein, so dass ein Teil der Blase an einem anderen Teil der Blase angebracht werden kann, womit die Form der Blase kontrolliert werden kann, mit oder ohne Anbringung der Membran-/Deckschicht, wie es in der 10B gezeigt ist. Bei einigen Ausführungsformen kann die aufblasbare Blase 1080 mit einer steifen oder flexiblen Rippe versehen sein, zusätzlich zu den oder anstatt der anderen Elemente, die für die Konfigurierbarkeit benutzt werden, um die Konfigurierbarkeit zu verbessern oder um das Volumen der Blase zu beschränken. Die Rippe kann intern oder extern an der Blase vorgesehen sein. Solche Rippen können mit jeder aufblasbaren Blase benutzt werden, wie hier diskutiert.
Beim Beispiel mit einem polsterförmigen Kissen kann die aufblasbare Blase im wesentlichen innerhalb der Membran-/Deckschicht enthalten sein, welche befestigt sein kann, um ein Kissen mit einem bestimmten erwünschten Durchmesser zu erhalten. Sobald ein gewünschter Durchmesser des Kissens ausgewählt worden ist, kann die Blase bis zum erlaubten aufgeblasen werden, begrenzt durch die Membran-/Deckschicht und/oder die Befestigungsmittel, d.h. um den festgelegten Durchmesser vollständig auszufüllen, um für den Benutzer eine feste Abstützung zu erreichen. Alternativ kann die Blase weniger befüllt werden, um so das Volumen nicht vollständig auszufüllen, welches durch den festgelegten Durchmesser definiert ist, sollte der Benutzer es wünschen, dass die Vorrichtung weniger steif und geschmeidiger sein soll. Zum Beispiel kann der Durchmesser des polsterförmigen Kissens kontrollierbar bis zu annähernd 10'' (25.4 cm) sein, wenn vollständig aufgeblasen, bis etwa 3'' (7.62 cm), wenn nur teilweise aufgeblasen. Das Kontrollieren des Durchmessers des Kissens durch Verwendung einstellbarer Befestigungsmittel hat den Vorteil, dass die im wesentlichen zylindrische Form des Kissens erhalten bleibt, sogar wenn die Blase nicht vollständig aufgeblasen ist, wobei immer noch eine Abstützung des Benutzers vorhanden ist. Obwohl die oben erwähnten Merkmale der aufblasbaren Vorrichtung mit Bezug zum kontrollierbaren Durchmesser beschrieben worden sind und mit Bezug auf ein polsterförmiges Kissen, ist hier anzumerken, dass die Vorrichtung nicht auf diese Struktur beschränkt ist, und dass die Prinzipien, die hier beschrieben sind, auch auf andere Strukturen anwendbar sind, nicht nicht-zylindrische Formen haben. Es ist darauf hinzuweisen, dass, obwohl die Befestigungsmittel wie oben erwähnt, so dargestellt werden, als ob sie mit einer Deckschicht fest verbunden sind und nur mit der Blase lose verbindbar sind, können nach einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Befestigungsmittel, die zur Konfiguration einer Blase benutzt werden, auch direkt mit der Blase fest verbunden sein.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Beispiel kann die Membran-/Deckschicht eine umschlagförmige Struktur aufweisen, die die aufblasbare Blase zumindest zum Teil umgibt. Die Verformbarkeit und Umkonfigurierbarkeit der aufblasbaren Blase kombiniert mit Einstellmitteln, wie etwa den Befestigungsmitteln, können ein Kissen schaffen, oder auch eine andere Vorrichtung, deren Größe und Form einfach modifiziert werden kann, und zwar je nach Wunsch. Die aufblasbare Blase kann mit einem Ventil versehen sein, um das Befüllen und Entleeren zu erleichtern. In Situationen, in denen zusätzliche Strukturen erforderlich sind oder wünschenswert sind, können die Anbringungsmittel oder Einstellmittel es einem steifen Element ermöglichen, mit der Blase kombiniert zu werden, um die zusätzliche Struktur zu schaffen.
Unter Bezugnahme auf die 11A bis 11D ist dort eine weitere Ausführungsform anhand der dargestellten Beispiele gezeigt, wobei die aufblasbare Vorrichtung eine aufblasbare Blase 1130 in Kombination mit einer teilweisen äußeren Membran 1132 umfasst. Dieser Typ einer aufblasbaren Vorrichtung kann als Kissen bezeichnet werden, obwohl es andere Funktionen erfüllen kann und obwohl es bei anderen Anwendungen benutzt werden kann, und zwar nicht nur als Kissen. Die aufblasbare Blase 1130 umfasst ein Ventil 1134 zum Befüllen und Entleeren. Die teilweise äußere Membran 1132 kann in Form eines anbringbaren Kragens vorgesehen sein, und die Form des Kissens oder der Auflage kann kontrolliert werden, indem die Art und Weise, wie der Kragen und die aufblasbare Blase 1130 aneinander angebracht werden, variiert werden, sowie durch das Ausmaß der Befüllung. Diese Kissenstruktur kann eine Reihe von Optionen im Hinblick auf die Komfortform zur Verfügung stellen, wie zum Beispiel einen Kreis, wie es in der 11A dargestellt ist, oder ein „U", wie es in der 11B gezeigt ist, oder eine Sichel, wie es in der 11C gezeigt ist, oder eine im wesentlichen gerade Röhre, wie es in der 11D gezeigt ist. Nach einem Beispiel kann die teilweise äußere Membran 1132 eine gesteppte Schicht oder eine gepolsterte Komfortschicht sein, und/oder kann ein komfortsteigerndes Gewebe umfassen.
Unter Bezugnahme auf die 12A und 12B kann die aufblasbare Blase 1130 an der teilweisen äußeren Membran 1132 mittels Befestigungsmitteln 1136 angebracht sein. Nach einem Beispiel können die Befestigungsmittel 1136 sowohl an der aufblasbaren Blase 1130 als auch an der teilweisen äußeren Membran 1132 vorgesehen sein, so dass die teilweise äußere Membran 1132 an der aufblasbaren Blase 1130 angebracht werden kann. Die Befestigungsmittel können Drückknöpfe sein, wie dargestellt. Zum Beispiel kann die teilweise äußere Membran 1132 den vorstehenden Teil der Druckknöpfe 1136 aufweisen, wie es in der 12A dargestellt ist, und die aufblasbare Blase 1130 kann die entsprechenden vertieften Abschnitte aufweisen. Alternativ können die Befestigungsmittel mit dem vorstehenden Teil an der aufblasbaren Blase angebracht sein. Die Befestigungsmittel können auch von einem anderen Typ sein, wie etwa Knopfbefestigungen, Haken und Ösen etc. Durch Befestigen der teilweisen äußeren Membran an der aufblasbaren Blase auf verschiedene Arten, indem einige oder alle der vorgesehenen Befestigungsmittel benutzt werden, kann die Struktur in eine gewünschte Form gebracht werden, wie es mit den Formen in den 11A bis 11D gezeigt ist. Alternativ kann eine zweite äußere Membran 1138 vorgesehen sein, wie es in der 12B gezeigt ist, und die Struktur kann ausgebildet werden, indem die erste teilweise äußere Membran 1132 an der zweiten teilweisen äußeren Membran 1138 angebracht wird, indem die Befestigungsmittel 1136 benutzt werden, wobei die aufblasbare Blase zwischen den beiden Membranen plaziert ist. Entsprechend eines weiteren Beispiels kann die äußere Membran entfernbar und im wesentlichen vollständig die aufblasbare Blase umgeben, und kann eine Öffnung aufweisen, um einen direkten Zugang zum Ventil zu schaffen.
Unter Bezugnahme auf die 13A bis 13H sind dort einige Beispiele von Anbringungskombinationen der aufblasbaren Blase 1130 und der teilweisen äußeren Membran 1132 gezeigt. Die teilweise äußere Membran 1132 kann durch die Art ihrer Anbringung die aufblasbare Blase 1130 einengen, wenn diese aufgeblasen wird, und kann bewirken, dass diese eine bestimmte Form einnimmt, die von der Form abweicht, die die Blase normalerweise einnehmen würde, wenn sie alleine aufgeblasen werden würde. Die Variabilität in der Art und Weise, in der die teilweise äußere Membran an der aufblasbaren Blase angebracht wird, schafft eine Vorrichtung, die hochgradig konfigurierbar ist und erlaubt es, dass eine einzige aufblasbare Blase mit einer Form in einer Vielfalt von Anwendungsmöglichkeiten eingesetzt wird.
Nach einer noch weiteren Ausführungsform einer konfigurierbaren aufblasbaren Vorrichtung kann eine aufblasbare Blase 1140, die ein Ventil 1144 zum Befüllen und Entleeren hat, teilweise oder ganz umschlossen sein von einer Deckschicht 1142, wie es in der 14 gezeigt ist. Die Deckschicht 1142 kann aus einem flexiblen Material wie etwa Gummi, Baumwollgewebe oder jedem anderen bekannten Material hergestellt sein, und weist ein Volumen auf, welches sich vom Volumen der aufblasbaren Blase 1140 unterscheidet. Zum Beispiel kann die Deckschicht 1142 in der Größe angepaßt und konfiguriert sein, um so die Größe und/oder Form der aufblasbaren Blase zu begrenzen, um eine sich ergebende aufblasbare Vorrichtungsstruktur zu schaffen, die von der Struktur der Blase selber unterschiedlich ist. Mit dieser Anordnung schaffen die Blase und die Deckschicht in Kombination miteinander eine aufblasbare Vorrichtung mit einem unterschiedlichen Volumen und einer unterschiedlichen Form, verglichen mit der Blase selber. Darüber hinaus muss angemerkt werden, dass die Flexibilität des aufblasbaren Blasenmaterials und das Ausmaß der Variabilität, welche durch die Fähigkeit der Einstellbarkeit des Ausmasses der Befüllung der Blase gegeben ist, eine aufblasbare Vorrichtung schaffen, die eine Vielzahl von Komfortniveaus aufweist. Das Aufblasen der aufblasbaren Blase 1140 innerhalb der Deckschicht 1142 kann auch eine Komfort- und/oder Tragoberfläche schaffen, die durch die aufblasbare Blase 1140 alleine nicht geschaffen werden könnte. Zum Beispiel kann eine U-förmige aufblasbare Blase innerhalb einer annähernd rechteckigen Deckschicht enthalten sein, wie es in der 14 gezeigt ist, wodurch ein Kissen geschaffen ist, welches einen Stütz-/Komfortbereich 1145 hat, der die Deckschicht umfasst, wobei jedoch dort kein Abschnitt der aufblasbaren Blase vorhanden ist. Somit kann diese Struktur unterschiedliche Komfort- und/oder Tragmerkmale schaffen, die sich von denen unterscheiden, die die U-förmige aufblasbare Blase alleine erzeugen könnte, oder falls eine formanpassende Deckschicht Verwendung findet.
Es ist anzumerken, dass in den 14 und 15 Beispiele von aufblasbaren Blasen in Kombination mit einer Deckschicht gezeigt sind, dass aber viele unterschiedliche aufblasbare Vorrichtungen mit einer Anzahl von möglichen Komfortoberflächen erhalten werden können, wenn die verschiedenen Blasenformen und -volumina mit Deckschichten von unterschiedlicher Größe, Form und Material kombiniert werden. Zum Beispiel und unter Bezugnahme auf die 15 ist dort eine Deckschicht 1142 gezeigt, die die aufblasbare Blase 1140 möglicherweise nicht vollständig umschließt, die jedoch mit Befestigungsmitteln 1146 versehen ist, die benutzt werden können, um die Deckschicht 1142 an einem Teil der aufblasbaren Blase 1140 anzubringen. Diese Befestigungsmittel können zum Beispiel Haken und Ösen sein, einstellbare Streifen, Druckknöpfe, Schnellverschlüsse, oder andere Typen von Befestigungsmitteln, die der Fachmann kennt. Entsprechend einem weiteren Beispiel kann die Deckschicht in Form einer Tasche, zum Beispiel einer Kordeltasche vorgesehen sein, die die aufblasbare Blase umgeben kann. Bei bestimmten Beispielen kann die Deckschicht 1142 auch mit einer Öffnung 1148 versehen sein, um es dem Benutzer zu ermöglichen auf das Ventil 1144 zuzugreifen, um die aufblasbare Blase zu befüllen oder abzulassen, sobald sie innerhalb der Deckschicht 1142 ist oder teilweise von der Deckschicht 1142 bedeckt ist.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist gerichtet auf die Fähigkeit einer aufblasbaren Vorrichtung unterschiedliche Funktionen zu erfüllen, basierend auf unterschiedlichen Niveaus der Befüllung, so dass unterschiedliche Positionen für Teile eines Körpers geschaffen werden, oder aber die Vorrichtung ist nutzbar gemacht für unterschiedliche Abschnitte des Körpers. Zum Beispiel kann die aufblasbare Vorrichtung jede geeignete Vorrichtung sein, wie oben beschrieben und wie in den 10A bis 15 gezeigt. Zum Beispiel und wie es in den 16 und 17 gezeigt ist, kann eine aufblasbare Vorrichtung 1610, die als Kissen konfiguriert ist, als Nackenstütze bei einem ersten Ausmaß der Befüllung dienen und als eine Lendenstütze bei einem zweiten Ausmaß der Befüllung dienen, sowie einer ersten Konfiguration eines Konfigurationselements (zum Beispiel die Deckschicht 1082, die äußere Membran 1132, die Befestigungsmittel 1136). Ein Kissen zum Gebrauch als Lendenstütze ist typischerweise kleiner als ein Kissen zum Nacken stützen, so dass ein Kissen mit einem Ausmaß der Befüllung zum Einsatz als Nackenstütze teilweise entleert werden kann, indem Fluid abgelassen wird, um es auf ein Niveau der Befüllung zu bringen, welche es als Lendenstütze geeignet macht. Auf ähnliche Art und Weise kann ein Kissen, welches ein Ausmaß der Befüllung hat, die den Einsatz als Lendenstütze zulässt, weiter befüllt werden, indem Fluid eingeleitet wird, um es auf ein Ausmaß der Befüllung zu bringen, die es geeignet zum Einsatz als Nackenstütze macht.
Ein weiteres Beispiel einer aufblasbaren Vorrichtung, die unterschiedliche Funktionen erfüllen kann, basierend auf den unterschiedlichen Niveaus der Befüllung, ist in den 19 und 20 gezeigt. Bei diesem Beispiel ist die Ausführungsform als aufblasbare Vorrichtung 1610 so als Kissen konfiguriert, dass es als Rückenstütze mit einem ersten Ausmaß der Befüllung dient (20), oder als Beinstütze mit einem zweiten Ausmaß der Befüllung dient (19), und als Kopf- und/oder Nackenstütze dient, wenn es ein drittes Ausmaß der Befüllung (18) hat. Zum Beispiel kann das Kissen als Rückenstütze genutzt werden, wenn es vollständig aufgeblasen bzw. befüllt ist, als Beinstütze, wenn es teilweise befüllt ist, und als Kopfstütze, wenn es weiter abgelassen ist. Bei einigen Fällen kann, um eine gewünschte Konfiguration zu erreichen, ein Ausmaß der Befüllung erreicht werden und die Vorrichtung kann gefaltet werden oder auf andere Weise die Form der aufblasbaren Vorrichtung geändert werden. So wie auch bei anderen Ausführungsformen nach der vorliegenden Erfindung kann das Ausmaß der Befüllung eingestellt werden, indem Fluid hinzugefügt oder abgelassen wird, aus einer aufblasbaren Blase, die die aufblasbare Vorrichtung umfasst. Dieses Beispiel und die beispielhafte Ausführungsform nach den 16 bis 18 sind lediglich zwei Beispiele von vielen unterschiedlichen Möglichkeiten, wobei die Einstellung des Ausmasses an Fluid in einer aufblasbaren Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung es der Vorrichtung ermöglicht, mehrere Funktionen zu erfüllen.
Somit wurden mehrere Aspekte der vorliegenden Erfindung und von zumindest einer Ausführungsform beschrieben, wobei anzumerken ist, dass zahlreiche Änderungen, Modifikationen und Verbesserungen dem Fachmann geläufig sind. Zum Beispiel ist festzuhalten, dass bei jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen die Fluidströmungseinrichtung entfernt von zum Beispiel dem selbstdichtenden Ventil angeordnet sein kann, und auch, dass die Kontrollen, die die Fluidströmungseinrichtung an- oder ausschalten und jede der elektromechanischen Einrichtungen an- oder ausschalten, entfernt von der Fluidströmungseinrichtung und den elektromechanischen Einrichtungen angeordnet werden können. Darüber hinaus ist anzumerken, dass es einige Ausführungsformen oder Anwendungen gibt, bei denen die elektromechanische Einrichtung ebenso benutzt wird, um das selbstdichtende Ventil von jeder der Ausführungsformen zu öffnen, was oben beschrieben worden ist, um die Befüllung der aufblasbaren Vorrichtung zu unterstützen, wie zum Beispiel, wenn das selbstdichtende Ventil durch die Fluidströmungseinrichtung während des Befüllens nicht richtig geöffnet wird. Solche Änderungen, Modifikationen und Verbesserungen sind Teil dieser Offenbarung und liegen im Schutzbereich dieser Erfindung. Dementsprechend ist die vorstehende Beschreibung und sind die Zeichnungen nur als Beispiele anzusehen.

Claims

Aufblasbare Vorrichtung, die Folgendes umfasst: (A) eine erste aufblasbare Blase (505, 605A) und (B) einen Fluid-Controller (100, 510), der ein erstes Ventil (10, 80, 520, 620A) umfasst, das mit der ersten aufblasbaren Blase (505, 605A) gekoppelt ist und zumindest teilweise von dieser getragen wird, wobei das erste Ventil (10, 80, 520, 620A) Folgendes umfasst: (i) eine erste Membran (40, 542), die so ausgelegt ist, dass sie gezielt Fluid in der ersten aufblasbaren Blase (505, 605A) hält, und (ii) eine erste Abdeckung (81, 522), dadurch gekennzeichnet, dass die erste Abdeckung (81, 522) so konfiguriert ist, dass sie die erste Membran (40, 542) abdeckt und in die geöffnete Stellung vorgespannt ist, wobei die erste Abdeckung (81, 522) so ausgelegt ist, dass sie ein Fließen von Fluid durch das erste Ventil (10, 80, 520, 620A) in die Blase (505, 605A) verhindert, wenn sie geschlossen ist.
Aufblasbare Vorrichtung nach Anspruch 1, die des Weiteren eine Kammer (545, 645) umfasst, die mit der ersten aufblasbaren Blase (505, 605A) gekoppelt und so konfiguriert und angeordnet ist, dass sie das erste Ventil (10, 80, 520, 620A) umschließt, wobei die Kammer so ausgelegt ist, dass sie von einer Pumpe (110, 550, 650, 750) mit Druck beaufschlagtes Fluid aufnehmen kann.
Aufblasbare Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die erste Abdeckung (81, 522) über ein Scharnier mit dem ersten Ventil (10, 80, 520, 620A) gekoppelt ist.
Aufblasbare Vorrichtung nach Anspruch 1, die des Weiteren eine mechanische Vorrichtung umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie die erste Abdeckung (81, 522) in die geöffnete Stellung vorspannt, wenn sie aktiviert wird.
Aufblasbare Vorrichtung nach Anspruch 4, die des Weiteren eine Kammer umfasst, die mit der ersten aufblasbaren Blase (505, 605A) gekoppelt und so konfiguriert und angeordnet ist, dass sie das erste Ventil (10, 80, 520, 620A) umschließt, wobei die Kammer so ausgelegt ist, dass sie von einer Pumpe (110, 550, 650, 750) mit Druck beaufschlagtes Fluid aufnehmen kann.
Aufblasbare Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der es sich bei dem ersten Ventil (10, 80, 520, 620A) um ein selbstdichtendes Ventil handelt und die erste Abdeckung (81, 522) so ausgelegt ist, dass sie verhindert, dass sich das erste Ventil (10, 80, 520, 620A) öffnet, wenn die Kammer einen Druck aufweist und die erste Abdeckung (81, 522) geschlossen ist.
Aufblasbare Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die erste Membran (40, 542) so konfiguriert und angeordnet ist, dass sie als Reaktion auf einen Fluiddruck in der Blase (505, 605A) eine Dichtung bildet, wobei die Dichtung so ausgelegt ist, dass sie das Fließen von Fluid aus der Blase (505, 605A) heraus verhindert, und die erste Membran (40, 542) und die mechanische Vorrichtung so konfiguriert sind, dass die mechanische Vorrichtung, wenn sie aktiviert wird, die erste Abdeckung (81, 522) sowie die erste Membran (40, 542) in die geöffnete Stellung vorspannt.
Aufblasbare Vorrichtung nach Anspruch 5, die des Weiteren die Pumpe (110, 550, 650, 750) umfasst, wobei die Pumpe (110, 550, 650, 750) mit der Kammer verbunden ist.
Aufblasbare Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die mechanische Vorrichtung mit der Blase (505, 605A) gekoppelt ist und von dieser getragen wird.
Aufblasbare Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die mechanische Vorrichtung eine elektromechanische Vorrichtung (50, 60, 530, 630) umfasst.
Aufblasbare Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die mechanische Vorrichtung eine elektromechanische Vorrichtung umfasst, die so ausgelegt ist, dass sie das erste Ventil (10, 80, 520, 620A) in Koordination mit dem Betrieb der Pumpe (110, 550, 650, 750) öffnet.
Aufblasbare Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der die elektromechanische Vorrichtung so ausgelegt ist, dass sie das erste Ventil (10, 80, 520, 620A) öffnet, um die Blase (505, 605A) zu entleeren.
Aufblasbare Vorrichtung nach Anspruch 2, die des Weiteren die Pumpe (110, 550, 650, 750) umfasst.
Aufblasbare Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der die Pumpe (110, 550, 650, 750) in einem schalldämmenden Material untergebracht ist.
Aufblasbare Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Kammer innerhalb des Profils der ersten aufblasbaren Blase (505, 605A) angeordnet ist.
Aufblasbare Vorrichtung nach Anspruch 1, die eine Matratze (500, 705) umfasst.
Aufblasbare Vorrichtung nach Anspruch 16, bei der die Matratze zusätzliches Material (505) umfasst und ein Teil des Fluid-Controllers (100, 510) zumindest teilweise von dem zusätzlichen Material getragen wird.
Aufblasbare Vorrichtung nach Anspruch 13, die eine Matratze (500, 705) umfasst und bei der die Matratze zusätzliches Material (505) umfasst und ein Teil der Pumpe (110, 550, 650, 750) zumindest teilweise von dem zusätzlichen Material getragen wird.
Aufblasbare Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der die Pumpe (110, 550, 650, 750) von der ersten aufblasbaren Blase (505, 605A) getragen wird.
Aufblasbare Vorrichtung nach Anspruch 1, die des Weiteren Folgendes umfasst: (C) eine zweite aufblasbare Blase (605B), die neben der ersten aufblasbaren Blase (505, 605A) angeordnet ist, wobei der Fluid-Controller (100, 510) des Weiteren ein zweites Ventil (620B) umfasst, das mit der zweiten aufblasbaren Blase gekoppelt ist und zumindest teilweise von dieser getragen wird, wobei das zweite Ventil Folgendes umfasst: (i) eine zweite Membran, die so ausgelegt ist, dass sie gezielt Fluid in der zweiten aufblasbaren Blase hält, und (ii) eine zweite Abdeckung, die so konfiguriert ist, dass sie die zweite Membran abdeckt und in die geöffnete Stellung vorgespannt ist, wobei die zweite Abdeckung so ausgelegt ist, dass sie ein Fließen von Fluid durch das zweite Ventil in die zweite aufblasbare Blase (605B) verhindert, wenn sie geschlossen ist, (D) eine elektromechanische Vorrichtung (62, 630), die so konfiguriert und angeordnet ist, dass sie die erste Membran (40, 542) und die erste Abdeckung (81, 522) öffnet, wenn sich die elektromechanische Vorrichtung in einer ersten Betätigungsposition befindet, und die zweite Abdeckung und die zweite Membran öffnet, wenn sich die elektromechanische Vorrichtung in einer zweiten Betätigungsposition befindet, und (E) eine Kammer (545, 645), die zumindest mit der ersten Blase (505, 605A) oder der zweiten Blase gekoppelt und so konfiguriert und angeordnet ist, dass sie das erste Ventil (10, 80, 520, 620A) und das zweite Ventil umschließt, wobei die Kammer so ausgelegt ist, dass sie von einer Pumpe (550, 650) mit Druck beaufschlagtes Fluid aufnehmen kann.
Aufblasbare Vorrichtung nach Anspruch 20, bei der die Kammer mit dem Profil der aufblasbaren Vorrichtung bündig abschließt oder sich innerhalb des Profils der aufblasbaren Vorrichtung befindet.
Aufblasbare Vorrichtung nach Anspruch 21, bei der die Kammer V-förmig ist.
Aufblasbare Vorrichtung nach Anspruch 20, bei der die elektromechanische Vorrichtung so konfiguriert ist, dass, wenn sie sich in der ersten Betätigungsposition befindet und der Kammer mit Druck beaufschlagtes Fluid zugeführt wird, die erste Blase (505, 605A) mit Fluid gefüllt wird, und so konfiguriert ist, dass, wenn sie sich in der zweiten Betätigungsposition befindet und der Kammer mit Druck beaufschlagtes Fluid zugeführt wird, die zweite Blase mit Fluid gefüllt wird.
Aufblasbare Vorrichtung nach Anspruch 20, bei der die Kammer mit dem gemeinsamen Profil der ersten Blase (505, 605A) und der zweiten Blase bündig abschließt oder sich innerhalb des gemeinsamen Profils der ersten und der zweiten Blase befindet.
Aufblasbare Vorrichtung nach Anspruch 20, bei der die elektromechanische Vorrichtung einen Betätigungsarm (64, 635) umfasst, mit dem zumindest das erste Ventil (10, 80, 520, 620A) geöffnet werden kann.
Aufblasbare Vorrichtung nach Anspruch 20, bei der die elektromechanische Vorrichtung einen Betätigungsarm umfasst, mit dem sowohl das erste Ventil (10, 80, 520, 620A) als auch das zweite Ventil geöffnet werden kann.
Aufblasbare Vorrichtung nach Anspruch 26, bei der der Betätigungsarm gekrümmt ist.
Aufblasbare Vorrichtung nach Anspruch 1, die ein Möbelstück umfasst.
Aufblasbare Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der es sich bei der ersten Abdeckung (81, 522) um eine selbstschließende Abdeckung handelt.
Verfahren zum Halten von Fluid in einer aufblasbaren Vorrichtung, das folgende Schritte umfasst: (A) Bereitstellen der aufblasbaren Vorrichtung, die Folgendes umfasst: eine erste aufblasbare Blase (505, 605A), einen Fluid-Controller (100, 510) mit einem ersten Ventil (10, 80, 520, 620A), das mit der ersten aufblasbaren Blase (505, 605A) gekoppelt ist und eine erste Membran (40, 542) umfasst, und eine erste Abdeckung (81, 522), (B) Halten von Fluid in der ersten aufblasbaren Blase (505, 605A) mit der ersten Membran (40, 542), gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: (C) Abdecken der ersten Membran (40, 542) mit der ersten Abdeckung (81, 522), um ein Fließen von Fluid durch das erste Ventil (10, 80, 520, 620A) in die erste aufblasbare Blase (505, 605A) zu verhindern, und (D) Verhindern, dass der Blase (505, 605A) Fluid zugeführt wird, mit Hilfe der ersten Abdeckung (81, 522), es sei denn, die erste Abdeckung (81, 522) wird geöffnet.
Verfahren nach Anspruch 30, das des Weiteren einen Schritt umfasst, in dem eine mechanische Vorrichtung aktiviert wird, die die erste Abdeckung (81, 522) in die geöffnete Stellung vorspannt, damit Fluid durch das erste Ventil (10, 80, 520, 620A) in die erste aufblasbare Blase (505, 605A) fließen kann.
Verfahren nach Anspruch 30, das des Weiteren einen Schritt umfasst, in dem das erste Ventil (10, 80, 520, 620A) mit einer Kammer (545, 645) umschlossen wird, die so ausgelegt ist, dass sie von einer Pumpe (110, 550, 650, 750) mit Druck beaufschlagtes Fluid aufnehmen kann.
Verfahren nach Anspruch 30, das des Weiteren einen Schritt umfasst, in dem die mechanische Vorrichtung aktiviert wird, damit die erste Abdeckung (81, 522) in die geöffnete Stellung vorgespannt wird.
Verfahren nach Anspruch 32, das des Weiteren einen Schritt umfasst, in dem der Kammer Druckluft zugeführt wird, damit die erste aufblasbare Blase (505, 605A) aufgeblasen wird.
Verfahren nach Anspruch 33, bei dem der Schritt, in dem die mechanische Vorrichtung aktiviert wird, das Aktivieren der mechanischen Vorrichtung umfasst, damit die erste Membran (40, 542) in die geöffnete Stellung vorgespannt wird.
Verfahren nach Anspruch 33, bei dem der Schritt, in dem die mechanische Vorrichtung aktiviert wird, das Aktivieren einer elektromechanischen Vorrichtung (50, 60, 530, 630) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 36, das des Weiteren einen Schritt umfasst, in dem der Kammer Druckluft zugeführt wird, damit die erste aufblasbare Blase (505, 605A) aufgeblasen wird.
Verfahren nach Anspruch 37, bei dem der Schritt, in dem die elektromechanische Vorrichtung aktiviert wird, in Koordination mit dem Schritt, in dem der Kammer Druckluft zugeführt wird, ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 31, das des Weiteren einen Schritt umfasst, in dem die elektromechanische Vorrichtung aktiviert wird, um die erste aufblasbare Blase (505, 605A) zu entleeren.
Verfahren nach Anspruch 30, bei dem der Schritt, in dem eine erste aufblasbare Blase (505, 605A) bereitgestellt wird, das Bereitstellen einer Matratze (500, 705) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 30, das des Weiteren folgende Schritte umfasst: (E) Bereitstellen einer zweiten aufblasbaren Blase (605B), die neben der ersten aufblasbaren Blase (505, 605A) angeordnet ist, (F) Ausstatten des Fluid-Controllers (100, 510) mit einem zweiten Ventil (620B), das mit der zweiten aufblasbaren Blase gekoppelt ist und zumindest teilweise von dieser getragen wird, wobei das zweite Ventil eine zweite Membran umfasst, (G) Halten von Fluid in der zweiten aufblasbaren Blase (605B) mit Hilfe der zweiten Membran und (H) Abdecken der zweiten Membran, um ein Fließen von Fluid durch das zweite Ventil in die zweite aufblasbare Blase (605B) zu verhindern.
Verfahren nach Anspruch 41, das des Weiteren einen Schritt umfasst, in dem eine mechanische Vorrichtung in eine erste Betätigungsposition aktiviert wird, um die erste Membran (40, 542) und die erste Abdeckung (81, 522) zu öffnen, und in eine zweite Betätigungsposition aktiviert wird, um die zweite Membran und die zweite Abdeckung zu öffnen.
Verfahren nach Anspruch 42, das des Weiteren einen Schritt umfasst, in dem einer Kammer (545, 645), die das erste Ventil (10, 80, 520, 620A) und das zweite Ventil umschließt, Druckluft zugeführt wird, wenn sich die mechanische Vorrichtung in der ersten Betätigungsposition befindet, wodurch die erste Blase (505, 605A) mit Luft gefüllt wird.