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Patent Searching and Data


Title:
CUSHION WITH AT LEAST TWO ADJUSTABLE AIR CHAMBERS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/041598
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a cushion with at least two air chambers (1, 1', 1'') whose air pressure can be adjusted and which are made of an air-tight material. The individual air chambers (1, 1', 1'') are interconnected by means of lines (6) in which valves (4) for adjusting the air flow between air chambers (1, 1', 1'') are provided for. The air chambers are also filled with an open-cell foam (15).

Inventors:
DOELLE LUTZ (DE)
Application Number:
PCT/EP2000/000263
Publication Date:
July 20, 2000
Filing Date:
January 17, 2000
Export Citation:
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Assignee:
METAMORPH GMBH MODELLIERBARE K (DE)
DOELLE LUTZ (DE)
International Classes:
A47C4/54; A47C7/46; A47C9/00; A47C27/10; (IPC1-7): A47C27/10; A47C7/46
Foreign References:
DE2348124A11975-04-10
US4371997A1983-02-08
DE3345291C21987-04-16
DE4004311A11991-08-14
DE2740412B21979-10-25
DE2348124A11975-04-10
Attorney, Agent or Firm:
Huber, Arnulf (Uexküll & Stolberg Beselerstr. 4 Hamburg, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Kissen mit mindestens zwei hinsichtlich ihres Luftdrucks einstellbaren Luftkammern (1,1', 1''), die von einem luft undurchlässigen Material gebildet werden, dadurch gekenn zeichnet, daß die einzelnen Luftkammern (1,1', 1'') unter einander durch Leitungen (6,6') verbunden sind, in denen Ventile (4,4') zur Einstellung der Luftströmung zwischen den Luftkammern 41,1', 1'') vorgesehen sind und daß die Luftkammern mit einem offenporigen Schaumstoff (15) gefüllt sind.
2. Kissen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (4,4') Absperrventile sind.
3. Kissen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (4,4') Drosselventile sind.
4. Kissen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (4) fernsteurbare Magnetventile sind.
5. Kissen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ballpumpe (7) zum Aufblasen der Luftkammern (1') vorgesehen ist.
6. Kissen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkammern (1,1', 1'') untereinander extern verbunden sind.
7. Kissen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkammern (1,1', 1") untereinander intern verbunden sind.
8. Kissen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätz lich ein Ablaßventil (16) vorgesehen ist.
9. Kissen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß minde stens eine der Ventile (4') ein Dreiwegehahn ist.
10. Kissen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Leitung (6'), die von einer zweiten Luftkammer (1'') zum Dreiwegehahn (4') fuhrt, ein zum Dreiwegehahn durchgängiges Rückschlagventil (14') angeordnet ist.
11. Kissen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rückschlagventil (14) zum Ansaugen von Luft für das Aufbla sen der Luftkammern (1,1', 1'') vorgesehen ist.
12. Kissen nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß Drucksensoren (21) zur Ermittlung des Füllungsgrades der Luftkammern (1) vorgesehen ist.
Description:
Kissen mit mindestens zwei einstellbaren Luftkammern Die Erfindung betrifft ein Kissen mit mindestens zwei hinsicht- lich ihres Luftdrucks einstellbaren Luftkammern, die von einem luftundurchlässigen Material gebildet werden.

Aus der DE 33 45 291 C2 ist bereits ein aufblasbares Sitzkissen aus biegbarem Werkstoff mit mehreren hintereinander angeordneten und Kammern bekannt, die durch Nuten unterteilt sind. Die Kam- mern haben unterschiedliche Höhe und kommunizieren miteinander.

Aus der DE 40 04 311 A1 ist eine Sitzauflage aus zwei unterein- ander verbundenen, aufblasbaren Luftkammern bekannt. In der Kammerwand befindet sich ein versenkbares Ventil, mit dem alle Kammern aufgeblasen werden können.

Aus der DE 27 40 412 B2 ist eine Luftmatratze aus PVC-Bahnen mit mehreren Luftkammern bekannt, bei der die obere der PVC-Bahnen aus W-stabilisierter PVC-Klarsichtfolie besteht. Die einzelnen Luftkammern sind untereinander nicht verbunden und werden durch separate Füllöffnungen, in denen Rückschlagventile angeordnet sind, mit Luft befüllt.

Schließlich ist aus der DT 23 48 124 A1 ein Stuhl oder Sessel bekannt, dessen Sitz-oder Rückenlehnenpolster aus mehreren individuell füllbaren Polsterelementen zusammengesetzt ist, die über Leitungen miteinander verbunden sind. Die Leitungen weisen verschließbare Ventile auf.

Alle bekannten Luftkissen oder Luftmatratzen haben den Nachteil, daß ein variables Sitzen oder Liegen nur dann möglich ist, wenn die einzelnen Luftkammern zum Gebrauch aufgepumpt worden sind.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Kissen zu schaffen, mit dem der Luftdruck in den einzelnen Kammern frei wählbar reguliert werden kann und das auch ohne Pumpe einsatz- bereit.

Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich das Kissen der eingangs genannten Art dadurch aus, daß die einzelnen Luftkammern unter- einander durch Leitungen verbunden sind, in denen Ventile zur Einstellung der Luftströmung zwischen den Luftkammern vorgesehen sind und daß die Luftkammern mit einem offenporigen Schaumstoff gefüllt sind.

Dadurch ist es möglich, den Bewegungsgrad und die dynamische Flexibilität des aktiven Sitzes individuell auf das Körperge- wicht abzustimmen und den gewünschten physiologischen Parametern anzupassen.

Durch das Einstellen der Strömungsgeschwindigkeit des Luftstroms zwischen den Kammern mittels der Ventile wird sowohl ein regu- liertes, aktives Sitzen als auch eine gewünschte stabile oder fixierte Sitzposition gewährleistet.

In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, daß mit"Kissen" in dieser Anmeldung nicht nur Sitzkissen gemeint sind, sondern auch jede andere Art von Kissen wie Liegekissen oder Matratzen, Kopfkissen oder Rückenkissen.

Es wird ferner darauf hingewiesen, daß die Anmeldung nicht auf ein Kissen mit zwei Luftkammern beschränkt ist, sondern zwei oder mehr Luftkammern, vorzugsweise zwei bis zehn, insbesondere drei Luftkammern haben kann.

Durch das Einbringen eines leict zusammendrückbarebn offen- porigen Schaumstoffs mit einer Shore-Härte von 10 bis 15 in die Luftkammern wird erreicht, daß für die meisten Anwendungen keine Pumpe erforderlich ist. Dadurch wird die Handhabung des Kissens wesentlich vereinfacht. Außerdem wird mit dem Einbringen des Schaumstof f s verhindert, daß es zu einem Aufsetzen der Sitzbein- höcker beim Entweichen der Luft kommt, falls beispielsweise die Luftkammern auf einer harten Unterlage beschädigt wurden. Dies ist insbesondere für querschnittsgelähmte Personen wichtig.

Der Schaumstoff hat eine formgebende Funktion und bedeutet im Falle des Rückenkissens durch mehr Volumen in den unteren zwei Kammern eine bessere Abstützung des Lordosebereiches. Bei Rückenkissen ist es vorteilhaft, wenn zwei Rückschlagventile derart eingebaut sind, daß ein langsames allmähliches Zurück- strömen der Luft in die oberen Kammern gewährleistet wird, damit der Benutzer keine statische Position einnehmen kann.

Da es kein Kunststoffmaterial gibt, das absolut luftdicht ist, müssen Luftkissen von Zeit zu Zeit immer wieder mit Luft aufge- füllt werden. Durch den erfindungsgemäß verwendeten Schaumstoff und das Einbauen des oder der Rückschlagventile ist ein wieder- holtes Aufpumpen jedoch entbehrlich, da der Schaumstoff die entweichende Luft durch seine Rückstellkraft über das Rück- schlagventil immer wieder in die Kammern zurückzieht. Mit Hilfe des Absperrventils kann das Kissen durch die Rückstellkraft des Schaumstoffes zusätzlich mit Luft gefüllt werden.

In einer weiteren Ausführung ist das erfindungsgemäße Kissen mit zusätzlichen Komponenten oder Kammern kombiniert, beispielsweise mit Kammern, die Schüttstoffe wie Styropor oder Hirse enthalten und die über den Luftkammern angeordnet sind. Durch die Eigenart der Schüttstoffe ergibt sich eine hervorragende Anpassungsfähig- keit an Körperteile.

Die Erfindung wird nun anhand einer Zeichnung näher erläutert ; es zeigen : Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel in Form eines Sitz- kissens in der Draufsicht ; Figur 2 eine perspektivische Darstellung des Ausführungsbei- spiels von Figur 1 ; Figur 3 ein zweites Ausführungsbeispiel ähnlich wie in Figur 2 ; Figuren 4a-4c ein drittes in Form eines eines Kopfkissens ; Figur 5 ein viertes Ausführungsbeispiel als Sitzkissen ; <BR> <BR> <BR> Figur 6 ein fünftes Ausführungsbeispiel in Form eines Rücken- kissens in der Seitenansicht ; Figur 7 das fünfte Ausführungsbeispiel in der Ansicht von vorn ; Figur 8 ein sechstes Ausführungsbeispiel in Form einer Matratze in der Draufsicht ; Figur 9 das sechste Ausführungsbeispiel in der Seitenansicht ; und Figur 10 das sechste Ausführungsbeispiel in der Ansicht.

Figur 1 zeigt ein Kissen in der Draufsicht mit drei Luftkammern 1,1'und 1", die aus einem luftundurchlässigen Material, bei- spielsweise Weich-PVC gebildet und durch Schweißnähte 3 vonein- ander getrennt sind. Leitungen 6, in denen Ventile 4 angeordnet sind, stellen externe Schlauchverbindungen der einzelnen Luft- kammern 1,1', 1''untereinander her. An eine der Luftkammern (1') ist eine Ballpumpe 7 mit einem Ablaßventil 16 ange- schlossen, um die Luftkammern 1,1', 1''aufzupumpen.

Die in Figur 1 dargestellte Ballpumpe 7 ist ein üblicher Gummi- ball, der durch eine Öffnung Luft ansaugt und beim Zusammen- drücken des Balls die Luft in die Luftkammer 1'preßt, wobei ein Klappenventil die Luftansaugöffnung verschließt. Die Ventile 4 sind Drossel-oder Absperrventile, mit denen die Strömung zwischen den Luftkammern 1,1', 1"reguliert werden kann.

Figur 2 zeigt das Kissen von Figur 1 in perspektivischer Ansicht und unter schematischer Darstellung der Füllung der Luftkammern 1, l', l''mit einem offenporigen Schaumstoff 15, der dem Kissen bereits im nichtaufgepumpten Zustand in etwa die im Gebrauch vorgesehene Form verleiht. Der Schaumstoff ist leicht zusammen- drückbar und hat eine Shore-Härte von 10 bis 15.

Figur 3 zeigt eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels von Figur 2 mit vier Luftkammern-l, 1', 1'', 1111, wobei zwei Luftkammern l'und l''mit Punktschweißungen 17 versehen sind, die die Ober- seite des Kissens mit der Unterseite verbinden und die dazu dienen, den betroffenen Luftkammern l', 1''eine gewisse Profi- lierung zu geben, die bewirkt, daß der Druckauflagebereich unter den Sitzbeinhöckern nicht vergrößert wird, wenn viel Luft in den hinteren Kammern 1 und 1'''vorhanden ist.

Es wird darauf hingewiesen, daß die einzelnen Luftkammern nicht alle die gleiche Höhe zu haben brauchen, sondern im Falle eines Kopfkissens oder einer Matratze unterschiedlich profiliert sein können. Dies ermöglicht es, die Höhe exakt einzustellen, die ein Benutzer für das Liegen wünscht.

Gegebenenfalls sind über den Luftkammern 1 noch weitere Kammern 8 vorgesehen, die in den Figuren 4a bis c dargestellt sind.

Diese Kammern 8 sind zweckmäßigerweise mit losem Schüttgut, beispielsweise Styroporkügelchen oder Hirse gefüllt, um sich den Kopfkonturen gut anzupassen und dadurch eine optimale Druckver- teilung ohne Gegendruck zu erreichen. Das Schüttgut ermöglicht es, daß der Kopf genau in der Position gehalten wird, die ein Benutzer als optimal empfindet.

Figur 5 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel, das ähnlich dem vom Figur 1 ist. In Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels ist die zweite Luftkammer 1''jedoch mit einem ersten Rück- schlagventil 14 versehen, das eine Luftströmung in die zweite Luftkammer 1''zulaßt. Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel

nach Figur 1 sind die zweite Luftkammer l''und die dritte Luft- kammer l'durch eine Leitung 6 miteinander verbunden, in der als Ventil ein Dreiwegehahn 4'angeordnet ist. In einer ersten Stel- lung des Dreiwegehahns 4'ist eine Luftströmung durch die Leitung 6 von der zweiten Luftkammer 1"in die dritte Luftkam- mer 1'möglich. An den dritten Anschluß des Dreiwegehahns 4' schließt eine weitere Leitung 6'an, die in der zweiten Luft- kammer 1''mündet und in der außerdem ein zweites Rückschlag- ventil 14'angeordnet ist. Das erste Rückschlagventil 14 und das zweite Ruckschlagventil 14'sind in der gleichen Richtung durch- gängig, so daß in die zweite Luftkammer 1''eingesaugte Luft von dieser Kammer auch über die Leitung 6'und durch das zweite Rückschlagventil 14'in einer zweiten Stellung des Dreiwegehahns 4'in die dritte Luftkammer 1'gesaugt werden kann. Wenn der Dreiwegehahn 4'jedoch in einer dritten Stellung geschlossen ist, wird die Luftströmung dirch die Leitung 6 zur dritten Luft- kammer 1'abgesperrt. Dann besteht zwar theoretisch eine Ver- bindung von der zweiten Luftkammer 1''über die Leitung 6 und durch die Leitung 6'wieder zurück, jedoch ist eine solche Luft- strömung deswegen nicht möglich, weil in dieser Richtung das zweite Rückschlagventil 14'die Leitung 6'absperrt.

Figur 6 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel als Rückenkissen für einen Fahrzeugsitz 10, das zwischen Rückenlehne 12 und Sitz- bezug 13 eingebettet ist. Die Luftkammern 1 sind wieder durch Leitungen 6 miteinander verbunden. Zum Einblasen von Luft in die unteren Luftkammern 1', 1'', wie sie in Figur 7 dargestellt sind, dient wiederum eine Ballpumpe 7 mit einem Ablaßventil 16.

Figur 7 zeigt das fiinfte Ausführungsbeispiel in der Ansicht von vorn mit einer oberen Luftkammer 1, unter der zwei weitere Luft- kammern 1'und 1''angeordnet sind. Die drei Luftkammern 1,1', 1''sind wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel nach Figur 1 durch Leitungen 6,6''miteinander strömungmäßig verbunden.

Außerdem sind an eine der Luftkammern l'ein Ablaßventil 16 und eine Ballpumpe 7 angeschlossen. Bei dem Ausführungsbeispiel nach

Figur 7 führt von jeder Luftkammer 1', 1''eine Luftleitung 6 zu einem Ventil 4, die von dem Ventil 4 als gemeinsame Leitung 6 zur oberen Luftkammer 1 geführt ist. Das in den Leitungen 6 liegende Ventil 4 ist ein Absperrventil, welches in geschlosse- nem Zustand verhindert, daß Luft aus den Luftkammern 1'und 1'' nach oben in die obere Luftkammer 1 strömen kann. Bei geöffnetem Ventil 4 kann die Luft hingegen aus den Luftkammern 1'und 1'' entweichen, wodurch der Fahrer in den Kurven durch die Flieh- kraft sanft aus seiner Position herausgedreht wird. Dies bewirkt eine Streck-und Drehbewegung für den Fahrer. Will er gerade sitzen bleiben, muß er seine Muskeln anspannen, die dadurch trainiert und gekräftigt werden. Zweckmäßigerweise ist das Ven- til 4 so einstellbar, daß der zuvor erwähnte Effekt für jeden Fahrer individuell einstellbar ist.

Das Rückenkissen nach Figur 7 weist ferner in den zum Ventil 4 führenden Leitungen je ein Rückschlagventil 14'auf, welches verhindert, daß Luft aus der rechten unteren Luftkammer 1'in die linke untere Luftkammer 1''strömen kann. Dadurch ist ein Luftströmung nur in Richtung der Pfeile an den Leitungen 6 mög- lich. Eine Rückströmung der Luft von der oberen Luftkammer 1 erfolgt über weitere Leitungen 6', von denen je eine zur unteren linken und rechten Luftkammer 1'', 1'führt. In den Leitungen 6' sind kombinierte Drossel-und Rückschlagventile 14''vorgesehen, die in Richtung der Pfeile als Rückschlagventile von der Luft- kammer 1 zu den Luftkammern 1'und 1''durchgängig sind, während sie in der entgegengesetzten Richtung Luft nur langsam als Dros- seln durchlassen. Die Drosselwirkung der Ventile 14''ist so gewählt, daß eine die Rückströmung der Luft von den unteren Luftkammern 1', 1''zur oberen Luftkammer 1 nur langsam möglich ist, beispielsweise in etwa 2,5 bis 3 Minuten. Dadurch soll erreicht werden, daß der Fahrer beim Aufrichten durch Muskel- anspannung und Durchdrücken seiner Wirbelsäule die Luft aus der oberen Luftkammer 1 schnell in die unteren Luftkammern 1', 1'' drückt, wodurch die unteren Luftkammern 1', 1''die eingenommene gewünschte Position so lange beibehalten, bis der Fahrer die

Muskeln wieder entspannt hat. Nach dem Zurückströmen der Luft, also nach 2,5 bis 3 Minuten, sinkt dann die Wirbelsäule wieder in die ursprüngliche Position (13) von Figur 6 zurück und es kann eine erneute Muskelanspannung und Luftübertragung von oben nach unten erfolgen. Der Sinn liegt darin, daß der Fahrer an sich nicht zu lange in einer Position verharren soll. Wann immer er daran denkt oder das Bedürfnis bekommt, kann er den Vorgang durch Anspannen und Entspannen der Rückenmuskeln wiederholen.

Figur 7 zeigt ferner noch eine weitere Leitung 6'', die die beiden unteren Luftkammern 1'und 1''miteinander verbindetf wobei ein Ventil 4 die Strömung zwischen diesen beiden Kammern reguliert. Wenn das Ventil 4 geschlossen ist, wird der Fahrer in Kurven wie in einem Schalensitz gehalten.

Es wird darauf hingewiesen, daß auch das fünfte Ausführungsbei- spiel Luftkammern 1,1', 1''aufweisen kann, die mit offenpori- gem Schaumstoff 15 gefüllt sind, um ein Aufpumpen von Hand weit- gehend überflüssig zu machen. In dem Fall wären die Ballpumpe 7 und das Ablaßventil 16 überflüssig und es könnte der Lufteinlaß zu den Luftkammern wie bei dem vierten Ausführungsbeispiel nach Figur 5 über ein Rückschlagventil 14 erfolgen.

Die Figuren 8 bis 10 zeigen ein sechstes Ausführungsbeispiel als Matratze, die zweckmäßigerweise zum Lagern von immobilen Men- schen wie Patienten gedacht ist. Bei dieser Ausführungsform sind die einzelnen Luftkammern 1 wiederum wie bei den vorherigen Ausführungsbeispielen durch Leitungen 6 untereinander verbunden.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind fünf Paare von gleichgroßen Luftkammern 1 vorgesehen, die jeweils symmetrisch zu einer Längsmittellinie angeordnet sind. Auch in Querrichtung sind die Luftkammern jeweils durch Leitungen 6 miteinander ver- bunden, so daß eine gesamte Längsseite eine Luftströmung zwischen allen fünf Kammern dieser Seite zuläßt. Die Verbindung der beiden Seiten wird durch weitere Leitungen 6'ermöglicht. In

allen Leitungen 6,6'sind Magnetventile angeordnet, die über eine Fernbedienung gesteuert werden können.

Figur 10 zeigt außerdem noch Drucksensoren 21, die anzeigen, wenn der Körper den Matratzenboden berührt, um dann ein Aufpum- pen der Luftkammern 1 auszulösen.

Es wird darauf hingewiesen, daß die Leitungen 6 nicht wie in den Figuren dargestellt extern zum Kissen angeordnet sein müssen ; sie können auch intern angeordnet sein, sofern nur sicherge- stellt wird, daß die Ventile 4 von außen reguliert werden kön- nen. Zu diesem Zweck ist es möglich, die Ventile 4 entweder in einer Seitennaht anzuordnen oder nahe unter der Kissenoberfläche anzuordnen, wenn es die dünne Haut des Kissens erlaubt, die Ventile von außen zu ertasten und zu verstellen.

Es wird ferner darauf hingewiesen, daß die Ventile 4 Absperr- ventile, Regulierventile oder Drosselventile sein können, um den Druck in den verschiedenen Luftkammern einzustellen.