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Die Erfindung betrifft eine Luftdurchlässige Matratze mit hohem Liegekomfort und geringem Gewicht, mit zumindest einem luftgefüllten Druckkissen, vorzugsweise verwendet als Schlafmatratze, deren Grundaufbau eine besonders gute Luftzirkulation und damit einen Abtransport von abgesonderter Feuchtigkeit des darauf Liegenden zulässt.
Es sind vielfach Anstrengungen unternommen worden, den Komfort von Schlafmatratzen zu erhöhen und neuen Anforderungen gerecht zu werden.
So weisen beispielsweise herkömmliche 'Taschenfedermatratzen" ein Höchstmass an Luftdurchlässigkeit, und damit die Fähigkeit, vom menschlichen Körper während der Schlaffase abgegebene Feuchtigkeit vom Körper weg durch die Matratze zu transportieren, auf, sodass selbst bei erhöhter Transpiration aufgrund höherer Umgebungstemperaturen, die im Kontakt mit dem menschlichen Körper befindliche Matratzenoberfläche trocken erscheint. Als gravierender Nachteil wird bei Taschenfedermatratzen die Tatsache angesehen, dass die Federelemente grundsätzlich aus Metalldraht aufgebaut sind. Zeitgemässe Anforderungen zielen jedoch auf eine metallfreie Matratzenausführung.
Ein weiterer Nachteil liegt in der Tatsache, dass die Federkennlinie und damit die Federungseigenschaften der Matratze nachträglich nicht mehr verändert werden können und deshalb derartig ausgeführte Schlafmatratzen auf die individuellen Bedürfnissen des Schlafenden nicht angepasst werden können. Für die unterschiedlichen Gewichte der Personen stehen Matratzen mit unterschiedlichen Federkennlinien (Matratzenhärte) zur Auswahl.
Den neuen Anforderungen tritt die Industrie mit neuen Ausführungsvarianten entgegen, die jedoch immer nur einzelne Anforderungen abdecken, nicht jedoch alle wesentlichen Anforderungen erfüllen können.
Eine Massnahme zur Erhöhung des Liegekomforts und zur Berücksichtigung unterschiedlicher Härtezonen wurde versucht mit einem System von Schraubenfedern aus Glasfasermaterial, die in röhrenartigen Ausnehmungen eingefügt, quer zur Körperachse ausgerichtet, und in etwa in der Mitte der Matratzendicke angeordnet sind und annähernd die gesamte Breite der Matratze einnehmen, zu erreichen. Das Matratzengrundmaterial besteht aus Schaumstoff und der Durchmesser der röhrenartigen Ausnehmungen beträgt ca. 1/3 bis 1/2 der Matratzendicke. Bei dieser als "Aurora-System" bekannten Ausführungsvariante steht als gravierender Nachteil die Tatsache, dass aufgrund der geschlossenen Schaumkernstruktur, die keine ausreichende Luftzirkulation in Dickenrichtung der Matratze erlaubt, der Abtransport von abgesonderter Feuchtigkeit des Liegenden unzureichend ist.
Weiters ist bei dieser Ausführungsvariante der Federungskomfort nachträglich nicht mehr veränderbar.
Weitere Ausführungsvarianten ersetzen metallische Federn durch ein System von Luftkammern. Bei derartigen Systemen sind mehrere Luftkammern vorgesehen, die den unterschiedlichen Matratzenbereichen zugeordnet sind und damit unterschiedliche Härtezonen erreicht werden können. Dazu zählen u. a. das 3-Zonen Luftbett der EP 0 992 206 A1 und ein LuftbettRahmendesign der EP 1 093 739 A1, für ein als "airbed" bezeichnetes Matratzensystem, welches zusätzlich mit elektrischen und elektronischen Komponenten zur Luftdrucküberwachung und-Anzeige sowie zur Luftdruckerzeugung mittels elektrischer Luftpumpe ausgerüstet ist.
Weitere Ausführungsvarianten mit 6 Luft-Kammern oder mit 10 Luft-Kammern, wie z. B. das als "air touch" bezeichnete Matratzensystem, runden diese Matratzensysteme ab. Nachteilig ist bei allen diesen Systemen der grundsätzliche Matratzenaufbau, der dadurch gekennzeichnet ist, dass diese Luftkammern in Summe nahezu den gesamten Liegebereich einnehmen, und damit eine Luftzirkulation sowie ein Abtransport von abgesonderter Körperfeuchtigkeit des Liegenden durch die Matratze nicht möglich ist. Ein weiterer Nachteil betrifft den Einsatz von metallischen Komponenten, Elektronik, elektrisch betriebenen Luftpumpen und Anzeigegeräten.
Die US 6,487.739 B1 offenbart eine mehrschichtige Matratze ohne Schaumkern, welche eine Luftpolsterschicht mit einer Vielzahl sogenannter "air cells" aufweist. Die Luftzirkulation bei
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dieser Matratze wird mit einer speziellen Luftpumpe erzeugt. Die Luftzirkulation erfolgt dabei über freie Zwischenräume zwischen den tragenden Luftkammern, wobei allerdings Durchgangsöffnungen für die Abfuhr von Körperfeuchtigkeit von der Oberseite zur Unterseite fehlen, da diese durch darunter liegende luftdichte Schichten blockiert sind.
Aus der EP 0 453 363 A1 ist eine Matratze mit Federelementen und Luftkammerelementen bekannt, welche sich jeweils über eine Matratzenhälfte im Mittelbereich einer Doppelbettmatratze erstrecken. Mit Hilfe der beiden Luftkammerelemente können die beiden Liegeseiten auf unterschiedlichen Fülldruck gebracht werden und somit der Liegekomfort individuell angepasst werden. Die Matratze weist ebenfalls keinen Schaumstoffkern auf und auch keine Durchgangs- öffnungen.
Aus der CH 687 806 A5 ist es bekannt, in einer Matratze liegeflächenseitig eine Vielzahl einzelner Kammern als Trägerzellen auszubilden und bodenseitig mindestens eine Ausgleichskammer vorzusehen. Die Trägerzellen sind mit einem gasförmigen Medium befüllbar und kommunizieren mit der Ausgleichskammer über Durchlassöffnungen Es fehlen allerdings Massnahmen um die vom Körper abgegebene Feuchtigkeit in eine Richtung normal zur Matratzenoberfläche abzuführen.
Weiters ist aus der US 5,907. 878 A ist eine Matratze bekannt, welche aus einer Vielzahl von Luftfederelementen besteht, die mittels einer luftdichten Trägerschicht verbunden sind. Ein Nachteil besteht darin, dass die luftdichte Trägerschicht eine Luftdurchlässigkeit quer durch die Matratze verhindern. Des weiteren fehlt ein Schaumstoffkern, welcher selbst dann eine Trageund Stützfunktion ausübt, wenn der Druck in den Druckkissen nachlässt.
Eine weitere bekannte Ausführungsvariante einer Matratze mit Luftkammern besteht aus einer einzigen Luftkammer, deren Befüllung mit einer speziellen manuell betätigten Luftpumpe erreicht wird, die in die Matratzenumrandung integriert ist, und bei Belastung infolge Verlagerung des Körpergewichtes betätigt wird. Der in der Luftkammer aufgebaute Luftdruck kann mittels eines stufenlos einstellbaren Ventils verändert werden. Diese Ausführungsvariante kommt ohne elektronische Komponenten und ohne metallische Bauteile aus, weist jedoch den bekannten Nachteil verhinderter Luftzirkulation und somit einen verhinderten Abtransport von abgegebener Körperfeuchtigkeit auf.
Weiters sind Schaumkernmatratzen bekannt, wo durch eine Kombination unterschiedlicher Schnittmuster und Schaumstoffvarianten mit unterschiedlichen Härtegraden versucht wird, in den einzelnen Liegebereichen unterschiedliche Druckwiderstände, zu erreichen. Bei aller Phantasie in der Schnittführung und Schaumstoffauswahl ist eine ausreichende Luftzirkulation und damit ein Abtransport von abgesonderter Körperfeuchtigkeit bei geschlossenen Schaumkernmatratzen nur sehr eingeschränkt möglich und der Liegekomfort und das Federungsverhalten sind nicht veränderbar.
Aufgabe der gegenständlichen Erfindung ist es, eine Matratze zu schaffen, die ein Höchstmass an Liegekomfort ermöglicht, eine auf die Körperzonen abgestimmte Druckhärte zulässt, deren Druckhärte individuell auf die Bedürfnisse der darauf liegenden Person angepasst werden kann, selbst dann, wenn die Bedürfnisse individuellen Schwankungen oder Veränderungen unterworfen sind wie z. B. im Falle längerer Bettlägerigkeit nach Krankheit oder Unfall, ein besonders hohes Mass an Luftzirkulation zulässt und damit die Fähigkeit, abgesonderte Körperfeuchtigkeit des Liegenden durch die Dicke der Matratze abzutransportieren, die weiters ein geringes Gewicht aufweist und die völlig frei von metallischen und elektronischen Bauteilen ausgeführt ist.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Matratze aus einer Kombination aus Schaumstoffkern und luftgefülltem bzw. luftgefüllten Druckkissen besteht, welche entweder in Öffnungen des Schaumstoffkerns angeordnet sind oder diesen umhüllen, sowie dass zum Abtransport von Feuchtigkeit Durchgangsöffnungen im Schaumstoffkern und/oder in den
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Druckkissen vorgesehen sind.
Insbesondere ist eine obere Auflageschicht aus einem besonders luftdurchlässigem Material vorgesehen, die auf dem Schaumstoffkern und/oder den Druckkissen aufliegt, und den Abtransport von ausgeschiedener Körperfeuchtigkeit vom Körper weg unterstützt, wobei in vorteilhafter Weise der Schaumstoffkern und/oder die Druckkissen auf einer unteren Auflageschicht aus luftdurchlässigem Material aufliegen. Der Liegekomfort kann mittels spezieller Druckkissen, die als Hohlzylinder oder als Vollzylinder aufgebaut sind, erreicht werden.
Gemäss einer Variante der Erfindung weist die Matratze einen Schaumkern auf, der mit einer Vielzahl von Durchgangsöffnungen versehen ist, die die Dicke der Matratze durchdringen, wobei diese Durchgangsöffnungen mit Druckkissen ausgefüllt sind, die wiederum als Hohlkörper ausgeführt sind und mittels Querverbindungen miteinender derart verbunden sind, dass Luft ungehindert in diesem System von Luftkammern ausgetauscht werden kann. Diese Druckkissen sind in Zonen zusammengefasst, wobei individuelle Druckwiderstände je Zone vorwählbar sind (vorzugsweise 3 bis 5 Zonen), sodass unterschiedliche, den Körperzonen angepasste Drücke aufgebaut werden können.
Für jede der Zonen ist ein spezielles Luftventil vorgesehen, mit dessen Hilfe der Druck in den Luftkammern individuell begrenzt werden kann. Integriert ist eine spezielle Vorrichtung, die als Luftpumpe ausgebildet ist, mit deren Hilfe Druckverluste durch entweichende Luft ausgeglichen werden können und eine Druckerhöhung im System vorgenommen werden kann. Ein Überdruckventil verhindert ein Bersten der Luftkammern bei unbeabsichtigter Überlastung des Systems.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist die gesamte Oberfläche des Schaumstoffgrundkörpers inklusive der Oberfläche der Durchgangsöffnungen mit einer Schicht aus luftundurchlässigem Material überzogen. Auf diese Weise wird eine besonders grosse Luftkammer gebildet, die mit Schaumstoffmaterial ausgefüllt ist. Unter Belastung werden die Luftkammer und das Schaumstoffmaterial zusammengedrückt, das Volumen in der Luftkammer wird reduziert und ein höheres Druckniveau wird aufgebaut. Nach einer Entlastung nimmt das Schaumstoffmaterial wieder seine ursprüngliche Form ein, wobei das Volumen in der Luftkammer wieder vergrö- #ert und der erhöhte Druck abgebaut wird.
Entwichene Luft kann automatisch nachgefüllt (angesaugt) werden, mittels eines speziellen Ventils, ausgeführt als Rückschlagventil, wenn die Luftkammer das maximale Volumen wieder einnimmt und dabei im Inneren ein Unterdruck infolge eines vorangegangenen Luftverlustes erzeugt wird und Umgebungsluft mit einem höheren Druckniveau durch das Ventil in das Innere strömt, bis ein annäherndes Druckgleichgewicht eintritt.
Die Matratzenoberseite ist mit einer Auflageschicht aus einem besonders gut Feuchtigkeit transportierenden und antibakteriellen Material versehen, die Matratzenunterseite besteht aus einer besonders luftdurchlässigen Schicht. Seitlich sind Seitenelemente aus einem Schaummaterial mit höherer Druckhärte vorgesehen, damit sich Personen bei Bedarf seitlich besser abstützen können.
Bedingt durch die durchgehenden Öffnungen im Matratzenkörper sind eine ungehinderte Luftzirkulation und ein Transport von abgeschiedener Körperfeuchtigkeit, selbst bei verstärkter Transpiration infolge erhöhter Umgebungstemperaturen, durch die Matratze hindurch möglich.
Für den Liegekomfort sind neben der Fähigkeit der ungehinderten Luftzirkulation in der Matratze das Druckverhalten und die individuelle Druckverteilung wesentlich.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich aufgrund der durchgängigen Querbohrungen in der Reduzierung des Materialanteils und damit verbunden mit einer Gewichtsreduzierung.
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Die Erfindung wird anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben.
Es zeigen Fig. 1 die erfindungsgemässe Matratze schematisch in einer Draufsicht, Fig. 1a dieselbe Matratze in einer Seitenansicht von der Längsseite, Fig. 1b dieselbe Matratze in einer Seitenansicht von der Schmalseite (Fuss- bzw. Kopfende) und Fig. 1c in einer Schrägansicht.
Weiters zeigen Fig. 2 eine erfindungsgemässe Ausführungsvariante einer Matratze mit röhrenförmigen Luftkammern, wobei zur besseren Darstellung die obere Auflageschicht (3) abgenommen wurde, Fig. 2a eine Schnittdarstellung der Matratze gemäss Ausführungsvariante nach Fig. 2 entlang der Schnittlinie I-I und Fig. 3 eine Schrägansicht in Explosionsdarstellung.
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsvariante eines Druckkissens/einer Luftkammer (5), ausgeführt als röhrenartiger Hohlkörper in Schrägansicht, Fig. 4a zeigt dieselbe Ausführungsvariante in Draufsicht und Fig. 4b in Ansicht.
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsvariante eines Druckkissens/einer Luftkammer (5), ausgeführt als Vollzylinder in Schrägansicht, Fig. 5a zeigt dieselbe Ausführungsvariante in Draufsicht und Fig. 5b in Ansicht. Bei dieser Ausführungsvariante ist eine Luftzirkulation nur durch zusätzliche Öffnungen ausserhalb des Druckkissens/der Luftkammer möglich.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsvariante eines Druckkissens/einer Luftkammer (5) mit einer Öffnung für die Luftzirkulation, aufgebaut aus mehreren übereinander angeordneten, miteinander verbundenen Segmenten (vorzugsweise Torus artige Hohlkörper), die innere Verbindungsöffnungen für einen Druckausgleich aufweisen, in Ansicht, Fig. 6a zeigt dieselbe Ausführungsvariante im Schnitt entlang der Schnittlinie 11-11 gem. Fig. 6 und Fig. 6b zeigt ein Detail X des Druckkörpers gem. Fig. 6a.
Fig. 7 zeigt Druckkissen/Luftkammern gem. Fig. 4 mit Verbindungselementen in Reihe, vorzugsweise ausgebildet als röhrenartige Verbindungen zwischen den einzelnen Druckkissen/Luftkammern, die zu jeweils einer Zone zusammengefasst werden und ein einheitliches Druckniveau aufweisen, in Schrägansicht, Fig. 7a zeigt dieselben Druckkissen/Luftkammern in Draufsicht und Fig. 7b in Ansicht.
Fig. 8 zeigt Druckkissen/Luftkammern gem. Fig. 4 mit kreuzweise Verbindungselementen, vorzugsweise ausgebildet als röhrenartige Verbindungen zwischen den einzelnen Druckkissen/Luftkammern, die zu jeweils einer Zone zusammengefasst werden und ein einheitliches Druckniveau aufweisen, in Schrägansicht, Fig. 8a zeigt dieselben Druckkissen/Luftkammern in Draufsicht.
Fig. 9 zeigt Druckkissen/Luftkammern gem. Fig. 5 mit Verbindungselementen in Reihe, vorzugsweise ausgebildet als röhrenartige Verbindungen zwischen den einzelnen Druckkissen/Luftkammern, die zu jeweils einer Zone zusammengefasst werden und ein einheitliches Druckniveau aufweisen, in Schrägansicht, Fig. 9a zeigt dieselben Druckkissen/Luftkammern in Draufsicht und Fig. 9b in Ansicht.
Fig. 10 zeigt eine Ausführungsvariante eines Matratzenkerns mit Durchgangsöffnungen für die Aufnahme der Druckkissen/Luftkammern und zusätzlichen Durchgangsöffnungen für eine ausreichende Luftzirkulation in Draufsicht.
Fig. 11 zeigt eine bevorzugte Ausführungsvariante eines Matratzenkerns, aufgebaut aus zwei Lagen Schaumstoff mit unterschiedlichen Härtegraden, mit durchgehenden Öffnungen zur Aufnahme von Druckkissen/Luftkammern, in Draufsicht und Fig. 11a zeigt eine Schnittdarstellung des Matratzenkerns entlang der Schnittlinie 111-111 gem. Fig. 11.
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Fig. 12 zeigt eine Ausführungsvariante einer erfindungsgemässen Matratze, ausgerichtet auf einen optimalen Liegekomfort, in Schrägansicht. Diese Ausführungsvariante ist mit zusätzlichen Einrichtungen versehen, die eine individuelle Regulierung des Liegekomforts erlaubt. Dazu sind Druckregeleinrichtungen vorgesehen, die individuelle Druckniveaus in den zu jeweils einer Zone zusammengefassten Druckkissen/Luftkammern ermöglichen.
Es sind mindestens 1 Zone, vorzugsweise jedoch 3 Zonen, den Körperbereichen Kopf/Nacken/Schulter (mittlerer Druckwiderstand), Rumpf (hoher Druckwiderstand) und Schenkel/Fuss (mittlerer Druckwiderstand) bzw.
5 Zonen, den Körperbereichen Kopf/Nacken (mittlerer Druckwiderstand), Schulter (niedriger Druckwiderstand), Rumpf (hoher Druckwiderstand), Schenkel (niedriger Druckwiderstand) und Fuss (mittlerer Druckwiderstand) vorgesehen.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante einer erfindungsgemässen Matratze zeigt Fig. 13 in Draufsicht und Fig. 13a im Schnitt entlang der Schnittlinie IV-IV gem. Fig. 13. Bei dieser Ausführungsvariante ist die gesamte Matratzenoberfläche inklusive der Oberfläche der durchgehenden Öffnungen mit einer luftundurchlässigen Schichte überzogen. Eine günstige Beeinflussung des Federungsverhaltens ist durch zusätzliche zylindrische Einschubkörper (5b), die aus besonders grossporigem Schaumstoffmaterial bestehen und die Durchgangsöffnungen (6) weitestgehend ausfüllen, gegeben und in Fig. 13b dargestellt. Eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie V-V dieser Ausführungsvariante ist in Fig. 13c dargestellt.
Fig. 14 zeigt die bevorzugte Ausführungsvariante einer Doppelmatratze in Schrägansicht.
Die Matratze gemäss Ausführungsvariante nach Fig. 1 bis 3 und 10 bis 13 weist eine Länge L (1a), eine Breite B (1b) und eine Gesamthöhe H (1c) auf und die Matratze gemäss Fig. 14 (Doppelmatratze) weist eine Gesamtbreite 2xB (1b) auf. Grundsätzlich sind die Matratzen aus einem Kern (1) aus Schaumstoffmaterial, den Seitenteilen (2a, 2b) aus Schaumstoffmaterial mit höherer Druckhärte, einer oberen Auflageschicht (3) aus besonders luftdurchlässigem und hydrophobem Material, bevorzugt mit antibakteriellen Eigenschaften, und einer unteren Auflageschicht (4) aus luftdurchlässigem Material aufgebaut. Mittels einer Vielzahl von Durchgangsöffnungen (6), welche die Höhe des Kerns (1) der Matratze durchdringen, wird eine hohe Luftzirkulation ermöglicht, mit der ein Transport von abgesonderter Körperfeuchtigkeit durch die Matratze hindurch erfolgt.
Die bevorzugte Transportrichtung (6a) von Körperfeuchtigkeit ist vom Körper weg nach unten, durch die Matratze hindurch, gerichtet. Zur Erhöhung des Liegekomforts wird neben der Luftzirkulation der Druckwiderstand, den die Matratze auf den darauf Liegenden ausübt, durch geeignete Massnahmen beeinflusst. Die gesamte Matratze ist mit einem hier nicht näher dargestellten Überzug versehen, ausgeführt aus vorzugsweise antibakteriellem Textilmaterial, der u. a. der Matratze den erforderlichen Zusammenhalt verleiht.
In einer ersten Ausführungsvariante gemäss Fig. 1 bis 3 sind zur Erzielung eines hohen Liegekomforts röhrenartige Druckkissen/Luftkammern (5) vorgesehen, die in Durchgangsöffnungen (1d) im Matratzenkern (1) eingefügt sind, und eine freie Durchgangsöffnung (6) aufweisen, damit eine ausreichende Luftzirkulation und damit ein Abtransport von abgesonderter Körperfeuchtigkeit des Liegenden stattfinden kann. Die Höhe des Druckkissens/der Luftkammer entspricht der Höhe des Matratzenkerns, vorzugsweise in einem Bereich von 100 bis 250 mm, und der Aussendurchmesser der Druckkissen/Luftkammern entspricht dem Durchmesser der Öffnungen (1d), vorzugsweise in einem Bereich von 30 bis 100 mm. Wesentlich zur Erreichung eines hohen Liegekomforts ist weiters die Möglichkeit, den einzelnen Körperbereichen unterschiedliche Druckwiderstände entgegenzusetzen.
Dies wird dadurch erreicht, dass die einzelnen Druckkissen/Luftkammern (5) in Zonen zusammengefasst sind und jeder Zone eine individuelle Druckhärte zugewiesen werden kann. Bevorzugt sind bei der Ausführungsvariante mit drei Zonen der Zone A (9), dies entspricht dem Kopf-, Nacken- und Schulterbereich, eine geringere Druckhärte zuzuordnen, der Zone B (10), dies entspricht dem schwereren Rumpfbereich, eine höhere Druckhärte zuzuordnen und der Zone C (11), dies entspricht dem Schenkel- und Fussbereich, wiederum eine niedrigere Druckhärte zuzuordnen bzw.
bei der Variante mit fünf Zonen und drei Druckniveaus der Zone A1, dies entspricht dem Kopf- und Nackenbereich, eine
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mittlere Druckhärte, der Zone C1, dies entspricht dem Nackenbereich, eine niedrige Druckhärte, der Zone B, dies entspricht dem Rumpfbereich, eine hohe Druckhärte, der Zone C2, dies entspricht dem Schenkelbereich, eine niedrige Druckhärte und der Zone A2, dies entspricht dem Fussbereich, eine mittlere Druckhärte zuzuordnen. Unterschiedliche Druckhärten/Druckwiderstände können auf unterschiedliche Weise erreicht werden. Bei annähernd gleichen Druckverhältnissen in den Druckkissen/Luftkammern (5) bewirken unterschiedliche Abstände der Druckkammern/Luftkissen von einander einen unterschiedlichen Druckwiderstand auf den darauf Liegenden.
Ein vergleichbares Ergebnis lässt sich auch erzielen, wenn den Druckkissen/Luftkammern (5) zonenweise unterschiedliche Drücke zugeordnet werden. Eine weitere Möglichkeit besteht in der Kombination der beiden erstgenannten Varianten.
Eine Luftzirkulation ist durch ein röhrenartig aufgebautes Druckkissen (5) gemäss Fig. 4 bis Fig. 4b und Fig. 6 bis Fig. 6b möglich. Bei der Ausführungsvariante nach Fig. 4 ist das Druckkissen (5) aus luftundurchlässigem Folienmaterial aufgebaut und besteht aus einem äusseren Zylinder und einem inneren Zylinder (6) und einem oberen und unteren Abschlusselement. Auf diese Weise wird, nachdem Luft mit einem, über dem atmosphärischem Luftdruck liegenden Druckniveau in die Kammer gefüllt wird, ein "röhrenartiges" Druckkissen gebildet. Eine Luftzirkulation (6a) ist durch die innere Öffnung (6) ungehindert möglich. Die Höhe des Druckkissens entspricht der Höhe des Matratzenkerns (1) und der Aussendurchmesser entspricht dem Durchmesser der Öffnungen (1d) im Matratzenkern.
Bei der Ausführungsvariante nach Fig. 6 bis Fig. 6b ist das Druckkissen (5) aus mehreren, vorzugsweise aus zwei bis sechs Segmenten (5a) aufgebaut, die übereinander liegend angeordnet sind, wobei mittels innerer Verbindungsöffnungen (5b) ein Druckausgleich erfolgt. Insgesamt wird ein druckdichtes Druckkissen gebildet, wobei die innen liegenden Öffnungen (5b) einen Lufttransport (5c) von einer Einzelkammer zur anderen erlauben und damit einen Druckausgleich im Druckkissen (5) ermöglichen. Der Aussendruchmesser D (5d) entspricht dem Durchmesser der Öffnungen (1d) im Matratzenkern (1). Für die Luftzirkulation (6a) ist die innere Öffnung (6) vorgesehen.
Bei einer weiteren Ausführungsvariante eines Druckkissens gem. Fig. 5 bis Fig. 5b sind zusätzliche Öffnungen (6) im Schaumstoffkern (1) gem. Fig. 10 ausserhalb der Druckkissen (5) vorgesehen, die die Luftdurchlässigkeit erhöhen. Bei dieser Ausführungsvariante sind die Druckkissen (5) als Vollzylinder ausgebildet. Durchmesser und Höhe entsprechen den Ausführungsvarianten nach Fig. 4 und Fig. 6.
Grundsätzlich sind mehrere Druckkissen (5) zu einer Zone (z. B. 9, 10, 11 in Fig. 3) zusammengefasst, wobei die Matratzenliegefläche in insgesamt eine einzige Zone oder mehrere Zonen gem. Fig. 3, vorzugsweise 3 bis 5, unterteilt sein können. Innerhalb einer Zone weisen die Druckkissen/Luftkammern ein einheitliches Druckniveau auf. Dies wird dadurch erreicht, dass die einzelnen Druckkissen/Luftkammern (5) gem. Fig. 7 bis Fig. 9b mittels spezieller Verbindungselemente (7, 8) linear oder kreuzweise miteinander derart verbunden sind, dass ein Lufttransport von einem Druckkissen/einer Luftkammer (5) zur nächsten ungehindert möglich ist und damit ein Druckausgleich innerhalb der zu einer Zone (9, 10, 11) zusammengefassten Druckkissen/Luftkammern (5) erreicht wird.
Diese Verbindungselemente (7, 8) sind vorzugsweise auf der Matratzenunterseite, also der von der Liegefläche (3) abgewandten Seite, angeordnet.
Der Kern (1) der Matratze kann aus einer Schicht bestehen ist jedoch in einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante mehrteilig, vorzugsweise zweiteilig, ausgeführt. Gemäss Ausführungsvariante nach Fig. 11 und Fig. 11abesteht der Matratzenkern aus zwei Lagen Schaumstoffmaterials (1', 1") mit unterschiedlichem Härtegraden, wobei die untere Lage (1") vorzugsweise aus einem Schaumstoffmaterial höherer Härte besteht. Damit lassen sich die Federungseigenschaften und der Liegekomfort weiter positiv beeinflussen.
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Eine weitere, besonders bevorzugte Ausführungsvariante einer kombinierten SchaumstoffDruckkissenmatratze ist aus insgesamt einem einzigen bzw. aus je Zone einem Druckkissen/Luftkammer (5) aufgebaut. Bei dieser Ausführungsvariante gem. Fig. 13 und Fig. 13a besteht der Matratzenaufbau aus dem Matratzenkern (1) aus Schaumstoffmaterial, der mit einer Vielzahl von Öffnungen (6) für die Luftzirkulation (6a) versehen ist. Dabei ist der Schaumstoffkern (1) mit den Wänden der Durchgangsöffnungen (6) insgesamt von einer luftdichten Schicht (5a), z. B. einem Folienmaterial, überzogen.
Der Matratzenkern hat hier zwei Aufgaben zu erfüllen und zwar zum einen den Gesamtdruckwiderstand der Matratze zu unterstützen und zum anderen die Deformation der Matratze nach einer Druckbelastung wieder auszugleichen und gleichzeitig den luftdichten Überzug wieder in seine ursprüngliche Form zu bringen und dabei das Volumen zu vergrössern. Unter Druckbelastung wird das Volumen des luftdichten Überzuges, welches ein Druckkissen/eine Luftkammer (5) bildet, verringert und der Innendruck dabei erhöht.
Um zu verhindern, dass unter Druckbelastung die Innenwandung (5) der Durchgangs- öffnungen (6) ausbeult, und dabei ein undefinierter, niedrigerer Druckzustand eintreten würde, sind für eine abgewandelte Ausführungsvariante besonders luftdurchlässige Schaumstoffzylinder (5b) vorgesehen, die in die Durchgangsöffnung (6) eingeschoben werden und einen Grossteil des Volumens der Durchgangsöffnung (6) ausfüllen. Dabei ist ein spezielles Ventil, ausgeführt als regelbares Rückschlagventil, vorgesehen, um Leckverluste auszugleichen, wenn nach einer Entlastung der Matratze, das Schaumstoffmaterial den Matratzenkörper wieder in seine ursprüngliche Form expandiert und im Inneren dabei ein Unterdruck entsteht.
Eine Unterteilung der Liegefläche in Einzelzonen bzw. eine zonenweise Abstimmung des Druckwiderstandes ist mittels individueller Abstände und Grössenordnung der Durchgangsöffnungen vorgesehen.
Zur Erhöhung des Liegekomforts ist vorgesehen, die Liegefläche in mehrere Zonen zu gliedern, vorzugsweise in drei Zonen, die den Körperbereichen zugeordnet werden können, und unterschiedliche Druckwiderstände einzustellen. Dabei werden mehrere Druckkissen (5) zu einer Zone zusammengefasst, wobei der Druck in dieser Zone mittels eines regelbaren Ventils stufenlos einstellbar ist. Dazu sind spezielle, metallfreie Druckregelventile vorgesehen, die stufenlos reguliert werden können, und seitlich oder am Fussende der Matratze angeordnet sind. Mit diesem Druckregelventil wird ein Systemdruck voreingestellt, der unter Belastung dem maximalen Druckwiderstand entspricht.
Erfindungsgemäss ist die Liegefläche in mehrere Zonen, vorzugsweise drei oder fünf Zonen (9, 10, 11),unterteilt ist, wobei die Druckkissen (5) je Zone mit Hilfe von Verbindungselementen (7, 8) miteinander verbunden und je einem Regelventil zugeordnet sind. In Fig. 12 ist eine Matratze mit einer Unterteilung in drei Zonen dargestellt. Den drei Zonen ist jeweils ein Druckregelventil zugeordnet. In Fig. 12a ist eine Ausführungsvariante mit fünf Zonen und drei Druckregeleinrichtungen dargestellt.
Das System aus Druckkissen (5) ist mit einer aus elastischen Elementen und Ventilen aufgebauten Luftpumpe (12) verbunden, welche unterhalb der Matratze angeordnet, in die untere Auflageschicht (4) der Matratze integriert oder im Schaumstoffkern (1) angeordnet sein kann, sodass ein Luftfördervorgang aufgrund einer Gewichtsverlagerung der liegenden Person ermöglicht wird. Leckverluste werden durch die integrierten Luftpumpe (12) derart ausgeglichen, dass diese unter Belastung, nach z. B. einer Gewichtsverlagerung des Liegenden, komprimiertes Luftvolumen aus dem Pumpenkörper mittels Luftleitungen (15) über das Druckregelventil (14a, 14b, 14c) in der Druckregeleinrichtung (13) in das Druckkissen/die Luftkammer (5) bis zum voreingestellten Maximaldruck einpresst. Ein Überdruckventil verhindert ein Bersten, z. B. infolge Überlastung, der Druckkissen/Luftkammern.
Doppelmatratzen gem. Fig. 14 sind grundsätzlich aus Einzelmatratzen (1) aufgebaut und mittels spezieller Verbindungselemente (15a, 15b) verklebt, derart, dass eine grossflächige Klebeverbindung mit Scherbeanspruchung ermöglicht wird und nur eine kleine verbleibende Restfläche als Stumpfklebestelle (15c) verbleibt, die nur eine untergeordnete Festigkeitsanforderung zu erfüllen hat. Die Hauptbelastungskräfte während eines Transportes bzw. während einer normal
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üblichen Belastung werden von den Verbindungselementen unter Scherbelastung aufgenommen. Für Doppelmatratzen sind dieselben Ausführungsvarianten wie für Einzelmatratzen vorgesehen. Ein individueller Liegekomfort ist mittels der je Matratzenseite vorgesehenen Druckregelventile garantiert.
Patentansprüche : 1. Luftdurchlässige Matratze mit hohem Liegekomfort und geringem Gewicht, mit zumindest einem luftgefüllten Druckkissen (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Matratze aus einer
Kombination aus Schaumstoffkern (1) und luftgefülltem bzw. luftgefüllten Druckkissen (5) besteht, welche entweder in Öffnungen des Schaumstoffkerns (1) angeordnet sind oder diesen umhüllen, sowie dass zum Abtransport von Feuchtigkeit Durchgangsöffnungen (6) im Schaumstoffkern (1) und/oder in den Druckkissen (5) vorgesehen sind.