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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Polstervorrichtung.
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Eine Polstervorrichtung ist aus einer Hülle und einem in der Hülle befindlichen Füllmaterial ausgebildet. Das Füllmaterial kann aus Schaumstoffen ausgebildet sein. Diese Schaumstoffe können durch Aufschäumen von Kunststoffen hergestellt werden, oder durch Verkleben mittels eines Klebstoffs bzw. Verschweißen von aufgeschäumten Kunststoffpartikeln erzeugt werden. Beispielsweise existieren aus aufgeschäumtem Kunststoff eine Vielzahl verschiedener Kissen oder verschiedener Verpackungsmaterialien.
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Die
DE 20 2015 000 101 U1 , die
DE 202 19 962 U1 und die
AT 006 451 U1 offenbaren Kopfkissen mit einem elastischen Formkern bzw. Stützkern. Dabei ist der Formkern ein Schaumstoffblock, der aus Polyurethan ausgebildet sein kann.
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Die
DE 20 2007 009 725 U1 beschreibt ein Kopfkissen, das aus drei voneinander getrennten viskoelastischen Schichten aus Polyurethan ausgebildet ist, wobei jede Schicht in das Kopfkissen eingesetzt oder weggelassen werden kann, um die Dicke des Kopfkissens zu variieren.
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Aus der
DE 1 554 031 U1 geht ein Kissen mit einer Füllung aus losen Füllmaterial hervor. Das Füllmaterial ist aus festen, kaum elastischen, abgerundeten, vorzugsweise kugelförmigen und wasserabweisenden Füllpartikeln ausgebildet. Als zweckmäßig werden Füllpartikel aus expandiertem Formstoff vorgeschlagen, insbesondere aus expandiertem Polystyren. Die Füllpartikel ballen sich nicht zusammen, d. h. liegen jederzeit als einzelne Füllpartikel vor.
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Expandierbares bzw. expandiertes thermoplastisches Polyurethan (abgekürzt eTPU) ist ein elastischer Partikelschaum mit einem geringen Schüttgewicht, das bei rund 110 kg pro Kubikmeter liegt. Darüber hinaus zeichnet sich eTPU durch eine hohe Bruchdehnung, Zugfestigkeit, Abriebbeständigkeit, Temperaturbeständigkeit, sowie eine gute Chemikalienbeständigkeit und Isolierfähigkeit aus und ist wasserabweisend.
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Verschiedene Gegenstände können aus eTPU-Partikeln hergestellt werden, indem die vorgeschäumten Partikel unter Zufuhr von heißem Dampf in mehreren Schritten in einer Form aneinander gepresst und miteinander verschweißt werden. Alternativ können die eTPU-Partikel auch miteinander verklebt oder eingeschäumt werden, um Gegenstände herzustellen, wobei ein solches Vorgehen auch eine großflächige Verarbeitung erlaubt. Der Durchmesser eines eTPU-Partikels liegt oftmals zwischen 5 mm und 10 mm.
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Die
WO 94/20568 A1 offenbart Schaumstoffe, insbesondere Partikelschaumstoffe, auf der Basis von thermoplastischen Polyurethanen (abgekürzt TPU) sowie expandierbare, partikelförmige, thermoplastische Polyurethane, die insbesondere zur Herstellung von Schaumstoff-Formkörpern geeignet sind. Hierbei werden Granulatpartikel aus Polyurethan aufgeschäumt und zu Formteilen weiterverarbeitet. Zur Formteilherstellung werden die vorgeschäumten TPU-Partikel in eine beheizbare Form gegeben und soweit erhitzt, dass die Partikel miteinander verschweißt werden. Das Erhitzen erfolgt üblicherweise durch Beaufschlagen mit Wasserdampf. Bei der Herstellung der Schaumstoffe nach dem Extrusionsverfahren wird das TPU zusammen mit einem Treibmittel extrudiert.
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Die
WO 2010/010010 A1 beschreibt einen expandierbaren, treibmittelhaltigen thermoplastischen Polymer-Blend enthaltend thermoplastisches Polyurethan und Styrolpolymerisat, gegebenenfalls mindestens ein weiteres thermoplastisches Polymer, Verfahren zur Herstellung dieses thermoplastischen Polymer-Blends und Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen auf der Basis von thermoplastischen Polymer-Blends sowie die mit diesen Verfahren hergestellte Schaumstoffe. Um solche Schaumstoffe herzustellen, werden Partikel aus dem expandierbaren, treibmittelhaltigen thermoplastischen Polymer-Blend zu expandierten Partikeln aus Polymer-Blend verschäumt und es können aus den expandierten Partikeln aus Polymer-Blend Gegenstände hergestellt werden, beispielsweise indem man die Partikel in einer geschlossenen Form unter Wärmeeinwirkung miteinander verschweißt.
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Aus der
WO 2013/153153 A1 ist eine thermoplastische Formmasse zur Herstellung eines geschäumten Polymers mit geschlossener Außenhaut bekannt, wobei die thermoplastische Formmasse zusätzlich ein Treibmittel enthält. Dabei kann das Treibmittel Kohlendioxid oder Stickstoff oder Mischungen der beiden enthalten.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist die Weiterbildung einer Polstervorrichtung derart, dass sich die Polstervorrichtung der Form von zu polsternden Gegenständen variabel anpasst und diese Form temporär behält.
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Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Eine erfindungsgemäße Polstervorrichtung umfasst eine Hülle, die einen Füllraum begrenzt und ein Füllmaterial, das in dem Füllraum angeordnet ist und eine Vielzahl von Füllpartikeln aufweist. Dabei umfasst das Füllmaterial Füllpartikel, die aus expandiertem thermoplastischem Polyurethan ausgebildet sind.
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Unter Polstern wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein stoßgedämpftes Aufnehmen eines Gegenstands verstanden. Eine solche stoßgedämpfte Aufnahme kann in einer Verpackung stattfinden. Durch das Polstern sollen bei einem Transport Beschädigungen oder Verletzungen, z. B. durch Stöße oder durch Erschütterungen, vermieden werden. Dieses wird auch als Polsterschutz bezeichnet.
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Weiterhin bedeutet Polstern auch ein Lagern von einem oder mehreren Extremitäten eines Lebewesens, so dass z. B. Druckstellen minimiert werden können und/oder eine bequeme Sitz- oder Liegeposition eingenommen werden kann.
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Zu polsternde Gegenstände sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung somit neben Objekten auch Lebewesen und deren Extremitäten.
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Die eTPU-Partikel sind geschäumte Kunststoff-Partikel aus expandiertem thermoplastischem Polyurethan, die einen Schaumkern aus einem Material auf Basis von Polyurethan und eine hautförmige Hülle aus dem gleichen Material besitzen. Die hautförmige Hülle von solchen Partikeln aus expandiertem thermoplastischem Polyurethan besitzt eine hohe Adhäsionsfähigkeit zu weiteren solchen eTPU-Partikeln.
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Solche eTPU-Partikel sind in der
WO 94/20568 A1 beschrieben. Auf dieses Dokument wird diesbezüglich Bezug genommen.
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Partikel aus expandiertem thermoplastischen Polyurethan haben neben den bereits oben aufgezählten Eigenschaften, wie Elastizität, geringes Schüttgewicht, hohe Bruchdehnung, Zugfestigkeit, Abriebbeständigkeit, Temperaturbeständigkeit, gute Chemikalienbeständigkeit und Isolierfähigkeit sowie wasserabweisend zu sein, die Eigenschaft zu agglomerieren.
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Unter Agglomerieren wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Aneinanderhaften der eTPU-Partikel verstanden, die durch die oben erläuterte Adhäsionsfähigkeit zwischen den Kunststoffpartikeln bedingt ist. Dabei Haften die Oberflächen benachbarter eTPU-Partikel aneinander und bleiben dadurch in Position bzw. Halten die eingenommene Form.
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Das Agglomerieren ist ein reversibler Vorgang, d. h. die eTPU-Partikel können sich wieder voneinander lösen.
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Die Agglomeration der eTPU-Partikel kann durch eine mechanische Einwirkung einer vorbestimmten Gewichtskraft bzw. eines vorbestimmten Drucks erfolgen.
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Dabei kann die Agglomeration durch eine Temperaturerhöhung begünstigt werden, bspw. durch eine Erwärmung der eTPU-Partikel durch Körperwärme, da sich bei Erwärmung die Adhäsion der eTPU-Partikel verstärkt.
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Durch die Agglomeration können aus den vielen, relativ kleinen eTPU-Partikeln eines Schüttguts größere Volumenkörper gebildet werden, die beliebige Formen bzw. Konturen ausbilden können.
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Die eTPU-Partikel können derart ausgebildet sein, dass sie aus dem agglomerierten Zustand durch eine mechanische Einwirkung und/oder einer Temperaturverringerung in einen Ausgangszustand überführbar sind, in dem sie als voneinander gelöste Partikel vorliegen.
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Die Agglomeration der eTPU-Partikel kann somit reversibel ausgebildet sein, d. h. die Kunststoffpartikel lassen sich leicht wieder voneinander trennen, so dass die eTPU-Partikel wieder als Schüttgut vorliegen.
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Die mechanische Einwirkung, die die eTPU-Partikel in den Ausgangszustand überführt bzw. voneinander trennt, kann beispielsweise durch ein Aufschütteln der erfindungsgemäßen Polstervorrichtung erfolgen.
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Der Trennvorgang kann durch eine Verringerung der Temperatur der eTPU-Partikel unterstützt werden, was die Adhäsion der eTPU-Partikel verringert.
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Durch die Verwendung von eTPU-Partikeln als Füllmaterial ergibt sich auf Grund deren Elastizität bei der erfindungsgemäßen Polstervorrichtung der Vorteil, dass die Polstervorrichtung eine stoßgedämpfte und weitgehend erschütterungsfreie Lagerung und/oder einen stoßgedämpften und weitgehend erschütterungsfreien Transport zu polsternder Gegenstände ermöglicht.
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Die erfindungsgemäße Polstervorrichtung weist dabei zusätzlich den Vorteil auf, dass sie sich der Kontur des zu polsternden Gegenstands in etwa anpassen kann. Dieses wird durch die in einem Ausgangszustand einzeln vorliegenden eTPU-Partikel erreicht, die sich gegeneinander verschieben können. Dadurch wird die Gewichtskraft des zu polsternden Gegenstands auf eine größere Oberfläche als bei anderen, nicht anpassbaren Polstervorrichtungen verteilt und die Flächenbelastung des zu polsternden Gegenstands reduziert.
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Nach dem Anpassen der Polstervorrichtung an die Kontur kann durch die mechanische Einwirkung der aufgenommenen Gewichtskraft des zu polsternden Gegenstands und/oder einer externen Kraft die Agglomeration der eTPU-Partikel ausgelöst werden.
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Die Agglomeration kann durch zusätzlich ausgeübten Druck oder Unterdruck mittels eines Vakuums bei der Lagerung eines zu polsternden Gegenstands verstärkt werden. Auch Erschütterungen beim Transport können die Agglomeration begünstigen.
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Durch eine Temperaturerhöhung, bspw. durch die Körperwärme eines Lebewesens, durch Wärmestrahlung oder durch Warmluft, kann die Agglomeration verstärkt werden.
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Durch die Agglomeration der eTPU-Partikel kann die Polstervorrichtung die angenommene Kontur bewahren und somit den zu polsternden Gegenstand stützen und diesen in Position halten.
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Da die eTPU-Partikel wasserabweisend sind, nimmt die erfindungsgemäße Polstervorrichtung entstehenden Schweiß nur eingeschränkt auf. Dieses Verhalten dient der Hygiene, insbesondere bei Transport oder Lagerung von Lebewesen oder bei Sportaktivitäten.
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Die erfindungsgemäße Polstervorrichtung kann in Form verschiedener Produkte und zu verschiedenen Zwecken mit unterschiedlichen Geometrien ausgebildet sein.
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Die Polstervorrichtung kann bspw. als Verpackungsmaterial in Form eines Polsterschutzkissens zum Lagern und/oder zum Transportieren von zu polsternden Gegenständen ausgebildet sein. Durch die Verschiebung der Füllpartikel kann sich die Polstervorrichtung an die zu polsternden Gegenstände anpassen, wodurch die Gegenstände mit möglichst geringer Flächenbelastung aufgenommen werden. Mittels der elastischen Füllpartikel kann die Lagerung bzw. der Transport weitgehend erschütterungsfrei und stoßgedämpft erfolgen. Dadurch werden insbesondere Schäden an transportierten Gegenständen vermieden.
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Weiterhin kann die Polstervorrichtung zum Lagern bzw. zum Transport von Lebewesen ausgebildet sein, insbesondere von verletzten bzw. behinderten Menschen. Beispielsweise kann sie in Form einer Auflage bzw. einer Polsterung für eine Krankenbahre, für einen Wannen- oder Rettungsschlitten, für einen Akija bzw. Pulka, für eine Rettungsmulde, für einen Rollstuhl, für eine Cervical-Kopfstütze oder als eine Rettungsmatraze bzw. -auflage ausgebildet sein. Durch die elastischen Füllpartikel kann die Lagerung bzw. der Transport des Lebewesens bzw. des Menschen weitgehend erschütterungsfrei und stoßgedämpft erfolgen. Dadurch wird das Verletzungsrisiko vermindert und die Bequemlichkeit erhöht.
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Insbesondere bei einer Verwendung der erfindungsgemäßen Polstervorrichtung als Verpackungsmaterial oder beim Transport von Lebewesen ist es von Vorteil, dass der zu polsternde Gegenstand stabil in seiner Position bzw. Lage gehalten werden kann. Dadurch können Transportvorgänge möglichst schadenfrei bzw. verletzungsfrei und effizient bzw. schnell durchgeführt werden.
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Darüber hinaus kann die Polstervorrichtung zum Zweck des Lagerns eines Lebewesens bzw. dessen Extremitäten ausgebildet sein. Dabei umfasst die Polstervorrichtung Kopfkissen, Nackenkissen, Beinauflagen, Fußauflagen, Rückenpolster, Sitzsäcke, Sitzpolster bzw. Sitzkissen, Stützkissen, Krankenbettauflagen, Anti-Dekubituskissen und Extremitätenschienen, wie beispielsweise Bein-, Fuß-, Arm- und Handschienen. Bspw. kann sich eine erfindungsgemäße Polstervorrichtung als Schlafkissen an die Kopfform des Schlafenden anpassen. Diese Anpassung bei einem Schlafkissen kann die Atmung erleichtern, da die Halswirbelsäule gestützt wird.
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In Form eines Dekubituskissens kann durch die Anpassung des Füllmaterials an die Kontur des Extremität, die eine Dekubitus aufweist oder davor bewahrt werden soll, die Gewichtskraft der Extremität möglichst gut verteilt werden.
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Alternativ kann die Polstervorrichtung als Sitzkissen oder Liegekissen an Sportgeräten, bspw. an Ruderbooten, ausgebildet sein. Für Sitzkissen an Sportgeräten ergibt sich der Vorteil, dass auf den Körper des Nutzers eine Führung, insbesondere eine seitliche Führung, wirkt. Dadurch werden bei der sportlichen Aktivität entstehende Bewegungskräfte aufgenommen und der Halt des Nutzers bei der Sportausübung verbessert.
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Durch die Hitzebeständigkeit der eTPU-Partikel kann die Polstervorrichtung durch Einwirkung von Hitze bzw. einer hohen Temperatur sterilisiert werden. Dieses ist bspw. von Vorteil bei einer Polstervorrichtung, die zum Transport von Kranken oder Verletzten ausgebildet ist und/oder die täglich genutzt wird, wie bspw. ein Kopfkissen.
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Da die eTPU-Partikel eine hohe Durchlässigkeit für Röntgenstrahlen aufweisen, können Gegenstände in gepolstertem Zustand leicht geröntgt werden. Auch eine Computertomographie oder eine Magnetresonanztomographie kann mit der in Verwendung befindlichen Polstervorrichtung durchgeführt werden, da die eTPU-Partikel bei diesen bildgebenden Verfahren keine Beeinträchtigung verursachen. Dieses ist insbesondere von Vorteil bei einer Polstervorrichtung, die zum Transport von Verletzten ausgebildet ist.
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Die Polstervorrichtung kann zumindest eine Öffnung zum Evakuieren der Luft aus dem Füllraum aufweisen. Die Hülle kann dabei derart ausgebildet sein, dass sie luftundurchlässig ist.
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Eine solche Öffnung kann als Stutzen, Anschluss oder Ventil ausgebildet sein.
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Durch das Evakuieren der Luft kann das Agglomerieren der Füllpartikel ausgelöst bzw. unterstützt werden und ein Versteifungseffekt auftreten, wie es nachfolgend erläutert ist. Dadurch lassen sich zu polsternde Gegenstände leicht fixieren.
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Nach einer Lagerung eines zu polsternden Gegenstands kann durch ein Absaugen der in der Polstervorrichtung vorhandenen Luft durch die Öffnung sich in der Polstervorrichtung ein Vakuum ausbilden. Durch dieses Evakuieren der Luft entsteht ein Unterdruck, der die Hülle zusammenpresst bzw. die Hülle auf das Füllmaterial presst. Durch diesen ausgeübten Unterdruck kann das Agglomerieren der Füllpartikel ausgelöst bzw. unterstützt werden. Zusätzlich kann durch das Aneinanderpressen der Hülle bzw. der Füllpartikel ein Versteifungseffekt auftreten, so dass die Polstervorrichtung die eingenommene Form bzw. Kontur beibehält.
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Die Hülle der Polstervorrichtung kann aus einem natürlichen oder künstlichen Material ausgebildet sein, das eine flächige Form hat.
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Eine flächige Form bedeutet, dass das Hüllenmaterial eine flache Geometrie aufweist.
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Das Hüllenmaterial kann als Vlies, Gewebe, Gewirke, Folie oder einem anderen als Hülle geeigneten flächigen Material ausgebildet sein. Insbesondere kann das Hüllenmaterial aus Neopren, Gummi, Moosgummi, PVC, PU, PE, PP, Fleece, Filz, Faserpelz oder Webpelz bestehen.
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Das Hüllenmaterial kann auch mit anderen Materialien beschichtet bzw. ein Verbundwerkstoff sein, wobei die Beschichtung vorzugsweise an der Innenseite der Hülle angeordnet ist. Vorzugsweise besteht die Innenseite der Hülle aus einem Material, mit dem die Füllpartikel nicht oder nur beschränkt agglomerieren bzw. die Füllpartikel nicht oder nur beschränkt daran haften, um größtmögliche Flexibilität bei der Anpassung der Kontur an einen zu polsternden Gegenstand zu gewährleisten.
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Das Hüllenmaterial kann wasserabweisend und/oder luftdurchlässig oder luftundurchlässig und/oder elastisch oder nicht elastisch ausgebildet sein.
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Durch eine wasserabweisende Hülle ist die Polstervorrichtung leicht zu reinigen bzw. kann mit einem Desinfektionsmittel leicht desinfiziert werden.
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Wird die Polstervorrichtung zum Polstern eines Lebewesens oder dessen Extremitäten genutzt, dann kann das Hüllenmaterial aus einem luftdurchlässigen Material ausgebildet sein. Dadurch ist die Hülle atmungsaktiv und es findet weniger Schwitzen statt.
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Ist die Polstervorrichtung vakuumierbar bzw. die in der Polstervorrichtung enthaltene Luft evakuierbar, dann wird ein luftundurchlässiges bzw. luftdichtes Hüllenmaterial verwendet, wie es bereits oben erläutert ist.
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Bei einer solchen vakuumierbaren Polstervorrichtung ist das Hüllenmaterial vorzugsweise nicht elastisch um den Versteifungseffekt zu verbessern.
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Das Hüllenmaterial kann aber auch elastisch ausgebildet sein. Damit wird die Anpassung an die Kontur des zu polsternden Gegenstands verbessert.
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Die Hülle weist zumindest eine Wandung auf.
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Die Hülle kann somit in Form eines nahtlosen Schlauches ausgebildet sein.
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Die Hülle kann auch aus mehreren miteinander verbundenen Einzelteilen ausgebildet sein. Durch das Ausbilden der Hülle aus mehreren miteinander verbundenen Einzelteilen kann die erfindungsgemäße Polstervorrichtung in unterschiedlichsten Geometrien bzw. Formen ausgebildet sein, die unterschiedliche Konturen aufweisen.
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Der Volumenanteil des Füllmaterials an dem Volumen des Füllraums kann zwischen 50% und 100%, vorzugsweise zwischen 60% und 95%, besonders vorzugsweise zwischen 70% und 90% und insbesondere zwischen 75% und 85% betragen.
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Dadurch, dass das Volumen des Füllraums der Polstervorrichtung nicht zu 100% mit Füllmaterial gefüllt ist, wird die Konturanpassung an einen zu polsternden Gegenstand effizienter ermöglicht.
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Bei Verwendung einer elastischen Hülle kann sich die Hülle dehnen und somit eine gute Konturanpassung trotz eines nahezu vollständigen Füllgrads erreicht werden.
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Ist die elastische Hülle nahezu vollständig mit Füllmaterial gefüllt, kann durch den beim Polstern aufgebauten Druck die Agglomeration effizienter durchgeführt werden.
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Der Volumenanteil des Füllmaterials an dem Volumen des Füllraums bzw. der Füllgrad kann auch von den oben erläuterten Werten nach oben oder unten abweichen.
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Im Wesentlichen ist der Füllgrad abhängig von den Abmessungen des zu polsternden Gegenstands in Relation zu den Abmessungen der Polstervorrichtung. Je geringer der Füllgrad bei konstanten Abmessungen der Polstervorrichtung, desto mehr Konturfläche und somit Volumen des zu polsternden Gegenstands kann umschlossen werden. Der Anteil der umschlossenen Konturfläche, auf den die Gewichtskraft des zu polsternden Gegenstands einwirkt, bestimmt dabei in etwa dessen Flächenbelastung. Andererseits verbessert bei konstanten Abmessungen ein höherer Füllgrad die dämpfenden Eigenschaften der Polstervorrichtung, da mehr Füllpartikel in der Hülle vorliegen. Sind jedoch in Relation zum Gewicht des zu polsternden Gegenstands zu wenige Füllpartikel vorhanden, dann verschlechtern sich die Dämpfungseigenschaften. Dieses kann bis zur vollständigen Aufhebung der Dämpfung führen, indem die Füllpartikel durch das aufliegende Gewicht nahezu vollständig zusammengedrückt werden.
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Die Polstervorrichtung kann zumindest eine Schiene zum Schienen und/oder Fixieren eines zu polsternden Gegenstands aufweisen.
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Die Schiene kann dabei innerhalb oder außerhalb des Füllraums angeordnet sein. Zudem kann die Schiene an der Wandung fixiert oder frei angeordnet sein.
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Durch das Vorsehen einer solchen Schiene lassen sich zu polsternde Gegenstände stabil fixieren bzw. arretieren. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn der zu polsternde Gegenstand eine verletzte Extremität ist, wie beispielsweise ein gebrochener Arm oder ein gebrochenes Bein.
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Die Polstervorrichtung kann derart ausgebildet sein, dass sie entlang freier Kanten zu einem schlauchförmigen Körper oder entlang freier Ecken miteinander verbindbar ist.
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Eine solche Verbindung kann als Reißverschluss, Knöpfung, Schnürung, Klettverbindung, Druckknopfverbindung oder mittels einer Schlaufe oder einem Band ausgebildet sein.
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Durch eine derartige Verbindung ist die Polstervorrichtung um einen zu polsternden Gegenstand herum anordenbar und fixierbar. Dadurch wird der zu polsternde Gegenstand fest umschlossen und fixiert. Die Verbindung kann dabei als lösbare Verbindung ausgebildet sein.
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Im Füllraum kann zumindest eine Trennwandung angeordnet sein, die den Füllraum teilt.
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Eine solche Trennwandung kann aus dem gleichen Material ausgebildet sein, wie das oben erläuterte Hüllenmaterial. Die Trennwandung kann dabei eine flächige Form aufweisen, sie kann luftdurchlässig oder luftundurchlässig sowie elastisch oder nichtelastisch ausgebildet sein. Durch das Vorsehen zumindest einer solchen Trennwandung, die den Füllraum teilt, können die Füllpartikel in durch die Teilung entstehenden Kammern eingebracht sein. Die einzelnen Kammern können dabei einen unterschiedlichen Füllgrad aufweisen und somit die Polstereigenschaften jeder einzelnen Kammer individuell beeinflusst werden. Auch kann durch eine Segmentierung der Polstervorrichtung in einzelne Kammern eine gleichförmige Verteilung der Füllpartikel erreicht werden, so dass die Polstervorrichtung an jedem Oberflächenabschnitt der Hülle die gleichen Polstereigenschaften aufweist. Zudem wird ein Agglomerieren einer großen Anzahl an eTPU-Partikeln vermieden, bevor die Polstervorrichtung den zu polsternden Gegenstand aufnimmt.
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Ein System mit der oben erläuterten Polstervorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass eine Pumpe vorgesehen ist, die mit einer Öffnung der Polstervorrichtung zum Evakuieren der Luft aus dem Füllraum verbindbar ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft anhand der Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:
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1 eine Polstervorrichtung in Form eines Kissens in einer Draufsicht,
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2 eine erste Ausführungsform einer Polstervorrichtung in einer seitlich geschnittenen Ansicht,
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3 eine zweite Ausführungsform einer Polstervorrichtung in einer seitlich geschnittenen Ansicht,
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4 eine Polstervorrichtung in Form eines Kissens mit einem darauf gepolsterten Menschen in einer seitlich geschnittenen Ansicht,
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5 eine Polstervorrichtung in Form einer Vakuumschiene für ein menschliches Bein in einer Draufsicht und
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6 eine Polstervorrichtung in Form einer Vakuumschiene für ein menschliches Bein in einer seitlich geschnittenen Ansicht.
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Nachfolgend wird anhand einer ersten Ausführungsform eine erfindungsgemäße Polstervorrichtung erläutert.
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Die Polstervorrichtung 1 ist dabei als Schlafkissen ausgebildet und umfasst eine Hülle 2 und ein in der Hülle 2 angeordnetes Füllmaterial 3 (1 und 2).
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Die Hülle 2 ist als membranartige, schlauchförmige Kunststofffolie ausgebildet. Durch die membranartige Ausführungsform ist die Hülle 2 atmungsaktiv, so dass ein Schwitzen der auf der Polstervorrichtung aufliegenden Extremitäten des Nutzers vermieden wird. Die Hülle 2 weist dabei eine Wandung 4 auf. Im Randbereich der Hülle 2 ist die Wandung 4 mittels Klebe- oder Schweißnähten (nicht gezeigt) derart verbunden, dass das Schlafkissen eine in etwa rechteckige Form aufweist. Die Wandung 4 begrenzt einen Füllraum 5. In den Füllraum 5 ist das Füllmaterial 3 vor der Verklebung oder Verschweißung der Hülle 2 eingebracht.
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Das Füllmaterial 3 weist eine Vielzahl von Füllpartikeln 6 auf, wobei das Füllmaterial 3 geschäumte Füllpartikel 6 umfasst, die aus expandiertem thermoplastischem Polyurethan (eTPU) ausgebildet sind.
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Die Füllpartikel 6 liegen in einem Ausgangszustand als einzelne geschäumte Füllpartikel 6 bzw. als Schüttgut im Füllraum 5 vor und sind gegeneinander verschiebbar.
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Im Folgenden wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, wobei die Polstervorrichtung 1 als rechteckförmiges Schlafkissen ausgebildet ist.
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Die Hülle 2 ist als atmungsaktives Gewebe vorzugsweise aus Baumwolle oder Leinen mit einer oberen Wandung 4/1 und einer unteren Wandung 4/2 ausgebildet (3). Dabei sind die Wandungen 4/1 und 4/2 über Wandungsnähte 7 mit ihren jeweiligen Randbereichen miteinander verbunden. Die Wandungsnähte 7 können dabei als Klebenähte, als mittels eines Nahtmaterials ausgebildete Nähte oder als mittels sonstiger Verbindungsmaterialien hergestellte Verbindungen ausgebildet sein.
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Grundsätzlich sind die Geometrie und die Abmessungen einer erfindungsgemäßen Polstervorrichtung variabel. Die Polstervorrichtung kann in Form eines Rechtecks, Kreises, Dreiecks, Schlauchs, Quaders, Würfels, Zylinders, Prismas oder einer Kugel ausgebildet oder unregelmäßig geformt sein. Auch eine Form, die an den zu polsternden Gegenstand in etwa angepasst ist, ist möglich, um diesen optimal polstern zu können.
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Die Geometrie und die Abmessungen können vom Verwendungszweck abhängig sein. Verpackungsmaterial in Form eines Polsterschutzkissens, Kissen oder Auflagen für Lebewesen und deren Extremitäten, Sitzkissen oder Liegekissen an Sportgeräten sind üblicherweise rechteck- bzw. quaderförmig ausgebildet. Ein Polsterschutzkissen kann auch als Kugel oder Rundungen aufweisender Körper ausgebildet sein. Als ein Kissen oder ein Auflage kann die erfindungsgemäße Polstervorrichtung aber auch eine Geometrie aufweisen, die zum optimalen Lagern einer Extremität geeignet ist. Bspw. sind Nackenstützkissen oftmals zylinderförmig ausgebildet, während Beinauflagen oft eine prismenartige Form aufweisen. Als eine Krankenbahrenauflage, eine Rollstuhlpolsterung oder ein Sportgerätekissen kann die erfindungsgemäße Polstervorrichtung die Geometrie und die Abmessungen der Krankenbahre, des Rollstuhls oder des Sportgeräts aufweisen.
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In Folgenden wird die Funktionsweise einer erfindungsgemäßen Polstervorrichtung an Hand des vorstehend erläuterten Schlafkissens beschrieben.
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Ein Polstergegenstand 8 wird mittels der Polstervorrichtung 1, die als Schlafkissen ausgebildet ist, gepolstert (4). Während der Polstergegenstand 8 gepolstert ist, dauert der Polstervorgang an. Der zu polsternde Gegenstand bzw. Polstergegenstand 8 ist im Ausführungsbeispiel der Kopf und der Hals sowie die Schultern eines Menschen. Die Hülle 2 ist für diesen Verwendungszweck aus einem atmungsaktiven Material gefertigt.
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Zum Polstern wird der Polstergegenstand 8 auf die Polstervorrichtung 1 aufgelegt, so dass ein Druck durch die aufliegende Gewichtskraft des Polstergegenstands 8 auf die Polstervorrichtung 1 einwirkt. Durch diesen Druck beim Auflegen des Polstergegenstands 8 werden die Füllpartikel 6 gegeneinander verschoben und das Füllmaterial 3 nimmt in etwa die Kontur bzw. Form des Polstergegenstands 8 an bzw. die Füllpartikel 6 bilden in etwa dessen Kontur bzw. Form nach.
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Bei weiterer Zunahme des Auflegedrucks agglomerieren die Füllpartikel 6 im Füllraum 5, so dass die agglomerierten Füllpartikel 6 die angenommene Kontur bzw. Form behalten. Durch die Konturanpassung wird die Gewichtskraft des Polstergegenstands 8 großflächig auf die Polstervorrichtung 1 übertragen, so dass die Flächenbelastung des Polstergegenstands 8 erheblich reduziert wird.
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Das Agglomerieren der Füllpartikel 6 kann durch eine Temperaturerhöhung der Füllpartikel 6 begünstigt werden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel dient die Körperwärme der menschlichen Extremitäten, die den Polstergegenstand 8 darstellen, einer solchen Temperaturerhöhung.
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Während des Polstervorgangs wird der Polstergegenstand 8 durch die elastischen Eigenschaften der Füllpartikel 6 gegenüber auftretenden Stößen und Erschütterungen gedämpft.
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Zur Beendigung des Polstervorgangs wird der Polstergegenstand 8 von der Polstervorrichtung 1 entfernt. Die Polstervorrichtung 1 kann dann durch mechanische Einwirkung, wie z. B. durch ein Beschleunigen des Füllmaterials 3 durch Aufschütteln, wieder in den Ausgangszustand überführt werden. Durch die mechanische Einwirkung lösen sich die agglomerierten Füllpartikel 6 voneinander und nehmen wieder den Ausgangszustand ein.
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Nachdem der Polstervorgang beendet ist, kann bei Verwendung eines luftdurchlässigen Materials für die Hülle 2 beim Aufschütteln der Polstervorrichtung 1 Luft durch die Hülle 2 in den Füllraum 5 hindurch treten. Durch den Luftdurchtritt wird das durch die Körperwärme erwärmte Füllmaterial 3 durch Luftkühlung abgekühlt. Durch diese Temperaturverringerung wird das Lösen der agglomerierten Füllpartikel 6 voneinander und somit das Einnehmen des Ausgangszustands des Füllmaterials 3 unterstützt.
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Der Polstervorgang bei einer Verwendung der erfindungsgemäßen Polstervorrichtung 1 als Verpackungsmaterial in Form eines Polsterschutzkissens gestaltet sich ähnlich, wie oben für ein Schlafkissen erläutert. Unterschiedlich ist, dass ein zu polsterndes Objekt in einer Verpackung, wie bspw. einem Karton, aufgenommen wird.
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Zunächst wird dabei ein größeres, ggf. in der Form in etwa an das zu polsternde Objekt angepasstes Polsterschutzkissen oder alternativ mehrere kleinere Polsterschutzkissen in die Verpackung eingebracht. Auf dieses bzw. auf diese wird das zu polsternde Objekt aufgelegt. Hierbei kann ein geringer Druck das Agglomerieren der Füllpartikel 6 begünstigen. Das übrige freie Volumen wird dann mit einem oder mehreren Polsterschutzkissen aufgefüllt. Nach erfolgter Lagerung oder erfolgtem Transport werden das bzw. die Polsterschutzkissen sowie das Objekt aus der Verpackung entfernt und die Füllpartikel 6 werden durch ein Aufschütteln wieder in den Ausgangszustand gebracht, so dass das bzw. die Polsterschutzkissen erneut verwendet werden können.
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Bei Verwenden größerer Polsterschutzkissen ist das Polstern effizient und schnell durchzuführen. Ein Polsterschutz, der mit mehreren kleinen Polsterschutzkissen durchgeführt wird, ist dagegen an variable Objektgrößen bzw. -volumina leicht anpassbar.
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Nachfolgend wird eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, wobei die Polstervorrichtung 1 als vakuumierbare Beinschiene ausgebildet ist (5 und 6).
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Die bereits oben erläuterten und mit Bezugszeichen versehenen Komponenten der Polstervorrichtung 1 werden nicht nochmals erläutert.
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Die als Beinschiene ausgebildete erfindungsgemäße Polstervorrichtung 1 weist eine Hülle 2 auf, die mit Füllmaterial 3 gefüllt ist. Die Hülle 2 ist aus zwei Wandungen 4 ausgebildet, die einen Füllraum 5 ausbilden, der mit Füllpartikeln 6 gefüllt ist. Beide Wandungen 4 sind an einer Wandungsnaht 7 miteinander verbunden.
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Weiter weist die Polstervorrichtung 1 eine Schiene 9 auf, die zum Schienen und/oder Fixieren des Polstergegenstands 8 ausgebildet ist. Die Schiene 9 ist dabei im Füllraum 5 an einer der Wandungen 4 angeordnet bzw. an dieser fixiert.
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Weiterhin ist an einer der Wandungen eine Öffnung 10 angeordnet, die zum Evakuieren der Luft aus dem Füllraum 5 ausgebildet ist. Die Öffnung 10 ist dabei als ein Ventil mit einem Ventilanschluss ausgebildet.
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In den Füllraum 5 sind Trennwandungen 11 eingebracht, die beide Wandungen 4 der Hülle 2 miteinander verbinden und somit die Polstervorrichtung in einzelne Segmente teilen. Während die Hülle 2 ein luftundurchlässiges Material aufweist, sind die Trennwandungen 11 aus luftdurchlässigem Material ausgebildet.
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Auf einer der Wandungen 4 auf einer Seite der Hülle 2 sind Klettbänder 12 aufgebracht und mit dieser Wandung verbunden. Die Verbindung ist als Klebeverbindung ausgebildet, damit die Luftundurchlässigkeit der Hülle 2 gewährleistet ist.
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Auf einer Seite, die der Seite der Hülle 2, an der die Klettbänder 12 angeordnet sind, gegenüber liegt, sind mit den Klettbändern 12 verbindbare Klettbandgegenstücke 13 angeordnet bzw. auf der Wandung 4 der Hülle 2 aufgebracht bzw. mit dieser verbunden. Die Verbindung ist ebenfalls als Klebeverbindung ausgebildet, um die Luftundurchlässigkeit der Hülle 2 zu gewährleisten.
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Im Folgenden wird die Funktionsweise einer erfindungsgemäßen Polstervorrichtung anhand der vorstehend erläuterten Beinschiene beschrieben.
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Im Wesentlichen findet der Polstervorgang derart statt, wie er bereits oben für ein Schlafkissen erläutert ist.
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Im Unterschied bzw. in Ergänzung zur oben beschriebenen Funktionsweise des Schlafkissens wird beim Auflegen eines verletzten bzw. gebrochenen Beins, das den Polstergegenstand 8 darstellt, darauf geachtet, dass die Ausrichtung des Beins mit der Ausrichtung der Schiene 9 übereinstimmt. Dabei soll die Schiene 9 derart angeordnet sein, dass eine Beinfraktur oder eine andere Verletzung möglichst stabilisiert wird.
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Danach wird die Polstervorrichtung 1 um das zu schienende Bein herumgeschlagen, so dass die Klettbänder 12 mit den Klettbandgegenstücken 13 zusammenwirken können bzw. an diesen fixiert werden.
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Durch das Verbinden einer Luftpumpe über einen Schlauch und ein Ventilgegenstück mit der Öffnung 10, die als Ventil ausgebildet ist, und Betätigen der Pumpe wird die Luft, die sich im Füllraum 5 befindet, evakuiert. Dadurch versteift sich die Polstervorrichtung 1 um das Bein. Nach erfolgter Evakuierung der Luft wird die Pumpe mit Schlauch und Ventilgegenstück vom Ventil getrennt. Das Ventil ist nun geschlossen, so dass das Vakuum in der Polstervorrichtung 1 erhalten bleibt.
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Nach erfolgtem Transport wird über das Ventil bzw. die Öffnung 10 durch dessen Öffnung Luft in den Füllraum 5 eingelassen, so dass der Luftdruck im Füllraum 5 in etwa einem Umgebungsluftdruck entspricht. Danach wird die Polstervorrichtung 1 vom Bein bzw. Polstergegenstand 8 entfernt, indem die Klettbänder 12 von den Klettbandgegenstücken 13 gelöst werden.
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Die Erfindung kann folgendermaßen zusammengefasst werden:
Die Erfindung betrifft eine Polstervorrichtung. Die Polstervorrichtung umfasst eine Hülle, die einen Füllraum begrenzt und ein Füllmaterial, das in dem Füllraum angeordnet ist und eine Vielzahl von Füllpartikeln aufweist. Dabei umfasst das Füllmaterial Füllpartikel, die aus expandiertem thermoplastischem Polyurethan ausgebildet sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Polstervorrichtung
- 2
- Hülle
- 3
- Füllmaterial
- 4
- Wandung
- 5
- Füllraum
- 6
- Füllpartikel
- 7
- Wandungsnaht
- 8
- Polstergegenstand
- 9
- Schiene
- 10
- Öffnung
- 11
- Trennwandung
- 12
- Klettband
- 13
- Klettbandgegenstück
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202015000101 U1 [0003]
- DE 20219962 U1 [0003]
- AT 006451 U1 [0003]
- DE 202007009725 U1 [0004]
- DE 1554031 U1 [0005]
- WO 94/20568 A1 [0008, 0018]
- WO 2010/010010 A1 [0009]
- WO 2013/153153 A1 [0010]
