EP2254445A1 - Formkörper und seine verwendungen - Google Patents

Formkörper und seine verwendungen

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Publication number
EP2254445A1
EP2254445A1 EP09711769A EP09711769A EP2254445A1 EP 2254445 A1 EP2254445 A1 EP 2254445A1 EP 09711769 A EP09711769 A EP 09711769A EP 09711769 A EP09711769 A EP 09711769A EP 2254445 A1 EP2254445 A1 EP 2254445A1
Authority
EP
European Patent Office
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thermoelastic
strength
shaped body
temperature
body according
Prior art date
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Granted
Application number
EP09711769A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP2254445B1 (de
Inventor
Tobias Kirchhoff
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Variowell Development GmbH
Original Assignee
Variowell Development GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Variowell Development GmbH filed Critical Variowell Development GmbH
Publication of EP2254445A1 publication Critical patent/EP2254445A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2254445B1 publication Critical patent/EP2254445B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C31/00—Details or accessories for chairs, beds, or the like, not provided for in other groups of this subclass, e.g. upholstery fasteners, mattress protectors, stretching devices for mattress nets
    • A47C31/12—Means, e.g. measuring means for adapting chairs, beds or mattresses to the shape or weight of persons
    • A47C31/126—Means, e.g. measuring means for adapting chairs, beds or mattresses to the shape or weight of persons for chairs
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C27/00—Spring, stuffed or fluid mattresses or cushions specially adapted for chairs, beds or sofas
    • A47C27/14—Spring, stuffed or fluid mattresses or cushions specially adapted for chairs, beds or sofas with foamed material inlays
    • A47C27/148—Spring, stuffed or fluid mattresses or cushions specially adapted for chairs, beds or sofas with foamed material inlays of different resilience
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C31/00—Details or accessories for chairs, beds, or the like, not provided for in other groups of this subclass, e.g. upholstery fasteners, mattress protectors, stretching devices for mattress nets
    • A47C31/12—Means, e.g. measuring means for adapting chairs, beds or mattresses to the shape or weight of persons
    • A47C31/123—Means, e.g. measuring means for adapting chairs, beds or mattresses to the shape or weight of persons for beds or mattresses

Definitions

  • the present invention relates to a molded article for use as a reclining or seat pad, a control device for such a molded article, a method for adjusting the strength of such a molded article, a computer program product, and various uses of such a molded article.
  • Shaped bodies for use as lying or seat underlay are found in a wide variety of forms, such as in the form of mattresses and cushions, or also seating in the home or in means of transport. Such items are not only used by humans, but also by animals.
  • the assessment of firmness or firmness may be subject to subjective fluctuations.
  • the strength of a shaped body can also change in the course of its use. Thus, although the initial strength of a molded article can be tested by trial or trial before buying. If the strength of the molded body changes over time, the user has few
  • the on slatted frames it is possible, for example, to move sliders on the slatted frame in order to adjust the strength of the slatted frame.
  • Another known possibility is to change the strength of the shaped body via changes in the volume or density. This is usually done with air or water bubbles, which are placed in or on the molding.
  • thermoelastic and viscoelastic plastic At least a portion of thermoelastic and viscoelastic plastic, - A tempering device, which is arranged in thermal contact with the at least one portion of thermoelastic and viscoelastic plastic, and
  • thermoelastic and viscoelastic plastic by changing the temperature
  • thermoelastic and viscoelastic plastic is understood here to be a plastic whose strength or elasticity changes significantly with its temperature. That is, temperature-dependent strength changes are so large that they can be detected by the user without special gauges by their own perception. In addition, he is characterized by the fact that he returns after applying pressure on him only slowly to its original shape. This effect is also called slow recovery effect and leads to a pressure-reducing behavior and a very good pressure distribution.
  • the one or more sections of thermoelastic and viscoelastic plastic can be specifically arranged at locations in the molded body, in which it can be easily changed Strength is particularly important, such as in the shoulder or heel area when used as a mattress or in the back area as a lumbar support when used as a seat pad.
  • the one or more sections of thermoelastic and viscoelastic plastic can be combined with sections of any other materials, as conventionally used for such moldings, such as any foams, latex, steel springs or down or feather fillings.
  • the section of thermoelastic and viscoelastic plastic can also be so large that it essentially forms the shaped body.
  • the tempering unit serves to change the temperature of the at least one section of thermoelastic and viscoelastic plastic and thus to influence its strength. Depending on the thermoelastic and viscoelastic plastic and on the normal ambient temperature when using the molded body, a temperature increase or a temperature reduction will be necessary to achieve the desired strength.
  • the tempering unit can be designed so that it leads over the entire at least one section of thermoelastic and viscoelastic plastic to a substantially homogeneous temperature distribution. But it can also be designed so that it allows to set inhomogeneous temperature distributions targeted, resulting in strength distributions over the at least one section of thermoelastic and viscoelastic plastic.
  • the temperature control unit is controlled by a control device in which the correlation between the strength of the concrete molded body and its temperature is stored. This can be done in the simplest way, switched on for low strength, the tempering and it is turned off for high strength. By means of electrical switching elements, the tempering device can be switched to a higher temperature for a lower strength and to a lower temperature for a higher strength, wherein, if necessary, intermediate values can also be set.
  • thermoelastic and viscoelastic plastic used in each case can also be stored as data in a memory and / or in the form of an algorithm which is accessed and / or accessed by a microprocessor to convert desired strength into a desired temperature range and to generate a corresponding output signal to the tempering device.
  • thermoelastic material By controlled temperature supply or cooling of the at least one section of thermoelastic material is controlled influence on the strength taken without that a complex conversion of the molding would be necessary.
  • control device By manual operation or by automatic operation of the control device can be adjusted by the user at any time just desired strength or strength distribution.
  • Molded body which is set up to adjust the temperature of one or more sections of thermoelastic and viscoelastic plastic controlled by changing the temperature.
  • the object is achieved by a method for adjusting the strength of a molding described above with the steps
  • the object is achieved by the use of a shaped body as described above as a mattress, futon, cushion, upholstery component padding, upholstery component of a wheelchair or support for one of the aforementioned objects, in particular for decubitus prophylaxis, or as part of a chair, armchair, sofa, Wheelchair, motor vehicle, railway, aircraft seat or as a support for one of the aforementioned objects.
  • Figure 1a schematically in perspective an embodiment of the shaped body as a cushion
  • Figure 1 b schematically in section the cushion of Figure 1a;
  • FIG. 2 a shows a perspective view of an embodiment of the shaped body as a futon
  • FIG. 2b is a schematic sectional view of the futon of FIG. 2a;
  • 3a shows a perspective view of an embodiment of the molded body as a padded bed
  • Figure 3b schematically in section the upholstered bed of Figure 3a;
  • FIG. 4a is a perspective view of a first embodiment of the molding as a mattress
  • FIG. 4b schematically in section the mattress of Figure 4a;
  • FIG. 5 is a perspective view of a second embodiment of the molding as a mattress
  • FIG. 6 schematically in section an embodiment of the molding as
  • Figure 7 schematically in section an embodiment of the molding as a support for a wheelchair
  • Figure 8 schematically in section an embodiment of the shaped body as
  • FIG. 9 schematically from the front an embodiment of the molding as
  • Figure 10 is a schematic diagram of an embodiment of the control device
  • FIG. 11 shows a flow chart of an embodiment of the method for
  • Figure 12 schematically shows an example of the structure of a shaped body
  • Figure 13 shows the dependence of the strength of a thermoelastic and viscoelastic polyurethane foam as a function of
  • Figure 14 schematically in section a third embodiment of the molding as a mattress.
  • the shaped body with variably adjustable strength is shown as a cushion 10 schematically.
  • the pad 10 is connected via a cable connection 12 to a control unit 1 1.
  • the cushion 10 consists of several layers. Its basic component is a section 13 of thermoelastic and viscoelastic plastic. Particularly foamed plastics, in particular cold-foamed plastics are preferred for the use of the molded body as a lying or seat pad. More preferably, the portion 13 of the pad 10 is made of a polyurethane foam which is thermoelastic and viscoelastic.
  • Foams in particular polyurethane foams, which have a density of about 25 kg / m 3 to about 85 kg / m 3 , particularly preferably a density of about 30 kg / m 3 to 65 kg / m 3 , have proved to be particularly suitable ,
  • FIG. 13 shows by way of example the relationship between a thermoelastic and viscoelastic polyurethane foam between its strength and its temperature.
  • the foam V5040 from Eurofoam Germany.
  • thermoelastic and viscoelastic plastic can be characterized in terms of the temperature dependence of its strength by simple measurements.
  • thermoelastic and viscoelastic plastic can be used for the control of the tempering to adjust desired strengths of the molding.
  • Thermoplastic and viscoelastic plastics are preferably used whose resistance has a temperature dependence in particular in the temperature range between about 20 0 C and about 35 ° C.
  • an electric heater is used as tempering device, which has the special feature that heat is generated via electrically conductive textile threads 14, which are arranged here centrally in section 13. They are enveloped by a shield 15 which shields electromagnetic radiation as much as possible. This is especially important if the pillow 10 should be used as a pillow.
  • the material is in the arrangement shown in Figure 1 b to ensure that it has a good thermal conductivity, so that in spite of the shield 15, a thermal contact between the electrically conductive textile threads 14 and the section 13 is to change the temperature of section 13.
  • the shield can also be placed further out.
  • particular care should be taken to ensure that air and moisture pass through as unhindered as possible in order not to adversely affect the climate properties of the respective molded body.
  • the tempering device is controlled in the example shown in Figure 1 via the control unit 11, depending on the desired strength of the pad 11, the
  • Power supply in the electrically conductive textile threads 14 increases or throttles, so that more or less energy is dissipated as flow through the textile threads as heat.
  • the dissipation heat radiates into section 13, whose strength changes accordingly.
  • a section 17 are provided from down.
  • heat deflectors 16 are provided at the transition between sections 13 and 17. They serve to prevent heat transfer from the tempering device, that is to say the textile threads 14, in the example shown in FIG. The generated heat is used here only to influence the strength, without the user would feel it.
  • the heat reflectors 16 have one side that reflects more heat than the other, this side being arranged facing the textile threads 14 in the present example.
  • FIGS. 2 a, b show schematically an embodiment of the shaped body with variably adjustable strength as a futon 20.
  • the futon 20 is connected via a cable connection 22 to a control unit 21, which controls an electric heating on the basis of heating wires 24 as tempering device.
  • the futon 20 consists essentially of the portion 23 of thermoelastic and viscoelastic plastic, which may be, for example, a polyurethane foam or other suitable thermoelastic and viscoelastic plastic.
  • the futon 20 is enveloped by an allergensperrenden layer 25.
  • This allergensperrende layer 25 serves mainly to prevent nesting of mites in the futon 20 and leakage of mites from the futon 20.
  • the material of the layer 25 is not only allergen-tight, but also permeable to air, so as not to impair the climate in the futon 20 and to offer a pleasant lying comfort.
  • a certain allergensperrende layer 25 serves mainly to prevent nesting of mites in the
  • Air permeability otherwise prevents overheating of the futon 20 in the event of a malfunction of the controller 21.
  • Figures 3a, b show an embodiment of the variable strength molded body as a cushion bed 30.
  • the mattress base is jacked up on four support legs 32.
  • the control unit 31 is integrated in the upholstered bed 30.
  • the upholstered bed 30 has at the bottom a section 33 with steel springs.
  • a section 35 of thermoelastic and viscoelastic plastic is arranged. Center through the section 35 extends a layer 36 with electrically conductive plastic. This layer is powered by the control unit 31 to be proportional to the flow of current
  • the layer 36 may be e.g. a carrier layer of fabric or nonwoven, on which there is a support layer formed by a flexible film.
  • This may be, for example, a polyurethane, which is used to increase the conductivity, e.g. Graphite is added.
  • the thermoelastic and viscoelastic plastic of the section 35 itself can serve as a carrier.
  • Ventilation ducts 37 are distributed in section 35 according to orthopedic considerations. They also serve the ventilation to prevent heat accumulation in the upholstered bed 30.
  • a heat reflector 34 is between provided for in sections 33 and 35. It reflects dissipation heat from the electrically conductive plastic layer 36 into the portion 35 of thermoelastic material and to a user when lying on the cushion bed 30. Especially for users who fear excessive body heat loss when lying down because they have low blood circulation or are older, it may also be welcome to use the generated heat not only to set the desired strength, but also to warm the user to use.
  • an embodiment of the molding with variably adjustable strength is shown as a mattress 40.
  • the regulation of the temperature is over here
  • the control means is combined with a pump 41, e.g. Air or water of the required temperature through the fluid channels 42 pumps.
  • a pump 41 e.g. Air or water of the required temperature
  • the channels can be drilled directly in the thermoelastic material. But you can also have a conversion of fluid-tight, but thermally conductive material. They may also be disposed adjacent to the portion 43 of thermoelastic and viscoelastic plastic, as long as a heat transfer exists.
  • the fluid channels 42 are arranged in the illustrated example such that in particular in the region of the heels and in the region of the head support heat is supplied or removed by the fluid flow in order to change the strength. Cooling may be desired if the body heat supplied by the resting user would result in undesirably low strength.
  • the mattress 40 shown by way of example in FIGS. 4 a, b has a spacer fabric 44 over the section 43 made of thermoelastic and viscoelastic plastic in order to allow air flow within the mattress 40. This reduces unwanted, because poorly controllable heat transfer from or to the user lying.
  • a gel layer 45 is provided on the spacer fabric 44, which leads to a better pressure distribution, as well as a foam layer 46 in order to increase the sleeping comfort.
  • the gel layer can also be used to produce a thermal contact between tempering and one or more sections of thermoelastic and viscoelastic plastic. It should be pointed out that tempering devices can also be configured in such a way that they cumulate different possibilities for heat transfer, eg fluid flow, for example for cooling, and electric heating.
  • FIG. 50 Another embodiment of the variable strength shaped body as a mattress 50 is shown in FIG.
  • a plurality of sections 54, 55, 56 of thermoelastic and viscoelastic plastic are provided, which are embedded in a mattress body 57 made of latex in the neck, lumbar and heel area.
  • Each of these sections 54, 55, 56 is connected to its own control unit 51, 52, 53. This makes it possible to regulate the strength in the neck, lumbar or heel area regardless of the strength in the other areas as needed.
  • a single control unit can also be provided, which can receive inputs for the individual sections 54, 55, 56 and convert them into control signals for the respective temperature control units.
  • FIG. 6 shows an embodiment as a mattress overlay 61 which is placed on a conventional mattress 60.
  • the support 61 is essentially formed by the section 64 of thermoelastic and viscoelastic plastic, which is penetrated by a heating wire 63 and is adjusted by a control unit 62 in their strength by appropriate temperature regulation.
  • 61 recesses 65 are provided on the user-facing side of the support. The distribution of the recesses 65 on the support 61 is advantageously carried out according to orthopedic considerations.
  • FIG. 1 An embodiment as a support, namely as a seat pad 71 for a wheelchair 70 is shown by way of example in FIG.
  • the seat pad 71 consists essentially of a foam part 74, in which two sections 72, 73 of thermoelastic and viscoelastic plastic in the neck and in the lumbar area are embedded. These sections 72, 73 are regulated by a tempering device, not shown here in their temperature and thus their strength at will.
  • the tempering is designed as an electric heater, which is powered by manually operated wheelchairs via an additional battery and electric wheelchairs on the existing power supply with electricity.
  • the control unit 75 is disposed on the armrest to be easily accessible and operable for the user. It should be noted that embodiments as a support can also be dimensioned smaller, so that they cover, for example, only a part of a mattress or a seat, such as the back, the neck, the lumbar region or others.
  • FIG. 8 shows by way of example an embodiment as seating 80. It can be a sofa, an armchair or a cushioned chair with armrests.
  • a control unit 81 is integrated with the seating 80 and provides the desired strength of the thermoelastic and viscoelastic plastic pads 82, 83 by being brought to a temperature corresponding to the desired strength by separate heating wires 84, 85 respectively.
  • each heating wire 84, 85 can be controlled separately in order to adjust the strength in the pads 82, 83 regardless of the other pad.
  • an intermediate change in strength is often required by the user and also for health reasons.
  • FIG. This is a seat 90, as it could be used in an airplane, on the train or in a vehicle such as car, bus or truck. Also possible is the design as an office chair.
  • the upholstery 94 is the thermoelastic and viscoelastic plastic backrest to which heating wire assemblies 92,93 are contiguously provided in two areas. Both Thompsondrahtan effet 92, 93 can be independently controlled by the attached to the armrest 95 control unit 91 to set a desired strength of the pad 94 in the two back regions. Even a possibly automatic change of strengths during the sitting period can e.g. As a lumbar support have orthopedic benefits, but also prevent over-fatigue and even microsleep. In particular, on long-haul flights, a variable-strength seat results in improved circulation of the overlying skin, which is beneficial to both passengers and crew. This is also advantageous in office chairs.
  • Main components are a desired strength distribution determining unit 105, a microprocessor 106 serving to determine the corresponding target temperature distribution from the SoII strength distribution, and a unit 107 for applying this target temperature distribution via a suitable interface 108 to issue a temperature control unit.
  • the unit 105 for determining a desired strength distribution is connected in the illustrated example to a user interface 101. This may be an operating display, via which a manually desired current strength value, possibly a preset strength distribution over the entire strength-variable seat or couch pad or a temporal
  • Strength history is entered or selected from preset options.
  • the user interface 101 can also be designed as a remote control.
  • an operating switch can also be provided, which can be switched back and forth between two strength values.
  • the control unit is thus arranged to cooperate with one or more tempering devices by converting an input of a desired strength into a desired temperature range, be it mechanical, electrical, electromechanical or electronic, and from this a corresponding output signal for the tempering device (s) is generated ,
  • the sensor (s) 102, 103, 104 are connected to the unit 105 for determining a desired strength distribution.
  • the sensor (s) 102, 103, 104 may be e.g. be about sensors that respond to pressure or movement and so register body movements. It may also be sensors that detect sleep or wake phases based on body functions. These include sensors to determine the respiratory rate, the oxygen content in the blood, the heart rate or the blood pressure. A change of these parameters may e.g. initiate a time course of a strength distribution, such as changes in strength at different locations of a mattress during a sleep cycle with, for example, a softer strength distribution in the fall asleep, firmer strengths in the subsequent deep sleep phase and again softer strengths during the REM phases. The transition from one sleeping phase to the next can be detected by the sensors 102, 103, 104.
  • the sensors can also be temperature or strength sensors, by means of which the current temperature or strength can be controlled to determine whether the desired state has already been reached.
  • control device 100 may be set for periodic strength changes in the entire mattress or only in certain areas, without requiring manual operation by the bedridden user would be necessary.
  • the regular strength changes support a good and regular circulation of all skin to avoid bedsores.
  • the time-variable strength distribution can also be used to prepare the body of the person lying down for waking up by increasing the strength at a specific wake-up time.
  • the unit 105 determines a desired time-strength distribution (step 203). From this, the microprocessor 106 determines the time course of the necessary temperature distribution (step 205).
  • the temperature values may be e.g. be read from stored data tables and / or calculated.
  • the specific thermo-and visco-elastic properties of the relevant section, its geometry as well as the geometry and concrete properties of the tempering device used should be taken into account.
  • the individual parameters can be determined by simple measurements for each thermoelastic and viscoelastic plastic.
  • the desired temperature distribution determined in this way is set via output from the unit 107 via the interface 108 to the tempering device (step 207). In order to increase the comfort of the user, it is also preferable to specify temperature gradients for setting the desired temperature distribution, so that the change in strength is carried out neither too quickly nor too slowly.
  • Strength distributions can be dispensed with in simpler variants of the control device on a microprocessor to convert inputs about a desired strength in a desired temperature range or a desired temperature and to generate a corresponding output signal to the tempering.
  • the temperature control unit can be switched over between a temperature which corresponds to a higher strength and a temperature which corresponds to a lower strength via a switch.
  • thermoelastic and viscoelastic plastics are used which correspond to significantly different temperatures but which, for reasons of minimized energy consumption and a faster change of strength also not too far apart.
  • temperature steps of about 1, 5 ° C to 2.5 ° C offer.
  • FIG. 12 shows by way of example a possible construction of a shaped body.
  • the molded body has an upper part 121 and a lower part 122, which are shown in the separated state. While the upper part 121 has two parallel grooves in the manner of grooves 125, the lower part 122 has two complementary strips in the manner of springs 124. As a result, upper and lower parts 121, 122 can be easily connected and disconnected again if necessary. However, other means than groove 125 and spring 124 may be provided to allow a positive connection of the parts.
  • a recess 123 is provided, in which the tempering and / or the control device can be partially or completely admitted.
  • the tempering and / or the control device can be partially or completely admitted.
  • the upper and lower parts 121, 122 are made of thermoelastic material.
  • thermo-elastic material may also be embedded in one or more parts.
  • FIG. 14 schematically shows a further embodiment of the molding as a mattress 140 in section.
  • the thermoelastic viscoelastic foam portion 143 is provided with an upper portion 146 and a lower portion Section 145 of a plastic, combined in the present example of a foam having a lower strength at room temperature than the portion 143 of thermoelastic viscoelastic foam.
  • the sections 145, 146 of a conventional, ie non-thermoelastic and viscoelastic foam in which no noticeable temperature dependence of the strength in particular in
  • the sections 145, 146 are integrally formed. In other variants, they can also be designed in several parts. Likewise, further sections may be provided from a conventional or a thermoelastic and viscoelastic plastic. In some variants, it is also possible to dispense with an upper section 146 so that a lying leg rests on the section 145 of thermoelastic viscoelastic foam.
  • thermoelastic viscoelastic plastic which is relatively strong at room temperature
  • an underlying portion of softer plastic at room temperature the softness of which remains substantially constant even at temperatures above that, enhances the effect of changing the strength of the molded body having these portions, especially at higher levels
  • Temperatures for example in the range between about 30 0 C and body temperature
  • thermoelastic, viscoelastic plastics show a lower strength change than at lower temperatures, for example in the range between room temperature and about 30 0 C.
  • the section of thermoelastic, viscoelastic plastic by appropriate temperature below a certain strength, additional softness of the underlying soft plastic portion is noticeable, previously from the solid portion of thermoelastic viskoelasti plastic was covered.
  • thermoelastic, viscoelastic plastics can also be combined for this purpose, as long as they have different strengths at different temperatures.
  • a heating fleece 142 which is connected via a heating cable with a control device 141 and is applied directly on top of the section 143 of thermoelastic, viscoelastic foam, the temperature of this section 143 changed to achieve a strength change.
  • the heating fleece can be replaced, inter alia, by a heating foil or a textile of heating filaments.
  • the respective current temperature is controlled by the temperature sensor 147, which is arranged at a distance from the tempering device formed here as a heating fleece 142.
  • two, three or more temperature sensors can be provided.
  • the temperature signal is passed via the sensor cable 149 to the control device 141, which in turn determines depending on the desired strength and the necessary temperature on the one hand and the current temperature, whether a temperature change by the temperature control is necessary or not and a corresponding signal on the heating cable 148th to the Schuvlies 142 passes.
  • the position of the temperature sensor 147 at a distance from the heating fleece 142 ensures that the plastic temperature and not the actual temperature of the heating fleece 142 is measured.
  • the temperature sensor 147 is particularly preferably arranged on the side of the heating fleece 142 facing a lying side. This also takes into account the influence of the body heat of the person lying on the temperature of the plastic and thus also on the strength. By placing the temperature sensor closer to the horizontal or closer to the respective temperature device, the control unit weights the respectively considered influence of these heat sources accordingly.
  • the heating fleece 142 is provided with a metal coating 144a, which serves to shield electromagnetic radiation emitted by the heating fleece from the horizontal.
  • the metal coating 144a is grounded.
  • it has a grounding cable 144b.
  • thermoelastic material 54 Section made of thermoelastic material 55 section of thermoelastic material

Landscapes

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Abstract

Um die Festigkeit eines Formkörpers (140) gezielt einzustellen, wird vorgeschlagen, mindestens einen Abschnitt aus thermoelastischem und viskoelastischem Kunststoff (143), eine Temperiereinrichtung (142), die in thermischem Kontakt mit dem mindestens einen Abschnitt aus thermoelastischem und viskoelastischem Kunststoff (143) angeordnet ist, und eine Steuereinrichtung (141 ) für die Temperiereinrichtung (142) vorzusehen, die eingerichtet ist, um über Änderung der Temperatur die Festigkeit des mindestens einen Abschnitts aus thermoelastischem und viskoelastischem Kunststoff (143) kontrolliert einzustellen. Ein solcher Formkörper (140) lässt sich als Sitz- oder Liegeunterlage verwenden.

Description

Formkörper und seine Verwendungen
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Formkörper zur Verwendung als Liegeoder Sitzunterlage, eine Steuereinrichtung für einen solchen Formkörper, ein Verfahren zum Einstellen der Festigkeit eines solchen Formkörpers, ein Computerprogrammprodukt sowie verschiedene Verwendungen eines solchen Formkörpers.
Hintergrund und Stand der Technik
Formkörper zur Verwendung als Liege- oder Sitzunterlage finden sich in den verschiedensten Ausprägungen, wie etwa in Form von Matratzen und Kissen oder auch Sitzgelegenheiten im Haus oder in Transportmitteln. Solche Gegenstände werden nicht nur von Menschen, sondern auch von Tieren genutzt.
All diesen Formkörpern ist gemeinsam, dass der Benutzer eine gewisse Festigkeit verspürt. Die Kraft, die ein Benutzer auf den Formkörper ausübt, hängt von seinem Gewicht und seinen Bewegungen ab. Der Formkörper übt dabei eine Gegenkraft aus, wobei das System aus Benutzer und Formkörper in einen Zustand strebt, in dem die Kraft und die Gegenkraft in einem Gleichgewicht zueinander stehen. Dieser Zustand wird Ruhezustand genannt.
Bei den allermeisten Benutzungsarten ist der Benutzer nicht völlig bewegungslos, sondern führt immer wieder wechselnde Bewegungen aus, was jedes Mal das Einstellen eines neuen Kräftegleichgewichts erfordert. Bei Materialien mit einer gewissen Nachgiebigkeit, findet in Reaktion auf vom Benutzer ausgeübte Kräfte oder Kraftänderungen eine Änderung der Form statt. Die Kraft, die ein Benutzer ausüben muss, um einen Formkörper einzudrücken, empfindet der Benutzer als Festigkeit. Handelt es sich bei dem Material um einen Schaumstoff, spricht man auch von Stauchhärte.
Die Einschätzung der Festigkeit als fest oder weich kann einerseits subjektiven Schwankungen unterliegen. Die Festigkeit eines Formkörpers kann sich aber auch im Laufe seiner Benutzungszeit verändern. So kann zwar die Anfangsfestigkeit eines Formkörpers vor dem Kauf durch Probesitzen oder Probeliegen getestet werden. Wenn sich die Festigkeit des Formkörpers im Laufe der Zeit ändern, hat der Benutzer nur wenige
Möglichkeiten, die Festigkeit auf den gewünschten Wert zu korrigieren. Bei Matratzen, die auf Lattenrosten ist beispielsweise möglich, Schieber auf dem Lattenrost zu verschieben, um die Festigkeit des Lattenrostes anzupassen. Eine weitere bekannte Möglichkeit besteht darin, über Änderungen des Volumens oder der Dichte die Festigkeit des Formkörpers zu verändern. Dazu wird üblicherweise mit Luft- oder Wasserblasen gearbeitet, die in oder an den Formkörper gebracht werden.
All diesen Vorgehensweisen ist gemeinsam, dass sie größerer Umbauten bedürfen und somit sehr aufwendig sind und dass sie daher nur für Festigkeitsänderungen eingesetzt werden, die über längere Zeiträume andauern sollen.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit aufzuzeigen, bei der auf möglich unaufwendige Festigkeitsänderungen an Formkörpern auch kurzfristig vorgenommen werden können.
Diese Aufgabe wird durch einen Formkörper zur Verwendung als Liege- oder Sitzunterlage gelöst, der aufweist
- mindestens einen Abschnitt aus thermoelastischem und viskoelastischem Kunststoff, - eine Temperiereinrichtung, die in thermischen Kontakt mit dem mindestens einen Abschnitt aus thermoelastischem und viskoelastischem Kunststoff angeordnet ist, und
- eine Steuereinrichtung für die Temperiereinrichtung, die derart eingerichtet ist, über Änderung der Temperatur die Festigkeit des mindestens einen Abschnitts aus thermoelastischem und viskoelastischem Kunststoff kontrolliert einzustellen.
Unter einem thermoelastischen und viskoelastischen Kunststoff sei hier ein Kunststoff verstanden, dessen Festigkeit bzw. Elastizität sich mit seiner Temperatur wesentlich verändert. D.h., dass temperaturabhängige Festigkeitsänderungen so groß sind, dass sie vom Benutzer ohne spezielle Messgeräte durch eigene Wahrnehmung festgestellt werden können. Außerdem zeichnet er sich dadurch aus, dass er nach dem Ausüben von Druck auf ihn nur langsam in seine Ausgangsform zurückkehrt. Dieser Effekt wird auch Slow- Recovery-Effekt genannt und führt zu einem druckreduzierenden Verhalten und einer sehr guten Druckverteilung.
Der oder die Abschnitte aus thermoelastischem und viskoelastischem Kunststoff können gezielt an Stellen im Formkörper angeordnet sein, bei denen es auf eine leicht veränderbare Festigkeit besonders ankommt, wie etwa im Schulter- oder Fersenbereich bei der Verwendung als Liegeunterlage oder im Rückenbereich als Lordosenstütze bei der Verwendung als Sitzunterlage. Dabei können der oder die Abschnitte aus thermoelastischem und viskoelastischem Kunststoff mit Abschnitten aus beliebigen anderen Materialien kombiniert werden, wie sie herkömmlicher Weise für derartige Formkörper verwendet werden, etwa beliebige Schaumstoffe, Latex, Stahlfedern oder Daunen- oder Federfüllungen. Der Abschnitt aus thermoelastischem und viskoelastischem Kunststoff kann aber auch so groß sein, dass er im Wesentlichen den Formkörper bildet.
Die Temperiereinheit dient dazu, die Temperatur des mindestens einen Abschnittes aus thermoelastischem und viskoelastischem Kunststoff zu verändern und damit Einfluss auf seine Festigkeit zu nehmen. Je nach thermoelastischem und viskoelastischem Kunststoff und je nach normaler Umgebungstemperatur bei Benutzung des Formkörpers wird zum Erreichen der gewünschten Festigkeit eine Temperaturerhöhung oder eine Temperaturerniedrigung notwendig sein. Die Temperiereinheit kann dabei so ausgebildet sein, dass sie über den gesamten mindestens einen Abschnitt aus thermoelastischem und viskoelastischem Kunststoff zu einer im Wesentlichen homogenen Temperaturverteilung führt. Sie kann aber auch so ausgebildet sein, dass sie es erlaubt, inhomogene Temperaturverteilungen gezielt einzustellen, was zu Festigkeitsverteilungen über den mindestens einen Abschnitt aus thermoelastischem und viskoelastischem Kunststoff führt. Dabei wird die Temperiereinheit über eine Steuereinrichtung gesteuert, in der die Korrelation zwischen Festigkeit des konkreten Formkörpers und seiner Temperatur hinterlegt ist. Dies kann auf einfachste Weise geschehen, in dem für geringe Festigkeit die Temperiereinrichtung eingeschaltet und für eine hohe Festigkeit sie ausgeschaltet wird. Über elektrische Schaltelemente kann die Temperiereinrichtung auf eine höhere Temperatur für eine geringere Festigkeit und auf eine niedrigere Temperatur für eine höhere Festigkeit geschaltet werden, wobei ggf. auch Zwischenwerte eingestellt werden können. Der detaillierte Zusammenhang zwischen einer Vielzahl von Festigkeitswerten und Temperaturen für den jeweils verwendeten thermoelastischen und viskoelastischen Kunststoff kann auch als Daten in einem Speicher und/oder in Form eines Algorithmus hinterlegt sein, auf die und/oder den ein Mikroprozessor zugreift, um eine Eingabe über eine gewünschte Festigkeit in einen Solltemperaturbereich umzuwandeln und daraus ein entsprechendes Ausgangssignal an die Temperiereinrichtung zu generieren.
Durch gezielte Temperaturzufuhr oder Kühlung des mindestens einen Abschnitts aus thermoelastischen Material wird kontrolliert Einfluss auf dessen Festigkeit genommen, ohne dass ein aufwendiger Umbau des Formkörpers notwendig wäre. Durch manuelles Bedienen oder durch automatischen Betrieb der Steuereinrichtung lässt sich durch den Benutzer jederzeit die gerade gewünschte Festigkeit bzw. Festigkeitsverteilung einstellen.
Die Aufgabe wird auch durch eine Steuereinrichtung für einen oben beschriebenen
Formkörper gelöst, die derart eingerichtet ist, über Änderung der Temperatur die Festigkeit von einem oder mehreren Abschnitten aus thermoelastischem und viskoelastischem Kunststoff kontrolliert einzustellen.
Außerdem wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Einstellen der Festigkeit eines oben beschriebenen Formkörpers gelöst mit den Schritten
- Eingabe einer gewünschten Festigkeitsverteilung,
- Bestimmen der dafür notwendigen Temperaturverteilung,
- Einstellen der ermittelten Temperaturverteilung im Formkörper mittels der Temperiereinrichtung sowie durch ein Computerprogrammprodukt, das computerlesbare Anweisungen enthält und, wenn es auf einem geeigneten System ausgeführt wird, ein solches Verfahren ausführt.
Ferner wird die Aufgabe durch die Verwendung eines oben beschriebenen Formkörpers als Matratze, Futon, Kissen, Polsterbestandteil eines Polsterbetts, Polsterbestandteil eines Rollstuhls oder Auflage für einen der vorgenannten Gegenstände, insbesondere zur Dekubitus-Prophylaxe, oder auch als Bestandteil eines Stuhls, Sessels, Sofas, Rollstuhls, Kraftfahrzeug-, Bahn-, Flugzeugsitzes oder als Auflage für einen der vorgenannten Gegenstände gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
Kurze Beschreibung der Figuren
Die vorliegende Erfindung soll unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Dazu zeigen
Figur 1a schematisch perspektivisch eine Ausführungsform des Formkörpers als Kissen; Figur 1 b schematisch im Schnitt das Kissen aus Figur 1a;
Figur 2a schematisch perspektivisch eine Ausführungsform des Formkörpers als Futon;
Figur 2b schematisch im Schnitt den Futon aus Figur 2a;
Figur 3a schematisch perspektivisch eine Ausführungsform des Formkörpers als Polsterbett;
Figur 3b schematisch im Schnitt das Polsterbett aus Figur 3a;
Figur 4a schematisch perspektivisch eine erste Ausführungsform des Formkörpers als Matratze;
Figur 4b schematisch im Schnitt die Matratze aus Figur 4a;
Figur 5 schematisch perspektivisch eine zweite Ausführungsform des Formkörpers als Matratze;
Figur 6 schematisch im Schnitt eine Ausführungsform des Formkörpers als
Matratzenauflage;
Figur 7 schematisch im Schnitt eine Ausführungsform des Formkörpers als Auflage für einen Rollstuhl;
Figur 8 schematisch im Schnitt eine Ausführungsform des Formkörpers als
Sitzmöbel;
Figur 9 schematisch von vorne eine Ausführungsform des Formkörpers als
Sitz;
Figur 10 eine Prinzipskizze einer Ausführungsform der Steuereinrichtung;
Figur 11 ein Flussdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens zum
Einstellen der Festigkeit eines Formkörpers; Figur 12 schematisch ein Beispiel für den Aufbau eines Formkörpers;
Figur 13 die Abhängigkeit der Festigkeit eines thermoelastischen und viskoelastischen Polyurethanschaums in Abhängigkeit von der
Temperatur; und
Figur 14 schematisch im Schnitt eine dritte Ausführungsform des Formkörpers als Matratze.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
In den Figuren 1a,b ist schematisch eine Ausführungsform des Formkörpers mit variabel einstellbarer Festigkeit als Kissen 10 dargestellt. Das Kissen 10 ist über eine Kabelverbindung 12 mit einer Steuereinheit 1 1 verbunden. In seinem Inneren besteht das Kissen 10 aus mehreren Schichten. Sein Grundbestandteil ist ein Abschnitt 13 aus thermoelastischem und viskoelastischem Kunststoff. Für die Verwendung des Formkörpers als Liege- oder Sitzunterlage werden besonders geschäumte Kunststoffe, insbesondere kaltgeschäumte Kunststoffe bevorzugt. Besonders bevorzugt besteht der Abschnitt 13 des Kissens 10 aus einem Polyurethanschaum, der thermoelastisch und viskoelastisch ist. Als besonders geeignet haben sich Schaumstoffe, insbesondere Polyurethanschäume erwiesen, die eine Dichte von ca. 25 kg/m3 bis ca. 85 kg/m3, besonderes bevorzugt eine Dichte von ca. 30 kg/m3 bis 65 kg/m3 aufweisen.
In Figur 13 ist beispielhaft der Zusammenhang für einen thermoelastischen und viskoelastischen Polyurethanschaum zwischen seiner Festigkeit und seiner Temperatur dargestellt. In dem hier dargestellten Beispiel handelt es sich um den Schaumstoff V5040 der Firma Eurofoam Deutschland.
Bei den Temperaturen 100C, 15°C, 200C, 25°C, 300C, 35°C und 400C wurde der Druck in kPa gemessen, der jeweils benötigt wird, um den Schaumstoff auf 40% seiner Ausgangsdicke zusammenzudrücken. Insbesondere im Temperaturbereich zwischen 10°C und 300C ist bei dem vermessenen Schaumstoff eine deutliche Temperaturabhängigkeit erkennbar, die dann in einen Sättigungsbereich übergeht: Während bei 10°C ein Druck von 6,0 kPa notwendig ist, um den Schaumstoff auf 40% seiner Ausgangsdicke zusammenzudrücken, sind im Bereich von 30°C bis 40°C nur zwischen 4,0 kPa und 3,0 kPa dazu notwendig. Jeder thermoelastische und viskoelastische Kunststoff lässt sich so in Hinblick auf die Temperaturabhängigkeit seiner Festigkeit durch einfache Messungen charakterisieren. Der Zusammenhang zwischen Festigkeit und Temperatur für den jeweiligen thermoelastischen und viskoelastischen Kunststoff lässt sich für die Steuerung der Temperiereinrichtung verwenden, um gewünschte Festigkeiten des Formkörpers einzustellen. Bevorzugt werden thermoelastische und viskoelastische Kunststoffe eingesetzt, deren Festigkeit insbesondere im Temperaturbereich zwischen etwa 200C und etwa 35°C eine Temperaturabhängigkeit aufweist.
Als Temperiereinrichtung wird im vorliegenden Beispiel eine elektrische Heizung eingesetzt, die die Besonderheit aufweist, dass Wärme über elektrisch leitfähige textile Fäden 14 erzeugt wird, die hier mittig im Abschnitt 13 angeordnet sind. Sie sind umhüllt von einer Abschirmung 15, die elektromagnetische Strahlung möglichst abschirmt. Dies ist insbesondere wichtig, wenn das Kissen 10 als Kopfkissen verwendet werden sollte. Bei der Auswahl des Materials ist bei der in Figur 1 b gezeigten Anordnung darauf zu achten, dass es eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweist, damit trotz der Abschirmung 15 ein thermischer Kontakt zwischen den elektrisch leitenden Textilfäden 14 und dem Abschnitt 13 besteht, um über Temperaturänderungen die Festigkeit des Abschnitts 13 gezielt beeinflussen zu können. Die Abschirmung kann auch weiter außen angeordnet werden. Dann sollte bei der Materialauswahl vor allem darauf geachtet werden, dass es Luft und Feuchtigkeit möglichst ungehindert durchlässt, um die Klimaeigenschaften des jeweiligen Formkörpers nicht negativ zu beeinflussen.
Die Temperiereinrichtung wird im in Figur 1 gezeigten Beispiel über die Steuereinheit 11 gesteuert, die in Abhängigkeit von der gewünschten Festigkeit des Kissens 11 die
Stromzufuhr in die elektrisch leitenden textilen Fäden 14 erhöht oder drosselt, damit mehr oder weniger Energie bei Durchfluss durch die textilen Fäden als Wärme dissipiert wird. Die Dissipationswärme strahlt ab in den Abschnitt 13, dessen Festigkeit sich entsprechend verändert.
Für einen erhöhten Liegekomfort sind auf der Ober- und der Unterseite des Kissens 10 ein Abschnitt 17 aus Daunen vorgesehen. Außerdem sind am Übergang zwischen den Abschnitten 13 und 17 Wärmereflektoren 16 vorgesehen. Sie dienen dazu zu verhindern, dass ein Wärmetransfer von der Temperiereinrichtung, also im in Figur 1 gezeigten Beispiel den textilen Fäden 14 stattfindet. Die generierte Wärme wird hier lediglich zur Beeinflussung der Festigkeit genutzt, ohne dass der Benutzer sie spüren würde. Besonders bevorzugt weisen die Wärmereflektoren 16 eine Seite auf, die stärker Wärme reflektiert als die andere, wobei diese Seite im vorliegenden Beispiel den textilen Fäden 14 zugewandt angeordnet ist.
In den Figuren 2a, b ist schematisch eine Ausführungsform des Formkörpers mit variabel einstellbarer Festigkeit als Futon 20 dargestellt. Der Futon 20 ist über eine Kabelverbindung 22 mit einer Steuereinheit 21 verbunden, die als Temperiereinrichtung eine elektrische Heizung auf der Basis von Heizdrähten 24 steuert. Der Futon 20 besteht im Wesentlichen aus dem Abschnitt 23 aus thermoelastischem und viskoelastischem Kunststoff, bei dem es sich zum Beispiel um einen Polyurethanschaum oder einen anderen geeigneten thermoelastischen und viskoelastischen Kunststoff handeln kann. Umhüllt ist der Futon 20 von einer allergensperrenden Schicht 25. Diese allergensperrende Schicht 25 dient vor allem dazu, ein Einnisten von Milben im Futon 20 bzw. ein Austreten von Milben aus dem Futon 20 zu verhindern. Vorzugsweise ist das Material der Schicht 25 nicht nur allergendicht, sondern auch luftdurchlässig, um das Klima im Futon 20 nicht zu beeinträchtigen und einen angenehmen Liegekomfort zu bieten. Eine gewisse
Luftdurchlässigkeit verhindert in Übrigen ein übermäßiges Aufheizen des Futons 20 in Falle einer eventuellen Fehlfunktion der Steuerung 21.
Die Figuren 3a, b zeigen eine Ausführungsform des festigkeitsvariablen Formkörpers als Polsterbett 30. Die Liegeunterlage ist dabei auf vier Stützfüßen 32 aufgebockt. Im gezeigten Beispiel ist die Steuereinheit 31 in dem Polsterbett 30 integriert. Das Polsterbett 30 hat zuunterst einen Abschnitt 33 mit Stahlfedern. Darüber ist ein Abschnitt 35 aus thermoelastischem und viskoelastischem Kunststoff angeordnet. Mittig durch den Abschnitt 35 verläuft eine Schicht 36 mit elektrisch leitfähigem Kunststoff. Diese Schicht wird über die Steuereinheit 31 mit Strom versorgt, um proportional zum Stromdurchfluss
Dissipationswärme zu erzeugen, die die Festigkeit des Polsterbettes beeinflusst.
Die Schicht 36 kann z.B. eine Trägerschicht aus Gewebe oder Vlies aufweisen, auf der sich eine durch einen flexiblen Film gebildete Trägerschicht befindet. Dabei kann es sich etwa um ein Polyurethan handeln, dem zur Erhöhung der Leitfähigkeit z.B. Graphit zugesetzt ist. Vorzugsweise kann als Träger auch der thermoelastische und viskoelastische Kunststoff des Abschnitts 35 selbst dienen.
Zur Erhöhung des Schlafkomforts sind nach orthopädischen Gesichtspunkten Lüftungskanäle 37 im Abschnitt 35 verteilt. Sie dienen zusätzlich der Belüftung, um einen Wärmestau im Polsterbett 30 zu verhindern. Zusätzlich ist ein Wärmereflektor 34 zwischen den Abschnitten 33 und 35 vorgesehen. Er reflektiert Dissipationswärme aus der elektrisch leitenden Kunststoffschicht 36 in den Abschnitt 35 aus thermoelastischen Material und auf einen Benutzer, wenn er auf dem Polsterbett 30 liegt. Gerade bei Benutzern, bei denen ein übermäßiger Verlust an Körperwärme beim Liegen zu befürchten ist, weil sie etwa eine schwache Durchblutung haben oder älter sind, kann es auch willkommen sein, die erzeugte Wärme nicht nur zur Einstellung der Wunschfestigkeit, sondern auch zum Wärmen des Benutzers zu nutzen.
In den Figuren 4a, b ist eine Ausführungsform des Formkörpers mit variabel einstellbarer Festigkeit als Matratze 40 dargestellt. Die Regulierung der Temperatur wird hier über die
Zirkulation von Fluiden durch den Abschnitt 43 aus thermoelastischem und viskoelastischem Kunststoff erreicht. Dazu ist die Steuereinrichtung mit einer Pumpe 41 kombiniert, die z.B. Luft oder Wasser der benötigten Temperatur durch die Fluidkanäle 42 pumpt. Je nach Art des verwendeten thermoelastischem und viskoelastischem Kunststoff und je nach verwendetem Fluid können die Kanäle unmittelbar im thermoelastischen Material eingebohrt sein. Sie können aber auch eine Umwandung aus fluiddichtem, aber wärmeleitendem Material aufweisen. Sie können auch angrenzend an den Abschnitt 43 aus thermoelastischem und viskoelastischem Kunststoff angeordnet sein, solange ein Wärmeübergang dazu besteht.
In der Fläche sind die Fluidkanäle 42 im dargestellten Beispiel derart angeordnet, dass insbesondere im Bereich der Fersen und im Bereich der Kopfauflage durch den Fluidfluss Wärme zu- oder abgeführt wird, um die Festigkeit zu ändern. Ein Abkühlen kann gewünscht sein, wenn die vom aufliegenden Benutzer zugeführte Körperwärme zu einer ungewünscht geringen Festigkeit führen würde.
Die in den Figuren 4a, b beispielhaft dargestellte Matratze 40 weist über dem Abschnitt 43 aus thermoelastischem und viskoelastischem Kunststoff ein Distanzgewirke 44 auf, um einen Luftstrom innerhalb der Matratze 40 zu erlauben. Dies reduziert einen unerwünschten, weil schlecht kontrollierbaren Wärmetransfer vom oder zum liegenden Benutzer. Um den Liegekomfort zu verbessern, ist auf dem Distanzgewirke 44 eine Gelschicht 45 vorgesehen, die zu einer besseren Druckverteilung führt, sowie eine Schaumstoffschicht 46, um den Liegekomfort zu erhöhen. In weiteren Ausführungsformen kann bei Wahl eines gut wärmeleitenden Gels die Gelschicht auch genutzt werden, um einen thermischen Kontakt zwischen Temperiereinheit und einem oder mehreren Abschnitte aus thermoelastischem und viskoelastischem Kunststoff herzustellen. Es sei darauf hingewiesen, dass Temperiereinrichtungen auch so ausgestaltet sein können, dass sie unterschiedliche Möglichkeiten zum Wärmetransfer kumulieren, z.B. Fluidfluss, etwa zum Kühlen, und elektrische Heizung.
Eine weitere Ausführungsform des festigkeitsvariablen Formkörpers als Matratze 50 ist in Figur 5 dargestellt. Bei der Matratze 50 sind mehrere Abschnitte 54, 55, 56 aus thermoelastischem und viskoelastischem Kunststoff vorgesehen, die in einen Matratzenkörper 57 aus Latex im Nacken-, Lenden- und Fersenbereich eingelassen sind. Jeder dieser Abschnitte 54, 55, 56 ist mit einer eigenen Steuereinheit 51 , 52, 53 verbunden. Dadurch wird ermöglicht, die Festigkeit im Nacken-, Lenden- oder Fersenbereich unabhängig von der Festigkeit in den jeweils anderen Bereichen je nach Bedarf zu regulieren. In einer weiteren Variante kann auch eine einzige Steuereinheit vorgesehen sein, die Eingaben für die einzelnen Abschnitte 54, 55, 56 entgegennehmen und in Steuersignale für die jeweiligen Temperiereinheiten umwandeln kann.
In Figur 6 ist eine Ausführungsform als Matratzenauflage 61 dargestellt, die auf einer herkömmlichen Matratze 60 aufgelegt ist. Die Auflage 61 wird im Wesentlichen durch den Abschnitt 64 aus thermoelastischem und viskoelastischem Kunststoff gebildet, die durch einen Heizdraht 63 durchzogen ist und von einer Steuereinheit 62 in ihrer Festigkeit durch entsprechende Temperaturregulierung eingestellt wird. Um eine Luftzirkulation zwischen Auflage 61 und liegendem Benutzer zu erlauben, die einem eventuellen Hitzestau vorbeugen soll, sind auf der dem Benutzer zugewandten Seite der Auflage 61 Ausnehmungen 65 vorgesehen. Die Verteilung der Ausnehmungen 65 über die Auflage 61 wird vorteilhafter Weise nach orthopädischen Gesichtspunkten vorgenommen.
Eine Ausführung als Auflage, und zwar als Sitzunterlage 71 für einen Rollstuhl 70 ist in Figur 7 beispielhaft dargestellt. Die Sitzunterlage 71 besteht im Wesentlichen aus einem Schaumstoffteil 74, in das zwei Abschnitte 72, 73 aus thermoelastischem und viskoelastischem Kunststoff im Nacken- und im Lendenbereich eingelassen sind. Diese Abschnitte 72, 73 werden über eine hier nicht dargestellte Temperiereinrichtung in ihrer Temperatur und damit ihrer Festigkeit nach Belieben reguliert. Die Temperiereinrichtung ist als elektrische Heizeinrichtung ausgebildet, die bei manuell betriebenen Rollstühlen über eine zusätzliche Batterie und bei elektrischen Rollstühlen über die bereits vorhandene Stromversorgung mit Strom versorgt wird. Die Steuereinheit 75 ist an der Armlehne angeordnet, um für den Benutzer mühelos erreichbar und bedienbar zu sein. Es sei darauf hingewiesen, dass Ausführungen als Auflage auch kleiner dimensioniert sein können, so dass sie z.B. nur einen Teil einer Matratze oder einer Sitzgelegenheit bedecken, etwa den Rücken-, den Nacken-, den Lendenbereich oder andere.
In Figur 8 ist beispielhaft eine Ausführungsform als Sitzmöbel 80 dargestellt. Dabei kann es sich um ein Sofa, einen Sessel oder einen gepolsterten Stuhl mit Armlehnen handeln. Eine Steuereinheit 81 ist im Sitzmöbel 80 integriert und stellt die gewünschte Festigkeit der Polster 82, 83 aus thermoelastischem und viskoelastischem Kunststoff ein, indem sie durch jeweils getrennte Heizdrähte 84, 85 auf eine Temperatur gebracht werden, die der gewünschten Festigkeit entspricht. Dabei kann jeder Heizdraht 84, 85 getrennt angesteuert werden, um die Festigkeit in den Polstern 82, 83 unabhängig vom jeweils anderen Polster einstellen zu können. Gerade wenn ein Benutzer lange Zeit auf einem Möbel sitzt, wie etwa auf einem Ruhe- oder Fernsehsessel, ist oft eine zwischenzeitliche Änderung der Festigkeit vom Benutzer gewünschte und auch aus gesundheitlichen Gründen geboten.
Eine weitere Ausführungsform ist in Figur 9 dargestellt. Dabei handelt es sich um einen Sitz 90, wie er in einem Flugzeug, im Zug oder in einem Fahrzeug wie etwa Auto, Bus oder Lastkraftwagen eingesetzt werden könnte. Möglich ist auch die Ausgestaltung als Bürostuhl. Im vorliegenden Beispiel ist das Polster 94 der Rückenlehne aus thermoelastischem und viskoelastischem Kunststoff, an das angrenzend in zwei Bereichen Heizdrahtanordnungen 92, 93 vorgesehen sind. Beide Heizdrahtanordnungen 92, 93 können von der an der Armlehne 95 angebrachten Steuereinheit 91 unabhängig voneinander angesteuert werden, um eine gewünschte Festigkeit des Polsters 94 in den beiden Rückenregionen einzustellen. Gerade ein unter Umständen automatischer Wechsel von Festigkeiten während der Sitzdauer kann z.B. als Lordosenstütze orthopädische Vorteile haben, aber auch einer Übermüdung und sogar Sekundenschlaf vorbeugen. Insbesondere auf Langstreckenflügen führt ein Sitz mit variabler Festigkeit zu einer verbesserten Durchblutung der aufliegenden Hautpartien, was sowohl für Passagiere als auch für die Besatzung von Vorteil ist. Dies ist auch bei Bürostühlen vorteilhaft.
Der schematische Aufbau einer möglichen Ausführungsform der Steuereinrichtung 100 ist in Figur 10 dargestellt. Hauptkomponenten sind eine Einheit 105 zum Festellen einer Soll- Festigkeitsverteilung, ein Mikroprozessor 106, der dazu dient, aus der SoII- Festigkeitsverteilung die entsprechende Soll-Temperaturverteilung zu bestimmen, und eine Einheit 107, um diese Soll-Temperaturverteilung über eine geeignete Schnittstelle 108 an eine Temperiereinheit auszugeben. Die Einheit 105 zum Feststellen einer Soll- Festigkeitsverteilung ist im dargestellten Beispiel mit einer Benutzerschnittstelle 101 verbunden. Dabei kann es sich es sich um eine Bedienanzeige handeln, über die manuell ein gewünschter aktueller Festigkeitswert, eine ggf. voreingestellte Festigkeitsverteilung über die gesamte festigkeitsvariable Sitz- bzw. Liegeunterlage oder auch ein zeitlicher
Festigkeitsverlauf eingegeben oder aus voreingestellten Möglichkeiten ausgewählt wird. Die Benutzerschnittstelle 101 kann dabei auch als Fernbedienung ausgestaltet sein. Im einfachsten Fall kann auch ein Bedienschalter vorgesehen sein, den man zwischen zwei Festigkeitswerten hin und her schalten kann. Die Steuereinheit ist somit eingerichtet, um mit einer oder mehreren Temperiereinrichtungen zusammenzuwirken, indem eine Eingabe über eine gewünschte Festigkeit in einen Solltemperaturbereich umgewandelt wird, sei es mechanisch, elektrisch, elektromechanisch oder elektronisch, und daraus ein entsprechendes Ausgangssignal für die Temperiereinrichtung(en) generiert wird.
Zusätzlich sind ein oder optional mehrere Sensoren 102, 103, 104 mit der Einheit 105 zum Feststellen einer Soll-Festigkeitsverteilung verbunden. Bei dem oder den Sensoren 102, 103, 104 kann es sich z.B. um Sensoren handeln, die auf Druck oder Bewegungen reagieren und so Körperbewegungen registrieren. Es kann sich auch um Sensoren handeln, die Schlaf- oder Wachphasen anhand von Körperfunktionen detektieren. Dazu gehören unter anderem Sensoren zur Bestimmung der Atemfrequenz, des Sauerstoffgehalts im Blut, der Herzschlagfrequenz oder des Blutdrucks. Eine Änderung dieser Parameter kann z.B. einen zeitlichen Verlauf einer Festigkeitsverteilung in Gang setzen, wie etwa Festigkeitsänderungen an verschiedenen Stellen einer Matratze während eines Schlafzyklus mit beispielsweise einer weicheren Festigkeitsverteilung in der Einschlafphase, festeren Festigkeiten in der anschließenden Tiefschlafphase und wieder weichere Festigkeiten während der REM-Phasen. Der Übergang von einer Schlafphase in die nächste kann dabei von den Sensoren 102, 103, 104 detektiert werden.
Ferner kann es sich bei den Sensoren auch um Temperatur- bzw. Festigkeitssensoren handeln, mittels derer die aktuelle Temperatur bzw. Festigkeit kontrolliert werden kann, um festzustellen, ob der Soll-Zustand bereits erreicht ist.
Eine weitere Anwendung zeitlich variabler Festigkeitsverteilungen liegt in regelmäßigen Festigkeitswechseln in der Dekubitus-Prophylaxe sein. Dabei kann die Steuereinrichtung 100 für periodische Festigkeitsveränderungen in der gesamten Matratze oder nur in bestimmten Bereichen eingestellt sein, ohne dass eine manuelle Betätigung durch den bettlägerigen Benutzer notwendig wäre. Die regelmäßigen Festigkeitswechsel unterstützen eine gute und regelmäßige Durchblutung aller Hautpartien, um ein Wundliegen zu vermeiden.
Bei der Ausführungsform des Formkörpers als beispielsweise Matratze kann die zeitlich variable Festigkeitsverteilung auch dazu genutzt werden, durch Erhöhung der Festigkeit zu einer bestimmten Weckzeit hin den Körper des Liegenden auf das Aufwachen vorzubereiten.
Aus den Eingaben des Benutzers und/oder den über Sensoren gemessenen Parametern (siehe auch Schritt 201 in Figur 1 1 ) stellt die Einheit 105 eine zeitliche Soll- Festigkeitsverteilung fest (Schritt 203). Daraus bestimmt der Mikroprozessor 106 den zeitlichen Verlauf der dafür notwendigen Temperaturverteilung (Schritt 205). Dabei können die Temperaturwerte z.B. aus hinterlegten Datentabellen ausgelesen und/oder berechnet werden. Dabei sollten die konkreten thermo- und viskoelastischen Eigenschaften des betreffenden Abschnitts, seine Geometrie sowie die Geometrie und konkreten Eigenschaften der verwendeten Temperiereinrichtung berücksichtigt werden. Die einzelnen Parameter lassen sich durch einfache Messungen für jeden thermoelastischen und viskoelastischen Kunststoff ermitteln. Die so bestimmte Soll-Temperaturverteilung wird über Ausgabe aus der Einheit 107 über die Schnittstelle 108 an die Temperiereinrichtung eingestellt (Schritt 207). Um dem Komfort des Benutzers zu erhöhen, werden vorzugsweise auch Temperaturgradienten zur Einstellung der Soll-Temperaturverteilung angegeben, damit die Festigkeitsänderung weder zu schnell noch zu langsam durchgeführt wird.
Je nach gewünschter Komplexität der einstellbaren Festigkeiten bzw.
Festigkeitsverteilungen kann in einfacheren Varianten der Steuereinrichtung auf einen Mikroprozessor verzichtet werden, um Eingaben über eine gewünschte Festigkeit in einen Solltemperaturbereich bzw. eine Solltemperatur umzuwandeln und daraus ein entsprechendes Ausgangssignal an die Temperiereinrichtung zu generieren. Beispielsweise kann über einen Schalter die Temperiereinheit zwischen einer Temperatur, die einer höheren Festigkeit entspricht, und einer Temperatur, die einer niedrigeren Festigkeit entspricht, umgeschaltet werden. Bei derartigen Varianten, in denen über eine Steuereinrichtung zwei, drei, vier wahrnehmbar unterschiedliche Festigkeiten eingestellt werden können, werden bevorzugt thermoelastische und viskoelastische Kunststoffe eingesetzt, die bei denen diese Festigkeiten deutlich unterschiedlichen Temperaturen entsprechen, die aber aus Gründen eines minimierten Energieverbrauchs und eines rascheren Festigkeitswechsels auch nicht zu weit auseinander liegen. Insbesondere bei Formkörpern, bei denen man im Temperaturbereich zwischen Raumtemperatur und Körpertemperatur arbeitet, bieten sich Temperaturschritte von etwa 1 ,5°C bis 2,5°C an.
In Figur 12 ist beispielhaft ein möglicher Aufbau eines Formkörpers dargestellt. Der Formkörper weist ein Oberteil 121 und ein Unterteil 122 auf, die im getrennten Zustand dargestellt sind. Während das Oberteil 121 zwei parallel verlaufende Rillen in der Art von Nuten 125 aufweist, weist das Unterteil 122 zwei dazu komplementäre Leisten in der Art von Federn 124 auf. Dadurch lassen sich Ober- und Unterteil 121 , 122 auf einfache Weise verbinden und bei Bedarf wieder trennen. Es können aber auch andere Mittel als Nut 125 und Feder 124 vorgesehen werden, um eine formschlüssige Verbindung der Teile zu erlauben.
Im Unterteil 122 ist eine Vertiefung 123 vorgesehen, in die die Temperiereinrichtung und/oder die Steuereinrichtung teilweise oder ganz eingelassen werden können. Je nach Ausführung sind dabei nur eines oder beide der Ober- und Unterteile 121 , 122 aus thermoelastischem Material. Durch Integration der Temperiereinrichtung und/oder Steuereinrichtung in das Innere des Formkörpers ist einerseits der Platzbedarf auf ein Minimum reduziert, andererseits die jeweils integrierte Einrichtung vor äußeren Einwirkungen gut geschützt. Außerdem wird bei einer Integration der Temperiereinrichtung ein guter thermischer Kontakt zum jeweiligen Abschnitt aus thermoelastischen Material hergestellt, um dessen Festigkeit zu verändern. Zu Wartungszwecken können Unter- und Oberteil 122, 121 einfach getrennt werden, um Zugang zu den integrierten Einrichtungen zu erlauben.
Es sind ferner Ausführungen des Formkörpers möglich, die mehr als zwei formschlüssig verbindbare Teile aufweisen. Ebenso können mehr als eine Vertiefung vorgesehen sein, falls mehrere Temperiereinrichtungen oder Steuereinrichtungen eingebaut werden sollen, oder unterschiedliche Komponenten dieser Einrichtungen an unterschiedlichen Stellen angeordnet werden sollen. Je nach Verwendungszweck können außerdem in einem oder mehreren Teilen Abschnitte aus thermoelastischem Material eingelassen sein.
In Figur 14 ist schematisch eine weitere Ausführungsform des Formkörpers als Matratze 140 im Schnitt dargestellt. Auf der in Figur 14 als Oberseite dargestellten Seite der Matratze 140 kann sich ein Liegender befinden. Der Abschnitt 143 aus thermoelastischem, viskoelastischen Schaumstoff ist mit einem oberen Abschnitt 146 und einem unteren Abschnitt 145 aus einem Kunststoff, im vorliegenden Beispiel aus einem Schaumstoff kombiniert, der bei Raumtemperatur eine geringere Festigkeit aufweist als der Abschnitt 143 aus thermoelastischem viskoelastischen Schaumstoff. Dabei sind die Abschnitte 145, 146 aus einem herkömmlichen, d.h. nicht thermoelastischen und viskoelastischen Schaumstoff, bei dem sich keine merkbare Temperaturabhängigkeit der Festigkeit insbesondere im
Temperaturbereich zwischen Raumtemperatur und Körpertemperatur feststellen lässt. Im in Figur 14 dargestellten Beispiel sind die Abschnitte 145, 146 einteilig ausgebildet. In weiteren Varianten können sie auch mehrteilig ausgebildet sein. Ebenso können weitere Abschnitte aus einem herkömmlichen oder einem thermoelastischen und viskoelastischen Kunststoff vorgesehen sein. In manchen Varianten kann auch auf einen oberen Abschnitt 146 verzichtet werden, so dass ein Liegenden auf dem Abschnitt 145 aus thermoelastischem viskoelastischen Schaumstoff aufliegen.
Die Kombination eines Abschnitts aus bei Raumtemperatur relativ festem thermoelastischen, viskoelastischem Kunststoff mit einem darunterliegenden Abschnitts eins bei Raumtemperatur weicherem Kunststoff, dessen Weichheit auch bei darüberliegenden Temperaturen im wesentlichen konstant bleibt, führt zu einer Verstärkung des Effekts der Festigkeitsänderung des diese Abschnitte aufweisenden Formkörpers insbesondere bei höheren Temperaturen, z.B. im Bereich zwischen ca. 300C und Körpertemperatur, in dem manchen thermoelastische, viskoelastische Kunststoffe eine geringere Festigkeitsänderung zeigen als bei niedrigeren Temperaturen, z.B. im Bereich zwischen Raumtemperatur und ca. 300C. Hat der Abschnitt aus thermoelastischem, viskoelastischen Kunststoff durch entsprechende Temperierung eine bestimmte Festigkeit unterschritten, wird zusätzliche die Weichheit des darunterliegenden weichen Kunststoffabschnitts wahrnehmbar, die zuvor vom festen Abschnitt aus thermoelastischem, viskoelastischen Kunststoff überdeckt wurde. Durch Kombination von Kunststoffabschnitten unterschiedlicher Festigkeiten und unterschiedlicher Temperaturabhängigkeiten der ihrer Festigkeiten, lassen sich Formkörper zur Verfügung stellen, die in verschiedenen Temperaturbereichen wahrnehmbare Festigkeitsveränderungen erlauben. In weiteren Varianten dieser Ausführungsform können auch Abschnitte aus thermoelastischem, viskoelastischen Kunststoffen zu diesem Zweck kombiniert werden, solange sie bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Festigkeiten aufweisen.
Über ein Heizvlies 142, das über ein Heizkabel mit einer Steuereinrichtung 141 verbunden ist und unmittelbar auf der Oberseite des Abschnitts 143 aus thermoelastischem, viskoelastischen Schaumstoff aufgebracht ist, wird die Temperatur dieses Abschnitts 143 verändert, um eine Festigkeitsänderung zu erreichen. In einer Variante kann das Heizvlies u.a. durch eine Heizfolie oder ein Textil aus Heizfäden ersetzt werden. Die jeweils aktuelle Temperatur wird über den Temperatursensor 147 kontrolliert, der von der hier als Heizvlies 142 ausgebildeten Temperiereinrichtung beabstandet angeordnet ist. Selbstverständlich können auch zwei, drei oder mehr Temperatursensoren vorgesehen sein. Das Temperatursignal wird über das Sensorkabel 149 an die Steuereinrichtung 141 weitergegeben, die ihrerseits in Abhängigkeit der gewünschten Festigkeit und der dafür notwendigen Temperatur einerseits und der aktuellen Temperatur bestimmt, ob eine Temperaturänderung durch die Temperiereinrichtung notwendig ist oder nicht und ein entsprechendes Signal über das Heizkabel 148 an das Heizvlies 142 leitet. Durch die Position des Temperatursensors 147 beabstandet vom Heizvlies 142 wird dabei sichergestellt, dass die Kunststofftemperatur und nicht die Eigentemperatur des Heizvlieses 142 gemessen wird. Besonders bevorzugt wird wie im in Figur 14 dargestellten Beispiel der Temperatursensor 147 auf der einem Liegenden zugewandten Seite des Heizvlieses 142 angeordnet. Dadurch wird auch der Einfluss der Körperwärme des Liegenden auf die Temperatur des Kunststoffes und damit auch auf die Festigkeit berücksichtigt. Durch Platzierung des Temperatursensors näher zum Liegenden oder näher zur jeweiligen Temperatureinrichtung gewichtet die Steuereinheit den jeweils berücksichtigten Einfluss dieser Wärmequellen entsprechend.
Im in Figur 14 dargestellten Beispiel ist das Heizvlies 142 mit einer Metallbeschichtung 144a versehen, die dazu dient, vom dem Heizvlies emittierte elektromagnetische Strahlung vom Liegenden abzuschirmen. Um eine besonders gute Abschirmwirkung zu erreichen, ist die Metallbeschichtung 144a auf Masse gelegt. Dazu weist sie ein Erdungskabel 144b auf.
Es sei darauf hingewiesen, dass die hier beispielhaft erläuterten Merkmale und Eigenschaften der verschiedenen Ausführungsformen je nach konkreter Anwendung beliebig kombinieren lassen. Bezugszeichen
10 Kissen
11 Steuereinheit
12 Kabelverbindung
13 Abschnitt aus thermoelastischem Material
14 elektrisch leitende Textilfäden
15 Abschirmung
16 Wärmereflektor
17 Daunenabschnitt
20 Futon
21 Steuereinheit
22 Kabelverbindung
23 Abschnitt aus thermoelastischem Material
24 Heizdraht
25 allergensperrendes Material
30 Polsterbett
31 Steuereinheit
32 Stützfuß
33 Abschnitt mit Stahlfedern
34 Wärmereflektor
35 Abschnitt aus thermoelastischem Material
36 leitfähige Kunststoffschicht
37 Lüftungskanal
40 Matratze
41 Pumpe mit Steuerung
42 Fluidkanal
43 Abschnitt aus thermoelastischem Material
44 Distanzgewirke
45 Gelschicht
46 Schaumstoffabschnitt
50 Matratze
51 Steuereinheit
52 Steuereinheit
53 Steuereinheit
54 Abschnitt aus thermoelastischem Material 55 Abschnitt aus thermoelastischem Material
56 Abschnitt aus thermoelastischem Material
57 Latexabschnitt 60 Matratze 61 Matratzenauflage
62 Steuereinrichtung
63 Heizdraht
64 Abschnitt aus thermoelastischem Material
65 Einkerbung 70 Rollstuhl
71 Sitzunterlage
72 Abschnitt aus thermoelastischem Material
73 Abschnitt aus thermoelastischem Material
74 Schaumstoffabschnitt 75 Steuereinrichtung
76 Armlehne
80 Sitzmöbel
81 Steuereinrichtung
82 Polster aus thermoelastischem Material 83 Polster aus thermoelastischem Material
84 Heizdraht
85 Heizdraht
90 Sitz
91 Steuereinrichtung 92 Heizdrahtanordnung
93 Heizdrahtanordnung
94 Polster aus thermoelastischem Material
95 Armlehne
100 Steuereinrichtung 101 Schnittstelle zum Benutzer
102 Sensor
103 Sensor
104 Sensor
105 Einheit zum Feststellen der Soll-Festigkeitsverteilung 106 Mikroprozessor
107 Einheit zur Ausgabe der Soll-Temperaturverteilung 108 Schnittstelle zur Temperiereinheit
121 Oberteil
122 Unterteil
123 Vertiefung 124 Feder
125 Nut
140 Matratze
141 Steuereinrichtung
142 Heizvlies 143 thermoelastischer, viskoelastischer Schaumstoff
144a Metallbeschichtung
144b Erdungskabel
145 Schaumstoff
146 Schaumstoff 147 Temperatursensor
148 Heizkabel
149 Sensorkabel 201-207 Verfahrensschritte

Claims

Patentansprüche
1. Formkörper zur Verwendung als Liege- oder Sitzunterlage, der aufweist
- mindestens einen Abschnitt aus thermoelastischem und viskoelastischem Kunststoff (13, 23, 35, 43, 54, 55, 56, 64, 72, 73, 82, 83, 94, 143),
- eine Temperiereinrichtung (14, 24, 36, 42, 63, 84, 85, 92, 93, 142), die in thermischen Kontakt mit dem mindestens einen Abschnitt aus thermoelastischem und viskoelastischem Kunststoff angeordnet ist, und
- eine Steuereinrichtung (1 1 , 21 , 31 , 41 , 51 , 52, 53, 62, 75, 81 , 91 , 100, 141 ) für die Temperiereinrichtung, die derart eingerichtet ist, über Änderung der Temperatur die
Festigkeit des mindestens einen Abschnitts aus thermoelastischem und viskoelastischem Kunststoff kontrolliert einzustellen.
2. Formkörper nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Abschnitt aus thermoelastischem und viskoelastischem Kunststoff (13, 23, 35, 43, 54, 55, 56, 64, 72, 73, 82, 83, 94, 143) aus geschäumten Kunststoff ist.
3. Formkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Abschnitt aus thermoelastischem und viskoelastischem Kunststoff (13, 23, 35, 43, 54, 55, 56, 64, 72, 73, 82, 83, 94, 143) zumindest teilweise aus einem Polyurethanschaum ist.
4. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Abschnitt aus thermoelastischem und viskoelastischem Kunststoff (13, 23, 35, 43, 54, 55, 56, 64, 72, 73, 82, 83, 94, 143) ein Raumgewicht im Bereich zwischen 20 kg/m3 und 85 kg/m3 aufweist.
5. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass er mindestens einen Abschnitt aus einem Kunststoff (145, 146) aufweist, der bei Raumtemperatur eine geringere Festigkeit aufweist als der mindestens eine Abschnitt aus thermoelastischem und viskoelastischem Kunststoff (13, 23, 35, 43, 54, 55, 56, 64, 72, 73, 82, 83, 94, 143).
6. Formkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Abschnitt aus Kunststoff (145) geringerer Festigkeit unterhalb des mindestens einen Abschnitts aus thermoelastischem und viskoelastischem Kunststoff (13, 23, 35, 43, 54, 55, 56, 64, 72, 73, 82, 83, 94, 143) angeordnet ist.
7. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperiervorrichtung als elektrische Heizung (14, 24, 36, 63, 84, 85, 92, 93, 142) ausgebildet ist.
8. Formkörper nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass angrenzend an den mindestens einen Abschnitt aus thermoelastischem und viskoelastischem Kunststoff (13, 23, 35, 43, 54, 55, 56, 64, 72, 73, 82, 83, 94, 143) elektrisch leitfähige textile Fäden (14) angeordnet sind.
9. Formkörper nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass angrenzend an den mindestens einen Abschnitt aus thermoelastischem und viskoelastischem Kunststoff (13, 23, 35, 43, 54, 55, 56, 64, 72, 73, 82, 83, 94, 143) eine elektrisch leitfähige Kunststoffschicht (36) angeordnet ist.
10. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperiervorrichtung über Fluidleitungen (42) in thermischem Kontakt mit dem mindestens einen Abschnitt aus thermoelastischem und viskoelastischem Kunststoff (13, 23, 35, 43, 54, 55, 56, 64, 72, 73, 82, 83, 94, 143) steht.
11. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass die Temperiereinrichtung (14, 24, 36, 42, 63, 84, 85, 92, 93, 142) und die Steuereinrichtung (11 , 21 , 31 , 41 , 51 , 52, 53, 62, 75, 81 , 91 , 100, 141 ) derart zusammenwirkend ausgebildet sind, dass der mindestens eine Abschnitt aus thermoelastischem und viskoelastischem Kunststoff (13, 23, 35, 43, 54, 55, 56, 64, 72, 73, 82, 83, 94, 143) eine Temperatur im Bereich von 200C bis 35°C aufweist.
12. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass er Distanzgewirke (44) aufweist.
13. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass er Ausnehmungen (37, 65) aufweist.
14. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Schicht (15, 144a) aufweist, die elektromagnetische Strahlung abschirmt.
15. Formkörper nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die abschirmende Schicht (144a) leitend mit Masse verbindbar ist.
16. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass er eine wärmereflektierende Schicht (16, 34) aufweist.
17. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass er allergensperrendes Material (25) aufweist.
18. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Gelschicht (45) aufweist.
19. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass er mindestens einen Sensor (102, 103, 104, 147) aufweist, der mit der Steuereinrichtung verbunden ist, so dass dessen Signal beim Einstellen einer Festigkeit berücksichtigt wird.
20. Formkörper nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor als Temperatursensor (147) ausgebildet ist und beabstandet von der Temperiereinrichtung (14, 24, 36, 42, 63, 84, 85, 92, 93, 142) angeordnet ist.
21. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass mehrteilig aufgebaut ist, wobei die einzelnen Teile (121 , 122) formschlüssig miteinander verbindbar (124, 125) sind und mindestens eines der Teile (121 , 122) eine Vertiefung (123) zur Aufnahme der Temperiereinrichtung (14, 24, 36, 42, 63, 84, 85, 92, 93, 142) und/oder der Steuereinrichtung (11 , 21 , 31 , 41 , 51 , 52, 53, 62, 75, 81 , 91 , 100, 141 ) aufweist.
22. Steuereinrichtung für einen Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 21 , die derart eingerichtet ist, über Änderung der Temperatur die Festigkeit von einem oder mehreren Abschnitten aus thermoelastischem und viskoelastischem Kunststoff kontrolliert einzustellen.
23. Steuereinrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass sie eingerichtet ist, derart mit der Temperiereinrichtung (14, 24, 36, 42, 63, 84, 85, 92, 93, 142) zusammenzuwirken, dass eine Eingabe über eine gewünschte Festigkeit in einen Solltemperaturbereich umgewandelt wird und daraus ein entsprechendes Ausgangssignal an die Temperiereinrichtung (14, 24, 36, 42, 63, 84, 85, 92, 93, 142) generiert wird.
24. Steuereinrichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass sie einstellbar ist, um automatisch zu unterschiedlichen Zeiten unterschiedliche Festigkeiten durch entsprechende Temperaturänderungen einzustellen.
25. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass sie einstellbar ist, um gleichzeitig an unterschiedlichen Stellen unterschiedliche Festigkeiten einzustellen.
26. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens einen Sensor (102, 103, 104, 147) aufweist, dessen Signal für die Kontrolle oder das Einstellen einer gewünschten Festigkeit ausgewertet wird.
27. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Einheit (105) zum Erfassen eine Soll-Festigkeitsverteilung, einen Mikroprozessor
(106) zum Bestimmen einer Soll-Temperaturverteilung und eine Einheit (107) zur Ausgabe einer Soll-Temperaturverteilung aufweist.
28. Verfahren zum Einstellen der Festigkeit eines Formkörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 21 mit den Schritten
- Eingabe einer gewünschten Festigkeitsverteilung,
- Bestimmen der dafür notwendigen Temperaturverteilung,
- Einstellen der ermittelten Temperaturverteilung im Formkörper mittels der Temperiereinrichtung.
29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass eine zeitliche Abfolge von gewünschten Festigkeitsverteilungen eingegeben wird.
30. Verfahren nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass die gewünschte Festigkeitsverteilung in Abhängigkeit von mindestens einem messbaren Parameter eingegeben wird.
31. Computerprogrammprodukt, das computerlesbare Anweisungen enthält, das wenn es auf einem geeigneten System ausgeführt wird, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 30 zum Einstellen der Festigkeit eines Formkörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 21 ausführt.
32. Verwendung eines Formkörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 21 als Matratze, Futon, Kissen, Polsterbestandteil eines Polsterbetts, Polsterbestandteil eines Rollstuhls oder Auflage für einen der vorgenannten Gegenstände, insbesondere zur Dekubitus-Prophylaxe.
33. Verwendung eines Formkörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 21 als Bestandteil eines Stuhls, Sessels, Sofas, Rollstuhls, Kraftfahrzeug-, Bahn-, Flugzeugsitzes oder als Auflage für einen der vorgenannten Gegenstände.
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