Die Erfindung betrifft eine Matratze für ein Liege- oder Sitzmöbel, mit einer Polsterung und einer Luftkammer.
Matratzen dieser Art sind für sogenannte Wasserbetten seit einiger Zeit bekannt. Diese Matratzen bieten einen besonderen Liegekomfort und werden deshalb auch in Spitälern für Patienten verwendet, die für lange Zeit bettlägerig sind. Es hat sich jedoch gezeigt, dass körperlich schwache Personen auf einer solchen Matratze Mühe haben, ihre Lage zu verändern. Dies rührt daher, dass bei einer Positionsänderung des Benutzers gleichzeitig auch Wasser der Matratze bewegt werden muss. Für Säuglinge sind solche Matratzen deshalb sogar gefährlich. Die vergleichsweise umständliche Handhabung und das sehr grosse Gewicht werden ebenfalls als nachteilig empfunden. Die tiefe Normaltemperatur und die Instabilität in bezug auf das Tragverhalten sind weitere Nachteile solcher Matratzen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Matratze der genannten Art zu schaffen, die einen Liegekomfort bietet, welcher mit demjenigen eines Wasserbettes vergleichbar ist, die jedoch die oben genannten Nachteile vermeidet und dennoch wesentlich kostengünstiger hergestellt werden kann. Die Aufgabe wird durch die Erfindung gemäss Anspruch 1 gelöst.
Bei der erfindungsgemässen Matratze kann der Härtegrad stufenlos an die Bedürfnisse des Benützers angepasst werden und gleichzeitig kann dieser Härtegrad im wesentlichen zeitlich unbegrenzt konstant gehalten werden. Die Luftkammer ersetzt mit der praktisch gewichtslosen Luft Schaum oder Federkerne in idealer Weise. Das über grössere Zeiträume unvermeidliche Entweichen von Luft wird durch manuelle oder periodische Nachfüllung der Luftkammer aufgehoben.
Die in der Luftkammer gespeicherte Luft ist an sich ein schlechter Wärmeleiter und ergibt deshalb ein ideales Schlafklima. Eine Schaukelbewegung, wie sie bei Wasserbetten beobachtbar ist, ist bei der erfindungsgemässen Matratze ausgeschlossen. Da die Luftkammer durch eine Überpolsterung mit herkömmlichen Polstermaterialien in seiner Benützerfreundlichkeit noch verbessert ist, können mit dieser Matratze geradezu ideale Sitz- oder Liegemöbel geschaffen werden. Nach Bedarf können selbstverständlich auch die Randzonen mit Schaummaterialien oder dergleichen verstärkt werden.
Die erfindungsgemässe Matratze eignet sich deshalb sowohl für den üblichen Gebrauch, als auch für therapeutische Anwendungen und somit auch für Spitäler.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist eine Zeitschaltuhr vorgesehen, welche periodisch die Pumpe zum Nachfüllen der Luftkammer einschaltet. Die Zeitschaltuhr kann beispielsweise so gestellt sein, dass sie täglich wenige Sekunden die Pumpe einschaltet. Die Luftkammer wird dann jeweils bis zu den am Druckreduzierventil eingestellten Druck nachgefüllt.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die Matratze mehrere getrennte Luftkammern auf, die jeweils manuell oder automatisch auf den gleichen oder auf unterschiedliche Drucke füllbar bzw. nachfüllbar sind. Damit können Zonen mit unterschiedlichen Härtegraden geschaffen werden. Dies ist besonders vorteilhaft für bettlägerige Personen, bei denen bestimmte Körperteile oder Körperbereiche einen bestimmten Härtegrad der Matratze verlangen. Auch bei mehreren Luftkammern genügt an sich eine einzige Pumpe. Erforderlich sind lediglich mehrere Druckreduzierventile entsprechend der Anzahl der Luftkammern. Sind die einzelnen Druckreduzierventile auf den jeweils gewünschten Härtegrad eingestellt, so ist auch bei dieser Ausführungsvariante ein automatisches Nachfüllen ohne weiteres möglich.
Besteht die Matratze aus mehreren Teilen, von denen jeder unabhängig über ein eigenes Druckregulierventil auf den gewünschten Druck nachgefüllt werden kann, so eignet sich eine solche Matratze insbesondere für einen Krankenstuhl oder Rollstuhl. Der Sitzteil kann hier beispielsweise eine höhere Härte aufweisen als ein Rückenpolster und dieser wiederum eine andere Härte als ein Kopfpolster. Die Härtegrade der einzelnen Polster können somit stufenlos an die individuellen Bedürfnisse des Benutzers angepasst werden. Weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus den übrigen abhängigen Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch einen aufgeschnittenen Teil einer erfindungsgemässen Matratze,
Fig. 2 eine Ansicht eines mit der Matratze lösbar verbundenen Gerätes zum Füllen bzw. Nachfüllen einer Luftkammer,
Fig. 3 schematisch einen Schnitt durch das Gerät nach Fig. 2,
Fig. 4 schematisch ein Schnitt durch eine erfindungsgemässe Matratze nach einer Variante, und
Fig. 5 schematisch eine Ansicht eines Sitzmöbels.
Die Fig. 1 zeigt eine Matratze mit einer Hülle 1, einer Polsterung 2 aus beispielsweise einem geeigneten Schaumstoff sowie einem Luftkern 3 mit einem Luftraum 5. Die Matratze 1 ist beispielsweise eine Obermatratze für ein Bett und weist eine übliche rechteckige Aussenform auf. Der Luftkern 3 erstreckt sich im wesentlichen über die ganze Breite und Länge der Matratze 1 und weist an einer Stirnseite einen Anschluss 4 auf, mit dem ein flexibler Schlauch 14 oder eine sonstige geeignete Luftleitung verbunden ist. Der Schlauch 14 führt zu dem in Fig. 2 gezeigten Gerät 6, mit welchem der Luftkern 3 mit Luft gefüllt und nachgefüllt werden kann.
Der Schlauch 14 weist gemäss Fig. 3 eine Kupplung 18 auf und führt nach dieser zum Gerät 6, das in einem Gehäuse 7 auf einer Montageplatte 27 ein Druckreduzierventil 19 aufweist, das einerseits mit dem Schlauch 14 und anderseits über eine Druckleitung 26 mit einer Luftpumpe 17, einem Magnetventil 23 sowie einem Manometer 8 verbunden ist. Die erforderlichen Abzweigungen sind hier mit 24 und 25 bezeichnet.
Das Druckreduzierventil 19 weist eine Druckregulierscheibe 20 auf, die mittels eines Handrades 10 einstellbar ist. Das Handrad 10 ist wie in Fig. 3 ersichtlich aussenseitig einer Frontplatte 16 bedienbar. Durch Drehen des Handrades 10 ist am Druckreduzierventil 19 der maximale Druck im Schlauch 14 bzw. im Luftkern 3 einstellbar. Druckregulierventile dieser Art sind an sich bekannt. Ein üblicher Druck beträgt hier beispielsweise 30 Millibar. Auf der Unterseite der Schreibe 20 ist eine geneigte Fläche 20a angeordnet, die zur Regulierung des Ventils 19 mit einem Regulierstift 19a zusammenarbeitet.
Die Luftdruckkammer 17 weist einen hier nicht gezeigten Elektromotor auf, der über eine Elektroverteilung 22 und ein Elektrokabel 21 mit einer Spannungsquelle verbindbar ist. Mit der Elektroverteilung 22 sind ebenfalls eine übliche Zeitschaltuhr 11, ein Magnetventil 23 sowie über ein Kabel 12 ein Schalter 15 verbunden. Mit dem Schalter 15 kann die Druckluftpumpe 17 nach Wunsch ein- und ausgeschaltet werden. Mittels der Schaltuhr 11 ist hingegen ein automatisches Ein- und Ausschalten der Druckluftpumpe 17 möglich. Mit dem Gerät 6 ist somit wahlweise eine automatische oder manuelle Bedienung möglich. Denkbar ist auch eine Ausführung, die lediglich eine Zeitschaltuhr 11 oder lediglich einen manuellen Schalter 15 aufweist. Zur Entlüftung der Kammer 3 ist das Magnetventil 23 über eine Leitung 23a mit dem Schlauch 14 verbunden. Das Ventil 23 kann am Schalter 15 betätigt werden.
Denkbar ist aber auch eine direkte manuelle Betätigung des Ventils 23, das einen hier nicht gezeigten Ausgang in die Aussenluft besitzt.
Wird die Druckluftpumpe 17 durch die Zeitschaltuhr 11 oder manuell durch den Schalter 15 in Betrieb gesetzt, so fördert diese über die Leitungen 25 und 26 Luft in den Schlauch 14 und schliesslich in den Luftkern 3. Der in der Leitung 26 herrschende Luftdruck wird hierbei durch den Manometer 8 angezeigt. Ist im Luftkern 3 der vorbestimmte Druck erreicht, so schliesst das Druckreduzierventil 19, so dass keine weitere Luft in den Schlauch 14 gelangen kann. Die bei weiterem Betrieb der Druckluftpumpe 17 geförderte Luft gelangt dann in die Aussenluft. Damit ist gewährleistet, dass der Druck im Luftkern 3 beim manuellen oder automatischen Nachfüllen den vorbestimmten Wert nicht überschreitet. Dieser vorbestimmte Wert wird in einem Druckanzeigefenster 9 des Gerätes 6 angezeigt. Wie bereits oben erwähnt, ist dieser Druck stufenlos einstellbar.
Er bestimmt den Härtegrad der Matratze 1 und wird beim automatischen Nachfüllen konstant gehalten. Dieser Druck liegt etwa im Bereich von 20 bis 60 Millibar.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführung der Matratze 1 ist der Luftkern 3 im unteren Bereich der Matratze angeordnet. Zwischen der Oberseite des Luftkerns 3 und der Liegefläche ist hier eine relativ breite Polsterung 2 vorhanden. Bei dieser nicht wendbaren Matratze 1 kann der Anschluss 4 deshalb auch auf der Unterseite des Luftkerns 3 angeordnet sein. Die Matratze 1 kann jedoch auch als wendbare Matratze ausgebildet sein, wobei dann im Vertikalschnitt gesehen der Luftkern 3 etwa mittig und der Anschluss 4 wie in Fig. 1 gezeigt stirnseitig am Luftkern 3 angeordnet sind. Eine wendbare und zugleich leichte Matratze ist aus verschiedenen Gründen besonders vorteilhaft.
In der Fig. 4 ist eine Matratze 40 gezeigt, die von einer Polsterung 41 umgeben mehrere voneinander unabhängige Luftkammern 42 aufweist. Bei einer Obermatratze für ein Bett bildet beispielsweise eine dieser Kammern 42 den Fussbereich, eine mittlere Kammer den Rumpfbereich und die dritte Kammer den Kopfbereich. Jede Kammer 42 ist über einen Anschluss 44 und eine Luftleitung 43 mit einem Druckreduzierventil 45 verbunden. Diese Ventile 45 sind in einem Gerät angeordnet, das demjenigen der Fig. 3 im wesentlichen entspricht. Jedes Druckventil 45 kann auf einen eigenen Solldruck eingestellt werden. Beim Füllen und Nachfüllen werden somit die Kammern 42 jeweils bis zum eingestellten Druck mit Luft gefüllt. Entlang der Oberseite der Matratze 40 kann somit der Härtegrad variabel sein. Damit ist eine optimale Anpassung an die jeweiligen Bedürfnisse gewährleistet.
Selbstverständlich können auch mehrere Luftkammern 2 oder auch lediglich zwei Luftkammern 42 vorgesehen sein.
Die Fig. 5 zeigt beispielhaft eine Verwendung der erfindungsgemässen Matratze bei einem Krankenstuhl 28. Dieser kann ein Rollstuhl oder aber auch ein übliches Sitzmöbel sein. Der Stuhl 28 besitzt an einem üblichen Gestell eine Polsterung aus einem Sitzteil 29, einem Rückenteil 30 und einem Kopfteil 31. Jeder dieser Teile weist einen hier nicht gezeigten Luftkern auf, der wie oben beschrieben über eine Druckluftleitung 37, 38 oder 39 jeweils mit einem Druckreduzierventil 35 verbunden sind. Diese Ventile sind über eine Leitung mit entsprechenden Anschlüssen mit einer Druckluftpumpe 34 verbunden. Der Elektromotor der Pumpe 34 wird von einer Batterie 36 gespiesen. Das Ein- und Ausschalten der Pumpe 34 erfolgt hier manuell mit einem Schalter 32, der über eine elektrische Leitung 33 mit der Pumpe 34 verbunden ist.
Auch hier ist eine automatische Nachfüllung der Luftkerne selbstverständlich möglich. Wesentlich ist nun, dass durch entsprechende Einstellung der Ventile 35 die Härtegrade der Teile 29, 30 und 31 individuell eingestellt und gehalten werden können. Diese Härtegrade können jederzeit geändert werden, wenn beispielsweise das Sitzmöbel von einer anderen Person benutzt wird. Da die Luftkerne mittels einer einzigen Pumpe 34 manuell oder automatisch nachfüllbar sind, ist ein Konstanthalten der gewünschten Härtegrade auch über längere Zeitdauer möglich. Bei geeigneter Ausführung des Luftkerns entweicht nur sehr wenig Luft, weshalb der Energieverbrauch der Pumpe 34 minimal ist.
Trotz der erheblichen Vorteile der erfindungsgemässen Matratze ist diese ersichtlich mit verhältnismässig wenigen, einfachen und robusten Bauteilen realisierbar, so dass erfindungsgemäss eine Matratze geschaffen wurde, welche nicht nur den therapeutischen Anforderungen in hervorragender Weise Rechnung trägt, sondern aufgrund ihrer einfachen und robusten Ausführbarkeit kostenmässig günstig und äusserst zuverlässig ist.
The invention relates to a mattress for reclining or seating, with upholstery and an air chamber.
Mattresses of this type have been known for so-called water beds for some time. These mattresses offer special lying comfort and are therefore also used in hospitals for patients who are bedridden for a long time. However, it has been shown that physically weak people on such a mattress have difficulty changing their position. This is due to the fact that when the user changes position, water of the mattress must also be moved at the same time. Such mattresses are even dangerous for infants. The comparatively cumbersome handling and the very large weight are also perceived as disadvantageous. The low normal temperature and the instability with regard to the wearing behavior are further disadvantages of such mattresses.
The invention has for its object to provide a mattress of the type mentioned, which offers lying comfort, which is comparable to that of a water bed, but which avoids the disadvantages mentioned above and can still be manufactured much cheaper. The object is achieved by the invention according to claim 1.
In the mattress according to the invention, the degree of hardness can be infinitely adjusted to the needs of the user and at the same time this degree of hardness can be kept constant for an unlimited period of time. The air chamber ideally replaces foam or innersprings with the practically weightless air. The inevitable escape of air over long periods of time is eliminated by manual or periodical refilling of the air chamber.
The air stored in the air chamber is in itself a poor heat conductor and therefore results in an ideal sleeping climate. A rocking movement, as can be observed with water beds, is excluded with the mattress according to the invention. Since the air chamber is further improved in its user-friendliness by over-upholstering with conventional upholstery materials, ideal mattresses or recliners can be created with this mattress. If necessary, the edge zones can of course be reinforced with foam materials or the like.
The mattress according to the invention is therefore suitable both for normal use and also for therapeutic applications and thus also for hospitals.
According to a development of the invention, a timer is provided which periodically switches on the pump to refill the air chamber. The timer can, for example, be set so that it switches the pump on for a few seconds every day. The air chamber is then refilled up to the pressure set on the pressure reducing valve.
According to a development of the invention, the mattress has a plurality of separate air chambers, each of which can be filled or refilled manually or automatically to the same or to different pressures. This allows zones with different degrees of hardness to be created. This is particularly advantageous for bedridden people, where certain parts of the body or areas of the body require a certain degree of firmness of the mattress. Even with several air chambers, a single pump is in itself sufficient. Only a number of pressure reducing valves are required, corresponding to the number of air chambers. If the individual pressure reducing valves are set to the desired degree of hardness, automatic refilling is also easily possible with this embodiment variant.
If the mattress consists of several parts, each of which can be refilled to the desired pressure independently via its own pressure regulating valve, such a mattress is particularly suitable for a hospital chair or wheelchair. The seat part can, for example, have a higher hardness than a back cushion and this in turn a different hardness than a head cushion. The degrees of hardness of the individual cushions can thus be infinitely adjusted to the individual needs of the user. Further advantageous features result from the remaining dependent claims and the following description.
Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing. Show it:
1 schematically shows a cut open part of a mattress according to the invention,
2 is a view of a device detachably connected to the mattress for filling or refilling an air chamber,
3 schematically shows a section through the device according to FIG. 2,
Fig. 4 schematically shows a section through an inventive mattress according to a variant, and
Fig. 5 shows schematically a view of a piece of seating.
1 shows a mattress with a cover 1, a padding 2 made of, for example, a suitable foam and an air core 3 with an air space 5. The mattress 1 is, for example, a top mattress for a bed and has a customary rectangular outer shape. The air core 3 extends essentially over the entire width and length of the mattress 1 and has on one end face a connection 4 to which a flexible hose 14 or another suitable air line is connected. The hose 14 leads to the device 6 shown in FIG. 2, with which the air core 3 can be filled with air and refilled.
The hose 14 has a coupling 18 according to FIG. 3 and leads after this to the device 6, which has a pressure reducing valve 19 in a housing 7 on a mounting plate 27, which on the one hand with the hose 14 and on the other hand via a pressure line 26 with an air pump 17 , a solenoid valve 23 and a manometer 8 is connected. The necessary branches are designated here with 24 and 25.
The pressure reducing valve 19 has a pressure regulating disk 20 which can be adjusted by means of a handwheel 10. As can be seen in FIG. 3, the handwheel 10 can be operated on the outside of a front plate 16. By turning the handwheel 10, the maximum pressure in the hose 14 or in the air core 3 can be set on the pressure reducing valve 19. Pressure regulating valves of this type are known per se. A common pressure here is 30 millibars, for example. On the underside of the slide 20 there is an inclined surface 20a which cooperates with a regulating pin 19a to regulate the valve 19.
The air pressure chamber 17 has an electric motor, not shown here, which can be connected to a voltage source via an electrical distribution 22 and an electrical cable 21. A conventional timer 11, a solenoid valve 23 and a switch 15 are also connected to the electrical distribution 22 via a cable 12. With the switch 15, the compressed air pump 17 can be switched on and off as desired. By means of the timer 11, however, the compressed air pump 17 can be switched on and off automatically. Automatic or manual operation is thus optionally possible with the device 6. An embodiment is also conceivable that only has a timer 11 or only a manual switch 15. To vent the chamber 3, the solenoid valve 23 is connected to the hose 14 via a line 23a. The valve 23 can be operated at the switch 15.
However, direct manual actuation of the valve 23 is also conceivable, which has an outlet into the outside air, not shown here.
If the compressed air pump 17 is activated by the timer 11 or manually by the switch 15, it conveys air via the lines 25 and 26 into the hose 14 and finally into the air core 3. The air pressure prevailing in the line 26 is here determined by the Manometer 8 displayed. If the predetermined pressure is reached in the air core 3, the pressure reducing valve 19 closes so that no further air can get into the hose 14. The air delivered during continued operation of the compressed air pump 17 then passes into the outside air. This ensures that the pressure in the air core 3 during manual or automatic refilling does not exceed the predetermined value. This predetermined value is displayed in a pressure display window 9 of the device 6. As already mentioned above, this pressure is infinitely adjustable.
It determines the degree of hardness of mattress 1 and is kept constant during automatic refilling. This pressure is in the range of 20 to 60 millibars.
In the embodiment of the mattress 1 shown in FIG. 1, the air core 3 is arranged in the lower region of the mattress. A relatively wide upholstery 2 is present here between the top of the air core 3 and the lying surface. With this non-reversible mattress 1, the connection 4 can therefore also be arranged on the underside of the air core 3. However, the mattress 1 can also be designed as a reversible mattress, the air core 3 then being arranged approximately centrally in the vertical section and the connection 4, as shown in FIG. 1, arranged on the end face of the air core 3. A reversible and at the same time light mattress is particularly advantageous for various reasons.
4 shows a mattress 40 which has a plurality of independent air chambers 42 surrounded by padding 41. In the case of a top mattress for a bed, for example, one of these chambers 42 forms the foot area, a middle chamber the trunk area and the third chamber the head area. Each chamber 42 is connected to a pressure reducing valve 45 via a connection 44 and an air line 43. These valves 45 are arranged in a device which essentially corresponds to that of FIG. 3. Each pressure valve 45 can be set to its own target pressure. When filling and refilling, the chambers 42 are thus filled with air up to the set pressure. The degree of hardness can thus be variable along the top of the mattress 40. This ensures optimal adaptation to the respective needs.
Of course, a plurality of air chambers 2 or only two air chambers 42 can also be provided.
FIG. 5 shows an example of the use of the mattress according to the invention in a hospital chair 28. This can be a wheelchair or else a conventional seating. On a conventional frame, the chair 28 has an upholstery consisting of a seat part 29, a back part 30 and a head part 31. Each of these parts has an air core, not shown here, which, as described above, has a pressure reducing valve via a compressed air line 37, 38 or 39 35 are connected. These valves are connected to a compressed air pump 34 via a line with corresponding connections. The electric motor of the pump 34 is powered by a battery 36. The pump 34 is switched on and off manually here using a switch 32 which is connected to the pump 34 via an electrical line 33.
Automatic refilling of the air cores is of course also possible here. It is now essential that the degrees of hardness of the parts 29, 30 and 31 can be individually adjusted and maintained by appropriate adjustment of the valves 35. These degrees of hardness can be changed at any time if, for example, the seating is used by another person. Since the air cores can be refilled manually or automatically by means of a single pump 34, the desired degrees of hardness can also be kept constant over a longer period of time. With a suitable design of the air core, very little air escapes, which is why the energy consumption of the pump 34 is minimal.
Despite the considerable advantages of the mattress according to the invention, it can obviously be realized with relatively few, simple and robust components, so that a mattress was created according to the invention which not only takes the therapeutic requirements into account in an excellent manner, but is also inexpensive and inexpensive due to its simple and robust design is extremely reliable.