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Die
Erfindung betrifft einen aufblasbaren Hohlkörper, beispielsweise eine Luftmatratze,
mit einer Hohlkörperkammer
und einer Pumpe, die mit der Hohlkörperkammer verbunden ist und
mittels der ein Gas, vorzugsweise Luft, in die Hohlkörperkammer gepumpt
werde kann.
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Im
Stand der Technik sind Hohlkörper
oder Luftmatratzen bekannt, die ein als Pumpe wirkendes Teil aufweisen,
das fest mit dem Hohlkörper
verbunden oder in diesen eingebaut ist. In der
EP 0 756 466 B1 wird beispielsweise
ein Verfahren zur Herstellung einer Luftmatratze mit einem als Pumpe
wirkenden Teil und einem durch die Pumpe aufzupumpenden Teil beschrieben.
Der als Pumpe wirkende Teil weist eine Pumpenkammer auf, die mit
einem Treibmittel, insbesondere mit einem offenzelligen Schaumstoff gefüllt ist.
In
4 wird die Pumpe mit der einen Pumpenkammer
gezeigt,
5 zeigt ein solches Schaumstoffteil.
Auch die
DE 40 34 593
A1 beschreibt eine Luftpumpe, die in aufblasbare Folienartikel
eingebaut ist. Die Pumpe weist eine Pumpenkammer auf, die mit einer
elastischen Einlage
5 gefüllt ist, wodurch sich die Pumpenkammer
nach der Entleerung wieder aufrichten kann.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung einen Hohlkörper mit einer angebauten oder
integrierten Pumpe bereitzustellen und den Raumbedarf der nicht
aktiven Pumpe möglichst
klein zu halten.
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Diese
Aufgabe wird erfüllt
durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Die
Erfindung beschreibt einen aufblasbaren Hohlkörper, der wenigstens eine aufpumpbare
Hohlkörperkammer
aufweist, die mit einer Pumpe verbunden ist, mittels derer ein Gas,
vorzugsweise Luft, in die Hohlkörperkammer
gepumpt werden kann. Die Luftpumpe besteht aus zwei Pumpkammern.
Die erste Pumpkammer weist wenigstens ein Einweg- Einlassventil auf, das die erste Pumpenkammer
mit der Umgebung verbindet und Gas aus der Umgebung in die erste
Pumpenkammer einströmen
lässt und
wenigstens ein Einweg-Auslassventil,
das die erste Pumpenkammer mit der Hohlkörperkammer verbindet und Luft
in die Hohlkörperkammer
einströmen lässt.
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Sind
mehr als eine Hohlkörperkammer
vorhanden und sind diese Hohlkörperkammern
so voneinander abgetrennt, dass bei Undichtigkeit einer Hohlkörperkammer
die andere/n Hohlkörperkammer/n
weiterhin gasdicht abgeschlossen sind und dadurch z.B. bei einer
Luftmatratze für
einen Restauftrieb sorgen, so kann jeder der unabhängigen Hohlkörperkammern
ein eigenes Einweg-Auslassventil in der ersten Pumpenkammer zugeordnet
sein. Bevorzugt ist in diesem Fall jede der Hohlkörperkammern mit
einer eigenen Pumpe verbunden.
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Die
zweite Pumpenkammer ist weder mit der ersten Pumpenkammer noch mit
der Hohlkörperkammer
lufttechnisch verbunden, das heißt es kann kein Luftaustausch
stattfinden zwischen der zweiten Pumpenkammer und der ersten Pumpenkammer
und es kann kein Luftaustausch stattfinden zwischen der zweiten
Pumpenkammer und der Hohlkörperkammer.
Auch ein Luftaustausch zwischen der zweiten Pumpenkammer und der
ersten Pumpenkammer und der Hohlkörperkammer ist ausgeschlossen.
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Bevorzugt
umgibt eine der Pumpenkammern die andere über mehrere Seiten, bevorzugt
umlaufend. Besonders bevorzugt umgibt die zweite Pumpenkammer die
erste Pumpenkammer umlaufend um eine Hochachse der Pumpe. Wenn,
wie bevorzugt, die zweite Pumpenkammer die erste Pumpenkammer umlaufend
umgibt und das Einweg-Einlassventil
die erste Pumpenkammer mit der Umgebung verbindet und das Einweg-Auslassventil die
erste Kammer mit der Hohlkörperkammer
verbindet, müssen
beide Ventile durch die die erste Pumpenkammer umgebende zweite
Pumpenkammer geführt
werden. Dabei ist das Einweg-Einlassventil auf der Ventileinlassseite
zum Beispiel mit einer Außenwand
der Pumpe verbunden, auf der Ventilauslassseite mit einer Wand der
ersten Pumpenkammer. Das Einweg-Auslassventil ist auf der Ventilleinlassseite
mit einer Wand der ersten Pumpenkammer verbunden, mit der Ventillauslassseite
beispielsweise mit einer Wand der Hohlkörperkammer.
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Die
zweite Pumpenkammer weist eine Öffnung
auf, die wiederverschließbar
ist und die zweite Pumpenkammer mit der Umgebung verbindet. Durch diese Öffnung kann
die zweite Pumpenkammer mit einem Gas, vorzugsweise Luft, befüllt werden.
Zum Befüllen
der zweiten Pumpenkammer kann die Öffnung als Mundstück ausgeformt
sein, so dass der Nutzer die zweite Pumpenkammer in bekannter Weise
aufblasen kann. Dazu kann er zum Beispiel einen Verschluss von dem
Mundstück
abnehmen, beispielsweise abschrauben, und nach der Beendigung des
Aufblasvorganges wieder aufbringen. Weniger bevorzugt ist in der Öffnung ein
Ventil eingebaut, dass das Herausströmen der Luft aus der zweiten Kammer
verhindert. Denkbar, wenn auch nicht bevorzugt ist es, dass durch
die Öffnung
ein aufschäumbares
Material in die zweite Pumpenkammer eingegeben wird, das im aufgeschäumten Zustand die
zweite Pumpenkammer füllt.
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Erst
wenn die zweite Pumpenkammer gefüllt und
verschlossen ist, das Heißt,
wenn die zweite Pumpenkammer einen Innendruck aufweist, der höher ist
als der Umgebungsdruck, ist die Pumpe einsatzbereit und kann zum
Aufpumpen der Hohlkörperkammern
eingesetzt werden. Die Hohlkörperkammern
können
beispielsweise Luftmatratzen, Luftbetten, Luftkissen, Luftsessel,
Schwimmhilfen, Flöße, Paddelboote,
Nackenstützen
oder andere mit Gas oder Luft befüllbare Gegenstände oder
Teile davon bilden.
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Wenigstens
eine Wand der zweiten Pumpenkammer besteht aus einem flexiblen Material,
das sich bei einer Druckbeaufschlagung verformt und nach einer Entlastung
in seine ursprüngliche
Form zurückkehrt.
Bevorzugt ist wenigstens eine Wand, die die zweite Pumpenkammer
von der erste Pumpenkammer trennt, elastisch verformbar ausgebildet. Wird
Druck von außen
auf die zweite Pumpenkammer, bzw. auf das darin gefangene Gas ausgeübt, wird
in einem ersten Schritt das Gas komprimiert. In einem weiteren Schritt
kann das Gas die elastische Wand verformen. Handelt es sich dabei
um eine Trennwand zwischen der zweiten Pumpenkammer und der ersten
Pumpenkammer, so wird diese Wand in die erste Pumpenkammer hineingedrückt, wodurch
das Auspressen des in der ersten Pumpenkammer vorhandenen Gases
in die Hohlkörperkammer
unterstützt
wird.
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Die
Hohlkörperkammer
ist von wenigstens einer Hülle
umschlossen, die wenigstens teilweise flexibel ist. Dabei kann die
Hülle selbst
die Hohlkörperkammer
bilden. Die Hülle,
speziell bei Luftmatratzen, kann aus einer oberen Deckhaut und einer
unteren Deckhaut bestehen, die eine obere und eine untere die Hohlkörperkammer
umschließende
Wandung bilden und aus einer die Hohlkörperkammer seitlich umgebenden
Seitenwandung. Bevorzugt bildet ein Teil der Wandung oder ein Teil
der Hülle
eine Trennwand, an die wenigstens eine der Pumpenkammern angrenzt.
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Die
Erfindung betrifft weiterhin eine Pumpe zum Pumpen von gasförmigen Stoffen.
Die Pumpe weist zwei Pumpenkammern auf. Die erste Pumpenkammer weist
wenigstens ein Einweg-Einlassventil auf, das die erste Pumpenkammer
mit einer Gasquelle, vorzugsweise der Umgebung verbindet und wenigstens
ein Einweg-Auslassventil, durch das das Gas aus der ersten Pumpenkammer
ausfließen kann.
Die zweite Pumpenkammer weist einen verschließbaren Einlass auf, durch den
ein Gas in die zweite Pumpenkammer einleitbar ist. Dabei kann der Einlass
ein Mundstück
umfassen, so dass die zweite Pumpenkammer über dieses Mundstück durch
Aufblasen unter einen Innendruck gesetzt werden kann.
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Die
Pumpenkammern sind so angeordnet, dass eine Pumpenkammer die andere
Pumpenkammer zumindest teilweise, vorzugsweise umlaufend umgibt.
Besonders bevorzugt ist eine Anordnung, bei der die eine Pumpenkammer
die andere Pumpenkammer um eine Hochachse der Pumpe umlaufend umgibt.
Beide Pumpenkammern sind fluidisch voneinander getrennt, das heißt, es ist
kein Gasaustausch zwischen der ersten Pumpenkammer und der zweiten
Pumpenkammer möglich.
Beide Pumpenkammern, beziehungsweise die Wände beider Pumpenkammern, bestehen
aus flexiblem Material. Dadurch nimmt die Pumpe im nichtaktiven
Zustand, das heißt
in dem Zustand, wo weder in der ersten noch in der zweiten Pumpenkammer
Gas vorhanden ist, nur sehr wenig Platz ein und kann daher gut in
beispielsweise aufblasbare Hohlkörper,
wie Luftmatratzen, Luftbetten, Luftkissen, Luftsessel, Schwimmhilfen, Flöße, Paddelboote
oder Nackenstützen
eingebaut werden.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. An
dem Ausführungsbeispiel
offenbar werdende Merkmale bilden je einzeln und in jeder Merkmalskombination
die Gegenstände
der Ansprüche
und auch die vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen vorteilhaft
weiter. Es zeigen:
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1 eine
Luftmatratze mit integrierter Luftpumpe
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2 die
Luftmatratze mit geöffneter
Pumpe
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3 Horizontalschnitt
durch die Pumpe und den angrenzenden Matratzenkörper
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In 1 ist
eine Luftmatratze gezeigt, mit einem Matratzenkörper 1, einer Hülle 9,
die aus einer Oberhaut 11, einer Unterhaut 12 und
je Seite aus einer Seitenhaut besteht. An einem Eck der Luftmatratze
ist eine Pumpe 2 integriert. Die Pumpe 2 weist
ein Einweg-Einlassventil 5 und
einen verschließbaren Einlass 7 auf.
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In 2 ist
die Luftmatratze in Bereich der Pumpe 2 aufgeschnitten,
so dass ein Blick in das Pumpeninnere möglich ist. Zu erkennen ist,
dass die Pumpe 2 zusätzlich
zu dem Einweg-Einlassventil 5, das die Pumpe 2 mit
der Umgebung verbindet, eine Einweg-Auslassventil 6 umfasst, das
die Pumpe 2 mit der Hohlkörperkammer 1 verbindet
und Luft aus der Pumpe 2 in die Hohlkörperkammer 1 strömen lässt.
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Eine
vergrößerte Darstellung
der in 2 aufgeschnittenen Pumpe zeigt 3.
Zu sehen ist die Pumpe 2 in ihrer Einbausituation in der
Luftmatratze, hier gekennzeichnet durch die Hülle 9, die die Hohlkörperkammer 1 bildet.
Wie deutlich zu erkennen ist, weist die Pumpe 2 zwei Pumpenkammern 3, 4 auf,
wobei die zweite Pumpenkammer 4 die erste Pumpenkammer 3 um
eine Hochachse der Pumpe 2 umlaufend umgibt.
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Die
erste Pumpenkammer 3 umfasst eine Einweg-Einlassventil 5,
dass die erste Pumpenkammer 3 mit der Umgebung verbindet
und durch das Luft aus der Umgebung in die erste Pumpenkammer 3 einströmen kann.
Sie umfasst weiterhin ein Einweg-Auslassventil 6,
durch das in der ersten Pumpenkammer 3 befindliche Luft
in die Hohlkörperkammer 1 geleitet
werde kann.
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Die
zweite Pumpenkammer 4 weist einen Einlass 7 auf,
der die zweite Pumpenkammer 4 mit der Umgebung verbindet
und durch die sowohl Luft in die zweite Pumpenkammer 4 eingelassen
als auch aus der zweiten Pumpenkammer 4 abgelassen werden
kann. Der Einlass 7 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel
als Mundstück
geformt und weist einen Verschluss auf, beispielsweise eine aufschraub-,
aufsteck- oder aufschnappbare Kappe, der die zweite Pumpenkammer 4 gegen
die Umgebung abdichtet.
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Zwischen
der ersten Pumpenkammer 3 und der zweiten Pumpenkammer 4 besteht
keine Verbindung, die einen Luftaustausch zwischen den Pumpenkammern 3, 4 ermöglicht.
Ebenso besteht zwischen der zweiten Pumpenkammer 4 und
der Hohlkörperkammer 1 keine
Verbindung, die einen Luftaustausch zwischen diesen beiden Teilen
zulässt.
Das heißt,
die zweite Pumpenkammer 4 ist lufttechnisch nur mit der
Umgebung verbunden, von der ersten Pumpenkammer 3 und der
Hohlkörperkammer 1 ist
sie fluidisch getrennt.
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Die
erste Pumpenkammer 3 ist von der zweiten Pumpenkammer 4 durch
Wände 8 getrennt.
Bevorzugt besteht zumindest eine der Wände 8, beispielsweise
die dem Einweg-Auslassventil 6 gegenüberliegende
Wand 8 aus einem elastischen Material. Dadurch kann diese
Wand 8, wenn auf die wenigstens zum großen Teil mit Luft gefüllte zweite
Pumpenkammer 4 Druck ausgeübt wird, in Richtung des Einweg-Auslassventils 6 gedrückt werden
und unterstützt
damit den Luftstrom aus der ersten Pumpenkammer 3 in die
Hohlkörperkammer 1.
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Die
zweite Pumpenkammer 4 weist an den beiden Seiten, mit denen
sie an die Hohlkörperkammer 1 grenzt,
eine Trennwand 10 auf. Diese Trennwand 10 besteht
im Ausführungsbeispiel
zumindest teilweise aus der Hülle 9.
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Um
die Pumpe 2 in Funktion zu nehmen, muss zunächst die
zweite Pumpenkammer 4 mit Luft gefüllt werden. Danach kann durch
Druck und Entlastung Luft aus der ersten Pumpenkammer 3 in
die Hohlkörperkammer 1 gepresst,
bzw. Luft aus der Umgebung in die erste Pumpenkammer 3 gesaugt
werden. Zur Lagerung der Luftmatratze kann sowohl die Luft aus der
Hohlkörperkammer 1 über einen
nicht gezeigten Auslass, als auch die Luft der zweiten Pumpenkammer 4 durch
den Einlass 7 ausgelassen werden. Im völlig entleerten Zustand kann
die Luftmatratze mit der integrierten Pumpe dann zusammengelegt
werden und nimmt kaum mehr Stauraum ein, als eine herkömmliche
Luftmatratze ohne integrierte Luftpumpe.
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- 1
- Hohlkörperkammer
- 2
- Pumpe
- 3
- erste
Pumpenkammer
- 4
- zweite
Pumpenkammer
- 5
- Einweg-Einlassventil
- 6
- Einweg-Auslassventil
- 7
- Einlass
- 8
- Wand
- 9
- Hülle
- 10
- Trennwand
- 11
- Oberhaut
- 12
- Unterhaut