DE102013205664B4

DE102013205664B4 - Matratze für Luftfahrzeuge

Info

Publication number: DE102013205664B4
Application number: DE102013205664.8A
Authority: DE
Inventors: Timo Heubel
Original assignee: Lufthansa Technik AG
Current assignee: Lufthansa Technik AG
Priority date: 2013-03-28
Filing date: 2013-03-28
Publication date: 2017-11-02
Anticipated expiration: 2033-03-29
Also published as: DE102013205664A1

Abstract

Matratze für Luftfahrzeuge mit einem schwer entflammbaren Schaumstoffunterbau (2) und mit einer Liegefläche, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
a) die Liegefläche weist ein viskoelastisches Schaumstoffmaterial (3) auf, das sich über wenigstens 70%, vorzugsweise wenigstens 80%, weiter vorzugsweise wenigstens 90% der Liegefläche erstreckt, und
b) der Schaumstoffunterbau (2) umschließt das viskoelastische Schaumstoffmaterial (3) vollständig, wobei
c) das viskoelastische Schaumstoffmaterial (3) in den Randbereichen der Liegefläche von einem Schaumstoffsteg (4) als Teil des Schaumstoffunterbaus (2) umgeben ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Matratze für Luftfahrzeuge. An Bord von VIP-Flugzeugen, Business-Jets und Regierungsflugzeugen sowie gelegentlich in der First Class kommerzieller Verkehrsflugzeuge kommen Betten mit einer ebenen Liegefläche zum Einsatz. Die für solche Betten zum Einsatz kommende Matratze bedarf einer luftfahrtrechtlichen Zulassung und muss insbesondere nach einem unten noch naher beschriebenen Verfahren auf Entflammbarkeit getestet werden. Matratzen, die die luftfahrtrechtlichen Anforderungen erfüllen, bieten in der Regel einen geringen Liegekomfort.
Das Dokument EP 1700 783 A1 offenbart eine Matratze mit einer Liegefläche und einem schwer entflammbaren Schaumstoffkern, wobei der Schaumstoffkern eine Aufnahme für eine Liegeunterlage aufweist, sodass eine in die Aufnahme eingefügte Liegeunterlage auf der Unterseite und in den Randbereichen vom Schaumstoffkern umgeben ist. Die Liegeunterlage ist dabei aus einem Abstandstextil aus schwer entflammbaren Fasern.
Das Dokument DE 20 2004 012 978 U1 beschreibt eine Matratze aus viskoelastischem Schaumstoff, die einen erhöhten Liegekomfort bietet, die jedoch für den Einsatz an Bord von Flugzeugen aufgrund zu hoher Entflammbarkeit ungeeignet ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine für Luftfahrzeuge geeignete Matratze zu schaffen, die einen höheren Liegekomfort aufweist.
Die erfindungsgemäße Matratze für Luftfahrzeuge weist einen schwer entflammbaren Schaumstoffunterbau und eine Liegefläche auf. Sie ist gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) die Liegefläche weist ein viskoelastisches Schaumstoffmaterial auf, das sich über wenigstens 70%, vorzugsweise wenigstens 80%, weiter vorzugsweise wenigstens 90% der Liegefläche erstreckt,
b) der Schaumstoffunterbau umschließt das viskoelastische Schaumstoffmaterial vollständig, wobei
c) das viskoelastische Schaumstoffmaterial in den Randbereichen der Liegefläche von einem Schaumstoffsteg als Teil des Schaumstoffunterbaus umgeben ist.

Zunächst seien einige im Rahmen der Erfindung verwendete Begriffe erläutert.
Der Schaumstoffunterbau der erfindungsgemäßen Matratze ist schwer entflammbar. Diese Anforderung ist immer dann erfüllt, wenn die fertige Matratze insgesamt die luftfahrtrechtlichen Anforderungen (Näheres siehe unten) erfüllt.
Die Liegefläche der erfindungsgemäßen Matratze weist eine Größe auf, die für durchschnittliche Personen ein bequemes Schlafen ermöglicht. In der Regel ist sie mindestens 1,80 m, vorzugsweise mindestens 1,90 m, weiter vorzugsweise mindestens 2,00 m lang und bei einem Einzelbett mindestens 60 cm, vorzugsweise mindestens 80 cm, weiter vorzugsweise mindestens 1 m breit. Die Liegefläche kann sich über den noch näher zu beschreibenden mit viskoelastischem Schaumstoffmaterial unterlegten Bereich und den Randbereich des Schaumstoffunterbaus mit seinen Schaumstoffstegen erstrecken. Andere Formen und Abmessungen der Liegefläche angepasst an die örtlichen Gegebenheiten sind möglich.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Liegefläche ein viskoelastisches Schaumstoffmaterial aufweist, das die in Anspruch 1 definierten Flächenanteile der entsprechenden Matratzenseite einnimmt. Der mit viskoelastischem Schaumstoffmaterial unterlegte Bereich der Liegefläche ist vorzugsweise der Matratzenform angepasst, also insbesondere rechteckig. In den Randbereichen der Matratze ist das viskoelastische Schaumstoffmaterial von einem Schaumstoffsteg umgeben, der aus dem schwer entflammbaren Schaumstoffmaterial des Unterbaus gebildet ist und somit Teil dieses Unterbaus ist, bevorzugt einstückig damit verbunden ist.
Der Begriff viskoelastisches Schaumstoffmaterial umfasst erfindungsgemäß jeden Schaumstoff, der viskoelastische Eigenschaften aufweist, also unter Druckbelastung das Phänomen des Kriechens zeigt. Ein solcher Schaumstoff zeigt somit bei länger andauernder Druckbelastung teilweise viskose Eigenschaften, die elastische Rückstellkraft vermindert sich bei andauernder Druckbelastung. Konkret bedeutet dies, dass sich ein solcher Schaumstoff an die Körperform eines darauf liegenden Benutzers anpassen kann. Wird die Druckbelastung aufgehoben, bewirken die verbleibenden Rückstellkräfte, dass der Schaumstoff (zeitverzögert) seine ursprüngliche Form wieder einnimmt.
Im Stand der Technik sind in Luftfahrzeugen immer nur Schaumstoffmatratzen aus schwer entflammbarem Schaumstoff zum Einsatz gekommen. Der Grund dafür liegt darin, dass die Matratzen für die luftfahrtrechtliche Zulassung einen sogenannten Ölbrennertest und einen Bunsenbrennertest überstehen müssen (FAR/EASA §25.853 Flammability of Seat Cushions) Flammfest ausgerüstete Schaumstoffblöcke sind geschlossenzelliger Schaumstoff mit verhältnismäßig großer Härte. Die Liegeeigenschaften sind daher ungünstig.
Bei dem genannten Ölbrennertest wird ein Sitzkissen bzw. die Matratze von der Seite her (also parallel zur Liegefläche) einer Kerosinflamme ausgesetzt und darf dabei nur innerhalb bestimmter in der genannten Vorschrift naher beschriebenen Grenzen verbrannt bzw. zerstört werden. Dieser Ölbrennertest ist im Stand der Technik immer nur von entsprechend ausgerüsteten Schaumstoffmatratzen überstanden worden.
Die erfindungsgemäß verwendeten viskoelastischen Schaumstoffmaterialien sind ungeeignet, um den Ölbrennertest zu bestehen. Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, dass das viskoelastische Schaumstoffmaterial von einem im Patentanspruch naher definierten Schaumstoffsteg umgeben ist, der aus dem Material des schwer entflammbaren Schaumstoffunterbaus besteht. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung mit einem schwer entflammbaren Schaumstoffunterbau einschließlich der seitlichen Stege in Kombination mit dem viskoelastischen Schaumstoffmaterial im Bereich der Liegefläche erlaubt somit einen hohen Liegekomfort (durch die Eigenschaften des viskoelastischen Schaumstoffmaterials) und stellt gleichzeitig sicher, dass die luftfahrtrechtlichen Anforderungen bezüglich Feuerfestigkeit erfüllt werden.
Der Schaumstoffsteg sorgt dafür, dass beim Ölbrennertest (Flammeinwirkung von der Seite her) die Flamme nicht unmittelbar auf das viskoelastische Schaumstoffmaterial einwirkt und insbesondere nicht von der Seite her hineinschlagen kann. Stattdessen blockiert der Schaumstoffsteg die Flamme hinreichend lange, um eine großflächige Ausbreitung der Brandgase und Brandwirkungen zu vermeiden.
Der Schaumstoffsteg umschließt die Randbereiche der Liegefläche. Er kann erfindungsgemäß insbesondere eine horizontale Breite (parallel zur Liegefläche) von 2 bis 10 cm aufweisen. Diese Dicke reicht aus, um beim Ölbrennertest die Flamme weitgehend von einem seitlichen Einschlagen in das viskoelastische Schaumstoffmaterial abzuhalten.
Wenn in diesem Zusammenhang von feuerfest, flammfest bzw. schwer entflammbar die Rede ist, zielt dies immer auf eine Beschaffenheit bzw. Ausrüstung ab, die die erfindungsgemäße Matratze insgesamt den genannten Ölbrennertest bestehen lässt.
Die Dicke der Matratze (senkrecht zu ihrer Liegefläche) beträgt bevorzugt 8–40 cm, weiter vorzugsweise 10–30 cm.
Die Dicke des viskoelastischen Schaumstoffmaterials beträgt bevorzugt 25–75%, weiter vorzugsweise 40–60% der Gesamtdicke der Matratze. Dieses Verhältnis stellt sicher, dass einerseits der Schaumstoffunterbau eine hinreichende Flammfestigkeit gewährleistet und andererseits der Liegekomfort hinreichend durch die Eigenschaften des viskoelastischen Schaumstoffmaterials bestimmt wird. Insbesondere kann die Dicke des viskoelastischen Schaumstoffmaterials 4–20 cm, weiter vorzugsweise etwa 5–15 cm betragen.
Es ist grundsätzlich möglich, dass der Schaumstoffunterbau das viskoelastische Schaumstoffmaterial nur von der Unterseite und (mittels der Schaumstoffstege) an den Rändern der Liegefläche bzw. Matratze umschließt. In diesem Fall wird die Liegefläche unmittelbar durch das viskoelastische Schaumstoffmaterial gebildet. Der Schaumstoffunterbau weist dabei eine Ausnehmung mit Randstegen auf, in diese Ausdehnung wird das viskoelastische Schaumstoffmaterial eingelegt. Angemerkt sei, dass es selbstverständlich nicht ausgeschlossen ist, dass die Matratze an ihrer Oberseite (der Liegefläche) eine zusätzliche Hülle, einen Matratzenschoner, eine Matratzenauflage oder dergleichen aufweist.
Erfindungsgemäß ist aber vorgesehen, dass das viskoelastische Schaumstoffmaterial von dem schwer entflammbaren Schaumstoffunterbau vollständig (und damit auch an der Oberseite bzw. Liegefläche) umschlossen ist. Bei dieser Ausführungsform bildet das viskoelastische Schaumstoffmaterial somit einen Matratzenkern, der von dem Schaumstoffunterbau allseitig umschlossen ist. Die oberhalb des viskoelastischen Schaumstoffmaterials angeordnet, zur Liegefläche hinweisende Schicht des Schaumstoff Unterbaus ist hinreichend dünn, so dass die Liegeigenschaften der Matratzen maßgeblich durch das viskoelastische Schaumstoffmaterial geprägt werden. Die Schicht ist andererseits hinreichend dick, um den Flammschutz der Matratze weiter zu verbessern.
Der schwer entflammbare Schaumstoffunterbau weist bevorzugt einen Polyurethanschaum auf. Sein Raumgewicht liegt bevorzugt zwischen 40 und 100 kg/m³, weiter vorzugsweise 50 und 90 kg/m³.
Geeignete schwer entflammbare Schaumstoffe können beispielsweise mit Graphit als Flammschutzmittel ausgerüstet sein (beschrieben beispielsweise in WO 90 11 318 A1 ) und sind kommerziell von der Metzeler Schaum GmbH unter den Bezeichnungen Metzoprotect FRM bzw. FRM-C erhältlich. Weitere geeignete schwer entflammbare Schaummstoffe sind beispielsweise Vauth&Sohn-VF 90 und Skandia-DAX.
Als viskoelastisches Schaumstoffmaterial kann erfindungsgemäß ein viskoelastischer Polyetherschaum Verwendung finden. Sein Raumgewicht liegt bevorzugt zwischen 40 und 100 kg/m³, weiter vorzugsweise 50 und 90 kg/m³. Die Stauchhärte des viskoelastischen Schaumstoffmaterials (bestimmt nach EN ISO 3386) liegt bevorzugt zwischen 2 und 4 kPa, weiter vorzugsweise 2,5 und 3,5 kPa.
Ein geeigneter viskoelastischer Schaumstoff ist beispielsweise kommerziell erhältlich von der Metzeler Schaum GmbH unter der Bezeichnung MA 6028 V. Es handelt sich um einen Polyetherschaum mit einem Raumgewicht von 60 kg/m³ und einer Stauchhärte von 2,8 kPa. Weitere geeignete viskoelastische Schaummstoffe sind beispielsweise Greiner Viscoline V 5020 und Skandia-CF40.
Gegenstand der Erfindung ist ferner die Verwendung einer erfindungsgemäß ausgestalteten Matratze in einem Luftfahrzeug.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigen:
1 schematisch einen Horizontalschnitt durch eine erfindungsgemäße Matratze;
2 schematisch einen Querschnitt durch einen Randbereich der Matratze.
Die erfindungsgemäße Matratze ist insgesamt mit 1 bezeichnet. Sie weist einen Schaumstoffunterbau 2 auf (Material Metzoprotect FRM-C55), der einen viskoelastischen Schaumstoffkern 3 (Material Metzeler MA 6028 V) allseitig umschließt. Schaumstoffstege 4 sind einstückig mit dem Schaumstoffkern 2 verbunden und weisen in Horizontalrichtung eine Stärke von 9 cm auf.
2 zeigt schematisch einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Matratze. Sie weist im Ausführungsbeispiel eine Dicke T von 18 cm auf. Der Kern 3 aus viskoelastischen Schaumstoffmaterial weist eine Dicke von 9 cm auf. Die Liegefläche (Oberseite) der Matratze weist in der Darstellung der 2 nach rechts.
Man erkennt, dass der Kern 3 aus viskoelastischem Schaumstoffmaterial allseitig von schwer entflammbarem Schaumstoff 2 umgeben ist.
Schematisch sind in der 2 ferner dargestellt eine den Schaumstoffunterbau 2 umhüllende dünne Polsterung 5 (Wadding), eine dünne Stoffeinlage (Interliner) 6 sowie eine Matratzenhülle 7, die die Matratze auf der Unterseite und an den Seiten umschließt. Die Oberseite (Liegefläche) der Matratze weist eine gesteppte Matratzenabdeckung 8 auf.

Claims

Matratze für Luftfahrzeuge mit einem schwer entflammbaren Schaumstoffunterbau (2) und mit einer Liegefläche, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) die Liegefläche weist ein viskoelastisches Schaumstoffmaterial (3) auf, das sich über wenigstens 70%, vorzugsweise wenigstens 80%, weiter vorzugsweise wenigstens 90% der Liegefläche erstreckt, und b) der Schaumstoffunterbau (2) umschließt das viskoelastische Schaumstoffmaterial (3) vollständig, wobei c) das viskoelastische Schaumstoffmaterial (3) in den Randbereichen der Liegefläche von einem Schaumstoffsteg (4) als Teil des Schaumstoffunterbaus (2) umgeben ist.
Matratze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumstoffsteg (4) eine horizontale Breite von 2 bis 10 cm aufweist.
Matratze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ihre Gesamtdicke 8 bis 40 cm, vorzugsweise 10 bis 30 cm beträgt.
Matratze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des viskoelastischen Schaumstoffmaterials (3) 25 bis 75%, bevorzugt 40 bis 60% der Gesamtdicke der Matratze beträgt.
Matratze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des viskoelastischen Schaumstoffmaterials (3) 4 bis 20 cm, vorzugsweise etwa 5 bis 15 cm beträgt.
Matratze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der schwer entflammbare Schaumstoffunterbau (2) einen Polyurethanschaum aufweist
Matratze nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Raumgewicht des schwer entflammbaren Schaumstoffunterbaus (2) 40 bis 100 kg/m³, vorzugsweise 50 bis 90 kg/m³ beträgt.
Matratze nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das viskoelastische Schaumstoffmaterial (3) ein Polyetherschaum ist.
Matratze nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das viskoelastische Schaumstoffmaterial (3) ein Raumgewicht von 40 bis 100 kg/m³, vorzugsweise 50 bis 90 kg/m³ aufweist.
Matratze nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das viskoelastische Schaumstoffmaterial (3) eine Stauchhärte von 2 bis 4 kPa, vorzugsweise 2,5 bis 3,5 kPa aufweist.
Verwendung einer Matratze nach einem der Ansprüche 1 bis 10 in einem Luftfahrzeug.