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Die Erfindung betrifft ein Wasserbett mit mindestens einer Matratze, die eine elastische Hülle aufweist, deren Innenraum mit Wasser befüllt ist, wobei ein Drucksensor derart unterhalb der Hülle angeordnet ist, dass ein Druck der über dem Drucksensor befindlichen Wassersäule durch den Drucksensor messbar ist.
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Aus dem Stand der Technik sind gattungsgemäße Wasserbetten bekannt, deren Matratzen eine elastische Vinylhülle aufweist, die einen Wasserkern umschließt. Wasserbetten werden insbesondere aufgrund des hohen Liegekomforts geschätzt, der durch ihren Wasserkern herrührt. Jedoch ist ebenfalls bekannt, dass bei längerer Benutzung der Wasserbetten Wasser aus dem Innenraum der Hülle durch deren Material diffundiert, so dass der Liegekomfort über die Dauer der Benutzung ständig abnimmt. Pro Jahr sind mit Wasserverlusten von mindestens 10 Liter zu rechnen, was eine wesentliche Beeinträchtigung des Liegekomforts darstellt. Obwohl also bei der ersten Einrichtung des Wasserbetts eine für den Benutzer optimale Befüllung des Wasserbettes hergestellt sein mag, verliert das Wasserbett diesen Füllstand bald wieder. Die Wasserbett-Matratze wird ständig weicher, bis der Liegekomfort derart gering ist, dass der Benutzer Wasser manuell nachfüllen muss. Dabei muss er sich auf sein subjektives Gefühl verlassen, um den seinen individuell als optimal empfundenen Befüllungsgrad wiederherstellen zu können. Meistens gelingt dies nicht, so dass der Liegekomfort des Wasserbettes auch nach der Befüllung mit Wasser beeinträchtigt bleibt.
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Aus dem Stand der Technik sind ferner Luftbetten bekannt, deren Matratzen eine elastische Hülle aufweist, die einen Luftkern umschließt. Auch bei derartigen Luftbetten diffundiert Luft über die Zeit der Benutzung aus dem Innenraum der Hülle in die äußere Umgebung, so dass der Liegekomfort des Luftbettes in ähnlicher Weise zu den Wasserbetten beeinträchtigt wird. Auch beim Nachfüllen mit Luft sieht sich der Benutzer den gleichen Problemen wie bei den Wasserbetten gegenüber.
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Gattungsgemäße Wasserbetten sind außerdem aus der
DE 20 2008 007 322 U1 und aus der
DE 10 2007 027 278 A1 bekannt, die jedoch beide jeweils keinen zuverlässigen Schutz vor Leckage bieten und einen großen Platzbedarf aufweisen.
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Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, die genannten Nachteile aus dem Stand der Technik zu beseitigen und insbesondere den Liegekomfort des Wasserbettes möglichst dauerhaft und einfach zu erhalten.
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein Wasserbett mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Dieser ist dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor unterhalb einer Wanne, die die Hülle unterhalb und seitlich umgibt, und zwischen der Wanne und einem unterhalb der Wanne angeordneten Heizelement angeordnet ist.
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Die Erfindung geht dabei von dem Grundgedanken aus, dass der Liegekomfort des Wasserbettes wesentlich von der Befüllung der Hülle abhängig ist. Die Erfindung zielt darauf ab, dass der Fluid-Füllstand der Matratze nicht nur durch das subjektive Empfinden des Benutzers als Liegekomfort wahrgenommen wird, sondern dass daneben der Fluid-Füllstand der Matratze physikalisch messbar ist. Dies geschieht über den erfindungsgemäßen Drucksensor, der den Druck der Fluidsäule, die sich über den Drucksensor befindet, misst. Dieser Druck ist linear abhängig von der Füllhöhe des Fluids in der Hülle der Matratze. Erfindungsgemäß kann der Drucksensor auch als Kraftsensor ausgebildet sein, der den Druck als Gewichtskraft der sich über ihm befindlichen Fluidsäule misst. Der Druck und die Gewichtskraft der Fluidsäule hängen in bekannter Weise über die Wirkungsfläche des Drucks zusammen.
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Indem also der Fluid-Füllstand der Matratze, der einem optimalen Liegekomfort für den Benutzer entspricht, einen absoluten Druckwert zugeordnet ist, kann der bei der Einrichtung des Wasserbettes festgelegte optimale Fluid-Füllstand auch bei der nachträglichen Befüllung des Wasserbettes zuverlässig reproduziert werden. Damit garantiert die Erfindung zuverlässig und einfach das Wiederherstellen des optimalen Liegekomforts.
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Erfindungsgemäß ist das Bett als Wasserbett ausgebildet. Die Hülle des Wasserbetts besteht dabei vorzugsweise aus Polyvinylchlorid (PVC), wobei zusätzlich die für Wasserbetten üblichen weiteren Komponenten ausgebildet sein können. Bei einem Wasserbett ist der gemessene hydrostatische Druck abhängig von der Höhe der Wassersäule.
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Erfindungsgemäß ist der Drucksensor unterhalb einer Wanne, die die Hülle unterhalb und seitlich umgibt, und zwischen der Wanne und einem unterhalb der Wanne angeordneten Heizelement angeordnet. Insbesondere bei Wasserbetten dienen Heizelemente dazu, die Temperatur des Wassers zu regulieren, um insbesondere eine Wohlfühl-Temperatur, die dem subjektiven Komfortempfinden des Benutzers entspricht, einzustellen und beizubehalten. In dieser Anordnung des Drucksensors ist der Druck der sich über dem Drucksensor befindlichen Fluidsäule noch immer messbar, wobei sich aber zusätzlich durch eine Kombination des Drucksensors mit dem Heizelement ein besonders platzsparender Ausbau ergibt.
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Vorzugsweise ist der Drucksensor einstückig mit der Hülle und/oder der Wanne und/oder dem Heizelement ausgebildet.
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Das Wasserbett kann eine Auswerteeinheit aufweisen, die mit dem Drucksensor verbunden ist. Die Art der Verbindung ist beispielsweise mittels einer Leitung zwischen der Auswerteeinheit und dem Drucksensor oder drahtlos, beispielsweise über Funk, Mobilnetz oder/und WLAN, ausgebildet. Die Auswerteeinheit kann integral mit dem Drucksensor oder als separates Bauteil ausgebildet sein.
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In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Auswerteeinheit derart eingerichtet, dass sie in einem Betriebsmodus innerhalb eines vordefinierten Zeitintervalls die Signale des Drucksensors auswertet, das Minimum dieser Signale innerhalb des Zeitintervalls mit einem vordefinierten ersten Grenzwert vergleicht und in Abhängigkeit dieses Vergleichs ein erstes Signal ausgibt. Dabei stellt der Betriebsmodus den regulären Modus der Auswerteeinheit dar. Das Zeitintervall kann durch den Benutzer einstellbar sein und beispielsweise einen Tag, drei Tage oder eine Woche betragen. Hierdurch ist insbesondere die Häufigkeit der Messungen des Drucksensors durch den Benutzer einstellbar, beispielsweise drei Messungen pro Tag. Durch die Bildung des Minimums der Druckwerte innerhalb des benutzerdefinierten Zeitintervalls soll in erster Linie sichergestellt werden, dass der Wasserdruck im Fluid bei einem unbenutzten Wasserbett ermittelt wird. Um eine zuverlässige Auswertung der Signale des Drucksensors zu ermöglichen, sollten die Drucksignale stets unter reproduzierbaren Bedingungen aufgenommen werden. Hierbei eignet sich insbesondere das Wasserbett im unbenutzten Zustand, bei dem also kein Benutzer im Wasserbett liegt. Alternativ können die Drucksignale auch bei einem benutzen Wasserbett, bei dem also ein Benutzer im Wasserbett liegt, aufgenommen werden, wobei sich dabei jedoch größere Unsicherheiten in der Auswertung ergeben.
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Der erste Grenzwert ist insbesondere ein (Druck-)Wert, der nach dem subjektiven Empfinden des Benutzers gerade noch dem idealen Liegekomfort entspricht, und der in Abhängigkeit von einer Benutzereingabe festlegbar sein kann.
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Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Auswerteeinheit derart eingerichtet ist, dass in dem Fall, in dem das Minimum der Signale des Drucksensors innerhalb des Zeitintervalls den ersten Grenzwert unterschreitet, ein Signal ausgegeben wird. Das Signal ist beispielsweise ein akustisches und/oder optisches Signal, wobei das Signal an der Auswerteeinheit direkt oder an einer separat ausgebildeten Ausgabeeinheit ausgebbar ist, wobei die Ausgebeeinheit mit der Auswerteeinheit verbindbar ist. Unterschreitet das Minimum der Signale des Drucksensors innerhalb des Zeitintervalls den ersten Grenzwert, wird durch das Signal dem Benutzer mitgeteilt, dass ein Befüllen des Wasserbettes notwendig ist, um den gewünschten Liegekomfort wiederherzustellen.
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Vorzugsweise ist die Auswerteeinheit derart eingerichtet, dass sie in einem Befüllungsmodus kontinuierlich die Signale des Drucksensors auswertet und mit einem vordefinierten zweiten Grenzwert vergleicht, wobei in dem Fall, bei dem das Signal des Drucksensors einen vordefinierten zweiten Grenzwert überschreitet, ein zweites Signal ausgegeben wird. Der zweite Grenzwert ist vorzugswiese größer als der erste Grenzwert und kann in Abhängigkeit von einer Benutzereingabe festlegbar sein.
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Der Befüllungsmodus der Auswerteeinheit ist insbesondere für das Befüllen der Hülle mit Fluid geeignet. Im Sinne einer Echtzeit-Messung wird kontinuierlich das Signal des Drucksensors gemessen und abgefragt, ob das Signal den zweiten Grenzwert übersteigt. Bei diesem Vorgang stellt der zweite Grenzwert insbesondere den oberen Grenzwert für den Fluiddruck für die Hülle dar, bis zu dem der Liegekomfort des Wasserbettes noch gegeben ist. Das zweite Signal kann als optisches und/oder akustisches Signal ausgebbar sein. Durch den Befüllungsmodus soll vermieden werden, dass der Benutzer bei der Befüllung des Wasserbettes mehr Fluid einfüllt als für den Erhalt des Liegekomforts notwendig ist.
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Vorzugsweise ist die Auswerteeinheit derart eingerichtet, dass die Differenzen der Minima der Signale des Drucksensors innerhalb von aufeinander folgenden, vordefinierten Zeitintervallen derart miteinander verglichen werden, dass bei einem Überschreiten der Differenzen eines vordefinierten dritten Grenzwertes ein Signal ausgegeben wird. Hierdurch sind insbesondere Fluidlecks in der Hülle detektierbar. Der dritte Grenzwert entspricht dabei einer maximal zulässigen Druckdifferenz. Es wird dadurch beispielsweise der Fall erfasst, in dem ein Leck in der Hülle zu einem schnellen Austreten des Fluids und somit zu einem raschen Druckabfall führt. In einem solchen Falle sind die Differenzen der Signale des Drucksensors wesentlich größer als im regulären Betrieb, so dass ein großer Druckverlust detektierbar ist. Das dritte Signal, das in diesem Fall ausgebbar ist, kann ein optisches und/oder akustisches Signal sein. Zusätzlich wird der (Spezial-)Fall erfasst, bei dem in einem erfindungsgemäßen Wasserbett mit zwei Matratzen Wasser aus der Hülle der ersten Matratze austritt und auf die Fläche der zweiten Matratze gelangt. In diesem Fall ist zusätzlich zum Abfall des Drucks innerhalb der ersten Matratze ein rascher Anstieg des Drucks im Bereich der zweiten Matratze detektierbar, da Wasser aus der ersten Matratze auf die Auflagefläche der zweiten Matratze gelangt und sich der Druck entsprechend erhöht.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist mindestens ein Bedienelement vorgesehen, das mit der Auswerteeinheit verbunden ist und durch das eine Benutzereingabe derart erfolgen kann, dass insbesondere der erste und/oder der zweite und/oder der dritte Grenzwert in Abhängigkeit von der Benutzereingabe festlegbar sind. Insbesondere ist es sinnvoll, dass sämtliche Grenzwerte für den Fluiddruck innerhalb der Hülle in einem unbenutzten Wasserbett festlegbar sind. Alternativ können die Grenzwerte auch bei einem benutzten Wasserbett durch den Benutzer festlegbar sein. Zusätzlich kann das Bedienelement derart ausgestaltet sein, dass benutzerseitig manuell der Drucksensor zu einer Messung veranlasst wird und/oder dass zwischen den Modi der Auswerteeinheit, insbesondere zwischen dem Betriebs- und dem Befüllungsmodus der Auswerteeinheit, umgeschaltet werden kann.
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Vorzugsweise ist die Auswerteeinheit derart ausgebildet, dass der erste Grenzwert und/oder der zweite Grenzwert relativ zur Benutzereingabe festlegbar, insbesondere berechenbar sind. Die Benutzereingabe führt insbesondere zur Erfassung des Drucks pideal, der dem idealen Liegekomfort des Wasserbettes entspricht. Die Auswerteeinheit berechnet daraufhin anhand des ersten und zweiten Grenzwerts ein Intervall, in dem der Liegekomfort noch gewährleistet ist. Beispielsweise ist der erste (untere) Grenzwert p1 festlegbar durch p1 = pideal - 10 l, wobei pideal den Druck darstellt, der bei der Benutzereingabe gemessen wurde. Der zweite (obere) Grenzwert p2 kann festlegbar sein durch p2 = pideal + 2 l.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Einzelnen erläutert sind. Dabei zeigen:
- 1 Einen schematischen Schnitt durch ein Wasserbett in einer Explosionsdarstellung,
- 2 das Wasserbett aus 1 im zusammengebauten Zustand,
- 3 eine weitere Ausgestaltung des Wasserbetts und
- 4 eine erfindungsgemäße Ausgestaltung des Wasserbetts.
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1 zeigt ein Bett 10 in einem schematischen Schnitt als Explosionsdarstellung, bei der aus Gründen der Übersichtlichkeit die Komponenten des Bettes 10 auseinander gezogen angeordnet sind. Das Bett 10 der 1 ist als Wasserbett ausgebildet, das eine Matratze 11 mit einer elastischen Hülle 15 aus Polyvinylchlorid (PVC) aufweist, deren Innenraum 12 mit einem Fluid 13, hier Wasser 14, gefüllt ist. Das Wasser 14 in der Hülle 15 ist verformbar, wobei aber ein Auslaufen des Wassers 14 durch die Hülle 15 verhindert ist. An einer unteren Wandung 16 der Hülle 15 ist in deren Innenraum 12 ein Drucksensor 17 angeordnet und an der Hülle 15 befestigt. Der Drucksensor 17 misst den Druck im Fluid 13 innerhalb der Hülle 15, der durch eine in 2 gepunktet dargestellte Wassersäule 19 verursacht wird.
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Die Hülle 15 ist unterhalb und seitlich von einer Wanne 19 umgeben, die im Falle eines Lecks austretendes Wasser 14 auffängt, wodurch ein Austreten von Wasser aus dem Bett 10 vermieden ist. Unterhalb der Wanne 19 ist ein in 1 als Rechteck dargestelltes Heizelement 20 angeordnet, das das Wasser 14 in der Hülle 15 auf eine vordefinierte Temperatur heizt bzw. kühlt. Unterhalb des Heizelements 20 ist ein Rahmen 21 angeordnet, der als untere und seitliche Begrenzung des Bettes 10 dient.
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Die Hülle 15 ist in 1 mit einem über der Hülle 15 angeordneten Bezug 22 versehen, der einem Benutzer als Auflage dient. Beim Verwenden des Wasserbetts liegt der Benutzer auf dem Bezug 22.
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2 zeigt das Wasserbett 10 aus 1 im zusammengebauten Zustand, bei dem insbesondere die oberen Endbereiche des Bezugs 22, der Wanne 19 und des Rahmens 21 bündig zueinander abschließen.
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In 3 ist eine weitere Ausgestaltung des Bettes 10 gezeigt, bei der der Drucksensor 17 zwischen der Hülle 15 und der Wanne 19 angeordnet ist, so dass sich der Drucksensor 17 von außen an die untere Wandung 16 der Hülle 15 anschließt bzw. an dieser anliegt. Im Gegensatz zur Ausgestaltung der 1 und 2 steht der Drucksensor 17 in der Ausgestaltung gemäß der 3 nicht im Kontakt mit dem Fluid 13. Dennoch ist der Druck der sich über dem Drucksensor 17 befindlichen Wassersäule 18 durch den Drucksensor 17 messbar.
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4 zeigt eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Wasserbettes 10, bei der der Drucksensor 17 zwischen der Wanne 19 und dem Heizelement 20 auf dem Rahmen 21 angeordnet ist. Auch in diesem Fall ist der Druck der sich über dem Drucksensor 17 befindlichen Wassersäule 18 von dem Drucksensor 17 messbar.
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In der Darstellung der 4 ist der Drucksensor 17 über eine symbolisch angedeutete Leitung 23 mit einer Auswerteeinheit 24 verbunden. Die Verbindung zwischen dem Drucksensor 17 und der Auswerteeinheit 24 kann alternativ auch drahtlos erfolgen, beispielsweise über Funk, Mobilnetz und/oder WLAN. In gleicher Weise ist der Drucksensor 17 in den Ausgestaltungen den 1 bis 3 ebenfalls mit der (dort nicht gezeigten) Auswerteeinheit 24 verbunden.
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Darüber hinaus zeigt 4 ein Bedienelement 25, das in einem oberen Bereich einer Seitenwand 26 des Rahmens 21 angeordnet ist und das von einem Benutzer betätigbar ist. Über eine nicht gezeigte Verbindung ist das Bedienelement 25 mit der Auswerteeinheit 24 verbunden. Auch in den Ausgestaltungen der 1 bis 3 ist das Bedienelement 25 vorgesehen, dort aber aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht gezeigt.
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Insbesondere mittels des Bedienelements 25 kann die Auswerteeinheit 24 mittels einer Benutzereingabe in einen Betriebsmodus versetzt werden. Im Betriebsmodus ist die Auswerteeinheit 24 derart eingerichtet, dass die Signale des Drucksensors 17 innerhalb eines vordefinierten Zeitraums Δt aufgezeichnet werden und das Minimum pmin der Signale des Drucksensors 17 innerhalb dieses Zeitintervalls Δt gebildet wird. Das Zeitintervall Δt beträgt beispielsweise 24 Stunden, so dass das Minimum pmin den geringsten Druck bezeichnet, der innerhalb von 24 Stunden gemessen wurde. Ebenfalls kann über eine Benutzereingabe des Bedienelements 25 die Anzahl der Messungen im Zeitintervall Δt festgelegt werden, beispielsweise drei Messungen, so dass beispielhaft drei Messungen innerhalb von 24 Stunden vorgenommen werden. Im vorliegenden Beispiel ist also die Auswerteeinheit 24 im Betriebsmodus derart ausgestaltet, dass drei Druckmessungen im Abstand von 8 Stunden erfolgen, wobei nach 24 Stunden das Minimum pmin der drei gemessenen Drucksignale gebildet wird. Das Minimum pmin wird danach mit einem ersten Grenzwert p1 verglichen.
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Bei der Erstmontage des Wasserbettes 10 ermittelt der Benutzer den für ihn als ideal empfundenen Füllstand, der dem für den Benutzer idealen Liegekomfort entspricht und betätigt daraufhin, bei unbenutztem Wasserbett 10, das Bedienelement 25, das den Wert für den aktuellen Druck pideal abspeichert. In Abhängigkeit von pideal wird der erste Grenzwert p1 festgelegt zu p1 = pideal - 10 l und ein zweiter Grenzwert zu p2 = pideal + 2 l. Der erste Grenzwert p1 stellt die untere (Druck-)Grenze dar, bis zu der noch ein optimaler Liegekomfort besteht. Ist im Betriebsmodus das Minimum der Signale pmin kleiner als der erste Grenzwert p1, wird über eine an die Auswerteeinheit 24 angeschlossene Ausgabevorrichtung 27 ein akustisches und/oder optisches Signal ausgegeben, das den Benutzer darauf hinweist, dass das Wasser 14 in der Hülle 15 nachgefüllt werden muss, um den optimalen Liegekomfort wiederherzustellen.
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Bei diesem Vorgang kann die Auswerteeinheit 24 durch die Betätigung des Bedienelements 25 in einen Befüllungsmodus versetzt werden, bei dem die empfangenen Signale des Drucksensors 17 kontinuierlich dahingehend ausgewertet werden, ob die Signale des Drucksensors 17 den zweiten Grenzwert p2 übersteigen. Bei dem zweiten Grenzwert p2 handelt es sich um die obere (Druck-)Grenze, bis zu der noch der optimale Liegekomfort des Wasserbettes 10 besteht. Überschreitet der aktuell gemessene Druckwert des Drucksensors 17 den zweiten Grenzwert p2, wird über die Ausgabevorrichtung 27 ein akustisches und/oder optisches Signal ausgegeben, dass den Benutzer darauf hinweist, die Befüllung der Hülle 15 zu stoppen und Wasser 14 aus der Hülle 15 abzulassen, bis sich der aktuell gemessene Druck im Intervall zwischen p1 und p2 befindet.
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Für den Fall, dass ein Leck in der Hülle 15 der Matratze 11 auftritt, ist die Auswerteeinheit 24 zusätzlich derart eingerichtet, dass die Differenzen Δpmin der Minima pmin von aufeinander folgenden, vordefinierten Zeitintervallen Δt miteinander verglichen werden, so dass bei einem Überschreiten der Differenzen Δpmin eines vordefinierten dritten Grenzwertes p3 ein optisches und/oder akustisches Signal ausgegeben wird. Auch der dritte Grenzwert p3 ist in Abhängigkeit der Benutzereingabe festlegbar. Tritt beispielsweise in der Matratze 11 der 2 ein Leck auf, führt dies zu einem raschen Austreten von Wasser 14 der Hülle 15. Damit reduziert sich die Höhe der Wassersäule 18 über dem Drucksensor 17, so dass ein Druckabfall registriert wird, der zu einer Erhöhung der Differenz zweier aufeinander folgenden Minima Δpmin innerhalb eines vordefinierten Zeitintervalls Δt führt. In diesem Fall wird aufgrund des optischen und/oder akustischen Signals der Benutzer über das Leck aufmerksam gemacht.
