DE102021106632A1

DE102021106632A1 - Rückenmatratze, insbesondere die Innenfläche einer modularen Rückenmatratze, zur Verbesserung eines Liegekomforts

Info

Publication number: DE102021106632A1
Application number: DE102021106632.8A
Authority: DE
Inventors: Mohammad Kabany
Original assignee: B Horizon GmbH
Current assignee: B Horizon GmbH
Priority date: 2021-03-18
Filing date: 2021-03-18
Publication date: 2022-09-22

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rückenmatratze, insbesondere modulare Rückenmatratze, zur Verbesserung eines Liegekomforts, ein auswechselbares Matratzenmodul sowie ein auswechselbares Einstellmodul gemäß den jeweiligen Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche 1 und 10.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rückenmatratze, insbesondere modulare Rückenmatratze, zur Verbesserung eines Liegekomforts, ein auswechselbares Matratzenmodul sowie ein auswechselbares Einstellmodul gemäß den jeweiligen Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche 1 und 10.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Rückenmatratze zur Verbesserung eines Liegekomforts, wobei die modularen Rückenmatratze zumindest einen Matratzenbasisträger umfasst.
Die hier vorgeschlagene, insbesondere modulare, Innenfläche einer Rückenmatratze ist unter anderem zur Behandlung von Beugekontrakturen im Hüftbereich und Hohlkreuzfehlstellungen sowie zur besseren Unterstützung des Lordosebereichs insbesondere bei Seitenschläfern geeignet.
Der Matratzenbasisträger weist eine Bodenfläche zum Anordnen auf einem Trägerelement, insbesondere zum Anordnen auf einem Bettgestell, eine Deckfläche, welche dazu eingerichtet und dafür vorgesehen ist, dass sich ein Benutzer darauf ablegt, sowie zumindest eine Seitenfläche, welche die Bodenfläche mit der Deckfläche mechanisch verbindet, auf.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Rückenmatratze, insbesondere Innenfläche einer modularen Rückenmatratze zumindest einen Sensor zur Messung von Druck, Temperatur und/oder Feuchtigkeit, an einer Matratzeninnen- und/oder Außenfläche auf, welche diejenige ist, die dazu eingerichtet und dafür vorgesehen ist, mit einem Benutzer in zumindest mittelbaren Kontakt zu kommen, wobei der Sensor die gemessenen Werte an eine Steuer- und Auswerteeinheit weiterleitet, welche entscheidet, ob der Benutzer in einer vorab eingestellten Benutzeridealen Liegeposition sich befindet.
Insbesondere kann es sich bei dem Matratzenbasisträger um ein gemäß seiner äußeren Konturen in Form eines Quaders ausgebildetes dreidimensionales Element handeln.
Vorzugsweise ist der Matratzenbasisträger zumindest stellenweise flexibel und/oder verformbar.
Zum Beispiel ist der Matratzenbasisträger zumindest stellenweise punktelastisch ausgebildet. Dies kann heißen, dass bezogen auf den Matratzenbasisträger eine bestimmte Form der Elastizität vorhanden ist, bei der das Material nur genau an einer Stelle nachgibt, an der auch Druck ausgeübt wird. So kann der Auflagedruck verteilt werden, sodass die Körperpartien nicht gestaucht, sondern entlastet werden können. Dadurch sinken nur die Körperstellen ein, die auch einsinken sollen. Dort, wo kein Druck ausgeübt wird, wird der Körper gestützt, da in diesen Bereichen die Stützkraft erhalten bleibt. Punktelastische modulare Rückenmatratzen können so eine orthopädisch korrekte Lagerung bieten. Punktelastische Matratzen können durch ihre Eigenschaften eine optimale Anpassung an den Körper garantieren.
Insbesondere kann der Matratzenbasisträger zumindest stellenweise alternativ oder zusätzlich mit einem viskoelastischen Material gebildet sein. Viskoelastisch bezeichnet ein Materialverhalten, das sowohl elastisch als auch viskos ist. Viskoelastische Materialien vereinen die Eigenschaften von Feststoffen und Flüssigkeiten. Der viskoelastische Schaumstoff bildet den Körperabdruck genau nach und bietet keinen Gegendruck. Das ist der Grund dafür, dass der viskoelastische Schaumstoff zusätzlich auf eine Kaltschaumplatte des Matratzenbasisträgers aufgebracht wird, so ist die Stützkraft, insbesondere der Innen- und/oder Aussenfläche, der Matratze gewährleistet. Zum Beispiel handelt es sich bei dem Schaumstoff um einen „Feel-Pur Schaumstoff“.
Insbesondere können in die Deck-, die Seiten- und die Bodenfläche zumindest stellenweise Schnitte einer bestimmten Schnitttiefe (jedoch geringer als eine Dicke des Matratzenbasisträgers) in das Material der modulare Rückenmatratze eingebracht sein.
Diese einzelnen Schnitte können in ihrer Gesamtheit matrixförmig ausgebildete Oberflächenwürfel in der Deckfläche, der Seitenfläche und/oder der Bodenfläche abbilden. Es handelt sich daher bei einer derartig ausgebildeten Oberfläche, insbesondere der Innen- und/oder Außenfläche um eine solche, welche auf Basis einer Würfelschnitttechnik eine gute Liegeeigenschaft bietet, bei der die Oberflächenspannung des Schaumes der modularen Rückenmatratze zumindest stellenweise und zumindest teilweise aufgebrochen wird. Die Matratze kann sich somit punktgenau an den Körper anpassen. Außerdem bietet eine solch ausgebildete modulare Rückenmatratze einen guten Feuchtigkeitstransport durch die ausgeschnittenen Nuten (also die Schnitte) und eine permanente Absorption von Gerüchen.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Matratzenbasisträger um einen solchen Basisträger, welcher von einem klassischen Matratzenkern verschieden ist. Dies heißt, dass der Matratzenbasisträger verschieden von einem solchen Matratzenbasisträger und/oder verschieden von einem solchen Matratzenkern ist, auf welchem ohne die Anordnung weiterer Matratzenbestandteile diese dazu eingerichtet und dafür vorgesehen ist, dass sich ein Benutzer darauf ablegt. Mit anderen Worten kann es sich bei dem Matratzenbasisträger lediglich um einen solchen Kernbestandteil der hier beschriebenen modulare Rückenmatratze handeln, welcher erst in Verbindung mit zumindest einem weiteren Element in seiner Gesamtheit die modulare Rückenmatratze ausbildet und auch erst in Verbindung mit diesem weiteren Element geeignet, dazu eingerichtet und dafür vorgesehen ist, dass sich ein Benutzer darauf ablegt.
Es ist jedoch auch denkbar, dass der obig beschriebene Würfelschnitt statt dem obig beschriebenen Hybrid-Modul verwendet wird, um eine voll funktionsfähige Matratze anzubieten.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird mittels eines Einstellelementes die Matratzenoberfläche entsprechend den vorab eingestellten benutzeridealen Liegepositionen einstellt und verändert, insbesondere mit in Bezug auf ein Höhenprofil der Benutzeroberfläche und/oder einem Härtegrad des Matratzenbasisträgers einstellt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform stellt die Auswerteeinheit auf Basis der gemessenen Werte nach Abschluss einer Detektionszeit eindeutig, vorzugsweise eineindeutig, fest, welcher Benutzer gerade auf dem Matratzenbasisträger platzgenommen hat.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform stellt der Härtegrad des Matratzenbasisträgers mittels eines Einstellelementes die Matratzeninnenfläche entsprechend den vorab eingestellten benutzeridealen Liegeposition ein und verändert, insbesondere mittels innerhalb des Matratzenbasisträgers angeordneten Stellelements, wie zum Beispiel eines, weiter insbesondere linearen, Stellmotors, der ein Stellelement, wie zum Beispiel ein Hebelelement, ein Schaumstoffelement, ein Widerstandselement innerhalb des Matratzengrundkörpers antreibt.
Einfach gesagt ist denkbar, dass der Matratzenbasisträger an und für sich alleine betrachtet noch nicht dazu eingerichtet und dafür vorgesehen zur Verbesserung des Liegekomforts zu dienen. Dies wird erst durch ein weiteres Element ermöglicht, welches in Verbindung mit dem Matratzenbasisträger eine erfindungsgemäße Verbesserung des Liegekomforts gewährleisten kann. Dieses weitere Element ist erfindungsgemäß nun ein auswechselbares Matratzenmodul, welches ein Element der modularen Rückenmatratze ist.
Insofern umfasst die hier beschriebene modulare Rückenmatratze zumindest ein auswechselbares Matratzenmodul, welches lösbar in einem Verankerungsbereich des Matratzenbasisträgers mit diesem verbunden und/oder verbindbar ist und, wobei eine Flächenausdehnung des Verankerungsbereichs entlang einer Haupterstreckungsrichtung des Matratzenbasisträgers zumindest stellenweise größer ist als eine Flächenausdehnung des Matratzenmoduls in der Haupterstreckungsebene.
Im Sinne der Erfindung ist ein Verankerungsbereich ein derartiger durch den Matratzenbasisträger ausgebildeter dreidimensionaler Bereich an oder in dem Matratzenbasisträger, welcher zumindest eine Bodenfläche und zumindest eine Seitenwand, bevorzugt jedoch zwei Seitenwände aufweist, wobei sowohl die Bodenfläche als auch die Seitenwand durch den Matratzenbasisträger selbst gebildet sind.
Dies gewährleistet, dass das Matratzenmodul vorzugsweise werkzeugfrei und insbesondere händisch, jedenfalls jedoch besonders einfach in den Verankerungsbereich eingefügt werden kann. Vorzugsweise ist das Matratzenmodul in diesem Verankerungsbereich selbsthaltend, jedoch lösbar, positioniert. Dies kann heißen, dass zur dauerhaften Befestigung des Matratzenmoduls innerhalb des Verankerungsbereichs dieses werkzeugfrei befestigbar oder befestigt ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der Sensor in dem auswechselbaren Matratzenmodul verbaut.
Denkbar ist, dass der Verankerungsbereich eine derart ausgebildete, dreidimensionale, lediglich zur Deckfläche zumindest stellenweise hin offene Ausnehmung innerhalb des Matratzenbasisträgers ist, dass sich Begrenzungswände des Verankerungsbereichs formschlüssig an Außenflächen des Matratzenmoduls anpassen und dort in direktem Kontakt mit diesem stehen.
Denkbar ist jedoch auch, dass eine Flächenausdehnung des Verankerungsbereichs entlang einer Haupterstreckungsebene des Matratzenbasisträgers derart groß ausgestaltet ist, dass das Matratzenmodul und dessen Flächenausdehnung einen Bruchteil der Flächenausdehnung des Verankerungsbereichs ausmacht. Mit anderen Worten ist in diesem Fall der Verankerungsbereich gezielt größer ausgestaltet als das Matratzenmodul selbst, sodass eine von außen auch für den Benutzer sofort wahrnehmbare Lücke zwischen dem Matratzenmodul und dem Verankerungsbereich verbleibt.
Beispielsweise ist eine Flächenausdehnung des Verankerungsbereichs entlang der Haupterstreckungsebene zumindest 1,2 bevorzugt 1,5-mal größer als eine Flächenausdehnung des Matratzenmoduls. Insbesondere kann eine Längenausdehnung des Verankerungsbereichs in Liegerichtung zumindest 1,2 bevorzugt 1,5-mal größer als eine Längenausdehnung des Matratzenmoduls in Liegerichtung sein.
Zum Beispiel ist das Matratzenmodul an dem Matratzenbasisträger über eine auf die Deckfläche und die Außenfläche des Matratzenmoduls lösbar aufgebrachte Oberbauschicht räumlich fixiert.
Insbesondere kann das Matratzenmodul entlang der Haupterstreckungsrichtung und innerhalb des Verankerungsbereichs versetzbar und/oder verschiebbar angeordnet sein. Ist nämlich die Flächenausdehnung des Verankerungsbereichs um den oben beschriebenen Faktor größer als eine Flächenausdehnung des Matratzenmoduls, hat der jeweilige Benutzer die Möglichkeit, das Matratzenmodul innerhalb des Verankerungsbereichs je nach seinen Bedürfnissen insbesondere, oder nur, in Längenrichtung zu versetzen und/oder zu verschieben. Mit anderen Worten füllt in diesem Fall das Modul den Verankerungsbereich nicht vollständig, sondern lediglich nur teilweise aus.
Beispielsweise handelt es sich bei dem Matratzenbasisträger um ein einstückig ausgebildetes dreidimensionales Objekt. Insofern ist denkbar, dass der Matratzenbasisträger in einem einzigen Verfahrensschritt gefertigt, beispielsweise aufgeschäumt, wurde.
Beispielsweise handelt es sich bei dem Matratzenmodul um ein einstückig ausgebildetes dreidimensionales Objekt. Insofern ist denkbar, dass das Matratzenmodul in einem einzigen Verfahrensschritt gefertigt, beispielsweise aufgeschäumt, wurde.
Denkbar ist, dass ein Material des Matratzenmoduls verschieden von einem Material des Matratzenbasisträgers ist. Insbesondere können so diese beiden Elemente unterschiedliche Härtegrade aufweisen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die hier beschriebene erfindungsgemäße modulare Rückenmatratze zur Verbesserung eines Liegekomforts zumindest einen Matratzenbasisträger, wobei der Matratzenbasisträger eine Bodenfläche zum Anordnen auf einem Trägerelement, insbesondere zum Anordnen auf einem Bettgestell, eine Deckfläche, welche dazu eingerichtet und dafür vorgesehen ist, dass sich ein Benutzer darauf ablegt, sowie zumindest eine Seitenfläche, welche die Bodenfläche mit der Deckfläche mechanisch verbindet, aufweist.
Erfindungsgemäß umfasst die modulare Rückenmatratze zumindest ein auswechselbares Matratzenmodul, welches lösbar in einem Verankerungsbereich des Matratzenbasisträgers mit diesem verbunden und/oder verbindbar ist und wobei eine Flächenausdehnung des Verankerungsbereichs entlang einer Haupterstreckungsebene dieses Matratzenbasisträgers zumindest stellenweise größer ist, als eine Flächenausdehnung des Matratzenmoduls in der Haupterstreckungsebene. Der Verankerungsbereich kann in Form einer aus Richtung der Deckfläche in dem Matratzenmodulträger angeordnete Ausnehmung eingebracht sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der Verankerungsbereich einen zur Deckfläche hin zumindest teilweise offenen Bereich auf, wobei der Verankerungsbereich somit in Form einer Senke in den Matratzenbasisträger eingebracht ist, wobei die Senke insbesondere nur zur Deckfläche zumindest stellenweise hin offen ist. In diesem Fall kann daher die Ausnehmung sogar in Form einer Senke ausgebildet sein.
Insofern weist die Senke in dem Matratzenbasisträger eine Tiefe auf, welche geringer ist als eine Matratzenbasisträgerdicke. In einer Richtung senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Matratzenbasisträgers weist daher im Bereich oder innerhalb des Verankerungsbereichs der Matratzenbasisträger eine geringere Dicke als in einem außerhalb des Verankerungsbereichs ausgebildeten Bereich des Matratzenbasisträgers auf.
Beispielsweise beträgt jedoch eine Dicke des Matratzenbasisträgers im Bereich des Verankerungsbereichs zumindest 10%, bevorzugt mehr als 20 % einer maximalen Dickenausdehnung des Matratzenbasisträgers. Dies gewährleistet nämlich, dass der gesamte Matratzenbasisträger stabil und vorzugsweise auch selbsttragend bleibt. Wäre nämlich der Verankerungsbereich, das heißt die Senke, zu tief in dem Matratzenbasisträger ausgebildet, könnte dieser unter starker Benutzung im Bereich des Verankerungsbereichs reißen. Dies soll unbedingt vermieden werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Matratzenmodul zumindest eine Außenfläche auf, welche zumindest stellenweise eine Oberflächenkrümmung aufweist, sodass im eingesetzten Zustand des Matratzenbasisträgers diese gekrümmte Außenfläche eine Krümmung in Richtung einer Liegefläche des Matratzenbasisträgers aufweist und/oder ausbildet. Vorzugsweise handelt es sich bei dieser Außenfläche um einen Teil der Liegefläche der modularen Rückenmatratze.
Beispielsweise ist die Liegerichtung parallel zu einer Haupterstreckungsrichtung des Matratzenbasisträgers.
Geht man nun von einem Kopfabschnitt des Matratzenbasisträgers in Richtung eines Fußabschnittes des Matratzenbasisträgers, so muss man auf dem Weg dorthin eine Erhebung einer gewissen Krümmung überwinden. Diese Erhebung wird durch das Matratzenmodul erzeugt und ist durch die obig beschriebene gekrümmte Außenfläche des Matratzenmoduls gebildet. Denkbar ist, dass das Matratzenmodul innerhalb der Haupterstreckungsebene jedoch in einer Richtung quer zur Längsrichtung im eingesetzten Zustand frei von einer Krümmung, beispielsweise geradlinig, verläuft.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist eine der Außenfläche des Matratzenmoduls gegenüberliegende Verankerungsfläche des Matratzenmoduls zumindest stellenweise zumindest ein Verankerungselement auf, welches insbesondere formschlüssig in zumindest ein Gegenverankerungselement in einem Boden des Verankerungsbereichs lösbar verankert ist. Die Verankerungsfläche ist Teil des Matratzenmoduls.
Insbesondere bildet das, zumindest eine Gegenverankerungselement selbst, den Boden des Verankerungsbereichs zumindest stellenweise aus.
Beispielsweise bilden die beiden Verankerungselemente eine konische Verzahnung zur lösbaren Fixierung des Matratzenmoduls innerhalb des Verankerungsbereichs. Denkbar ist in diesem Zusammenhang, dass diese Außenfläche des Matratzenmoduls durch zumindest einen aus dem Matratzenmodul hervorstehenden Verankerungszahn gebildet ist, welcher in eine entsprechende Verankerungssenke (=Gegenverankerungselement) des Matratzenbasiskörpers in dem Verankerungsbereich von oben steckend jedoch lösbar eingedrückt werden kann. Insofern ist denkbar, dass das Matratzenmodul zumindest einen, insbesondere konisch nach außen zulaufenden Verankerungszahn aufweist, welcher in eine entsprechende Verankerungssenke des Matratzenbasisträgers einsteckbar ist. Ein Verrutschen zumindest in Liegerichtung des Matratzenmoduls innerhalb des Verankerungsbereichs ist daher vermieden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die modulare Rückenmatratze zumindest ein auswechselbares Einstellmodul, welches lösbar in den Verankerungsbereich des Matratzenbasisträgers mit diesem verbunden und/oder verbindbar ist und wobei eine Flächenausdehnung des Verankerungsbereichs entlang einer Haupterstreckungsebene des Matratzenbasisträgers zumindest stellenweise größer ist als eine Flächenausdehnung des Einstellmoduls in der Haupterstreckungsebene.
Insbesondere kann eine Flächenausdehnung des Verankerungsbereichs derart bemessen sein, dass das Einstellmodul entlang der Haupterstreckungsebene und innerhalb des Verankerungsbereichs versetzbar und/oder verschiebbar ist. Beispielsweise sind in den Verankerungsbereich des Matratzenbasisträgers sowohl das Matratzenmodul als auch entlang der Liegerichtung neben dem Matratzenmodul zumindest ein hier beschriebenes auswechselbares Einstellmodul lösbar angeordnet. Dabei kann auch das hier beschriebene auswechselbare Einstellmodul in der gleichen Form und Weise wie das Matratzenmodul im Verankerungsbereich eingefügt sein, sodass auch hierbei das Einstellmodul zumindest einen von sich weg ragenden Verankerungszahn aufweist, der in eine entsprechende Verankerungssenke innerhalb des Verankerungsbereichs eingesteckt werden kann.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der Sensor folgende Bauteile: zumindest einen Kondensator mit zumindest zwei Elektroden, welche, insbesondere in einer horizontalen Richtung entlang eines und auf einem, insbesondere flexiblem, Trägermaterial zueinander angeordnet sind, wobei zwischen den Elektroden zumindest eine dielektrische Schicht angeordnet ist, wobei auf einer dem Trägermaterial abgewandten Seite zumindest einer Elektrode und/oder der dielektrischen Schicht zumindest stellenweise zumindest eine zumindest teilweise feuchtigkeitsdurchlässige und/oder feuchtigkeitsabsorbierende Feuchteschicht angeordnet ist, wobei somit die zumindest eine Elektrode und/oder die dielektrische Schicht in einer Querrichtung zwischen dem Trägermaterial und der Feuchteschicht angeordnet sind, sodass sich eine Kapazität durch die auf die dielektrische Schicht zumindest teilweise treffende Feuchtigkeit zumindest teilweise verändert, wobei eine Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet und dafür vorgesehen ist, diese Änderung zu messen und/oder zu speichern, sodass ein kapazitiver Feuchtesensor entsteht.
Die horizontale Richtung ist vorzugsweise eine Haupterstreckungsrichtung des flexiblen Trägermaterials.
„Flexibel“ heißt in diesem Zusammenhang, dass das Trägermaterial zumindest stellenweise biegsam und damit elastisch ist.
Insbesondere kann es sich bei dem Trägermaterial um einen Webstoff oder um einen sonstigen Bekleidungsstoff, wie zum Beispiel ein Polyester handeln.
Die dielektrische Schicht beabstandet damit die beiden Elektroden in einer horizontalen und/oder in einer dazu senkrechten Querrichtung.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist auf einer dem Trägermaterial abgewandten Seite zumindest eine Elektrode und/oder der dielektrischen Schicht zumindest stellenweise, zumindest eine, zumindest teilweise feuchtigkeitsdurchlässige und/oder feuchtigkeitsabsorbierende Feuchteschicht angeordnet, wobei somit die zumindest eine Elektrode und/oder dielektrische Schicht in einer Querrichtung zwischen dem Trägermaterial und der Feuchteschicht angeordnet sind, sodass eine Kapazität durch die auf die dielektrische Schicht zumindest teilweise treffende Feuchtigkeit, zumindest teilweise verändert, wobei eine Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet und dafür vorgesehen ist diese Änderung zu messen und/oder zu speichern, sodass ein kapazitiver Feuchtesensor entsteht.
Ein kapazitiver Feuchtesensor ist im Prinzip ein Kondensator, dessen Dielektrikum vorzugsweise aus einem hygroskopischen Polymerschicht besteht, die entsprechend der Feuchtigkeit der Umgebungsluft Feuchtigkeit aufnimmt (absorbiert) oder abgibt (desorbiert) bis ein Gleichgewichtszustand (Diffusionsgefälle ist = 0) erreicht ist. Dabei verändert sich die Dielektrizitätskonstante des Polymermaterials als Funktion eines Feuchtegehalts.
Die Aufgabe der Verarbeitungseinheit besteht unter anderem darin, vorzugsweise auch aus einer gemessenen Umgebungstemperatur und dem feuchtigkeitsabhängigen Kapazitätswert des Sensors die relative Feuchte möglichst genau zu ermitteln. Dabei kann die Verarbeitungseinheit an der Matrazenaussen- und/oder innenfläche angebracht und befestigt werden. Die Aussenfläche kann dabei diejenige Fläche der Matraze sein, welche die Matraze endgültig nach aussen abschließt. Die Innenfläche kann eine der Aussenfläche abgewandete Fläche innerhalb der Matraze sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung zur Messung von Druck und/oder Feuchtigkeit und/oder Temperatur zumindest einen Sensor zur Messung von Druck und/oder Feuchtigkeit und/oder Temperatur, wobei der Sensor zumindest einen Kondensator mit zumindest zwei Elektroden umfasst, welche insbesondere in einer horizontalen Richtung entlang eines und auf einem insbesondere flexiblen Trägermaterial zueinander angeordnet sind, wobei zwischen den Elektroden zumindest eine dielektrische Schicht angeordnet ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist auf eine dem Trägermaterial abgewandten Seite zumindest eine Elektrode und/oder dielektrische Schicht zumindest stellenweise, zumindest eine, zumindest teilweise feuchtigkeitsdurchlässige und/oder feuchtigkeitsabsorbierende Schicht (= Feuchteschicht) angeordnet, wobei somit die zumindest eine Elektrode und/oder dielektrische Schicht in Querrichtung zwischen dem Trägermaterial und der Feuchteschicht angeordnet sind, sodass eine Kapazität durch die auf die dielektrische Schicht zumindest teilweise treffende Feuchtigkeit, zumindest teilweise verändert wird, wobei eine Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet und dafür vorgesehen ist diese Änderung zu messen und/oder zu speichern, sodass ein kapazitiver Feuchtesensor entsteht.
Die Feuchteschicht kann mit einem dielektrischen Material gebildet sein. Das Material der Feuchteschicht kann verschieden von dem Material der wasserundurchlässigen Schicht sein.
Unter „feuchtigkeitsabsorbierender Schicht“ kann in Zusammenhang der vorliegenden Anmeldung eine zumindest teilweise Aufnahme von Feuchtigkeit aus einem Umgebungsmedium in die Schicht selbst verstanden werden. Unter einer Feuchtigkeit kann daher eine gasförmige, oder Tröpfchenphase in dem Umgebungsmedium verstanden werden. Die Feuchtigkeit kann in der Umgebungsluft oder einem sonstigen Umgebungsmedium der Schicht enthalten sein.
Der Wasser- oder Flüssigkeitsgehalt von Luft wird im Allgemeinen als Luftfeuchtigkeit bezeichnet. Die absolute Luftfeuchtigkeit gibt an, wieviel Wasser- oder Flüssiakeitsdampf in der Volumeneinheit des Gasgemisches enthalten ist; Maßeinheit: g Wasser (oder sonstigen Flüssigkeit)·m^-3. Die relative Luftfeuchtigkeit ist der Quotient aus der bei einer bestimmten Temperatur im Gas vorhandenen Flüssigkeitsdampfmenge und der bei der gleichen Temperatur möglichen Sättigungsmenge an Flüssigkeitsdampf. Gewöhnlich wird die relative Luftfeuchte in Prozent (%) angegeben. Hierzu wird der Quotient mit 100 multipliziert. Ist die Luft gesättigt, d. h. die relative Luftfeuchtigkeit liegt bei 100 %, ist ein Teil der Flüssigkeit in der Luft flüssig. Man bezeichnet in diesem Falle das dazugehörige Flüssig-Gas-Stoffgemisch als Dunst oder Nebel.
Der Ausdruck Feuchtigkeit oder Feuchte kann das Maß der Anwesenheit von Wasser oder einer anderen Flüssigkeit in oder an einem Material (z. B. Textilien) oder einer Substanz oder in einem Gas oder in einem Raum sein.
Die der hier beschriebene feuchtigkeitsabsorbierende Feuchteschicht kann sich daher von einer, insbesondere lediglich flüssigkeitsabsorbierenden (Feuchte)Schicht, unter anderem dadurch unterscheiden, dass die feuchtigkeitsabsorbierende Feuchteschicht aus einem Material gefertigt ist, welche neben der Adsorption von Flüssigkeit zudem auch in dem Umgebungsmedium enthaltene Feuchtigkeit absorbiert. Denkbar ist jedoch auch, dass die feuchtigkeitsabsorbierende Feuchteschicht lediglich eine Feuchtigkeit im Umgebungsmedium der Schicht absorbiert und daher keine Flüssigkeit absorbieren kann.
Der Sensor und/oder die Verarbeitungseinheit können mittels einer Batterie oder einer Festnetzstromversorgung mit elektrischer Energie versorgt werden.
Alternativ oder zusätzlich ist die Erzeugung von elektrischer Energie zur Versorgung des Sensors und/oder Verarbeitungseinheit mittels sogenannten „Energy Harvesting“ möglich.
Als Energy Harvesting (wörtlich übersetzt Energie-Ernten) bezeichnet man die Gewinnung kleiner Mengen von elektrischer Energie aus Quellen wie Umgebungstemperatur, Vibrationen oder Luftströmungen für mobile Geräte mit geringer Leistung. Die dafür eingesetzten Strukturen werden auch als Nanogenerator bezeichnet. Energy Harvesting vermeidet bei Drahtlostechnologien Einschränkungen durch kabelgebundene Stromversorgung oder Batterien.
Möglichkeiten des Energy Harvesting:

• Piezoelektrische Kristalle erzeugen bei Krafteinwirkung, beispielsweise durch Druck oder Vibration, elektrische Spannungen. Diese Kristalle können an oder auf dem Trägermaterial angeordnet sein.
• Thermoelektrische Generatoren und pyroelektrische Kristalle gewinnen aus Temperaturunterschieden elektrische Energie. Diese Generatoren können an oder auf dem Trägermaterial angeordnet sein.
• Über Antennen kann die Energie von Radiowellen, eine Form von elektromagnetischer Strahlung, aufgefangen und energetisch verwendet werden. Ein Beispiel dafür sind die passiven RFIDs. Diese Antennen können an oder auf dem Trägermaterial angeordnet sein.
• Photovoltaik, elektrische Energie aus der Umgebungsbeleuchtung.
• Osmose.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der Sensor zusätzlich ein kapazitiver Drucksensor, wobei die Verarbeitungseinheit zusätzlich dazu eingerichtet und dafür vorgesehen ist, eine durch äußeren Druck verursachte Kapazitätsänderung des Kondensators zu messen und/oder zu speichern.
Grundsätzlich handelt es sich bei einem kapazitiven Sensor also um einen Sensor, welcher auf Basis der Veränderung der elektrischen Kapazität eines einzelnen Kondensators oder eines Kondensatorsystems arbeitet. Die Beeinflussung der Kapazität durch die zu erfassende Größe kann dabei auf verschiedene Arten erfolgen, die primär durch den Verwendungszweck bestimmt ist.
Ein kapazitiver Sensor basiert unter anderem darauf, dass zwei Elektroden, einer davon kann die zumessende Innenfläche sein, die „Platten“ eines elektrischen Kondensators bilden, dessen Kapazität oder Kapazitätsänderung gemessen wird, die folgendermaßen beeinflusst werden kann:

- Eine Platte wird durch den zu messenden Effekt verschoben und/oder verformt, wodurch sich der Plattenabstand und damit die elektrische messbare Kapazität ändern.
- Die Platten sind starr und die Kapazität an sich ändert sich dadurch, dass ein elektrisch leitendes Material oder ein Dielektrikum in unmittelbare Nähe gebracht wird.
- Die wirksame Plattenfläche ändert sich, indem die Platten wie bei einem Drehkondensator gegeneinander verschoben werden.

Um auch kleine Veränderungen besser detektieren zu können kann die eigentliche Messelektrode häufig mit einer Schirmelektrode umgeben sein, die den inhomogenen Randbereich des elektrischen Feldes von der Messelektrode abschirmt. Dadurch ergibt sich zwischen Messelektroden üblicherweise geerdeter Gegenelektrode ein annähernd paralleles elektrisches Feld mit der bekannten Charakteristik eines idealen Plattenkondensators.
Ein kapazitiver Drucksensor ist insbesondere ein solcher bei dem die Kapazitätsänderung infolge des Durchbiegens einer Membran und der resultierenden Änderung des Plattenabstands als Sensoreffekt ausgewertet wird. Zum Beispiel handelt es sich bei der Membran um das oben genannte Dielektrikum oder aber um die einzelnen Kondensatorelektroden, welche insbesondere in Form einer Platte ausgeführt sein können. Mit anderen Worten ist in einer derartigen Ausführungsform in neuartiger Art und Weise ein kapazitiver Feuchtesensor mit einem kapazitiven Drucksensor kombiniert, jedoch ohne dass diese Bauteile voneinander getrennte Elemente oder zwei separate Sensoren bildeten, sondern es handelt sich bei vorliegender Ausführungsform um ein „Two in One“-Konzept, in welchem der gleiche Sensor sowohl als Feuchtesensor als auch als Drucksensor fungiert.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Trägermaterial um einen Webstoff, insbesondere in welchem elektrische Leiterbahnen zur elektrischen Kontaktierung des Sensors und der Verarbeitungseinheit eingewoben sind.
Bei einem Webstoff handelt es sich im Sinne der Erfindung daher um ein Gewebe, welches manuell oder maschinell auf Basis von einzelnen Fäden gewebt wurde.
Die elektrischen Leiterbahnen können in einem Gewebe daher zusätzlich neben den üblichen Fasern und Gewebesträngen integriert sein oder aber einzelne Gewebestränge, welche das Gewebenetz ausbilden ersetzen.
Je nach Abstand und Eigenschaften der einzelnen Fäden (hochgedreht, bauschig, usw.) können ganz lockere Gewebe, wie Verbandgewebe oder Dichtegewebe wie Brokatstoff entstehen. Längselastisch werden Gewebe durch, als Kettenfäden eingesetzte Gummifäden (mehr Bändern verwendet) oder Kräusel- und Bauschgarne verwendet. Sie werden gespannt, verarbeitet und ziehen sich im Ruhezustand zusammen. Bauschgarne bestehen aus texturierten, also gekräuselten synthetischen Fasern. Die Kräuselung verändert die Eigenschaften der synthetischen Fasern. Die darauf gesponnenen Garne sind sehr elastisch und voluminös und haben eine gute Wärmedämmung.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist zumindest eine Elektrode und/oder dielektrische Schicht auf dem Trägermaterial oder auf einer auf dem Trägermaterial angeordneten, insbesondere wasserundurchlässigen Schicht aufgedruckt oder mittels eines Dünnschichtverfahrens aufgebracht.
Dies heißt, dass zumindest ein Element, vorzugsweise sowohl die Elektrode als auch die dielektrische Schicht, auf dem Trägermaterial oder einer zwischen dem Sensor und dem Trägermaterial aufgebrachten vorzugsweise elektrisch nicht leitfähigen, weiter vorzugsweise wasserundurchlässigen Schicht mittels eines Druckverfahrens aufgedruckt.
Bei dem Druckverfahren kann es sich zum Beispiel um ein Inkjetverfahren handeln. Zum Beispiel ist die Verarbeitungseinheit in der gleichen Weise wie der Sensor auf das Trägermaterial aufgebracht. Hierzu ist vorstellbar, dass auch die Verarbeitungseinheit, zumindest jedoch eine, insbesondere leitende, Schicht der Verarbeitungseinheit auf das Trägermaterial zum Beispiel aufgedruckt ist. Die Datenkommunikation zwischen der Verarbeitungseinheit und dem Sensor kann dann über die oben genannten Leiterbahnen entstehen. Diese Leiterbahnen können zumindest teilweise, vorzugsweise jedoch vollständig, in den Webstoff eingewoben sein oder sogar einzelne Fasern des Webstoffs selbst ausbilden.
Zum Beispiel ist zumindest eine Elektrode flächig ausgeführt. Das heißt, dass eine Dicke der Elektrode im Vergleich zu deren Flächenausdehnung vernachlässigbar ist. Eine solche Elektrode kann daher insbesondre mittels eines Druckverfahrens hergestellt werden.
Alternativ hierzu kann eine Dicke zumindest einer Elektrode höchstens 5 mm betragen. Hierzu kann das Druckverfahren mehrmals angewandt werden, sodass zumindest zwei, vorzugsweise jedoch dann mehr, Einzeldruckschichten übereinandergestapelt werden.
Des Weiteren kann die Elektrode auch mittels eines 3D-Druckverfahrens auf dem Trägermaterial angeordnet sein.
1. Das FDM-Verfahren (Fused Deposition Modeling)
Alternativbezeichnungen: Fused Filament Fabrication (FFF), Fused Layer Modeling (FLM)
Das Verfahren bezeichnet schichtweises Auftragen (Extrusion) eines Materials durch eine heiße Düse. Das Verbrauchsmaterial befindet sich in Form eines langen Drahts (sog. Filament) auf einer Rolle und wird durch die Fördereinheit in einen Druckkopf geschoben, dort eingeschmolzen und auf einem Druckbett ausgebracht. Druckkopf und/oder Druckbett sind dabei in drei Richtungen beweglich. So können Kunststoffschichten schrittweise aufeinander aufgebracht werden.
2. Das SLS Verfahren (Selektives Lasersintern)
Im Unterschied zum Sinterverfahren, bei dem Stoffe in Pulverform unter Hitzeeinwirkung miteinander verbunden werden, geschieht dies beim SLS-Verfahren selektiv durch einen Laser (alternativ auch Elektronenstrahl oder Infrarotstrahl). Es wird also nur ein bestimmter Teil des Pulvers miteinander verschmolzen.
Dazu wird stets eine dünne Pulverschicht von der Beschichtungseinheit auf dem Druckbett ausgebracht. Der Laser (oder andere Energiequelle) wird nun punktgenau auf einzelne Stellen der Pulverschicht ausgerichtet, um die erste Schicht der Druckdaten auszubilden. Hierbei wird das Pulver an- oder aufgeschmolzen und verfestigt sich anschließend wieder durch geringfügiges Abkühlen. Das nicht aufgeschmolzene Pulver bleibt um die gesinterten Bereiche herum liegen und dient als Stützmaterial. Nachdem eine Schicht verfestigt ist, senkt sich das Druckbett um den Bruchteil eines Millimeters ab. Die Beschichtungseinheit fährt nun über das Druckbett und bringt die nächste Pulverschicht aus. Anschließend wird die zweite Schicht der Druckdaten durch den Laser (oder eine andere Energiequelle) gesintert. So entsteht schichtweise ein dreidimensionales Objekt.
3. Three-Dimensional Printing (3DP)
Das 3DP-Verfahren funktioniert sehr ähnlich wie das selektive Lasersintern, doch anstelle einer gerichteten Energiequelle verfährt ein Druckkopf über das Pulver. Dieser gibt winzige Tröpfchen von Bindemittel auf die zugrunde liegenden Pulverschichten ab, die so miteinander verbunden werden. Ansonsten ist dieses Verfahren dem SLS-Verfahren gleich.
4. Stereolithographie (SLA)
Anstelle eines Kunststoffdrahts oder Druckmaterials in Pulverform kommen beim Stereolithographie-Verfahren flüssige Harze, sog. Photopolymere, zum Einsatz. Sie werden schichtweise durch UV-Strahlung verhärtet und erzeugen so dreidimensionale Objekte. Dafür wird die Bauplattform im Harzbecken schrittweise abgesenkt. Es gibt auch Varianten (sog. Polyjet-Verfahren) ohne ein ganzes Becken mit flüssigem Harz. Dafür wird ein Epoxidharz tröpfchenweise aus einer Düse aufgebracht und durch einen UV-Laser sofort ausgehärtet.
5. Laminated Object Manufacturing (LOM)
Alternativbezeichnung: Layer Laminated Manufacturing (LLM)
Das Verfahren basiert weder auf chemischen Reaktionen, noch auf einem thermischen Prozess. Es wird dabei mit einem trennenden Werkzeug (z.B. einem Messer oder Kohlendioxidlaser), einer Folie oder einer Platte (z.B. Papier) an der Kontur geschnitten und schichtweise aufeinander geklebt. So entsteht durch Absenken der Bauplattform ein Schichtobjekt aus geklebten, übereinanderliegenden Folien.
Eine oder mehrere wasserundurchlässige Schichten und/oder auch die Feuchteschicht können in derselben Art und/oder Dicke wie die Elektrode aufgebracht werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform bedeckt die Feuchteschicht den Kondensator vollständig.
Dies kann heißen, dass die Feuchteschicht, nach außen, das heißt in der Querrichtung den Sensor nach außen abgrenzt und abschließt, sodass der Sensor zwischen der Feuchteschicht und dem Trägermaterial angeordnet ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der Sensor zumindest einen weiteren Kondensator auf, welcher in der Querrichtung unter oder über dem Kondensator angeordnet und durch eine weitere wasserundurchlässige Schicht beabstandet von dem Kondensator auf oder unter dieser weiteren wasserundurchlässigen Schicht angeordnet ist, sodass ein Kondensatorenstack entsteht.
Der weitere Kondensator kann in der gleichen Weise wie der Kondensator aufgebaut sein und ebenso in einer gleichen Weise wie der Kondensator auf die weitere wasserundurchlässige Schicht angeordnet sein.
Mittels eines derartigen Kondensatorenstacks kann die Sensorik ganz besonders einfach verfeinert werden nämlich insofern, als dass denkbar ist das bei zwei den Kondensatorstack ausbildenden Sensoren beide Sensoren die gleichen Aufgaben verrichten, jedoch durch die einzelnen Sensoren jeweilige Messwerte ermittelt werden, die zusammen genommen auf einen Mittelwert schließen lassen. Zum Beispiel wird von jedem der beiden Sensoren jeweils die (relative) Feuchtigkeit der Umgebung gemessen wobei aus diesen beiden Messwerten dann der Feuchtigkeitsmittelwert ermittelt wird. Gleiches kann entsprechend mit der Druckmessung geschehen, sodass die Genauigkeit der gesamten Messung insbesondere einer Kombination der Messungen von (relativer) Feuchtigkeit und dem jeweiligen Druck besonders genau ausgestaltet werden kann.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform bildet die wasserundurchlässige Schicht und/oder die weitere wasserundurchlässige Schicht die dielektrische Sicht zumindest teilweise selbst aus.
Dies kann heißen, dass ein anstatt der separaten Positionierung einer dielektrischen Schicht neben der wasserundurchlässigen Schicht und/oder neben der weiteren wasserundurchlässigen Schicht, diese dielektrische Schicht selbst durch die wasserundurchlässige Schicht und/oder die weitere wasserundurchlässige Schicht gebildet ist.
Eine derartige Erzeugung der dielektrischen Schicht durch die wasserundurchlässigen Schicht(en) bildet daher ein besonders einfaches und kostengünstiges Herstellungsverfahren zu einer kostengünstigen Vorrichtung.
Davon abgesehen kann grundsätzlich vorgesehen sein die Elektroden, die dielektrische Schicht und die wasserundurchlässige Schicht(en) derart zueinander anzuordnen, dass ein elektrischer Kurzschluss in jedem Fall verhindert ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform beträgt eine maximale Dicke der Feuchteschicht wenigstens 30 % und höchstens 80 % der maximalen Dicke der wasserundurchlässigen Schicht und/oder der maximalen Dicke der weiteren wasserundurchlässigen Schicht.
Dies stellt nicht nur einen besonders flach gebauten Sensor sicher, sondern gewährleistet auch eine besonders schnelle Reaktionszeit auf Feuchtigkeitsveränderungen. Die von außen auf die Feuchteschicht einwirkende Feuchtigkeit muss daher keine großen Strecken zu dem Dielektrikum durchwandern.
Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Messung von Druck und/oder Feuchtigkeit wobei insbesondere angemerkt sei, dass alle für die obig beschriebene Vorrichtung offenbarten Merkmale auch für das hier beschriebene Verfahren offenbart sind und umgekehrt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zu Messung von Druck und/oder Feuchtigkeit zunächst einen ersten Schritt mittels welchem zumindest ein Sensor zu Messung von Druck und/oder Feuchtigkeit bereitgestellt wird, wobei der Sensor zumindest einen Kondensator mit zumindest zwei Elektroden, welche, insbesondere in einer horizontalen Richtung entlang eines und auf einem, insbesondere flexiblem, Trägermaterial zueinander angeordnet sind aufweist, wobei zwischen den Elektroden zumindest eine dielektrische Schicht angeordnet ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist auf einer dem Trägermaterialabgewandten Seite zumindest einer Elektrode und/oder der dielektrischen Schicht zumindest stellenweise, zumindest eine, zumindest teilweise feuchtigkeitsdurchlässige und/oder feuchtigkeitsabsorbierende Feuchteschicht angeordnet, wobei somit die zumindest eine Elektrode und/oder die dielektrische Schicht in einer Querrichtung zwischen dem Trägermaterial und der Feuchteschicht angeordnet sind, sodass sich eine Kapazität durch die auf die dielektrische Schicht zumindest teilweise treffende Feuchtigkeit zumindest teilweise verändert, wobei eine Verarbeitungseinheit diese Änderung misst und/oder speichert, sodass ein kapazitiver Feuchtesensor entsteht.
Dabei weist das oben beschrieben Verfahren die gleichen Vorteile und vorteilhaften Ausgestaltungen wie die obig beschriebene Vorrichtung auf.
Dabei wirkt das hier beschriebene Einstellmodul als ein Lückenfüller einer evtl. auch nach dem Einstecken des Matratzenmoduls in den Verankerungsbereich vorhandenen Lücke innerhalb des Verankerungsbereichs.
Vorzugsweise ist nach dem zusätzlichen Einfügen zumindest eines auswechselbaren Einstellmoduls in den Verankerungsbereich in Liegerichtung neben dem Matratzenmodul der Verankerungsbereich im Rahmen der Herstellungsgenauigkeit vollständig ausgefüllt. Es besteht insofern damit dann kein vorgebbares Totvolumen innerhalb des Verankerungsbereichs mehr, in welchen zum Beispiel ein weiteres Einstellmodul und/oder ein weiteres Matratzenmodul und/oder ein weiteres dreidimensionales Element insbesondere im Rahmen eines empfohlenen Betriebs der Innenfläche einer modularen Rückenmatratze, mehr eingefügt werden kann.
Die Innenfläche der modularen Rückenmatratze ist in einem solchen Fall dann vollständig belegt. Insbesondere kann in diesem Fall erst dann die modulare Rückenmatratze betriebsbereit sein.
Das Material des Einstellmoduls kann identisch zum Material des Matratzenbasisträgers sein. Bei dem Material kann es sich um ein Kaltschaummaterial handeln.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform bildet das auswechselbare Einstellmodul im in den Verankerungsbereich eingesetzten Zustand mit der Deckfläche des Matratzenbasisträgers eine zumindest stellenweise ebene Fläche aus. Beispielsweise liegt eine Deckfläche des Einstellmoduls nach dem Einstecken in den Verankerungsbereich auf Höhe einer Deckfläche des Matratzenbasisträgers.
Beispielsweise ist eine Ausdehnung des Matratzenmoduls in Liegerichtung zumindest 1,2, bevorzugt zumindest 1 ,5-mal größer als eine Ausdehnung des Einstellmoduls in Liegerichtung.
Zum Beispiel ragt im montierten Zustand das Matratzenmodul in Dickenrichtung (eine Richtung senkrecht zur Haupterstreckungsebene) an zumindest einem Punkt wenigstens 3 cm, bevorzugt jedoch mehr als 5 cm aus der Deckfläche des Matratzenbasisträgers heraus. Dies kann heißen, dass die gekrümmte Außenfläche des Matratzenmoduls an dessen höchsten Punkt um wenigstens 3 cm, bevorzugt jedoch mehr als 5 cm aus der Deckfläche des Matratzenbasisträgers hervorragt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind das auswechselbare Einstellmodul und das auswechselbare Matratzenmodul jeweils im in den Verankerungsbereich eingesetzten Zustand in der Haupterstreckungsebene und insbesondere in Liegerichtung nebeneinander angeordnet.
Diese Nebeneinanderanordnung garantiert daher, dass als einzige Erhebung entlang der gesamten modularen Rückenmatratze diejenige von dem Matratzenmodul ausgebildet ist, mit anderen Worten ist die modulare Rückenmatratze frei von neben dem Matratzenmodul ausgebildeten Erhebungen. Beispielsweise weist die modulare Rückenmatratze nur eine einzige Erhebung, nämlich diejenige, welche durch das Matratzenmodul selbst erzeugt wird, auf.
Des Weiteren umfasst die vorliegende Erfindung ein auswechselbares Matratzenmodul zum lösbaren Verankern in einer modularen Rückenmatratze gemäß zumindest einer der oben genannten Ausführungsformen.
Das heißt, alle für die obig beschriebene modulare Rückenmatratze ausgeführten Merkmale und Vorteile, sind ebenso für das hier beschriebene auswechselbare Matratzenmodul offenbart und umgekehrt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Matratzenmodul zumindest stellenweise eine Außenfläche auf, welche zumindest stellenweise eine Oberflächenkrümmung aufweist, sodass im eingesetzten Zustand des Matratzenmoduls in den Matratzenbasisträger diese gekrümmte Außenfläche eine Krümmung in Richtung einer Liegerichtung des Matratzenbasisträgers aufweist und/oder ausbildet.
Des Weiteren umfasst die vorliegende Erfindung ein auswechselbares Einstellelement zum lösbaren Verankern in einer modularen Rückenmatratze gemäß zumindest einer der obig ausgeführten Ausführungsformen. Das heißt alle für die obige modulare Rückenmatratze offenbarten Ausführungsformenvorteile sind ebenso für die hier beschriebenen auswechselbaren Einstellmodule offenbart und umgekehrt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist eine, einer Außenfläche des Einstellmoduls gegenüberliegende Verankerungsfläche des Einstellmoduls, zumindest stellenweise zumindest ein Verankerungselement auf, welches insbesondere formschlüssig in zumindest ein Gegenverankerungselement in einen Boden des Verankerungsbereichs lösbar verankerbar ist. Zum Beispiel ist die Außenfläche des Einstellmoduls, als Teil der Liegefläche, flach, insbesondere krümmungsfrei, ausgebildet.
Im Weiteren wird die hier beschriebene Erfindung anhand von entsprechenden Figuren näher beschrieben.
Gleiche oder gleichwirkende Bestandteile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt eine Rückenmatratze 100, insbesondere eine modulare Rückenmatratze, zur Verbesserung eines Liegekomforts welche zumindest einen Matratzenbasisträger 1 umfasst, wobei der Matratzenbasisträger 1 eine Bodenfläche 16 zum Anordnen auf einem Trägerelement, insbesondere zum Anordnen auf einem Bettgestell, eine Deckfläche 17, welche dazu eingerichtet und dafür vorgesehen, dass sich ein Benutzer darauf ablegt, zumindest eine Seitenfläche 18, welche die Bodenfläche 16 mit der Deckfläche 17 mechanisch verbindet, aufweist.
Zudem ist der 1 zu entnehmen, dass die Matratze zumindest einen Sensor 6 zur Messung von Druck, Temperatur und/oder Feuchtigkeit, an einer Matratzenoberfläche aufweist, welche diejenige ist, die dazu eingerichtet und dafür vorgesehen ist mit einem Benutzer in zumindest mittelbaren Kontakt zu kommen, wobei der Sensor 6 die gemessenen Werte an eine Steuer- und Auswerteeinheit 5 weiterleitet, welche entscheidet, ob der Benutzer in einer vorab eingestellten Benutzeridealen Liegeposition sich befindet.
Außerdem ist der 1 entnehmbar, dass mittels eines Einstellelementes 3 die Matratzenoberfläche entsprechend den vorab eingestellten benutzeridealen Liegeposition einstellt und verändert, insbesondere mit in Bezug auf ein Höhenprofil der Benutzeroberfläche und/oder einem Härtegrad des Matratzenbasisträgers 1 einstellt.
1 zeigt außerdem, dass die Auswerteeinheit 5 auf Basis der gemessenen Werte nach Abschluss einer Detektionszeit eindeutig, vorzugsweise eineindeutig, feststellt, welcher Benutzer gerade auf dem Matratzenbasisträger 1 platzgenommen hat.
Zudem ist der 1 entnehmbar, dass der Härtegrad des Matratzenbasisträgers 1 mittels eines Einstellelementes 3 die Matratzenoberfläche entsprechend den vorab eingestellten benutzeridealen Liegeposition einstellt und verändert, insbesondere mittels innerhalb des Matratzenbasisträgers 1 angeordneten Stellelements, wie zum Beispiel eines, weiter insbesondere linearen, Stellmotors, der ein Stellelement, wie zum Beispiel ein Hebelelement, ein Schaumstoffelement, ein Widerstandselement innerhalb des Matratzengrundkörpers antreibt.

1 zeigt auch, dass zumindest ein auswechselbares Matratzenmodul 2, welches lösbar in einen Verankerungsbereich des Matratzenbasisträgers 1 mit diesem verbunden und/oder verbindbar ist, und wobei eine Flächenausdehnung des Verankerungsbereichs entlang einer Haupterstreckungsebene des Matratzenbasisträgers 1 zumindest stellenweise größer ist als eine Flächenausdehnung des Matratzenmoduls 2 in der Haupterstreckungsebene und, dass der Sensor 6 in dem auswechselbaren Matratzenmodul 1 verbaut ist
In der 2 ist in einem ersten Ausführungsbeispiel eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Messung von Druck und/oder Feuchtigkeit gezeigt.
In der 3 ist einer schematisch perspektivischen Ansicht eine in Bezug auf die Schichtenordnung dargestellte Explosionszeichnung dargestellt.
In der 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer hier beschriebenen Vorrichtung gezeigt.

Wie nun der 2 entnommen werden kann, ist dort eine Vorrichtung 100 zur Messung von Druck und/oder Feuchtigkeit gezeigt.
Beispielhaft ist dort ein Sensor 6 dargestellt, wobei der Sensor 6 einen Kondensatorstack zeigt mit einem Kondensator 20, sowie einem Kondensator 30, wobei die einzelnen Elektroden 10, 11 der Kondensatoren 20, 30 in der horizontalen Richtung H1 übereinander angeordnet sind, wobei alternativ hierzu jedoch selbstverständlich eine Anordnung der einzelnen Elektroden 10, 11 eines einzelnen Kondensators 20, 30 in der Querrichtung Q1 welche senkrecht zur horizontalen Richtung H1 verläuft und damit auch senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung des dort gezeigten Sensors 6 verlaufen oder angeordnet sein können.
Die einzelnen Elektroden 10, 11 sind auf einem Trägermaterial 13 angeordnet. Bei dem Trägermaterial 13 kann es sich insbesondere um einen Webstoff, insbesondere um einen flexiblen Webstoff handeln.
Auf dem Trägermaterial 13 ist eine wasserundurchlässige Schicht 4 angeordnet, wobei auf dieser wasserundurchlässigen Schicht 4 die beiden Elektroden 10, 11 des Kondensators 20 in der horizontalen Richtung H1 aufgedruckt sind.
Die Elektroden 10, 11 des Kondensators 20 sind vollständig von einer weiteren wasserundurchlässigen Schicht 14 umgeben. Auf dieser wasserundurchlässigen Schicht 14 ist in der gleichen Art und Weise der weitere Kondensator 30 mit entsprechenden Elektroden 10, 11 aufgedruckt. Zudem sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel freiliegende Außenflächen der einzelnen Elektroden 10, 11 des weiteren Kondensators 30 vorzugsweise vollständig von einer wasserdurchlässigen und/oder wasserabsorbierenden Feuchteschicht 7 umgeben.
Über diese Feuchteschicht 7 kann Wasser auf eine dielektrische Schicht 4 treffen, welche vorliegend in der horizontalen Richtung H1 zwischen den jeweiligen Elektroden 10, 11 eines Kondensators 20, 30 angeordnet ist.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel der 2 und 3 bildet die wasserundurchlässige Schicht 4 selbst eine dielektrische Schicht 4 des Kondensators 20 auf. Selbiges gilt für die weitere wasserundurchlässige Schicht 14 in Bezug auf den weiteren Kondensator 30.
Durch Auftreffen und Durchdringen der Feuchtigkeit über die Feuchteschicht 7 werden die dielektrischen Eigenschaften insbesondere der dielektrischen Schicht 2 des weiteren Kondensators 30 verändert.
Darüber hinaus ist eine Verarbeitungseinheit 5 erkennbar, welche in datentechnischer Verdingung mit den beiden Kondensatoren 20, 30 steht, wobei diese Verarbeitungseinheit 5 dazu eingerichtet und dafür vorgesehen ist, eine Änderung der relativen Feuchtigkeit der Umgebung und/oder der Feuchteschicht 7 zu messen.
Durch die in der 2 dargestellte „stackwise“-Anordnung und dadurch, dass die weitere wasserundurchlässige Schicht 14 verhindert, dass der Kondensator 20 mit Feuchtigkeit in Kontakt kommt, kann daher vorgesehen sein, dass lediglich der weitere Kondensator 30 und dessen dielektrische Schicht 4 der Feuchtigkeit ausgesetzt ist. Hierzu kann die Verarbeitungseinheit 5 dann eine Veränderung der Kapazität des weiteren Kondensators 30 vergleichen mit der stabilen Kondensatorkapazität des Kondensators 10, sodass hierzu ein besonders einfacher Vergleich in der Veränderung der relativen Feuchtigkeit und/auch des jeweiligen Belastungsdruckes hergestellt sein kann.
Durch den in der 2 dargestellten Pfeil ist auch eine Druckrichtung, unter welcher der Sensor 6 mit Druck beaufschlagt wird, gezeigt. Beides kann vorzugsweise durch den Sensor 6 und insbesondere durch die Vorrichtung 100 gemessen, ausgewertet und gespeichert werden. Hierzu dient insbesondere die in der Erfindung als wesentlich dargestellte Verarbeitungseinheit 5, welche zusätzlich auch entsprechende Druckwerte und insofern damit verbundene Änderungen in der Kapazität der einzelnen Sensoren 6 messen und auswerten kann, sodass die Verarbeitungseinheit 5 zusätzlich dazu eingerichtet und dafür vorgesehen ist eine durch äußeren Druck verursachte Kapazitätsänderung des Kondensators 20 und insbesondere auch des weiteren Kondensators 30 zu messen und/oder zu speichern.
Die Feuchteschicht 7 kann flexibel oder nicht flexibel ausgebildet sein. Zudem ist es möglich, dass die Feuchteschicht 7 als Webstoff ausgebildet ist. Insbesondere kann es sich um einen Webstoff handeln, welcher im einleitenden Teil der vorliegenden Anmeldung beispielhaft genannt wurde. Zudem ist es jedoch auch möglich, dass es sich bei der Feuchteschicht 7 um ein Substrat handelt welches, zum Beispiel in Form eines Epitaxie- oder eines Klebeprozesses auf den weiteren Kondensator 30 aufgebracht, zum Beispiel aufgeklebt wurde.
Die wasserundurchlässige Schicht 14 und/oder die wasserundurchlässige Schicht 15 können ebenso flexibel und nicht flexibel, insbesondere auch ebenso in Form eines Webstoffes oder eines Substrats in der gleichen Weise wie die Feuchteschicht 7 ausgebildet sein.
Zudem ist vorteilhaft denkbar, dass die Elektroden 10, 11 der beiden Kondensatoren 20, 30 auf die wasserundurchlässige Schicht 14 und die weitere wasserundurchlässige Schicht 15 in Form eines Druckprozesses zum Beispiel eines Tintenstrahldruckprozesses aufgedruckt wurden.
In der 3 ist eine Explosionszeichnung gezeigt, wobei insbesondere aus der 2 die jeweilige Anordnung der Elektroden 10, 11 der Kondensatoren 20, 30 hervorgeht. Erkennbar ist wiederum die durch die Pfeilrichtung dargestellte Krafteinwirkung auf den Sensor 6, sowie durch die einzelnen schematisch dargestellten Tropfen einwirkende Feuchtigkeit. Insbesondere ist wiederum erkennbar, dass die Feuchtigkeit insbesondere zwischen den Elektroden 10, 11 eindringt und auf die jeweilige wasserdurchlässige Schicht 14 einen zum Beispiel erheblichen Effekt auf die elektrische Eigenschaft hat, sodass sich die Kapazität zumindest des weiteren Kondensators 30 wie in der 2 erläutert jeweils ändert.
In der 4 ist in einer weiteren Ausführungsform der hier beschriebenen Erfindung gezeigt, dass der Sensor 6 aus zwei Elektroden 10, sowie einer Elektrode 11 bestehen kann. Die Elektroden 10 haben eine Polarität (vorzugsweise die gleiche Polarität), während die Elektrode 11 eine davon unterschiedliche Polarität aufweist, wobei jedoch im rechten Teilbild der 4 die Explosionszeichnung des linken Teils der 4 gezeigt ist und erkennbar ist, dass drei wasserundurchlässige Schichten 4, 14, 15 verwendet werden. Die Elektroden 10 können auch unterschiedliche Polaritäten und/oder elektrische Potentiale aufweisen. Auch können die Elektroden 10 miteinander elektrisch verbunden sein.
Zum Beispiel können die Elektroden 10, 11 auch jeweils eine separate Polarität und/oder ein separates elektrisches Potential aufweisen und/oder generieren. Entsprechendes kann auch für die in den hier folgenden Figuren in Bezug auf die Elektroden gelten.
Zum Beispiel ist die unterste wasserundurchlässige Schicht wiederum die wasserundurchlässige Schicht 14, die darauffolgende wasserundurchlässige Schicht 15 und die in der Querrichtung Q1 darauf angeordnete wasserundurchlässige Schicht 16 eine weitere wasserundurchlässige Schicht, wobei jeweils eine Elektrode auf einer separaten wasserundurchlässigen Schicht jeweils aufgebracht insbesondere aufgedruckt ist.
In dieser Stackung der einzelnen wasserundurchlässigen Schichten 14, 15 und 16 wird daher durch Zusammenführen dieser Schichten der im linken Teil der 3 gezeigte Kondensator 20 erzeugt, wobei hierbei in der Querrichtung Q1, die Elektroden 10 jeweils, wie im dementsprechenden Teilbild entnommen werden kann auf unterschiedlichen Ebenen angeordnet sin.
Alternativ hierzu kann auch die Elektrode 11 zusammen mit zumindest einer der Elektroden 10 in einer gemeinsamen Ebene, das heißt auf oder in einer gemeinsamen wasserundurchlässigen Schicht 4, 14, 15 aufgebracht werden, sodass zum Beispiel nur noch die zweite der Elektroden 10 auf eine separaten wasserundurchlässigen Schicht 4, 14, 15 aufgestackt werden muss.
Grundsätzlich können daher die einzelnen Elektroden 10,11 in unterschiedlichen Ebenen in der Q1-Richtung zueinander angeordnet sein. Zum Beispiel gilt eine paarweise Zuordnung zwischen genau einer wasserundurchlässigen Schicht 4, 14, 15 mit genau einer Elektrode 10, 11.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand des Ausführungsbeispiels beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal, sowie jede Kombination von Merkmalen was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder in den Ausführungsbeispielen angegeben ist.
Bezugszeichenliste

1: Matratzenbasisträger
2: Matratzenmodul
3: Einstellmodul
4: dielektrische Schicht/ wasserundurchlässige Schicht
5: Steuer- und Auswerteeinheit
6: Sensor
7: Feuchteschicht
10: Elektrode
11: Elektrode
13: Trägermaterial
14: wasserundurchlässige Schicht
15: wasserundurchlässige Schicht
16: Bodenfläche
17: Deckfläche
18: Seitenfläche
20: Kondensator
30: Kondensator
100: Vorrichtung
200: Verfahren
H1: horizontalen Richtung
Q1: Querrichtung

Claims

Rückenmatratze (100), insbesondere die Innen- und/oder Aussenfläche einer modularen Rückenmatratze, zur Verbesserung eines Liegekomforts umfassend, - zumindest einen Matratzenbasisträger (1), wobei der Matratzenbasisträger (1) • eine Bodenfläche (16) zum Anordnen auf einem Trägerelement, insbesondere zum Anordnen auf einem Bettgestell, • eine Deckfläche (17), welche dazu eingerichtet und dafür vorgesehen, dass sich ein Benutzer darauf ablegt, • zumindest eine Seitenfläche (18), welche die Bodenfläche (16) mit der Deckfläche (17) mechanisch verbindet, aufweist gekennzeichnet, durch zumindest einen Sensor (6) zur Messung von Druck, Temperatur und/oder Feuchtigkeit, an einer Matratzenoberfläche, welche diejenige ist, die dazu eingerichtet und dafür vorgesehen ist mit einem Benutzer in zumindest mittelbaren Kontakt zu kommen, wobei der Sensor (6) die gemessenen Werte an eine Steuer- und Auswerteeinheit (5) weiterleitet, welche entscheidet, ob der Benutzer in einer vorab eingestellten Benutzeridealen Liegeposition sich befindet.
Rückenmatratze (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Einstellelementes (3) die Matratzenoberfläche entsprechend den vorab eingestellten Benutzeridealen Liegeposition einstellt und verändert, insbesondere mit in Bezug auf ein Höhenprofil der Benutzeroberfläche und/oder einem Härtegrad des Matratzenbasisträgers (1) einstellt.
Rückenmatratze (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (5) auf Basis der gemessenen Werte nach Abschluss einer Detektionszeit eindeutig, vorzugsweise eineindeutig, feststellt, welcher Benutzer gerade auf dem Matratzenbasisträger (1) platzgenommen hat.
Rückenmatratze (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Härtegrad des Matratzenbasisträgers (1) mittels eines Einstellelementes (3) die Matratzenoberfläche entsprechend den vorab eingestellten benutzeridealen Liegeposition einstellt und verändert, insbesondere mittels innerhalb des Matratzenbasisträgers (1) angeordneten Stellelements, wie zum Beispiel eines, weiter insbesondere linearen, Stellmotors, der ein Stellelement, wie zum Beispiel ein Hebelelement, ein Schaumstoffelement, ein Widerstandselement innerhalb des Matratzengrundkörpers antreibt.
Rückenmatratze (100) nach Anspruch 1, gekennzeichnet, durch zumindest ein auswechselbares Matratzenmodul (2), welches lösbar in einen Verankerungsbereich des Matratzenbasisträgers (1) mit diesem verbunden und/oder verbindbar ist, und wobei eine Flächenausdehnung des Verankerungsbereichs entlang einer Haupterstreckungsebene des Matratzenbasisträgers (1) zumindest stellenweise größer ist als eine Flächenausdehnung des Matratzenmoduls (2) in der Haupterstreckungsebene.
Rückenmatratze (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (6) in dem auswechselbaren Matratzenmodul (1) verbaut ist
Rückenmatratze (100) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (6) folgenden Bauteile umfasst: o zumindest einen Kondensator (20) mit zumindest zwei Elektroden (10, 11), welche, insbesondere in einer horizontalen Richtung (H1) entlang eines und auf einem, insbesondere flexiblem, Trägermaterial (13) zueinander angeordnet sind, wobei zwischen den Elektroden (10, 11) zumindest eine dielektrische Schicht (4) angeordnet ist, wobei auf einer dem Trägermaterial (13) abgewandten Seite zumindest einer Elektrode (10, 11) und/oder der dielektrischen Schicht (4) zumindest stellenweise zumindest eine zumindest teilweise feuchtigkeitsdurchlässige und/oder feuchtigkeitsabsorbierende Feuchteschicht (7) angeordnet ist, wobei somit die zumindest eine Elektrode (10, 11) und/oder die dielektrische Schicht (4) in einer Querrichtung (Q1) zwischen dem Trägermaterial (13) und der Feuchteschicht (7) angeordnet sind, sodass sich eine Kapazität durch die auf die dielektrische Schicht (4) zumindest teilweise treffende Feuchtigkeit zumindest teilweise verändert, wobei eine Verarbeitungseinheit (5) dazu eingerichtet und dafür vorgesehen ist, diese Änderung zu messen und/oder zu speichern, sodass ein kapazitiver Feuchtesensor entsteht.
Rückenmatratze (100) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (6) zusätzlich ein kapazitiver Drucksensor ist, wobei die Verarbeitungseinheit (5) zusätzlich dazu eingerichtet und dafür vorgesehen ist, eine durch äußeren Druck verursachte Kapazitätsänderung des Kondensators (20) zu messen und/oder zu speichern.
Rückenmatratze (100) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Trägermaterial (13) um einen Webstoff handelt, insbesondere in welchen elektrische Leiterbahnen zur elektrischen Kontaktierung des Sensors (6) und der Verarbeitungseinheit (5) eingewoben sind.
Auswechselbares Matratzenmodul (2) zum lösbaren verankern in einer modularen Rückenmatratze (100) gemäß zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Matratzenmodul (2) zumindest stellenweise eine Außenfläche aufweist, welche zumindest stellenweise eine Oberflächenkrümmung aufweist, sodass im eingesetzten Zustand des Matratzenmoduls (2) in den Matratzenbasisträger (1) diese gekrümmte Außenfläche eine Krümmung in Richtung einer Liegerichtung des Matratzenbasisträgers (1) aufweist und/oder ausbildet, wobei zumindest einen Sensor (6) zur Messung von Druck, Temperatur und/oder Feuchtigkeit, an einer Matratzenmoduloberfläche des Matratzenmoduls (2) verbaut, welche diejenige ist, die dazu eingerichtet und dafür vorgesehen ist mit einem Benutzer in zumindest mittelbaren Kontakt zu kommen, wobei der Sensor (6) die gemessenen Werte an eine Steuer- und Auswerteeinheit weiterleitet, welche entscheidet, ob der Benutzer in einer vorab eingestellten Benutzeridealen Liegeposition sich befindet.