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Die Erfindung betrifft ein Kissen
mit Gasfüllung
insbesondere mit Luftfüllung.
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Solche Kissen sind hinlänglich bekannt.
Es handelt sich regelmäßig um aufblasbare
Kissen. Nachteil dieser Kissen ist die Dosierung der Luftfüllung. Bei
zu großer
Füllung
fühlt sich
das Kissen hart an. Bei zu geringer Füllung des Kissens liegt sich
das Kissen durch, d.h. es ist der Untergrund unter dem Kissen fühlbar. Immer
entsteht an herkömmlichen aufblasbaren
Kissen ein Wackeln, das den Liegekomfort beeinträchtigt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe
zugrunde, ein luftgefülltes
bzw. gasgefülltes
Kissen zu schaffen, das einen größeren Liegekomfort
hat. Nach der Erfindung wird das dadurch erreicht, daß das Kissen
eine zentrale Kammer besitzt, die in der Ausgangssituation mit einer
Luftfüllung
bzw. mit einer Gasfüllung
versehen ist. Die zentrale Kammer ist umgeben von einer peripheren
Kammer. Die Kissenwand zwischen beiden Kammern ist luftdurchlässig bzw.
gasdurchlässig,
so daß bei
einem Kissengebrauch die Luft bzw. das Gas unter dem Körpergewicht
teilweise aus der zentralen Kammer in die periphere Kammer entweicht.
Die Luft- bzw. Gasdurchlässigkeit
ist unten erläutert.
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Das Kissen paßt sich durch das Entweichen von
Luft bzw. von Gas dem aufliegenden Körperteil sehr gut an. Wenn
das Kissen belastet wird, sinkt das Körperteil langsam ein. Zugleich
wird die Luft bzw. das Gas aus der zentralen Kammer in die periphere Kammer
verdrängt.
Bei jeder Bewegung findet eine neue Anpassung statt. Das gibt ein
hohes Komfortgefühl.
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Nach der Entlastung des Kissens kehrt
das Kissen in die Ausgangslage zurück. Dazu ist in der zentralen
Kammer eine Rückstellung
vorgesehen. Die Rückstellung
wird vorzugsweise durch eine Füllung
aus elastischen Fasern, Flocken, Stäbchen oder Schnitzeln erreicht.
Ein geringes Rückstellvermögen ist
ausreichend, weil die Luft bzw. das Gas auch dann noch aus der peripheren
Kammer in die Zentrale Kammer zurückströmt.
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Die Füllung des Kissens trägt darüber hinaus zum
Komfortgefühl
erheblich bei, weil die Füllung nach
Einsinken des Körpers
an dessen Unterstützung
mehr oder weniger teilnimmt. Die Teilnahme wird bestimmt durch den
Umfang der Kissenfüllung.
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Vorteilhafterweise bewirkt das langsame Entweichen
der Luftfüllung
aus der zentralen Kammer in die periphere Kammer wie auch das Rückströmen von
Luft bei einer teilweisen Entlastung des Kissen bzw. bei einer Lageänderung
des Benutzers ein zusätzliches
Komfortgefühl.
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Die Luft bzw. Gasdurchlässigkeit
wird wahlweise erreicht durch eine Perforation der Kammerwand und/oder
durch eine als luft- bzw. gasdurchlässiges Textil ausgebildete
Kammerwand und/oder durch unvollständige Verbindung von Folien,
aus denen die luft- bzw. gasdurchlässige Kammerwand gebildet wird.
Durch Perforierung läßt sich
die gewünschte
Luft- bzw. Gasdurchlässigkeit
genau einstellen. Die Verwendung eines luft- bzw. gasdurchlässigen Textils
geht vorzugsweise von einem bestimmten, gewünschten Maß für die Austrittsströmung aus
der zentralen Kammer aus.
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Die Luftfüllung bzw. Gasfüllung hat
vorzugsweise im unbelasteten Zustand atmosphärischen Druck. Es kann auch
davon abweichend ein geringer Überdruck
gewählt
werden. Der Druck muß in
jedem Fall verhältnismäßig dicht
an dem atmosphärischen Druck
liegen, weil das Kissen sonst keine wesentliche Verformung bei der
Benutzung erfährt
und das Komfortgefühl
nicht eintritt. Der richtige Druck kann mit wenigen Versuchen anhand
des Komfortgefühls bestimmt
werden.
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Das Volumen der zentralen Kammer
und der peripheren Kammer ist so aufeinander abgestimmt, daß der Benutzer
nicht durchliegt. Auch das kann mit wenigen Versuchen unter Verkleinerung
oder Vergrößerung der
peripheren Kammer bestimmt werden.
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Zu dem erfindungsgemäßen Kissen
gehört auch
eine luft- und wasserdichte Kissenhülle. Vorzugsweise ist die Kissenhülle auch
elastisch und dehnbar. Für
solche Hüllen
eignet sich zum Beispiel eine Kunststoff-Folie. Vorzugweise findet
eine Folie aus Polyurethan (PU) Anwendung. Solche Folien sind z.B.
mit einer Dicke von 0,2 mm und einer Breite von 150 cm in beliebiger
Farbe verfügbar.
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Es sind aber auch viele andere Kunststoffe für die Folie
geeignet. Darüber
hinaus kann von mehrschichtigen Folien von Vorteil sein. Die einzelnen
Schichten können
unterschiedliche Funktionen übernehmen,
z.B. kann eine Folie hoher Dichtwirkung außenseitig mit einer weichen
Folienschicht, z.B. einer Schaumschicht kombiniert werden.
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Die Folie ist mindestens bis 50 Grad
Celsius, vorzugsweise bis 100 Grad Celsius temperaturbeständig. Kunststoff-Folien
sind außerdem
gegenüber Reinigungsmitteln
und Desinfektionsmitteln unempfindlich. Es gibt auch eine mechanisch
sehr widerstandsfähige
Kunststoffe wie Polypropylen, die für eine Hochdruckreinigung geeignet
sind und gebürstet
werden können.
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Das erfindungsgemäße Kissen hat hygienische Vorteile.
Es findet nämlich
kein Luft- oder Feuchtigkeitsaustausch mit der Umgebung statt. Dadurch
werden Bakterien und sonstige Mikroorganismen gehindert, sich in
dem Kissen festzusetzen.
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Vorzugsweise besteht die zentrale
Kammer aus zwei Folienabschnitten, die aufeinanderliegen und am
Rand miteinander verklebt oder verschweißt sind. Das Schweißen oder
Kleben kann mit eingeschlossender Füllung erfolgen. Vorzugsweise
erfolgt die Füllung
jedoch erst nach Vorfertigung der zentralen Kammer durch eine offen
gebliebene Einfüllöffnung,
die nach der Füllung
verschlossen wird.
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Die Folienabschnitte können am
Rand perforiert sein. Zum Perforieren eignet sich zum Beispiel eine
Nadelwalze. Die Perforierung kann allein den gewünschten Luftdurchgang bewirken,
so daß die Folienabschnitte
am Rand umlaufend verschweißt bzw.
verklebt werden können.
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Die Folienabschnitte können am
Rand auch ganz oder teilweise ein angesetztes luft- bzw. gasdurchlässiges Textil
besitzen. Vorzugsweise besteht das Textil dann aus dem gleichen
Kunststoff wie die Folie, so daß eine
problemlose Verschweißung
mit der Folie und an dem äußeren Textilrand
möglich
ist. Die Fertigung erfolgt vorzugsweise unter Verwendung einheitlicher
Teile für
die Kammeroberseite und die Kammerunterseite.
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Dabei können sich unterschiedliche
Formen ergeben
- a) das Textil kann den Folienabschnitt
ringförmig umgeben.
- b) das Textil bildet nur abschnittsweise einen Rand an dem Folienabschnitt
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Die Folienabschnitte können am
Rand auch lediglich mit Fenstern versehen sein, die durch ein aufgeschweißtes oder
aufgeklebtes Textil verschlossen sind.
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Es ist aber auch möglich, unperforierte
Folienabschnitte zu verwenden und am Rand teilweise zu verschweißen oder
zu verkleben, so daß an
den unverschweißten
bzw. unverklebten Randstellen Durchtrittskanäle für die Luft bzw. das Gas bestehen.
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Alle Luftdurchtritte bzw. Gasdurchtritte
sind so in der Öffnungsweite
gestaltet, daß die
Füllung
einer Kammer nicht mit dem ausströmendem Gas ausgetragen wird.
Wahlweise ist auch die Partikelgröße der Füllung so groß gewählt, daß die Partikel
an der kleineren Öffnung
für das
ausströmende
Gas aufgehalten werden.
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Wahlweise wird die periphere Kammer
am Rand der zentralen Kammer angesetzt, indem zwei umlaufende Folienlappen
mit ihrem inneren Rand an der oberen und unteren Folie für die zentrale
Kammer angeschweißt
bzw. angeklebt werden. Wahlweise kann das erfolgen, nachdem die
zentrale Kammer fertiggestellt worden ist. Dabei ist es sowohl möglich, erst
eine Verschweißung
bzw. Verklebung der Folienlappen mit der zentralen Kammer zu bewirken
und dann die Folienlappen am Rand miteinander zu verschweißen oder
zu verkleben, als auch umgekehrt erst die Folienlappen am Rand miteinander
zu bzw. zu verkleben und danach an der zentralen Kammer zu verschweißen bzw.
zu verkleben.
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Wahlweise kann anstelle von zwei
Folienlappen für
die periphere Kammer auch ein einziger Folienlappenzuschnitt Anwendung
finden. Dieser Zuschnitt wird dann mit dem inneren Rand an der fertigen
zentralen Kammer verschweißt
oder verklebt. Der äußere Rand
wird danach unter Freilassung eines ausreichenden Randabstandes
für die
periphere Kammer um den äußeren Rand
der zentralen Kammer herumgeschlagen und an der Stelle verschweißt bzw.
verklebt, an dem sonst das Verschweißen des inneren Randes vom
zweiten Folienlappen erfolgt.
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Wahlweise können anstelle des umlaufenden
Folienlappens auch weitere Folienabschnitte für die periphere Kammer verwendet
werden, welche die zentrale Kammer vollständig überdecken, so daß eine zweilagige/doppelwandige
Kammerwand entsteht. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, erst eine Verschweißung der überdeckenden
Folienabschnitte an der zentralen Kammer zu bewirken und dann die überdeckenden
Folienabschnitte am Rand miteinander zu verschweißen. Die überdeckenden
Folienabschnitte bilden mit der Zweilagigkeit nicht nur eine zusätzliche
Dichtwirkung. Sie tragen auch zum Komfortgefühl bei, weil bei den überdeckenden
Folienabschnitten ein störender
Materialstoß zwischen
den Folien der zentralen Kammer und der peripheren Kammer vermieden
wird.
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Wahlweise erfolgt die Fertigung der
erfindungsgemäßen Kissen
auch so, daß zunächst einheitliche
Teile entstehen, die sowohl als Kissenoberteil und als Kissenunterteil
Verwendung finden bzw. nach ihrem Zusammenfügen ganz oder teilweise die zentrale
Kammer und die periphere Kammer bilden.
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Die Verschweißung der Kunststoff-Folien
erfolgt durch Erwärmung
der Schweißflächen. Dabei kann
die notwendige Wärme
als Kontaktwärme
oder als Strahlungswärme
oder mittels Heißgas
bzw. Heißluft
oder im Wege hochfrequenter Schweißtechnik aufgebracht werden.
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Zum Übertragen der Kontaktwärme eignen sich
Heizstempel und Heizschwerter und Heizschuhe oder Heizkeile sowie
Heizwalzen, die entweder auf die Schweißflächen aufgelegt oder auf den
Schweißflächen gleitend
oder rollend geführt
werden. Nach Erwärmung
der Schweißflächen bis
zur Plastifizierung werden die Schweißflächen aneinander gedrückt. Für eine Serienfertigung
ist günstig,
wenn die Folienabschnitte, Folienlappen und Folienzuschnitte an
den Schweißflächen mittels
eines Heizstempels gleichzeitig und gleichmäßig erwärmt werden und nach Entfernen
des Heizstempels sofort gegeneinander gedrückt werden.
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Für
eine kleinere Stückzahl
ist ein Heizschuh oder Heizkeil von Vorteil. Dabei können die
Folienabschnitte, Folienlappen und Folienzuschnitte übereinander
liegen und fährt
der Heizschuh oder Heizkeil zwischen den Schweißflächen entlang der vorgesehenen
Schweißnaht.
Unmittelbar hinter dem bewegten Schweißschuh oder Schweißkeil sind
Andruckwerkzeuge, vorzugsweise Rollen vorgesehen, welche den für die Verschweißung notwendigen Schweißdruck erzeugen.
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Bei der erwähnten Hochfrequenzschweißung werden
die Schweißflächen so
vorbereitet, daß sie
auf die Schwingungen reagieren. Das erfolgt vorzugsweise durch Beschichten
mit einem reaktiven Material. Das Material kann fest aufgebracht
sein. Es kann sich aber auch um eine Flüssigkeit, z.B. Wasser, oder
ein pulverförmiges
Material, z.B. Kohlenstaub, handeln.
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Vorzugsweise werden die Folienabschnitte, Folienlappen
und Folienzuschnitte flach liegend miteinander verklebt oder verschweißt und erfolgt
die Kammerfüllung
mit Rückstellmittel und
Luft bzw. Gas durch eine Einfüllöffnung nach
der Fertigstellung. Die Einfüllöffnung wird
danach verschlossen, vorzugsweise durch Verkleben oder Verschweißen.
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Zum Einfüllen des Rückstellmittels kann es günstig sein,
als Transportmittel z.B. Luft zu verwenden und neben der Einfüllöffnung noch
eine Entlüftungsöffnung vorzusehen.
Während
die Einfüllöffnung bis
in die zentrale Kammer reicht, kann sich die Entlüftungsöffnung auf
die periphere Kammer beschränken.
Die oben angesprochenen Fasern, Flocken und anderen Rückstellmittel
können
mit entsprechendem Luftdruck in die zentrale Kammer getragen werden.
Die überschüssige Luft
entweicht dann durch die luftdurchlässige Kammerwand in die periphere
Kammer und dort durch die Entlüftungsöffnung.
Das Rückstellmittel
wird von der luftdurchlässigen
Kammerwand zurückgehalten.
Nach ausreichender Füllung
der zentralen Kammer wird nicht nur deren Eintrittsöffnung sondern
auch die Entlüftungsöffnung geschlossen,
vorzugsweise verschweißt.
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Die Einfüllöffnung kann durch einen dünnen Kunststoffschlauch
gebildet werden, der bei flach aufeinander liegenden Folienabschnitten,
Folienlappen und Folienzuschnitten mit einem Ende in der Schweißnaht/Klebenaht
der zentralen Kammer liegt und mit dem anderen Ende in der Schweißnaht/Klebenaht
der peripheren Kammer liegt. Dann kann eine Blaseinrichtung mit
einem entsprechenden Mundstück
in den Schlauch dringen und die Füllung einblasen.
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Eine Entlüftungsöffnung kann entfallen, wenn
zunächst
die zentrale Kammer mit Füllung
fertiggestellt wird und Folienabschnitte, Folienlappen und Folienzuschnitte
für die
periphere Kammer anschließend
angebracht werden.
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Es kann zweckmäßig sein, anstelle von Luft andere
Gase, insbesondere Inertgase, in das Kissen zu füllen. Ferner kommen Gase mit
besonders langkettigen Molekülen
in Betracht, denen beim Durchdringen durch den Kunststoff eine besonders
hoher Widerstand entgegensteht.
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Im übrigen kann das erfindungsgemäße Kissen
mit beliebigen Kissenbezügen
kombiniert werden und kann das Kissen eine runde Form oder davon
abweichende, insbesondere Körper
angepaßte Formen
besitzen.
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In der Zeichnung sind verschiedene
Ausführungsbeispiele
der Erfindung dargestellt:
1 und 2 zeigen verschiedene Ansichten
eines erfindungsgemäßens Kissens
aus einem oberen Folienabschnitt 1 für eine zentrale Kammer 7 und
einem unteren Folienabschnitt 2 für die zentrale Kammer 7,
wobei beide Folienabschnitte 1 und 2 am Rand durch
eine Schweißnaht 11 miteinander
verbunden sind.
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Ferner gehören zu dem Kissen ein oberer Folienlappen 4 und
ein unterer Folienlappen 8. Beide Folienlappen bilden einen
rechteckigen Ring. An der inneren Kante sind die beiden Folienlappen 4 und 8 mit
den Folienabschnitten 1 und 2 der zentralen Kammer 7 verschweißt. Die
Schweißnaht
ist mit 10 bezeichnet. Darüber hinaus sind die beiden
Folienlappen 4 und 8 am äußeren Rand miteinander verschweißt. Die
Schweißnaht
ist mit 12 bezeichnet. Dadurch bilden die beiden Folienlappen 4 und 8 am Rand
der zentralen Kammer 7 eine periphere Kammer 6.
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Die Wand zwischen den Kammern 6 und 7 ist durchlässig, so
daß Luft
aus der zentralen Kammer 7 in die periphere Kammer 6 entweichen
und wieder zurückströmen kann.
Ferner befindet sich in der zentralen Kammer 7 eine Füllung mit
geschnitzeltem Kunststoffschaum. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich
um Polyurethan(PU)schaum. Alle Folien bestehen aus Polypropylen
(PP).
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Der Kunststoffschaum verleiht der
zentralen Kammer 7 ein Rückstellvermögen mit einer Kraft von 1 kg
pro Quadratmeter.
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Die Benutzung des erfindungsgemäßen Kissens
ist in 3 dargestellt.
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Ein aufliegendes Körperteil
bewirkt eine Zusammendrückung
der zentralen Kammer 7. Dabei paßt sich die zentrale Kammer 7 unter
Entweichen von Luft in die periphere Kammer 6 der Form
des Körperteiles
im Ausführungsbeispiel
innerhalb von wenigen Minuten, hier 5 Minuten an.
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Bei einer Entlastung des Kissen bewirkt
die Rückstellkraft
eine selbständige
Rückverformung des
Kissens in die Ausgangsform. Dabei strömt die Luft aus der peripheren
Kammer 6 in die zentrale Kammer 7 zurück.
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4 zeigt
eine Verfahrensweise bei der Kissenfertigung.
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Dabei werden zunächst die Folienabschnitte 1 und 2 aufeinandergelegt
und miteinander verschweißt.
Anschließend
werden die Folienabschnitte 1 und 2 zwischen den Folienabschnitten 4 und 8 flach liegend
eingeschlossen und die Folienabschnitte 4 und 8 unter
Erzeugung der Schweißnaht 12 miteinander
verschweißt.
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Die 5 zeigt
in der Draufsicht, daß die Schweißnaht 11 aus
Abschnitten besteht. Die Abschnitte entstehen durch Unterbrechung
des Schweißvorganges.
Zwischen den Abschnitten bestehen Kanäle 15. Die Kanäle 15 geben
der Wand zwischen den Kammern 6 und 7 die beschriebene Durchlässigkeit.
Im Ausführungsbeispiel
sind eine Vielzahl Kanäle
mit kleinem Durchmesser vorgesehen. In anderen Ausführungsbeispielen
sind weniger Kanäle
mit größerem Durchmesser
vorgesehen. Die Öffnungsweite
der Kanäle
bestimmt die Ausströmdauer
der Luft in die periphere Kammer.
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Die Ausführungsform nach 6 unterscheidet sich von
der Ausführungsform
nach 4 und 5 durch eine durchgehende
Schweißnaht 20 anstelle
der Schweißnaht 11.
Ferner ist anstelle der Kanäle 15 eine
Randperforierung 21 der Folienabschnitte 1 und 2 zwischen
den Schweißnähten 20 und 10 vorgesehen.
Die Perforierung wird mit Nadeln erreicht. Vorzugsweise ist der
Nadeldurchmesser so gewählt,
daß bleibende Öffnungen
entstehen. In anderen Ausführungsbeispielen
werden die Öffnungen gestanzt.
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Die Ausführungsform nach 7 unterscheidet sich dadurch
von den Ausführungsformen nach 5 und 6, daß anstelle der Kanäle 15 und anstelle
der Perforierung 21 in regelmäßigen Abständen Fenster bzw. Öffnungen 25 zwischen
den Schweißnähten 10 und 20 in
den Folienabschnitten 1 und 2 vorgesehen sind
und daß die Öffnungen 25 mit einem
luftdurchlässigen
Textil 26 überdeckt
sind. Das Textil 26 ist mit dem zugehörigen Folienabschnitt verschweißt. Das
Textil 26 ist ein Gewebe und besteht aus dem gleichen Kunststoff
wie die Folien.
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Die Ausführungsform nach 8 zeigt anstelle der Folienabschnitte 1 und 2 andere
Folienabschnitte 30 und 31 mit textilen Randstreifen 32 und 33.
Die Randstreifen 32 und 33 bestehen wie das Textil 26 aus
einem Gewebe. Hier ist ein feineres Gewebe vorgesehen, um den gleichen
Gesamtwiderstand beim Durchströmen
mit Luft wie bei den anderen Ausführungsbeispielen zu erzeugen.
Die Schweißnähte zwischen
den Folienabschnitten 30 und 31 und den Randstreifen 32 und 33 sind
mit 37 bezeichnet. Die Schweißnähte zwischen den Randstreifen
mit 36.
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Darüber hinaus sind in 8 weitere Folienabschnitte 34 und 35 gezeigt,
welche die zentrale Kammer geschlossen umgeben.
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9 zeigt,
daß die
Folienabschnitte 40 von weiteren Folienabschnitten 43 eingeschlossen
werden. Die Schweißnähte zwischen
den Rändern
der Folienabschnitte 40 sind mit 41 beichnet,
die Schweißnähte zwischen
den Folienabschnitte 43 sind mit 42 bezeichnet.
Die Folienabschnitte 43 überdecken die zentrale Kammer
wie die Folienabschnitte 34 und 35. Es sind gleichwohl
Schweißnähte 39 an den
Stellen vorgesehen, an denen sich in den anderen Ausführungsbeispielen
die Schweißnähte 10 befinden.
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Außerdem ist eine Einfüllöffnung 44 dargestellt.
Die Einfüllöffnung 44 wird
durch einen Schlauch aus gleichem Material wie die Folien gebildet.
Der Schlauch erstreckt sich durch die Schweißnähte 41 und 42.
Durch die Einfüllöffnung 44 werden die
in allen Ausführungsbeispielen
als Füllung
für die zentrale
Kammer vorgesehenen Schaumstoffschnitzel eingeblasen. Die Abmessungen
der Schaumstoffschnitzel sind der Einfüllöffnung angepaßt. Darüber hinaus
erleichtert die weiche Beschaffenheit der Schaumstoffschnitzel das
Einfüllen.
Die weiche Beschaffenheit der Schaumstoffschnitzel ist die Folge eines
geringen Raumgewichtes von im Ausführungsbeispiel 20 kg pro Kubikmeter,
bezogen auf einen ungeschnitzelten Schaumstoffblock.
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9 zeigt
schematisch auch die Kissenseite, welche der Einfüllöffnung 44 gegenüberliegt.
Dort ist die Schweißnaht
zwischen den Rändern
der Folienabschnitte 43 mit 51 bezeichnet und
eine Entlüftungsöffnung 50 vorgesehen.
Auch diese Öffnung wird
durch einen Schlauch gebildet. Die Entlüftungsöffnung 50 läßt die eingeblasene
Transportluft entweichen, während
die eingefüllten
Schnitzel an der luftdurchlässigen
Wand zwischen der zentralen Kammer und der peripheren Kammer zurückgehalten werden.
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Die dargestellten Kissen haben Rechteckform
und eine Schmalseite von 500 mm und eine Längsseite oder Breitseite von
650 mm. Dabei besitzt die periphere Kammer eine Querschnittsbreite
von 56 mm und im belasteten Zustand des Kissens eine Dicke von 260
mm.