DE4218340A1

DE4218340A1 - Luftmassagegeraet

Info

Publication number: DE4218340A1
Application number: DE4218340A
Authority: DE
Inventors: Masaharu Senoue; Haruhiko Naruse
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1991-05-30
Filing date: 1992-05-30
Publication date: 1992-12-03
Anticipated expiration: 2012-05-31
Also published as: CA2070031A1; US5307791A; DE4218340C2; CA2070031C; JPH0538351A; JP3017569B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Luftmassagegerät gemäß dem Ober begriff von Anspruch 1.

Ein Luftmassagegerät weist üblicherweise wenigstens ein aufblasbares Luftkissen zur Massage eines Arms oder Beins des menschlichen Körpers auf. Das Luftkissen wird angelegt, wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, mit Druckluft aufgeblasen, die von einer Luftpumpe zugeführt wird, und anschließend durch Ablassen der Druckluft in die Atmosphäre entleert. Daher werden Arme oder Beine durch abwechselnde Aufblas perioden und Entleerungsperioden des Luftkissens massiert. Es ist bevorzugt, daß jedes Luftkissen einen Drucksensor aufweist, um das Druckniveau der Luftkissen zu überwachen. Da jedoch Drucksensoren für jedes Luftkissen erforderlich sind, ist es wegen komplexer Schaltungen und hoher Kosten schwierig ein Luftmassagegerät mit einer Viel zahl von Luftkissen einzusetzen.

Dieses erste Problem bei Luftmassagegeräten nach dem Stand der Technik kann dadurch gelöst werden, daß das Druckniveau jedes Luftkissens mit einem einzigen Drucksensor überwacht wird, d. h. einem Drucksensor der im Bereich der Luftpumpe angeordnet ist, und nicht an jedem einzelnen Luftkissen. Eine derartige Anordnung bringt jedoch ein weiteres Problem mit sich, da durch den Strömungswiderstand des Schlauches, der die Luftpumpe mit dem Luftkissen verbindet, eine Differenz zwischen dem tatsächlichen Druckniveau des Luft kissens und dem vom Sensor gemessenen Druckniveau bewirkt wird. Der Strömungswiderstand steigt an, wenn die Bohrung des Schlauches kleiner und die Abgabefähigkeit der Luftpumpe höher ist.

Es wurde vorgeschlagen, daß das gemessene Druckniveau kor rigiert wird, indem eine Korrelation zwischen dem gemessenen Druckniveau und dem tatsächlichen Druckniveau des Luft kissens definiert wird, um dieses zweite Problem zu lösen. Der korrigierte Wert wird jedoch von der Unterschiedlichkeit der Größen von Armen oder Beinen, an die die Luftkissen angelegt werden, beeinflußt. Es wurde auch vorgeschlagen, daß die von der Luftpumpe zugeführte Druckluft für einen vorbestimmten Zeitraum zum Luftkissen strömen gelassen wird. Das gemessene Druckniveau wird jedoch durch die unterschied lichen Größen von Armen und Beinen verändert. Das heißt, wenn ein dicker Arm oder ein dickes Bein massiert wird, ist das gemessene Druckniveau höher, wenn andererseits ein dünner Arm oder ein dünnes Bein massiert wird, ist das ge messene Druckniveau niedriger.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben beschriebenen Probleme und Unzulänglichkeiten zu be heben.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Luftmassagege rät mit den Merkmalen des Kennzeichens von Anspruch 1 ge lost.

Besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Das erfindungsgemäße Luftmassagegerät stellt eine einzige und präzise Druckkontrolle für die Luftkissen zur Verfügung. Das Luftmassagegerät weist wenigstens ein aufblasbares Luft kissen auf, das so ausgelegt ist, daß es an einem Teil des menschlichen Körpers angelegt werden kann. Das Luftmassage gerät verwendet auch eine Luftpumpe zur Erzeugung von Druck luft. Ein Dreiwegeverteilerventil ist zwischen die Luftpumpe und das Luftkissen geschaltet und wird so kontrolliert, daß es zwischen einer Offen-Stellung für die Zufuhr der Druck luft von der Luftpumpe zum Luftkissen und einer Ge schlossen-Stellung zum Ablassen der Druckluft aus dem Luft kissen an die Umgebung umschalten kann. Ein einziger Druck sensor ist stromaufwärts des Verteilerventils angeordnet, um das auf der Seite der Luftpumpe sich entwickelnde Druck niveau zu überwachen. Ein Druckniveauselektor zur Eingabe eines gewunschten Zieldruckniveaus, bis zu dem das Luft kissen aufgeblasen werden soll, ist vorgesehen. Eine Druck kontrolleinheit sorgt dafür, die Luftpumpe und das Ventil auf Zeitbasis zu kontrollieren, un das Luftkissen auf das gewünschte Druckniveau aufzublasen.

Um eine Differenz zwischen dem tatsächlichen Druckniveau des Luftkissens und dem vom Drucksensor gemessenen Druckniveau zu korrigieren, sorgt die Druckkontrolleinheit für wenig stens einen anfänglichen Aufblaszyklus und anschließende Aufblaszyklen, die sich mit Entleerungszyklen des Luft kissens abwechseln. Der anfängliche Aufblaszyklus ist unten näher erläutert. Zunächst wird die Luftpumpe für einen Standardzeitraum aktiviert, der als Funktion des gewünschten Zieldruckniveaus definiert ist, wobei das Ventil in der Offen-Stellung ist. Nach Ablauf der Standardzeit wird die Luftpumpe angehalten und das Ventil wird für ein vorbe stimmtes Offen-Zeitintervall in der Offen-Stellung gehalten, um das Druckniveau zu messen, das ein i.w. im Gleichgewicht befindliches Druckniveau darstellt, das im wesentlichen mit dem Druckniveau des Luftkissens übereinstimnt. Der Gleichge wichtsdruck wird für den anschließenden Aufblaszyklus ver wendet, d. h., nach Ablassen der Druckluft aus dem Druck kissen wird die Luftpumpe wieder für einen unterschiedlichen Aufblaszeitraum aktiviert, der als Funktion des Zieldruck niveaus, des Gleichgewichtsdrucks im vorangehenden Aufblas zyklus und des Zeitraums für die Aktivierung der Luftpumpe im vorangehenden Aufblaszyklus ist. Nach Ablauf der Aufblas zeit wird die Luftpumpe erneut angehalten und das Ventil für einen vorbestimmten Zeitraum in Offen-Stellung gehalten, um das Druckniveau zu messen, das ein i.w. im Gleichgewicht befindliches Druckniveau ist, das im wesentlichen mit dem Druckniveau des Luftkissens übereinstimmt. Das Gleichge wichtsdruckniveau dient dazu, die Aufblaszeit des an schließenden Aufblaszyklus zu bestimmen. Daher wird sich das Druckniveau des Luftkissens an das gewünschte Zieldruck niveau annähern, wenn die Aufblaszyklen im Anschluß an den anfänglichen Aufblaszykluns wiederholt werden. Das erfin dungsgemäße Luftmassagegerät ist daher in der Lage, das Druckniveau der Luftkissen schnell und präzise zu kontrollieren.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung ist der Aufblaszeitraum als proportional zur Quadrat wurzel des Verhältnisses des Zieldrucknieaus zum nach den vorangehenden Aufblaszeitraum gemessenen Gleichgewichts druckniveau definiert.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Drucksensor in einer Druckleitung vorgesehen, die sich von der Luftpumpe zum Verteilerventil erstreckt. Ein Ablaßventil ist ebenfalls in der Druckleitung angeordnet. Das Ablaßven til wird so kontrolliert, daß es sich öffnet, um die Druck luft aus der Druckleitung jedesmal dann abzulassen, wenn die Aufblaszyklen abgeschlossen sind, wodurch der Drucksensor präzise auf ein Nulldruckniveau zurückgestellt wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Er findung ist ein Gefahrendetektor vorgesehen, um das Auf treten einer Gefahrensituation zu erkennen. Wenn das über wachte Druckniveau höher ist als ein maximal zulässiger Druck, der um einen bestimmten Betrag höher als das Ziel druckniveau ist, gibt der Gefahrendetektor ein Warnsignal ab, das die Gefahrensituation anzeigt. Wenn andererseits das überwachte Druckniveau niedriger ist als ein minimaler Be triebsdruck, der um einen vorbestimmten Betrag niedriger als das Zieldruckniveau ist, gibt ein anderer Gefahrendetektor ein Warnsignal ab, das eine andere Gefahrensituation an zeigt. Die Druckkontrolleinheit spricht darauf an, indem sie den anfänglichen Aufblaszyklus wiederholt wiederaufnimmt, bis das Warnsignal erloschen ist. Der Gefahrendetektor ist nützlich, um eine Störung das Massagegerätes und einen Un fall durch Überdruck im Luftkissen zu verhindern. Das erfin dungsgemäße Luftmassagegerät ist daher in der Lage, das Druckniveau der Luftkissen unter Sicherheitsgesichtspunkten zu kontrollieren.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung stellt ein weiterer Gefahrendetektor fest, wenn eine Leckage in einer Verteilerleitung vom Verteilerventil zun Luftkissen auftritt. Wenn das überwachte Druckniveau während des Offen-Zeitintervalls unter einen kritischen Druck fällt, gibt der weitere Gefahrendetektor ein Warnsignal ab, das die Leckage anzeigt. Die Druckkontrolleinheit spricht darauf an, indem sie den anfänglichen Aufblaszyklus wiederholt wiederauf nimmt, bis das Warnsignal erloschen ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung wird ein Dreiwegeventil stromaufwärts des Drucksensors zwischen der Luftpumpe und dem Verteilerventil angeordnet. Das Ventil weist eine Offen-Stellung für die Zufuhr der Druckluft aus der Luftpumpe zum Verteilerventil und eine Geschlossen-Stellung zur Unterbrechung der Verbindung dazwischen und zum Ablassen der Druckluft an die Umgebung auf. Die Luftpumpe wird für einen begrenzten Zeitraum vor aktiviert, wobei das Ventil in der Geschlossen-Stellung gehalten wird, bevor sie aktiviert wird, um die Druckluft zum Luftkissen zuzuführen. Das Zeitintervall ist nützlich, um die Luftpumpe für die schnelle Zuführung der Druckluft zum Luftkissen aufzuwärmen. Das erfindungsgemäße Luft massagegerät ist daher in der Lage, Druckluft schnell zu den Luftkissen zuzuführen, um eine effektive Luftmassage zur Verfügung zu stellen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung begrenzt die Druckkontrolleinheit den Aufblaszeitraun im Hinblick auf einen maximalen Zeitraum und/oder einen minimalen Zeitraum. Die Druckkontrolleinheit begrenzt auch das Verhältnis zwischen dem vorangehenden Aufblaszeitraum und dem gegen wärtigen Aufblaszeitraum. Die Druckkontrolleinheit verhin dert daher ein falsches Arbeiten der Luftpumpe.

Für ein Luftmassagegerät mit einer Vielzahl von Luftkissen wird durch eine Vielzahl von Dreiwege-Verteilerventilen jeweils die Verbindung zwischen der Luftpumpe und jedem der Luftkissen hergestellt. Im anfänglichen Aufblaszyklus wird die Luftpumpe für einen Standardzeitraum aktiviert, wobei ein erstes Verteilerventil in der Offen-Stellung und ein zweites Verteilerventil in der Geschlossen-Stellung gehalten wird, um die Druckluft zu einem ersten Luftkissen zuzu führen. Anschließend wird die Luftpumpe angehalten und das erste Verteilerventil wird für das Offen-Zeitintervall in der Offen-Stellung gehalten, um das Druckniveau zu messen. Nach Ablassen der Druckluft mit dem ersten Verteilerventil in der Geschlossen-Stellung wird die Luftpumpe wieder für den Standardzeitraum aktiviert, wobei das zweite Verteiler ventil in der Offen-Stellung und das erste Verteilerventil in der Geschlossen-Stellung ist, um die Druckluft zu einem zweiten Luftkissen zuzuführen. Die Druckkontrolleinheit ist daher so konstruiert, daß sie das Standardzeitintervall individuell im Hinblick auf das jeweilige Luftkissen be stimmt. Nach Durchführen des anfänglichen Aufblaszyklus für jedes der Luftkissen steuert die Luftkontrolleinheit auch die Aufblaszeiträume individuell im Hinblick auf die je weiligen Luftkissen. Somit erreicht jedes Druckniveau der Luftkissen das gewünschte Zieldruckniveau, wenn die Aufblas zyklen im Anschluß an die anfänglichen Aufblaszyklen ent sprechend der Luftkissen und abwechselnd wiederholt werden. Das erfindungsgemäße Luftmassagegerät mit einer Vielzahl von Luftkissen ist daher in der Lage, das Druckniveau jedes Luftkissens schnell und präzise zu kontrollieren.

ln einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung arbeitet die Druckkontrolleinheit so, daß sie für eine kurze Zeit wenigstens eines der Verteilerventile Öffnet, um eine kleine Menge Druckluft aus der Druckleitung abzulassen, um das Druckniveau der Druckleitung jedesmal schnell in Gleichgewicht mit demjenigen des Luftkissens zu bringen, wenn der Aufblaszeitraum abgeschlossen ist. Das erfindungs gemäße Luftmassagegerät mit einer Vielzahl von Luftkissen ist daher in der Lage, das Druckniveau der jeweiligen Luftkissen präzise und unabhängig voneinander zu kontrollieren.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung hat die Druckkontrolleinheit die Fähigkeit, die Luft pumpe zurückzustellen. Wenn das Zieldruckniveau während des Betriebs des Luftmassagegerätes verändert wird, wird die Luftpumpe wieder für einen Standardzeitraum aktiviert, der auf der Basis des ausgewählten neuen Zielniveaus berechnet ist, um ein anderes Luftkissen aufzublasen als das, das unmittelbar vor dem Zurückstellen des Zieldruckniveaus auf geblasen worden ist. Das erfindungsgemäße Luftmassagegerät weist daher die Möglichkeit des Zurpckstellens der Luftpumpe auf.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung schließt die Druckleitung ein Dreiwegeventil ein, das stromaufwärts des Druckventils angeordnet ist. Das Ventil weist eine Offen-Stellung für die Zuführung der Druckluft von der Luftpumpe zu den Verteilerventilen und eine Ge schlossen-Stellung für das Unterbrechen der Verbindung da zwischen und das gleichzeitige Ablassen der Druckluft in die Umgebung auf. Das Ventil wird so gesteuert, daß es in der Geschlossen-Stellung gehalten wird, wenn die Druckluft aus der Druckleitung in die Umgebung abgelassen wird, un die Druckleitung zurückzustellen. Das Ventil ist nützlich, um ein falsches Arbeiten des Drucksensors zu verhindern. Das erfindungsgemäße Luftmassagegerät besitzt daher ein Ventil, das nützlich ist, um einen Drucksensor zurückzustellen, der in einer Druckleitung angeordnet ist, die von einer Luft pumpe zu einem Dreiwegeverteilerventil führt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung besonders bevorzugte Aus führungsbeispiele der Erfindung, die anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert sind. Dabei zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Luftmassagege rätes, bei dem die Luftkissen an die Arme eines Benutzers angelegt sind;

Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Luftmassagege rätes, bei dem die Luftkissen an die Beine eines Benutzers angelegt sind;

Fig. 3 ein schematisches Diagramm einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Luft massagegerätes;

Fig. 4A, Fig. 4B eine Offen-Stellung bzw. eine Geschlossen- Stellung eines Dreiwegeventils, das bei dem erfindungsgemäßen Luftmassagegerätes zum Ein satz kommt;

Fig. 5A, Fig. 5B eine Offen-Stellung bzw. eine Geschlossen- Stellung eines Dreiwegeverteilerventils, das beim erfindungsgemäßen Luftmassagegerätes zum Einsatz komnt;

Fig. 6 schematische Zeitpläne einer besonders bevor zugten Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung im Hinblick auf das vom Drucksensor über wachte Druckniveau, den Betrieb der ver schiedenen Ventile und der Aktivationsphasen der Luftpumpe sowie die erwarteten Druckniveaus der Luftkissen;

Fig. 7 ein schematisches Diagramm einer weiteren Aus führungsform des erfindungsgemäßen Luftmassage gerätes; und

Fig. 8 schematische Zeitpläne für den Betrieb der erfindungsgemäßen Luftmassageeinrichtung ent sprechend Fig. 6 für die Ausführungsform gemäß Fig. 7.

Eine erste Ausführungsform eines Luftmassagegeräts gemäß der vorliegenden Erfindung wird im weiteren näher erläutert. Ein schematisches Diagramm des Luftmassagegeräts ist in Fig. 3 dargestellt. Zwei aufblasbare Luftkissen 51 und 52 sind dafür vorgesehen, Arme und/oder Beine eines Benutzers zu massieren, wie in Fig. 1 bzw. 2 dargestellt. Eine Luftpumpe 10 wird für die Zufuhr von Druckluft verwendet. Ein Drei wegeventil 20 und Dreiwegeventile 21 und 22 sind zwischen der Luftpumpe 10 und den Luftkissen 51 und 52 angeordnet. Das Ventil 20 ist an die Luftpumpe 10 angeschlossen und stromaufwärts von den Verteilerventilen 21 und 22 angeord net.

Wie in Fig. 4A und 4B dargestellt, wird das Ventil 20 so gesteuert, daß es zwischen einer Offen-Stellung zur Zufuhr der Druckluft von der Luftpumpe 10 zu den Luftkissen 51 und 52 und zur Umgebung und einer Geschlossen-Stellung zum Ab lassen der Druckluft aus der Luftpumpe 10 in die Umgebung und gleichzeitiges Trennen des Abwärtsstroms und Aufwärts stroms umschalten.

Wie in Fig. 5A und 5B dargestellt, ist das Verteilerventil 21 mit dem Luftkissen 51 verbunden und wird so kontrolliert, daß es zwischen einer Offen-Stellung zur Zufuhr der Druckluft von der Luftpumpe 10 zum Luftkissen 51 und einer Geschlossen-Stellung zum Ablassen der Druckluft aus dem Luftkissen 51 in die Umgebung und gleichzeitigen Trennen des Aufwärtsstroms und des Abwärtsstroms des Verteilerventils 51 umschalten kann. In gleicher Weise ist das Verteilerventil 22 mit dem Luftkissen 52 verbunden und wird so kontrolliert, daß es zwischen einer Offen-Stellung und einer Geschlossen-Stellung umschalten kann.

Ein einziger Drucksensor 60 ist in einer Druckleitung vor gesehen, die vom Ventil 20 zu dem Verteilerventil 21 bzw. 22 führt, um das Druckniveau der Druckleitung zu überwachen. Ein Rückstellventil 23 ist ebenfalls in der Druckleitung angeordnet, um den Drucksensor 60 auf das Druckniveau der Umgebung zurückzustellen.

Ein Druckselektor 70 liefert ein gewünschtes Zieldruck niveau, das vom Benutzer ausgewählt wird. Das Luftmassagege rät umfaßt außerdem ein Relais 62 und einen Stromanschluß zum Betreiben des Gerätes.

Ein Kontrollschaltkreis 61 kontrolliert die Aktivierung der Luftpumpe 10 und wählt die Offen-Stellung oder die Ge schlossen-Stellung des Ventils 20 und der Verteilerventile 21 und 22 und öffnet das Rückstellventil 23, um einen Zyklus aus entsprechenden und abwechselnden Aufblasen und Entleeren der Luftkissen 51 und 52 zu wiederholen. Der Kontrollschalt kreis 61 betreibt die Luftpumpe 10 auf Zeitbasis, um die Luftkissen 51 bzw. 52 aufzublasen, und sorgt für wenigstens einen anfänglichen Aufblaszyklus und anschließende Aufblas zyklen, die mit Entleerungszyklen der Luftkissen abwechseln.

Anfänglicher Aufblaszyklus

Vor dem anfänglichen Aufblaszyklus für das Luftkissen 51 wird der Drucksensor 60 durch Öffnen des Rückstellventils 23 für eine kurze Zeit auf ein Nulldruckniveau zurückgestellt, und die Luftpumpe 10 wird voraktiviert, um einen Akkumulator der Luftpumpe 10 bei Geschlossen-Stellung des Ventils 20 vorzuaktivieren. Die Voraktivierung der Luftpumpe 10 ist nützlich, um das Luftkissen 51 schnell aufzublasen, so daß sich eine wirkungsvolle Luftmassage ergibt.

Wenn das Ventil 20 und das Verteilerventil 21 in Offen-Stellung stehen und das Verteilerventil 22 in Geschlossen-Stellung, wird die Luftpumpe 10 für einen Standardzeitraum aktiviert, um das Luftkissen 51 aufzublasen. Der Standard zeitraum ist definiert als eine Funktion des Zieldruck niveaus. Nach Ablauf des Standardzeitraumes wird die Luft pumpe 10 angehalten und gleichzeitig wird das Ventil 20 in die Geschlossen-Stellung gestellt. Das Verteilerventil 21 wird für ein vorbestimmtes Offen-Zeitintervall in der Offen-Stellung gehalten, um das Luftkissen 51 aufgeblasen zu halten, um das Druckniveau in der Druckleitung vom Druck sensor zu messen. Da durch den Strömungswiderstand einer Schlauchleitung 41, die den Drucksensor 60 und das Luftkis sen 51 miteinander verbindet, eine Differenz zwischen dem tatsächlichen Druckniveau des Luftkissens 51 und dem ge messenen Druckniveau bewirkt wird, ist das vorbestimmte Offen-Zeitintervall nützlich, um das Druckniveau dazwischen auszugleichen. Ein Gleichgewichtsdruckniveau wird durch Berechnen eines Mittelwerts der gemessenen Druckniveaus für das vorbestimmte Intervall bestimmt.

In der ersten Ausführungsform wird das Gleichgewichtsdruck niveau als der Mittelwert der Druckniveaus bestimmt, die zwanzigmal vom Drucksensor 61 gemessen sind, wobei von 22 gemessenen Druckniveaus der Maximal- und der Minimalwert ausgenommen werden. Das Gleichgewichtsdruckniveau wird in den anschließenden Aufblaszyklen bereitgestellt. Nach Ablauf des vorbestimmten Intervalls wird die Druckluft bei Ge schlossen-Stellung des Verteilerventils 21 aus dem Luft kissen 51 in die Umgebung abgelassen, so daß sich das Luft kissen 51 entleert. In ähnlicher Weise wird der anfängliche Aufblaszyklus wiederholt, um das Luftkissen 52 aufzublasen.

Anschließender Aufblaszyklus

Vor den anschließenden Aufblaszyklen wird der Drucksensor durch Öffnen des Rückstellventils 23 für eine kurze Zeit zurückgestellt und die Luftpumpe 10 wird voraktiviert, um den Akkumulator der Luftpumpe 10 unter Druck zu setzen. Wenn das Ventil 20 und das Ventil 21 in der Offen-Stellung stehen und das Ventil 22 in der Geschlossen-Stellung, wird die Luftpumpe 10 für einen variierenden Aufblaszeitraum akti viert, um das Luftkissen 51 aufzublasen. Ein schematischer Zeitplan für das Luftmassagegerät im Hinblick auf die Luft kissen 51 bzw. 52 ist in Fig. 6 dargestellt.

Der Aufblaszeitraum ist definiert durch eine Funktion des Zeitraums der Betätigung der Luftpumpe 10 im vorangegangenen Aufblaszyklus, der für den Fall, daß der anschließende Auf blaszyklus das erste Mal auftritt, mit dem Standardzeitraum übereinstimmt, des Zieldruckniveaus und des Gleichgewichts druckniveaus, das während des vorangehenden Aufblaszyklus bestimmt wurde. Bei der ersten Ausführungsform der vor liegenden Erfindung wird der Aufblaszeitraum (T) durch die folgende Gleichung berechnet:

in der T₁ der Zeitraum der Betätigung der Luftpumpe 10 im vorangehenden Aufblaszyklus, PS das Zieldruckniveau und P1 das Gleichgewichtsdruckniveau im vorangehenden Aufblaszyklus ist. Nach Abschluß des Aufblaszeitraums wird die Luftpumpe 10 angehalten und gleichzeitig das Ventil 20 in die Ge schlossen-Stellung gebracht. Das Verteilerventil 21 wird für das vorbestimmte Offen-Zeitintervall in der Offen-Stellung gehalten, um das Luftkissen 51 aufgeblasen zu halten, um das Druckniveau in der Druckleitung vom Drucksensor 60 zu messen. Das Gleichgewichtsdruckniveau wird auf dieselbe Art bestimmt wie beim anfänglichen Aufblaszyklus. Das Gleichgewichtsdruckniveau wird im anschließenden Aufblas zyklus im Hinblick auf Luftkissen 51 bereitgestellt. Wenn das vorbestimmte Intervall beendet ist, wird die Druckluft bei Geschlossen-Stellung des Verteilerventils 21 aus dem Luftkissen 51 in die Umgebung abgelassen.

In gleicher Weise wird der anschließende Aufblaszyklus zum Aufblasen des Luftkissens 52 wiederholt. Die Druckniveaus der Luftkissen 51 und 52 nähern sich daher beide dem vorge sehenen Zieldruckniveau, wenn die Aufblaszyklen im Anschluß an die anfänglichen Aufblaszyklen entsprechend und ab wechselnd im Hinblick auf die Luftkissen 51 und 52 wieder holt werden.

In der ersten Ausführungsform wird der Drucksensor 60 jedes mal zurückgestellt, bevor Druckluft zum Luftkissen 51 oder 52 zugeführt wird. Daher kann der Kontrollschaltkreis 61 unabhängig die Luftkissen 51 bzw. 52 kontrollieren, so daß eine sichere und wirkungsvolle Luftmassage unabhängig von unterschiedlichen Grüßen der Arme und Beine des Benutzers gegeben ist. Das Rückstellventil 23 wird für eine kurze Zeit, d. h. 0,3 bis 0,5 Sekunden, geöffnet, um eine kleine Menge Druckluft aus der Druckleitung in die Umgebung abzu lassen, wodurch das Gleichgewichtsdruckniveau schnell be stimmt wird.

In der ersten Ausführungsform überwacht der Drucksensor 60 ein unerwartet hohes Druckniveau, wenn das aufgeblasene Luftkissen während des Betriebs des Luftmassagegerätes mit zu hohem Druck beaufschlagt wird, so daß die Luftpumpe 10 für einen falschen Aufblaszeitraum aktiviert wird, der mit der Gleichung (1) für den nächsten Aufblaszyklus des Luft kissens 51 berechnet ist. Um ein falsches Arbeiten des Luft massagegerätes zu verhindern, begrenzt der Kontrollschalt kreis 61 den Aufblaszeitraum im Hinblick auf einen maximalen und/oder minimalen Zeitraum, d. h. der maximale Zeitraum beträgt 8 Sekunden und der minnimale Zeitraum 3 Sekunden. Der Kontrollschaltkreis 61 begrenzt auch das Verhältnis des vorangehenden Aufblaszeitraums zum gegenwärtigen Aufblas zeitraum, z. B. auf 50%.

In der ersten Ausführungsform besitzt das Luftmassagegerät die folgende Sicherheitsfunktion. Wenn das Gleichgewichts druckniveau als ein Druckniveau gemessen wird, das niedriger ist als ein minimal zulässiges Druckniveau, d. h. in dem Fall, daß die Verbindung zwischen dem Verteilerventil 21 und dem Luftkissen 51 durch die Schlauchleitung 41 unterbrochen ist, schaltet sich eine Warnlampe an und ein Warnsummer ertönt als Reaktion auf diesen ungewöhnlichen Fall. Wenn das Gleichgewichtsdruckniveau außerhalb eines Bereichs von Ziel druckniveau ±15 mm Hg liegt, wird es als ungewöhnlicher Fall eingestuft. Wenn Druckluft für den vorbestimmten Zeit raum austritt, so daß das Verhältnis des beim ersten vorbe stimmten Zeitraum gemessenen Druckniveaus zun beim letzten vorbestimmten Zeitraum gemessenen Druckniveau größer ist als ein bestimmtes Verhältnis, z. B. 50%, schaltet sich eben falls die Warnlampe an und ein Warnsummer ertönt als Reaktion auf diesen ungewöhnlichen Fall. Der Kontrollschalt kreis 61 sorgt auch für den Standardaufblaszeitraum im nächsten Aufblaszeitraum, bis die ungewöhnlichen Umstände beseitigt sind.

In der ersten Ausführungsform dieser Erfindung wird das andere Luftkissen 52, wenn das Druckniveau während des Auf blaszeitraums des Luftkissens 51 verändert wird, im nächsten Aufblaszyklus für einen Standardzeitraum aufgeblasen, der auf der Grundlage des ausgewählten neuen Zieldruckniveaus bestimmt wird, um ein falsches Arbeiten im Hinblick auf Luftkissen 51 zu verhindern. Wenn andererseits das Ziel druckniveau während eines Zeitraums verändert wird, der außerhalb des Aufblaszeitraums des Luftkissens 51 liegt, wird das Luftkissen 51 im nächsten Aufblaszyklus für den Standardzeitraum aufgeblasen.

In der ersten Ausführungsform ist es auch bevorzugt, daß die Luftpumpe jedesmal vor dem Aufblaszyklus bei Offen-Stellung des Ventils 20 voraktiviert wird, wobei die Ventile 21 bzw. 22 in Geschlossen-Stellung stehen. Wenn das gemessene Druck niveau in der Druckleitung während der Voraktivierung der Luftpumpe 10 über ein vorbestimmtes kritisches Druckniveau ansteigt, bewirkt der Kontrollschaltkreis 61, daß sich das Rückstellventil 23 öffnet, so daß die Druckluft aus der Druckleitung in die Umgebung abgelassen wird.

Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 7 dargestellt, die in ihrer grundlegenden Struktur mit der ersten Ausführungsform identisch ist, mit der Aus nahme, daß das Rückstellventil 23 des Luftmassagegerätes von Fig. 3 in diesem Falle fehlt. Doppelte Erläuterungen gemein samer Teile und Funktionen erscheinen daher nicht notwendig. Gleiche Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen plus dem angehängten Buchstaben "A" bezeichnet. Ein schematischer Zeitplan für das Luftmassagegerät der zweiten Ausführungs form ist in Fig. 8 dargestellt. Ein Kontrollschaltkreis 61A führt den folgenden Schritt für die schnelle Bestimmung des Gleichgewichtsdruckniveaus durch. Nach Abschluß des Aufblas zeitraums des Luftkissens 51A wird z. B. das Verteilerventil 22A für eine kurze Zeit in die Offen-Stellung gebracht, um eine kleine Menge der Druckluft in der Druckleitung zu Luft kissen 52A zu leiten, und gleichzeitig wird das Verteiler ventil 21A für das vorbestimmte Offen-Zeitintervall in der Offen-Stellung gehalten, um das Luftkissen 51A aufgeblasen zu halten, wodurch das Gleichgewichtsdruckniveau des Luft kissens 51A schnell bestimmt wird. Andererseits wird der Drucksensor 60A vor Zuführung der Druckluft zum Luftkissen 51A durch Wählen der Offen-Stellung des Verteilerventils 22A, das mit dem anderen Luftkissen 52A verbunden ist, zurückgestellt. Das Luftmassagegerät hat daher, verglichen mit der ersten Ausführungsform der Erfindung, eine ein fachere Konstruktion.

Die in der vorstehenden Beschreibung sowie in den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Aus führungsformen wesentlich sein.

Bezugszeichenliste

10/10A Luftpumpe
20/20A Dreiwegeventil
21/21A Dreiwegeventil
22/22A Dreiwegeventil
23 Rückstellventil
41/41A Schlauchleitung
42/42A Verteilerleitung
51/51A Luftkissen
52/52A Luftkissen
60/60A Drucksensor
61/61A Kontrollschaltkreis
62 Relais
70/70A Druckselektor

Claims

1. Luftmassagegerät mit wenigstens einem aufblasbaren Luft kissen, das an einem Teil des menschlichen Körpers angelegt werden kann, gekennzeichnet durch Luftpumpenmittel (10; 10A) zur Erzeugung von Druckluft;
Dreiwegeverteilerventilmittel (21, 22; 21A, 22A) zwischen dem Luftpumpenmittel und dem Luftkissen (51, 52; 51A, 52A), wobei besagte Verteilerventilmittel so kontrolliert werden, daß sie zwischen einer Offen-Stellung für die Zufuhr der Druckluft vom Luftpumpenmittel zum Luftkissen und einer Geschlossen Stellung zum Ablassen der Druckluft aus dem Luftkissen an die Umgebung umschalten können, um das Aufblasen und Entleeren der Luftkissen zu wiederholen;
einen einzigen Drucksensor (60; 60A), der stromaufwärts be sagter Verteilerventilmittel angeordnet ist, um ein Druck niveau, das sich auf der Seite der Luftpumpenmittel ent wickelt, zu überwachen;
Selektormittel (70; 70A) zur Eingabe eines gewünschten Ziel druckniveaus, bis zu dem das Luftkissen aufgeblasen werden soll; und
Kontrollmittel (61; 61A), die die Luftpumpenmittel auf Zeit basis aktivieren, um ein gewünschtes Druckniveau anzugeben, bis zu dem das Luftkissen aufgeblasen wird, wobei die Kontrollmittel so arbeiten, daß sie wenigstens einen anfäng lichen Aufblaszyklus und anschließende Aufblaszyklen bereit stellen, die sich mit Entleerungszyklen des Luftkissens ab wechseln,
wobei der anfängliche Aufblaszyklus darin besteht, daß

a1) die Luftpumpenmittel (10; 10A) für einen vorbestimmten Standardzeitraum bei Offen-Stellung der Ventilmittel (21, 22; 21A, 22A) für die Zufuhr der Druckluft zum Luftkissen aktiviert werden,
a2) die Verteilerventilmittel (21, 22; 21A, 22A) nach Ablauf des Standardzeitraumes für ein vorbestimmtes Offen-Zeitintervall in besagter Offen-Stellung gehalten werden, um das Luftkissen aufgeblasen zu halten; und
a3) das vom Drucksensor (60; 60A) gemessene Druckniveau innerhalb besagten Offen-Zeitintervalls abgelesen wird;
und der anschließende Aufblaszyklus darin besteht, daß
b1) die Luftpumpenmittel (10; 10A) für einen variierenden Aufblaszeitraum aktiviert werden, der als eine Funktion des Zeitraums der Betätigung der Luftpumpenmittel im vorangehenden Aufblaszyklus, des Zieldruckniveaus und des während des vorangehenden Aufblaszyklus gemessenen Druckniveaus definiert ist;
b2) die Verteilerventilmittel (21; 22; 21A, 22A) nach Ablauf des Aufblaszeitraums für ein vorbestimmtes Offen-Zeitintervall in besagter Offen-Stellung gehalten werden, um das Luftkissen aufgeblasen zu halten; und
b3) das Druckniveau, das vom Drucksensor (60; 60A) innerhalb des Offen-Zeitintervalls gemessen wird, abgelesen wird.

2. Luftmassagegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufblaszeitraum als proportional zur Quadratwurzel des Verhältnisses des Zieldruckniveaus zum gemessenen Druck niveau nach dem vorangehenden Aufblaszeitraum definiert ist.

3. Luftmassagegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß der Drucksensor (60; 60A) in einer Druckleitung vorgesehen ist, die sich von den Luftpumpenmitteln (10; 10A) zu den Verteilerventilmitteln (21, 22; 21A, 22A) erstreckt, wobei besagte Druckleitung ein Ablaßventil (23) einschließt, das so kontrolliert wird, daß es sich öffnet, um die Druck luft aus der Druckleitung jedesmal dann abzulassen, wenn der Aufblaszyklus abgeschlossen ist, wodurch der Drucksensor auf ein Nulldruckniveau zurückgestellt wird.

4. Luftmassagegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekenn zeichnet durch erste Gefahrendetektormittel, die das Auf treten einer Gefahrensituation erkennen, wenn das gemessene Druckniveau höher ist als ein maximal zulässiger Druck, der um einen vorbestimmten Betrag höher ist als das Zieldruck niveau, und ein Warnsignal abgeben, das die Gefahrensituation anzeigt, wobei die Kontrollmittel so darauf ansprechen, daß sie den anfänglichen Aufblaszyklus wiederholt wiederauf nehmen, bis das Warnsignal erloschen ist.

5. Luftmassagegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekenn zeichnet durch zweite Gefahrendetektormittel, die das Auf treten einer Gefahrensituation erkennen, wenn das gemessene Druckniveau niedriger ist als ein minimaler Betriebsdruck, der um einen bestimmten Betrag niedriger ist als das Ziel druckniveau, und ein Warnsignal abgeben, das besagte Ge fahrensituation anzeigt, wobei die Kontrollmittel so derart ansprechen, daß sie den anfänglichen Aufblaszyklus wiederholt wieder aufnehmen, bis das Warnsignal erloschen ist.

6. Luftmassagegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekenn zeichnet durch dritte Gefahrendetektormittel, die das Auf treten einer Leckage in einer Verteilerleitung (41, 42; 41A, 42A) von den Verteilerventilmitteln (21, 22; 21A, 22A) zum Luftkissen (51, 52; 51A, 52A) feststellt und ein Warnsignal abgibt, das die Leckage anzeigt, wenn das Druckniveau, das vom Drucksensor (60; 60A) gemessen wird, während des Offen-Zeitintervalls unter einen kritischen Wert fällt, wobei die Kontrollmittel auf das Warnsignal so ansprechen, daß sie den anfänglichen Aufblaszyklus wiederholt wiederaufnehmen, bis das Warnsignal erloschen ist.

7. Luftmassagegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftpumpenmittel (10; 10A) für ein bestimmtes Zeitintervall voraktiviert werden, bevor sie für die Zuführung der Druckluft zu den Luftkissen aktiviert werden.

8. Luftmassagegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekenn zeichnet durch ein Dreiwegeventil (20; 20A), das stromauf wärts vom Drucksensor (60; 60A) zwischen den Luftpumpen mitteln (10; 10A) und den Verteilerventilmitteln (21, 22; 21A, 22A) angeordnet ist, wobei besagtes Ventil eine Offen-Stellung zur Zuführung von Druckluft vom Luftpumpenmittel zu den Verteilerventilmitteln und eine Geschlossen-Stellung zur Unterbrechung der Verbindung dazwischen und zum Ablassen der Druckluft in die Umgebung aufweist, wobei die Luftpumpen mittel für ein begrenztes Zeitintervall voraktiviert werden, wobei das Ventil (20; 20A) in seiner Geschlossen-Stellung gehalten wird, bevor sie für die Zufuhr der Druckluft zum Luftkissen aktiviert werden.

9. Luftmassagegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrollmittel (61; 61A) den Aufblas zeitraum im Hinblick auf einen maximalen Zeitraun und/oder einen minimalen Zeitraum und das Verhältnis des vorangehenden Aufblaszeitraums zun gegenwärtigen Aufblaszeitraum begrenzen.

10. Luftmassagegerät mit einer Vielzahl von aufblasbaren Luftkissen, die an einen Teil des menschlichen Körpers ange legt werden können, gekennzeichnet durch
Luftpumpenmittel (10; 10A) zur Erzeugung von Druckluft;
eine Vielzahl von Dreiwegeverteilerventilmitteln (21, 22, 21A, 22A), von denen jedes zwischen dem Luftpunpenmittel und jeweils einem der einzelnen Luftkissen angeordnet ist, wobei jedes der Verteilerventilmittel so kontrolliert wird, daß es zwischen einer Offen-Stellung für die Zufuhr der Druckluft vom Luftpumpenmittel zum Luftkissen und einer Geschlossen-Stellung zum Ablassen der Druckluft aus dem Luftkissen an die Umgebung umschalte kann, um das Aufblasen und Entleeren der Luftkissen zu wiederholen;
einen einzigen Drucksensor (60; 60A), der stromaufwärts be sagter Verteilerventilmittel angeordnet ist, un ein Druck niveau, das sich auf der Seite der Luftpumpenmittel ent wickelt, zu überwachen;
Selektormittel (70; 70A) zur Eingabe eines gewünschten Ziel druckniveaus, bis zu dem die Luftkissen aufgeblasen werden sollen; und
Kontrollmittel (61; 61A), die die Luftpumpenmittel auf Zeit basis aktivieren, um ein gewünschtes Druckniveau anzugeben, bis zu dem die Luftkissen aufgeblasen werden, wobei die Kontrollmittel so arbeiten, daß sie wenigstens einen anfäng lichen Aufblaszyklus und anschließende Aufblaszyklen bereit stellen, die sich mit Entleerungszyklen der Luftkissen ab wechseln,
wobei der anfängliche Aufblaszyklus darin besteht, daß

a1) die Luftpumpenmittel (10; 10A) für einen vorbestimmten Standardzeitraum bei Offen-Stellung der Ventilmittel (21, 22; 21A, 22A) für die Zufuhr der Druckluft zum entsprechenden Luftkissen aktiviert werden,
a2) die Verteilerventilmittel nach Ablauf des Standardzeitraumes für ein vorbestimmtes Offen-Zeitintervall in besagter Offen-Stellung gehalten werden, um das entsprechende Luftkissen aufgeblasen zu halten; und
a3) das vom Drucksensor (60; 60A) gemessene Druckniveau innerhalb besagten Offen-Zeitintervalls abgelesen wird;
und der anschließende Aufblaszyklus darin besteht, daß
b1) die Luftpumpenmittel (10; 10A) für einen variierenden Aufblaszeitraum aktiviert werden, der als eine Funktion des Zeitraums der Betätigung der Luftpumpenmittel im vorangehenden Aufblaszyklus, des Zieldruckniveaus und des während des vorangehenden Aufblaszyklus gemessenen Druckniveaus definiert ist;
b2) die Verteilerventilmittel (21; 22; 21A, 22A) nach Ablauf des Aufblaszeitraums für ein vorbestimmtes Offen-Zeitintervall in besagter Offen-Stellung gehalten werden, um die Luftkissen aufgeblasen zu halten; und
b3) das Druckniveau, das vom Drucksensor (60; 60A) innerhalb des Offen-Zeitintervalls gemessen wird, abgelesen wird.

11. Luftmassagegerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich net, daß die Kontrollmittel (61; 61A) so konstruiert sind, daß sie die Aufblaszeiträume individuell im Hinblick auf die Luftkissen bestimmen.

12. Luftmassagevorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrollmittel eine Rückstellmöglich keit fur das In-Gang-Setzen der Luftdruckmittel aufweisen, um diese jedesmal für den Standardzeitraum zu aktivieren, wenn eine Rückstellung vorgenommen wird, um das Zieldruckniveau während des Betriebs des Gerätes zu verändern, und die Kontrollmittel bei Rückstellung so funktionieren, daß ein anderes Luftkissen aufgeblasen wird als das Luftkissen, das unmittelbar vor dem Rückstellen des Zieldruckniveaus aufge blasen worden ist.

13. Luftmassagegerät nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucksensor (60; 60A) in einer Druckleitung vorgesehen ist, die sich von den Luft pumpenmitteln zu den Verteilerventilmitteln erstreckt, und daß die Kontrollmittel so funktionieren, daß sie wenigstens ein anderes Verteilerventil als das im Aufblaszyklus be troffene nur über einen kurzen Zeitraum zu einem Zeitpunkt nach Ablauf des Aufblaszeitraumes öffnen, wodurch die Druckluft aus der Druckluftleitung für den kurzen Zeitraum jedesmal abgelassen wird, wenn der Aufblaszeitraum abgelaufen ist, um die Gleichgewichtseinstellung des Druckniveaus in der Druckleitung mit demjenigen des Luftkissens zu beschleunigen.

14. Luftmassagegerät nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckleitung ein Dreiwege ventil einschließt, das stromaufwärts vom Drucksensor zwischen den Luftpumpenmitteln und den Verteilerventilmitteln angeordnet ist, wobei das Ventil eine Offen-Stellung zum Zuführen der Druckluft von den Luftpumpenmitteln zu den Ver teilerventilmitteln und eine Geschlossen-Stellung zum Unter brechen der Verbindung dazwischen und zum Ablassen der Druck luft in die Umgebung aufweist, wobei das Ventil so kontrolliert wird, daß es in der Geschlossen-Stellung ge halten wird, wenn es die Druckluft aus der Druckleitung ab läßt, um das Rückstellen des Drucksensors zu bewirken.