DE69635032T2

DE69635032T2 - Stützvorrichtung,wie zum Beispiel ein Kissen

Info

Publication number: DE69635032T2
Application number: DE69635032T
Authority: DE
Inventors: Huibert Paul Maria Pollmann; Max Paul Rogmans
Original assignee: Vicair BV
Current assignee: Vicair BV
Priority date: 1995-03-14
Filing date: 1996-03-14
Publication date: 2006-06-01
Anticipated expiration: 2016-03-15
Also published as: EP0814690B1; DK0814690T3; ES2153952T3; EP1031299A9; WO1996028073A1; AU4851096A; ATE300896T1; ATE197758T1; EP1031299B1; US6393642B1; DK1031299T3; JPH11501831A; DE69611083D1; AU713755B2; DE69635032D1; CA2215180A1; CA2215180C; ES2245293T3; EP1031299A3; DE69611083T2

Description

Die Erfindung betrifft eine Stützvorrichtung, wie beispielsweise ein Kissen, mit einem Raum, der durch eine flexible Ummantelung ausgebildet wird und der mit einer Vielzahl von Elementen ausgefüllt ist, wobei die Elemente in dem Raum relativ zueinander beweglich sind und jedes Element aus einer gasgefüllten, flexiblen und dünnwandigen Hülle in gasdichter Ausführung besteht, so dass die Elemente verformbar sind und folglich die Verteilung eines Drucks über der Stützvorrichtung schaffen.
Eine derartige Stützvorrichtung wird in dem europäischen Patent 0 200 822 beschrieben. Die in diesem europäischen Patent beschriebenen gasgefüllten Elemente weisen Abmessungen zwischen 5 Mikrometern und 50 mm auf. Ein bei dieser Stützvorrichtung auftretendes Problem besteht darin, dass, falls die Stützvorrichtung zum Beispiel als ein Sitzkissen verwendet wird, zu wenig Wert auf die Tatsache gelegt wird, dass der Druck oder die Kraft, die durch einen menschlichen Körper auf die Stützvorrichtung ausgeübt wird, zu schwach ist, um eine optimale Anpassung der Inhalte der Stützvorrichtung an die Körperkontur zu realisieren. Als Folge ist aufgrund der unzureichenden Formanpassung die Druckverteilung über der Stützvorrichtung nicht optimal, was zur Folge hat, dass eine derartige Stützvorrichtung nach langer Nutzung dem Benutzer weniger Komfort bietet und sogar körperliche Beschwerden hervorrufen kann.
Abgesehen von der im europäischen Patent 0 200 822 beschriebenen Stützvorrichtung wurden mittlerweile viele Stützverfahren entwickelt und vermarktet, basierend auf dem Stützen mittels Luft und durch alle Arten von Pumpensystemen gesteuert, teilweise in Kombination mit Segmentation. Diese Verfahren betreffen zumindest im Wesentlichen lediglich Matratzen.
Der Nachteil hiervon ist im Allgemeinen in eine Verminderung der Druckverteilungskapazität. Außerdem haben derartige Stützvorrichtungen den Nachteil, dass sie üblicherweise individuell an den einzelnen Benutzer angepasst werden müssen. Abgesehen davon, dass sie undicht wird, neigt eine derartige Stützvorrichtung auch dazu, durch die elektrische Ausstattung beschädigt zu werden, die typischerweise verwendet wird. Des Weiteren besteht das Problem der Instabilität und des daraus folgenden fehlenden Komforts weiterhin, und ferner kann eine vibrierende Pumpe zusätzliches Unbehagen verursachen. Insbesondere im Bereich der medizinischen Pflege hat der Anstieg der älter werdenden Bevölkerung zu einem wachsenden Bedarf an einfachen, leichtgewichtigen, komfortablen und hochwerten Kissen und Matratzen und anderen Stützvorrichtungen mit einem hohen Grad an Betriebsverlässlichkeit geführt. Die Notwendigkeit der Betriebsverlässlichkeit spielt eine besonders große Rolle insbesondere bei der ebenso wachsenden häuslichen Pflege. Im Übrigen verbringen wir einen immer größer werdenden Teil unseres Lebens im Sitzen, und in Situationen, in denen die Leute für einen längeren Zeitraum sitzen (Büro, Stadion, Flugzeug, Auto), besteht auch die Notwendigkeit einer Stützvorrichtung der in der Einleitung beschriebenen Art, welche die oben genannten Nachteile nicht aufweist. Vorausgesetzt, dass sie gemäß der Erfindung ausgeführt ist, wird eine derartige Stützvorrichtung einen besseren Halt und dementsprechend mehr Komfort bieten als eine Stützvorrichtung aus Schaum oder einem anderen nicht-dynamischen Stützmedium.
In Übereinstimmung mit der Erfindung, die eine Lösung der oben dargelegten Probleme schafft, ist eine Stützvorrichtung der in dem Oberbegriff von Anspruch 1 beschriebenen Art, wobei ferner in dem Raum zwischen den Elementen ein Gleitmittel vorhanden ist, um eine Rückverteilung der Elemente in dem Raum, durch eine relative Bewegung in der Ummantelung als Reaktion auf eine Last auf der Stützvorrichtung, zu erleichtern, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Raum zwischen den Elementen eine freie Gasmenge vorhanden ist, so dass eine minimale Gleitmittelmenge vorhanden ist, wobei das Gas eine Formwiederherstellung der Stützvorrichtung, nach dem Entfernen einer Last auf der Stützvorrichtung, erleichtert. Genauer gesagt weist die Stützvorrichtung Einrichtungen zum Verringern der Gasmenge in dem Raum auf, wenn die Stützvorrichtung belastet wird, und zum Erhöhen der Gasmenge beim Entfernen einer Belastung der Stützvorrichtung, ohne die Menge von Gleitmittel in der Stützvorrichtung zu verändern.
Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 einen Schnitt einer ersten Ausführungsform einer Stützvorrichtung in der Form eines Kissens gemäß der Erfindung zeigt;
2a einen Schnitt eines Elements der Stützvorrichtung gemäß 1 zeigt;
2b eine Draufsicht eines Elements in der Richtung des Pfeils P gemäß 2a ist;
3 ein schematischer Schnitt eines Teils des Elements der Stützvorrichtung gemäß 1 ist;
4 eine zweite Ausführungsform einer Stützvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt;
5 eine dritte Ausführungsform einer Stützvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt;
6 einen ersten Schnitt der Stützvorrichtung gemäß 5 zeigt;
7 einen zweiten Schnitt der Stützvorrichtung gemäß 5 zeigt;
8, perspektivisch gesehen, eine durchsichtige Ansicht einer vierten Ausführungsform einer Stützvorrichtung gemäß der Erfindung ist;
9a eine erste perspektivische Ansicht einer fünften Ausführungsform einer Stützvorrichtung gemäß der Erfindung ist;
9b eine zweite Ansicht der fünften Ausführungsform einer Stützvorrichtung gemäß der Erfindung ist;
10a eine Draufsicht einer sechsten Ausführungsform einer Stützvorrichtung in der Form eines Tragriemens bzw. -gurts gemäß der Erfindung ist; und
10b einen Schnitt der Stützvorrichtung gemäß 10a zeigt.
In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine erste mögliche Ausführungsform einer Stützvorrichtung gemäß der Erfindung. Die Stützvorrichtung 1 umfasst eine flexible Ummantelung 2, die eine Vielzahl von Elementen 4 enthält. Die Elemente sind in dem Raum 3, der durch die flexible Ummantelung 2 umgeben ist, relativ zueinander beweglich. Jedes Element 4 besteht aus einer gasgefüllten, flexiblen und dünnwandigen Hülle 6. Das Gas wird schematisch mit dem Bezugszeichen 8 bezeichnet. Die Hüllen 6 der Elemente 4 sind alle gasdicht ausgeführt, so dass die Elemente elastisch kompressibel sind, zum Verteilen einer Last über der Stützvorrichtung 1.
Die Hülle 6 der Elemente 4 ist aus einem zumindest im Wesentlichen nicht-elastischen (d.h. zumindest im Wesentlichen nicht dehnbaren) und gasundurchlässigen Material hergestellt. Weiter sind die Elemente jeweils mit dem Gas 8 um 50 bis 98% ihres maximalen Volumens gefüllt. In diesem Fall ist das maximale Volumen als das Volumen eines Elements 4 definiert, das erzeugt wird, wenn sich eine maximale Gasmenge in diesem Element befindet. Da die Hülle 6 eines Elements 4 aus einem zumindest im Wesentlichen nicht-elastischen Material hergestellt ist, d.h. das besagte Material kann sich nicht dehnen, so dass ein Element nicht wie ein Ballon aufgeblasen werden kann, ist das maximale Volumen wohl definiert. Die Elemente sind jedoch nicht mit einer maximalen Gasmenge gefüllt, die sie umfassen könnten. Dies bewirkt, dass die Elemente selbst verformbar sind, d.h. die Form der Elemente kann sich unter dem Einfluss einer Kraft oder eines Drucks verändern. Andererseits ist es nicht möglich, die Elemente komplett zu verflachen, aufgrund der Tatsache, dass die Hülle der Elemente aus einem nicht-elastischen Material hergestellt ist.
Ferner nehmen die Elemente ein Volumen von 10 cm³ bis 100 cm³ auf. Der Vorteil von Elementen mit einem solchen Volumen besteht darin, dass die gesamte äußere Oberfläche aller Elemente kleiner ist, verglichen mit der gleichen Stützvorrichtung mit kleineren Elementen. Dies bedeutet, dass die Elemente einfach relativ zueinander gleiten können. Wenn die Elemente ein viel kleineres Volumen hätten, zum Beispiel ein Zehntel cm³, würde sich ein mit derartigen Elementen gefülltes Kissen wie ein Sandsack oder ein mit Polystyrengranulat gefüllter Bohnensack verhalten. Ein Sandsack hat den Nachteil, dass er sich nur unter hoher Belastung verformt, wohingegen ein mit Polystyrengranulat gefüllter Bohnensack den Nachteil hat, dass er sich nur unter geringer oder unter sehr lokaler Belastung verformt.
Andererseits würden jedoch Elemente, die gemäß der Erfindung ein Volumen zwischen 10 und 100 cm³ haben, wenn sie bei dieser Verwendung nicht verformbar wären, wie zum Beispiel Tischtennis-Bälle, den Nachteil aufweisen, dass die Stützvorrichtung für den Benutzer sehr unkomfortabel wäre.
Im Hinblick auf den oben erwähnten Füllungsgrad zwischen 50 und 98% der Elemente bietet die erfindungsgemäße Stützvorrichtung eine Lösung für dieses Problem. Falls das Volumen der Elemente größer als 100 cm³ wäre, würden die Elemente möglicherweise noch einfacher relativ zueinander gleitbar sein. Der Nachteil in diesem Fall wäre jedoch, dass eine Stützvorrichtung insgesamt zu dick würde.
Der oben genannte Füllungsgrad und das damit verbundene Volumen gemäß der Erfindung bieten nur die genannten Vorteile, während alle genannten Nachteile beseitigt werden.
Vorzugsweise sind die Elemente mit dem Gas um zwischen 75 und 85% ihres maximalen Volumens ausgefüllt. Insbesondere liegt das Volumen der Elemente zwischen 35 cm³ und 45 cm³. Das Gas, mit dem die Elemente gefüllt sind, ist vorzugsweise ein nicht entflammbares Gas, wie zum Beispiel Luft.
Ein zusätzlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Stützvorrichtung liegt darin, dass sie ein relativ geringes Gewicht hat. Verglichen mit einem Luftkissen, das auch ein geringes Gewicht hat, wird jedoch der Vorteil erzielt, dass die erfindungsgemäße Stützvorrichtung sehr stabil ist. Ein Benutzer, der auf einer Stützvorrichtung in der Form eines Kissens sitzt, wird nicht dazu neigen von dem Kissen zu kippen oder herunter zu rutschen. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Stützvorrichtung besteht darin, dass sie in Ausführungsformen, in denen die Ummantelung aus Gewebe besteht, nicht undicht werden kann.
2a zeigt einen Schnitt eines Elements 6. 2b ist eine Draufsicht eines Elements in der Richtung des Pfeils P gemäß 2a. Die Elemente haben eine Form, die der einer sphärischen Form nahe kommt. In der in 2 beispielhaft dargestellten Ausführungsform besteht das Element 6 aus zwei Bögen von Filmmaterial 10, 12, die jeweils eine kreisförmige Längskante 14 aufweisen. Die beiden Bögen sind an ihre Längskanten 14 grenzend miteinander versiegelt. Die Elemente können natürlich auch eine unterschiedliche Form, wie beispielsweise eine tetrahedrale Form, aufweisen.
3 zeigt in schematischer Art und Weise die Struktur des Films, aus der dem der Bogen bzw. die Lage 12 in 2a hergestellt ist. Der Bogen 12 (sowie der Bogen 10) besteht aus mehreren Schichten. Der Bogen umfasst eine hitzeversiegelbare innere Schicht 16, um eine Verarbeitung mittels einfacher Maschinen bei ausreichender Produktionsrate zu ermöglichen. Vorzugsweise besteht die hitzeversiegelbare innere Schicht aus PE, (Verbinder)LDPE, EVA oder EMA. Ferner umfasst der Bogen 10, 12 eine Zwischenschicht in der Form einer Sperrschicht 18, die das Ausüben einer Kraft oder eines Drucks auf die individuellen Elemente für einen langen Zeitraum, von Monaten bis zu Jahren, in Übereinstimmung mit der Situation erlaubt, wenn jemand auf einem Kissen oder einer Matratze, das/die mit solchen Elementen gefüllt ist, sitzt oder liegt. Die Sperrschicht 18 hat daher auch die Eigenschaft fast undurchlässig für ein Gas, wie beispielsweise Luft, zu sein. Vorzugsweise hat die Zwischenschicht 18 eine maximale OTR (Sauerstoffdurchlässigkeitsrate) von 30 bei 75%-iger Luftfeuchtigkeit. Insbesondere besteht die Zwischenschicht 18 dann aus EVOH oder PVDC.
Schließlich umfasst der Bogen 10, 12 eine äußere Schicht 20, die verschleißfest ist und einen niedrigen Reibungskoeffizient der Elemente relativ zueinander schafft. Als äußere Schicht wird vorzugsweise ein Nylongewebe oder ein geprägter Polyamidfilm verwendet. Eine derartige Oberflächenstruktur hat einen Vorteil, dass der sogenannte Losreißeffekt verhindert wird. Anfängliche Reibungskräfte zwischen den Elementen relativ zueinander werden daher verhindert. Außer einem Nylongewebe als äußere Schicht ist auch die Verwendung einer reibungsvermindernden Beschichtung als Teil der äußeren Schicht, eventuell in Kombination mit einem Nylongewebe oder einer speziellen Prägung, möglich.
In diesem Zusammenhang wird zum Beispiel eine Silikonbeschichtung zuerst in Betracht gezogen. Gemäß der Erfindung kann auch eine DLC (diamantartiger Kohlenstoff) -Beschichtung verwendet werden. Die entsprechende Beschichtung wird an der äußeren Schicht 20 des Bogens 10, 12 vorgesehen. Das aus dem Film gemäß 3 hergestellte Element hat einen hohen Widerstand gegen häufige Verformung (Biege/Risswiderstand). Außerdem ist dieses Element völlig frei von Dehnung, in anderen Worten nicht elastisch. Ein anderer Vorteil ist, dass die entsprechende Art von Element fast vollkommen gasdicht ist, so dass die Elemente selbst nach vielen Jahren des Gebrauchs immer noch mit praktisch derselben Gasmenge gefüllt sein werden. Ein Bogen 10, 12 gemäß 3 kann in einer an sich bekannten Art und Weise mittels eines Koextrusionsprozesses hergestellt werden.
Insbesondere umfasst die Stützvorrichtung 1 gemäß 1 ferner ein Gleitmittel, das sich in der Ummantelung 2, aber außerhalb der Elemente 4, befindet. Das Gleitmittel fördert eine einfache Bewegung der Elemente 4 bezüglich einander. Wenn die Stützvorrichtung gemäß 1 als ein Sitzkissen verwendet wird, bietet dies den Vorteil, dass die Elemente 4 sich während des Gebrauchs neu relativ zueinander anordnen können, so dass die Stützvorrichtung 1 sich an die Körperkonturen eines Benutzers anpasst. Da die Elemente 4 selbst auch in einem bestimmten Maße verformbar sind, wird die Anpassbarkeit an die Konturen sogar noch weiter verbessert, und außerdem wird ein hoher Sitzkomfort erhalten. Die Stabilität der Stützvorrichtung ist dann auch sichergestellt. Als ein Gleitmittel kann beispielsweise ein Gel verwendet werden. Es ist auch möglich, ein pulverförmiges Gleitmittel zu verwenden.
Wenn ein Gleitmittel verwendet wird, kann die äußere Schicht 20 aus PE, (Verbinder)LDPE, EVA oder EMA bestehen, abgesehen von den Materialien, auf die oben im Zusammenhang mit der äußeren Schicht Bezug genommen wurde. In Kombination mit einem Gleitmittel, wie beispielsweise Silikonöl, schaffen derartige Materialien eine optimale Beweglichkeit der Elemente relativ zueinander, d.h. einen sehr niedrigen Reibungskoeffizienten zwischen den Elementen relativ zueinander.
4 zeigt eine alternative Ausführungsform gemäß der Erfindung, bei der Teile, die 1 entsprechen, mit denselben Bezugszeichen versehen wurden. Die Stützvorrichtung 22 von 4 umfasst eine Ummantelung 2, in der eine Anzahl von gasgefüllten Elementen 4 enthalten sind. Die gasgefüllten Elemente 4 können beispielsweise die gleichen Eigenschaften wie die Elemente aufweisen, die gemäß den 1 bis 3 beschrieben wurden. Außerdem ist zwischen den Elementen 4 der Stützvorrichtung von 4 ein Gleitmittel 23 vorhanden, wie mit Bezug auf 1 beschrieben. Für beide, die Ummantelung von 1 und die Ummantelung von 4 gilt, dass falls ein Gleitmittel 23 verwendet wird, diese Ummantelungen für das Gleitmittel undurchlässig sein sollten.
Die Verwendung eines Gleitmittels, das den Reibungskoeffizient zwischen den einzelnen Elementen genügend weit senkt, erfordert jedoch eine so große Menge von Gleitmittel, dass das Gewicht der Stützvorrichtung um einige zehn Prozent zunehmen wird.
Gemäß der Erfindung kann dieser Nachteil dadurch überwunden werden, dass eine bestimmte Menge von freier Luft oder Gas außerhalb der Elemente, aber innerhalb der Ummantelung 2, vorhanden ist. So wird sichergestellt, dass die Elemente genügend relativ zueinander beweglich sind, während eine minimale Menge von Gleitmittel verwendet wird. Die Menge von freier Luft oder Gas in der Ummantelung trägt darüber hinaus zu einem Anstieg der Formwiederherstellungsfähigkeit der Stützvorrichtung bei, wenn die Belastung der Stützvorrichtung beendet ist.
Der Betrag des Volumens von freier Luft oder Gas 24 zwischen den Elementen 4 wird vorzugsweise ungefähr 2 bis 20% des Gesamtvolumens betragen, das durch die Elemente 4 in Kombination eingenommen wird. Dies gilt für Stützvorrichtungen mit einem Volumen, das beispielsweise größer als 10 dm³ ist. Andererseits würde, wenn sich mehr Luft 24 in der Ummantelung 2 befände, sich die Stützvorrichtung 22 wie ein normales Luftkissen verhalten und unter anderem den Nachteil der damit assoziierten Instabilität aufweisen.
Folglich kann, wenn sich das Gesamtvolumen der Stützvorrichtung 22 erhöht, sich auch der Prozentsatz von freier Luft in diesem Volumen vergrößern, ohne dass die Stützvorrichtung anfängt, sich wie ein Luftkissen zu verhalten. Das Obengenannte bedeutet auch, dass gerade derartige Stützvorrichtungen eine große Formwiederherstellungsfähigkeit haben.
Im Falle von kleineren Stützvorrichtungen (zum Beispiel kleiner als 4 dm³), wie beispielsweise Kopfkissen, ist der Spielraum für das Volumen von freier Luft zwischen den Elementen nur gering. Dies würde bedeuten, dass nur eine geringe Formwiederherstellungsfähigkeit machbar wäre.
Gemäß einer bestimmten Ausführungsform der Stützvorrichtung wird dieser Nachteil dadurch überwunden, dass die Stützvorrichtung Einrichtungen zum Verringern der Gasmenge in dem Raum aufweist, wenn die Stützvorrichtung belastet wird, und zum Erhöhen der Gasmenge beim Entfernen der Belastung der Stützvorrichtung, ohne die Menge von Gleitmittel in der Stützvorrichtung zu verändern. Das Verringern der Menge von Luft bedeutet, dass ein stabileres Kissen erhalten wird. Durch ein nachfolgendes Erhöhen der Menge von Luft wird die Formwiederherstellungsfähigkeit gefördert.
Eine besondere Ausführungsform hiervon ist auch in 4 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform besteht das oben erwähnte Gas 24 aus Luft, und die Ummantelung 2 umfasst eine Membran 28, die an sich bekannt ist und die den Durchtritt von Luft von innen nach außen und von außen nach innen in die Ummantelung 2 ermöglicht, während die Membran 28 undurchlässig für das Gleitmittel 24 ist. Die Membran 28 hat außerdem die Eigenschaft, das Ansaugen von Staub von außen nach innen zu verhindern. Insbesondere in Situationen, wo die Stützvorrichtung 22 unter einem sich verändernden atmosphärischen Druck verwendet wird, wie es zum Beispiel in einem Flugzeug der Fall ist, wird die Verwendung der Membran 28 außerdem den Vorteil bringen, dass es zu keinem Zeitpunkt einen Druckunterschied zwischen der Innenseite und der Außenseite der Ummantelung 2 gibt, so dass die Stützvorrichtung 22 die oben beschriebenen erwünschten Eigenschaften für einen Benutzer hat.
Eine alternative Ausführungsform einer Stützvorrichtung 30 ist in den 5 bis 7 dargestellt. Die Stützvorrichtung 30 umfasst auch Einrichtungen zum Verringern der Gasmenge in dem Raum, wenn die Stützvorrichtung belastet wird, und zum Erhöhen der Menge von Gas, wenn eine Belastung der Stützvorrichtung entfernt wird. Zu diesem Zweck umfasst die Stützvorrichtung 30 einen Pufferbehälter 32, der mittels einer Anzahl von Durchgängen 34 mit dem Raum 3 verbunden ist, in dem sich die Elemente 4 befinden. Die Durchgänge 34 haben derartige Abmessungen, dass sich die Elemente 4 nicht über diese Durchgänge 34 von dem Raum 3 zu dem Pufferbehälter 32 bewegen können. Wenn die Stützvorrichtung 30 belastet wird, kann sich der Pufferbehälter 32 über die Durchgänge 34 mit Gas aus dem Raum 3 füllen. Dieses Gas kann wieder von dem Behälter 32 zu dem Raum 3 über die Durchgänge 34 zurückströmen, wenn die Belastung der Stützvorrichtung 30 wieder entfernt wird. Im vorliegenden Beispiel sind der Pufferbehälter 32 und der Raum 3 mittels einer Zwischenwand 38 voneinander getrennt, die mit den oben erwähnten Öffnungen 34 versehen ist. Vorzugsweise ist die Zwischenwand 38 aus dem gleichen Material wie die Ummantelung 2 hergestellt.
Vorzugsweise erstreckt sich der Pufferbehälter angrenzend an und entlang einer Kante 40 der Stützvorrichtung 30, wie in 5 gezeigt, und ist von ringförmiger Gestalt. In der Mitte des Rings befindet sich ein offener Durchgang 42, der sich von einer ersten Außenseite 44 zu einer zweiten Außenseite 45 der Stützvorrichtung 30 erstreckt. Der Durchgang 42 kann als Handgriff zum Tragen der Stützvorrichtung 30 dienen. Natürlich ist der Pufferbehälter 32 in vollständig luftdichter Art und Weise gegen die Umgebung abgesiegelt. Das Gleiche gilt für den Raum 3.
Die Ausführungsformen der Stützvorrichtung nach 4 bis 7 sind alle fähig, eine Veränderung der Volumeninhalte unter einer leichten Belastung zu erfahren. Insbesondere ist die Ummantelung zu diesem Zweck aus einem Material hergestellt, welches die Kräfte in nicht verformter Art und Weise überträgt. In diesem Zusammenhang ist es wichtig, dass in der Ummantelung so wenig Spannung wie möglich in der Oberfläche erzeugt werden kann, wenn sie belastet wird. Für die Ummantelung wird vorzugsweise ein Material verwendet, das in zwei Richtung dehnbar ist und das eine Elastizität in der Größenordnung der Elastizität der menschlichen Haut hat. Der größte Elastizitätsgrad sollte in einer Querrichtung der Stützvorrichtung vorhanden sein.
8 zeigt eine besondere Ausführungsform einer Stützvorrichtung 44 der in einer der vorangehenden Figuren beschriebenen Art. Insbesondere ist die Stützvorrichtung 44 in dem Innenraum der Ummantelung 2 mit einer Teilung bzw. Trennwand 46 versehen, die diesen Raum in einen ersten und einen zweiten Unterraum 48, 50 teilt. Insbesondere sind in dem ersten und dem zweiten Unterraum pro Volumeneinheit eine unterschiedliche Anzahl von Elementen 4 vorhanden, von denen nur wenige in der Figur dargestellt sind. Die Teilung 46 verhindert eine Verschiebung der Elemente 4 von dem ersten 48 in den zweiten Unterraum 50 und umgekehrt. Insbesondere kann die Teilung auch die Verschiebung eines Gleitmittels, wenn vorhanden, von dem ersten in den zweiten Unterraum und umgekehrt verhindern. Dasselbe gilt für ein Gas, das zwischen den Elementen 4 vorhanden sein kann. Es ist jedoch auch möglich, dass die Teilung 46 keine Sperre für das Gas und das Gleitmittel, wenn vorhanden, bildet.
Der Vorteil eines Unterschieds im Füllgrad des ersten und des zweiten Unterraums 48, 50 mit Elementen 4 besteht darin, dass eine sogenannte Keilwirkung entsteht. In besonderen Fällen, zum Beispiel, wenn die Stützvorrichtung 44 als Rollstuhlkissen verwendet wird, mag dies eine Verbesserung in der Sitzposition mit sich bringen. Zum Beispiel kann der erste Unterraum 48 einen höheren Füllungsgrad als der zweite Unterraum 50 aufweisen. Falls der zweite Unterraum 50 angrenzend an die Rückenstütze des Rollstuhls positioniert wird, wird dies bewirken, dass ein Benutzer in Richtung der Rückenstütze gekippt wird und die Neigung wegzurutschen dadurch verhindert wird.
Da durch die Verwendung der Teilung 46 eine asymmetrische Stützvorrichtung 44 erzeugt wird, ist es für eine optimale Wirkung wichtig, dass eine äußere Umhüllung richtig über eine innere Umhüllung, in diesem Fall die Ummantelung 2, gezogen wird und dass die Stützvorrichtung, inklusive der äußeren Umhüllung, dann auf eine korrekter Art und Weise zum Beispiel in dem Rollstuhl platziert wird. Zu diesem Zweck ist die Ummantelung 2 an ihrer Außenseite mit einer drahtförmigen Schlaufe 52 versehen.
9a zeigt auf welche Art die Ummantelung 2 von 8 in einer äußeren Umhüllung 54 platziert wird. Da die Stützvorrichtung 44 in diesem Beispiel ein rechteckiges oder quadratisches Kissen mit vier aufrechten Seitenwänden 56 bis 62, einer Oberseite 63 und einer Unterseite 64 ausbildet, während sich die Schlaufe 52 an einer von jeder der Seitenwände, der Oberseite und der Unterseite außermittigen Position befindet, kann die Ummantelung 2 nur in einer eindeutigen Art und Weise in der äußeren Umhüllung 54 aufgenommen werden, so dass es möglich ist, dass die Schlaufe 52 sich durch eine Öffnung 66 in der äußeren Umhüllung 54 nach außen erstreckt. Zu diesem Zweck ist die Öffnung 66 an einer Stelle vorgesehen, die der Position der Schlaufe 52 entspricht. Es ist wesentlich, dass die Schlaufe 52 sich an einer Stelle befindet, die nicht auf der Symmetrieachse der Stützvorrichtung 44 liegt.
Folglich hat die in 9a gezeigte Stützvorrichtung mit der äußeren Umhüllung 54 und der darin enthaltenen, gefüllten Ummantelung 2 den Vorteil, dass es genau bekannt ist, in welcher Weise die Ummantelung 2 in der äußeren Umhüllung 54 enthalten ist. Jetzt ist es auch möglich, die Stützvorrichtung 44 gemäß 9a auf einem Stuhl in korrekter Art und Weise zu platzieren. Beispielsweise kann sie so angeordnet sein, dass die Schlaufe 52 sich auf der Seite eines Stuhls befinden soll, die von der Rückenstütze weg zeigt. Weiter kann sie so angeordnet sein, dass die Schlaufe 52 die Unterseite der Stützvorrichtung kennzeichnet.
9b zeigt die Stützvorrichtung von 9a aus einer Richtung gesehen, die durch einen Pfeil P in 9a angedeutet wird. Hieraus wird deutlich, dass zwei Eckpunkte 67, 68, die durch drei aufrechte Seitenwände und in diesem Fall durch die Unterseite 64 gebildet werden, jeweils mit einer sichtbaren oder ertastbaren Markierung versehen sind, in diesem Beispiel durch schraffierte Linien angedeutet. Dies hat einen Vorteil, dass während des Gebrauchs eine richtige Positionierung der Stützvorrichtung zum Beispiel in einem Rollstuhl auf einfache Weise erfolgen kann. In diesem Fall kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass die Eckpunkte 67, 68 sich angrenzend an die Stütze und die Sitzunterseite eines Stuhls befinden sollen.
Schließlich zeigen die 10a und 10b eine besondere Ausführungsform eines Hebe- oder Förderriemens, bei dem eine Stützvorrichtung 70 der in einer der vorhergehenden 1 bis 9 beschriebenen Art verwendet wird. In diesem Beispiel besteht der Hebe- oder Förderriemen 72 aus zwei Metallhaken 74, 76, die mittels eines Riemens 78 miteinander verbunden sind. Der Riemen 78 kann zum Beispiel um eine Person herum gebunden werden, um diese Person anzuheben. In diesem Zusammenhang kann man unter anderem an Anhebeeinrichtungen denken, die in einem Krankenhaus verwendet werden, aber auch an Anhebeeinrichtungen, die zum Beispiel in einem Helikopter verwendet werden. Ein Hebe- oder Förderriemen, der an sich bekannt ist, besteht aus einem gewebeverstärkten, mit Luft aufgeblasenen Schlauch (Feuerschlauch), der jedoch einen Nachteil hat, dass er Verletzungen, Quetschungen und Druckstellen bei einer Person hervorrufen kann. Daher ist der Riemen 78 erfindungsgemäß von einer Stützvorrichtung 70 umgeben. In diesem Beispiel besteht die Stützvorrichtung 70 aus zwei Ummantelungen 80, 82, jeweils gefüllt mit Elementen 4. Die Ummantelungen 80, 82 erstrecken sich jeweils in der Längsrichtung des Riemens 78. Die Längskanten 84, 86 der Ummantelung 80 sind an die Längskanten 88, 90 der Ummantelung 82 angebracht; wobei die Anordnung derart ist, dass die Ummantelungen 80, 82 zusammen einen Raum 92 ausbilden, in dessen Längsrichtung sich der Riemen 78 erstreckt. Dies bedeutet, dass eine Stützvorrichtung 72 in der Form eines Hebe- oder Förderriemens 72 mit der Eigenschaft ausgebildet wird, dass während der Anhebebewegung der Druck gleichmäßiger über den Körper verteilt wird, ohne dass die oben beschriebenen Komplikationen auftreten können. Außerdem besteht nur eine Zugbeanspruchung in dem Riemen 78, während die Ummantelungen 80, 82 im Wesentlichen eine Kraft senkrecht zu dem Körper ausüben. Folglich umfasst der Hebe- oder Förderriemen eine streifenförmigen Riemen 78, der auf zumindest einem Abschnitt seiner Länge durch zumindest eine Ummantelung 80, 82 ummantelt ist.
Aus Gründen der Vollständigkeit wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung in keiner Weise auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist. Zum Beispiel ist es möglich, eine Stützvorrichtung in der Form einer Schwimmweste zu gestalten, die sämtliche oben beschriebenen Vorteile aufweist. Schließlich werden die gasgefüllten Elemente eine ausreichende Schwimmkraft der Schwimmweste schaffen.
Man wird außerdem verstehen, dass die Elemente 4 mit den bezüglich 1 beschriebenen bestimmten Eigenschaften auch in den Stützvorrichtungen verwendet werden können, die mit Bezug auf die anderen Figuren beschrieben wurden. Diese und andere Varianten fallen selbstverständlich alle in den Bereich der Erfindung.

Claims

Stützvorrichtung (1) mit einem Raum (3), der durch eine flexible Ummantelung (2) gebildet und mit einer Vielzahl von Elementen (4) gefüllt ist, wobei die Elemente in dem Raum (3) relativ zueinander beweglich sind und jedes aus einer gasgefüllten, flexiblen und dünnwandigen Hülle (6) in gasdichter Ausführung besteht, so dass die Elemente (4) verformbar sind, um eine Last über die Stützvorrichtung (1) zu verteilen, ein Gleitmittel (23) in dem Raum (3) zwischen den Elementen (4) vorhanden ist, um eine Rückverteilung der Elemente (4) in dem Raum (3), durch eine relative Bewegung in der Ummantelung (2) als Reaktion auf eine Last auf der Stützvorrichtung (1), zu erleichtern, und die Ummantelung (2) für das Gleitmittel (23) undurchlässig ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Raum (3) zwischen den Elementen (4) eine freie Gasmenge (24) vorhanden ist, was das Vorhandensein einer minimalen Gleitmittelmenge (23) zulässt, während das Gas (24) eine Formwiederherstellung der Stützvorrichtung (1), nach dem Entfernen einer Last auf der Stützvorrichtung, erleichtert.
Stützvorrichtung (1, 22) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützvorrichtung (1, 22) Einrichtungen zur Verringerung der Gasmenge (24) in dem Raum (3), wenn die Stützvorrichtung beladen ist, und zur Erhöhung der Gasmenge (24), nach dem Entfernen einer Last auf der Stützvorrichtung (1, 22), aufweist, ohne eine Veränderung der Gleitmittelmenge (23) in der Stützvorrichtung zur Folge zu haben.
Stützvorrichtung (22) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas (24) aus Luft besteht und die Ummantelung (2) eine Membran (28) aufweist, die den Durchgang von Luft von der Innenseite raus aus der Ummantelung (2) und von der Außenseite rein in die Ummantelung (2) ermöglicht, wobei die Membran (28) für das Gleitmittel (23) undurchlässig ist.
Stützvorrichtung (30) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützvorrichtung ferner einen Pufferbehälter (32) aufweist, der durch zumindest einen Durchgang (34) mit dem Raum (3), worin sich die Elemente (4) befinden, verbunden ist, während der Durchgang (34) derartige Abmessungen aufweist, dass sich die Elemente (4) nicht über den Durchgang (34) von dem Raum (3) zu dem Pufferbehälter (32) bewegen können und, wenn die Stützvorrichtung beladen ist, sich der Pufferbehälter (32), über den Durchgang (34), mit aus dem Raum (3) kommenden Gas (24) füllen kann, wobei das Gas zurück zu dem Raum (3) strömen kann, wenn die Last entfernt ist.
Stützvorrichtung (30) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Pufferbehälter (32) sich an eine Kante (40) der Stützvorrichtung (30) grenzend erstreckt und eine ringförmige Gestalt aufweist, während über die Mitte des Rings ein offener Durchgang (42) von einer ersten äußeren Seite (44) der Stützvorrichtung zu einer zweiten äußeren Seite (45) der Stützvorrichtung vorhanden ist, wobei der Durchgang (42) als ein Handgriff zum Tragen der Stützvorrichtung (30) dienen kann.
Stützvorrichtung (1, 22, 30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (6) von einer Anzahl von Elementen (4) aus einem zumindest im Wesentlichen nicht-elastischen Material hergestellt ist, wobei jedes der Elemente (4) zu 50 bis 98 Prozent von seinem maximalen Volumen mit dem Gas (8) gefüllt ist und ein Volumen von 10 cm³ bis 100 cm³ aufweist.
Stützvorrichtung (44) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Raum eine Teilung (46) vorhanden ist, die den Raum in einen ersten und einen zweiten Unterraum (48, 50) teilt.
Stützvorrichtung (44) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten und dem zweiten Unterraum (48, 50) eine beiderseitig verschiedene Anzahl von Elementen (4) pro Volumeneinheit vorhanden ist, und die Teilung (46) eine Verschiebung der Elemente (4) von dem ersten zu dem zweiten Unterraum (48, 50), und umgekehrt, verhindert.
Stützvorrichtung (44) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützvorrichtung ferner eine äußere Umhüllung (54) aufweist, in der die Ummantelung (2) aufgenommen ist, wobei die Ummantelung (2) eine Schlaufe (52) aufweist, welche durch eine Öffnung (66) in der äußeren Umhüllung (54) nach außen vorsteht.
Stützvorrichtung (44) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlaufe (52) und die Öffnung (66) eine derartige Position aufweisen, dass die Ummantelung (2) lediglich eine Position in der äußeren Umhüllung (54), wobei die Schlaufe (52) nach außen durch die Öffnung (66) vorsteht, einnehmen kann.
Stützvorrichtung (44) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützvorrichtung ein rechteckiges oder quadratisches Kissen mit vier aufrechten Seitenwänden (56, 58, 60, 62), einer Oberseite (63) und einer Unterseite (64) bildet, wobei sich die Teilung (46) parallel zu einer der aufrechten Seitenwände erstreckt.
Stützvorrichtung (44) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Eckpunkte (67, 68), die durch drei aufrechte Seitenwände und eine Ober- oder Unterseite (63, 64) gebildet werden, jeweils eine visuell oder durch Tasten erkennbare Markierung aufweisen, so dass, bei Gebrauch, das Erkennen einer richtigen Positionierung der Stützvorrichtung erleichtert wird.
Stützvorrichtung (70) nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 6, in Form eines Hebe- oder Förderriemens (72).
Stützvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 6, in Form einer Schwimmweste.
Hebe- oder Förderriemen (72) mit einem streifenförmigen Riemen (78), der auf zumindest einem Abschnitt seiner Länge durch zumindest eine Stützvorrichtung (70) nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 6 ummantelt ist.