WO1999066817A1 - Sich selbst aufblasendes polster - Google Patents

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WO1999066817A1
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Frank Koelman
Anton Brunner
Ulrich Heitmann
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Metzeler Schaum Gmbh
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    • A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
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    • A47C27/14—Spring, stuffed or fluid mattresses or cushions specially adapted for chairs, beds or sofas with foamed material inlays
    • A47C27/18—Spring, stuffed or fluid mattresses or cushions specially adapted for chairs, beds or sofas with foamed material inlays in combination with inflatable bodies

Definitions

  • the invention relates to a self-inflating cushion, in particular a cushion, seat backrest or mattress, with at least one elastic foam element made of open-celled flexible polyurethane foam, at least one cavity made in the foam element, an airtight outer shell which delimits an interior space for receiving the foam element and at least one valve connected to the interior.
  • Such a self-inflating cushion is known from the applicant's European patent specification 0 405 51 5.
  • the well-known self-inflating cushion which is used in particular as a lying mat, has a foam element made of open-celled flexible polyurethane foam.
  • the foam element is glued on both sides with airtight cover sheets that form an outer shell. Cylindrical perforations are provided in the foam element and form separate cavities. Furthermore, a valve is provided with which air can be let in and let out into the cavity delimited by the outer shell.
  • the foam element has the task of applying the necessary load-bearing and supporting forces. The foam element also applies the restoring forces required for self-inflation. It has been shown that with the known upholstery, in particular with a local pressurization, there is no optimal adaptation to the body shape.
  • the invention has for its object to propose a cushion of the type mentioned, in which there is an optimal adaptation to the body shape.
  • the flexible polyurethane foam of the foam element has a density of 30 to 70 kg / m 3 , and that the volume fraction of the at least one cavity 30 to 70% of the volume of the foam element in the expanded state.
  • the high volume fraction of the at least one cavity of the foam element means that the load-bearing and supporting forces are not applied by the foam element but by the air volume enclosed in the airtight outer shell.
  • the foam element inserted in the airtight outer shell only serves to effect the resetting and to ensure the shape.
  • high resilience properties are achieved due to the density of the foam material used.
  • the cushion according to the invention can be designed in various ways.
  • the upholstery can be in the form of a pillow, seat backrest or mattress or lying mat.
  • the volume fraction of the at least one cavity is advantageously 40 to 60% of the volume of the foam element in the expanded state.
  • the cavities are advantageously cut into the foam element.
  • the foam element consists of a flame-retardant treated foam, in particular an expanded graphite foam.
  • the outer shell is advantageously designed as an airtight coated fabric.
  • the at least one foam element is glued to the inner wall of the outer shell.
  • Figure 2 shows a vertical section through a further embodiment of the invention, which is designed as a lying mat
  • Figure 3 shows a vertical section through an upholstery according to the invention, which is present as a seat back.
  • Figure 1 shows a vertical section through a cushion 1 0, which is designed as a seat or lying cushion.
  • the cushion 10 has an outer cover 1 3 made of airtight coated fabric, which is built up from two cover sheets 1 3a, 1 3b connected to one another on the edge.
  • the outer shell 1 3 delimits an interior space 1 5 in which a foam element 11 is accommodated.
  • the foam element 11 consists of open-celled flexible polyurethane foam with a density of 30 to 70 kg / m 3 , advantageously 40 kg / m 3 .
  • a plurality of cavities 1 2a, 1 2b, which are separated from one another, are introduced into the foam element.
  • the cavities 1 2a, 1 2b are cut into the foam element.
  • the volume fraction of the cavities 1 2a, 1 2b with respect to the volume of the foam element 11 in the expanded state is 30 to 70%, advantageously 50%.
  • the interior 1 5 of the cushion 1 0 is connected to a valve 1 4, through which air can be admitted or exhausted into the interior 1 5.
  • the operation of the cushion 1 0 will be explained below.
  • the resetting properties of the foam element 11 convert it from a compressed state to the expanded state shown in FIG.
  • the high density shows that Foam element 1 1 has high restoring properties despite the hollow bodies 1 2a, 1 2b introduced.
  • the foam element 1 1 ensures the shape of the cushion 1 0.
  • the support and support function is due to the high volume fraction of the cavities 1 2a, 1 2b with respect to the volume of the foam element 1 1 not by the foam element 1 1, but by caused in the interior 1 5 enclosed air volume. In the case of local pressurization, this is distributed evenly over the cushion 1 0.
  • Figure 2 shows a cushion 20 which is designed as a self-inflatable mattress. To describe the cushion 20, the reference symbols already introduced for FIG. 1 are to be used for identical or functionally identical parts.
  • the foam element 11 of the cushion 20 corresponds to the foam element 11 of FIG. 1 with regard to the flexible polyurethane foam used and the volume fraction of the cavities 1 2a, 12b.
  • the cushion 20 has an airtight outer shell 1 3, which is composed of an upper cover sheet 1 3a and a lower cover sheet 1 3b.
  • the ceiling sheets 1 3a and 1 3b are connected to one another at the edge.
  • a foam element 1 1 is accommodated, which consists of open-celled flexible polyurethane foam.
  • the foam element 1 1 has a plurality of spaced apart egg-shaped cavities 1 2a, 1 2b in cross section.
  • the cavities 1 2a, 1 2b are penetrated from the outside of the foam element 11 in depth. cut.
  • the inner cavity 15 of the cushion 20 is connected to a valve 14.
  • the method of operation of the cushion 20 is in principle similar to that of the cushion 10 according to FIG. 1.
  • the carrying and supporting forces are applied by the air volume enclosed in the outer shell 1 3. This means that even here, there is an even pressure distribution with local pressurization.
  • FIG. 3 shows a cushion 30 which is designed as a back cushion of a passenger seat.
  • the cushion 30 has a shell 1 3, which delimits an interior space 15 for receiving the foam element 11.
  • a further foam element 31 adjoins the foam element 11, which abuts an upper region 1 3a of the outer shell 13.
  • the foam element 1 1 corresponds with regard to the flexible polyurethane foam used and the volume fraction of the cavities 1 2a, 1 2b to the foam element described for the cushion 1 0 according to FIG.
  • the interior 1 5 is connected to a valve 1 4, through which air can be let in or let out into the interior 1 5.
  • the cushion 30 serves as adjustable lumbar support in the passenger seat, not shown.
  • the load-bearing and supporting forces are enclosed in the interior 15 Air volume applied.
  • the foam element 11 only has the task of applying the necessary restoring forces and ensuring the shape.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein sich selbst aufblasendes Polster (10), das insbesondere als Kissen, Sitz-Rückenlehne oder Matratze vorliegen kann. Das Polster (10) weist mindestens ein elastisches Schaumstoffelement (11) aus offenzelligem Polyurethan-Weichschaumstoff auf. Das Schaumstoffelement (11) ist mit mindestens einem eingebrachten Hohlraum (12a, 12b) versehen und in einer luftdichten Außenhülle (13) aufgenommen. Der Innenraum (15) der Außenhülle (13) ist mit einem Ventil (14) verbunden. Um eine möglichst optimale Anpassung an die Körperform zu erreichen, weist der Schaumstoff des Schaumstoffelements (11) eine Dichte von 30 bis 70 kg/m3 auf und beträgt der Volumenanteil des mindestens einen Hohlraums (12a, 12b) 30 bis 70 % des Volumens des Schaumstoffelements (11) im expandierten Zustand. Hierdurch wird erreicht, daß die Trag- und Stützkräfte im wesentlichen nur von dem eingeschlossenen Luftvolumen aufgebracht werden.

Description

Sich selbst aufblasendes Polster
Die Erfindung betrifft ein sich selbst aufblasendes Polster, insbesondere Kissen, Sitz-Rückenlehne oder Matratze, mit mindestens einem elastischen Schaumstoffelement aus offenzelligem Polyurethan-Weichschaumstoff, mindestens einem in das Schaumstoffelement eingebrachten Hohlraum, einer luftdichten Außenhülle, die einen Innenraum zur Aufnahme des Schaumstoffelements begrenzt und mindestens einem Ventil, das mit dem Innenraum verbunden ist.
Ein derartiges sich selbst aufblasendes Polster ist aus der europäischen Patentschrift 0 405 51 5 der Anmelderin bekannt. Das bekannte sich selbst aufblasende Polster, das insbesondere als Liegematte eingesetzt wird, weist ein Schaumstoffelement aus offenzelligem Polyurethan- Weichschaum auf. Das Schaumstoffelement ist beidseitig mit luftdichten Deckbahnen verklebt, die eine Außenhülle bilden. In dem Schaumstoffelement sind zylinderförmige Durchbrechungen vorgesehen, die voneinander getrennte Hohlräume bilden. Weiterhin ist ein Ventil vorgesehen, mit dem Luft in den von der Außenhülle begrenzten Hohlraum eingelassen und ausgelassen werden kann. Bei dem bekannten Polster kommt dem Schaumstoffelement die Aufgabe zu, die erforderlichen Trag- und Stützkräfte aufzubringen. Weiterhin bringt das Schaumstoffelement die für das Selbstaufblasen erforderlichen Rückstellkräfte auf. Es hat sich gezeigt, daß bei den bekannten Polstern, insbesondere bei einer lokalen Druckbeaufschlagung, keine optimale Anpassung an die Körperform vorliegt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Polster der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei dem eine optimale Anpassung an die Körperform gegeben ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem sich selbst aufblasenden Polster der eingangs genannten Art vorgeschlagen, daß der Polyurethan-Weichschaumstoff des Schaumstoffelements eine Dichte von 30 bis 70 kg/m3 aufweist, und daß der Volumenanteil des mindestens einen Hohlraums 30 bis 70 % des Volumens des Schaumstoffelements im expandierten Zustand beträgt.
Bei dem erfindungsgemäßen Polster führt der hohe Volumenanteil des mindestens einen Hohlraums des Schaumstoffelements dazu, daß die Trag- und Stützkräfte nicht von dem Schaumstoffelement sondern von dem in der luftdichten Außenhülle eingeschlossenen Luftvolumen aufgebracht werden. Hierdurch wird eine lokale Druckbeaufschlagung des Polsters gleichmäßig verteilt, wodurch eine optimale Anpassung an die Körperform und ein hoher Sitz- oder Liegekomfort erzielt wird. Das in der luftdichten Außenhülle eingebrachte Schaumstoffelement dient lediglich dazu, die Rückstellung zu bewirken und die Formgebung sicherzustellen. Hierbei werden durch die Dichte des verwendeten Schaumstoffmaterials hohe Rückstelleigenschaften erzielt. Das erfindungsgemäße Polster kann verschiedenartig ausgebildet sein. Insbesondere kann das Polster als Kissen, Sitz-Rückenlehne oder Matratze oder Liegematte vorliegen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
Vorteilhaft beträgt der Volumenanteil des mindestens einen Hohlraums 40 bis 60 % des Volumens des Schaumstoffelements im expandierten Zustand.
In vorteilhafter Weiterbildung sind mehrere voneinander getrennte Hohlräume vorgesehen.
Vorteilhaft sind die Hohlräume in das Schaumstoffelement eingeschnitten.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung besteht das Schaumstoffelement aus einem flammhemmend behandelten Schaumstoff, insbesondere einem Blähgraphit-Schaumstoff.
Vorteilhaft ist die Außenhülle als luftdicht beschichtetes Gewebe ausgebildet.
In weiterer Ausgestaltung ist das mindestens eine Schaumstoffelement mit der Innenwand der Außenhülle verklebt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die schematisch in der Zeichnung dargestellt sind. Dabei zeigen: Figur 1 einen Vertikalschnitt durch ein erfindungsgemäßes Polster, das als Sitz- oder Liegekissen ausgebildet ist;
Figur 2 einen Vertikalschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die als Liegematte ausgebildet ist; und
Figur 3 einen Vertikalschnitt durch ein erfindungsgemäßes Polster, das als Sitz-Rückenlehne vorliegt.
Figur 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch ein Polster 1 0, das als Sitzoder Liegekissen ausgebildet ist. Das Polster 10 weist eine Außenhülle 1 3 aus luftdicht beschichtetem Gewebe auf, die sich aus zwei randsei- tig miteinander verbundenen Deckbahnen 1 3a, 1 3b aufbaut. Die Außenhülle 1 3 begrenzt einen Innenraum 1 5, in dem ein Schaumstoffelement 1 1 aufgenommen ist. Das Schaumstoffelement 1 1 besteht aus offenzelligem Polyurethan-Weichschaumstoff mit einer Dichte von 30 bis 70 kg/m3, vorteilhaft 40 kg/m3. In dem Schaumstoffelement sind mehrere Hohlräume 1 2a, 1 2b eingebracht, die voneinander getrennt sind. Die Hohlräume 1 2a, 1 2b sind in das Schaumstoffelement eingeschnitten. Der Volumenanteil der Hohlräume 1 2a, 1 2b bezüglich des Volumens des Schaumstoffelements 1 1 im expandierten Zustand beträgt 30 bis 70 %, vorteilhaft 50 %.
Der Innenraum 1 5 des Polsters 1 0 ist mit einem Ventil 1 4 verbunden, über das Luft in den Innenraum 1 5 eingelassen oder ausgelassen werden kann.
Nachfolgend soll die Funktionsweise des Polsters 1 0 erläutert werden. Durch die Rückstelleigenschaften des Schaumstoffelements 1 1 wird dieses aus einem komprimierten Zustand in den in Figur 1 dargestellten expandierten Zustand überführt. Durch die hohe Dichte weist das Schaumstoffelement 1 1 trotz der eingebrachten Hohlkörper 1 2a, 1 2b hohe Rückstelleigenschaften auf. Im expandierten Zustand gewährleistet das Schaumstoffelement 1 1 die Form des Polsters 1 0. Die Stütz- und Tragfunktion wird auf Grund des hohen Volumenanteils der Hohlräume 1 2a, 1 2b bezüglich des Volumens des Schaumstoffelements 1 1 nicht durch das Schaumstoffelement 1 1 , sondern durch das in den Innenraum 1 5 eingeschlossene Luftvolumen bewirkt. Bei einer lokalen Druckbeaufschlagung wird diese gleichmäßig über das Polster 1 0 verteilt.
Figur 2 zeigt ein Polster 20, das als selbst aufblasbare Liegematte ausgebildet ist. Zur Beschreibung des Polsters 20 sollen die bereits zu Figur 1 eingeführten Bezugszeichen für gleiche oder funktionsgleiche Teile verwendet werden.
Das Schaumstoffelement 1 1 des Polsters 20 entspricht bezüglich des verwendeten Polyurethan-Weichschaumstoffs und dem Volumenanteil der Hohlräume 1 2a, 1 2b dem Schaumstoffelement 1 1 der Figur 1 .
Das Polster 20 weist eine luftdichte Außenhülle 1 3 auf, die sich aus einer oberen Deckbahn 1 3a und einer unteren Deckbahn 1 3b zusammensetzt. Die Deckenbahnen 1 3a und 1 3b sind randseitig miteinander verbunden. In dem von der Außenhülle 1 3 gebildeten Innenraum 1 5 ist ein Schaumstoffelement 1 1 aufgenommen, das aus offenzelligem Polyurethan-Weichschaumstoff besteht. Das Schaumstoffelement 1 1 weist eine Vielzahl von beabstandeten im Querschnitt näherungsweise eiförmigen Hohlräumen 1 2a, 1 2b auf. Die Hohlräume 1 2a, 1 2b sind von den Außenseiten des Schaumstoffelements 1 1 in dessen Tiefe einge- schnitten. Der Innenhohlraum 1 5 des Polsters 20 ist mit einem Ventil 14 verbunden.
Die Funktionsweise des Polsters 20 ist prinzipiell ähnlich wie die des Polsters 1 0 gemäß Figur 1 . Auch bei dieser Ausführungsform werden die Trag- und Stützkräfte von dem in der Außenhülle 1 3 eingeschlossenen Luftvolumen aufgebracht. Somit liegt auch hier eine gleichmäßige Druckverteilung bei lokaler Druckbeaufschlagung vor.
Figur 3 zeigt ein Polster 30, das als Rückenpolster eines Fluggastsitzes ausgebildet ist. Das Polster 30 weist eine Hülle 1 3 auf, die einen Innenraum 1 5 zur Aufnahme des Schaumstoffelements 1 1 begrenzt. An das Schaumstoffelement 1 1 schließt sich ein weiteres Schaumstoffelement 31 an, das an einem oberen Bereich 1 3a der Außenhülle 1 3 anliegt.
Das Schaumstoffelement 1 1 entspricht hinsichtlich des verwendeten Polyurethan-Weichschaumstoffs und dem Volumenanteil der Hohlräume 1 2a, 1 2b dem bei dem Polster 1 0 gemäß Figur 1 beschriebenen Schaumstoff element.
Der Innenraum 1 5 ist mit einem Ventil 1 4 verbunden, über das Luft in den Innenraum 1 5 eingelassen oder abgelassen werden kann.
Bei dem vorstehend beschriebenem Polster 30 kann somit bereichsweise die Stütz- und Tragkraft eingestellt werden. Somit dient das Polster 30 als einstellbare Lendenunterstützung bei dem nicht näher dargestellten Fluggastsitz. Auch bei dieser Ausführungsform werden die Trag- und Stützkräfte durch das in dem Innenraum 1 5 eingeschlossene Luftvolumen aufgebracht. Hierdurch liegt, insbesondere bei lokaler Druckbeaufschlagung, eine besonders gleichmäßige Druckverteilung vor. Dem Schaumstoffelement 1 1 kommt lediglich die Aufgabe zu, die erforderlichen Rückstellkräfte aufzubringen sowie die Formgebung zu gewährleisten.

Claims

Patentansprüche
1. Sich selbst aufblasendes Polster (10, 20, 30), insbesondere Kissen, Sitz-Rückenlehne oder Matratze, mit mindestens einem elastischen Schaumstoffelement (11) aus offenzelligem Polyurethan-Weichschaumstoff, mindestens einem in das Schaumstoffelement (11) eingebrachten Hohlraum (12), einer luftdichten Außenhülle (13), die einen Innenraum (15) zur Aufnahme des Schaumstoff elements (11) begrenzt und mindestens einem Ventil (14), das mit dem Innenraum (15) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyurethan-Weichschaumstoff des Schaumstoff elements (11) eine Dichte von 30 bis 70 kg/m3 aufweist und daß der Volumenanteil des mindestens einen Hohlraums (12) 30 bis 70 % des Volumens des Schaumstoff elements (11) im expandierten Zustand beträgt.
2. Polster nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Volumenanteil des mindestens einen Hohlraums (12) 40 bis 60 % des Volumens des Schaumstoffelements (11) im expandierten Zustand beträgt.
3. Polster nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere voneinander getrennte Hohlräume (12a, 12b) vorgesehen sind. Polster nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume (12a, 12b) in das Schaumstoffelement (11) eingeschnitten sind.
Polster nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaumstoffelement (11) aus einem flammhemmend behandelten Schaumstoff, insbesondere einem Blähgraphit-Schaumstoff, besteht.
Polster nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenhülle (13) als luftdicht beschichtetes Gewebe ausgebildet ist.
Polster nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Schaumstoff element (11) mit der Innenwand der Außenhülle (13) verklebt ist.
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