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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein aufblasbares System, beispielsweise
eine Luftmatratze.
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Ein
aufblasbares System erfordert einen Mechanismus, durch den ein Aufblasfluid
in das System eingeführt
werden kann.
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In
US-A-3,864,766 ist beispielsweise ein aufblasbares System in Form
eines sich selbst einstellenden Konturkissens offenbart, umfassend
einen aufblasbaren Körper
mit einem inneren Teil, einem äußeren Teil,
und einem Rückschlagventil,
das sich zwischen dem inneren und dem äußeren Teil befindet, zum Steuern
der Übertragung
von Luft zum Großteil
aus dem Kissen nach außen.
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US-A-4,579,141
offenbart ein Füll-
und Auslassventil für
aufblasbare Hohlkörper,
insbesondere für
Schlauchboote, wobei das Ventil einen Schaft besitzt, mit dem das
Aufblasen getriggert wird.
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Erfindungsgemäß wird ein
aufblasbares System bereitgestellt, umfassend:
einen aufblasbaren
Körper,
der einen inneren Teil, einen äußeren Teil
und einen Aufblaseingang zum Weiterleiten von Luft zwischen dem
inneren und dem äußeren Teil
aufweist; und
ein zwischen dem inneren Teil und dem Aufblaseingang
befindliches Rückschlagventil,
mit dem die Luftübertragung
gesteuert wird und ein im Wesentlichen hermetisches Abdichten unter
niedrigen Druckbedingungen erfolgt, wobei das Ventil umfasst:
einen
Durchgang mit gewöhnlich
kreisförmigem Querschnitt
und einem mit dem inneren Teil kommunizierenden ersten Ende und
einem mit dem Aufblaseingang kommunizierenden zweiten Ende; und
eine
am Rand in dem Durchgang befindliche und radial nach innen weisende
kreisförmige
Lippe mit einer ersten Oberfläche,
die im Allgemeinen zum inneren Teil weist und einen Ventilsitz umgrenzt;
wobei
das aufblasbare System dadurch gekennzeichnet ist, dass das Rückschlagventil
zudem umfasst:
eine elastische kreisförmige Membran mit einer inneren
Oberfläche,
die gewöhnlich
zum inneren Teil weist, und einer äußeren Oberfläche, die
vom inneren Teil weg weist, welche zur axialen Bewegung in dem Durchgang
weg von dem Ventilsitz und gegen diesen in entsprechenden offenen
und geschlossenen Positionen des Ventils befestigt ist, so dass
ein äußerer ringförmiger Bereich
der äußeren Oberfläche der
Membran gegen den Ventilsitz in der geschlossenen Position einrastet;
mit
einer im Allgemeinen kreisförmigen
Kupplung, die den Durchgang umgrenzt, wobei die Kupplung ein offenes
Ende hat, das den Aufblaseingang umgrenzt und ein erweitertes Ende,
das damit zusammenhängt,
wodurch die kreisförmige
Lippe bereitgestellt wird, so dass (i) die Kupplung am offenen Ende
einen kleineren Innendurchmesser als das erweiterte Ende hat, und
(ii) die Membran axial gedrückt
werden kann, damit das Ventil geöffnet
wird, indem es in das offene Ende der Kupplung reicht.
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Die
Erfindung stellt gemäß einer
Ausführungsform
ein tragbares aufblasbares System und eine tragbare Aufblasvorrichtung
bereit, die man mit einem solchen System verwendet. In einem solchen Fall
kann das aufblasbare System eine aufblasbare Matratze mit einem
Druckventil und einer batteriebetriebenen Aufblasvorrichtung für einen
lösbaren
Eingriff damit enthalten, welche beim Einrasten während einer
bestimmten Zeitspanne oder solange mit Energie automatisch versorgt
wird, bis ein bestimmter Druck erreicht ist. Die Matratze kann zum
Gebrauch mühelos
ausgefaltet und zur Aufbewahrung zusammengelegt werden.
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Es
kann eine Mehrzweck-Drucksteuerung für eine solche manuelle Einstellung
bereitgestellt werden, so dass das aufblasbare System die gewünschte Festigkeit
erhält
und die Lage des ruhenden Benutzers verändert wird. Bei einer weiteren
Entwicklung bedeckt eine Doppelventilanordnung mit einer Abdeckanordnung
den Hals, und die Abdeckanordnung selbst ist mit einem Rückschlagventil
versehen.
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Zudem
kann ein an Ort und Stelle anzuordnendes Bettzeugsystem bereitgestellt
werden, umfassend eine Matratze, einen Matratzenüberzug sowie Ober- und Unterbettlaken,
die ihre funktionale Anordnung beibehalten, wenn das Bett zur Aufbewahrung
zusammengelegt und für
den Gebrauch hergerichtet wird, so dass man das Bett nicht jedes Mal
neu machen muss.
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Die
vorstehend angegebenen Merkmale lassen sich anhand der nachfolgenden
detaillierten Beschreibung sowie der beigefügten Zeichnungen leicht verstehen.
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Es
zeigt/zeigen:
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1 eine
aufblasbare Matratze.
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2 eine
transportable batteriebetriebene Aufblasvorrichtung zur Verwendung
bei der Ausführungsform
von 1.
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3 und 4 die
in 2 dargestellte Doppelventilanordnung.
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5 bis 7 eine
Mehrzweck-Drucksteuerung.
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8 bis 10 ein
an Ort und Stelle anzuordnendes Bettzeugsystem.
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11 bis 14 Einzelheiten
der in 9 und 10 gezeigten Bettlaken-Rückhalteringe.
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15 bis 19 eine
alternative Ausführungsform
der in 2 dargestellten Doppelventilanordnung; wobei die
Anordnung in 15 bis 19 erfindungsgemäß ist.
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20 ein
manuell zu bedienendes Luftablassventil für eine Körperunterstützung unter Verwendung einer ähnlichen
Struktur wie in 15 bis 19.
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Eingehende Beschreibung
spezifischer Ausführungsformen
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Eine
erste in 1 dargestellte Ausführungsform
stellt ein aufblasbares Tragesystem dar, das eine aufblasbare Matratze 10 mit
einer Doppelventilanordnung 12 aufweist, auf die sich der
Benutzer legen kann und die für
ihn bequem ist. Die Matratze 10 wird darüber hinaus
bequem und leicht aufgeblasen und aufgebaut oder entleert und aufbewahrt. In
den folgenden Beispielen wird zwar unterstellt, dass man die Matratze
mit Luft aufbläst,
jedoch kann tatsächlich
irgendein geeignetes Fluid zum Aufblasen verwendet werden, wie Wasser
oder Stickstoff, und bei Bedarf kann man eine geeignete Vorrichtung bereitstellen,
mit der man das Fluid aufnimmt oder ablässt, welches aus der Matratze
beim Einstellen oder Entleeren für
Aufbewahrungszwecke abgegeben wird. Die nachstehend beschriebenen
Ausführungsformen
werden zwar anhand einer aufblasbaren Matratze beschrieben, jedoch
sind sie darüber
hinaus tatsächlich
auf eine beliebige aufblasbare Körperunterlage
anwendbar, die einen aufblasbaren Stuhl oder ein aufblasbares Kissen
oder irgendeinen anderen mit geringem Druck aufblasbaren Körper umfasst.
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Die 2 zeigt
detailliert die Doppelventilanordnung 12, die in eine tragbare
batteriebetriebene Aufblasvorrichtung 20 eingreift. Die
in 2 dargestellte Anordnung 12 ist nicht
erfindungsgemäß; sie ist
lediglich für
Erläuterungswecke
dargestellt und beschrieben. Die Aufblasvorrichtung enthält einen Gleichstrommotor 25,
der durch wiederaufladbare Batterien 22a und 22b mit
Energie versorgt wird, sowie ein Gebläserad 21, das von
Motor 25 angetrieben wird. Sämtliche Bauteile sind in einem
Gehäuse 26 untergebracht,
welches einen Mundbereich 28 aufweist, der sich mit einem
Aufblaseingang (welcher nachstehend in Zusammenhang mit 3 als
Bauteil 322 bezeichnet wird) des Doppelventils 12 lösbar einrasten
lässt.
Das Eingriffverfahren kann durch Schraubgewinde 27 oder
durch andere geeignete Einrichtungen des Standes der Technik erfolgen,
wie mittels Bajonettverschluss, der eine rasches Verbinden und Lösen ermöglicht.
Außerdem
befinden sich in dem Gehäuse 26 eine
Steuerschaltung zur Steuerung des Motors, eine Fühleranordnung 24 zur
Feststellung, ob der Mund 26 des Gehäuses in den Einblaseingang
des Doppelventils 12 greift, und ein Gleichstrom-Batteriewiederaufladeeingang 29.
Das Gehäuse 26 kann
außerdem
eine geeignete Anordnung zur Abdeckung des Mundbereiches 28 und
des Lufteinlasses 281 aufweisen. Es ist zwar eine Vielzahl
derartiger Anordnungen möglich,
jedoch kann eine Anordnung einen C-förmigen Einschnappbügel enthalten,
der längs
der vertikalen Achse der Aufblasvorrichtung 20 von 2 derart
aufgehängt
ist, dass er vom Mund 28 und dem Lufteinlass 281 weggeschwenkt
werden kann. Die Steuerschaltung 23 ist über die
Leitungen 231 bzw. 233 an die Batterien 22a und 22b, über Leitung 232 an
den Motor 25, über
Leitung 234 an die Fühleranordnung 24 und über Leitung 235 an
den Wiederaufladeeingang 29 angeschlossen. Die Fühleranordnung
kann ein einfacher Kontaktschalter sein, der im Mund 28 angebracht
ist und der durch Bewegung der Gewindeteile des Aufblaseingangs
geschlossen wird, wenn dieser in den Mund 28 greift. Alternativ
dazu kann die Fühleranordnung
beispielsweise eine Hall-Effekt-Vorrichtung sein, die in dem Mund 28 angeordnet
ist und die durch Näherung
eines in dem Aufblaseingang angeordneten Magneten getriggert wird.
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Die
Steuerschaltung 23 ist mit Hilfe von Vorrichtungen des
Standes der Technik so konfiguriert, dass sie den Motor 25 von
dem Zeitpunkt an mit Energie versorgt, an dem die Fühleranordnung 24 das Einrasten
von Mund 26 mit dem Aufblaseingang des Doppelventils 12 ermittelt
hat. Auf diese Weise beginnt das Pumpen von Luft in die Matratze
erst nachdem und sobald die Aufblaseinrichtung 20 richtig
eingerastet ist. In entsprechender Weise ist die Steuerschaltung
so konfiguriert, dass die Energieversorgung aufhört, wenn die Aufblasvorrichtung 20 nicht mehr
eingerastet ist, so dass sie mühelos
ein- und ausgeschaltet werden kann, ohne dass ein externer Schalter
benötigt
wird. Befindet sich die Aufblasvorrichtung 20 mit der Matratze
in Eingriff, setzt die Steuerschaltung 23 die Energieversorgung
an den Motor 25 solange fort, bis ein bestimmter Zustand
erreicht ist. Bei einer Version dieser Ausführungsform ist die Kombination
aus Batterie, Motor und Gebläserad dazu
ausgelegt, dass sie einen maximalen Luftdruck liefert, der den gewünschten
Höchstdruck
in der Matratze nicht überschreitet.
Bei einer Matratze einer gegebenen Größe ist nach einer bestimmten
Zeitspanne für
die Versorgung der Matratze mit Luft durch die Aufblasvorrichtung 20 dann
der erwünschte
Höchstdruck
erreicht.
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Folglich
ist die Steuerschaltung dazu ausgelegt, dass sie die Energieversorgung
des Motors 25 beendet, wenn nach dem Feststellen des Eingriffs von
Mund 26 mit dem Aufblaseingang des Doppelventils 12 durch
die Fühleranordnung 24 eine
bestimmte Zeit verstrichen ist. Bei einer üblichen Luftmatratze und einer üblichen
Ausführung
der Aufblasvorrichtung kann beispielsweise in etwa einer Minute ein
Höchstdruck
erzielt werden, so dass die Steuerschaltung für ein zeitgesteuertes Abschalten
nach einer Minute sorgt. Die Eigenschaft des zeitgesteuerten Abschaltens
spart wünschenswerterweise
offenbar Batterieenergie und kann noch mehr einsparen, wenn bei
vollem Aufblasen abgeschaltet wird, d.h. dann, wenn die Aufblasvorrichtung
in der Luftmatratze zuerst den für
sie zulässigen
Höchstdruck
erreicht hat, und zwar unter der Annahme, dass dieses Maximum den
gewünschten
Höchstdruck
in der Matratze nicht übersteigt.
Eine solche Lösung
ermöglicht
allerdings die Verwendung einer relativ kleinen und leichten Aufblasvorrichtung.
Ist der Benutzer bereit, den letzten Anteil Luft manuell (d.h. durch
Blasen) zu liefern, um den gewünschten
Druck zu erzielen, kann die Aufblasvorrichtung noch kleiner sein.
Eine solche Ausführung
erspart dem Benutzer die langwierige und Kopfschmerzen bereitenden
Aufgabe einer manuellen Matratzenbefüllung, wobei zugleich eine kompakte
und leichte Konstruktion für
die Aufblasvorrichtung 20 ermöglicht wird.
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Alternativ
kann die Steuerung den Vorteil nutzen, dass eine Luftströmung von
der Aufblasvorrichtung 20 hin zum Aufblaseingang des Doppelventils 12 bei
Erreichen des gewünschten
Höchstdrucks im
wesentlichen aufhört,
wobei man davon ausgeht, dass die Kombination aus Batterie, Motor
und Gebläserad
dazu ausgelegt ist, dass ein maximaler Luftdruck bereitgestellt
wird, der den Höchstdruck
in der Matratze nicht übersteigt.
Bei dieser alternativen Konfiguration kann die Aufblasvorrichtung 20 zudem einen
Strömungssensor
aufweisen, und die Steuerschaltung 23 kann so konfiguriert
sein, dass die Energieversorgung aufhört, nachdem ein wesentlicher Luftstrom
nachgelassen hat. Der Strömungssensor kann
bei einer solchen Konfiguration durch ein Flügelrad 201 (gestrichelt
dargestellt) ausgeführt
sein, das an einer Gelenkachse 202 angebracht ist und das
einen Arm 203 aufweist, welcher einen normalerweise offenen
(gestrichelt dargestellten) Mikroschalter 204 nur solange
geschlossen hält,
wie eine nennenswerte Luftströmung
vorhanden ist. Der Mikroschalter ist über eine Leitung 236 an
die Steuerschaltung 23 angeschlossen. Die Steuerschaltung 23 ist dann
derart konfiguriert, dass der Motor 25 unabhängig von
der Position des Mikroschalters 204 mit einer Anfangsleistung
versorgt wird, bis soviel Zeit verstrichen ist, dass eine Anfangsströmung aufgebaut
wird und der Mikroschalter geschlossen wird.
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Bei
einer zugehörigen
alternativen Ausführungsform
der in 2 dargestellten Vorrichtung 20 kann ein
Druckwandler vorgesehen sein, der an eine derart konfigurierte Steuerschaltung 23 angeschlossen
ist, dass die Energieversorgung des Motors 25 aufhört, nachdem
ein bestimmter Druck erreicht worden ist.
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Die 3 und 4 zeigen
eine Schnitt- bzw. eine Draufsicht der in 2 dargestellten
Doppelventilanordnung. Diese Ventilanordnung ähnelt der in 11 bis 13 der
US-Patentanmeldung Serial-Nr. 07/557.943, eingereicht am 25. Juli
1990 gezeigten Ventilanordnung. Die Matratze 10 wird über den
Aufblaseingang 322 mit Außengewinde 321 aufgeblasen,
die sich mit passenden Gewindegängen
der oben beschriebenen Aufblasvorrichtung 20 in Eingriff
bringen lassen. Die Vorrichtung zur Erzielung des Eingriffs mit
der Aufblasvorrichtung hängt wie
zuvor erläutert
von der Designwahl ab, wobei alternative Ausführungsformen, wie die Verwendung eines
Bajonettverschlusses, möglich
sind. Der Luftdruck am Aufblaseingang 322 verschiebt die
Membran 34 aus ihrem Ventilsitz 36 heraus nach
unten, wodurch ein Luftstrom durch den ersten Zylinder 32 über dreieckige
Durchgänge 37 ermöglicht wird.
Wird Luft unter mäßigem Druck
in die Matratze 10 gebracht und wird der Luftdruck vom
Aufblaseingang 322 weggenommen, bewirkt der Druck der in
der Matratze 10 befindlichen Luft, dass die Membran 34 gegen
den Ventilsitz 36 gedrückt
wird und schafft eine positive Abdichtung gegenüber dem Austritt von Luft aus
der Matratze. Eine wahlfreie Feder 311 kann zur Gewährleistung
einer positiven Abdichtung verwendet werden, selbst wenn kein nennenswerter
Druck in der Matratze 10 anliegt. Diese Dichtung kann durch Herunterdrücken eines
Schaftes 31 vorübergehend überwunden
werden, was zur Abwärtsbewegung
der Membran aus dem Ventilsitz 36 heraus führt und
den Austritt kontrollierter Luftmengen durch die Durchgänge 37 ermöglicht.
Somit ermöglicht
das Ventildesign, dass jeglicher beim Aufblasen auf einen gewünschten
optimalen Druck aufgetretene Luftüberdruck in der Matratze reduziert
wird, indem man einfach auf den Schaft 31 drückt. Die
durch das Ventil entlassene Luftmenge kann durch die Strecke reguliert
werden, um die der Ventilschaft 31 zu Beginn herabgedrückt wird
(wobei das Ventil durch den Luftdruck in der Matratze 10 in
eine geschlossene Stellung zurückgebracht
wird); ein Herabdrücken
beispielsweise um 1/8 Zoll bewirkt eine feine Druckminderung, und
ein Herabdrücken
um 1/2 Zoll bewirkt einen wesentlich stärkeren Druckabfall. Es sei
darauf hingewiesen, dass das hier beschriebene Ventil gewöhnlich über einen
Druckbereich von etwa 1/4 bis 1 lb Druck pro Quadratzoll (2 bis
7 kPa) arbeitet. In diesem Bereich lässt sich eine gute Steuerung
nebst einer effektiven Abdichtung gewöhnlich schwer erzielen. Der
Durchmesser des ersten Zylinders 32 ist so groß (gewöhnlich etwa
1,25 Zoll (3 cm) oder mehr), dass die Matratze mit einer beachtlichen
Luftströmung
bei relativ niedrigem Druck rasch aufgeblasen werden kann.
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Die
oben beschriebene Ventilanordnung, die einen ersten Zylinder 32,
eine Membran 34 und einen Schaft 31 aufweist,
ist konzentrisch innerhalb eines zweiten Zylinders 33 angebracht
und selbst derart aufgehängt,
dass sie die Öffnung
des zweiten Zylinders 33 abdeckt. Die Öffnung ist durch einen Rand 38 begrenzt,
gegen den eine Kappendichtung 39 passend liegt. Die Gelenkachse 35 ermöglicht,
dass die Ventilanordnung die Öffnung 33 freigibt,
die so groß ist,
dass die Matratze schnell und leicht entleert werden kann, indem
Luft durch die gewöhnlich
etwa 2 Zoll (5 cm) große
oder größere Öffnung des
Zylinders 33 ausgelassen wird. Die Öffnung des Zylinders 33 ist
bei Gebrauch der Matratze durch eine Zunge 36 abgedichtet,
die sich auf der gegenüberliegenden Seite
der Anordnung von dem Gelenk 35 befindet; sie bewirkt,
dass ein Rand 38 von der Kappendichtung 39 erfasst
wird. Die hier dargestellte Ausführungsform
veranschaulicht zwar die Anwendung eines Gelenks 35 und
einer Zunge 36, jedoch ist ersichtlich, dass die zuvor
beschriebene Ventilanordnung so gesichert werden kann, dass der
zweite Zylinder 33 durch andere Vorrichtungen des Standes
der Technik abgedeckt werden kann, wozu ein nach Eingriff durch Drehung
gesicherter Bajonettverschluss gehört. Alternativ kann man eine
Kombination aus einer Bajonett-Gelenk-Anordnung verwenden, die so
konfiguriert ist, dass nach Lösen
des Bajonettverschlusses durch eine Gegendrehung eine Drehachse
(ähnlich dem
Bauteil 35, jedoch auf einer kurzen bogenförmigen Bahn
getragen, die an den zweiten Zylinder derart angebracht ist, dass
sich der Bajonettverschluss drehen kann) ermöglicht, dass die Ventilanordnung die
durch den Rand 38 begrenzte Öffnung in ähnlicher Weise wie oben beschrieben
aufdeckt.
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Ein
ungehinderter Luftstrom in die (oder aus der) Luftmatratze, ist
diese in einem zusammengelegten oder nahezu zusammengelegten Zustand, wird
ermöglicht,
indem das Gehäuse
für den
zweiten Zylinder eine Anzahl von abstehenden Bauteilen 331 erhält, die
verhindern, dass die Innenseite der Matratze 10 die Öffnung des
zweiten Zylinders 33 zum Matratzeninnenraum hin ganz verschließt. Entsprechend
verhindert eine Reihe von Öffnungen 323 im inneren
Ende des ersten Zylinders 32, dass die Innenseite der Matratze 10 die Öffnung des
ersten Zylinders zum Matratzeninnenraum hin ganz verschließt.
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Die 5 bis 7 veranschaulichen
eine weitere Ausführungsform;
in diesem Falle wird eine Mehrzweck-Drucksteuerung bereitgestellt. 5 zeigt
eine Seitenansicht der Ausführungsform,
wobei die Matratze 10 weg gelassen ist. 6 zeigt
einen Vertikalschnitt durch die Ebene VI-VI von 5,
und 7 zeigt eine Draufsicht der Ausführungsform
von 5. Bei dieser Ausführungsform enthält ähnlich wie
bei der Ausführungsform
gemäß 1 der US-Patentanmeldung,
Serial-Nr. 07/557.943, eingereicht am 25. Juli 1990, ein Gehäuse 57 ein
netzgespeistes motorgetriebenes Gebläse, mit dem man Luft in die
Matratze 10 pumpt, und außerdem dient es als Dorn, um
den die entleerte Matratze gewickelt werden kann. Ein großlumiges
Ventil am Fuß der
Matratze (in diesen Figuren nicht dargestellt), kann eine schnelle
Entleerung der Matratze herbeiführen.
Die Energie wird über
einen Stecker 53, ein Leitungskabel 54 und einen
in der Anordnung 51 enthaltenen Schalter zugeführt. Der
Bereich 55 des Gehäuses 57 enthält einen
Motor und ein Gebläse,
die einen Luftdruck zum Aufblasen von Matratze 10 aufbauen.
Der Motor und das Gebläse
können,
wie oben anhand von 2 beschrieben, so ausgelegt
sein, dass sie einen maximalen Luftdruck schaffen, der den gewünschten
Höchstdruck
in der Matratze nicht übersteigt,
wobei eine Steuerschaltung des oben beschriebenen Typs verwendet
werden kann, mit der der Motor nach Erreichen eines gewünschten
Drucks abgeschaltet wird. Der Bereich 56 des Gehäuses enthält ein Rückschlagventil, ähnlich der
Ventilanordnung im Zusammenhang mit dem in 3 und 4 beschriebenen
ersten Zylinder 32. In der Oberseite der Schalteranordnung 51 ist
eine Schaltertaste 511 zum Einschalten des Gebläsemotors
eingelassen. Normalerweise ist die Schalteranordnung 51 unmontiert
und bewegt sich frei als Teil des Leitungskabels 54. Ist
die Einheit eingesteckt und der Schalter in der Anordnung 51 eingeschaltet,
wird somit die Matratze aufgeblasen und von dem Gehäuse 57 abgewickelt. Nach
Aufblasen der Matratze kann die Schalteranordnung 51 sodann
lösbar
in einer Aufnahme 58 am Gehäuse 57 eingerastet
werden.
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Die
Aufnahme 58 ist an einer elastischen Membran gebildet,
die an dieser Stelle die Außenseite
des Gehäuses 57 bildet,
und sie ist über
einem Schaft 61 (entsprechend dem Schaft 31 von 3) angeordnet,
der der Membran 62 (entsprechend der Membran 34 von 3)
zugehört.
Die Wände
des Zylinders 63 (entsprechend dem Zylinder 32 von 3)
sind an der Außenseite
der Luftmatratze 10 angebracht und begrenzen eine Öffnung 64,
durch die Luft von dem Gebläse
gepumpt wird, wenn der Gebläsemotor
mit Strom versorgt wird. Das Gehäuse 57 befindet
sich in lösbarem
Eingriff mit den Wänden des
Zylinders 63, was den Austausch der Luftmatratze 10 oder
der Motorgebläseeinheit
ermöglicht,
falls eines dieser Teile ausfällt.
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Es
ist ersichtlich, dass die Drucktaste 511 bewirkt, dass
der Gebläsemotor
läuft und
den Druck in der Matratze erhöht.
Entsprechend bewirkt die Bewegung der gesamten Anordnung 51 nach
unten die Übertragung
von Kraft über
den Stab 64 und die Wände 52 der
Anordnung 51 sowie die flexible Membran der Aufnahme 58 auf
den Schaft 61 des Ventils, so dass die Membran 62 Luft
aus der Matratze herauslässt.
Diese Ausführungsform
liefert daher eine bedienerfreundliche Mehrzweck-Drucksteuerung, die
in einer ersten Stellung bewirkt, dass der Luftdruck in der Matratze
ansteigt, und bei der in einer zweiten Stellung bewirkt, dass der
Luftdruck in der Matratze sinkt. Da das Gehäuse 57 und die zugehörigen Befestigungen
an einem Ende der Matratze 10 angeordnet sind, kann die
Steuerung in geeigneter Weise am Kopf der Matratze lokalisiert und
erreicht werden, womit sie für
einen auf der Matratze befindlichen Benutzer zugänglich ist. Die Mehrzweck-Drucksteuerung
ermöglicht
es folglich, dass der Benutzer den Matratzenluftdruck nach seiner persönlichen
Vorliebe einstellen kann, während
er sich auf der Matratze befindet und ohne dass er den Körperkontakt
mit der Matratze unterbricht. Da Druckeinstellungen während der
Nacht im Dunkeln erfolgen können,
wenn sich der im halbwachen teilbewussten Zustand befindet, kann
die Steuerung sichtlos, ohne übermäßige Bedienung
oder größere Änderungen
der Lage betätigt
werden. Man beachte, dass diese Ausführungsform sowohl große als auch feine
Einstellungen des Matratzenluftdrucks ermöglicht, wodurch eine Schlaffläche bereitgestellt
ist, die eine große
Vielfalt von Komfortvorgaben birgt. Zusätzlich kann in Verbindung mit
Ausführungsformen, wie
sie in Zusammenhang mit 1 der Anmeldung Serial-Nr. 07/557.943
vom 25. Juli 1990 beschrieben sind, bei denen die motorbetriebene
Gebläseanordnung
am Kopf der Matratze liegt, eine Bewegung der Anordnung 51 zur
teilweisen Entleerung der Matratze verwendet werden, damit sich
der Benutzer zurücklegen
kann, während
er die motorbetriebene Gebläseanordnung
zur Unterstützung
eines Kissens nutzt. Eine solche Position ist zum Lesen und dergleichen bequem.
Bei schwachem Aufblasen kann die Matratze dennoch den Körper vollständig abfedern,
während
außerdem
eine Differenz im Bereich von 6 bis 8 Zoll (15-20 cm) in der Höhe zwischen
den Füßen und dem
Körper
geschaffen wird.
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Die
anhand von 5 bis 7 beschriebene
Ausführungsform
nutzt zwar ein gemischtes mechanisches und elektrisches System,
jedoch wäre
es möglich,
eine Steuerung zu benutzen, die vollständig elektronisch betätigt wird,
beispielsweise durch Verwendung eines Hubmagneten, mit dem der Ventilschaft 61 derart
bewegt wird, dass die Membran 62 geöffnet wird, und eines 3-Stellungs-Schalters,
der in einer ersten Stellung den Gebläsemotor mit Strom versorgt,
in einer zweiten Stellung den Hubmagneten mit Strom versorgt und
der in einer dritten Stellung keine der beiden Vorrichtungen mit
Strom versorgt. Darüber
hinaus kann eine Steuerung bereitgestellt werden, die gemäß der Benutzauswahl
eine bestimmte Steigerung des Aufblasens oder Entleerens bewirkt.
Die Steigerung kann beispielsweise durch eine Zeitsteuereinrichtung
oder durch eine Druckmessvorrichtung bestimmt werden.
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Das
pneumatische Tragesystem, wie es zuvor beschrieben worden ist, bringt
raum- und zeitsparende Vorteile gegenüber tragbaren oder vorübergehenden
Bettanordnungen des Standes der Technik mit sich. In seinem vollständig ausgebreiteten "Gebrauchs"-Zustand nimmt das
pneumatische Tragesystem hier denselben Raumanteil ein wie eine
herkömmliche
Matratze. Das Tragesystem spart im zusammengelegten "Aufbewahrungs"-Zustand fast 90%
dieses Raumes für
den Benutzer ein. Damit der Benutzer die Vorteile vollständig verwirklichen
kann, muss das Tragesystem den Übergang
zu und von der Lagerung mit maximaler Effizienz und Leichtigkeit
erreichen. Mit dem erfindungsgemäßen Tragesystems braucht
man zum Auf- und Abbau lediglich 15 bis 30 Sekunden.
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Der
Vorteil des Tragesystems wird durch ein Spezial-Bettzeugsystem voll
genutzt. Werden herkömmliche
Bettdecken und Bettlaken in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Ausführungsform
verwendet, können
diese fehlausgerichtet werden, wenn sie zur bzw. aus der Aufbewahrung
bewegt werden, so dass das Tragesystem bei jedem Gebrauch mit Bettzeug
bezogen werden muss. Da die Bewegung zur und aus der Aufbewahrung
häufig
täglich
erfolgen kann, gehen viel Zeit und Aufwand durch das nötige neuerliche
Herrichten verloren. Das an Ort und Stelle befindliche Bettzeugsystem
gemäß 8 bis 14 vermeidet
das Problem der Bettzeug-Fehlausrichtung.
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Das
an Ort und Stelle befindliche Bettzeugsystem enthält einen
Spezialmatratzenüberzug,
der die Verwendung eines herkömmlichen
unteren Spannbettlakens und einer herkömmlichen oberen Bettdecke ermöglicht,
die ihre funktionalen Beziehungen nicht nur während des Gebrauchs, sondern auch
während
und nach dem Zusammenlegen des Tragesystems zur Aufbewahrung beibehalten,
so dass man das Bett bei jedem Gebrauch nicht neu herrichten muss.
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Die
Außenseite
des Matratzenüberzugs 81, wie
er in einer Draufsicht in 8 veranschaulicht
ist, wird ganz ähnlich
wie ein Spannbettlaken um alle vier Seiten der Matratze gewickelt.
Die Überzugsanordnung
enthält
ein Polstermaterial 82, das an der Unterseite der Deckenoberseite
angenäht
ist. Dieses Material kann Schaumgummi, eine Synthetikfaser, eine Kombination
daraus oder ein anderes geeignetes Material sein.
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9 veranschaulicht
eine Unteransicht der Decke 81, die zwei Kreuzverbinder 93 und 94 enthält, welche
an den unteren Kanten der Decke an den Stellen 941 und 942 für den Verbinder 94 und
an den Stellen 931 und 932 für den Verbinder 93 angenäht sind.
Die Kreuzverbinder 93 und 94 spannen den Matratzenboden
von Seite zu Seite und sichern die Position des Matratzenüberzugs
für eine
mehrfache Wiederverwendung (wiederholte Zyklen des Aufblasens und
Entleerens). Auf beiden Seiten der Decke sind beim Fußende Laken-Rückhalteringe 91 und 92 mittels
elastischer Riemen an dem Überzug
angebracht. Diese Rückhalteringe,
die im Einzelnen anhand der 11 bis 14 erläutert werden,
sichern die Position einer herkömmlichen
Oberdecke für
eine mehrfache Wiederverwendung, während sie zugleich die für ein bequemes
Schlafen notwendige Flexibilität und
Bewegung ermöglichen.
Ein Regulierungsriemen 91 läuft um den Innenrand 99 der
Decke 81 und wird wie im Stand der Technik gezogen und
befestigt, so dass gewährleistet
ist, dass die Decke 81 die Matratze fest umspannt. Ein
Paar Rollriemen 95 ist an einem Ende des Verbinders 93 angebracht.
Wenn die Matratze und der Matratzenüberzug als zusammengesetzte
Einheit aufgerollt werden (möglicherweise unter
Verwendung des Gehäuses
eines motorbetriebenen Gebläses,
wie eines Dorns in der in 5 beschriebenen
Weise, und möglicherweise
mit oberen und unteren Betttüchern,
wie nachstehend beschrieben ist) kann das andere Ende jedes Rollriemens 95 durch
den offenen Bereich 117 nahe des Ohres 111 (siehe 11)
eines entsprechenden Rückhalteringes 91 oder 92 hindurchgeführt und
danach an sich selbst über
ein Klettband oder ein ähnliches
Klett-Befestigungsmaterial befestigt sein. Auf diese Weise kann
die aufgerollte Anordnung in einem kompakten Zustand gehalten und
mühelos
gemäß der oben
beschriebenen Vorgehensweise wiederverwendet werden. 10 zeigt
in einer perspektivischen Draufsicht die anhand von 9 beschriebenen
allgemeinen Merkmale.
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Der
anfängliche
Aufbau des Tragesystems gemäß 8 bis 10 umfasst
folgende Schritte:
- 1. Einbringen der entleerten
Matratze in den Matratzenüberzug 81.
- 2. Aufblasen der Matratze während
einer Überprüfung der
Matratze und Überzug
bzw. Decke auf richtige Ausrichtung.
- 3. Anbringen des unteren Bettlakens (eines Standard-Spannbettlakens).
- 4. Anbringen des oberen Bettlakens durch Auflegen auf dem aufgeblasenen
Bett und dann Ziehen der beiden Ecken des Lakens durch das Bettlaken an
dessen fußendseitigen
Rückhalteringen 91 und 92,
so dass das Bettlaken eine zweckmäßigerweise genau passt und
mit dem Fußende
der Matratze übereinstimmt.
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Nach
dem Ausführen
dieser Schritte werden die Matratze, der Matratzenüberzug,
das untere Bettlaken und das obere Bettlaken zu einer semipermanenten
Anordnung, deren Position für
eine mehrfache Wiederverwendung festgelegt ist.
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Die
Rückhalteringe 91 und 92 sind
detailliert in 11 bis 14 wiedergegeben.
Der Rückhaltering
ist eine Feder-Befestigungsvorrichtung, und er kann aus einer Anzahl
von federnden Materialien, einschließlich verschiedener Kunststoffe,
wie Polyethylen, hergestellt sein. 11 und 12 liefern Seiten-
bzw. Draufsichten des Rückhalteringes,
der einen Schlitz 115 für
die Befestigung an dem Riemen sowie Ohren 111 und 112 aufweist.
Werden die Ohren 111 und 112 zusammengedrückt, wird
die Außenwand 116 verformt,
wie in 13 (die ebenfalls eine Draufsicht
zeigt) veranschaulicht ist, und Klauen 114 und 113 werden
geöffnet,
wie in 14 (die eine Seitenansicht zeigt)
veranschaulicht ist. 12 veranschaulicht den Bereich 121,
in welchem die Zähne der
Klauen und 114 miteinander in Eingriff sind, wenn die Ohren
nicht zusammengedrückt
sind. Bei dieser Ausführungsform
sind die Außenwand,
die Klauen und die Ohren alle als Teil einer einstückigen Anordnung
gebildet.
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Das
Zusammendrücken
der Ohren 111 und 112 ermöglicht das Einbringen der Ecke
des Bettlakens durch die Klauen 114 und 113 des
Ringes. Dann kann die Ecke des oberen Bettlakens mühelos durch den
Ring gezogen werden, damit das Bettlaken korrekt am Bett befestigt
ist. Sobald sich das Laken in Position befindet (und die Ohren nicht
mehr zusammengedrückt
werden), übt
die Federwirkung des Ringes einen Druck auf die Klauen und damit
auf den eingeführten
Bettlakenteil aus, hält
den eingeführten Teil
des Bettlakens an Ort und Stelle und sichert die Position des Lakens
auf dem Bett. Zur Bettlaken-Entfernung drückt man lediglich die Ohren 111 und 112 des
Ringes zusammen, und das Bettlaken wird automatisch freigegeben.
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Der
Rückhaltering
sorgt für
einen bequemen und leichten Gebrauch konventioneller Bettlaken zur anfänglichen
Herrichtung des Bettes, für
den Wechsel von Bettlaken und für
die Bereitstellung einer festliegenden Bettzeuganordnung, so dass
man das Bett nicht bei jedem Gebrauch neu machen muss.
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Die
vorstehende Ausführungsform
ist zwar als Matratzenüberzug
beschrieben worden, jedoch können
die Eigenschaften der vorstehenden Decke direkt in die Oberseite
der Matratze aufgenommen werden. Das Polstermaterial 82 kann
dann an der Oberseite der Matratze angebracht werden, was zu einer
geeigneten Überzugsschicht
führt.
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In 15 ist
eine Schnittansicht einer Doppelventilanordnung dargestellt, die
eine Alternative zu der in 2 dargestellten
Ausführungsform
darstellt und die ein aufblasbares System gemäß der vorliegend beanspruchten
Erfindung bereitstellt, wenn sie in einen aufblasbaren Körper, wie
die in 1 dargestellte Matratze (10) aufgenommen
wird. 16 zeigt dieselbe Anordnung
in einer Schnittansicht, wobei sich die Abdeckanordnung 153 in
einer geschlossenen Position befindet. 17 zeigt
eine Draufsicht der Ausführungsform
gemäß 15 und 16,
wobei die Abdeckanordnung sich ebenfalls in einer geschlossenen
Stellung befindet. In 18 ist eine Draufsicht derselben
Ausführungsform
gezeigt, in der sich die Abdeckanordnung in einer offenen Stellung
befindet. 19 zeigt eine Schnittansicht
derselben Ausführungsform,
bei der der Luftweg dadurch während
des Aufblasens veranschaulicht ist.
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In 15 hat
die Wand 151 eines aufblasbaren Körpers eine Öffnung 1511, durch
die Luft zwischen der Außenseite
und der Innenseite des aufblasbaren Körpers übertragen wird.
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Ein
Flansch 152 ist an der Wand des aufblasbaren Körpers an
einer Stelle nahe Anschluss 1511 angebracht. Der Flansch 152 weist
einen Hals 1521 auf, durch den die gesamte Luft während der Übertragung
zwischen der Innenseite und der Außenseite des aufblasbaren Körpers hindurchgelangt.
Der Hals 1521 ist durch einen kreisförmigen Rand 1522 des Flansches
begrenzt. Mit Hilfe der Abdeckanordnung 153 wird der Hals 1521 lösbar abgedeckt.
Ein ringförmiges
Grundteil 1531 ist um die Außenseite des Randes 1522 angeordnet.
Vorzugsweise ist das Grundteil von dem Rand abnehmbar, und es wird
durch den oberen Teil 1523 des Randes festgehalten. Alternativ können der
Rand 1522 und das Grundteil 1531 einstückig gebildet
sein. Eine Kappe 1533 ist am Grundteil 1531 mittels
einer Gelenkanordnung 1532 aufgehängt. Die Kappe ist in einer
geschlossenen Stellung durch eine Verriegelungsanordnung verriegelt,
die einen Verriegelungsvorsprung 1535 an der Kappe und eine
Verriegelungsaufnahme 1536 am Grundteil aufweist. Bei geschlossener
Kappe 1533 wird die Dichtung 1534 gegen die Oberseite 1523 des
Randes 1522 gedrückt.
In der geschlossenen Stellung der Kappe wird die Dichtung 1534 dem
Druck ausgesetzt, und die Dichtung selbst ist aus einem elastischen
Material hergestellt, welches zur Oberseite des Randes im Profil
einen konvexen bogenförmigen Abschnitt
aufweist. Die konvexe Form der Dichtung 1534 kann, wie
hier dargestellt, durch Verwendung einer flexiblen Materialschicht
erzielt werden, die in einer umgekehrten U-Konfiguration festgehalten wird,
oder durch Verwendung einer geeigneten O-förmigen
Dichtung.
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Der
Flansch 152 wird zweckmäßigerweise aus
elastischem Material hergestellt. Unter derartigen Umständen kann
der Rand 1522 verformt werden, was die effiziente Abdichtung
mit der Abdeckanordnung 153 stören kann. Die Verformung kann
vermindert werden, indem man den Rand 1522 und das Grundteil 1531 in
einem Stück
herausarbeitet. Alternativ wird geeigneterweise eine Lippe 1537 bereit
gestellt, die derart außen
um die Kappe herum angeordnet ist, dass die Lippe 1537 in
das Innere des Randes 1522 passt, wenn die Kappe geschlossen
ist. Auf diese Weise wird der elastische Rand 1522 zwischen der
Lippe 1537 und dem Grundteil 1531 zusammengedrückt, wodurch
die Gefahr einer Verformung des Randes vermindert wird.
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In
der Abdeckanordnung 153 befindet sich die Ventilanordnung 154.
Die Ventilanordnung enthält
eine Membran 1544 und den Ventilschaft 1547, der
sich in der Anordnung 154 axial bewegt. Der Ventilschaft 1547 und
die Membran 1544 werden von einem Ventilschaftträger 1549 gehalten,
der an der Kappe 1533 befestigt ist. Die Kappe enthält außerdem die
Struktur, welche den Aufblaseingang 1542 und den Ventilsitz 1543 der
Ventilanordnung 154 begrenzt.
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Eine
kreisförmige
Kupplung 1541 enthält
ein offenes Ende, welches den Aufblaseingang 1542 ausmacht.
Sie weist außerdem
ein nach außen
erweitertes Ende auf, welches den Ventilsitz 1543 in Form
einer kreisförmigen
Lippe bereitstellt. Neben der Membran ist eine Membran-Versteifungseinrichtung 1545 angeordnet,
mit der die Membran außer
im äußeren ringförmigen Bereich
versteift wird, der mit dem Ventilsitz 1543 zusammenkommt.
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Es
ist ersichtlich, dass die Membran direkt vom Einblaseingang 1542 für eine Person
zugänglich ist
und sie axial in eine offene Stellung gedrückt werden kann. Ein derartiges
Verfahren ist in 16 veranschaulicht. Diese Bewegung
wird erleichtert, wenn die Membran eine Drucktaste 1546 aufweist.
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Die
Membran wird mit einer Feder 1548, die hier innerhalb des
Ventils 1547 dargestellt ist und die gegen einen Teil des
Ventilschaftträgers 1549 drückt, in
eine geschlossene Stellung gepresst. Der 18 zufolge
enthält
der Ventilschaftträger 1549 hier
vier Trageteile, die um die Anordnung herum beabstandet sind, sie
lässt aber
Luft durch den Hals leicht durch.
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Der 17 zufolge
kann der Aufblaseingang 1542 mit einem Bajonettverschluss
oder einer anderen Vorrichtung zum Befestigen einer Aufblasvorrichtung
versehen sein.
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Die 16 und 19 veranschaulichen eine
relative Luftströmung
beim Entleeren (16) und Aufblasen (19),
was durch Pfeile 161 bzw. 191 dargestellt ist.
Es ist auch ersichtlicht, dass beim Aufblasens die Versteifungsvorrichtung 1545 derart konfiguriert
ist, dass sich die Membran 1544 zum Innenraum des aufblasbaren
Körpers
hin und von dem Ventilsitz 1543 weg biegen kann. Diese
Anordnung erleichtert die starke Luftströmung bei niedrigem Druck in
den aufblasbaren Körper,
während
der Membran Verformungsbeständigkeit
verliehen wird, befindet sich diese wie in 15 gezeigt
in einer geschlossenen Stellung.