DE19634430A1 - Sitz-, Lehnen- oder Liegenpolsterung - Google Patents

Description

Das schweißtreibende Sitzen auf atmungsaktiven und in der Regel stark wärmedämmenden Stühlen, Schreibtischsesseln und Autositzen ist ein Ärgernis. Längere Zeit bettlägerige Pa­ tienten bzw. ältere Mitmenschen leiden häufig unter einer zu geringen Durchlüftung der Liegefläche und liegen sich viel­ fach wund.

Es sind Sitzpolsterungen vorgeschlagen worden (WO 95/14 409, WO 96/05475), die mittels eines Gebläses kli­ matisierte Luft unter Überdruck durch Kanäle und durch Poren der Polsterung zu Gesäß- und Rückenpartie der sitzenden Per­ son ausbläst.

Ein grundsätzliches Problem der Sitz- und Liegeflächendurch­ lüftung besteht darin, daß übliche Sitzpolsterungen unter dem Gewicht des Sitzenden bzw. des Liegenden zusammenge­ drückt werden, wodurch zwar die Wärmedämmung reduziert, je­ doch die Durchlüftung in der Regel stark beeinträchtigt wird. Eine starke Wärmedämmung oder gar eine aktive Kühlung bei geringer Durchlüftung diffusionsdurchlässiger Sitzflä­ chenbeläge kann zur Kondensation im kälteren Bereich der Polsterung führen, vielfach verbunden mit einer aus hygieni­ scher Sicht bedenklichen Verpilzung dieser Bereiche, die keineswegs hermetisch abgeschlossen sind.

Die Problematik bei Sitzflächen unterscheidet sich dadurch von jener bei Liegeflächen, daß die Zuordnung von sitzenden Personen und Sitzmöbel, jedenfalls z. B. bei Schreibtisch­ sesseln oder PKW-Sitzen, geometrisch relativ präzise ist, während eine auf einer Matratze liegende Person die unter­ schiedlichsten Lagen einnehmen kann. Während demnach bei Matratzen eine Ausführung vorteilhaft ist, die aus einer Vielzahl flächig angeordneter auf Belastung durch Öffnen reagierender ventilartiger Elemente aufgebaut ist, können bei Schreibtischsesseln und PKW-Sitzen einfache Ausführungs­ formen vollauf ausreichend sein. Allerdings sollte die abge­ saugte oder durchgeblasene Drainageluft nicht nutzlos im Bypass an der sitzenden Person vorbei, sondern durch jene Bereiche geleitet werden, die einer intensiven Wärme- und Feuchtigkeitsabfuhr bedürfen. Hier stellt sich die Frage, wie die Drainageluftverteilung auf einfache Weise an unter­ schiedlich breit gebaute Personen angepaßt werden kann.

Bei der bekannten Polsterung nach der WO 96/05475 ist wegen einer ungenügenden Zuordnung der die Drainageluft zu- und abführenden Kanäle und der sitzenden bzw. sich anlehnenden Person mit einer geringen Wirkung bzw. mit einem großen Energieaufwand zu rechnen. Insbesondere ist in den Randzonen einer sitzenden Person durch die intensive Bypass-Strömung mit einer unangenehmen Unterkühlung zu rechnen. Wenn man verschwitzt in ein Fahrzeug einsteigt, sollte jedoch der Ausdünstungen wegen eher abgesaugt werden, zumal dies die Verdunstung von Körperschweiß unterstützt. Darüber hinaus bewirkt Ausblasen aus kanalartigen Systemen eine unangenehme Turbulenz im Fahrgastraum, während Absaugen im Fahrgastraum fast unbemerkt bleibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum wirksamen und angenehmen Durchlüften von Sitz-, Lehnen- oder Liegeflächen zu schaffen, die eine zugfreie Durchlüftung möglichst nur in den durch den Körper berührten Bereichen der Sitz- oder Liegeflächen bei geringen Herstell- und Betriebskosten gewährleisten. Die Vorrichtung soll dabei auch für die Nachrüstung von vorhandenen Sitz- und Liegemöbeln geeignet sein.

Diese Aufgabe ist durch eine Sitz-, Lehnen- oder Liegenpol­ sterung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausge­ staltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angege­ ben.

Eine nachrüstbare Sitzpolsterung gemäß der Erfindung kann aus einer gasdurchlässigen, dünnen Deckschicht mit hoher Wärmedurchgangszahl als Kontaktfläche mit der sitzenden Per­ son und einer darunter liegenden ausreichend dicken Draina­ geschicht mit geringem Strömungswiderstand bestehen, z. B. in Gestalt eines offenporigen Schaumes bzw. einer Grobfaser­ schicht. Diese Drainageschicht kann auf der dem Sitzenden abgewandten Seite mit einer weitgehend diffusionsdichten Folie abgeschlossen sein.

In einem nur bei relativ niedrigen Raumtemperaturen ausrei­ chenden Maße werden vom Körper abgegebene Wärme und Wasser­ dampf über die Drainageschicht bereits durch den Auftrieb infolge einer Dichtedifferenz der feuchtwarmen (leichteren) und der kälteren Raumluft abtransportiert. Bei höheren Luft­ temperaturen reicht das vielfach nicht aus, so daß die ener­ gieaufwendige Raumklimaanlage in Betrieb genommen werden muß, obwohl eine intelligente, energiesparende Sitzklimati­ sierung ausreichend wäre. Zur Unterstützung der Wärme und Feuchte ab führenden Durchströmung kann die Drainageschicht an ein drückend oder saugend betriebenes, geräuscharmes Ge­ bläse angeschlossen sein, dessen Drehzahl bzw. durchgesetz­ ter Volumenstrom manuell einstellbar oder über einen Tempe­ raturfühler und/oder Feuchtefühler und ein Sollwertglied automatisch regelbar sein kann.

Erfindungsgemäß wird der Drainagevolumenstrom durch die Flä­ chenpressung seitens der sitzenden Person erhöht. Dies kann nach der Erfindung mit parallelgeschalteten Ventilsystemen geschehen, die erst unter Druckbelastung bzw. Pressung den Durchtrittsquerschnitt freigeben. Dabei wird die Drainage­ luft nicht an der belasteten Fläche vorbei, sondern tatsäch­ lich dort durchgesetzt, wo die Durchlüftung wirksam sein soll.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die An­ passung des Drainageluftdurchsatzes an die körperlichen Ge­ gebenheiten (Abmessungen, Gewicht) der sitzenden Person mit Hilfe eines Drehschiebers bewirkt werden, der in die zylin­ drische Drainageluft-Sammelkammer eingebaut ist.

Bei Kraftfahrzeugssitzen bietet es sich an, die erfindungs­ gemäß gestalteten Sitz- und Lehnenpolsterungen eintrittssei­ tig an die Innenraumbelüftung und, sofern vorhanden, an eine Klimaanlage anzuschließen.

Bei Schreibtischsesseln, die über einen wenn auch kleinen Fahrbereich verfügen müssen, kann die Sitzklimatisierung über einen Schlauch an ein z. B. an der Raumdecke montiertes Absaugegebläse angeschlossen werden. Gemessen am verbesser­ ten Sitzkomfort sind die Einschränkungen im Bewegungsspiel­ raum zu verschmerzen.

Die Ventilmittel können eine Vielzahl von Ventilen, z. B. Tellerventilen aufweisen. Diese Ventile werden durch das Gewicht der sitzenden oder liegenden Person gegen ein rück­ stellend wirkendes Federelement geöffnet, so daß die Draina­ geluft bei Druckbetrieb des klimatisierten Sitzes bzw. der Liegefläche kleinräumig durch die atmungsaktive Deckschicht gepreßt und bei Saugbetrieb entsprechend abgezogen wird. Auf der der sitzenden oder liegenden Person abgewandten Seite der Ventil-Dichtflächen ist ein Kanalsystem angeordnet, über welches die Drainageluft zu- bzw. abgeführt werden kann. Solche schachbrettartig konfigurierten Ventilsysteme stellen eine besonders energiesparende Lösung dar, da der Quer­ schnitt der Drainagekanäle ausschließlich im Bereich der durch eine sitzende oder liegenden Person belasteten Fläche für die Drainageluft freigegeben wird, während bei einem System mit parallel geschalteten Kanälen durch die Betäti­ gung eines Ventils in der Sitz- oder Liegefläche einer der Kanäle über die gesamte Kanallänge, also z. B. auch über die atmungsaktive Deckschicht der Rückenlehne die Drainageluft gefördert wird, ohne daß sich die sitzende Person anlehnen müßte.

Bei einfachen Ausführungsformen der Erfindung gemäß den An­ sprüchen 8 und 9 sind Schaumstoffelemente großflächig zu einem multigonalen Mosaik, bevorzugt mit einem hexagonalen Raster, zusammengestellt. Diese Schaumstoffelemente können ein luftundurchlässiges Mittelteil aufweisen, welche bei Druckausübung auf die Deckflächen des Elementes dieses quer kontrahiert.

Während solche Elemente über die luftundurchlässigen Mittel­ abschnitte im unbelasteten Fall die Drainageluft weitgehend blockieren, öffnet sich bei Belastung ein Ringschlitz, so daß die Drainageluftkanäle über die offenporigen Abschnitte der Schaumstoffelemente sowie über besagten Ringschlitz mit der Drainageschicht der Unterpolsterung bzw. den Hohlräumen der Sitzschale und über diese mit dem Druck- bzw. Saugbe­ triebssammler fluidisch verbunden werden.

Bei der Ausgestaltung gemäß Anspruch 8 wird der Öffnungsvor­ gang dadurch bewirkt, daß ein etwas härterer, offenporiger Stempel über eine luftundurchlässige Zwischenschicht relativ geringer Querdehnbarkeit in ein weiches Stempelkissen ge­ preßt wird, das mit der Zwischenschicht verklebt sein kann. Der Mittelbereich beult daraufhin in die weiche Unter­ polsterung hinein aus und zieht wegen der geringen Querdehn­ barkeit der Zwischenschicht die Berandung des mit ihr ver­ klebten Schaumstoffelements zur Achse hin, so daß sich ein ringförmiger Hohlraum bildet. Dieser Hohlraum stellt die fluidische Verbindung für die Drainageluft über die offen­ porigen Bereiche der Polsterung am luftundurchlässigen Mit­ telabschnitt vorbei zu den Drainageluftkanälen in der Unter­ polsterung bzw. in der Sitzschale dar.

Bei der Abwandlung nach Anspruch 9 wird die Querkontraktion der wieder bevorzugt hexagonal ausgeführten einzelnen Tel­ lerventilelemente aus elastischem Schaumstoff durch eine Beulfläche bewirkt, die den querkompressionsweichen Kern ringförmig umschließt. Durch eine an die Form einer Sanduhr erinnernde Gestaltung der Beulfläche beult diese bei Bela­ stung in Richtung der Achse des Schaumstoffelements aus. Dadurch bildet sich ein ringförmiger Hohlraum um das betref­ fende Element, der, an dem luftundurchlässigen Mittelbereich vorbei eine fluidische Verbindung zwischen der offenporigen Ober- und Unterpolsterung sowie mit dem Zu- und Abluft-Drai­ nagesystem, z. B. zu einem Gebläse bzw. zum Luftdruckstutzen einer Klimaanlage herstellt.

Die Erfindung ist im folgenden an schematischen Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch einen Schreibtischsessel, der eine erfindungs­ gemäß ausgebildete Polsterung aufweist;

Fig. 2a) einen Teilschnitt durch die Polsterung nach Fig. 1 in größerem Maßstab;

Fig. 2b) und 2c) Schnittdarstellungen nach den Linien IIb) und IIc) in Fig. 2a) mit zwei unter­ schiedlichen Ventilstellungen eines Drai­ nagekanals in der Polsterung;

Fig. 3a) eine Teilschnittdarstellung nach der Li­ nie IIIa) in Fig. 3b), wobei das Nacken­ polster einen Sammler enthält;

Fig. 3b) einen Teilschnitt durch das Nackenpolster des Sessels wie in Fig. 1;

Fig. 4 einen Teilschnitt einer Polsterung gemäß der Erfindung enthaltend Ventilmittel, wobei die rechte Hälfte des dargestellten Teilschnittes durch das Gewicht einer Person belastet ist;

Fig. 5 einen Teilschnitt durch eine abgewandelte Polsterung gemäß der Erfindung, wobei ebenso wie in Fig. 4 der rechts darge­ stellte Teil der Polsterung durch das Gewicht einer Person belastet ist;

Fig. 6 eine weitere Abwandlung der Polsterung gemäß der Erfindung, wobei wiederum der rechts dargestellte Teilausschnitt des Polsters durch das Gewicht einer Person belastet ist;

Fig. 7a) im Querschnitt und

Fig. 7b) in einer schematischen Draufsicht eine weitere Abwandlung einer Sitz-/Lehnenpol­ sterung gemäß der Erfindung;

Fig. 8 einen Teilschnitt durch eine gemäß der Erfindung gestaltete Taschenfederkernma­ tratze;

Fig. 9 und 10 zwei Beispiele einer weiter abgewandelten Polsterung gemäß der Erfindung, die beide für eine einfache Herstellung und Montage gestaltet sind, wobei in diesem Fall rechts ein unbelasteter Teil und links ein belasteter Teil der Polsterung ge­ zeigt sind;

Fig. 11 einen Längsschnitt durch eine erfindungs­ gemäß gestaltete Matratzenpolsterung;

Fig. 12 die Draufsicht auf eine gemäß der Erfin­ dung gestaltete Luftmatratze und

Fig. 13 in vergrößertem Maßstab einen Teilschnitt einer aufgepumpten Luftmatratze gemäß Fig. 12.

Fig. 1 zeigt einen Schreibtischsessel, der gemäß der Erfin­ dung mit einer Durchlüftungsanlage ausgestattet ist. Die Kontaktflächen 3 und 4 zur sitzenden Person sind mit einer atmungsaktiven Stoffschicht 1 bezogen, der einen ausreichend hohen Strömungswiderstand gegen das Durchsaugen von Luft aufweist. Unter dieser Stoffschicht 1 ist ein Oberpolster 2 aus offenporigem Material eingebaut, welches eine höhere Steifigkeit aufweist, so daß es unter dem Gewicht der sit­ zenden Person nicht zu stark komprimiert wird. Der Strö­ mungswiderstand dieses Oberpolsters, das z. B. mit Längsrip­ pen in Richtung der Wirbelsäule der sitzenden Person ausge­ führt ist, wird erfindungsgemäß durch das Gewicht der sit­ zenden Person erniedrigt. Eine Drainageschicht 15 ist gemäß Fig. 1 an einen im Nackenpolster 6 untergebrachten Sammler 5 angeschlossen. Von hier aus führt eine Drainageluftleitung 7 zur Saugseite des Gebläses S, dessen Motor an einen Akkumu­ lator 9 angeschlossen ist, der über einen elektrischen An­ schluß 10 nachgeladen werden kann. Gebläse 8 mit Motor und Akkumulator sind hier in einem schallgedämmten Raum im Fluß des Sessels untergebracht.

Wenn ein Sitzmöbel mit einer derartigen Klimatisierungsanla­ ge nachgerüstet werden soll, könnte die Drainageluftleitung 7 außerhalb von Rückenlehne und Sitz zum Gebläse geführt wer­ den. Dann bietet sich eine hier nicht dargestellte Anordnung von Gebläse und Akkumulator in Flachbauweise an, die an der Rückenlehne angebracht werden kann.

Fig. 2 zeigt ein bei aufblasbaren Schwimmflügeln übliches Ventil 18 mit Ventilklappen 19, welches in jeden der paral­ lel geführten Drainagekanäle 15 der Sitzfläche 2 (Fig. 1) eingebaut und bei unbelastetem Sitz geschlossen ist (Fig. 2c)). Unter der Druckbelastung durch eine sitzende Person öffnet sich das Ventil 18 selbsttätig umso weiter (Fig. 2b)), je höher die lokale Druckbelastung ist. Dies ist er­ findungsgemäß gewollt, weil die Abfuhr von Wärme und Wasser­ dampf an Stellen hoher Druckbelastung am intensivsten sein sollte.

Fig. 3 zeigt einen in das Nackenpolster 6 des Sessels nach Fig. 1 eingebauten Drainageluftsammler 5 mit einem innenlie­ genden Drehschieber 13, dessen Durchtrittsfenster 17 mit einer Kontur 14 so ausgeführt ist, daß durch entsprechende Winkeleinstellung des Drehschiebers 13 eine an Körpergewicht und Masse angepaßte Drainageluftverteilung auf die parallel­ geschalteten Kanäle 15 erreicht wird.

Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Polsterung mit Kontaktfläche 3 oder 4 zur sitzenden bzw. sich anlehnenden Person, die mit einer atmungsaktiven Stoff­ schicht 1 bezogen und mit einem offenporigen Material 2 ge­ polstert ist. Unter der Polsterung 2 ist eine Vielzahl von Tellerventilen 20 angeordnet, die sich bei Belastung durch eine sitzende bzw. sich anlehnende Person entsprechend dem Anpreßdruckprofil gegen Rückstellfedern, z. B. in Gestalt von Spiralfedern 21, öffnen und somit einen Strömungsquer­ schnitt 22 für die Drainageluft freigeben, die über Draina­ gekanäle 41 in dem hohlen Unterboden zu- bzw. abgeleitet wird. Die Ventilsitze können durch kreisförmige Löcher 23 in einem Zwischenboden 24 gebildet sein, der über Distanz­ elemente 40 gegen die Sitzschale bzw. einen Boden 42 abge­ stützt ist.

Fig. 5 zeigt einen Ausschnitt aus einer Kontaktfläche 3 oder 4 zur sitzenden bzw. sich anlehnenden oder auch liegenden Person, bei der die Ventile durch entsprechend strukturierte Schaumstoffelemente verwirklicht werden. Dabei sind links ein unbelasteter und rechts ein belasteter Ausschnitt darge­ stellt.

Die Schaumstoffelemente 36, die bevorzugt hexagonal ausge­ führt und mit der üblichen Oberpolsterung 37 offenporig ver­ klebt sind und somit zu einem regelmäßigen Raster zusammen­ gesetzt werden können, sind folgendermaßen aufgebaut. Ein etwas härterer kegelförmiger und offenporiger Schaumstoff­ stempel 25, der von einem weichen offenporigen Schaumstoff­ ring 35 umschlossen ist, wird durch den von der sitzenden Person ausgeübten Druck gegen eine weitgehend luftundurch­ lässige, biegeweiche, jedoch längs dehnungsharte Schicht 26 in einen Hohlraum bzw. mit Weichschaum 27 gefülltes offenpo­ riges Stempelkissen 28 gepreßt und zieht dadurch die Beran­ dung 29 des Elements zur Achse 30 hin. Somit entsteht um jedes der belasteten Elemente ein ringförmiger Hohlraum 31. Durch diesen Hohlraum 31 werden die offenporigen Stempel 25 und Stempelkissenbereiche 27, 28 fluidisch miteinander sowie mit den die Drainageluft 32 abführenden Drainagekanälen 41 in der Sitzschale bzw. der Unterpolsterung 33, 34 verbunden.

Fig. 6 zeigt eine andere Variante. Hier wird die Querkon­ traktion des hexagonalen Elements 36 nicht durch ein Stem­ pelkissen bewirkt, sondern durch eine Beulfläche 38, die den offenporigen, querkompressionsweichen Kern 39 der Elemente umschließt. Die Steifigkeitsstruktur der zylindrischen Beul­ fläche 38 ist so ausgeführt, daß sie unter Druck auf die Oberfläche der Elemente jedenfalls zur Achse 30 des hexago­ nalen Elements hin einbeult, so daß ein ringförmiger Hohl­ raum 31 entsteht, über welchen die offenporigen Bereiche an der dichtenden Zwischenschicht 26 vorbei mit der die Draina­ geluft abführenden grobporösen Unterpolsterung 33, 34 flui­ disch verbunden werden.

Die Ausführungen nach Fig. 5 und Fig. 6 können mit geringem Aufwand folgendermaßen hergestellt werden:
Zunächst wird das Oberpolster 2 der Tellerventilschicht her­ gestellt. Dazu wird offenporiger Schaum geringer Querkon­ traktionssteifigkeit in eine den Kernen entsprechende Form gespritzt. Anschließend wird die ringförmige Zwischenschicht 26 aus etwas härterem offenporigen Schaum in die Zwischen­ räume gespritzt. Die Unterseite dieses Oberteils wird mit einer luftundurchlässigen, querkompressionsweichen Schicht kaschiert. Anschließend wird mit einem bienenwabenähnlichen Hexagonalstanzwerkzeug die Zwischenschicht 26 längs der Mit­ telfläche aufgeschnitten. Dieses Oberteil wird dann auf ein entsprechend gefertigtes deckungsgleiches Unterteil aufge­ klebt, wobei Kleber nur im Mittelbereich der Kerne aufge­ bracht wird.

Bei einer abgewandelten Fertigung werden hexagonale Elemente vorgefertigt, die anschließend mosaikartig zu einem flächi­ gen Gebilde konfiguriert werden. Hierbei werden die hexago­ nalen Elemente gemäß Fig. 5 und 6 offenporig mit großflächi­ gen luftdurchlässigen Deck- und Grundschichten verklebt.

Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführung einer Polsterung nach der Erfindung. Die Luftströmung ist durch Pfeile darge­ stellt. Der Sitz bzw. die Sitzauflage 45 ist mit einer drai­ nageluftdurchlässigen Basisschablone 46 ausgestattet, die auf breit gebaute Personen abgestimmt ist. Schmächtig gebau­ te Personen legen eine entsprechend kleinflächige, mit Drai­ nageöffnungen 48 versehene Oberschablone 47 auf, die mit einer grobporigen Oberpolsterung 49 für den Quertransport von Drainageluft unter die sitzende Person ausgestattet ist. Die Rückenlehne kann entsprechend aufgebaut sein.

Längs der schubladenartigen luftundurchlässigen Sitz- bzw. Lehnenschale 50 ist eine grobporöse Basisschicht 51 für den Transport der Drainageluft 52 vorgesehen. Parallel zueinan­ der liegende oder ineinander verdrehte Spiralfedern laufen auf den oder die Drainageluftsammler 53 zu und stellen somit eine fluidische, druckverlustarme Verbindung dar. Auf dieser "grobporösen" Schicht 51 liegt eine den Sitzkomfort steigernde weiche, offenporige Unterpolsterung 54 bzw. eine Unterpolsterung mit Drainageluftöffnungen, die im wesentli­ chen senkrecht zur Sitzfläche bzw. Lehne verlaufen.

Auf dieser Unterpolsterung liegt die oben beschriebene Ba­ sisschablone 46 als Deckschicht des Unterkissens 55. Auf das Unterkissen ist das Oberkissen 56 aufgelegt, dessen Unter­ fläche die personenbezogene Oberschablone 47 bildet. Diese Oberschablone ist mit einem auf der linken Seite der Drauf­ sicht dargestellten Loch- oder Schlitzmuster 57 für den Luftdurchtritt versehen, welches den optimalen Abtransport von Wärme und Feuchtigkeit, z. B. längs der Wirbelsäule bis hin zum Steißbein sowie im Schrittbereich, jedoch auch an den hoch belasteten "Sitzknochen" ermöglicht. Um Drainage­ luft mit geringem Druckverlust von den Seiten her unter die sitzende bzw. sich anlehnende Person eindringen zu lassen, und zwar bis hin zu den Strömungssenken 57 in der Oberscha­ blone, ist auf der Oberschablone ebenfalls eine offenporige Drainageschicht 49 mit geringem Strömungs-Druckverlustbei­ wert vorgesehen. Auch diese Oberpolsterung kann eine rippen­ artige oder spiralige Struktur aufweisen, die den Luftzu­ tritt von den nicht belasteten Seiten her besonders begün­ stigt. Als Bezugsstoff empfiehlt sich ein netzartiges, gut wärmeleitendes Gewebe.

Für Liegeflächen, insbesondere für Taschenfederkernmatrat­ zen, bietet die in Fig. 8 dargestellte Ausgestaltung der Erfindung Vorteile, die jedoch durchaus auch für einen an­ spruchsvollen Sitzaufbau in Frage kommt.

Die Spiralfeder einer jeden Tasche 60 ist als einteilige "Umkehrfeder" 61 mit z. B. kegeligem Kern 62 ausgeführt, der von einem zylindrischen Federabschnitt 63 umschlossen wird. Der zylindrische Federabschnitt stützt sich auf dem Oberbo­ den 64 des hohl ausgeführten Unterboden 65 ab, während der etwas kürzere, kegelige Innenfederabschnitt im unbelasteten Zustand der Matratze einen Ventilteller 66 in den Ventilsitz 67 zieht. Bei Belastung der Matratze durch eine liegende oder sitzende Person 70 öffnen die Ventile in den einzelnen Taschen je nach lokaler Pressung unterschiedlich weit. Dabei wird der Ventilteller gegen einen elastischen Körper 68 ge­ preßt, dessen Steifigkeit in Verbindung mit jener der Um­ kehrfeder die Öffnungs- bzw. Schließcharakteristik des Ven­ tils bestimmt. Eine weitgehend lokale Senkenströmung an der belasteten Stelle erreicht man mit dieser Konfiguration al­ lerdings nur dann, wenn die Seitenwände der Taschen 60 bzw. von Taschengruppen einen vergleichsweise hohen Strömungswi­ derstand aufweisen, was bei Leinengewebe z. B. durch Auf­ spritzen von Naturlatex zu bewerkstelligen wäre. Wichtig ist, daß der Druckverlust der Matratze für durchgesaugte Luft an den ausreichend belasteten Stellen gering ist, damit schon bei geringer Druckdifferenz des angeschlossenen Geblä­ ses eine ausreichende Drainageluftförderung, hier als Pfeile dargestellt, erfolgt, entsprechend einem geringen Energiebe­ darf. In nicht belasteten Bereichen soll die Matratze natür­ lich weitgehend luftundurchlässig sein.

Der hohle Unterboden 65, bestehend aus einer geschlossenen äußeren Abdeckung 69 und dem die Ventilsitze 67 enthaltenen Oberboden 64, kann flexibel, z. B. aus einem ausreichend steifen Naturkautschuk ausgeführt sein, so daß auch mit die­ ser Matratze eine Verstellung des Rostes problemlos möglich ist.

Die Fig. 9 und 10 zeigen zwei hinsichtlich Herstellung und Montage günstige Ausführungen von Polsterungen gemäß der Erfindung.

Fig. 9 zeigt im Querschnitt das Element einer vorteilhaften Ausführungsvariante und zwar, links belastet und rechts un­ belastet. Die Polsterung enthält wie die Ausführungen nach den Fig. 4 bis 8 Ventile mit Ventilschließern 82 und dich­ tenden Ventilsitzen 87. Die Polsterung einer Sitz- oder Lie­ gefläche besteht hier aus einer Unterpolsterung 81, die aus einem etwas steiferen geschlossenporigen Schaum hergestellt wird, und einer Oberpolsterung 80. Die Oberpolsterung 80 hat einen aus geschlossenporigem Schaumstoff gefertigten lei­ stenartigen Ventilschließer 82 in Gestalt einer rippenförmi­ gen Verdickung an einem Steg 83, der mit einer weicheren offenporigen und/oder mit Drainagebohrungen 84 durchsetzten Ausgleichsschicht 85 verbunden ist. Die Unterpolsterung 81 enthält über ihre Länge verlaufende, zylindrische Hohlräume 86, die als Drainagekanäle dienen. Die Hohlräume sind über langgestreckte Schlitze oder Engstellen nach oben offen. Beidseitig dieser Engstellen sind linienförmige Ventilsitze 87 ausgebildet. Durch die Engstellen ragen die Stege 83 mit den Ventilschließern 82 in die Hohlräume 86. Die Unterpol­ sterung 81 ist an der Unterseite mit einer weitgehend luft­ durchlässigen Deckschicht 88 kaschiert, die bei Matratzen flexibel ausgeführt ist. Gemäß der von einer sitzenden oder liegenden Person 70 übertragenen Druckbelastung werden die rippenförmigen Ventilschließer 82 in die zylindrischen Hohl­ räume 86 der Unterpolsterung gedrückt und heben somit von der Dichtfläche 87 ab. Damit ist eine fluidische Verbindung von der Umgebung unter einer auf der Polsterung sitzenden oder liegenden Person 70 und dem belasteten Polsterungsab­ schnitt hindurch zu den Hohlräumen 86 hergestellt, die an ein saugend oder drückend betriebenes Gebläse angeschlossen sein können.

Zur einfachen Montage werden die kompressiblen Ventilschlie­ ßer 82 der Oberpolsterung von oben durch die Ventilsitze 87 der Unterpolsterung gequetscht oder seitlich eingeschoben, wobei im unbelasteten Falle die Ventilschließer 82 unter ge­ ringer Vorspannung dichtend an den Ventilsitzen 87 anliegen.

Bei der Ausführung nach Fig. 9 ist die Unterpolsterung von streifenförmigen Elementen 89 gebildet, welche die linien­ förmigen Ventilsitze 87 und die Hohlräume 86 bilden. Insbe­ sondere bei Sitzen und Lehnen, die durch Aufbringen der Pol­ sterung auf einer festen Schale gemäß Fig. 9 aufgebaut wer­ den, sind besagte streifenförmige Elemente steif und können einteilig mit der Sitzschale gefertigt bzw. mit dieser ver­ bunden werden. Hierbei ist der gesamte Feder- und Ventil­ schließweg in der Oberpolsterung 80 aufgenommen. Ferner sind hier die Ventilschließer 82 ausreichend kompressibel gestal­ tet, wenn sie bei der Erstmontage durch die Ventilsitze 87 hindurch in den größeren Drainagehohlraum 86 im Unterboden eindrückbar sein sollen.

Für Reinigung oder Recycling bleibt diese Konfiguration ein­ fach demontierbar, da ein Verkleben von Polsterung und Sitz­ schale unnötig ist.

Es versteht sich, daß das Konstruktionsprinzip, welches ein Hindurchdrücken der Ventilschließer durch die Ventilsitze bei der Montage beinhaltet, nicht nur bei zweidimensionalen sondern auch bei üblichen kreisrunden Ventilen anwendbar ist. In diesem Fall sind in den Fig. 9 und 10 die Ventil­ schließer 82 als rotationssymmetrische (kugelige) Körper und die Engstellen mit den Ventilsitzen 87 als konische Bohrun­ gen zu verstehen. Hier ist eine Montage nur mittels Durch­ quetschen, nicht aber durch seitliches Einschieben von Ober­ polsterung in Unterpolsterung möglich.

Bei der heute verfügbaren Fertigungstechnik für Schaumpro­ dukte könnte die Ventilschicht aus den Elementen 82, 87 sehr dünn, z. B. mit einer Stärke von nur 10 mm ausgeführt wer­ den, bis hin zur Dicke eines starken Bezugsstoffes. In die­ sem Falle könnte man ein Ventilschichtkissen als dünnes Sitzkissen auf eine nun sehr einfach ausführbare Unterpol­ sterung auflegen, die flächig an eine Drainageluftversorgung angeschlossen ist. Für den Zutritt der Drainageluft unter eine sitzende Person könnte die dieser Person zugewandte Seite des Ventilschichtkissen z. B. eine Rippenstruktur auf­ weisen, die eine rillenförmige Oberdrainage bildet, die von einem offenporigen, jedoch festen, also nicht stretchartigen Bezugsstoff abgedeckt sein könnte. Dieser wirkt als Staub­ filter, um eine schnelle innere Verschmutzung der Ventil­ schicht zu verhindern, sowie als Sperrschicht gegen eine Strömungsblockade der Oberdrainage z. B. dadurch, daß sich die Fasern eines Wollstoffes unter dem Druck der sitzenden Person in diese Zwischenräume pressen.

Eine Schwierigkeit besteht bei der Polsterung nach der Er­ findung darin, daß im unbelasteten Falle keine Luft durch­ gesetzt wird, wie dies z. B. zur Abkühlung eines Fahrzeug­ sitzes wünschenswert wäre, bevor sich der Fahrgast setzt. Zur Lösung dieses Problems ist gemäß der Erfindung vorgese­ hen, das Absaugegebläse mit einer Überlaststufe auszurüsten, so daß bei Einschaltung dieser Stufe ein wesentlich erhöhter Absaugeunterdruck in den Hohlräumen entsteht, aufgrund des­ sen sich die Ventile auch ohne Belastung durch eine sitzende Person öffnen.

Die in Fig. 11 in Längsschnitt dargestellte, erfindungsgemäß ausgestaltete Matratze 110 hat einen Lufteintrittskanal 111 am Fußende, der mit sämtlichen Drainagekanälen 112 in der Unterpolsterung 113 kommuniziert. Der Lufteintrittskanal kann über ein bei 114 angedeutetes, einstellbares Drossel­ ventil mit der Umgebungsatmosphäre verbunden werden. Bei vollständiger Öffnung dieses Drosselventils 114 würde der Drainageluftstrom durch die von der Person belegte Liegeflä­ che 115 hindurch weitgehend zurückgehen, weil der Unterdruck in den Drainagekanälen 112 durch Öffnen des Drosselventils stark abgesenkt werden würde. Dies ermöglicht eine einfache Anpassung an die jahreszeitlichen Verhältnisse. Ferner kann die während der Schlafperiode in die Matratze eingespeiste Feuchtigkeit durch Einschalten des Gebläses im Sammler 116 und Öffnen des Drosselventils 114 aus dem stromabwärts der Ventilschicht 117 liegenden Bereiche ausgetrieben werden.

Normalerweise sollen Matratzen zum Durchlüften von Zeit zu Zeit aufgestellt werden. Dies fällt insbesondere älteren Menschen schwer und wird durch die beschriebene Konfigura­ tion gemäß Fig. 11 überflüssig. Mittels eines vor dem nicht gezeigten Absauggebläse eingebauten Feuchtefühlers (bei 119) und/oder eines Temperaturfühlers (bei 120) lassen sich auto­ matisch Abschaltzeitpunkte oder Stellwerte für die Gebläse­ leistung vorgeben. Alternativ kann eine Zeitschaltuhr vor­ gesehen sein, welche die Betriebszeit des Gebläses auf zwei Stunden begrenzt.

Somit läßt sich der Absaugluftstrom abhängig von der Feuchte und der Temperatur einstellbar in Anpassung an die Bedürf­ nisse der sitzenden oder liegenden Person steuern.

Die Ausgestaltung nach den Fig. 12 und 13 stellt eine Wei­ terentwicklung der Konstruktion nach Fig. 9 bzw. Fig. 10 zu einer aufblasbaren Luftmatratze dar. Die in den Fig. 9 und 10 vorgesehene Unterpolsterung 81 ist hier durch aufblasbare Hohlkammern 90 ersetzt, welche durch Verkleben des luftdich­ ten Bodens 88 mit den die Ventilsitze 87 bildenden, luft­ dichten Ausstülpungen 91 erzeugt sind.

Die Oberpolsterung 80 ist durch ein System aufblasbarer Hohlkammern 92 ersetzt, welche durch Verkleben einer die Ventilschließer 82 bildenden Unterschicht 93 mit einer Ober­ schicht 94 erzeugt sind. Im Bereich der Verklebung ist die Oberpolsterung mit Öffnungen 95 versehen. Über diese Öffnun­ gen kann bei Belastung der Matratze Drainageluft aus der Oberpolsterung in die Hohlräume 86 einströmen. Die nach dem Aufblasen wellige Oberschicht 94 ist mit einer porösen Pol­ sterschicht 1 abgedeckt.

Über Hohlräume 96 zwischen der porösen Schicht 97 und der Oberschicht 94 gelangt Drainageluft unter die liegende Per­ son 70 zu den Strömungssenken, die sich entsprechend dem Belastungsprofil der Person durch Wegdrücken der Ventil­ schließer 82 von den Ventilsitzen 87 ausbilden. Die Draina­ geluft wird über die Hohlräume 86, welche über einen Sammler 100 (Fig. 12) zusammengefaßt sind, einem Kleinstgebläse 101 zugeführt. Eine in vielen Fällen ausreichende Durchlüftung ist auch hier ohne Anschluß an ein saugendes oder drücken­ des Gebläse durch Thermikeffekte erzielbar.

Die Luftmatratze nach den Fig. 12 und 13 läßt sich auf ein kleines Volumen zusammenfalten und bietet insbesondere bei Absaugbetrieb auch bei Reisen in hygienisch nicht einwand­ freie Gebiete auf Hotelbetten Schutz gegen Infektionen und Parasiten, ohne daß dies durch eine für Luftmatratzen sonst typische Luftundurchlässigkeit und dadurch bedingtes starkes Schwitzen erkauft werden müßte.

Zur Abschätzung des maximal erforderlichen Luftstromes für die Durchlüftung einer Matratze gemäß der Erfindung sei an­ genommen, daß die Raumluft bei einer Temperatur von 27°C eine relative Feuchte von 90% aufweist. Unter solchen Be­ dingungen würde ein Mensch im Verlauf einer Nacht ca. 1 l Wasser verdunsten. Davon könnte ohne Abhilfemaßnahmen die Hälfte in die Matratze gespeist werden. Geht man davon aus, daß die Drainageluft um 5°C aufgewärmt und auf 95% relati­ ve Feuchte gebracht wird, errechnet sich eine erforderliche Drainageluftmenge von ca. 50 kg auf 10 Stunden verteilt, d. h. von ca. 6 m³ Luft je Stunde. Diese Drainageluftmenge re­ sultiert in Verbindung mit einem erforderlichen Absaugeun­ terdruck von ca. 100 Pa bei einem Pumpenwirkungsgrad von 30% in elektrischer Leistung von lediglich ca. 0,5 W. Bedeckt die liegende Person eine Fläche von 0,5 m², so ergibt sich eine mittlere orthogonale Durchströmungsgeschwindigkeit von lediglich ca. 4 mm/s. Eine solche Luftgeschwindigkeit wird nicht als unangenehmer Zug empfunden. Für derartige Einsatz­ fälle sind äußerst geräuscharme Kleinstgebläse auf dem Markt.

Abschließend sei betont, daß der Energieaufwand für die ein angenehmes Liegeklima herstellende Polsterung für eine Ma­ tratze gemäß der Erfindung um Größenordnungen geringer als der Aufwand für eine Raumklimaanlage ist. Eine solche Raum­ klimaanlage kostet in moderner gesplitteter Ausführung ein Vielfaches der Zusatzausrüstung einer nach der Erfindung ausgestaltete Matratze.

Claims (26)

1. Sitz-, Lehnen- oder Liegenpolsterung, die luftdurchlässig ausgebildet ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Polsterung Drainagekanäle (7, 15, 31) enthaltend Ventilmittel (18, 20) aufweist, welche durch Druckbelastung der Polsterung selbsttätig gesteuert sind, derart, daß der Strömungswiderstand in den Drainagekanälen durch die Druckbelastung erniedrigt wird.

2. Polsterung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Drainagekanäle an mindestens einen Sammler (5) angeschlossen sind.

3. Polsterung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Gebläse (8) an den Sammler (5) angeschlossen ist.

4. Polsterung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gebläse (8) ein Sauggebläse ist.

5. Polsterung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gebläse zu einer Klimaanlage gehört.

6. Polsterung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drainagekanäle parallel zur Sitz-, Lehnen- oder Liegefläche und unterhalb davon verlaufende Hohlräume (7, 15, 31) aufweisen, und daß die Ventile (18, 20) zwischen diesen Hohlräumen und einer offenporigen Polsterung (2) eingebaut sind, welche an die Sitz-, Lehnen- oder Liegefläche angrenzt.

7. Polsterung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammler (5) zylindrisch ausgeführt ist und daß in den Sammler ein zylindrischer Drehschieber (17) zur Anpassung des Luftdurchsatzes an Gewicht und Körpermaße der sitzenden oder liegenden Person eingebaut ist.

8. Polsterung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß unter der offenporigen Polsterung (37) eine Vielzahl von zylindrischen Schaumstoffelementen (36) mit Stempel (25) und Stempelkissen (27, 28) angeordnet ist, wobei Stempel und Stempelkissen durch eine luftundurchlässige, biegeweiche Zwischenschicht (26) voneinander getrennt sind, derart, daß unter Druckbelastung durch die sitzende oder liegende Person die Zwischenschicht (26) in das weiche Stempelkissen (27, 28) gepreßt und dadurch so verformt wird, daß die Zwischenschicht (26) das Schaumstoffelement (36) zur Bildung eines ringförmigen Hohlraumes (31) einbeult, so daß die offenporige Polsterung mit einer offenporigen Grundschicht (33, 34) und/oder Drainagehohlräumen (41) fluidisch verbunden wird.

9. Polsterung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jedes Schaumstoffelement (36) eine Deckfläche und eine Mantelfläche (38) aufweist, welche einen querkompressionsweichen Kern (39) umschließt, und sich unter Druck auf die Deckfläche (1) derart zur Achse (30) des Schaumstoffelementes (36) einbeult, daß ein ringförmiger Hohlraum (31) entsteht, durch den offenporige Bereiche einer Ober- und einer Unterpolsterung (33, 34; 37, 39) fluidisch an einem luftundurchlässigen Mittelbereich (26) vorbei miteinander verbunden werden.

10. Polsterung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (8) und ein dieses mit Strom versorgender Akkumulator (9) an einem die Polsterung unterstützenden Sitz- oder Liegemöbel angeordnet sind.

11. Polsterung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (8) im Umfeld des Sitz- oder Liegemöbels angeordnet und über einen Schlauch mit dem Sammler (5) verbunden ist.

12. Polsterung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine auf die Sitz-, Lehnen- oder Liegeflächen auflegbare Oberschablone (47), die mit Drainageöffnungen (48) in einer an die persönlichen Körpermaße angepaßten Anordnung versehen ist.

13. Polsterung nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Drainageöffnungen (48) im Körperbereich mit hoher Wärme- und/oder Schweißabgabe des Körpers einen erhöhten Freiflächenanteil aufweisen.

14. Polsterung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Oberschablone über einer Basisschablone (46) liegt, die fest in die Sitz-, Lehnen- oder Liegefläche eingebaut ist und mit Drainageöffnungen in einer Anordnung versehen ist, welche den Körpermaßen einer sehr breitgebauten Person angepaßt ist, daß unter der Basisschablone eine luftdurchlässige Unterpolsterung in Form mehrerer parallel zueinander und zu der Sitz-, Lehnen- oder Liegefläche angeordneter Spiralfedern (51) vorgesehen ist, und daß zwischen dieser Unterpolsterung (51) und der Basisschablone (46) ein offenporiges Polster (54) angeordnet ist.

15. Polsterung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit einer Taschenfederkern-Polsterung, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jede Feder (61) als einteilige Umkehrfeder mit zylindrischem Außenabschnitt (63) und kegeligem Kernabschnitt (62) ausgeführt ist, daß der zylindrische Außenabschnitt (63) sich an einem hohlausgebildeten Unterboden (65) abstützt und der kegelige Kernabschnitt (63) in unbelastetem Zustand einen Ventilteller (66) in einen Ventilsitz (67) zieht, derart, daß bei Druckbelastung durch eine sitzende oder liegende Person der Ventilteller (66) in Offenstellung gedrückt wird, so daß eine Verbindung zu einem den Drainagekanal bildenden Hohlraum im Unterboden (65) hergestellt wird.

16. Polsterung nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Taschen (60) im wesentlichen luftundurchlässig sind.

17. Polsterung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Ventilmittel einen Ventilschließer (82) und einen Ventilsitz (87) aufweist, durch den sich der Ventilschließer hindurch erstreckt und an dem er in unbelastetem Zustand der Polsterung dichtend anliegt.

18. Polsterung nach Anspruch 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ventilschließer (82) von einer rippenförmigen Verdickung am Ende eines Steges (83) ausgebildet ist, der eine langgezogene Engstelle eines den Drainagekanal bildenden Hohlraumes (86) durchsetzt.

19. Polsterung nach Anspruch 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ventilschließer (82) durch seitliches Einschieben in den Hohlraum (86) montierbar und demontierbar ist.

20. Polsterung nach Anspruch 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ventilschließer (82) von einer noppenartigen, insbesondere teilkugeligen Verdickung am Ende eines rotationssymmetrischen Steges (83) ausgebildet ist, der über eine kreisförmige Bohrung in den Hohlraum (86) hineinragt.

21. Polsterung nach Anspruch 18 oder 20, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Ventilschließer (82) und/oder der Hohlraum (86) kompressibel ausgebildet und derart bemessen sind, daß eine Montage mittels Durchquetschen des Ventilschließers (82) durch die Engstelle ermöglicht ist.

22. Polsterung nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Ventilschließern (82) einstückig mit einer Oberpolsterung (80) sind und daß eine Vielzahl von Ventilsitzen (87) Bestandteile einer Unterpolsterung (90) oder einer Sitz-/Lehnenschale bilden.

23. Luftmatratze nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberpolsterung (80) und die Unterpolsterung (90) sowie die Ventilschließer (82) von aus elastomerem, luftundurchlässigem Material gebildeten Hohlkammern (90, 92) gestaltet sind und daß in belastetem Zustand die Hohlräume (86) über Öffnungen (95) mit der Oberseite der Oberpolsterung in Verbindung stehen.

24. Polsterung nach einem der Ansprüche 3 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Sammler auf der vom ersten Sammler fernen Seite der Polsterung angeordnet ist und daß dem zweiten Sammler ein Bypass- Ventil zum Verbinden mit der Umgebungsatmosphäre zugeordnet ist.

25. Polsterung nach einem der Ansprüche 3 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse mittels eines Temperatur- und/oder Feuchtefühlers steuerbar ist.

26. Polsterung nach einem der Ansprüche 3 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Ventilmittel (18, 20) öffnende Belastung durch Steuern des Gebläses auf besonders hohen Unterdruck bewirkbar ist.