DE20023705U1

DE20023705U1 - Aufblasbare Polster-Vorrichtung mit Verteilersystem

Info

Publication number: DE20023705U1
Application number: DE20023705U
Authority: DE
Original assignee: M P L Ltd NASSAU; MPL Ltd Bahamas
Current assignee: Mplltd Bz
Priority date: 1999-04-20
Filing date: 2000-04-19
Publication date: 2005-10-06
Anticipated expiration: 2010-04-20
Also published as: CA2370218A1; US20010023511A1; EP1178746A1; CA2370218C; ATE331454T1; ES2264933T3; DE60029098T2; US6269505B1; DK1178746T3; US8122545B2; WO2000062648A1; EP1178746B1; US20030208849A1; ZA200108659B; US6826795B2; AU4648800A; US20030024051A2; JP2003507085A; USRE44584E1; DE60029098D1

Abstract

Lagerungsvorrichtung mit mindestens zwei sich selbst befüllenden Fluidkammern (14A, 14B) und mindestens einem Einlasssteuerungsventil, welches in Wirkverbindung zu den Fluidkammern (14A, 14B) steht, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens zwei Fluidkammern (14A, 14B) durch eine Leitung (60) verbunden sind und die Leitung (60) mit einem Überdruckventil (62) in Wirkverbindung steht, wobei das Überdruckventil (62) den Freigabedruck der Fluidkammern (14A, 14B) vorgibt.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen eine aufblasbare Polster-Vorrichtung zur Lagerung von Körpern, wie beispielsweise eine Matratze, ein Sofa oder einen Polstersessel. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Körperlagerung, mit welcher die Bildung von durch Druck hervorgerufenen Schädigungen von Weichgewebe vermieden wird.
Hintergrund der Erfindung
Aus dem Stand der Technik sind aufblasbare Polster-Vorrichtungen zur Lagerung von Körpern, wie beispielsweise eine Matratze, ein Sofa, ein Sitz oder ähnliches mit einer Vielzahl von Luftkammern oder Blasen bekannt, welche zur Lagerung einer Person befüllt werden. Die Luftkammern dienen der Lagerung der Person, sie können bis zu einem gewünschten Druck befüllt werden, um der Person ein vorbestimmtes Maß an Komfort und Stützung zur Verfügung zu stellen.
Im medizinischen Umfeld werden Polster-Vorrichtungen mit einer Vielzahl von Luftkammern häufig dazu verwendet, verschiedene Körperbereiche eines Patienten durch unterschiedlich hohen Druck zu stützen. Eine Matratze kann beispielsweise im oberen, mittleren und unteren Bereich separate Luftkammern umfassen. Diese Luftkammern können unterschiedlich stark befüllt werden, um den oberen, mittleren und unteren Bereich des Körpers eines Patienten mit unterschiedlich hohem Druck zu lagern.
In Krankenhäusern, wo Patienten oft längere Zeit im Bett verbringen zu müssen, leiden Patienten häufig an den Folgen davon, dass ihre Körper vom Liegen einem zu hohem Druck ausgesetzt sind. Wie aus dem medizinischen Umfeld bekannt, kann kontinuierlicher Druck auf den Körper eines Patienten eine Schädigung des Weichgewebes verursachen. Wenn der auf die Haut des Patienten ausgeübte externe Druck dazu führt, dass die blutführenden Kapillaren verschlossen werden, kann es zur Degeneration von Weichgewebe kommen. Diese Schädigung des Weichgewebes kann zur Entstehung von Druckschmerzen führen. Kontinuierlicher Druck auf die Ferse eines Patienten kann beispielsweise dazu führen, dass sich ein Druckschmerz in der Ferse entwickelt. Die vorstehend erwähnte Polster-Vorrichtung mit einer Vielzahl von Kammern kann verwendet werden, um den auf einem speziellen Körperbereich eines Patienten lastenden Druck zu verringern. Falls es sich beispielsweise um die Ferse eines Patienten handelt, kann dies dadurch erreicht werden, dass die Luftkammer unter dem Bein des Patienten so aufgeblasen wird, dass die Ferse durch die Matratze angehoben ist. Auf diese Weise wird der kontinuierliche Druck auf die Ferse reduziert und die Entstehung eines Schmerzes an der Ferse aufgrund des permanenten Liegens im Bett vermieden. Für aus dem Stand der Technik bekannte Luftpolster-Vorrichtungen werden typischerweise externe Pumpen verwendet, um die Luftkammern der Vorrichtung zu befüllen. Alternativ dazu werden Luftpolster-Vorrichtungen bereits vom Hersteller aufgeblasen und zu dem jeweiligen Verwendungsort versendet. Es ist jedoch problematisch, wenn der Atmosphärendruck am Befüllungsort anders ist als der Atmosphärendruck am Verwendungsort. Wenn beispielsweise der Atmosphärendruck am Verwendungsort niedriger ist als der Atmosphärendruck am Befüllungsort, dehnen sich die Luftkammern am Verwendungsort aus und werden härter.
Aus EP-A-0 812 555 ist eine Luftmatratze bekannt. Diese Luftmatratze umfasst einen Luftsack, einen Verteiler mit einer Druckfluidquelle und ein Kontrollsystem zur Überwachung des Drucks im Luftsack. In einer ersten Ausgestaltung der Luftmatratze ist die Druckfluidquelle ein Druckluftgebläse oder ein Druckluftkompressor. In einer zweiten Ausgestaltung der Luftmatratze ist die Druckfluidquelle ein Behälter oder ein Tank. In beiden Ausführungsformen hat der Luftsack eine Austrittsöffnung, so dass der Luftsack in ständigem Austausch zur Atmosphäre außerhalb des Luftsacks steht. Der Verteiler wird von einem Kontrollsystem überwacht, welches kontinuierlich dessen Druck innerhalb der Luftkammer überwacht. Da der Luftsack eine Austrittsöffnung aufweist, ist es erforderlich, dass ein konstanter Luftmassenstrom durch den Luftsack aufrechterhalten wird, um den Druck innerhalb des Luftsacks konstant zu halten.
Krankenhäuser schätzen Lagerungsvorrichtungen, welche den Druck vermindern, als so genanntes „Behandlungsprodukt" (treatment product), wenn diese den Druck auf den Körper eines Patienten ausreichend reduzieren, Wirbelverletzungen vermeiden und das Heilen von Hautverletzungen, wie Verbrennungen, Druckschmerzen etc., erleichtern. Typische Lagerungsvorrichtungen zur Verminderung des Drucks, welche als „Behandlungsprodukt" in Frage kommen, werden in Betten verwendet, welche Motoren und Pumpen zur Variation der Form und des Drucks der Matratze umfassen. Solche Betten sind sehr teuer und erfordern vom Benutzer viel Übung um den Umgang mit der Vorrichtung zu lernen. Ferner sind bei „Behandlungsprodukten", welche eine Vielzahl von bewegten mechanischen Teilen umfassen, häufig ausführliche Reparaturen erforderlich, wenn die beweglichen mechanischen Teile versagen. Die komplizierten Lagerungsvorrichtungen zur Reduzierung des Drucks können auch nicht auf typischen Boxspringmatratzenlagerungen verwendet werden und benötigen spezielle Bettrahmen. Das komplizierte Design dieser Betten macht die Reparatur sehr schwierig und führt oft dazu, dass die komplette Vorrichtung ausgetauscht werden muss, wenn ein guter Kundendienst beabsichtigt ist. Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, dass diese Matratzen während Stromausfällen Druck verlieren und der Patient auf einer harten Oberfläche liegen muss, was zu Druckschmerzen führt, wenn keine Gegenmaßnahmen getroffen werden. Daher ist es erforderlich, eine Körperlagerungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche dem vorstehend genannten Nachteil adäquat entgegentritt.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Lagerungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche Druckschmerzen sogar bei Stromausfällen verhindert.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bzw. 27.
Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Polster-Vorrichtung für eine Matratze, einen Sitz, ein Sofa oder ähnliches, bei welchen die Lagerung durch ein Fluid, wie beispielsweise atmosphärische Luft, erreicht wird. Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Polster-Vorrichtung hat wenig bewegte Teile, kann vom Benutzer eingestellt werden, erfordert minimalen Wartungsaufwand und kann leicht repariert werden. Eine weiter bevorzugte Ausführungsform der Polster-Vorrichtung umfasst eine Lagerungsvorrichtung, eine Schutzvorrichtung, eine Umhüllung, eine Polsterauflage und eine äußere Hülle.
Die Lagerungsvorrichtung umfaßt mindestens zwei Lagerungskammern zur Stützung eines Körpers. In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt jede Lagerungskammer einen Umschlag, der ein Fluid enthält. Eine äußere Belastung der außen liegenden Oberfläche des Umschlages führt dazu, dass der Umschlag in eine komprimierte Form deformiert wird. Der Umschlag umfaßt ein Verformungselement, welches dazu ausgebildet ist, eine Reformierungskraft auf die innere Oberfläche des Umschlages auszuüben, um die ursprüngliche, „unbelastete" Form des Umschlages wiederherzustellen. Das Verformungselement ist vorzugsweise aus einem elastischen Schaumstoffmaterial hergestellt, es können jedoch auch andere nachgiebige Mittel verwendet werden. Jede Lagerungskammer umfaßt ein Einlassventil und ein Auslassventil. Das Auslassventil jeder Lagerungskammer ist mit dem Auslasssteuerungssystem verbunden. Das Einlassventil jeder Lagerungskammer ist mit dem Einlasssteuerungssystem verbunden. Jedes Einlassventil umfasst ein Einlasssteuerungsventil, welches Fluid in die Lagerungskammer strömen läßt, während es verhindert, dass Fluid aus der Lagerungszelle herausströmt. Jedes Auslassventil umfaßt ein Auslasssteuerungsventil, welches Fluid aus der Lagerungskammer herausströmen läßt, während es verhindert, dass Fluid in die Lagerungszelle hineinströmt. Das Einlasssteuerungssystem ist mit einem Fluid-Vorratsbehälter verbunden. Das Auslasssteuerungssystem ist mit einem Fluid-Auslassbehälter verbunden. Vorzugsweise ist das in den Vorrats- und Auslassbehältern vorhandene Fluid Luft, es kann jedoch jedes andere geeignete Fluid, z. B. Wasser oder Stickstoff, verwendet werden. Es kann nur ein Behälter als Fluid-Vorrats- und Auslassbehälter verwendet werden und der Behälter kann auch eine Umgebungsfluidquelle, wie beispielsweise atmosphärische Luft, sein.
Während des Gebrauchs wird der Umschlag dadurch, dass das Körpergewicht eines Patienten oder eines Tieres auf dem Umschlag lastet, deformiert. Dies wird nachfolgend am Beispiel eines Patienten, dessen Körper auf dem Umschlag liegt, verdeutlicht. Der Fluiddruck im Umschlag steigt an, während das Volumen des Umschlages durch die Deformation abnimmt. Durch den Anstieg des Fluiddrucks fließt das Fluid durch das Auslassventil aus dem Umschlag heraus und strömt in das Auslasssteuerungssystem. Dann strömt das Fluid aus dem Auslasssteuerungssystem in den Fluidauslassbehälter. Darüber hinaus vergrößert sich der Bereich des Umschlages, welcher die Last trägt, da der Umschlag sich deformiert, um sich der unregelmäßigen Kontur des Patienten anzupassen. Ein Gleichgewicht stellt sich ein, wenn die Summe der Kräfte innerhalb des Umschlages einschließlich des Fluiddrucks innerhalb des Umschlages multipliziert mit der die Last tragenden Fläche des Umschlages und die durch das Verformungselement ausgeübte Kraft der Gewichtskraft der Last entspricht.
Das Auslasssteuerungssystem umfaßt ein einstellbares Überdruckventil, mit welchem ein maximal zulässiger Fluiddruck im Umschlag eingestellt und eingehalten werden kann. Die Auswahl verschiedener maximal zulässiger Fluiddrucke ermöglicht es, die Lagerungskammer unterschiedlichen Patientengewichten anzupassen oder verschiedene Anpassungsstufen zwischen dem Patienten und der Oberfläche des Umschlages auszuwählen. Vorzugsweise wird ein maximal zulässiger Fluiddruck festgelegt, um sicherzustellen, dass der Berührungsdruck im gesamten Berührungsbereich zwischen Patient und Oberfläche unterhalb des Druckes liegt, welcher eine Schädigung des Weichgewebes, beispielsweise das Auftreten von Druckschmerzen, verursachen kann.
Wird eine Lagerungskammer vom Gewicht eines Patienten entlastet, übt das Verformungselement eine nach außen gerichtete Kraft auf die innenseitige Oberfläche des Umschlags. Da der Umschlag sich ausdehnt, entsteht ein partielles Vakuum im Inneren des Umschlages, welches dazu führt, dass Fluid in den Innenraum des Umschlages gesaugt wird. Das Fluid wird von dem Fluid-Vorratsbehälter in das Einlasssteuerungssystem, dann durch das Einlassventil und schließlich in das Innere des Umschlages gesaugt. Das Einlassventil umfasst ein Einlass-Rückschlagventil, welches es zuläßt, dass das Fluid wieder in das Innere des Umschlages eintreten kann, wobei das Austreten des Fluides aus dem Inneren des Umschlages verhindert wird.
Als Quelle zum Aufblasen der bei der vorliegenden Erfindung vorhandenen Lagerungskammern kann Atmosphärendruck verwendet werden. Daher kann, sofern die Fluid-Vorrats- und Auslassbehälter atmospärische Luft umfassen, ein Aufblasen ohne teuere Luftdruckgeräte, Pumpen oder Mikroprozessoren, welche bei älteren „Behandlungsprodukten" benötigt wurden, vermieden werden. Eine Vielzahl von Lagerungskammern kann mit dem Einlasssteuerungssystem und dem Auslasssteuerungssystem verbunden werden, um eine Lagerungsvorrichtung zu bilden. Die Lagerungsvorrichtung kann einen Patienten dadurch lagern, dass ein sich selbst anpassendes Druckmanagement für den gesamten Kontaktbereich des Patienten zur Verfügung gestellt wird. Die Lagerungsvorrichtung sorgt für einen geringen Berührungsdruck auf der gesamten Berührungsfläche zum Patienten. Wenn der Patient beispielsweise auf der Lagerungsvorrichtung liegt, stellt die Lagerungsvorrichtung sicher, dass der Druck im gesamten Bereich der Berührungsfläche zum Patienten unterhalb des Druckes liegt, welcher zu einer Schädigung des Weichgewebes führen kann.
Die Lagerungsvorrichtung bietet auch die Möglichkeit, sich jedesmal selbst anzupassen, wenn der Patient sich bewegt oder wenn der Patient auf der Lagerungsvorrichtung neu positioniert wird. Wenn sich die Druckverteilungen auf der Lagerungsvorrichtung verändert, werden die Lagerungskammern innerhalb der Lagerungsvorrichtung je nach Bedarf automatisch befüllt oder entleert, um einen niedrigen Berührungsdruck zwischen dem Patient und der Vorrichtung aufrechtzuerhalten.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist eine Lagerungsvorrichtung separat gesteuerte Lagerungszonen auf. Jede Lagerungszone umfaßt mindestens eine Lagerungskammer. Jede Lagerungskammer umfaßt mindestens ein Einlassventil und mindestens ein Auslassventil. Das Einlassventil jeder Lagerungskammer in jeder Lagerungszone ist mit dem Einlasssteuerungssytem verbunden. Die Auslassventile jeder Lagerungskammer in einer einzelnen Lagerungszone sind mit einem dazugehöriges einzelnen Auslasssteuerungssystem verbunden.
Jede Lagerungszone hat ein separates Auslasssteuerungssystem. Das Einlasssteuerungssystem ist mit dem Fluid-Vorratsbehälter verbunden. Das Auslasssteuerungssystem jeder Lagerungszone ist mit dem Fluidauslassbehälter verbunden. Grundsätzlich wird für jede Lagerungszone ein unterschiedlicher Maximaldruck bestimmt. Wenn beispielsweise die Lagerungsvorrichtung die Matratze eines Bettes umfaßt, können die obere, mittlere und untere Zone der Lagerungsvorrichtung eingestellt werden, um den oberen, mittleren und unteren Bereich des Körpers eines Patientens unterschiedlichen Maximaldrucken oder einer unterschiedlich starken Stabilisierung auszusetzen.
Die Schutzvorrichtung umfasst eine Kammerhülle, welche jede Lagerungskammer umgibt. Ist eine Vielzahl von Lagerungskammern vorhanden, schließt sich jede Kammerhülle an eine benachbarte Kammerhülle an. Die Kammerhülle erlaubt es der Oberfläche des Umschlages der Lagerungskammer, frei an einer ersten Seite der Kammerhülle entlang zu gleiten, ohne dass die Gleitbewegung auf eine zweite Seite der Kammerhülle übertragen wird. Die zweite Seite der Kammerhülle kann die Seite sein, auf welcher der Patient liegt. Daher wird eine Bewegung der Lagerungskammer nicht auf den Patienten übertragen, wodurch verhindert wird, dass aufgrund von Reibungs- oder Scherkräften der Patient Hautabschürfungen erleidet. Die Schutzvorrichtung ermöglicht es ferner, jede Lagerungskammer leicht zu entfernen und zu ersetzen, falls eine solche repariert werden muß.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein zusätzliches alternierendes Drucksystem vorgesehen, welches eine Vielzahl von Zonen mit wechselndem Druck beaufschlagt. Das alternierende Drucksystem kann in Kombination mit der Lagerungsvorrichtung verwendet werden. Jede Zone umfaßt mindestens eine Lagerungskammer. Das alternierende Drucksystem umfaßt eine Versorgungsquelle mit druckbeaufschlagtem Fluid einschließlich einer Pumpe, einem Druckfluidspeicher etc. Darüber hinaus umfaßt das alternierende Drucksystem ein Steuerungssystem zur sequentiellen Zuführung von Fluid zu einer Vielzahl von Zonen. Das Heben und Senken der alternierenden Zonen unter einem Patienten sorgt für eine vorteilhafte Bewegung des Skeletts und des Gewebes des Patienten. Die Bewegung hilft den Kreislauf und die Bewegung der Lymphflüssigkeit des Patienten anzuregen. Wenn das alternierende Drucksystem deaktiviert ist oder ausfällt, steht das sich selbst anpassende Druckmanagement der Lagerungsvorrichtung für den Körper des Patienten zur Verfügung.
Die Lagerungsvorrichtung, die Einlass- und Auslass-Steuerungssysteme und Teile des alternierenden Drucksystems sind in der Umhüllung angeordnet. Die Umhüllung kann aus jedem geeigneten spannbaren Material hergestellt sein und wird vorzugsweise aus einem spannbaren Stoff gebildet.
Die Posterauflage trägt zu einer zusätzlichen federnden Lagerung des Körpers bei. Die Polsterauflage kann aus einem mehrschichtigen faserverstärkten Material oder einem anderen geeigneten Material bestehen. Sie kann ferner eine elastische Fersenlagerungseinheit umfassen, um den Druck auf den empfindlichen Fersenbereich eines Patienten zu reduzieren. Die Polsterauflage kann direkt auf der Umhüllung aufliegen und kann von der äußeren Hülle umhüllt sein. Alternativ kann die Polsterauflage auch direkt auf der Lagerungsvorrichtung aufliegen.
Die äußere Hülle weist eine Oberfläche mit geringem Reibwert und geringer Scherung auf, um den Patienten vor einer durch Reibung verursachten Schädigung des Gewebes zu schützen.
Darüber hinaus weist die äußere Hülle eine wasserdichte und schmutzabweisende Oberfläche auf. Für den medizinischen Gebrauch kann die äußere Hülle aus einem antimikrobiellen Material hergestellt sein.
In einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Polster-Vorrichtung kann von dem jeweiligen Nutzer für jede Lagerungskammer ein maximal zulässiger Druck eingestellt werden. Wird die Vorrichtung in der Umgebung mit atmosphärischer Luft verwendet, bläst sich die Lagerungsvorrichtung von alleine auf, paßt sich selbsttätig an und benötigt keine teuren Pumpen oder Kontrollsysteme wie aus dem Stand der Technik bekannte „Behandlungsprodukte". Darüber lassen sind Wartungs- und Reparaturarbeiten an der erfindungsgemäßen Lagerungsvorrichtung leicht und kostengünstig durchzuführen, da die erfindungsgemäße Festigungsvorrichtung nur wenige bewegte Teile aufweist, wohingegen aus dem Stand der Technik bekannte Produkte sehr komplex sind.
Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Polster-Vorrichtung können mit jeglichen Lagerungsvorrichtungen verwendet werden, bei welchen die Person bzw. der Patient mit dynamischem, sich selbst anpassendem Druck gelagert werden soll. Solche Lagerungsmittel können beispielsweise Matratzen, Sofas, Sitze etc. sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Polster-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Vielzahl sich selbst befüllender Fluidkammern sowie mindestens ein ohne externe Energiezufuhr betreibbares Verteilersystem, welches mit der Vielzahl von Fluidkammern verbunden ist.
In einer weiter bevorzugten Ausführung umfaßt eine erfindungsgemäße Polster-Vorrichtung mit einer Vielzahl sich selbst befüllender Fluidkammern, einem Verteilersystem, welches mit der Vielzahl sich selbst befüllender Fluidkammern verbunden ist und Mitteln, welche mit den sich selbst befüllenden Fluidkammern verbunden sind und mit welchen die Fluidkammern hart bzw. weich eingestellt werden können.
In einer anderen Ausführungsform umfaßt eine erfindungsgemäße Polster-Vorrichtung eine Vielzahl sich selbst befüllender Fluidkammern, ein Verteilersystem, welches mit der Vielzahl sich selbst befüllender Fluidkammern verbunden ist, und eine Druckregulierungsvorrichtung, welche an das Verteilersystem angeschlossen ist.
Ferner kann eine erfindungsgemäße Polster-Vorrichtung auch eine Vielzahl von Fluidkammern, eine Druckregulierungsvorrichtung und ein Verteilersystem aufweisen, welches mit jeder der Fluidkammern verbunden ist, wobei die Fluidkammern über den Verteiler nicht miteinander in Verbindung stehen und wobei alle Fluidkammern mit der Druckregulierungsvorrichtung verbunden sind.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung kann besonders gut anhand den nachfolgenden detaillierten Beschreibungen und anhand der bevorzugten Ausführungsformen verstanden werden, wobei die bevorzugten Ausführungsformen auch in den nachstehend genannten Figuren zu sehen sind. Diese dienen der Veranschaulichung.
1 zeigt eine erfindungsgemäße Polster-Vorrichtung in einer perspektivischen Ansicht.
2 zeigt einen Ausschnitt einer Lagerungskammer sowie eines Federelementes und eines Auslassventils in einer Schnittdarstellung.
3 zeigt die in 1 und 2 gezeigte Polster-Vorrichtung in einer Rückansicht.
4 zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lagerungsvorrichtung einschließlich einer Vielzahl von einstellbaren Lagerungszonen in einer Ansicht von oben.
5 zeigt die in 4 gezeigte Lagerungsvorrichtung in einer Schnittdarstellung gemäß Linie 5-5.
6 zeigt ein Beispiel für eine Druckverteilung in der Vielzahl von Zonen der Lagerungsvorrichtung aus 5.
7 zeigt eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lagerungsvorrichtung einschließlich einem alternierenden Drucksystem in einer Ansicht von oben.
8 zeigt die in 7 dargestellte Lagerungsvorrichtung in einer Schnittdarstellung gemäß der Linie 8-8.
9 zeigt ein erstes von dem in 8 dargestellten alternierenden Drucksystem generiertes Druckverteilungsmuster für die Vielzahl von Lagerungskammern.
10 zeigt ein zweites von dem in 8 dargestellten alternierenden Drucksystem generiertes Druckverteilungsmuster für die Vielzahl von Lagerungskammern.
11 zeigt das Innenleben einer Matratzen-Polster-Vorrichtung in einer perspektivischen Ansicht.
12 zeigt eine Matratzen-Polster-Vorrichtung mit einer äußeren Hülle in einer perspektivischen Ansicht.
13 zeigt einen auf einer konventionelle Matratze liegenden Patienten in einer Schnittdarstellung.
14 zeigt einen auf einer erfindungsgemäßen Polster-Vorrichtung gelagerten Patienten in einer Schnittdarstellung, wobei der Druck zwischen Patient und Polster-Vorrichtung niedrig ist.
15 zeigt eine erfindungsgemäße Sessel-Polster-Vorrichtung in einer perspektivischen Ansicht.
16 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Polster-Vorrichtung mit Lagerungskammer, deren Druck alternieren kann in einer Ansicht von oben.
17 zeigt ein elastisches Lagerungselement mit einer Spiralfeder in einer perspektivischen Ansicht.
18 zeigt ein elastisches Lagerungselement in Form eines Faltenbalges in einer perspektivischen Ansicht.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Obwohl nachfolgend einige bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Polster-Vorrichtung im Detail gezeigt und beschrieben werden, sollte klar sein, dass eine Vielzahl von Veränderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, welche ebenfalls in den Schutzbereich der Ansprüche fallen. Der Schutzbereich für die erfindungsgemäße Polster-Vorrichtung wird durch die Zahl der vorhandenen Komponenten, die Werkstoffe dieser, die Formen dieser, die relative Anordnung dieser zueinander etc. in keiner Weise beschränkt, und diese werden nachfolgend lediglich als Beispiel für eine bevorzugte Ausführungsform angegeben. Die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Detail anhand der beigefügten Zeichnungen veranschaulicht, in welchen gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen wurden. Obwohl die Erfindung anhand der Zeichnungen veranschaulicht werden soll, sind die Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu.
1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Polster-Vorrichtung 10 in einer perspektivischen Ansicht. Die Polster-Vorrichtung 10 kann mit jeglichen Lagerungsvorrichtungen verwendet werden, auf welchen eine Person oder ein Patient 56 unter dynamischem und sich selbst angleichendem Druck gelagert werden soll (14). Die Polster-Vorrichtung kann beispielsweise eine Matratze, ein Sofa, einen Sitz etc. umfassen. Die Polster-Vorrichtung 10 umfasst eine Lagerungsvorrichtung 12, welche mindestens eine Lagerungskammer 14, eine Schutzvorrichtung 16 (5), eine Umhüllung 18 (5) und eine Polsterungsauflage 20.
Die Lagerungsvorrichtung 12 umfasst mindestens eine Lagerungskammer 14, um einen Patient 56 anzuheben und zu lagern. Jede Lagerungskammer 14 umfasst ein Einlassventil 40 und ein Auslassventil 42. Wie in 1 gezeigt, umfasst die Polster-Vorrichtung eine erste Stirnwand 24 und eine zweite Stirnwand 26 sowie eine erste Seitenwand 28 und eine zweite Seitenwand 30. Die erste und zweite Stirnwand 24, 26 sowie die erste und zweite Seitenwand 28, 30 können aus einem elastischen Material wie beispielsweise Schaumstoff oder Gummi hergestellt sein. Die Polsterungsauflage 20 liegt auf der Umhüllung 18 auf und dient der zusätzlichen Polsterung. Die Polsterungsauflage 20 kann aus jeglichem elastischen Material bestehen, beispielsweise Schaumstoff, Daunenfedern, einem aufblasbaren Luftkissen etc.
2 zeigt eine Lagerungskammer 14A mit einem Umschlag 34A als Ausschnitt einer Schnittdarstellung. Der Umschlag 34A enthält ein Fluid 36. Die Aufbringung einer externen Last auf den Umschlag 34A führt dazu, dass der Umschlag 34A eine zusammengedrückte Form annimmt. Das Verformungselement 32A übt auf der Innenseite 38A des Umschlages 34A eine Verformungskraft aus. Die Verformungskraft führt dazu, dass der Umschlag 34A seine ursprüngliche, d.h. die Form, welche vor dem Aufbringen der Last vorhanden war, wieder annimmt, wenn die Last nicht mehr auf den Umschlag 34A wirkt. Das Verformungselement 32A besteht vorzugsweise aus einem elastischen Schaumstoffmaterial, es können jedoch auch andere elastische Mittel, wie beispielsweise eine Spiralfeder 400 (17) oder ein Faltenbalg 520 (18) verwendet werden. Die Spiralfeder 500 ist umgeben von einem elastischen Material 502. Der Faltenbalg kann aus einem nachgiebigen elastischen Material wie beispielsweise Kunststoff bestehen und mit einem Fluid, wie beispielsweise Luft, befüllt sein.
Die 1 und 3 zeigen ein Beispiel einer Lagerungsvorrichtung 12 für eine Matratze, welche eine Vielzahl von Lagerungskammern 14A, 14B, 14C und 14D aufweist. In 3 sind auch Einlassventile 40A, 40B, 40C und 40D sowie Auslassventile 42A, 42B, 42C und 42D gezeigt. Jedes Einlassventil 40 weist ein Einlass-Rückschlagventil 48 auf, welches Fluid 36 in die Lagerungskammer 14 strömen lässt und gleichzeitig verhindert, dass Fluid 36 aus der Lagerungskammer 14 herausströmt. Jedes Auslassventil 42 weist ein Auslass-Rückschlagventil 50 auf, welches Fluid 36 aus der Lagerungskammer 14 herausströmen lässt und verhindert, dass Fluid zurück in die Lagerungskammer 14 strömt. Jedes Auslassventil 42 ist mit einer Auslassleitung 60 verbunden, welche ein Auslasssteuerungssystem 46 umfasst. Jedes Einlassventil 40 ist vorzugsweise mit einer Einlassleitung 58 verbunden, welche ein Einlasssteuerungssystem 44 umfasst.
Das Einlasssteuerungssystem 44 ist mit einem Fluidvorratsbehälter 52 verbunden. Das Auslasssteuerungssystem 46 ist mit einem Fluid-Auslassbehälter 54 verbunden. Grundsätzlich wird als Fluid 36 im Fluidvorratsbehälter 52 und im Fluidaustrittsbehälter 54 Luft verwendet. Das Fluid kann jedoch auch jedes andere zu diesem Zweck verwendbare Fluid 36 sein, zum Beispiel Wasser oder Stickstoff.
Der Fluidvorratsbehälter 52 und der Fluidauslassbehälter 54 können aus einem und desselben Behälter bestehen, und es kann ein Umgebungsfluid, wie beispielsweise atmosphärische Luft, als Fluid 36 verwendet werden.
Wie in 14 gezeigt, wird durch das Körpergewicht, beispielsweise eines Patienten 56, welches auf der Polster- Vorrichtung 10 lastet, der Umschlag 34 in jeder Lagerungskammer 14 deformiert. Der Druck des Fluids 36 in jedem Umschlag 34 steigt an, da das Volumen des Umschlages 34 sich aufgrund der Deformation verkleinert. Da der Druck des Fluids 36 ansteigt, strömt das Fluid 36 aus jedem Umschlag 34 durch ein entsprechendes Auslassventil 42 in das Auslasssteuerungssystem 36 (1 und 3). Anschließend strömt das Fluid 36 aus dem Auslasssteuerungssystem 46 in den Fluidaustrittsbehälter 54. Ferner vergrößert sich der Bereich des Umschlages 34, auf welchem die Last angreift, da jeder Umschlag 34 sich deformiert und sich der unregelmäßigen Kontur des Patienten 56 anpaßt. Es entsteht ein Gleichgewicht, wenn die Summe aus den Kräften innerhalb des Umschlages 34, einschließlich des Druckes des Fluides 54 im Inneren des Umschlages 34 multipliziert mit der Fläche des Umschlages, auf welcher die Last angreift, und aus der von dem Verformungselement 32 ausgehenden Kraft gleich groß sind wie die durch das Gewicht aufgebrachte Last.
Wie in 3 gezeigt, umfaßt das Auslasssteuerungssystem 46 ein einstellbares Überdruckventil 62, welches an einem Ende 64 der Austrittsleitung 60 angeordnet ist. Der Auslass 66 des einstellbaren Überdruckventils 62 ist am Fluidaustrittsbehälter 54 angeordnet. Das einstellbare Überdruckventil 62 überwacht den maximal zulässigen Druck des Fluids 36 in der Austrittsleitung 60 und in jedem Umschlag 34 jeder Lagerungskammer 14. Ein Drehknopf 68 oder ein anderer Einstellmechanismus an dem einstellbaren Überdruckventil 62 ermöglicht es einem Benutzer, den maximal zulässigen Druck einzustellen. Unterschiedlich hohe zulässige Maximaldrucke in den Lagerungskammern 14A, 14B, 14C und 14D ermöglichen es, die Lagerungsvorrichtung 12 an Patienten mit unterschiedlichem Gewicht anzupassen. Die Einstellbarkeit unterschiedlicher zulässiger Maximaldrucke in den Lagerungskammern 14A, 14B, 14C und 14D erlaubt ferner unterschiedliche Anpassungsmöglichkeiten der Oberfläche jedes Umschlages 34 an den Patienten 56. Der zulässige Maximaldruck wird vorzugsweise so eingestellt, dass sichergestellt ist, dass der Druck an den Berührungsstellen zwischen dem Patienten 56 und der Lagerungsvorrichtung unterhalb des Druckes liegt, welcher eine Schädigung des Weichgewebes verursachen kann. Die Polster-Vorrichtung 10 ermöglicht es einem Benutzer, den zulässigen Maximaldruck jeder Lagerungskammer 14 einzeln anzupassen. Der zulässige Maximaldruck ist vorzugsweise etwa 15 mbar (6 inches of water), besonders bevorzugt jedoch im Bereich zwischen 20 mbar und 31 mbar (6 bis 12 inches of water). Andere Bereiche für den zulässigen Maximaldruck können auch verwendet werden, diese sind abhängig von den Einsatzzwecken, den Benutzervorgaben etc.
13 zeigt, wie der Patient 56 auf einer konventionellen Matratze 72 liegt. Bereiche, in welchen hoher Druck auf den Patienten 56 wirkt, sind mit den Kraftpfeilen Pa, Pb, Pc, Pd und Pe versehen. 14 zeigt, wie der Patient 56 auf der Polster-Vorrichtung 10 liegt. Wie in der Figur zu sehen, wirkt bei der Polster-Vorrichtung 10 eine niedrige gleichförmige Kraft PX über die gesamte Kontaktfläche zwischen der Oberfläche der Polster-Vorrichtung und des Patienten 56. Dieser Druck liegt unterhalb des Drucks, welcher zur Schädigungen des Weichgewebes führen kann, wobei gleichzeitig die Entstehung von Druckschmerzen oder anderen Verletzungen vermieden wird.
Wird der Patient 56 von den Lagerungkammern 14 entfernt, übt jedes Verformungselement 32 (2) in jedem Umschlag 34 eine Rückbildungskraft auf die Innenseite 38 jedes Umschlages 34 aus. Da jeder Umschlag 34 sich daraufhin ausdehnt, bildet sich im Innenraum 70 jedes Umschlages 34 ein Vakuum. Das Vakuum zieht das Fluid 36 aus dem Fluidvorratsbehälter 52 in das Einlasssteuerungssystem 44. Anschließend wird das Fluid 36 von dem Einlasssteuerungssystem 44 durch ein entsprechendes Einlassventil 40 in den Innenraum 70 jedes Umschlages 34 gesaugt. Wenn der Fluidvorratsbehälter 52 und der Fluidaustrittsbehälter 54 atmosphärische Luft enthalten, kann die Befüllung ohne teuere Gebläse, Pumpen oder Mikroprozessoren, wie sie für aus dem Stand der Technik bekannte Behandlungsprodukte benötigt werden, erreicht werden.
Die Lagerungsvorrichtung 12 kann sich auch jedes Mal, wenn der Patient 56 sich bewegt oder wenn dieser auf der Lagerungsvorrichtung neu positioniert wird, anpassen. Wenn die Druckverteilung der Lagerungsvorrichtung 12 verändert wird, befüllen oder entleeren sich die Lagerungskammern 14 der Lagerungsvorrichtung 12 automatisch, um den niedrigen Druck PX im Kontaktbereich zum gesamten Patienten wieder herzustellen (14).
4 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung und berücksichtigt separat einstellbare Lagerungszonen A, B und C in einer Lagerungsvorrichtung 80. Jede Lagerungszone A, B und C umfaßt mindestens eine Lagerungskammer 14. Jede Lagerungskammer 14 umfaßt mindestens ein Einlassventil 40 und mindestens ein Auslassventil 42. Wie in 4 gezeigt, ist jedes Einlassventil 40A bis 40H mit dem Einlasssteuerungssystem 44 verbunden. Die Auslassventile 42A und 42B in Zone C sind mit einem Austrittssteuerungssystem 82 verbunden. Die Auslassventile 42A, 42B, 42E und 42F in Zone B sind mit einem Austrittssteuerungssystem 84 verbunden. Die Auslassventile 42G und 42H in Zone A sind mit einem Auslasssteuerungssystem 86 verbunden. Jedes Einlassventil 40A bis 40H lässt das Fluid 36 in die entsprechende Zellen 14A bis 14H strömen und verhindern, dass das Fluid 36 zurück aus der jeweiligen Lagerungskammer 14A bis 14H strömt. Jedes Austrittsventil 42A bis 42H lässt das Fluid 36 aus der entsprechenden Lagerungszelle 14A bis 14H herausströmen und verhindert, dass das Fluid 36 zurück in die entsprechende Lagerungskammer 14A bis 14H strömt. Das Einlasssteuerungssystem 44 ist mit dem Fluidvorratsbehälter 52 verbunden. Die Austrittssteuerungssysteme 82, 84 und 86 sind mit dem Fluidaustrittsbehälter 54 verbunden. Im allgemeinen wird als Fluid 36 im Fluidvorratsbehälter 52 und im Fluidaustrittsbehälter 54 atmosphärische Luft verwendet, es können jedoch auch andere Fluide 36 verwendet werden.
Jedes Austrittssteuerungssystem 82, 84, 86 umfaßt ein Überdruckventil 88, 90, 92, welches den Druck des Ventils 36 in den Zonen A, B und C unter einem vorgegebenen Maximaldruck hält. Ein Drehknopf 68 oder ein anderer Einstellmechanismus, welchen jedes Überdruckventil 88, 90, 92 umfaßt, ermöglicht es einem Benutzer, den zulässigen Maximaldruck des Fluids für jede Zone A, B und C einzustellen.
5 zeigt die Lagerungsvorrichtung 80 und die Zonen A, B und C aus 4 in einer Schnittdarstellung entlang der Linie 5-5. Wenn der Fluidvorratsbehälter 52 mit atmosphärischer Luft befüllt ist, werden Gebläse oder Pumpen für Befüllung mit druckbeaufschlagtem Fluid 36 nicht benötigt.
Jede Lagerungskammer 14A bis 14H befüllt sich selbst, wenn ein Patient 56 von der Lagerungsvorrichtung 12 entfernt wird.
6 zeigt ein Beispiel mit verschiedenen zulässigen Maximaldrucken in den Zonen A, B und C. Wenn beispielsweise die Lagerungsvorrichtung 80 in einer Matratze eines Bettes (nicht gezeigt) integriert ist, kann im oberen, mittleren und unteren Bereich des Körpers eines Patienten ein jeweils unterschiedlicher zulässiger Maximaldruck bzw. ein unterschiedlicher Härtegrad eingestellt werden.
Wie in 5 gezeigt, umfaßt die Schutzvorrichtung 16 eine Kammerhülle 96, welche die Lagerungskammern 14 umgeben. Jede Kammerhülle 96A, 96B und 96C, 96D, 96E, 96F, 96G, 96H schließt sich über Verbindungsmittel 98A, 98B, 98C, 98D, 98E, 98F, 98H, 98G an die jeweils benachbarte Kammerhülle 96 an. Die Verbindungsmittel 98 können insbesondere auch Kleber, Siegelnähte oder herkömmliche Nähte sein. Jede Kammerhülle 96 ermöglicht es, dass die außenseitige Oberfläche 100 eines korrespondierenden Umschlages 34 frei an der inneren Oberfläche 102 der Kammerhülle 96 entlanggleiten kann, ohne dass die Bewegung auf die außenseitige Oberfläche der Kammerhülle 96 übertragen wird. Wie beispielsweise in 6 gezeigt, umfaßt die Lagerungskammer 14A den Umschlag 34A, welcher von der Kammerhülle 96A umgeben ist. Die außenseitige Oberfläche 100A des Umschlages 34A kann frei entlang der innenseitigen Oberfläche 102A der Kammerhülle 96A entlanggleiten. Diese Gleitbewegung wird nicht auf die stationäre äußere Oberfläche 104A der Kammerhülle 96A übertragen. Die stationäre außenseitige Oberfläche 104A befindet sich auf der Seite der äußeren Hülle 122 (11), auf welcher der Patient 56 liegt, so dass die Gleitbewegung des Umschlages 34A nicht auf den Patienten übertragen wird. Daher verhindert die Kammerhülle 96 der Schutzvorrichtung 16 Hautverletzungen des Patienten 56 aufgrund von Reibungs- und/oder Scherkräften.
Eine weitere Ausführungsform einer Lagerungsvorrichtung 106 weist ein zusätzliches alternierendes Drucksystem 130 auf, um in einer Vielzahl von Zonen E und F alternierenden Druck zur Verfügung zu stellen. Das alternierende Drucksystem 130 kann jegliche Mittel zur Druckbeaufschlagung des Fluides 36, einschließlich einer Pumpe, einem Kompressor etc., umfassen. Das alternierende Drucksystem 130 umfasst ferner jegliche Mittel für einen periodischen Wechsel des druckbeaufschlagten Fluides 36 zwischen den Leitungen 132 und 134, beispielsweise ein Ventil (nicht gezeigt). Jede Lagerungszone E und F umfaßt mindestens eine Lagerungskammer 14. Jede Lagerungskammer 14 umfasst mindestens ein Einlassventil 40 und mindestens einen Anschluß 43. Das Ventil 40 umfasst ein Rückschlagventil (nicht gezeigt), welches das Fluid 36 in die Lagerungszelle 14 strömen lässt und verhindert, dass das Fluid 36 aus der Lagerungskammer 14 herausströmt. Jeder Anschluß 43 ermöglicht, dass das Fluid 36 ungehindert in die Lagerungskammer 14 hinein oder aus ihr herausströmen kann Wie in 7 gezeigt, ist jedes Ventil 40J bis 40Q mit dem Einlasssteuerungssystem 44 verbunden.
Die Anschlüsse 43Q, 43O, 43M und 43K sind mit der Leitung 108 verbunden und sind Teil der Zone „E". Die Anschlüsse 43J, 43L, 43N und 43P in Zone F sind mit der Leitung 110 verbunden. Ein erstes Ende 112 der Leitung 108 ist mit dem Rückschlagventil 114 verbunden, und ein zweites Ende 118 der Leitung 108 ist mit einem Absperrventil 120. Die Leitung 132 verbindet das Absperrventil 120 mit dem alternierenden Drucksystem 130. Die Leitung 134 verbindet das Absperrventil 128 mit dem alternierenden Drucksystem 130. Die Leitungen 136 und 138 verbinden das Prüfventil 114 und das Prüfventil 124 mit dem Auslasssteuerungssystem 140.
Das Absperrventil 120 kann mit einer Schnellkupplung (quick disconnect) versehen sein, welche das Fluid 36 durch das Absperrventil 120 hindurchströmen lässt, wenn die Leitung 132 verbunden ist, und welche jegliches Strömen des Fluides 36 verhindert, wenn die Leitung 132 nicht verbunden ist. Das Absperrventil 128 kann auch mit einer Schnellkupplung (quick disconnect) versehen sein, welche das Fluid 36 durch das Absperrventil 128 hindurchströmen lässt, wenn die Leitung 134 verbunden ist, und welche jegliches Strömen des Fluides 36 verhindert, wenn die Leitung 134 nicht verbunden ist. Das Prüfventil 114 lässt das Fluid 36 von der Leitung 108 in die Leitung 136 strömen und verhindert, dass das Fluid 36 von den Leitungen 136 und 138 in die Leitung 108 strömt. Das Prüfventil 124 lässt das Fluid 36 von der Leitung 110 in die Leitung 138 strömen und verhindert, dass das Fluid 36 von der Leitungen 138 und 136 in die Leitung 110 strömt. Das Auslasssteuerungssystem 140 umfasst ein Überdruckventil 142, welches ähnlich zu den vorstehend beschriebenen Überdruckventilen ist.
Wenn die Absperrventile 120 und 128 geschlossen werden, hält das Überdruckventil 142 den Druck in den Leitungen 108 und 110 unterhalb eines vorbestimmten Levels. Die Einlassventile 40J bis 40Q lassen das Fluid 36 in die entsprechenden Lagerungskammern 40J bis 40Q strömen und verhindern, dass das Fluid 36 aus den entsprechenden Lagerungskammern 40J bis 40Q herausströmt (7). Jedes Einlassventil 40J bis 40Q ist mit dem Einlasssteuerungsventil 44 verbunden, welches mit dem Fluidvorratsbehälter 152 verbunden ist. Grundsätzlich ist das in dem Fluidvorratsbehälter 152 enthaltene Fluid 36 atmosphärische Luft, es können jedoch auch andere geeignete Fluide verwendet werden. Die Leitungen 108 und 110 sind über die Anschlüsse 43J und 43Q mit den Zonen D und F verbunden. Daher hält das Überdruckventil 142 den Druck des Fluides 136 in den Zonen E und F unterhalb eines ausgewählten Levels. Das Überdruckventil 142 umfasst einen Drehknopf 142 oder einen anderen Einstellmechanismus, welcher es einem Nutzer ermöglicht, einen zulässigen Maximaldruck des Fluides 36 in den Zonen E und F einzustellen. Das Überdruckventil 142 ist mit dem Fluidauslassbehälter 54 verbunden. Wird als Fluid atmosphärische Luft verwendet und sind die Absperrventile 120 und 128 geschlossen, befüllt sich die Lagerungsvorrichtung 106 von selbst und stellt sich auch selbst ein.
Das alternierende Drucksystem 130 sorgt für wechselnden hohen und niedrigen Fluiddruck in den Leitungen 108 und 110. Wenn die Leitung 132 mit dem Absperrventil 120 verbunden ist und die Leitung 134 mit dem Absperrventil 128 verbunden ist, alterniert der Druck in den Leitungen 108 und 110. Die Leitungen 108 und 110 übertragen den alternierenden Fluiddruck in die Zonen E und F.
Das alternierende Drucksystem 130 kann beispielsweise das Fluid 36 in der Leitung 108 mit hohem Druck und das Fluid 36 in der Leitung 110 mit niedrigem Druck beaufschlagen, wodurch der Druck des Fluides 36 in Zone E hoch und in Zone F niedrig ist. Das Fluid 36 strömt durch das Prüfventil 114 in die Leitungen 136 und 138 und wird von dem Prüfventil 124 daran gehindert, in die Leitung 110 zu strömen. Der von dem alternierenden Drucksystem 130 vorgegebene Strom des Fluides 36 ist stärker als der das Überdruckventil 142 passierende Strom, so dass das mit hohem Druck beaufschlagte Fluid die Lagerungskammern 14K, 14M, 14O, 14Q in Zone E füllt (siehe 8). 9 zeigt die Druckniveaus in den Lagerungszonen der Kammern E und F. In diesem Zustand heben sich die Lagerungskammern 14 in Zone E unter dem Patienten 56 an, und die Lagerungszellen 14 in Zone F senken sich unter dem Patienten 56 ab.
Im nächsten Schritt wird das Fluid 36 in Leitung 110 mit hohem Druck beaufschlagt und das Fluid 36 in Leitung 108 mit niedrigen Druck beaufschlagt, so dass in Zone F ein hoher Fluiddruck und in Zone E ein niedriger Fluiddruck vorliegt. Das Fluid strömt durch das Ventil 124 in die Leitungen 138 und 136, wird jedoch von dem Rückschlagventil 114 daran gehindert, zurück in die Leitung 108 zu strömen. Der von dem alternierenden Drucksystem 130 generierte Strom des Fluides 36 ist deutlich größer als der durch das Überdruckventil 142 strömende Strom, so dass die Lagerungskammern 14J, 14L, 14N und 14P mit dem unter hohem Druck stehenden Fluid 36 befüllt werden. 10 zeigt die Druckniveaus in den Lagerungszellen 14 der Zonen E und F. In diesem Zustand heben sich die Lagerungskammern 14 der Zone F unter dem Patienten 56 an, und die Lagerungskammern 14 in Zone E senken sich unter dem Patienten 56 ab.
Das alternierende Abheben und Absenken der Lagerungskammer 14 in den Zonen E und F unter dem Patient 56 führt zu einer vorteilhaften Bewegung des Skeletts und des Weichgewebes des Patienten 56. Die Bewegung hilft, den Kreislauf und eine Bewegung der Lymphflüssigkeit des Patienten 56 anzuregen.
Das alternierende Drucksystem 130 umfasst ein computergestütztes Kontrollsystem 133, welches so programmiert ist, dass die Lagerungskammer 14 nach den Wünschen des Nutzers sequentiell mit alternierendem Druck beaufschlagt werden.
Eine weitere Ausführungsform einer Lagerungs-Vorrichtung 180 mit einer Vielzahl von Lagerungskammern 14 zeigt 16. Diese Ausführungsform ist ein weiteres Beispiel dafür, welche Formen die Lagerungskammern 14AA bis 14SS annehmen können. Die Lagerungskammern 14 können in ähnlicher Art und Weise wie bei der Lagerungsvorrichtung 12 und der Lagerungsvorrichtung 106 miteinander verbunden sein, damit auf der Lagerungsvorrichtung 180 eine sich selbst befüllende, sich selbst angleichende und in Zonen aufgeteilte Druckkontrolle sowie eine alternierende Drucklagerung aufweist und dazu geeignet ist, eine auf der Lagerungsvorrichtung 180 liegende Person zu bewegen. Das in das alternierende Drucksystem 130 integrierte computergestützte Kontrollsystem 131 kann so programmiert werden, dass die Vielzahl von Lagerungskammern 14AA bis 14SS in einer vom Benutzer vorbestimmten Art und Weise mit alternierendem Druck beaufschlagt wird.
11 zeigt eine Schnittdarstellung einer als Matratze ausgestalteten Polster-Vorrichtung 200. Die als Matratze ausgestattete Polster-Vorrichtung 200 umfaßt ein Rumpflagerungssystem 220, ein Fersenlagerungssystem 240, eine Schutzvorrichtung 260, eine Umhüllung 18, eine Polsterauflage 20 und eine äußere Umhüllung 22. Die Rumpflagerungsvorrichtung 220 umfaßt eine Vielzahl von Lagerungskammern 14, eine erste Seitenwand 28, eine Stirnwand 26 und eine zweite Seitenwand 30. Die Seitenwände 28, 30 und die Stirnwand 26 sind aus einem plastischen Material hergestellt. Die Schutzvorrichtung 260 umfaßt Kammerhüllen 96. Jede Kammerhülle 96 umgibt eine Lagerungskammer 14, um zu verhindern, dass Gleit- und Reibbewegungen auf den Patienten 56 übertragen werden. Die Lagerungskammern 14 ermöglichen eine sich selbst befüllende und sich selbst einstellende Drucklagerung des Rumpfbereiches eines auf der Lagerungsvorrichtung 22 liegenden Patienten 56. Die Lagerungskammern 14 erstrecken sich in Längsrichtung der als Matratze ausgebildeten Polster-Vorrichtung 200. Es können auch nur die einzelnen Lagerungskammern 14 unter dem Patienten 56 mit alternierendem Druck beaufschlagt werden, um den Körper des Patienten 56 beruhigend zu bewegen.
Die Fersenlagerungsvorrichtung 240 umfaßt eine Vielzahl von Lagerungszellen 14, eine Stirnwand 29, eine erste Seitenwand 242 und eine zweite Seitenwand 244. Die Fersenlagerungsvorrichtung 240 dient der Lagerung des Fersenbereiches eines Patienten. Die Lagerungskammern 14 erstrecken sich in Querrichtung der als Matratze gestalteten Polster-Vorrichtung 200.
Die Umhüllung 18 umgibt die Rumpflagerungsvorrichtung 220 und die Fersenlagerungsvorrichtung 240. Die Polsterauflage 20 liegt auf der Oberseite der Umhüllung 18 auf und sorgt für eine zusätzliche Polsterung mit zusätzlichem Komfort für den Patienten 56. Die Polsterauflage 20 kann aus jeglichem elastischen Material, beispielsweise Schaumstoff, Daunenfeder, einem aufblasbaren Luftpolster etc. bestehen.
Die äußere Hülle 22 ist in den 11 und 12 gezeigt. Die äußere Hülle 22 der als Matratze ausgestalteten Polster-Vorrichtung 200 weist eine Oberfläche mit geringer Reibung und geringer Scherung auf, um den Patienten 56 vor einer durch Reibung verursachte Weichteilverletzung zu schützen. Die äußere Hülle 22 weist ferner eine wasserdichte und schmutzabweisende Oberfläche auf. Für medizinische Zwecke kann die äußere Hülle 22 auch aus antimikrobiellem Material hergestellt werden. Die äußere Hülle 22 umfaßt eine erste Stirnwand 202 und eine zweite Stirnwand 204 sowie eine erste Seitenwand 206 und eine zweite Seitenwand 208, ferner eine Oberseite 210 sowie eine Unterseite 212. Ein Verschluß verbindet den oberen Bereich 216 der äußeren Hülle 22 mit dem unteren Bereich 218 der äußeren Hülle 22. Als Verschluß können beispielsweise ein Reißverschluß, Schnappverschlüsse, Haken-Öse-Verschlüsse etc. sein. Die Seitenwände 206, 208 können spannbare Einlagen 222 und 224 umfassen, welche es der äußeren Hülle 22 erlauben, sich auszudehnen und zusammenzuziehen, wenn die Lagerungskammern 14 sich innerhalb der äußeren Hülle 22 anheben und absenken. Die Verschiebung der Lagerungskammern 14 wird durch die spannbaren Einlagen 222 und 224 so angepaßt, dass eine Ausdehnung der Oberseite 210 verhindert wird. Dadurch überträgt die Oberseite keine Scherkräfte auf den auf der Oberseite 210 liegenden Patienten 56. An der äußeren Hülle 22 können flexible Tragegriffe 126 angeordnet sein, welche dem Benutzer das Greifen und Bewegen der als Matratze ausgebildeten Polster-Vorrichtung 200 erleichtern.
15 zeigt eine Ausführungsform einer als Sitz ausgebildeten erfindungsgemäßen Polster-Vorrichtung 216. Die als Sitz ausgebildete Polster-Vorrichtung 216 umfaßt drei Lagerungsbereiche 262, 264 und 266. Jeder Bereich 262, 264 und 266 umfaßt mindestens eine Lagerungskammer 14. Die Lagerungskammern 14 können in ähnlicher Weise wie bei den Lagerungsvorrichtungen 12, 180 und 106 verbunden sein, um eine sich selbst befüllende, sich selbst einstellende, in Zonen eingeteilte Druckkontrolle sowie eine alternierende Drucklagerung zu ermöglichen und eine auf der als Sitz ausgebildete Polster-Vorrichtung 260 sitzende Person zu bewegen. Die Lagerungsbereiche 262, 264 und 266 können beispielsweise jeweils ein Einlassventil 263 und ein Auslassventil 265 umfassen. Die Auslassventile 265 sind mit einem Auslasssteuerungssystem 267 verbunden, welches ein einstellbares Überdruckventil 269 aufweist. In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist das Überdruckventil 269 dazu vorgesehen, den zulässigen Maximaldruck des Fluids in jedem der Lagerungsbereiche 262, 264 und 266 zu überwachen.
Die vorstehende Beschreibung dient der Veranschaulichung und Beschreibung der Erfindung. Es ist nicht beabsichtigt, eine erschöpfende Beschreibung zu liefern oder die Erfindung auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele zu beschränken. Im Lichte der vorstehend beschriebenen Lehre sind über die Ausführungsbeispiele hinaus viele Modifikationen und Variationen möglich. Die erfindungsgemäße Polster-Vorrichtung ist beispielsweise dazu geeignet, jegliche Körper mit einer sich selbst befüllenden, sich selbst einstellenden und in Zonen aufgeteilten Druckkontrolle sowie mittels alternierender Drucklagerung zu lagern. Die erfindungsgemäße Polster-Vorrichtung ist auch für jegliche Anwendungen geeignet, welche einen geringen Berührungsdruck zwischen der Polster-Vorrichtung und der Oberfläche eines zu lagernden Körpers erfordert. Solche Modifikationen und Variationen, welche für einen Fachmann auf dem betreffenden Gebiet offensichtlich sind, sollen von den beigefügten Ansprüchen umfaßt sein.

Claims

Lagerungsvorrichtung mit mindestens zwei sich selbst befüllenden Fluidkammern (14A, 14B) und mindestens einem Einlasssteuerungsventil, welches in Wirkverbindung zu den Fluidkammern (14A, 14B) steht, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens zwei Fluidkammern (14A, 14B) durch eine Leitung (60) verbunden sind und die Leitung (60) mit einem Überdruckventil (62) in Wirkverbindung steht, wobei das Überdruckventil (62) den Freigabedruck der Fluidkammern (14A, 14B) vorgibt.
Lagerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (60) eine Auslassleitung (60) ist und einen Teil eines Auslasssteuerungssystems (46) bildet.
Lagerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste sich selbst befüllende Fluidkammer (14A) ein erstes Auslassventil (42A) umfasst und eine zweite sich selbst befüllende Fluidkammer (14B) mindestens ein zweites Auslassventil (42B) umfasst.
Lagerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit den sich selbst befüllenden Fluidkammern (14) Mittel (48, 50) in Wirkverbindung stehen, um die Härte bzw. die Nachgiebigkeit aller Fluidkammern (14) einstellen zu können.
Lagerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen mit der Leitung (60) verbundenen Druckregler (68, 144).
Lagerungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidkammern (14) nicht durch die Leitung (60) miteinander kommunizieren und alle Fluidkammern (14) mit dem Druckregler (68, 144) kommunizieren.
Lagerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Auslassventil (42A) und das zweite Auslassventil (42B) jeweils ein Auslassrückschlagventil (48) aufweisen.
Lagerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch ein Verteilersystem mit mindestens einem Überdruckventil (62, 88, 90, 92, 142, 169), wobei das Verteilersystem ohne externe Energiezufuhr betrieben werden kann.
Lagerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Überdruckventil (62, 88, 90, 92, 142, 269) benutzerseitig einstellbar ist.
Lagerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Fluidkammer (14A) ein erstes Einlassventil (40A) aufweist und eine zweite Fluidkammer (14B) ein mindestens zweites Einlassventil (40B) aufweist, wobei das erste Einlassventil (40A) und das zweite Einlassventil (40B) über eine Einlassleitung (58) miteinander verbunden sind.
Lagerungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlassleitung (58) Teil eines Einlasssteuerungssystems (44) ist.
Lagerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Fluidkammer (14) ein Verformungselement (32) aufweist.
Lagerungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Verformungselement (32) mindestens teilweise aus einem elastischen Material besteht.
Lagerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid (36) atmosphärische Luft ist.
Lagerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 14, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Verteilersystemen, wobei jedes Verteilersystem in Wirkverbindung zu einer mit diesem in Verbindung stehenden Gruppe von Fluidkammern steht, und einem alternierenden Fluiddrucksystem, welches jedes Verteilersystem mit einem bestimmten Fluiddruck beaufschlagt.
Lagerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß jede Fluidkammer (14) mindestens einen Umschlag (34) aufweist.
Lagerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß jede Fluidkammer (14) von einer Schutzvorrichtung (16) umgeben ist, welche verhindert, daß Scherkräfte auf einen die Schutzvorrichtung (16) berührenden Körper übertragen werden.
Lagerungsvorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Umschlag (34) von einer Kammerhülle umgeben ist, damit der Umschlag (34) innerhalb der Kammerhülle frei beweglich ist.
Lagerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, gekennzeichnet durch mindestens eine Umhüllung (18), welche eine Gruppe von Fluidkammern (14) umgibt.
Lagerungsvorrichtung nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch mindestens eine Polsterauflage (20), welche auf der Oberseite der Umhüllung (18) aufliegt und der zusätzlichen Polsterung dient.
Lagerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, gekennzeichnet durch eine äußere Hülle (22), welche eine Oberfläche mit geringer Reibung und geringer Scherung aufweist.
Lagerungsvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Hülle (22) mindestens eine spannbare Einlage (222, 224) aufweist, um eine Ausdehnung zu ermöglichen.
Lagerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, gekennzeichnet durch einen Fluidbehälter (52, 54), einen Anschluß (43) für jede Fluidkammer (14), welche Fluid aus dem Fluidbehälter (52, 54) in jede Fluidkammer (14) strömen lässt und welche Fluid aus jeder Fluidkammer (14) in den Fluidbhälter (52, 54) strömen lässt, mindestens ein Auslasssteuerungssystem (82), wobei jedes Auslasssteuerungssystem (82) mit einer Gruppe von Anschlüssen (43) verbunden ist und wobei jedes Auslasssteuerungsssystem (82) ein einstellbares Überdruckventil (62, 88, 90, 92, 142, 262) aufweist sowie ein Verformungselement (31) in jeder Fluidkammer (14) zur Selbstbefüllung der Fluidkammer (14).
Lagerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, gekennzeichnet durch einen Fluidbehälter (52, 54), ein Auslassventil (42) für jede Fluidkammer (14), wobei das Auslassventil (42) Fluid aus der jeweiligen Fluidkammer (14) in den Fluidauslassbehälter (54) strömen lässt und verhindert, daß Fluid aus dem Fluidbehälter (54) in die Fluidkammer (14) strömt und wobei die Auslassventile (42) in mindestens eine Gruppe zusammengefaßt sind, und ein Auslasssteurungssystem (82) mit einem separat einstellbaren Überdruckventil (62, 88, 90, 92, 142, 269), welches mit jeder Gruppe der Auslassventile (42) verbunden sind und ein Verformungselement (32) in jeder Fluidkammer (14) zur Selbstbefüllung der Fluidkammer (14).
Lagerungsvorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, gekennzeichnet durch ein System, welches eine Vielzahl von Fluidkammern (14) mit alternierendem Druck (130) beaufschlagt, und eine Vielzahl von Auslasssteuerungssystemen (140) sowie ein alternierendes Fluiddrucksystem (130), welches die Vielzahl von Auslasssteuerungssytemen (140) sequentiell mit alternierendem Fluiddruck beaufschlagt.
Lagerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß das System zur Beaufschlagung mit alternierendem Druck ein Steuerungssystem (131) umfaßt, welches es ermöglicht, eine beliebige Vielzahl von Fluidkammern (14) mit wechselweise zunehmenden und abnehmenden Druck zu beaufschlagen.
Lagerungsvorrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 26, gekennzeichnet durch eine erste sich selbst befüllende Fluidkammer (14A) mit einem Auslassventil (42A) und eine mindestens zweite sich selbst befüllende Fluidkammer (14B) mit mindestens einem zweiten Auslassventil (42B), dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein ohne externe Energiezufuhr betreibbares Verteilersystem vorgesehen ist, welches das erste Auslassventil (42A) und das zweite Auslassventil (42B) verbindet und dazu ausgebildet ist, den Druck sowohl für das erste Auslassventil (42A) als auch für das zweite Auslassventil (42B) vorzugeben.
Polster-Vorrichtung mit mindestens einer Lagerungsvorrichtung (12, 80, 106, 180) nach einem der Ansprüche 1 bis 27, wobei die Polster-Vorrichtung als Matratze für ein Bett ausgestaltet ist.
Polster-Vorrichtung nach Anspruch 28, gekennzeichnet durch ein Rumpflagerungssystem (220) und ein Fersenlagerungssystem (42).
Polster-Vorrichtung mit mindestens einer Lagerungsvorrichtung (12, 80, 106, 180) nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Polster-Vorrichtung als Sitz oder Sessel ausgebildet ist.