[0001] Die Erfindung betrifft ein Bettbauteil, insbesondere eine Matratze oder eine Matratzenunterlage,
und ein Bett mit einem Bettbauteil.
[0002] Es sind Bettbauteile für Betten bekannt, die eine aktive und automatische Anpassung
der Höhe des Bettbauteils und/oder der von einem Benutzer gefühlten Härte des Bettbauteils
zumindest in einigen Zonen einer Liegefläche ermöglichen.
[0003] Die automatische Anpassung erfolgt dabei zum Teil auch, während ein Benutzer schläft,
zum Beispiel, wenn sich ein Benutzer im Schlaft dreht, wodurch ein anderes Liegeprofil
entsteht.
[0004] Zur Anpassung der Höhe und/oder der Härte sind Bettbauteile mit Aktuatoren, beispielsweise
Luftpolstern, bekannt, die aktiv aufgeblasen werden, um eine Höhe und/oder eine Härte
einzustellen.
[0005] Hierfür ist ein relativ hoher Druck notwendig, der den Einsatz von beispielsweise
linear oder exzentrisch arbeitenden Pumpen erfordert. Derartige Pumpen haben jedoch
den Nachteil, dass sie stark vibrieren und laut sind. Dies ist vor allem dann nachteilhaft,
wenn die Einstellung erfolgt, während sich der Benutzer im Schlaf bewegt.
[0006] Aus diesem Grund werden die Pumpen in der Regel als externe Systeme ausgeführt, wodurch
die Bettbauteile jedoch sperrig sind. Zudem sind die externen Systeme sichtbar, was
von den Benutzern als nicht ansprechend wahrgenommen wird.
[0007] Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Bettbauteil bereitzustellen, welches
einen optimalen Liegekomfort bei minimaler Geräuschentwicklung gewährleistet.
[0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Bettbauteil, insbesondere eine
Matratze oder eine Matratzenunterlage, mit einer Vakuumpumpe und mindestens einem
Aktuator, der in seiner Höhe und/oder Härte adaptierbar ist und in unaktuiertem Zustand
eine maximale Höhe hat, wobei die Vakuumpumpe mit dem Aktuator strömungsverbunden
ist und im aktuierten Zustand des Aktuators durch die Vakuumpumpe ein Unterdruck im
Aktuator gebildet ist und die Höhe und/oder Härte des Aktuators verringert ist, wobei
die Vakuumpumpe in einem Bereich des Bettbauteils außerhalb des Aktuators vorgesehen
ist.
[0009] Die verringerte Höhe und/oder Härte ist gegenüber dem unaktuierten Zustand verringert,
das heißt einem Zustand, in dem kein Unterdruck im Aktuator herrscht.
[0010] Die Verwendung einer Vakuumpumpe für ein Bettbauteil hat den Vorteil, dass Vakuumpumpen
deutlich weniger störende Geräusche und Vibrationen erzeugen als Pumpen, die einen
Überdruck erzeugen. Das System samt pneumatischer Leitungen kann somit in eine Matratze
bzw. in eine Matratzenunterlageintegriert werden. Die Technik ist dadurch für den
Nutzer nicht wahrnehmbar und das Bettbauteil wirkt beispielsweise wie eine reguläre
Matratze bzw. eine reguläre Matratzenunterlage.
[0011] Dazu kommt, dass auch bei Ausfall der Pumpe, zum Beispiel während eines Stromausfalls,
weiterhin ein guter Liegekomfort gewährleistet ist, da der Aktuator in unaktuiertem
Zustand eine maximale Höhe hat und somit den Benutzer im Schlaf gut abstützen kann.
Der Aktuator verhält sich also im Falle eines Ausfalls oder eines sonstigen Schadens
wie eine herkömmliche Matratze bzw. Matratzenunterlage. Aktuatoren mit Luftpolstern
hingegen sacken bei Ausfall der Pumpe in sich zusammen und bieten in unaktuiertem
Zustand einen deutlich schlechteren Liegekomfort.
[0012] Darüber hinaus werden dadurch, dass die Vakuumpumpe in einem Bereich des Bettbauteils
außerhalb des Aktuators vorgesehen ist, durch die Vakuumpumpe verursachte Geräusche
durch das Bettbauteil selbst zumindest ein Stück weit gedämpft.
[0013] Das Bettbauteil kann eine Matratzenunterlage, eine vollständige Matratze, ein Lattenrost
oder aber auch eine mehrteilige Vorrichtung sein, die nicht vollständig in eine Matratze
integriert werden kann. Im letzteren Fall kann zum Beispiel die Vakuumpumpe zur Ablage
unter- und/oder außerhalb des Betts auf dem Boden vorgesehen sein.
[0014] Der Aktuator hat vorzugsweise an seiner zum Benutzer hin gerichteten Seite eine ebene
Auflagefläche. Wenn im Aktuator ein Unterdruck vorhanden ist, ist die Auflagefläche
gleichmäßig abgesenkt. So lässt sich das Liegeprofil des Bettbauteils besonders gezielt
anpassen.
[0015] In unaktuiertem Zustand schließt der Aktuator vorzugsweise bündig mit einer übrigen
Auflagefläche des Bettbauteils ab. Die Auflagefläche kann eine Auflagefläche für den
Benutzer sein, also eine Liegefläche, oder eine Auflage für eine Matratze.
[0016] Dabei kann mindestens ein Abschnitt der Liegefläche oder der Auflagefläche für die
Matratze durch den Aktuator gebildet sein, wobei in aktuiertem Zustand die Liegefläche
beziehungsweise die Auflagefläche im Bereich des Aktuators gegenüber dem unaktuierten
Zustand abgesenkt ist.
[0017] Der Aktuator hat beispielsweise eine Quaderform.
[0018] Durch den Aktuator kann die Matratze beziehungsweise die Matratzenunterlage in passive
und aktive Zonen unterteilt sein. Aktive Zonen sind zum Beispiel im Bereich der Schulter
und/oder im Bereich der Hüfte vorgesehen, da sich in diesen Bereichen das Profil eines
liegenden Benutzers in einer Seitenansicht beispielsweise bei einer Drehung im Schlaf
signifikant ändert und eine Anpassung der Abstützung für einen verbesserten Liegekomfort
sorgt. Passive Zonen können hingegen im Bereich der Beine oder im Bereich des Kopfes
vorgesehen sein, da in diesen Bereichen keine Anpassung der Abstützung für einen optimalen
Liegekomfort erforderlich ist. Durch die Unterteilung in aktive und passive Zonen
kann das Bettbauteil relativ kostengünstig sein, da nur in den Bereichen, in denen
eine spürbare Verbesserung der Abstützung für den Benutzer erreicht werden kann, ein
Aktuator vorgesehen ist, während in den übrigen Bereichen auf einen Aktuator verzichtet
wird.
[0019] Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Aktuator einen offenporigen, komprimierbaren
Kern, der von einer luftdichten Hülle umschlossen ist. Insbesondere ist der komprimierbare
Kern durch einen Schaumstoff gebildet.
[0020] Indem der komprimierbare Kern offenporig ist, kann ein gleichmäßiger Unterdruck im
Aktuator erzeugt werden, was das gleichmäßige Absenken ermöglicht. Die luftdichte
Hülle sorgt dafür, dass durch Anlegen eines Unterdrucks eine Kompression erreicht
wird.
[0021] Anstelle eines Schaumstoffkerns kann auch ein Federkern verwendet werden.
[0022] In der Hülle kann ein pneumatischer Anschluss zur Verbindung des Aktuators mit der
Vakuumpumpe vorhanden sein. Dies ermöglicht eine besonders einfache Montage des Bettbauteils.
Der Anschluss ist dabei insbesondere ebenfalls luftdicht.
[0023] Gemäß einer Ausführungsform erstreckt sich ein Luftkanal in dem Aktuator, insbesondere
ausgehend von dem pneumatischen Anschluss. Der Luftkanal umfasst beispielsweise einen
Schlauch mit einer Perforierung. Auf diese Weise kann während Aktuierung des Aktuators
der Druck im Aktuator möglichst gleichmäßig verringert werden, wodurch auch die Absenkung
der Auflagefläche gleichmäßig erfolgt. Insbesondere wird dadurch verhindert, dass
beim Absaugen von Luft aus dem Aktuator zunächst eine Seite des Aktuators stärker
abgesenkt wird, bevor sich wieder ein gleichmäßiger Druck im Aktuator einstellt.
[0024] Um den Aktuator besonders effektiv betätigen zu können und eine schnelle Einstellung
des optimalen Liegeprofils zu erreichen, kann der Aktuator wenigstens ein Beschränkungsmittel
aufweisen, das eine Verformung des Aktuators in eine Höhenrichtung erlaubt und in
Längs- und Breitenrichtung verhindert. Die Höhenrichtung bezieht sich dabei auf den
eingebauten Zustand des Aktuators im Bettbauteil.
[0025] Somit kann der Unterdruck ausschließlich zur Absenkung der Auflagefläche genutzt
werden. Anders ausgedrückt wird eine isotrope Kompression auf eine gerichtete Kompression
beschränkt, insbesondere auf eine nutzbare Kompression.
[0026] Gemäß einer Ausführungsform kann das wenigstens eine Beschränkungsmittel mindestens
einen Rahmen umfassen, der den Aktuator in einer Ebene parallel zur Liegefläche umgibt.
Der Rahmen dient dabei als lateraler Stabilisierungsrahmen. Das heißt, der Rahmen
kann den Aktuator in einer Ebene senkrecht zur Hochachse des Aktuators aufspannen
und so eine Komprimierung des Aktuators, insbesondere des Schaumstoffkerns, in dieser
Ebene verhindern, während eine Komprimierung in Höhenrichtung möglich ist.
[0027] Vorzugsweise ist der Rahmen an der luftdichten Hülle befestigt, zum Beispiel verklebt
oder eingenäht.
[0028] Alternativ oder zusätzlich dann das wenigstens eine Beschränkungsmittel mindestens
zwei steife Platten umfassen, die jeweils an einer Oberseite und einer Unterseite
des Aktuators angeordnet sind. Die Platten sorgen ebenfalls dafür, dass der Aktuator
in einer Ebene quer zur Höhenrichtung nicht oder nur geringfügig komprimiert wird.
[0029] Um die Schlafqualität für einen Benutzer zusätzlich zu verbessern, kann eine Schallschutzeinrichtung
zur Dämpfung des von der Vakuumpumpe erzeugten Schalls vorgesehen sein.
[0030] Die Schallschutzeinrichtung umfasst insbesondere passive Schallschutzmittel, wodurch
das Bettbauteil besonders energieeffizient ist.
[0031] Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Schallschutzeinrichtung ein Gehäuse, in welchem
die Vakuumpumpe angeordnet ist, wobei das Gehäuse eine geräuschisolierende Wandung
umfasst. Mittels eines derartigen Gehäuses kann solcher Schall gedämpft werden, der
sich ausgehend von der Vakuumpumpe peripher ausbreitet.
[0032] Beispielsweise kann das Gehäuse ein Kunststoffgehäuse mit einer Schalldämmung aus
Schaumstoff sein.
[0033] Alternativ oder zusätzlich kann die Schallschutzeinrichtung mindestens eine Schalldämpferbox
umfassen, die im Strömungspfad zwischen dem Aktuator und der Vakuumpumpe integriert
ist und/oder die an der Auslassseite der Vakuumpumpe angeordnet ist. Durch eine derartige
Schalldämpferbox kann solcher Schall gedämpft werden, der sich in den pneumatischen
Leitungen des Systems ausbreitet. Somit wird durch eine derartige Schalldämpferbox
weitestgehend verhindert, dass Schall durch die pneumatischen Leitungen des Systems
zum Benutzer hin geleitet wird.
[0034] Die Schalldämpferbox kann innerhalb oder außerhalb des Gehäuses vorgesehen sein.
[0035] Denkbar ist auch, dass die Vakuumpumpe an Ihrer Auslassseite einen Schalldämpfer
aufweist.
[0036] Die Schalldämpferbox kann ein akustisches Labyrinth mit konzentrischen Strömungskanälen
aufweisen, insbesondere wobei die Strömungskanäle konzentrisch sind. Durch die konzentrische
Form wird eine sehr kompakte Bauweise gegenüber geradlinigen akustischen Labyrinthen
erreicht.
[0037] Alternativ oder zusätzlich zum akustischen Labyrinth kann die Schalldämpferbox einen
Dämmstoff aufweisen. Der Dämmstoff ist dabei vorzugsweise in den Strömungskanälen
der Schalldämpferbox vorhanden.
[0038] Die Strömungskanäle der Schalldämpferbox sind insbesondere so ausgelegt, dass der
Druckverlust gering ist. Dies trägt zur Effizienz des Systems bei.
[0039] Ein Anschluss der Vakuumpumpe oder des Aktuators an der Schalldämpferbox ist vorzugsweise
im Zentrum der Schalldämpferbox angeordnet, insbesondere im Zentrum des akustischen
Labyrinths. Dadurch kann der Strömungsweg durch die Schalldämpferbox maximal lang
sein, sodass eine möglichst starke Schalldämpfung erfolgen kann. Am Zentrum der Schalldämpferbox
ist insbesondere ein Ende eines Strömungswegs durch die Schalldämpferbox angeordnet.
[0040] Der jeweils andere Anschluss an die Schalldämpferbox ist vorzugsweise seitlich an
der Schalldämpferbox angeordnet, insbesondere am entgegengesetzten Ende des Strömungswegs.
[0041] Gemäß einer Ausführungsform ist die Schalldämpferbox ein Telefonieschalldämpfer.
Mittels eines Telefonieschalldämpfers kann eine Ausbreitung von Luft- und Körperschall
in einer Kanal- oder Leitungsanordnung effektiv gedämpft werden.
[0042] Des Weiteren kann das Bettbauteil ein Messsystem zur Messung einer Höhenänderung
des Aktuators umfassen, wobei das Messsystem eingerichtet ist, die Höhenänderung direkt
oder indirekt zu messen. Durch ein derartiges Messsystem wird gewährleistet, dass
eine gewünschte Höhenänderung des Aktuators tatsächlich erreicht wird. Die Einstellung
der Höhe und/oder der Härte des Aktuators, insbesondere der Auflagefläche, erfolgt
dadurch besonders genau.
[0043] Das Messsystem zur direkten Messung umfasst beispielsweise mindestens einen Sensor,
insbesondere einen Distanzsensor. Ein Distanzsensor ermöglicht eine besonders genaue
Messung einer Höhenveränderung. Der Sensor kann dabei im Aktuator integriert sein.
[0044] Das Messsystem zur indirekten Messung kann einen Durchflusssensor und/oder einen
Drucksensor umfassen. Anhand eines Durchflusssensors kann festgestellt werden, wieviel
Luft aus dem Aktuator abfließt beziehungsweise in den Aktuator hineinfließt und dadurch
auf eine Höhenveränderung des Aktuators geschlossen werden. Anders ausgedrückt lässt
sich aus dem evakuierten Volumen auf einen Verstellweg schließen. Mittels eines Drucksensors
kann die Höhenveränderung über die Messung des statischen Drucks, insbesondere des
Differenzdrucks zur Umgebung, im evakuierten Aktuator gemessen werden und die Höhenveränderung
beispielsweise anhand einer Kennlinie abgeleitet werden.
[0045] Die Genauigkeit der indirekten Messung wird durch die Verwendung wenigstens eines
Beschränkungsmittels stark verbessert, da die Bewegung dann äußerst gerichtet erfolgt.
[0046] Die Genauigkeit der Absenkungsmessung ist bei der direkten Variante wesentlich höher,
erfordert allerdings eine dichte Kabeldurchführung durch die luftdichte Hülle. Ein
Sensor zur indirekten Messung hingegen kann außerhalb des Aktuators angeordnet sein,
sodass keine zusätzlichen Maßnahmen zur Abdichtung getroffen werden müssen.
[0047] Eine Bewegungsumkehr wird dadurch erreicht, dass eine Verbindung zwischen dem zumindest
teilweise evakuierten Aktuator und der Umgebungsluft geöffnet wird. Zu diesem Zweck
kann ein Ventil vorgesehen sein.
[0048] Die Rückstellkraft des komprimierten Aktuators, insbesondere des Schaumstoffs, erzeugt
die notwendige Druckdifferenz, um das Einströmen der Umgebungsluft zu ermöglichen.
[0049] Die Aufgabe wird des Weiteren erfindungsgemäß gelöst durch ein Bett mit einem Bettbauteil,
das wie vorhergehend beschrieben ausgebildet ist.
[0050] Das Bett kann eine Matratze haben. In diesem Fall liegt die Matratze auf dem Bettbauteil
auf. Alternativ kann das Bettbauteil selbst eine Matratze sein. In diesem Fall liegt
das Bettbauteil auf einem Bettgestell oder einem Lattenrost auf.
[0051] Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und
aus den beigefügten Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
- Figur 1 ein erfindungsgemäßes Bett mit einem erfindungsgemäßen Bettbauteil in einer
ersten Ausführungsform,
- Figur 2 das Bett aus Figur 1 mit veränderten Liegeeigenschaften,
- Figur 3 das Bett aus Figuren 1 und 2 in einer perspektivischen Ansicht von oben,
- Figur 4 eine Sensormatte zur Verwendung mit dem Bett gemäß Figuren 1 und 2,
- Figur 5 eine schematische Detailansicht des Bettbauteils gemäß Figur 1,
- Figur 6 einen Aktuator des Bettbauteils gemäß Figur 1 in schematischer Darstellung,
- Figur 7 den Aktuator gemäß Figur 6 in perspektivischer Ansicht,
- Figur 8 eine Schalldämpferbox des Bettbauteils nach Figur 1 in geöffnetem Zustand,
- Figur 9 ein Unterteil der Schalldämpferbox aus Figur 8,
- Figur 10 ein Unterteil einer weiteren Schalldämpferbox des Bettbauteils nach Figur
1,
- Figur 11 eine schematische Detailansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Bettbauteils,
- Figur 12 einen Aktuator des Bettbauteils gemäß Figur 11 in einer Explosionsdarstellung,
und
- Figur 13 eine schematische Detailansicht einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Bettbauteils.
[0052] Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Bett 10, welches ein Bettgestell 12, ein in dem
Bettgestell 12 angeordnetes Bettbauteil 14, eine Sensormatte 34, eine Auswerteeinheit
40 und eine Steuereinheit 42 umfasst.
[0053] Das Bettbauteil 14 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Matratzenunterlage
16 mit einer Auflagefläche 18, auf der eine Matratzenauflage 20 aufliegt.
[0054] Alternativ kann das Bettbauteil 14 selbst bereits eine vollständige Matratze mit
einer Liegefläche bilden, die auf dem Bett 10 oder auf einem Lattenrost aufliegt.
[0055] Darüber hinaus kann das Bettbauteil 14 auch einen Lattenrost darstellen, auf dem
eine herkömmliche Matratze aufliegen kann.
[0056] Denkbar ist auch, dass das Bettbauteil 14 eine mehrteilige Vorrichtung ist, die nicht
vollständig in eine Matratze integriert werden kann. Dabei kann zum Beispiel die Vakuumpumpe
26 zur Ablage unter- und/oder außerhalb des Betts 10 auf dem Boden vorgesehen sein.
[0057] In Figur 1 ist das Bett 10 mit einem in dem Bett 10 liegenden Benutzer dargestellt,
wobei der Benutzer in einer Seitenlage liegt. In dieser Lage drücken die Schulter
und die Hüfte des Benutzers stärker in die Matratze als bei einer Rückenlage, was
sich unter Umständen negativ auf den Schlafkomfort auswirkt.
[0058] Um den Schlafkomfort für den Benutzer zu optimieren, ist das erfindungsgemäße Bettbauteil
14 mit adaptierbaren Aktuatoren 22, 24 und einer Vakuumpumpe 26 versehen.
[0059] Durch die Aktuatoren 22, 24 ist Auflagefläche 18 des Bettbauteils 14 in verschiedene
Zonen unterteilt, insbesondere in aktive Zonen 28 und in passive Zonen 30, wobei die
Aktuatoren 22, 24 die aktiven Zonen 28 bilden.
[0060] Die Vakuumpumpe 26 ist dabei in einem Bereich des Bettbauteils 14 außerhalb der Aktuatoren
22, 24 vorgesehen. Anders ausgedrückt ist die Vakuumpumpe 26 in einer passiven Zone
30 in das Bettbauteil 14 eingebettet. Dadurch kann von der Vakuumpumpe 26 ausgehender
Schall durch das Bettbauteil 14 selbst gedämpft werden.
[0061] Vorzugsweise ist die Vakuumpumpe 26 am Fußende des Bettbauteils 14 angeordnet, um
die Schallquelle möglichst weit weg von einem Kopf des Benutzers zu positionieren.
[0062] Die Aktuatoren 22, 24 sind mit der Vakuumpumpe 26 strömungsverbunden, die die Aktuatoren
22, 24 einzeln und/oder zusammen aktuieren kann, also die Härte und/oder Höhe der
Aktuatoren 22, 24 verstellen kann.
[0063] Durch die Verstellung der Höhe und/oder der Härte der Aktuatoren 22, 24 können die
Liegeeigenschaften des Betts 10 angepasst werden, sodass ein Benutzer immer möglichst
bequem liegt.
[0064] Zum Beispiel ist ein Aktuator 22 im Schulterbereich und ein zweiter Aktuator 24 im
Hüftbereich vorgesehen.
[0065] In einem unaktuierten Zustand, der in Figur 1 veranschaulicht ist, haben die Aktuatoren
22, 24 eine maximale Höhe. Dabei schließt eine jeweilige Auflagefläche 32 der Aktuatoren
22, 24, die zum Benutzer hin gerichtet ist, bündig mit der übrigen Auflagefläche 18
des Bettbauteils 14 ab.
[0066] In den Figuren 2 und 3 ist das Bett 10 in einem Zustand dargestellt, in dem die Aktuatoren
22, 24 im Vergleich zu dem in Figur 1 dargestellten Zustand aktuiert sind. Das heißt,
die Höhe mindestens eines Aktuators 22, 24 ist jeweils verringert, sodass die Auflagefläche
32 der Aktuatoren 22, 24 abgesenkt ist. Alternativ kann auch die Härte der Aktuatoren
22, 24 verändert sein, sodass sich für einen Benutzer ebenfalls ein anderes Liegeempfinden
ergibt.
[0067] Die Aktuatoren 22, 24 können dann aktuiert werden, wenn der Benutzer schläft und
sich im Schlaf bewegt. Das heißt, die Liegeeigenschaften werden während der Schlafphase
immer an die aktuelle Liegeposition des Benutzers angepasst. Dies sorgt für einen
besonders tiefen und erholsamen Schlaf des Benutzers.
[0068] Die jeweilige Liegeposition beziehungsweise eine Änderung der Liegeposition des Benutzers
wird mittels der Sensormatte 34 erfasst.
[0069] Die Sensormatte 34 liegt zum Beispiels als Auflage auf dem Bettbauteil 14 auf. Die
Sensormatte 34 kann insbesondere die Matratzenauflage 20 bilden.
[0070] Die Sensormatte 34, die in Figur 4 detailliert dargestellt ist, umfasst eine Drucksensorlage
36 und zwei Polsterlagen 38, zwischen denen die Drucksensorlage 36 angeordnet ist.
[0071] Die Drucksensorlage 36 kann eine großflächige Matrix mit mehreren Druckmesszellen
aufweisen, die von der Auswerteeinheit 40 ausgelesen werden. Die Auswerteeinheit 40
schließt dann aufgrund der Messwerte der Druckmesszellen bzw. des erfassten Druckprofils
auf eine Liegeposition des Benutzers. Dies kann zum Beispiel mithilfe eines trainierten
künstlichen neuronalen Netzwerks der Auswerteeinheit 40 geschehen.
[0072] Die Informationen zur Liegeposition werden anschließend von der Auswerteeinheit 40
an eine Steuereinheit 42 gesendet.
[0073] Die Steuereinheit 42 ist eingerichtet, die Vakuumpumpe 26 zu anzusteuern, wodurch
die Steuereinheit 42 die Höhe und/oder die Härte der Aktuatoren 22, 24 kontrollieren
und einstellen kann.
[0074] Die Einstellung der Höhe und/oder der Härte der Aktuatoren 22, 24 erfolgt insbesondere
automatisch durch die Steuereinheit 42 anhand der von der Auswerteeinheit 40 übermittelten
Liegeposition bzw. des Druckprofils, da der Benutzer im Schlaf keine manuelle Einstellung
vornehmen kann.
[0075] Figur 5 zeigt ein Schaubild zur Veranschaulichung des Aufbaus und der Funktionsweise
des Bettbauteils 14 gemäß einer ersten Ausführungsform.
[0076] Neben den bereits erwähnten Aktuatoren 22, 24 und der Vakuumpumpe 26 weist das Bettbauteil
14 zudem eine pneumatische Leitung 41 mit Ventilen 44, 46, ein Messsystem 54 und eine
Schallschutzeinrichtung 58 auf.
[0077] Über die pneumatische Leitung 41 sind die Aktuatoren 22, 24 mit der Vakuumpumpe 26
verbunden.
[0078] In der pneumatischen Leitung 41 sind die Ventile 44, 46 angeordnet. Diese dienen
dazu, die Luftzufuhr zu und die Luftabfuhr von den Aktuatoren 22, 24 zu regulieren.
Auch können weitere Ventile derart vorgesehen sein, um mehrere Aktuatoren getrennt
voneinander mit nur einer Vakuumpumpe 26 zu betreiben.
[0079] Das Messsystems 54 und dient dazu, die Höhenveränderung des Aktuators 22, 24 zu messen
beziehungsweise zu kontrollieren.
[0080] Zu diesem Zweck weist das Messsystem 54 einen Drucksensor 56 auf, der einen statischen
Druck im System messen kann. Anhand des durch den Drucksensor 56 gemessenen statischen
Drucks beziehungsweise einer Druckdifferenz zur Umgebung kann indirekt auf eine Höhenveränderung
des Aktuators 22, 24 geschlossen werden.
[0081] Anstelle eines Drucksensors 56 kann alternativ auch ein Durchflusssensor 57 vorgesehen
sein, der anhand einer gemessenen Luftmenge ebenfalls indirekt Rückschlüsse auf eine
Höhenveränderung des Aktuators 22, 24 zulässt.
[0082] Die Schallschutzeinrichtung 58 dient dazu, von der Vakuumpumpe 26 erzeugte Geräusche
zu dämpfen.
[0083] Zu diesem Zweck weist die Schallschutzeinrichtung 58 ein Gehäuse 60 mit einer schallisolierenden
Wandung, in dem die Vakuumpumpe 26 untergebracht ist, und mindestens eine Schalldämpferbox
62 auf.
[0084] In dem Gehäuse 60 der Schallschutzeinrichtung 58 bzw. des Bettbauteils 14 sind neben
der Vakuumpumpe 26 auch die Schalldämpferboxen 62, die pneumatische Leitungen 41,
die Ventile 44, 46 und die Steuereinheit 42 untergebracht.
[0085] In der dargestellten Ausführungsform ist das schallisolierende Gehäuse 60 durch eine
Kunststoffwandung 76 gebildet, welches an seiner Innenwandung mit einem schalldämmenden
Material 78, beispielsweise einem Schaumstoff, ausgekleidet ist.
[0086] Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind drei Schalldämpferboxen 62 vorgesehen. Die
Schalldämpferbox 62 sind zum Beispiel Telefonieschalldämpfer oder sie sind wie zu
den Figuren 8 bis 10 beschrieben ausgebildet.
[0087] Eine der Schalldämpferboxen 62 ist im Strömungspfad zwischen dem Aktuator 22, 24
und der Vakuumpumpe 26 angeordnet, insbesondere am Gehäuse 60.
[0088] Eine weitere der Schalldämpferboxen 62 ist an der Auslassseite der Vakuumpumpe 26
angeordnet. Dabei kann der Schalldämpfer bzw. die Schalldämpferbox 62 an der Auslassseite
anders ausgeführt sein als die Schalldämpfer bzw. Schalldämpferboxen 62 im Strömungspfad
zwischen dem Aktuator 22, 24 und der Vakuumpumpe 26.
[0089] Insbesondere sind die Schalldämpferboxen 62, die im Strömungspfad zwischen dem Aktuator
22, 24 und der Vakuumpumpe 26 angeordnet sind, Telefonieschalldämpfer und/oder wie
zu den Figuren 8 bis 10 beschrieben ausgebildet.
[0090] Der Aufbau und die Funktionsweise der Aktuatoren 22, 24 wird nachfolgend mit Bezug
auf die Figuren 6 und 7 detailliert erläutert.
[0091] Figur 6 zeigt einen der Aktuatoren 22, 24 des Bettbauteils 14 gemäß einer ersten
Ausführungsform. Figur 7 zeigt den Aktuator 22, 24 aus Figur 6 in einer perspektivischen
Ansicht von außen.
[0092] Der Aktuator 22, 24 umfasst einen Kern 48, eine Hülle 50 und mehrere Beschränkungsmittel
70.
[0093] Das Material des Kerns 48 ist komprimierbar und offenporig, zum Beispiel ein Schaumstoff.
Der Kern 48 hat insbesondere die Form eines Quaders.
[0094] Der Kern 48 ist von der luftdichten Hülle 50 umgeben, wobei die Hülle 50 der Einfachheit
halber und zur besseren Sichtbarkeit des Kerns 48 lediglich schematisch dargestellt
ist. Die Hülle 50 kann in sich thermisch verschweißt sein. Der Kern 48 befindet sich
somit ein einem luftdicht abgeschlossen Raum, der durch die Hülle 50 begrenzt wird.
[0095] In der Hülle 50 ist ein pneumatischer Anschluss 66 zur Verbindung des Aktuators 22,
24 mit der Vakuumpumpe 26 vorgesehen. Am Anschluss 66 kann ein Anschlussstutzen 68
(siehe Figur 7) angeordnet sein.
[0096] Ausgehend von dem pneumatischen Anschluss 66 erstreckt sich ein Luftkanal 69 in den
Aktuator 22, 24 hinein, der vorzugsweise durch einen perforierten Schlauch gebildet
ist. Der Luftkanal 69 ermöglicht ein gleichmäßiges Absaugen der Luft aus dem Aktuator
22, 24, sodass die Auflagefläche 32 des Aktuators 22, 24 gleichmäßig abgesenkt werden
kann. Der Luftkanal 69 ist jedoch optional.
[0097] Bei der in Figur 6 veranschaulichten Ausführungsform sind die Beschränkungsmittel
70 durch zwei Rahmen 72 gebildet, die den Kern 48 jeweils in einer Ebene parallel
zur Liegefläche umgeben, insbesondere lateral umgeben.
[0098] Die Rahmen 72 liegen dabei am Kern 48 an, insbesondere an den Umfangsflächen des
Kerns 48.
[0099] Dabei sind die Rahmen 72 unter der Hülle 50, also innerhalb der Hülle 50 angeordnet.
Die Rahmen 72 spannen somit die Hülle 50 in Längs- und Breitenrichtung auf und verhindern
dadurch, dass sich die Hülle 50 in Längs- und Breitenrichtung zusammenzieht.
[0100] Alternativ können die Rahmen 72 auch außerhalb der Hülle 50 angeordnet und mit der
Hülle 50 fest verbunden sein, beispielsweise vernäht oder verklebt.
[0101] Die Aktuierung des Aktuators 22, 24, also eine Veränderung der Höhe und/oder Härte
des Aktuators 22, 24, wird mittels der Steuereinheit 42 gesteuert. Insbesondere reguliert
die Steuereinheit 42 basierend auf der von der Sensormatte 34 erfassten Liegeposition
eines Benutzers die Luftzufuhr beziehungsweise Luftabfuhr zu beziehungsweise aus dem
Aktuator 22, 24, um den Druck innerhalb des Aktuators 22, 24, genauer gesagt der Hülle
50 zu regulieren.
[0102] Dabei stellt der Zustand, in dem der Druck innerhalb der Hülle 50 dem Umgebungsdruck
entspricht, den unaktuierten Zustand dar (vgl. Fig. 1). In diesem unaktuierten Zustand
hat der Kern 48 und damit der Aktuator seine größtmögliche Ausdehnung. Beispielsweise
ist der Kern 48 im unaktuierten Zustand nicht komprimiert.
[0103] Um die Höhe des Aktuators 22, 24 zu verringern und die Härte zu verändern, wird mittels
der Vakuumpumpe 26 ein Unterdruck im Aktuator 22, 24, genauer gesagt der Hülle 50
erzeugt.
[0104] Dadurch wird der offenporige Kern 48 komprimiert, insbesondere indem die Hülle 50,
die aufgrund des Unterdrucks zusammengezogen wird, einen Druck auf den Kern 48 ausübt
und diesen zusammendrückt.
[0105] Dabei erlauben die Beschränkungsmittel 70 eine Verformung des Kerns 48 lediglich
in die Höhenrichtung und verhindern aufgrund der Steifigkeit der Rahmen 72 eine Verformung
in Längs- und Breitenrichtung. Die Beschränkungsmittel 70 dienen somit dazu, die Deformation
des Kerns 48 auf eine gerichtete Deformation zu beschränken.
[0106] Der Aktuator 22, 24 ist nun in einem aktuierten Zustand, in dem gegenüber dem unaktuiertem
Zustand seine Höhe verringert und seine Härte verändert ist (vgl. Fig. 2).
[0107] Durch eine Verringerung der Höhe des Aktuators 22, 24 wird der Aktuator 22, 24 selbst
härter, da das Material des Aktuators 22, 24 komprimiert ist. Die gefühlte Härte für
einen Benutzer ist in diesem Fall jedoch verringert, da der Benutzer weiter in die
Liegefläche einsinken kann.
[0108] Eine Vergrößerung der Höhe ausgehend von einem aktuierten Zustand des Aktuators 22,
24 wird dadurch erreicht, dass das Ventil 44 zur Luftzufuhr geöffnet wird und Luft
aufgrund des in der Hülle 50 herrschenden Unterdrucks in die Hülle 50 strömen kann.
Außerdem erzeugt der komprimierte Kern 48 eine Kraft zur Vergrößerung des Aktuators
22, 24, da der Kern 48 elastisch ist.
[0109] Die Vakuumpumpe 26 muss somit nicht in Betrieb genommen werden, um die Höhe des Aktuators
22, 24 zu vergrößern oder den Aktuator 22, 24 in den unaktuierten Zustand zu überführen.
[0110] Auf diese Weise kann das Bettbauteil 14 jederzeit und automatisch an die Liegeposition
des Benutzers angepasst werden.
[0111] Dabei reduziert die Schallschutzeinrichtung 58 die Schallemission, um den Benutzer
nicht zu stören oder sogar zu wecken.
[0112] Die Funktionsweise der Schallschutzeinrichtung 58 wird mit Bezug auf Figuren 8 bis
10 nachfolgend im Detail erläutert.
[0113] Die Figuren 8 und 9 zeigen den Aufbau einer solchen Schalldämpferbox 62 im Detail.
[0114] Die Schalldämpferbox 62 hat ein zweiteiliges Gehäuse 80 mit einem Grundkörper 82
und einem Deckel 84.
[0115] In dem Grundkörper 82 ist ein akustisches Labyrinth ausgebildet, beispielsweise durch
einen konzentrischen, spiralförmigen Strömungskanal 85.
[0116] Ein Eingangsanschluss 86 mündet ins Zentrum des akustischen Labyrinths, d.h. der
Eingangsanschluss 86 befindet sich im Zentrum des Bodens des Grundkörpers 82 oder
des Deckels 84.
[0117] Ein Ausgangsanschluss 88 der Schalldämpferbox 62 befindet sich an einer seitlichen
Wandung des Grundkörpers 82 und mündet in das vom Zentrum entfernte Ende des akustischen
Labyrinths.
[0118] Der Schall muss somit das gesamte Labyrinth durchlaufen, bevor er zum Ausgangsanschluss
88 gelangt, und wird auf dem Weg dorthin gedämpft.
[0119] In der in Figur 8 gezeigten Ausführungsform ist der Eingangsanschluss 86 am Deckel
84 ausgebildet. Er kann jedoch auch im Grundkörper 82 ausgebildet sein.
[0120] Ebenso kann der Ausgangsanschluss 88 im Zentrum des akustischen Labyrinths und der
Eingangsanschluss 86 an der seitlichen Wandung des Grundkörpers 82 angeordnet sein.
[0121] Die Schalldämpferbox 62 kann zudem mit einem Dämmstoff 90 ausgekleidet sein, insbesondere
mit einem offenporigen Dämmstoff 90. So können Geräusche noch effizienter gedämpft
werden.
[0122] Figur 10 zeigt den Grundkörper 82 einer weiteren Ausführungsform der Schalldämpferbox
62. Der Deckel 84 ist der Einfachheit halber nicht dargestellt.
[0123] Der in Figur 10 dargestellte Grundkörper 82 hat anstelle eines Auslassanschlusses
88 eine Auslassöffnung 92, die sich an einem Ende des akustischen Labyrinths befindet.
Der nicht dargestellte Eingangsanschluss 86 befindet sich, wie zuvor erläutert, im
Zentrum des akustischen Labyrinths.
[0124] Diese Schalldämpferbox 62 eignet sich besonders zur Anordnung an einer Auslassseite
der Vakuumpumpe 26. Dabei wird nämlich nur ein Eingangsanschluss 86 an der Schalldämpferbox
62 benötigt, am Ende des akustischen Labyrinths kann die Luft einfach nach außen strömen.
[0125] In den Figuren 11 und 12 ist eine weitere Ausführungsform des Bettbauteils 14 schematisch
gezeigt. Das Bettbauteil 14 gemäß dieser Ausführungsform entspricht im Wesentlichen
der zuvor beschriebenen Ausführungsform, sodass im Folgenden lediglich auf die Unterschiede
eingegangen wird. Gleiche und funktionsgleiche Teile sind mit denselben Bezugszeichen
versehen. Der Unterschied der beiden Ausführungsformen liegt lediglich in der Art
des Messsystems 54 und der Ausführung der Beschränkungsmittel 70.
[0126] Die Beschränkungsmittel 70 des Aktuators 22, 24 der zweiten Ausführungsform weisen
zwei steifen Platten 74 auf. Die Platten 74 liegen an der Oberseite bzw. der Unterseite
des Kerns 48 an und sind beispielsweise innerhalb der Hülle 50 angeordnet.
[0127] Die Platten 74 verhindern eine ungleichmäßige Deformation des Kerns 48 und führen
somit zu einer kontrollierten Deformation in Höhenrichtung.
[0128] Die Platten 74 können alternativ oder zusätzlich zu den Rahmen 72 vorgesehen sein.
[0129] Das Messsystem 54 des Aktuators 22, 24 gemäß der weiteren Ausführungsform umfasst
mindestens einen Distanzsensor 64, im gezeigten Beispiel zwei Distanzsensoren 64.
[0130] Die Distanzsensoren 64 sind innerhalb der Hülle 50 vorgesehen, wie in Figur 12 zu
erkennen ist.
[0131] In der gezeigten Ausführungsform weist der Kern 48 hierzu zwei horizontale Durchlässe
auf, in denen jeweils ein Distanzsensor 64 vorgesehen ist.
[0132] Die Durchlässe erstrecken sich insbesondere von der Oberseite des Kerns 48 bis zur
Unterseite des Kerns 48.
[0133] Denkbar ist selbstverständlich auch, dass nur ein Distanzsensor 64 und ein Durchlass
vorgesehen sind, die in der Mitte des jeweiligen Aktuators 22, 24 angeordnet sind.
[0134] Die Distanzsensoren 64 sind beispielsweise optische Sensoren, die den Abstand zwischen
der Hülle 50 bzw. der Platten 74 auf der Oberseite und der Unterseite des Kerns 48
bestimmen können. Anhand des gemessenen Abstands kann dann direkt auf die aktuelle
Höhe des Aktuators 22, 24 geschlossen werden, sodass die Distanzsensoren 64 eine direkte
Messung der Höhe des Aktuatoren 22, 24 ermöglichen.
[0135] Mittels des Distanzsensors 64 kann auch eine Höhenänderung des Aktuators 22, 24 direkt
gemessen werden.
[0136] In der Figur 13 ist eine dritte Ausführungsform des Bettbauteils 14 schematisch gezeigt.
Das Bettbauteil 14 gemäß dieser Ausführungsform entspricht im Wesentlichen der zu
den Figuren 11 und 12 beschriebenen Ausführungsform, insbesondere bezüglich des Messsystems
54 und der Beschränkungsmittel 70, sodass im Folgenden lediglich auf die Unterschiede
eingegangen wird. Gleiche und funktionsgleiche Teile sind mit denselben Bezugszeichen
versehen.
[0137] In der Ausführungsform gemäß Figur 13 sind andere Ventile bzw. eine andere Anordnung
von Ventilen vorgesehen.
[0138] Zum Beispiel ist das Ventil 44 zur Luftzufuhr, das in den vorhergehenden Ausführungsformen
vorhanden war, in der dritten Ausführungsform in die Vakuumpumpe 26 integriert bzw.
wird durch die Vakuumpumpe 26 ersetzt.
[0139] Die Funktionen der Ventile 44, 46 der vorhergehenden Ausführungsformen werden durch
ein Ventil 47 zwischen der Vakuumpumpe 26 einerseits und den Aktuatoren 22, 24 andererseits
ersetzt, wobei es zusätzlich vom Betriebszustand der Vakuumpumpe 26 abhängt, ob Luft
in die Aktuatoren 22, 24 ein- oder ausströmt.
[0140] In der dritten Ausführungsform sind zwei Ventile 47 vorgesehen, die jeweils einem
der Aktuatoren 22, 24 zugeordnet sind und nur den Strömungspfad zwischen der Vakuumpumpe
26 und dem ihnen zugeordneten Aktuator 22 bzw. 24 sperren können. Dadurch können die
Aktuatoren 22, 24 getrennt voneinander reguliert werden.
[0141] Im Falle, dass nur ein Ventil 47 zum Einsatz kommen soll, kann es im gemeinsamen
Strömungspfad zwischen der Vakuumpumpe 26 und den Aktuatoren 22, 24 vorgesehen sein,
beispielsweise an der Stelle des Ventils 46 der vorhergehenden Ausführungsformen.
[0142] Außerdem sind in der dritten Ausführungsform die Schalldämpferboxen 62, die zwischen
den Aktuatoren 22, 24 und der Vakuumpumpe 26 angeordnet sind, außerhalb des Gehäuses
60 vorgesehen.
[0143] Der Schalldämpfer bzw. die Schalldämpferbox 62, die an der Auslassseite der Vakuumpumpe
26 angeordnet ist, kann anders ausgeführt sein als die Schalldämpfer bzw. Schalldämpferboxen
62 im Strömungspfad zwischen dem Aktuator 22, 24 und der Vakuumpumpe 26.
[0144] Insbesondere sind die Schalldämpferboxen 62, die im Strömungspfad zwischen dem Aktuator
22, 24 und der Vakuumpumpe 26 angeordnet sind, Telefonieschalldämpfer und/oder wie
zu den Figuren 8 bis 10 beschrieben ausgebildet.
[0145] Selbstverständlich können die verschiedenen Merkmale der beispielhaft diskutierten
Ausführungsformen beliebig miteinander kombiniert werden.
1. Bettbauteil (14), insbesondere Matratze oder Matratzenunterlage, mit einer Vakuumpumpe
(26) und mindestens einem Aktuator (22, 24), der in seiner Höhe und/oder Härte adaptierbar
ist und in unaktuiertem Zustand eine maximale Höhe hat, wobei die Vakuumpumpe (26)
mit dem Aktuator (22, 24) strömungsverbunden ist und im aktuierten Zustand des Aktuators
(22, 24) durch die Vakuumpumpe (26) ein Unterdruck im Aktuator (22, 24) gebildet ist
und die Höhe und/oder Härte des Aktuators (22, 24) verringert ist, wobei die Vakuumpumpe
(26) in einem Bereich des Bettbauteils (14) außerhalb des Aktuators (22, 24)vorgesehen
ist.
2. Bettbauteil (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (22, 24) einen offenporigen, komprimierbaren Kern (48) umfasst, der
von einer luftdichten Hülle (50) umschlossen ist.
3. Bettbauteil (14) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Hülle (50) ein pneumatischer Anschluss (66) zur Verbindung des Aktuators (22,
24) mit der Vakuumpumpe (26) vorhanden ist, insbesondere wobei sich ein Luftkanal
in dem Aktuator (22, 24) erstreckt, insbesondere ausgehend von dem pneumatischen Anschluss
(66).
4. Bettbauteil (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (22, 24) wenigstens ein Beschränkungsmittel (70) aufweist, das eine
Verformung des Aktuators (22, 24) in eine Höhenrichtung erlaubt und in Längs- und
Breitenrichtung verhindert, insbesondere wobei das wenigstens eine Beschränkungsmittel
(70) mindestens einen Rahmen (72) umfasst, der den Aktuator (22, 24) in einer Ebene
parallel zur Liegefläche umgibt.
5. Bettbauteil (14) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Beschränkungsmittel (70) mindestens zwei steife Platten (74)
umfasst, die jeweils an einer Oberseite und einer Unterseite des Aktuators (22, 24)
angeordnet sind.
6. Bettbauteil (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schallschutzeinrichtung (58) zur Dämpfung des von der Vakuumpumpe (26) erzeugten
Schalls vorgesehen ist, insbesondere wobei die Schallschutzeinrichtung (58) ein Gehäuse
(60) umfasst, in welchem die Vakuumpumpe (26) angeordnet ist, wobei das Gehäuse (60)
eine geräuschisolierende Wandung (76) umfasst.
7. Bettbauteil (14) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schallschutzeinrichtung (58) mindestens eine Schalldämpferbox (62) umfasst, die
im Strömungspfad zwischen dem Aktuator (22, 24) und der Vakuumpumpe (26) integriert
ist und/oder die an der Auslassseite der Vakuumpumpe (26) angeordnet ist.
8. Bettbauteil (14) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalldämpferbox (62) ein akustisches Labyrinth mit Strömungskanälen (85) aufweist,
insbesondere wobei die Strömungskanäle (85) konzentrisch sind.
9. Bettbauteil (14) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschluss der Vakuumpumpe (26) oder des Aktuators (22, 24) an der Schalldämpferbox
(62) im Zentrum der Schalldämpferbox (62) angeordnet ist, insbesondere im Zentrum
des akustischen Labyrinths.
10. Bettbauteil (14) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalldämpferbox (62) ein Telefonieschalldämpfer ist.
11. Bettbauteil (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bettbauteil (14) ein Messsystem (54) zur Messung einer Höhenänderung des Aktuators
(22, 24) umfasst, wobei das Messsystem (54) eingerichtet ist, die Höhenänderung direkt
oder indirekt zu messen.
12. Bettbauteil (14) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem (54) zur direkten Messung mindestens einen Sensor (64), insbesondere
einen Distanzsensor umfasst.
13. Bettbauteil (14) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem (54) zur indirekten Messung einen Durchflusssensor und/oder einen
Drucksensor (56) umfasst.
14. Bett (10) mit einem Bettbauteil (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.