专利名称：空气芯充注系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于具有充气芯的家具的空气芯充注系统，特别是用于床垫和坐椅家具、以及用于车辆座椅和露营家具的空气芯充注系统。
背景技术：
带有充气芯的活动靠背或坐椅家具很久以前就已为人们所知。它们被认为是对起初较佳地用于医院中的水床的合理的进一步的发展。由于床垫中充注了水，就可以在整个接触表面上实现更均匀的压力分布，以防止产生令人担忧的褥疮。
不过，水床存在许多的不足之处。身体较弱的人难于改变他们的卧姿。这是因为，当需要改变姿势时，需要在身体下方的床垫中的水也移动。因此这样的床垫对于婴儿来说甚至是危险的。其它的不足之处是搬动起来相当不便且十分笨重。另一已被注意到的麻烦之处在于水是十分良好的传热体。所充注的水通常至多具有室温，它需要被连续地加热到大致25℃至28℃的温度，以避免不舒适且特别有害地从身体吸取热量。这样的温度对于有静脉疾病的人来说绝对是有严重的伤害性的。由于空气是不良的传热介质，在采用空气芯的床垫中就无需调温装置，且亦兼备已知的水床的优点。通过使用带有空气芯的床垫可避免水床的所有其它所指出的不足之处。此外，它对使用者的体形也有更好的支撑调节，因为它不存在像水床中那样的水的侧向移位。替代地，移位的空气量甚至会使整个体积上的空气压力增加。
不过，采用空气芯的坐椅家具或床垫的不利之处在于它们不是绝对气密的。由于空气散逸，特别是在使用过程中压力加载的情况下的空气散逸，会导致空气压力的损失，从而需要定期再充注。较老的系统包括手动或借助于电动机驱动的充注系统，以在基本上不确定的时段中保持所选择的硬度。
从美国专利第4,306,322号可获知一种空气芯充注系统，该系统包括一体的折叶泵，该泵经由止回球阀直接与空气芯连接。将泵叶打开以对空气芯进行再充注并手动地进行加压。较容易发生的情况是，空气芯被过度充注并变得太硬以致需要经由其它的阀来放气。这种麻烦的操作很快就被能借助于控制阀将空气充注到预设压力的系统所替代。
还发展出了自动再充注系统以使空气芯中持续地保持所想要的压力。欧洲专利第0 620 716 B1号描述了一种带有一体的空气系统的上床垫，例如在该系统中，在空气芯周围设有周缘泡沫材料框架，其中一体地设置空气储存器和供应系统。它包括空气泵、空气储存器以及压力调节阀。当使用者躺到床垫上而对泡沫材料框架加载时，对一体地设置在泡沫材料框架中的泵体施加压力，从而将空气从所述泵体传送到空气储存器。来自泵体的空气被压缩并存储在那里。在泵体和空气储存器之间的连接管路中安装单向阀。一旦床垫减压，来自储压器的压力就会平衡床垫的空气芯中的压力，直至再次达到压力调节阀中所设定的值为止。一旦边界区域减压，泵体就通过回到它们的初始位置而通过另一阀抽吸周围的空气。
不过，这样的系统存在许多不足之处。仅在通过坐在边界区域上而使边界区域上的压力足够高、即换言之使用者完全坐在边界区域上的时候，才将来自泵体的空气压入空气储存器。坐下一般是这样地发生的，即边界区域仅由腿来加压，而不是由臀部。其结果是泵体的压力不够。
另一不利之处在于，储存器总是需要处于加压状态，以将空气芯保持在设定的值。如果由于任何原因在储存器中发生压力损失，例如由于灰尘进入到储存器的单向阀，就不再可能保持所设定的压力。另一方面，压缩空气所形成的压力仅能经由空气芯来减压。其结果是，在高压力的使用中，在储存器中可能会产生100毫巴或更高的压力，从而使接头和阀承受很高的负载。另一不利之处在于从空气入口至储存器以及进一步到压力调节阀的距离相当长，这导致气体散逸表面区域很大。大量的连接部位也会引起漏气的可能。另一不利之处在于仅可通过散逸损失来实现所想要的减压，这就是为何空气芯中的压力降低到较低的水平需要很长时间的原因。
发明内容
因此，本发明是基于消除这些不足之处目的，它提供一种泵和控制系统，该系统可无需储存器而工作，且在整个空气芯系统中如同未加载时的空气芯中那样具有相同的压力。该目的通过在主权项中所述的技术特征来实现。根据本发明的空气供应系统的总尺寸明显减小，连接管路显著地简化，且具有大量与根据欧洲专利第0 620 716 B1号相比较低压的连接部位，从而降低所不希望的压力损失的危险。
具体实施例方式
下面将参照附图
更加详细地描述本发明。
该附图示出了本发明的主要布置。整个设备带上罩壳(未示出)具有一个总尺寸，该总尺寸允许将该罩壳安装在床垫的头部端或脚部端的区域中。本发明的相关核心是泵系统和与泵系统工作连接的控制系统，所述泵系统这里以举例的方式表示为双腔室风箱。不过应予理解的是，本发明也可以通过其它的技术布置来实现，在这些技术布置中，来自空气芯和接纳所吸入的外界空气的腔室的移位空气是直接工作连接的、并可经由返回装置同时和几乎完全地排出。本发明也应包括这样的技术配置。
一旦使用者加载空气芯，空气就从空气芯(未示出)经由连接管路1被压入双腔室风箱3的第一腔室2，于是风箱3将膨胀并以其外侧表面4压抵在返回弹簧5上。周缘腔室2的伸展使中心设置的第二腔室6的体积增大，从而引起将周围空气经由管路7吸入的负压。所述管路7经由止回阀8与至外界空气的连接管路9连接并经由另一止回阀1与管路1连接。空气过滤器11位于连接管路9中，它能可靠地防止可能会不利于止回阀正常工作的甚至是最小的灰尘微粒进入。
一旦使用者使空气芯减压，空气芯中的压力就立即降低且腔室2中压力也同时降低，结果，返回弹簧5就能通过作用在其外侧表面4上的压力几乎完全地压缩风箱3。返回弹簧5的按压力大致比空气芯的正常压力高出在1毫巴至5毫巴、较佳的是约2毫巴至4毫巴。在该过程中，来自第一腔室2的空气以及经由回流阀10压至管路1的来自第二腔室6的空气都被推压回到空气芯，其结果是能在每次空气芯充注系统减压之后对空气芯中的空气损失再次进行补偿。在止回阀10的上游设有节流装置12，以能在空气芯中形成缓慢压力增加，直至压力调节阀13所预先确定的这样的值为止。任何超过该值的空气在压力调节阀13中经由空气出口18逃逸。这样的结构可保证在整个系统中均为空气芯的预设正常压力。
压力调节阀13设置为传统的隔膜阀，且因压力设定精度与隔膜表面直接相关而使压力隔膜14具有最大可能的表面面积。在试验中已确定，当隔膜直径大致为30毫米至50毫米时所要求的精度可得到令人满意的结果。
如果在该系统中存在任何所不希望的过度压力，例如由于空气芯的受到很强的加热，与管路1相连的减压阀会立即打开，该阀可设定成大致60毫巴或70毫巴的极限压力。这可防止由于过度压力而造成的损坏。
不过也可能发生这样的情况，即起初选择的空气芯的正常压力过高。可通过手动地致动调节阀16，较佳的是被卸载的空气芯的正常压力降低到任何所希望的较低的值。
阀8、10、15以及16较佳的是设置为隔膜阀，它们的隔膜表面直径在0.5厘米至2厘米的范围中，较佳的是约1厘米，且隔膜厚度(Strke)约为0.2毫米至0.4毫米、较佳的是约0.25毫米。
根据本发明的空气芯充注系统的特别有利之处在于，自动空气再供给是独立于空气芯的相应加载部位的，这是因为任何加载将导致吸入新鲜的空气，这特别是在空气芯的情况下，与已知的设备相比在可靠性方面有显著的改进。
另一优点是设计可显著地简化，因而可使用非常短的连接管路。还是有利的是，不需要装有预压缩空气的、用于在充注空气芯的储存器。因为用新鲜空气再充注空气芯的各个空气储存器至多具有大气压力，所以能可靠地避免各部件及其连接部位因空气储存器中可能形成的过高压力而损坏的可能性。
已证明，将空气泵系统3设置成双腔室风箱是尤为有利的，因为与泵缸相比，在开始形成压力时其起始摩擦降低到零。
权利要求
1.一种用于活动靠背或坐椅家具的空气芯充注系统，它包括空气芯和一体设置的空气芯充注系统，所述空气芯充注系统对负载作出反应，并将一定计量的空气独立地供应入所述空气芯以将其保持在给定的可调压力值，其特征在于，所述空气芯充注系统包括空气泵系统(3)，该空气泵系统设有至少两个独立的腔室(2，6)和控制系统(17)，且第一腔室(2)通过管路(1)直接连接至所述空气芯，而第二腔室(6)通过管路(7)通过压力调节阀(13)连接至所述空气芯并通过管路(9)连接至周围的空气。
2.如权利要求1所述的空气芯充注系统，其特征在于，空气泵系统(3)设有呈双腔室风箱形式的至少两个腔室(2，6)，且所述各腔室(2，6)具有公共的定界表面(4)，例如弹簧(5)的返回装置作用在该定界表面上，以在空气芯减压时几乎完全排空腔室(2，6)。
3.如权利要求1或2所述的空气芯充注系统，其特征在于，所述腔室(2)设置成围绕中心布置的腔室(6)的周缘腔室。
4.如权利要求1、2或3所述的空气芯充注系统，其特征在于，所述管路(1)和(7)经由止回阀(10)彼此连接。
5.如权利要求1至4中任一项所述的空气芯充注系统，其特征在于，所述管路(7)经由止回阀(8)与所述管路(9)连接，该管路与周围空气连接并包括一体设置的空气过滤器(11)。
6.如权利要求1至5中任一项所述的空气芯充注系统，其特征在于，所述管路(1)与减压阀(15)连接。
7.如权利要求1至6中任一项所述的空气芯充注系统，其特征在于，在所述管路(1)中设置调节阀(16)。
8.如权利要求1至7中任一项所述的空气芯充注系统，其特征在于，在所述管路(7)中设置节流阀(12)。
9.如权利要求1至8中任一项所述的空气芯充注系统，其特征在于，所述压力调节阀(13)设置为隔膜阀，且压力隔膜(14)的直径为15毫米至70毫米，较佳的是30毫米至50毫米。
10.如权利要求1至9中任一项所述的空气芯充注系统，其特征在于，所述各阀(8，10，15，16)设置为隔膜阀，它们的隔膜表面直径在约0.5厘米至2厘米的范围内，较佳的是约1厘米，且隔膜厚度约为0.2毫米至0.4毫米、较佳地是约0.25毫米。
全文摘要
本发明涉及一种用于例如床垫、车辆座椅、露营家具等的活动靠背或坐椅家具的空气芯充注系统，它包括空气芯和一体设置的空气芯充注系统，所述空气芯充注系统对负载作出反应，并将一定计量的空气独立地供应入空气芯以将空气芯保持在未加载状态下的给定的可调压力值。所述空气芯充注系统包括空气泵系统(3)，该空气泵系统设有至少两个独立的腔室(2，6)和控制系统(17)，且第一腔室(2)通过管路(1)直接连接至所述空气芯，而第二腔室(6)通过管路(7)穿过压力调节阀(13)连接至所述空气芯并通过管路(9)连接至周围的空气。该空气泵系统(3)较佳的是具体实施成双腔室风箱的形式，藉此腔室(2，6)具有公共的界定表面(4)，例如弹簧(5)的返回装置作用在该界定表面上，以在空气芯减压时几乎完全排空腔室(2，6)。
文档编号A47C27/08GK101056558SQ200580038935
公开日2007年10月17日 申请日期2005年10月6日 优先权日2004年11月16日
发明者库尔特·舒斯特 申请人:库尔特·舒斯特