| Dokumentenidentifikation |
DE102006004914A1 23.08.2007 |
| Titel |
Abstandsgewirk sowie Verfahren zu dessen Herstellung |
| Anmelder |
Otto Bock HealthCare IP GmbH & Co. KG, 37115 Duderstadt, DE |
| Erfinder |
Garus, Bernard, 37574 Einbeck, DE |
| Vertreter |
GRAMM, LINS & PARTNER GbR, 38122 Braunschweig |
| DE-Anmeldedatum |
01.02.2006 |
| DE-Aktenzeichen |
102006004914 |
| Offenlegungstag |
23.08.2007 |
| Veröffentlichungstag im Patentblatt |
23.08.2007 |
| IPC-Hauptklasse |
D04B 21/20(2006.01)A, F, I, 20061020, B, H, DE
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| IPC-Nebenklasse |
D04B 21/14(2006.01)A, L, I, 20061020, B, H, DE
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| Zusammenfassung |
Die Erfindung betrifft ein Abstandsgewirk (1) mit einem Obertextil (2) und einem Untertextil (3), zwischen denen sich kreuzende Stützfäden (4) angeordnet sind, die das Ober- und Untertextil (2, 3) zueinander beabstandet miteinander verbunden halten, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung. Erfindungsgemäß werden zumindest Teile der Stützfäden (4) an ihren Kreuzungspunkten (5) miteinander verbunden.
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| Beschreibung[de] |
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Die Erfindung betrifft ein Abstandsgewirk mit einem Ober- und Untertextil
vor, zwischen denen sich kreuzende Stützfäden angeordnet sind, die die
Ober- und Untertextilien zueinander beabstandet miteinander verbunden halten sowie
ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Abstandsgewirke werden aus einem Obertextil und einem Untertextil
hergestellt, die über Stützfäden, insbesondere Monofile, auf Abstand
zueinander gehalten werden. Die Stützfäden oder Monofile sind Kunststoffmaterialien
und bestehen in der Regel aus einem Strang. In Abhängigkeit von dem Durchmesser
der Stützfäden, deren Bindung an den Textilien, der Dichte im fertigen
Abstandsgewirk und dem Kreuzungswinkel der Stützfäden zueinander wird
die Stauchhärte des Abstandsgewirkes bestimmt. Abstandsgewirke werden beispielsweise
als Sitzunterlage für Rollstühle oder als Schlafunterlage für Dekubitus-Patienten
verwendet. Herkömmliche Abstandsgewirke haben den Nachteil, dass sie nur sehr
begrenzt Scherkräfte aufnehmen können und dass sie nur begrenzt in der
Lage sind, die Textilien zueinander beabstandet zu halten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Abstandsgewirk und
ein Verfahren zu dessen Herstellung bereitzustellen, mit dem eine bessere Scher-
und Druckfestigkeit der Abstandsgewirke erreicht werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Abstandsgewirk
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs
9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildung der Erfindung sind
in den Unteransprüchen beschrieben.
Das erfindungsgemäße Abstandsgewirk sieht ein Ober- und
Untertextil vor, zwischen denen sich kreuzende Stützfäden angeordnet sind,
die die Ober- und Untertextilien zueinander beabstandet und miteinander verbunden
halten. Zumindest Teile der Stützfäden sind an ihren Kreuzungspunkten
miteinander verbunden, wodurch sich eine erhöhte Scherfestigkeit des gesamten
Abstandsgewirkes und ein erhöhter Widerstand gegen das Zusammendrücken
der Textilien in Richtung aufeinander zu bereitgestellt werden. Das fertig hergestellte
Abstandsgewirk kann dadurch nicht oder nur gegen eine erhöhte Druckkraft vollständig
zusammengedrückt werden, da die sich kreuzenden Stütz- oder Abstandsfäden
an bestimmten Stellen miteinander verbunden sind, vergleichbar mit verschweißten
Drähten in einem Maschendrahtzaun. Abhängig von der Dichte und dem Kreuzungswinkel
der Stützfäden sowie der Anzahl und Anordnung der Verbindungen in den
Kreuzungspunkten kann die Härte des Abstandsgewirkes eingestellt werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Stützfäden
als Monofile, verzwirnte Stützfäden oder Kern-Mantel-Gespinste ausgebildet
sind. Insbesondere können die Stützfäden wie Monofile, Kern-Mantel-Gespimste
oder verzwirnte Stützfäden beschichtet oder ummantelt ausgebildet sein,
um die Verbindung mehrerer Stützfäden miteinander in ihren Kreuzungspunkten
zu ermöglichen bzw. zu erleichtern. Die Beschichtung oder Ummantelung kann
aus einem Kunststoff oder einem Klebstoff bestehen, der eine niedrigere Schmelz-
bzw. Aktivierungstemperatur als der Kern des Stützfadens aufweist. Dadurch
kann ohne Festigkeitsverlust und im Wesentlichen ohne Veränderung der geometrischen
Gegebenheiten durch Erwärmen des fertig gewirkten Abstandsgewirkes eine Verbindung
mehrerer Stützfäden miteinander realisiert werden. Dies geschieht bei
der Verbindung zweier sich kreuzender, mit einer Kunststoffschicht überzogener
Stützfäden stoffschlüssig, indem die äußere Beschichtung
angeschmolzen und aufgeschmolzen wird und die sich kreuzenden, aneinander anliegenden
oder angrenzenden Stützfäden stoffschlüssig miteinander verbunden
werden. Bei einer Beschichtung mit einem Klebstoff, der bei einer bestimmten Temperatur
aktiviert wird, müssen nicht mehrere beschichtete Stützfäden aneinander
liegen, vielmehr ist es ausreichend, wenn ein mit Klebstoff überzogener Stützfaden
an einem anderen, gegebenenfalls ohne Klebstoff versehenen Stützfaden anliegt
und das Abstandsgewirk auf Aktivierungstemperatur erhitzt wird. Dann haften die
beiden sich kreuzenden Stützfäden aufgrund der Klebewirkung des Klebstoffes
aneinander, ohne dass es zu einem Stoffschluss zweier Beschichtungen kommen muss.
Alternativ ist es vorgesehen, dass die Umspinnung aus einem niedrigschmelzenden
Material besteht, das über die Einstellung der Temperatur angeschmolzen wird.
Auch kann eine chemische Anlösung der Beschichtung, Ummantelung oder Umspinnung
mit anschließender Aushärtung erfolgen, um eine Verbindung der Stützfäden
zu erreichen.
Um die Härte des Abstandsgewirkes einzustellen, also den Widerstand,
den das Abstandsgewirk einer Druck- oder Scherkraft entgegensetzt, werden 20% bis
80% der Fäden beschichtet oder mit einem Klebstoff versehen. Je nach gewünschtem
Einsatzzweck ist es somit möglich, eine gewünschte Anzahl von Verbindungsstellen
zwischen den Stützfäden zu erzeugen, so dass zusätzlich zu dem Kreuzungswinkel
und der Dichte der Stützfäden in Abhängigkeit von der Anzahl der
Verbindungsstellen, die Härte und Scherfestigkeit des Abstandsgewirkes eingestellt
wird. Ein Stützfaden kann auch an mehreren Stellen mit anderen Stützfäden
verbunden sein.
Weiterhin können die Stützfäden selbst unterschiedliche
Durchmesser aufweisen, sei es durch die Beschichtung mit einem
Kunststoff oder einem Klebstoff oder dass durch eine geeignete Wahl der Stützfädendimensionierung
die gewünschte Druckfestigkeit und Scherstabilität eingestellt werden
soll.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Abstandsgewirkes
sieht vor, dass zumindest Teile der sich kreuzenden Stützfäden, die ein
Obertextil und ein Untertextil zueinander beabstandet miteinander verbinden, an
ihren Kreuzungspunkten miteinander verbunden werden. Dabei ist es vorgesehen, dass
die Stützfäden miteinander verklebt oder verschweißt werden.
Sofern die Stützfäden einen Kern aufweisen, der mit einer
Beschichtung oder Ummantelung oder Umspinnung versehen ist, ist die Beschichtung,
Ummantelung oder Umspinnung so beschaffen, dass der Schmelzpunkt niedriger als der
des Kernes ist und dass das Abstandsgewirk auf eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes
des Kerns und oberhalb des Schmelzpunktes der Beschichtung, Ummantelung oder Umspinnung
erhitzt wird. Dadurch werden entweder der Klebstoff aktiviert oder die Kunststoffbeschichtungen
aufgeschmolzen, so dass es zu einer kraft- oder stoffschlüssigen Verbindung
zwischen zwei sich kreuzenden Stützfäden kommt. Statt einer thermischen
Bindung kann auch eine chemische Bindung durch Anlösen und Aushärten der
Beschichtung, Ummantelung oder Umspinnung erfolgen.
Grundsätzlich können auch unbeschichtete Stützfäden
miteinander durch eine thermische oder chemische Bindung miteinander verbunden werden,
indem nur ein Teil des Stützfadens angeschmolzen oder angelöst und anschließend
ausgehärtet wird.
Nach dem Verbinden der Stützfäden durch Erwärmen auf
eine vorgegebene Temperatur ist es vorgesehen, dass das Abstandsgewirk auf einer
Temperatur unterhalb der Schmelz- oder Aktivierungstemperatur gehalten wird, um
sich einstellende Deformationen und Spannungen innerhalb des Abstandsgewirkes abzubauen.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand
der beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 – ein herkömmliches Abstandsgewirk; sowie
2 – ein erfindungsgemäßes Abstandsgewirk.
In der 1 ist ein Abstandsgewirk
1 mit einem Obertextil 2 und einem Untertextil 3 gezeigt.
Zwischen den Textilien 2, 3 sind Stützfäden
4 angeordnet, die sich kreuzen und in einer bestimmten Bindung und Dichte
an den Textilien 2, 3 befestigt sind. Die Stützfäden
4 sind untereinander nicht verbunden, so dass die Stauchhärte, also
der Widerstand gegen eine Belastung senkrecht zur Textilebene, durch den Durchmesser
der Stützfäden 4, der Bindung der Stützfäden
4 an den Textilien 2, 3, der Dichte der Stützfäden
4 im Fertigprodukt und den Kreuzungswinkel der Stützfäden
4 bestimmt werden.
Damit ein Abstandsgewirk 1 nicht vollständig oder nur
mit einem wesentlich höheren Aufwand zusammengedrückt werden kann, sind
gemäß der 2 in einem erfindungsgemäßen
Abstandsgewirk 1 die sich kreuzenden Stützfäden 4 an
ihren Kreuzungspunkten 5 miteinander verbunden, entweder über einen
Klebstoff oder stoffschlüssig aufgrund einer aufgeschmolzenen, sich verbindenden
Beschichtung der bevorzugt verwendeten Monofile. Abhängig von der Dichte der
Stützfäden 4 und dem Kreuzungswinkel werden in bestimmten Höhen
des fertigen Abstandsgewirkes Verbindungsebenen 6 geschaffen, die eine
erhöhte Stabilität des Abstandsgewirkes 1 bewirken. Die Verbindungsebenen
6, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind dies zwei Ebenen,
können bei Belastung zusammengedrückt werden oder aber teilweise versagen,
so dass Verbindungspunkte 5 sich auflösen und das Zusammendrücken
bis zur zweiten Ebene 6 erfolgen würde. Bei längeren Stützfäden
4 oder einer entsprechenden Dichte und Auswahl der Kreuzungswinkel können
noch mehr Verbindungsebenen 6 geschaffen werden. Durch eine zuvor bestimmte
Anordnungsdichte der Stützfäden 4 und deren entsprechende Ausrichtung
in einem Winkel zu der Oberfläche der Textilien 2, 3 kann
eine festgelegte Anzahl von Verbindungspunkten 5 definiert werden. Dadurch
kann festgelegt werden, bei welcher Gewichtsbelastung das Abstandsgewirk
1 völlig zusammengedrückt werden kann. Für verschiedene
Gewichtsklassen eines Patienten bzw. für verschiedene Belastungen kann somit
ein entsprechend angepasstes Material angefertigt werden.
Damit nicht sämtliche Kreuzungspunkte der Stützfäden
4 miteinander verbunden werden und zu Verbindungspunkten 5 werden,
wird eine beschränkte und vorher festgelegte Anzahl von Stützfäden
4 bzw. Monofilen mit einer Beschichtung und einem Klebstoff versehen. Somit
kann z.B. gleichmäßig verteilt eine erhöhte Widerstandskraft gegen
das Zusammendrücken oder gegen eine Scherbewegung in dem Abstandsgewirk bereitgestellt
werden. Ebenfalls ist es möglich, nur an bestimmten Stellen eines fertigen
Abstandsgewirkes 1 eine erhöhte Vernetzungsanzahl bereitzustellen,
was durch das Anordnen beschichteter und unbeschichteter Stützfäden in
bestimmten Bereichen des Abstandsgewirkes realisiert werden kann. Somit ist es möglich,
belastungsgerechte Widerstände in einem Abstandsgewirk bereitzustellen, um
beispielsweise bei Dekubitus-Patienten eine gleichmäßige Abstützung
des gesamten Körpers zu erreichen.
Durch die erhöhte Widerstandskraft gegen eine Druckbelastung
und eine erhöhte Scherstabilität ist es möglich, für gleiche
Belastungen dünnere Produkte als bisher anbieten zu können oder neue Anwendungen
zu ermöglichen, beispielsweise als Polstermaterial in der Prothetik und Orthetik
oder als Schuheinlagen.
Um ein Mindestmaß an Nachgiebigkeit und Elastizität zu erreichen,
sind nicht sämtliche Kreuzungspunkte der Stützfäden 4 untereinander
verbunden.
Nach dem Verbinden durch Erwärmen ist es vorgesehen, das fertigte
Abstandsgewirk 1 auf einer erhöhten Temperatur unterhalb der Aktivierungs-
oder Schmelztemperatur der Beschichtung zu halten, um innerhalb des Abstandsgewirkes
1 vorhandene Spannungen abbauen zu können.
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| Anspruch[de] |
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Abstandsgewirk mit einem Obertextil und einem Untertextil, zwischen
denen sich kreuzende Stückfäden angeordnet sind, die das Ober- und Untertextil
zueinander beabstandet miteinander verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest Teile der Stützfäden (4) an ihren Kreuzungspunkten
(5) miteinander verbunden sind.
Abstandsgewirk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfäden
(4) als Monofile, verzwirnte Stützfäden oder Kern-Mantel-Gespinste
ausgebildet sind.
Abstandsgewirk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
die Stützfäden (4) beschichtet oder ummantelt sind.
Abstandsgewirk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung
oder Ummantelung einen niedrigeren Schmelzpunkt als der Kern des Stützfadens
(4) hat oder chemisch anlösbar ist.
Abstandsgewirk nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass
20% bis 80% der Stützfäden (4) beschichtet ausgebildet sind.
Abstandsgewirk nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
dass die Beschichtung aus Kunststoff oder einem thermisch aktivierbaren Klebstoff
besteht.
Abstandsgewirk nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Stützfäden (4) unterschiedliche Durchmesser
aufweisen.
Abstandsgewirk nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Stützfäden (4) stoffschlüssig miteinander
verbunden oder miteinander verklebt sind.
Verfahren zur Herstellung eines Abstandsgewirkes, bei dem ein Obertextil
mit einem Untertextil über Stützfäden zueinander beabstandet miteinander
verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest Teile der Stützfäden
(4) an ihren Kreuzungspunkten (5) miteinander verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfäden
(4) miteinander verklebt, verschweißt oder chemisch verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die
Stützfäden (4) einen Kern mit einer Beschichtung oder Ummantelung
aufweisen, die einen niedrigeren Schmelzpunkt als der Kern aufweist und das Abstandsgewirk
(1) auf eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes des Kerns und oberhalb
des Schmelzpunktes der Beschichtung erhitzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen 20% und 80% der Stützfäden (4) miteinander verbunden
werden, um die Härte des Abstandsgewirkes (1) einzustellen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
dass nach dem Verbinden der Stützfäden (4) miteinander das Abstandsgewirk
(1) auf eine Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur der Beschichtung
über einen definierten Zeitraum erwärmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
dass die Stützfäden (4) mit einem thermisch aktivierbaren Klebstoff
beschichtet werden und dass das Abstandsgewirk (1) auf die Aktivierungstemperatur
erhitzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
dass die Beschichtung oder Umspinnung chemisch angelöst und anschließend
ausgehärtet wird.
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