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Die Erfindung betrifft ein Abstandstextil, insbesondere Abstandsgewirke, mit einer ersten Grundfläche, mit einer zweiten Grundfläche und mit Abstandsfäden, welche die Grundflächen verbinden, wobei das Abstandstextil Bereiche mit unterschiedlichen elastischen Eigenschaften aufweist. Neben einem Abstandsgewirke kann es sich bei dem Abstandstextil auch um ein Abstandsgewebe oder Abstandsgestricke handeln. Das Abstandstextil hat üblicherweise eine Dicke zwischen 2 mm und 30 mm.
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Abstandstextilien, insbesondere Abstandsgewirke, zeichnen sich durch ein geringes Volumengewicht, einer hervorragende Luftdurchlässigkeit sowie dauerelastische Eigenschaften aus. Abstandstextilien werden deshalb vermehrt als elastische Zwischenschicht, Unterpolsterung sowie als luftführende Schicht eingesetzt. Neben der Verwendung als Matratzenschoner, Liegeauflage sowie dem Einsatz in Funktionstextilien werden Abstandstextilien auch im Fahrzeugbau, beispielsweise zur Hinterpolsterung im Innenraum sowie als luftführende Schicht in klimatisierten Komfortsitzen, eingesetzt.
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Häufig ist es wünschenswert, dass das Abstandstextil Bereiche mit unterschiedlichen Stauchhärten aufweist. Abhängig von dem jeweiligen Anwendungsfall kann es von Vorteil sein, wenn einzelne Bereiche weicher und andere Bereiche steifer und damit tragfähiger sind. Solche Anforderungen können sich beispielsweise bei Autositzen ergeben, die lokal sehr unterschiedlich belastet sind und zusätzlich eine gute Seitenführung aufweisen sollen. Bei der Verwendung des Abstandstextils zur Belüftung besteht auch das Bedürfnis, einzelne Bereiche von einem völligen Zusammendrücken freizuhalten, um unter allen Umständen die Luftzufuhr bzw. Abfuhr in das Material hinein bzw. aus dem Material heraus zu gewährleisten. Auch hierzu kann es zweckmäßig sein, lokal eine erhöhte Festigkeit vorzusehen. Schließlich werden Abstandstextilien auch in eine dreidimensionale Form gebracht, wobei an den Knickstellen ein relativ weiches Verhalten von Vorteil ist, um eine freie räumliche Gestaltung zu ermöglichen. So ist es beispielsweise möglich, Abstandsgewirke auch als Deck- und/oder Tragschicht in Kindersitzen oder dergleichen vorzusehen. Auch hier kommen die Vorteile eines geringen Gewichtes und einer guten Belüftung zum Tragen.
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Ein Abstandsgewirke mit den eingangs beschriebenen Merkmalen ist aus der
DE 10 2005 049 466 A1 bekannt. Um Bereiche mit unterschiedlichen elastischen Eigenschaften zu erzeugen, wird die Dichte der Abstandsfäden bei der Herstellung und/oder das Fadenmaterial bzw. die Fadenstärke bereichsweise verändert. Im Vergleich zu einem herkömmlichen Abstandsgewirke mit einheitlichen elastischen Eigenschaften über die gesamte Fläche ergeben sich damit neue Gestaltungsspielräume. Allerdings muss bereits bei der Herstellung eine Abstimmung auf die im Nachhinein vorgesehene Verwendung hinsichtlich der Abmessung und Aufteilung der unterschiedlich steifen Bereiche vorgenommen werden. Auch können mit einem einfachen Wirkprozess üblicherweise nur unterschiedliche Bereiche erzeugt werden, die in Längs- oder Querrichtung verlaufen. Eine völlig freie Steuerung des Wirkprozesses in der Fläche ist nur mit sehr aufwendigen, kostspieligen Wirkmaschinen möglich. Darüber hinaus besteht aber auch dann weiterhin der Nachteil, dass die zu erzeugende Struktur im Vorhinein genau bekannt sein muss, wobei während der Herstellung ein Rapport eingehalten werden muss. Dabei ist zu berücksichtigen, dass bei dem Wirkprozess üblicherweise eine Endlosbahn, das heißt eine sehr lange Bahn, erzeugt wird, aus der einzelne Abstandsgewirke abgetrennt werden.
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Abstandstextil, insbesondere ein Abstandsgewirke, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung anzugeben, welches hinsichtlich seiner elastischen Eigenschaften auf einfache Weise an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst werden kann, wobei insbesondere auch eine bereichsweise unterschiedliche Elastizität bereitgestellt werden soll.
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Ausgehend von einem Abstandstextil mit den eingangs beschriebenen Merkmalen wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zumindest ein versteifter Flächenabschnitt mit einer Beschichtung auf den Fäden des Abstandstextils versehen ist, wobei ein an den versteiften Flächenabschnitt angrenzender Bereich unbeschichtet oder mit einer geringeren Menge der Beschichtung versehen ist.
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Im Rahmen der Erfindung ist es möglich einzelne Bereiche gezielt zu versteifen, um dort eine erhöhte Tragfähigkeit zu erreichen. Abhängig von der Art und Menge der Beschichtung kann aber auch hier eine gewisse Elastizität bei einer insgesamt erhöhten Stauchhärte beibehalten werden, so dass auch hier die vorteilhaften Eigenschaften des Abstandstextils zum Tragen kommen. Die Versteifung kann beispielsweise dazu vorgesehen sein, stärker belastete Bereiche mit einer erhöhten Tragkraft zu versehen. Darüber hinaus können Bereiche derart versteift werden, dass sie auch bei einer erhöhten Krafteinwirkung nicht vollständig kollabieren. Dies kann beispielsweise zweckmäßig sein, um bei einem belüfteten Abstandstextil unter allen Umständen eine Luftzufuhr bzw. eine -abführung freizuhalten.
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Bei der Beschichtung kann es sich um eine Art aushärtenden Klebstoff, insbesondere irreversibel aushärtenden Klebstoff oder Lack handeln. So sind insbesondere lösemittelhaltige Beschichtungen im Rahmen der Erfindung geeignet, um bereichsweise die beschriebene Versteifung zu erreichen. Bei der Beschichtung kann es sich beispielsweise um einen Lack auf der Basis von Polyurethan handeln. Neben lösungsmittelhaltigen Beschichtungen sind aber auch Beschichtungen auf Wasserbasis oder Lacke bzw. Klebstoffe auf einer zweikomponentigen Basis einsetzbar. Gegebenenfalls kann die Beschichtung auch durch Wärmeeintrag aktivierbar sein, wobei dann eine besonders gleichmäßige Verteilung erreicht werden kann.
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Der Grad der Versteifung kann durch die Menge und die Art der Beschichtung eingestellt werden. Üblicherweise ist die Beschichtung aber so auszuwählen, dass auch unter Druckbelastung ein Brechen der Beschichtung bzw. der mit der Beschichtung versehenen Fäden vermieden wird.
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Als Ausgangsprodukt kann vorzugsweise ein übliches Abstandstextil eingesetzt werden, welches für andere Anwendungen ohne eine weitere Behandlung oder Konfektionierung genutzt werden kann. Alternativ kann aber auch ein speziell für die nachträgliche Versteifung vorgesehenes Material eingesetzt werden. So sind in der Praxis die Abstandsfäden häufig von Monofilamenten gebildet, die ohne Einschränkung auch im Rahmen der Erfindung Einsatz finden können. Um aber den Einfluss der Beschichtung weiter zu erhöhen, ist im Rahmen einer alternativen Ausgestaltung vorgesehen, dass die Abstandsfäden Multifilamente sind, die bei einem Druck in Längsrichtung an sich eine geringe Festigkeit aufweisen, so dass ein sehr weiches Abstandstextil entsteht. Gerade bei Multifilamenten ist die Wirkung der Beschichtung besonders groß, weil die einzelnen Filamente zu einer steifen Gesamtstruktur verklebt werden. Des Weiteren kann bei Multifilamenten die Beschichtung auch durch die sehr große Oberfläche besonderes gut aufgenommen werden. Grundsätzlich sind auch geflochtene oder umwickelte Fäden einsetzbar.
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Bei der Versteifung durch die Beschichtung sind verschiedene Effekte zu berücksichtigen. Zunächst werden die Abstandsfäden selbst durch die aufgebrachte Beschichtung deutlich dicker sowie steifer und können dann nur mit einem erhöhten Kraftaufwand verformt werden. Vorzugsweise sind die Abstandsfäden in den mit einer Beschichtung versehenen Bereichen vollständig benetzt, wobei dann die Stauchhärte mit zunehmender Dicke der Beschichtung auf den Fäden zunimmt. Des Weiteren erfolgt auch eine Versteifung der Grundschichten, so dass ein auf die Grundschichten wirkender Druck gleichmäßiger auf eine größere Fläche verteilt wird. Bei unterschiedlichen Fadentypen können die verschiedenen Effekte in Verbindung mit der ausgewählten Beschichtung unterschiedlich stark ausgeprägt sein. Wie zuvor beschrieben, können Multifilamente die Beschichtung üblicherweise stärker aufnehmen als Monofilamente. Des Weiteren hängt der Grad der Beschichtung auch von der Kompatibilität der Beschichtung zu dem Material der Fäden ab.
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Gemäß dem Stand der Technik müssen die elastischen Eigenschaften genau an die jeweiligen Erfordernisse angepasst sein. Entsprechend ist es bei dem Stand der Technik notwendig, die Materialien, das Web-, Wirk- oder Strickmuster sowie die nachfolgende Ausrüstung des Materials bei der Herstellung durch Wärme, Dehnen oder Veredeln an den späteren Anwendungsfall anzupassen. Die vorliegende Erfindung erlaubt dagegen eine individuelle Anpassung der mechanischen Eigenschaften unmittelbar vor der weiteren Verarbeitung. Es ergibt sich der Vorteil, dass auch beliebige Konturen von versteiften Bereichen gebildet werden können, die genau an die jeweiligen Anforderungen angepasst sind. Auch die Fertigung von Kleinserien oder sogar die Einzelfertigung, beispielsweise durch ein manuelles Aufsprühen der Beschichtung, sind im Rahmen der Erfindung möglich. Um die Beschichtung in kontrollierter Weise aufbringen zu können, kann insbesondere eine Schablone vorgesehen sein, welche auf das Rohmaterial aufgelegt wird, wobei dann von der Schablone abgedeckte Bereiche nicht beschichtet werden und wobei eine Versteifung durch die Beschichtung an den nicht abgedeckten Bereichen erfolgt. Neben großflächig abgedeckten Bereichen und großflächig offenen Bereichen ist auch zumindest abschnittsweise eine Gitterstruktur möglich, wobei dann durch das Verhältnis der Gittermaschen zu der Stegbreite zwischen den Gittermaschen der Grad der Versteifung in einem gewissen Maße eingestellt werden kann.
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Im Rahmen der Erfindung wird ein Abstandstextil bereitgestellt, welches bereichsweise unterschiedliche elastische Eigenschaften, das heißt insbesondere eine unterschiedliche Stauchhärte, aufweist. Dieses Material dient dann als Ausgangsprodukt für die weitere Verarbeitung, beispielsweise die Herstellung eines Fahrzeugsitzes, eines Matratzenschoners, einer Armaturenhinterpolsterung oder dergleichen. Das Abstandstextil ist dabei zunächst frei von weiteren aufkaschierten Schichten, wobei die Weiterverarbeitung zweckmäßigerweise erst dann erfolgt, wenn die Beschichtung vollständig ausgehärtet ist. Bei einer vorzugsweise eingesetzten irreversibel aushärtenden Beschichtung kann auch ausgeschlossen werden, dass nachträglich eine unkontrollierte Änderung der elastischen Eigenschaften erfolgt. Bei einer reversibel aushärtenden Beschichtung, beispielsweise einem thermoplastischem Kunststoff, wird die Verarbeitung vorzugsweise so durchgeführt, dass dieser Kunststoff nicht erneut erweicht wird, weil dadurch eine unter Umständen unkontrollierte Veränderung der elastischen Eigenschaften, das heißt der Stauchhärte, möglich ist.
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Darüber hinaus besteht auch die Möglichkeit, das Abstandstextil hinsichtlich seiner elastischen Eigenschaften zu testen und dann gegebenenfalls zusätzliche Beschichtungen an zu schwachen Stellen aufzutragen.
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Vorzugsweise erfolgt die Beschichtung im unbelasteten Zustand des Abstandsgewirkes. Grundsätzlich besteht aber auch die Möglichkeit, das Abstandstextil, also insbesondere ein Abstandsgewirke, während der Beschichtung in einem gewissen Maße zu komprimieren, so dass mittels der Beschichtung eine Fixierung im zumindest teilweise fixierten Zustand erfolgt. So ist es beispielsweise möglich, das Ausgangsmaterial bereichsweise unterschiedlich stark zu komprimieren und dann auch mit einer Beschichtung zu versehen. Durch den bereichsweise unterschiedlichen Grad der Komprimierung und eine Variation der Beschichtungsmenge ist auf die Fläche bezogen eine äußerst weitreichende Variation der mechanischen Eigenschaften möglich.
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Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, dass das Abstandstextil genau einen versteiften und genau einen daran anschließenden unversteiften Bereich aufweist. Alternativ können auch mehrere voneinander beabstandete versteifte Bereiche bereitgestellt werden. Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, dass nur vergleichsweise kleine Bereiche versteift sind. Üblicherweise beträgt aber der Flächenanteil, der mit einer Beschichtung versehen ist, mehr als 10 % und weniger als 80 %, vorzugsweise zwischen 30 % und 60 %. Da der Grad der Versteifung insbesondere von der aufgebrachten Menge der Beschichtung abhängt, kann im Rahmen der Erfindung auch ohne Weiteres ein Abstandstextil gebildet werden, welches zumindest zwei versteifte Bereiche mit einem unterschiedlichen Flächengewicht der aufgebrachten Beschichtung aufweist. Darüber hinaus kann die Variation der Beschichtungsmenge über die Fläche auch kontinuierlich erfolgen, so dass sich die Stauchhärte des Abstandstextils über seine Oberfläche kontinuierlich ändert. So ist es beispielsweise möglich, abhängig von dem Anwendungsfall, die lokal maximal erweiterten Druckkräfte zu berechnen und dann eine genau angepasste Beschichtung vorzunehmen. Sofern das Abstandstextil nachträglich stramm mit einer Deckschicht versehen wird, beispielsweise mit einer Funktionsschicht aus Leder überzogen wird, wird das Abstandstextil bei dem Spannen üblicherweise auch in einem gewissen Maße komprimiert. Durch eine unterschiedliche Steifheit des Abstandstextils kann damit auch die Bildung dreidimensionaler, komplizierter Strukturen unterstützt werden.
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Das Abstandstextil mit Bereichen unterschiedlicher Stauchhärte ist üblicherweise von einer Endlosbahn abgeschnitten. Der Zuschnitt einzelner Abstandstextilien, beispielsweise in der Größe einer Sitzauflage, kann sowohl vor als auch nach der Beschichtung erfolgen. Wenn die Beschichtung nachträglich erfolgt, ergibt sich der Vorteil, dass bei dem Ablängen der einzelnen Abstandstextilien kein Rapport eingehalten werden muss. Ein Zuschneiden erst nach der Beschichtung kann dagegen im Rahmen einer Massenfertigung von Vorteil sein.
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Um im Nachhinein die korrekte Ausrichtung des Abstandstextils, beispielsweise bei der Herstellung eines Autositzes, zu erleichtern, kann die Beschichtung auch einen Farbstoff enthalten. Die versteiften Bereiche sind dann bei der weiteren Verarbeitung unmittelbar erkennbar.
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Bei dem Abstandstextil handelt es sich bevorzugt um ein Abstandsgewirke, welches insbesondere eine Dicke zwischen 2 mm und 30 mm aufweist.
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Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung eines Abstandstextils, wobei ein Abstandstextilzuschnitt zugeführt wird, lediglich eine Teilfläche des Abstandstextilzuschnitts mit einer Beschichtung beschichtet wird und die Beschichtung zur Erzeugung von versteiften Flächenabschnitten aushärtet. Insbesondere kann die Beschichtung im Rahmen der Massenfertigung in einer automatisch gesteuerten Sprühvorrichtung erfolgen.
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Wie bereits beschrieben, kann das erfindungsgemäße Abstandstextil beispielsweise bei der Herstellung von Autositzen eingesetzt werden. Weitere Anwendungsfälle sind beispielsweise die Unterpolsterung von Armaturentafeln oder anderen Innenverkleidungen von Fahrzeugen sowie der Bereich von Matratzen und Kissen. Bei einer Unterpolsterung im Innenraum von Fahrzeugen kann durch das erfindungsgemäße Abstandstextil mit lokal unterschiedlichen elastischen Eigenschaften beispielsweise eine Versteifung an engen Radien erfolgen, damit diese auch unter der Zugspannung eines Deckmaterials nicht vollständig zusammengedrückt werden. Im Bereich von Matratzen ist es beispielsweise möglich, dass bei einer Deckschicht der Matratze oder einem Matratzenbezug ein mittlerer Bereich unbeschichtet ist, während ein äußerer, rahmenförmiger Rand mit einer Beschichtung versehen ist. Während der mittlere Bereich weich ist und eine geringe Stauchhärte aufweist, kann der rahmenförmige Rand nicht oder nur mit einem erhöhten Kraftaufwand zusammengedrückt werden. Dies kann dazu genutzt werden, einem Herausfallen von Personen aus einem Bett entgegenzuwirken. Der versteifte Rand stellt eine Erhöhung dar, der bei einem unruhigen Schlaf nicht ohne Weiteres überwunden werden kann. Gleichzeitig wird aber durch die lediglich randseitige Versteifung der Liegekomfort bei der üblichen mittigen Lage auf der Matratze in keiner Weise beeinträchtigt. Ein derart ausgestaltetes Abstandstextil kann insbesondere im Krankenhausbereich, im Pflegebereich sowie für Kinderbetten eingesetzt werden. Darüber hinaus zeichnen sich Abstandstextile durch eine sehr gute Belüftungsfunktion aus, weshalb auch bei bettlägerigen Personen sowohl eine gewisse Sicherung gegen ein Herausfallen als auch durch die gute Belüftung ein Schutz gegen ein Wundliegen erreicht werden kann. Auch im Falle einer Inkontinenz kann durch das Abstandstextil ein direkter Kontakt zwischen der liegenden Person und der Flüssigkeit, welche durch das Abstandstextil abgeleitet werden kann, vermieden werden.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Die einzige Figur zeigt ein Abstandsgewirke mit einem durch eine Beschichtung versteiften Bereich.
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Die einzige Figur zeigt in einer perspektivischen Ansicht ein Abstandsgewirke mit einer ersten Grundfläche 1, mit einer zweiten Grundfläche 2 und mit Abstandsfäden 3, welche die Grundflächen 1, 2 verbinden. Entsprechende Abstandsgewirke sind in verschiedenen Ausgestaltungen aus der Praxis bekannt.
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Erfindungsgemäß ist ein versteifter Flächenabschnitt 4 vorgesehen, in dem das Abstandsgewirke mit einer Beschichtung 5, beispielsweise einem Lack auf PU-Basis, versehen ist. Der einzigen Figur ist in diesem Zusammenhang zu entnehmen, dass die Beschichtung sich auf den Fäden der Grundflächen 1, 2 sowie den Abstandsfäden 3 absetzt. Sowohl durch die damit verbundene Vergrößerung der Dicke der Abstandsfäden 3 in dem versteiften Flächenabschnitt 4 sowie durch eine zumindest teilweise Verklebung der Fäden miteinander, wird eine größere Stauchhärte erzielt. Durch die Beschichtung können beliebige flächige Konturen erzeugt werden, welche mit einer erhöhten Festigkeit bzw. Stauchhärte versehen sind. Insbesondere kann der Grad der Verstärkung auch durch die Menge der Beschichtung 5 eingestellt werden, so dass über die Fläche des Abstandsgewirkes auch kontinuierliche Änderungen der elastischen Eigenschaften erzielt werden können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005049466 A1 [0004]