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Die Erfindung bezieht sich auf ein flexibles Abstandselement, das beispielsweise für Matten, Matratzen, Polster, Bandagen oder Kleidungsstücke verwendet werden kann.
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Es ist bekannt, Schaumstoffelemente für verschiedene Verwendungszwecke einzusetzen, beispielsweise in Matratzen oder Polstern. Derartige Schaumstoffelemente haben die Aufgabe, für ein angenehmes Sitz- oder Liegegefühl zu sorgen. Das Schaumstoffelement muss einen hinreichenden Komfort sicherstellen und außerdem auch Hygienevorschriften genügen. Das Schaumstoffelement muss auf lange Dauer eine ausreichende Federeigenschaft beibehalten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein flexibles Abstandselement mit einfachen Maßnahmen so auszubilden, dass dauerhaft ein hoher Komfort und ein hoher Hygienestandard gewährleistet sind.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
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Das erfindungsgemäße Abstandselement ist flexibel ausgebildet und ermöglicht hierdurch in Belastungsrichtung eine Nachgiebigkeit, welche vorzugsweise vollständig, gegebenenfalls teilweise reversibel ist, so dass das Abstandselement vollständig oder zumindest teilweise elastisch ausgebildet ist. Das flexible Abstandselement kann beispielsweise für Matten, Matratzen, Polster, Bandagen oder auch Kleidungsstücke eingesetzt werden, beispielsweise in Unterbekleidungsstücken, zum Beispiel als Polsterung in Büstenhaltern.
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Das Abstandselement weist ein Abstandsgewirke auf, das zwischen zwei Deckschichten angeordnet ist, wobei die Deckschichten vorzugsweise parallel oder annähernd parallel und auf Abstand zueinander verlaufen. Das Abstandsgewirke hält die Deckschichten auf Abstand zueinander, wobei die Deckschichten den Abschluss des Abstandselementes bilden. Das Abstandselement kann in einen Gegenstand teilweise oder vollständig integriert werden.
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Als Abstandsgewirke kommen Verbindungsfäden in Betracht, die aus Kunststoff gefertigt sind, beispielsweise Polyester oder Polyamid. Derartige Verbindungsfäden sind vorzugsweise als Fäden, beispielsweise als Polfäden aufgebaut, die an jeder Deckschicht gekrümmt ausgeführt sind, um zu vermeiden, dass ein Fadenende durch eine Deckschicht hindurchragt, wodurch der Komfort beeinträchtigt werden könnte. Im Bereich der Deckschichten weisen die Fäden beispielsweise eine Schlaufe auf, die sich an der Deckschicht abstützt.
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Bei den Fäden handelt es sich beispielsweise um monofile Fäden, welche eine glatte, geschlossene Oberfläche aufweisen und als Kunststofffäden vorliegen. Derartige monofile Fäden können im Extrusionsverfahren (Schmelz-Spinn-Verfahren) hergestellt werden.
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Bei dem flexiblen Abstandselement ist eine Seite des Abstandsgewirkes von einer Silikonschicht abgedeckt. Die Silikonschicht erstreckt sich zwischen den Deckschichten und bildet einen seitlichen Abschluss des Abstandselements. Die Silikonschicht kann mit den Deckschichten beispielsweise einen Winkel von 90° einnehmen.
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Die Silikonschicht hat den Vorteil, dass bei einfacher Herstellbarkeit der abdeckenden Silikonschicht auch ein hoher Komfort gewährleistet ist, da die Silikonschicht für sich genommen verhältnismäßig weich bei ausreichender Elastizität ist und außerdem einen Abschluss für das Abstandsgewirke bildet, so dass keine Fäden des Abstandsgewirkes durch die Silikonschicht hindurchragen können und Komfortbeeinträchtigungen ausgeschlossen sind. Auch unter hygienischen Gesichtspunkten ist die abschließende Silikonschicht vorteilhaft. Aufgrund des hohen Verformbarkeitsvermögens der Silikonschicht bleibt auch die Verformbarkeit des gesamten Abstandselementes erhalten, wobei die Verformung des Abstandselementes durch die Silikonschicht nicht beeinträchtigt ist. Die Silikonschicht sorgt außerdem für eine bessere Stabilität des Abstandselementes, da randseitige Fäden des Abstandsgewirkes in das Material der Silikonschicht eingebettet sein können. Zugleich ist die Silikonschicht ausreichend fest, so dass keine Fäden des Abstandsgewirkes, insbesondere keine Fadenenden durch die Silikonschicht hindurchdringen.
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Insgesamt weist das flexible Abstandselement eine hohe Atmungsaktivität sowie eine hohe Flexibilität auf, wodurch sowohl der Komfort als auch die Hygiene verbessert sind.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführung sind eine oder beide Deckschichten, zwischen denen das Abstandsgewirke liegt, als eine Textilschicht ausgebildet. Hierdurch ist eine hohe Atmungsaktivität gewährleistet, außerdem verleiht die Textilschicht beim Kontakt mit der Haut ein angenehmes Traggefühl.
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Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausführung sind eine oder beide Deckschichten mit Öffnungen versehen. Die Öffnungen verbessern die Atmungsaktivität. Alternativ zu einer Deckschicht mit Öffnungen kommt auch eine geschlossen ausgeführte Deckschicht in Betracht.
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Anstelle einer Textilschicht kann auch eine Deckschicht aus einem nicht-textilen Material verwendet werden, insbesondere eine Textilschicht aus einem Kunststoffmaterial. Es ist auch möglich, eine oder beide Deckschichten aus einem Silikonmaterial anzufertigen.
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Das Abstandsgewirke aus Fäden wie zum Beispiel Polfäden aufzubauen, insbesondere als Monofil-Fäden, weist den weiteren Vorteil auf, dass derartige Fäden nur eine geringe Feuchtigkeitsspeicherfähigkeit besitzen und entsprechend keine oder nur eine geringe Menge an Feuchtigkeit aufnehmen. Auch hierdurch wird das Komfortgefühl verbessert.
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Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausführung weist das flexible Abstandselement an gegenüberliegenden Seiten jeweils eine Silikonschicht auf, die das Abstandsgewirke zwischen den beiden Deckschichten abdeckt. Es kann gegebenenfalls zweckmäßig sein, an allen Seiten des Abstandselementes zwischen den beiden Deckschichten eine Silikonschicht anzuordnen, so dass an dem Abstandselement eine umlaufende, durchgehende Silikonschicht gebildet ist.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist auf die Außenseite der Silikonschicht, welche dem Abstandsgewirke abgewandt ist, eine Abdeckschicht aufgebracht. Die Abdeckschicht kann als Textilschicht ausgebildet sein, um beispielsweise bei Kontakt mit der Haut ein angenehmes Gefühl zu gewährleisten. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, auf der Außenseite der Silikonschicht eine Beflockung vorzusehen, bei der einzelne Flockpartikel, welche insbesondere aus einem hautfreundlichen Material bestehen, auf die Außenseite der Silikonschicht aufgebracht werden. Bei einer hohen Dichte der Beflockungspartikel bilden diese ebenfalls eine Abdeckschicht. Sowohl in der Ausführung mit einer durchgehenden Abdeckschicht als auch in der Ausführung mit einer Beflockung durch Flockpartikel ist es möglich, die Abdeckschicht bzw. die Flockpartikel bei der Herstellung der Silikonschicht teilweise in das noch weiche Silikonmaterial einzubringen, so dass nach dem Aushärten des Silikonmaterials eine feste Verbindung zur Abdeckschicht bzw. den Flockpartikeln gegeben ist.
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Die Silikonschicht kann auch als Trenn- und Verbindungschicht zwischen benachbarten Abstandsgewirken eingesetzt werden. In diesem Fall befindet sich zu beiden Seiten der Silikonschicht jeweils ein Abstandgewirke, wobei jedes Abstandsgewirke zwischen zwei Deckschichten liegt. Somit werden die beiden Abstandsgewirke auf gegenüberliegenden Seiten der Silikonschicht von dieser separiert, zugleich sorgt die Silikonschicht für eine Verbindung zwischen den Abstandsgewirken einschließlich der die Abstandsgewirke einfassenden Deckschichten, so dass ein zusammenhängendes, flexibles Abstandselement gebildet wird. Gegebenenfalls können mehrere Abstandsgewirke über jeweils eine Silikonschicht miteinander verbunden werden.
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Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist die Silikonschicht im Ausgangszustand - ohne Einwirkung äußerer Kräfte - eben ausgebildet und bildet eine ebene Seitenwand am Abstandselement. Es kommen auch konkave Ausführungen der Silikonschicht im unbelasteten Ausgangszustand in Betracht, bei denen die Silikonschicht nach innen in Richtung des Abstandsgewirkes verformt ist. Alternativ sind auch konvexe Ausführungen möglich, bei denen die Silikonschicht im unbelasteten Ausgangszustand nach außen verformt ist.
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Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausführung bedeckt die Silikonschicht die Stirnkante zumindest einer Deckschicht, vorzugsweise von beiden Deckschichten, welche das Abstandsgewirke einfassen. Hierdurch ist eine durchgehende Silikonschicht von Deckschicht zu Deckschicht gegeben und wird das Abstandsgewirke, das zwischen den beiden Deckschichten liegt, vollständig von der Silikonschicht seitlich abgedeckt.
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Es kann gegebenenfalls vorteilhaft sein, dass sich die Silikonschicht bis über die Stirnkante der Deckschichten hinaus erstreckt und bis zur Außenseite der Deckschicht reicht. Alternativ ist es auch möglich, dass die Silikonschicht die Stirnkante der Deckschicht bzw. der Deckschichten nicht bedeckt, sondern lediglich bis zur Innenseite der Deckschicht bzw. Deckschichten reicht. Vorteilhafterweise ist aber in jedem Fall ein Kontakt zwischen der Silikonschicht und beiden Deckschichten gegeben.
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Die benachbarten Abstandsgewirke können parallel zueinander liegen, so dass die Deckschichten jeweils in einer Ebene oder zumindest annähernd in einer Ebene liegen. Alternativ ist auch eine winklige Anordnung zwischen benachbarten Abstandsgewirken, die über eine gemeinsame Silikonschicht verbunden sind, möglich.
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In allen vorbeschriebenen Ausführungen liegt die Silikonschicht unter einem Winkel zu den Deckschichten. Der Winkel beträgt vorzugsweise 90°.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines vorbeschriebenen flexiblen Abstandselementes. Bei dem Herstellungsverfahren wird eine Seite des Abstandsgewirkes zwischen den Deckschichten mit einer Silikonschicht abgedeckt, die sich zwischen den Deckschichten erstreckt. Vor dem Aufbringen der Silikonschicht kann das Abstandsgewirke einschließlich der Deckschichten zunächst auf ein gewünschtes Längenmaß geschnitten werden. Durch das Schneiden stehen die Fäden des Abstandsgewirkes im Randbereich lose nach außen, wobei mit dem Aufbringen der Silikonschicht die Fädenenden des Abstandsgewirkes von der Silikonschicht verdeckt sind. Die Fädenenden können gegebenenfalls in die Silikonschicht hineinragen, ohne jedoch die Silikonschicht zu durchdringen.
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Auf diese Weise werden die losen Enden der Fäden im Abstandsgewirke von der Silikonschicht eingeschlossen und versiegelt, so dass verhindert wird, dass die Enden der Fäden des Abstandsgewirkes in unangenehmer Weise beispielsweise unmittelbar auf die Haut eines Trägers oder Benutzers treffen.
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Gemäß eines weiteren Aspektes des Herstellungsverfahrens wird die Silikonschicht dadurch aufgebracht, dass in eine Gießform flüssiges Silikonmaterial eingefüllt und das Abstandsgewirke einschließlich der Deckschichten mit derjenigen Seite in die Gießform eingebracht wird, an der die Silikonschicht angeordnet werden soll. Das Abstandsgewirkes gelangt seitlich in Kontakt mit dem flüssigen Silikonmaterial in der Gießform, das nach dem Aushärten eine feste Verbindung mit dem Abstandsgewirke und gegebenenfalls auch mit den Deckschichten einnimmt.
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Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
- 1 einen Schnitt durch ein flexibles Abstandselement mit einem Abstandsgewirke zwischen einer oberen und einer unteren Deckschicht und einer an der Seite angeordneten, das Abstandsgewirke abdeckenden Silikonschicht,
- 2 eine 1 entsprechende Darstellung, jedoch mit einer zusätzlichen Abdeckschicht, die auf die Außenseite der Silikonschicht aufgebracht ist,
- 3 eine Gießform, in die flüssiges Silikonmaterial eingebracht ist, wobei das Abstandsgewirke mit den Deckschichten mit einer Seite in die Gießform eingebracht wird,
- 4 in Schnittdarstellung eine weitere Ausführungsvariante, bei der eine Silikonschicht zwischen zwei benachbarten Abstandsgewirken liegt.
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In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist ein Abstandselement 1 dargestellt, das flexibel ausgebildet und insbesondere elastisch verformbar ist und beispielsweise in Matten, Matratzen, Polstern, Bandagen oder Kleidungsstücken verwendet werden kann. Das Abstandselement 1 umfasst ein Abstandsgewirke 2, das zwischen einer oberen Deckschicht 3 und einer unteren Deckschicht 4 liegt, wobei die Deckschichten 3 und 4 fest mit dem Abstandsgewirke 2 verbunden sind und parallel und auf Abstand zueinander verlaufen. Die Beaufschlagungsrichtung ist typischerweise senkrecht zur Ebene der Deckschichten 3 und 4, so dass bei einer Beaufschlagung beispielsweise von oben auf die obere Deckschicht 3 das Abstandsgewirke 2 zusammengedrückt wird, das mit dem Wegfall der äußeren Kraft sich wieder elastisch ausdehnt und seine ursprüngliche Position einnimmt.
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Das Abstandsgewirke 2 besteht aus einer Vielzahl einzelner Fäden 5, die beispielsweise als Polfäden ausgebildet sind und insbesondere aus einem Kunststoff wie beispielsweise Polyester oder Polyamid bestehen. Die Fäden 5 sind im Bereich der Deckschichten 3 und 4 jeweils mit Schlaufen ausgebildet, um zu gewährleisten, dass kein Fadenende insbesondere beim Zusammendrücken des Abstandselementes durch die obere oder die untere Deckschicht 3 bzw. 4 hindurchsticht. Das Abstandsgewirke 2 verleiht dem Abstandselement 1 eine verhältnismäßig hohe Elastizität, wobei einem Zusammendrücken eine hohe elastische Kraft entgegengerichtet ist.
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An der Seite des Abstandselementes 1 befindet sich eine Silikonschicht 6, die sich senkrecht zu den Deckschichten 3, 4 erstreckt und das Abstandsgewirke 2 seitlich abdeckt und die außerdem auch die Stirnkanten der Deckschichten 3 und 4 bedeckt. Die Silikonschicht 6 ist fest mit den Deckschichten 3 und 4 sowie gegebenenfalls auch mit einzelnen Fäden 5 des Abstandsgewirkes 2 verbunden. Die Silikonschicht 6 wird im flüssigen Zustand des Silikonmaterials auf die Seite des Abstandsgewirkes 2 und der Deckschichten 3 und 4 aufgebracht, so dass nach dem Aushärten des Silikonmaterials die gewünschte feste Verbindung mit dem Abstandsgewirke 2 und den Deckschichten 3, 4 hergestellt ist.
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Aufgrund der Nachgiebigkeit kann die Silikonschicht 6 beim Zusammendrücken des Abstandselementes 1 ebenfalls eine Verformung ausführen, so dass das elastische Verhalten des Abstandselementes 1 durch die Silikonschicht 6 nicht oder zumindest nicht wesentlich beeinflusst wird. Zugleich stellt die Silikonschicht 6 einen sicheren seitlichen Abschluss insbesondere für das Abstandsgewirke 2 dar, so dass verhindert wird, dass Fäden 5 des Abstandsgewirkes 2 über die Seite hinausragen. Die Fäden 5 können in die Silikonschicht 6 hineinragen, sie durchdringen jedoch nicht die Silikonschicht 6.
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Die Deckschichten 3 und 4 bestehen beispielsweise aus einem Textilmaterial und sind somit als Textilschichten ausgebildet. Die Deckschichten 3 und 4 sind entweder durchgehend geschlossen ausgebildet oder mit diversen Ausnehmungen oder Öffnungen versehen, wodurch eine hohe Atmungsaktivität erreicht wird. Insbesondere in der Ausführung der Deckschichten 3, 4 als Textilschichten wird mit dem Bedecken der Stirnkanten der Deckschichten durch das Material der Silikonschicht 6 ein Ausfasern bzw. Ausfransen der Deckschichten 3, 4 verhindert.
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Gegebenenfalls erstreckt sich das Silikonmaterial der Silikonschicht 6 noch über die Stirnkanten der Deckschichten 3 und 4 hinaus bis zur Außenseite der Deckschichten 3, 4.
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Im Ausführungsbeispiel gemäß 2 ist ein weiteres Abstandselement 1 dargestellt, das im Prinzip den gleichen Aufbau wie bei 1 aufweist, jedoch zusätzlich mit einer Abdeckschicht 7 auf der Außenseite der Silikonschicht 6 versehen ist. Bei der Abdeckschicht 7 handelt es sich beispielsweise um eine Textilfläche. Die Abdeckschicht 7 ist fest mit der Silikonschicht 6 verbunden, was insbesondere dadurch erreicht wird, dass die Abdeckschicht 7 im noch nicht ausgehärteten Zustand des Silikonmaterials auf die Silikonschicht 6 aufgebracht wird. Nach dem Aushärten des Silikonmaterials ist die gewünschte feste Verbindung zwischen Silikonschicht 6 und Abdeckschicht 7 gegeben.
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Alternativ zu einer durchgehenden Abdeckschicht 7 auf der Außenseite der Silikonschicht 6 kann gegebenenfalls auch eine Beflockung vorgesehen sein. Hierbei wird Beflockungsmaterial, insbesondere in Form von Flockpartikeln, auf die Außenseite der Silikonschicht 6 aufgebracht, insbesondere im noch nicht ausgehärteten Zustand des Silikonmaterials.
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In 3 ist eine Gießform 8 dargestellt, in die flüssiges Silikonmaterial 6 eingefüllt ist. Zum Herstellen der Silikonschicht 6 an der Seite des Abstandsgewirkes 2 wird das Abstandselement 1 von oben wie in Pfeilrichtung angegeben mit der Seite des Abstandsgewirkes 2 voran in die Gießform 8 eingeführt, bis die Seite des Abstandsgewirkes 2 sowie die Stirnkanten der Deckschichten 3 und 4 in Berührung mit dem flüssigen Silikonmaterial 6 gelangen. Nach dem Aushärten des Silikonmaterials ist die gewünschte Silikonschicht 6 an der Seite von Abstandsgewirke 2 und den Stirnkanten der Deckschichten 3 und 4 gebildet.
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In 4 ist eine weitere Ausführungsvariante eines Abstandselementes 1 dargestellt, das zwei separate Abstandsgewirke 2 mit jeweils einer Deckschicht 3 und 4 aufweist, wobei die Abstandsgewirke 2 einschließlich ihrer Deckschichten 3 und 4 über eine zwischenliegende Silikonschicht 6 miteinander verbunden sind. Die Silikonschicht 6 trennt die Abstandsgewirke 2 sowie die zugehörigen Deckschichten 3 und 4 voneinander, sie sorgt zugleich für eine Verbindung zwischen den gegenüberliegenden Abstandsgewirken bzw. den Deckschichten. Dementsprechend befinden sich die zwei Abstandsgewirke 2 einschließlich ihrer jeweiligen Deckschichten 3, 4 auf unterschiedlichen Seiten der Silikonschicht 6.
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Im Ausführungsbeispiel gemäß 4 liegen die Abstandsgewirke 2 mit ihren Deckschichten 3 und 4 parallel nebeneinander, derart, dass die Deckschichten 3 der beiden Abstandsgewirke in einer gemeinsamen Ebene liegen, ebenso die Deckschichten 4. Es sind aber auch Ausführungen möglich mit unterschiedlich dimensionierten Abstandsgewirken und Deckschichten sowie Ausführungen mit winkligen Anordnungen der Abstandsgewirke bzw. ihrer zugehörigen Deckschichten.