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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Handbedeckungen oder Handschuhe,
wie z. B. Fingerhandschuhe oder Fausthandschuhe, die eine äußere schützende Schicht
und eine wasserdichte Innenteilschicht aufweisen.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Bemühungen,
aus Leder oder textilem Material, die keine Wasserdichtheit gewährleisten,
wasserdichte Handschuhe herzustellen, sind bereits unternommen worden.
Handschuhe lassen sich dadurch wasserdicht herstellen, dass ein
wasserdichtes Futter oder ein wasserdichtes Innenteil in das Obermaterial
des Handschuhs eingesetzt wird. Zur Gewährleistung zusätzlichen
Tragekomforts ist das wasserdichte Futter häufig auch wasserdampfdurchlässig, d.
h. es ist atmungsaktiv. Dieses wasserdichte Innenteil wird manchmal
als Funktionsschicht bzw. Funktionsmaterial bezeichnet. Es kann
a) aus der Funktionsschicht allein oder b) aus einem zweilagigen
Laminat aus einem Funktionsschichtmaterial und einem Futterstoff
oder einer textilen Verstärkungslage
oder c) aus dreilagigem Material, bestehend aus dem Funktionsschichtmaterial,
der inneren textilen Lage und einer textilen Verstärkungslage,
gefertigt sein. Für
ein angenehmes Tragegefühl
auf der Haut wird das Innenteil entweder mit einem genähten Futter
ausgekleidet, oder die innere textile Lage des Laminats wird aus
Futterstoff gebildet. In der Regel werden unter dem Aspekt einer
einfachen und kostengünstigen
Herstellung diese Innenteile aus zwei gleichen, flachen Gegenstücken aus
der Funktionsschicht oder dem Laminat gebildet, die am Rand entlang
dicht verbunden werden. Der Zuschnitt hat die zweidimensionale Form
einer Hand mit einer gewissen Zugabe zu deren Abmessungen.
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Handschuhe,
die aus einem Obermaterialteil und einem Innenteil mit einer Funktionsschicht
bestehen, sind bereits bekannt. Der genannte zweidimensionale Zuschnitt
des Innenteils kann jedoch nicht ohne Faltenbildung in die drei dimensionale
Form des Handschuhobermaterialteils gebracht werden. Bei Handschuhen
mit Isoliereinlage stellt dies ein geringeres Problem dar, da der
Handschuhträger
aufgrund der zusätzlichen
Isolation zwischen dem Funktionsschicht-Innenteil und dem in diesem
Fall dicken Futterstoff die Faltenbildung nicht spürt.
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Bei
dünnen,
der Form der Hand stärker
angepassten und somit eng anliegenden Handschuhen ohne Isoliereinlage
wirkt sich die Faltenbildung des Innenteils recht nachteilig aus.
Die Faltenbildung kann von dem Träger als recht störend wahrgenommen
werden. Die Falten sind nicht fest miteinander verbunden, was zu
einem gewissen Verrutschen der Hand im Inneren des Handschuhs führt, wobei
dies für
den Handschuhträger
bei Tätigkeiten
gefährlich sein
kann, bei denen ein gutes Zugreifen erforderlich ist. Ferner vermindern
sie das Tastvermögen
aufgrund der zusätzlichen
Materialdicke, wobei dies ein Problem bei der Ausführung von
Tätigkeiten
mit erhöhten
Anforderungen an den Tastsinn darstellt. Ferner führt die
Faltenbildung zu einem erhöhten
Wärme-
und Feuchtigkeitsdurchlasswiderstand der Handschuhe, was bei Handschuhen
unerwünscht
ist, die bei höheren
Umgebungstemperaturen getragen werden. Als Beispiele für solche
Handschuhe sind Arbeitshandschuhe und Handschuhe für Motorradfahrer
und Golfspieler zu nennen.
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Es
gab bereits eine Reihe von Versuchen, diese Schwierigkeiten zu überwinden.
Ein Beispiel hierfür
ist die US-A-5 442 818, bei der ein dreidimensional geformtes Futter
und ein zweidimensionales, aus einem Laminat bestehendes, Falten
aufweisendes Innenteil durch einen Klebstoff "rutschsicher" miteinander verbunden sind und somit
ein dreidimensional geformtes Innenhandschuhteil entsteht. Die Falten
der zweidimensionalen Innenteillage zwischen dem Futterstoff und
dem Obermaterialteil werden tolerabel, indem sie hinter einem dreidimensional
geformten, genähten
Futter verdeckt werden. Dieses System löst jedoch nicht das Problem
der Handschuhdicke und das des hohen Wärme- und Feuchtigkeitsdurchlasswiderstands.
Dies ist auf die Vielzahl der Lagen zurückzuführen, die durch die immer noch existierende
Faltenbildung am Innenteil entsteht.
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Die
US-A-5 244 716 ist ein weiteres Patent, das ein zweilagiges Material
beschreibt, nämlich
eine gekräuselte
Funktions- oder Sperrschicht, die an einer zweiten, elastischen
Stofflage angeklebt ist; dieses zweilagige Material wird schließlich an
einer äußeren elastischen
Stofflage mit Klebstoff befestigt. In der US-A-5 244 716 ist die
Stofflage elastisch und wird derart mit der Funktionsschicht verbunden,
dass sich eine Kräuselung
der Funktionsschicht ergibt. Daraus resultiert eine unnötige Dicke
der miteinander verbundenen Lagen. Somit wird der Wärme- und Feuchtigkeitsdurchlasswiderstand
nicht minimiert. Das zusätzlich
gewonnene Isoliervermögen
wird in der US-A-5 244 716 sogar als Vorteil erwähnt, was jedoch nur zutrifft,
wenn das Isoliervermögen
eine gewünschte
Eigenschaft des Handschuhs darstellt (Seite 13, Zeile 28 ff.). Zusätzlich dazu
wird durch die Elastizität
der Falten und die Dicke der mit Falten versehenen Lage das Tastvermögen spürbar vermindert.
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Außerdem beansprucht
die US-A-5 244 716 Schutz für
nicht elastische Handschuhhüllen,
beispielsweise aus Leder. Bei dem beschriebenen Verfahren ist die
Herstellung eines Handschuhs mit solchen Eigenschaften jedoch nicht
möglich,
da das Obermaterial über
eine ebene, zweidimensionale Form gezogen werden muss, die so gestaltet
ist, dass eine außerordentlich
hohe Elastizität
der Hülle bzw.
des Obermaterials erforderlich ist, da die Öffnung des Handschuhs gedehnt
werden muss, um über
den breiteren Fingerteil zu passen (Seite 47, Zeile 3 ff.). Hierbei
handelt es sich um ein inhärentes Problem
des Herstellungsprozesses, das nicht durch eine Änderung der ebenen, zweidimensionalen
Form gelöst
werden kann, da der aufsummierte Umfang der Finger immer größer ist
als der Umfang der Hand im Handflächenbereich und daher die Form
stets an den Fingern breiter sein muss als im Bereich der Handfläche, um
den Handschuh insgesamt vollständig
zu dehnen, wie dies in dem beschriebenen Prozess erforderlich ist,
um den Handschuh über
die gesamte Oberfläche
verkleben zu können.
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Die
US-A-5 740 551, die als nächster
Stand der Technik für
den Anspruch 1 und den Anspruch 23 betrachtet wird, offenbart einen
mehrlagigen Handschuh mit einer äußeren Hülle aus
einem Strickmaterial, das ein großzügiges Dehnen ermöglicht,
einem Innenteileinsatz aus Baumwolle, der eine an die exakte Grö ße der Hand
des Trägers
angepasste Größe aufweist,
sowie dazwischen mit einem überdimensionierten,
zwischengeordneten Sperrschichtteil, das eine gasdurchlässige und
flüssigkeitsundurchlässige Funktionsschicht
aufweist. Für
die Fertigung des Handschuhs wird eine künstliche Hand verwendet. Zuerst
wird das Innenteil auf der künstlichen
Hand angeordnet. Als nächstes
wird das Sperrschichtteil auf der künstlichen Hand über dem
Innenteil angeordnet. Schließlich
wird die äußere Hülle gedehnt und über diese
beiden Lagen gezogen. Der zusammengesetzte Handschuh wird dann von
der künstlichen
Hand entfernt und zu einer beheizten Presse verbracht, wobei Wärme und
Druck der Presse wieder schmelzbaren Laminatmaterialien, die auf
den Oberflächen
des Sperrschichtteils vorgesehen sind, ein Verschmelzen und Verbinden
sowohl mit der äußeren Hülle als
auch dem Innenteil des Handschuhs ermöglichen. In Anbetracht der überdimensionierten Größe des Sperrschichtteils,
das Dehnen der äußeren Hülle über das
Sperrschichtteil auf der künstlichen
Hand sowie das Pressen des zusammengesetzten Handschuhs besteht
eine hohe Wahrscheinlichkeit für
das Entstehen von Faltenbildung und Kräuselung. Die WO-A-97-16082 offenbart eine
Herstellungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 43.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung überwindet
die im Stand der Technik beschriebenen Mängel insbesondere hinsichtlich
der Minimierung der Dicke des gesamten zusammengsetzten Handschuhs,
so dass Tastvermögen,
Griff, Atmungsaktivität,
Wärmeübertragung
und Weichheit optimiert werden, indem im weiteren Sinn ein Handschuh
zur Verfügung
gestellt wird, der ein im Wesentlichen nicht elastisches Obermaterialteil
bzw. äußere Hülle, beispielsweise
aus solchen Materialien wie Leder oder Webstoff, sowie ein an dem
Obermaterialteil befestigtes Handschuhinnenteil bzw. Handschuheinsatz
aufweist. Das Handschuhinnenteil umfasst eine Funktionsschicht, die
wasserdampfdurchlässig
und wasserdicht ist, wobei das Handschuhinnenteil im Großen und
Ganzen über
den gesamten Handschuh frei von Faltenbildung ist und nahezu keine
Kräuselung
der Funktionsschicht aufweist und vorzugsweise vollständig frei von
Kräuselung
ist.
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Die
Erfindung schafft einen Handschuh mit einem Obermaterialteil und
einem Innenteil, wobei das Innenteil aus einem dehnbaren Laminat
gebildet ist, das eine wasserdichte Funktionsschicht, die für Wasserdampf
durchlässig
ist, sowie eine textile Lage aufweist und eine Außenfläche hat;
das Obermaterialteil besitzt eine einer Hand entsprechende dreidimensionale
Formgebung und eine entsprechende dreidimensionale Innenfläche; das
Innenteil ist derart in die dreidimensionale Innenfläche des
Obermaterialteils gedehnt, dass im Wesentlichen die gesamte Außenfläche des
Innenteils an der Innenfläche
des Obermaterialteils anliegt; im Wesentlichen die gesamte Außenfläche des
Innenteils ist im Wesentlichen mit der gesamten Innenfläche des
Obermaterialteils verbunden; und das Obermaterialteil weist ein im
Wesentlichen nicht elastisches Obermaterial auf, das in der Lage
ist, Rückstellungskräfte des
Laminats zu absorbieren, die durch das Dehnen des Innenteils bedingt
sind.
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Die
Erfindung schafft auch ein Verfahren zum Herstellen eines Handschuhs
mit einem Obermaterialteil und einem Innenteil, mit folgenden Verfahrensschritten:
Herstellen des Obermaterialteils mit einer einer Hand entsprechenden
dreidimensionalen Formgebung und mit einer entsprechenden dreidimensionalen
Innenfläche;
Herstellen des Innenteils mit einem zweidimensionalen, dehnbaren
Laminat, das eine wasserdichte und wasserdampfdurchlässige Funktionsschicht
sowie eine textile Lage aufweist und eine Außenfläche hat; Dehnen des Innenteils
in die dreidimensionale Innenfläche
des Obermaterialteils in derartiger Weise, dass im Wesentlichen
die gesamte Außenfläche des
Innenteils an der Innenfläche
des Obermaterialteils in Anlage gelangt; und Verbinden von im Wesentlichen
der gesamten Außenfläche des
Innenteils mit im Wesentlichen der gesamten Innenfläche des
Obermaterialteils; wobei das Obermaterial aus einem im Wesentlichen
nicht elastischen Obermaterial gebildet ist, das in der Lage ist, Rückstellungskräfte des
Laminats zu absorbieren, die durch das Dehnen des Innenteils bedingt
sind.
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Die
Herstellung des Handschuhs erfolgt durch Herstellen eines Laminats
aus der Funktionsschicht, z. B. aus einer porösen PTFE-Schicht, die vorzugsweise
an einer Oberfläche
mit einem Polyurethan behandelt wurde, das nicht porös ist, jedoch den
Durchtritt von Wassermolekülen
ermöglicht,
und einem darauf laminierten Futterstoff. Das Laminat kann wahlweise
auch mit einer zusätzlichen
textilen Schutzverstärkungslage
gefertigt werden. Das Laminat ist in eine größere Größe dehnbar. Der Futterstoff und
die Schutzverstärkungslage
können
aus einem beliebigen textilen Material oder Schaum bestehen, beispielsweise
aus Polyurethan oder Polyester. Vorzugsweise handelt es sich bei
dem Futtermaterial und der textilen Schutzverstärkungslage um Maschenware.
Das Stofffutter und die textile Schutzverstärkungslage können aus
Polyethylenterephthalat, Polyamid, Viskose, Baumwolle oder Mischungen
aus einem oder mehreren dieser Materialien bestehen.
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Zum
Bilden des Innenteils werden zwei solche Laminate übereinander
gelegt und am Umfang, d. h. in Form eines Fausthandschuhs oder Fingerhandschuhs,
dicht verbunden und dann am Umfang entlang ausgeschnitten, um ein
Handschuhinnenteil zu bilden. Die Form kann in bestimmten Bereichen der
Hand unterdimensioniert gehalten sein.
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Anschließend daran
wird Klebstoff auf jede Außenfläche des
Innenteils aufgebracht. Der Klebstoff kann punktförmig, gitterförmig oder
durchgängig aufgebracht
werden. Alternativ hierzu kann der Klebstoff bereits vor dem dichten
Verbinden des Innenteils auf das Laminat aufgetragen werden.
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Das
Innenteil wird dann in eine äußere Hülle eingesetzt,
und es wird Wärme
aufgebracht, um den Klebstoff zu veranlassen, das Innenteil an die
Innenfläche
der Hülle
zu kleben, wobei dies mit Hilfe einer erwärmten Daumenform und einer
erwärmten
Handform mit vier Fingern erfolgt. In der Regel zieht man es vor,
die Daumenabschnitte zuerst zu erwärmen, um das Innenteil und
die Hülle
in der richtigen Position aneinander zu befestigen und ein Verrutschen
bei der Ausführung
des Vorgangs zu verhindern. Aufgrund der dreidimensionalen Formgebung
der Hülle wird
in einigen Bereichen das Innenteil gedehnt, so dass es mit der dreidimensionalen
Form der Hülle übereinstimmt,
und das zweidimensionale Innenteil wird in die dreidimensionale
Form der Hülle
umgeformt, wobei es im Wesentlichen zu keiner Faltenbildung kommt,
und anschließend
wird das Innenteil in dieser Form mit der Handschuhhülle verklebt.
Sobald das anfängliche
Haften an der gesamten Innenfläche erreicht
ist, kann Luft ins Innere geleitet werden, um a) das Innenteil fest
gegen die Hülle
zu drücken,
b) den Klebstoff abzukühlen
und c) den Handschuh von der erwärmten
Handform möglichst
reibungsarm zu entfernen.
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Bei
Ausführungsformen
der Erfindung liegt die Handbedeckung in Form eines Fingerhandschuhs
oder eines Fausthandschuhs vor.
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Bei
Ausführungsformen
der Erfindung liegt die Handbedeckung in Form eines isolierten Fingerhandschuhs
oder Fausthandschuhs oder in Form eines dünnen, nicht isolierten Fingerhandschuhs
vor.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
die Bildung jeder Seite des Innenteils aus einem Zuschnitt auf dem
Laminat, welche dicht verbunden und zugeschnitten werden.
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2 zeigt,
dass die beiden übereinander angeordneten
Zuschnitte um ihren Umfang dicht miteinander verbunden sind.
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3 veranschaulicht
die Platzierung des Innenteils unmittelbar vor dem Einsetzen in
die Hülle; das
Innenteil ist dabei mit Klebstoffpunkten auf seiner Oberfläche dargestellt.
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4 zeigt
eine fragmentarische Darstellung eines Handschuhs zum Veranschaulichen
der Hülle
und des Innenteils.
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5 zeigt
eine Modifizierung der 3.
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6 zeigt
die Hülle
und das Innenteil, bevor das Daumenteil von diesen über eine
Daumenform gezogen wird.
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7 veranschaulicht
die Hülle
und das Innenteil, bevor das Fingerteil von diesen über eine Handform
mit vier Fingern gezogen wird.
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8 zeigt
einen fertigen Handschuh, wobei ein Bereich davon weggeschnitten
ist.
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9 zeigt
eine Schnittdarstellung eines Fingers des fertigen Handschuhs entlang
der Schnittlinie IX-IX in 8.
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10 zeigt
in vergrößertem Maßstab die Schichtkonstruktion
in dem eingekreisten Bereich X in 9.
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11 veranschaulicht
Dehnungseigenschaften in Relation zu Spannung eines Musterstücks eines
Innenteils.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
DER ERFINDUNG
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Wie
oben beschrieben worden ist, werden das Obermaterialteil bzw. die äußere Hülle des
Handschuhs und das die Funktionsschicht enthaltende Innenteil bzw.
Einsatz in einer derartigen Weise direkt miteinander verklebt, dass
das zweidimensionale Innenteil durch Dehnen in die dreidimensionale
Form des Obermaterialteils gebracht wird und damit die Entstehung
von Falten und Kräuselungen
verhindert wird. Auf diese Weise wird ein Handschuh geschaffen,
der die Nachteile des Eingangs beschriebenen Standes der Technik überwindet.
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Das
beschriebene direkte Anhaften des Obermaterialteils und der Außenseite
des Funktionsschichteinsatzes zur Bildung eines Finger- oder Fausthandschuhs
verhindert das Vorhandensein einer Luftschicht, die als Wasserdampfbarriere
zwischen dem Obermaterialteil bzw. der Hülle und dem Funktionsschichteinsatz
wirken kann. Ferner gewährleistet
die Minimierung der Anzahl von Lagen eine geringstmögliche Isolierung
und einen bestmöglichen
Griff. Zu diesem Zweck und zur Gewährleistung einer besseren Elastizität bzw. Dehnbarkeit kann
die Funktionsschicht ohne textile Schutzverstärkungslage direkt an dem Hüllmaterial
festgeklebt werden. Ein Verbundmaterial des gesamten erfindungsgemäßen Handschuhs,
das aus der regulären Obermateriallage,
dem Klebstoff und der Funktionseinsatz-Laminatschicht besteht, weist
einen Wasserdampfdurchlasswiderstand Ret von weniger als 35 (m2·Pa)/W
oder sogar von weniger als 15 (m2·Pa)/W
im Fall einer bevorzugten Ausführungsform
auf, wobei dies abhängig
ist von der Auswahl des Materials für das Obermaterial und das
Futtermaterial.
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Die
haftende Verbindung des Obermaterialteils an dem Innenteil kann
durch durchgängig
aufgetragenen Klebstoff, d. h., über
die gesamte Fläche, oder
nicht durchgängig
aufgetragenen Klebstoff, d. h., mit Zwischenräumen mit einem Oberflächenanteil von > 50%, erzielt werden.
In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass das Auftragen des
Klebstoffs auf die Außenfläche des
Innenteils auf recht einfache Weise erfolgen kann. Wird eine durchgehende
Klebstoffschicht aufgebracht, so wird dafür ein wasserdampfdurchlässiger Klebstoff
verwendet. Wird der Klebstoff nicht durchgängig aufgebracht, beispielsweise
pulverförmig,
punktförmig,
gitterförmig
oder netzförmig,
ist es möglich,
einen nicht wasserdampfdurchlässigen
Klebstoff zu verwenden. Die Wasserdampfdurchlässigkeit wird dann über die
Fläche
des Innenteils gewährleistet,
die nicht mit Klebstoff bedeckt ist.
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Für die Hülle bzw.
das Obermaterialteil des erfindungsgemäßen Finger- oder Fausthandschuhs können geeigneterweise
z. B. Leder oder textile Flächenkörpermaterialien
Verwendung finden. Zu den geeigneten textilen Materialien zählen beispielsweise Webware,
Maschenware, Faservliesstoffe oder Filz. Diese textilen Materialien
können
aus Naturfasern, wie z. B. Baumwolle oder Viskose, oder aus Kunstfasern,
wie z. B. Polyester, Polyamiden, Polypropylen oder Polyolefinen
oder aus Mischungen aus mindestens zwei dieser Materialien hergestellt
sein. Solche Obermaterialien sind normalerweise wasserdurchlässig und
wasserdampfdurchlässig.
Um sie wasserabweisend zu machen, können sie hydrophobiert werden,
indem die Hülle
mit einem wasserabstoßenden
Material derart behandelt wird, dass die Poren des Obermaterials
für den
Wasserdampfdurchtritt geöffnet
bleiben.
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Der
Klebstoff wird vorzugsweise wärmeaktiviert
und kann ausgewählt
werden aus einem Copolyamid-, Copolyester-, Polyesterpolyurethan-,
Polyolefin-, Polyamid- oder einem Polyurethan-Klebstoff, wie z.
B. aus einem reaktionsfähigen
Polyurethan-Klebstoff, sowie aus Mischungen aus Polyesterurethan
und Polyurethan. Der Klebstoff kann einen Schmelzpunkt im Bereich
von 50 bis 130°C
haben.
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Bei
dem Funktionsmaterial kann es sich um ein beliebiges wasserdichtes,
atmungsaktives Material, wie z. B. poröses Polyethylen, Polyurethan
und dergleichen, handeln. Vorzugsweise handelt es sich um ein Laminat
aus einer porösen
Polytetrafluorethylenlage, die auf einen sich auf der Haut angenehm anfühlenden
Futterstoff aufgeklebt ist. Das poröse Polytetrafluorethylen ist
vorzugsweise gerecktes Polytetrafluorethylen, das in der in der
US-A-3 953 566 beschriebenen Weise hergestellt ist und vorzugsweise
mit einer Polyurethanbeschichtung versehen ist, die nicht-porös ist, jedoch über den
Molekültransport Wasserdampfmoleküle transportiert.
Eine solche Materialkombination ist in der US-A-4 194 041 beschrieben.
Diese Kombination wird auf eine geeignete textile Lage geklebt,
die zum Schutz der porösen
Polytetrafluorethylenlage dient.
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Das
Einlaminieren des Innenteils in die Hülle erfolgt in einer derartigen
Weise, dass eine Faltenbildung und Kräuselung der Funktionsschicht
verhindert wird. Das resultierende Laminat muss eine Dehnbarkeit
in zumindest einer Richtung von mindestens 30%, vorzugsweise von
40%, aufweisen, um ein Dehnen des Laminats in eine dreidimensionale Form
zu ermöglichen,
die der Form einer Hand entspricht. Vorzugsweise ist die Dehnbarkeit
in beiden Richtungen vorhanden und beträgt diese mehr als 40%. Das
Laminat muss im gedehnten Zustand seine Wasserdichtheit und Wasserdampfdurchlässigkeit aufrechterhalten.
Damit die Verformungskräfte
während
des Dehnens und Anhaftens des Innenteils in die Hülle klein
gehalten werden, muss eine flache Spannungs-Dehnungs-Kurve des Laminats
(< 30 N/5 cm (d.
h. in Bezug auf eine Probe mit einer Breite von 5 cm) bei 30% Dehnung
in mindestens einer Richtung) gewährleistet werden. Die Rückstellungskräfte des
Laminats sind vorzugsweise gering. 11 veranschaulicht
die Dehnungseigenschaften in Relation zu der Spannung bei einem
Probestück,
das aus einem GORE-TEX®-Innenteil mit einer Länge (betrachtet
in einer Richtung quer zu der Längsrichtung
der Innenteilfinger) von 20 cm und einer Breite von 5 cm geschnitten
ist und eine Schicht aus ePTFE (gerecktes Polytetrafluorethylen)
und eine textile Lage aus einem Multifilament-Polyesterwirkmaterial
aufweist. Das Innenteilmaterial hat ein Gewicht von 100 g/m2, und seine textile Lage hat ein Gewicht
von 70 g/m2. Das Probestück wurde in seiner Längsrichtung
Spannung ausgesetzt.
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Wie
vorstehend erwähnt
worden ist, ist die Hülle
gebildet aus einem im Wesentlichen nicht elastischen Obermaterial,
das in der Lage ist, Rückstellungskräfte des
Laminats zu absorbieren, die durch das Dehnen des Innenteils bedingt
sind. Es kann in einfacher Weise getestet werden, ob das Obermaterial
des Handschuhs der vorliegenden Erfindung Rückstellungskräfte absorbiert
hat: der fertige Handschuh wird derart erwärmt, dass der Klebstoff, der das
Innenteil mit der Hülle
verbindet, verflüssigt
wird. Die Hülle
hat Rückstellungskräfte aufgenommen, wenn
sich das Innenteil bei Verflüssigung
des Klebstoffs von der Hülle
trennt. Eine solche Trennung ist insbesondere in den Bereichen der
Fingerwurzeln und des Daumenrückens
des Handschuhs feststellbar, in denen die dreidimensionale Form
des Handschuhs am stärksten
von der zweidimensionalen Form eines ungedehnten Innenteils verschieden
ist.
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In
der Praxis wird, wie in 1 dargestellt ist, das Innenteil
durch Übereinanderlegen
von zwei Laminaten 11 und Abbilden eines handförmigen Zuschnitts 10 gebildet.
Die beiden Zuschnitte werden dann in der in 2 gezeigten
Weise an ihrem Umfang 20 dicht miteinander verbunden, wobei
eine Öffnung 21 zum
Einstecken der Hand offen gelassen wird. Das Verbinden entlang der
Kontur kann durch Aufbringen von Klebstoff, Wärme und Druck erfolgen. Die
dicht miteinander verbundenen Formen werden aus den Laminatzuschnitten
ausgeschnitten. Geeignete Klebstoffe beinhalten Klebstoffe mit der
Bezeichnung IPATHERM von H. B. Fuller, ESTANE, TEXIN, PELLETHANE
oder MORTHANE. Repräsentative
Klebstoffe beinhalten ein Copolyethylenterephthalat, ein Copolyamid
oder ein Polyurethan.
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Das
so gebildete Innenteil kann dann an seinen beiden Außenflächen, wie
oben beschrieben, mit Klebstoff behandelt werden, um das Innenteil
zum Einsetzen in eine Hülle
bereit zu machen. Wie in 3 gezeigt ist, ist der Klebstoff
in Form von erhabenen Punkten 30 auf der Oberfläche des
Innenteils 31 dargestellt. Das Innenteil wird dann in der
Richtung des Pfeils in die Hülle 32 hinein
bewegt.
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Der
Klebstoff ist wärmeaktivierbar
und wird entweder durch Kontaktwärme,
durch Mikrowellen- oder Infrarotbestrahlung aktiviert.
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4 veranschaulicht
eine fragmentarische Darstellung des fertigen Handschuhs, der eine
Hülle 40 und
ein Innenteil 41 aufweist, die in Form einer "auseinandergezogenen
Darstellung" gezeigt
sind. In der Praxis haftet das Innenteil natürlich an der Hülle an.
In der Darstellung der 4 weist das Innenteil 41 eine
Funktionsschicht 42, eine textile Lage 43 und eine
Naht 44 auf, die durch zwei aneinander grenzende Stücke der
mit 44 bezeichneten Hülle
gebildet ist, wobei die Verbindung durch eine Nähnaht 45 gebildet wird.
Das Bezugszeichen 46 stellt die Klebstoffpunkte dar, die
die Hülle
und das Innenteil haftend miteinander verbinden. In der Wirklichkeit
liegt bei dem Endprodukt die äußere Oberfläche des
Innenteils an der inneren Oberfläche
der Hülle
an, so dass kein nennenswerter Raum zwischen der Hülle und
dem Innenteil vorhanden ist. Mit anderen Worten heißt dies,
dass in 4 erhaben dargestellten Punkte
in dem Endprodukt flach ausgebildet sind.
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5 veranschaulicht
eine Hülle 50 und
ein Innenteil 52, wobei das Innenteil 52 für das Einführen des
Innenteils 52 in die Hülle 50 angeordnet
ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist Klebstoff 53 in Gitterform auf die äußere Oberfläche des Innenteils 52 aufgebracht.
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Die
Hülle bzw.
das Obermaterialteil 50 weist eine Obermaterialteil-Stulpe 54,
einen Obermaterialteil-Daumen 56 und Obermaterialteil-Finger 56 auf. Das
Obermaterialteil 50 hat eine dreidimensionale Formgebung.
Das Innenteil 52 weist eine Innenteil-Stulpe 60,
einen Innenteil-Daumen 62 und Innenteil-Finger 64 auf. Vor dem Einführen in
das Obermaterialteil 50 weist das Innenmaterialteil eine
zweidimensionale Form auf.
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Die
Innenmaterialteil-Stulpe 60 ist frei von Klebstoff, so
dass die Stulpen 54 und 60 nicht durch Klebstoff
miteinander verbunden werden.
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Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
Erfindung wird die Wärme
zum Aktivieren des Klebstoffs mittels dreidimensionaler beheizter
Formen aufgebracht, die vorzugsweise starr sind und in ganz bevorzugter
Weise aus Metall gebildet sind. Eine in 6 dargestellte
erste Form 66 weist ein Daumenteil 68 mit einer
daumenartigen Form auf, und eine in 7 dargestellte
zweite Form 70 weist ein Fingerteil 71 auf, das
eine Form nach Art der verbleibenden Hand mit vier Fingern, jedoch
ohne Daumen aufweist. Im Fall eines Fausthandschuhs müssen die
Finger nicht ausgeformt werden. Die Größe der Formen 66 und 70 muss
dem herzustellenden Handschuh entsprechen. Das Teilen der Form in
zwei Teile, nämlich
für den
Daumen und den Rest, ist erforderlich, um das Obermaterialteil des
Handschuhs, das keine oder nur geringe Elastizität aufweist, auf eine solche
für stramme
Passung vorgesehene Form aufziehen zu können.
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Im
ersten Schritt des Zusammensetzens wird das Innenteil 52 so
in die äußere Handschuhhülle 50 eingefügt, dass
alle Innenteil-Finger 64 in die entsprechenden Finger 58 der
Hülle 50 gesteckt
sind. Die Hülle 50 und
das Innenteil 52 werden dann gemeinsam auf die beiden Formen 66 und 70 aufgezogen,
wobei es sich um eine Daumenform 66 und eine Handform 70 mit
vier Fingern handelt. Es ist bevorzugt, den Daumenbereich zuerst
festzukleben, um zuerst das Innenteil 52 und die Hülle 50 während der nachfolgenden
Schritte aneinander zu fixieren. Anschließend wird Wärme auf die übrige Kombination aufgebracht,
um das Innenteil 52 mit der Hülle 50 zu verkleben.
Durch Aufziehen des knapp bemessenen, jedoch dehnbaren Innenteils 52 auf
die Formen 66, 70, wird das zweidimensionale Innenteil 52 in
die dreidimensionale Gestalt der Formen 66, 70 aufgedehnt
und in dieser Gestalt mit der Handschuhhülle 50 verklebt. Da
die Handschuhhülle 50 stramm
auf der Form 66, 70 sitzt, hat das Innenteil 52 nun
die Grundgestalt des Handschuhs 72 und ist in diesem fixiert.
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Die
Formen weisen eine schaltbare Luftzufuhr auf, die bei dem Bezugszeichen 75 bzw. 77 dargestellt
ist. Die Luft wird eingeschaltet, nachdem der Klebstoff 53 aktiviert
worden ist, um den aktivierten Klebstoff 53 abzukühlen und
das Innenteil 52 fest gegen die Hülle so zu drücken, wodurch
das Innenteil exakt nach der Gestalt der Handschuhhülle 50 geformt
wird und der Handschuh 72 ohne Reibung von der Form 66, 70 gezogen
werden kann. Durch Verwendung eines Laminats mit einer flachen Spannungs-Dehnungs-Kurve,
eines speziell entworfenen Zuschnitts für das Innenteil und durch Anwendung
eines Drucks von bis zu 0,3 bar wird eine Verformung des Innenteils 52 erreichbar,
die eine im Wesentlichen faltenfreie Befestigung des Innenteils 52 im
Inneren der Handschuhhülle 50 ermöglicht.
Das Innenteil 52 behält
endgültig
die dreidimensionale Gestalt des Handschuhs 72 bei, da
die Rückstellungskräfte, die
ansonsten dazu tendieren, das Innenteil 52 in seine Ausgangsgestalt
zurückzuziehen,
von der Handschuhhülle 50 aufgenommen
werden.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung weisen die Formen 66 und 70 elektrische
Verbinder 78 bzw. 80 zum Zuführen von elektrischer Heizenergie
zu elektrischen Heizelementen 82 und 84 auf, die
auf oder in jeder der Formen 66 und 70 angeordnet
sind.
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Auf
diese Weise wird ein einheitlicher Handschuh geschaffen, der im
Wesentlichen frei von Faltenbildung und Kräuselungen an dem Innenteil 52 oder
der Funktionsschicht ist.
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8 zeigt
einen fertigen Handschuh, wobei ein Teil des Handschuhs weggeschnitten
ist, um innere Bereiche des fertigen Handschuhs 72 freizulegen,
nämlich
einen Teil des Innenteil-Fingers 64, des in diskontinuierlicher
Weise auf die Außenfläche des Innenteils 52 aufgebrachten
Klebstoffs 53 sowie der äußeren Hülle 50 des Handschuhs 72.
Wie deutlich zu sehen ist, sind die Fingerteile und die Handteile der
Hülle 50 und
des Innenteils 52 fest miteinander verbunden, wobei dies
bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
in Form eines punktweise aufgebrachten Klebstoffs erfolgt ist, während die
Stulpe 54 der Hülle
und die Stulpe 60 des Innenteils einander lose benachbart
vorgesehen sind.
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9 zeigt
eine Schnittdarstellung eines Handschuhfingers 73 entlang
der Schnittlinie IX-IX in 8. Der Obermaterialteil-Finger 58 des
Handschuhfingers 73 besteht aus vier Stücken 74 aus Obermaterial,
die durch Nähte 75 verbunden
sind. Der Innenteil-Finger 64 des Handschuhfingers 73 ist aus
zwei Stücken
aus Laminat 11 (1) gebildet, die eine Funktionsschicht 42 und
eine textile Lage 43 aufweisen und um den Fingerumfang
herum durch Dichtungsnähte 76 (20
in 2) dicht miteinander verbunden sind. Durch Dehnen
des ursprünglich zweidimensionalen
Laminatmaterials des Innenteil-Fingers 64 in den dreidimensionalen
Obermaterialteil-Finger 58 hinein und Verbinden der äußeren Oberfläche des
Innenteil-Fingers 64 mit der Innenfläche des Obermaterialteil-Fingers 58 mittels
des Klebstoffs 53, behält
der Innenteil-Finger 64 die dreidimensionale Formgebung
des Obermaterialteil-Fingers 58 bei, so dass der Innenteil-Finger 64 im
Wesentlichen frei von Falten bleibt.
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Die
Darstellung gemäß 9 sowie
die Ausführungen
in Verbindung mit dem Handschuhfinger 73 gelten für alle Teile
des Handschuhs 72, in denen das Innenteil 52 in
das dreidimensionale Obermaterialteil 50 hineingedehnt
und damit verbunden worden ist.
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10 veranschaulicht
die Schichtstruktur des fertigen Handschuhs 72 anhand eines
vergrößerten Bereichs
des Querschnitts der 9, der bei dem Bezugszeichen
X mit einem Kreis umschlossen ist. Wie in 10 gezeigt
ist, ist das die Funktionsschicht 52 und die textile Lage 43 aufweisende
Innenteil 52 mit dem Obermaterialteil 50 mittels
Klebstoff 53 verbunden.
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Der
Begriff "wasserdicht" ist so zu verstehen, dass
das untersuchte Material und die geschweißte oder verklebte oder verschmolzene
Fläche
einem Wasserdurchtrittsdruck von mehr als 0,05 bar standhalten kann.
Vorzugsweise kann das Material einem Wasserdruck von mehr als 1
bar standhalten. Die Messung erfolgt, indem eine Probe des zu untersuchenden
Materials von 100 cm2 Fläche einem wachsenden Wasserdruck
ausgesetzt wird. Zu diesem Zweck wird destilliertes Wasser mit einer
Temperatur von 20 ± 2°C verwendet.
Der Wasserdruckanstieg beträgt
60 cm ± 3
cm H2O/min. Der Wasserdurchtrittsdruck der Probe
ist der Druck, bei dem Wasser bis zu der gegenüberliegenden Seite der Probe
hindurch tritt. Das genaue Verfahren für die Ausführung dieser Untersuchung ist
in der ISO-Norm Nr. 811 von 1981 beschrieben.
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Der
Begriff "wasserdicht", wie er vorstehend für das Handschuhinnenteil
verwendet wird, ist so zu verstehen, dass textile Laminate mit einer
Wasserpenetrationsbeständigkeit
von 0,07 bar oder mehr aufweisen, wobei auch deren Nähte eine
Penetrationsfestigkeit von 0,07 bar oder mehr aufweisen. Die Wasserdichtheit
des Handschuhinnenteils kann unter Verwendung der Vorrichtung gemessen
werden, die unter der Bezeichnung "Whole Glove Leak Tester" in der US-A-4776209
(Patchell) offenbart ist, die auf die W. L. Gore & Associates, Inc., übertragen
worden ist, wobei Luft bei einem Druck von 0,07 bar bis 0,35 bar in
das Innere eines Handschuhinnenteils eingeleitet wird, das in einem
Wasserbehälter
angeordnet ist.
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Der
Begriff "wasserdampfdurchlässig", wie er vorliegend
verwendet wird, wird durch den Wasserdampfdurchlasswiderstand Ret
des bestimmten Materials definiert. Ret ist eine spezielle Materialeigenschaft
von Flächenkörperstrukturen
oder Verbundstrukturen und bestimmt den "latenten" Verdampfungswärmestrom durch einen gegebenen
Flächenbereich
in Folge eines vorhandenen stationären Partialdruckgefälles. Der
Widerstand Ret ist in der deutschen Norm DIN EN 31 092 vom Februar
1994 definiert, die der internationalen Norm ISO 11 092 entspricht,
und wird ausgedrückt
in m2·Pa/W
(Quadratmeter mal Pascal je Watt). Zum Messen von Ret wird ein Messfühler mit
einer Temperatur von 35°C, einer
relativen Luftfeuchte von 40% und einer auf 1 m/s eingestellten
Luftströmungsgeschwindigkeit
eingesetzt. Der Wasserdampfdurchlasswiderstand wird nach dem Hautmodelltestverfahren
von Hohenstein gemessen, das im Normprüfverfahren Nr. BPI 1.4 vom
September 1997 des Bekleidungsphysiologischen Instituts e. V. Hohenstein
beschrieben ist.