DE112005000946T5

DE112005000946T5 - Füllgewebe

Info

Publication number: DE112005000946T5
Application number: DE112005000946T
Authority: DE
Inventors: Michael Schindzielorz; John Pruitt; Carl Wagner
Original assignee: Highland Industries Inc
Current assignee: Highland Industries Inc
Priority date: 2004-04-22
Filing date: 2005-04-04
Publication date: 2007-07-12
Also published as: JP2007538162A; US20070134464A1; JP5385529B2; WO2005108054A2; WO2005108054A3; GB2428021A; GB0622585D0

Abstract

Ein Material, umfassend:
eine erste Gewebelage;
eine zweite Gewebelage; und
eine Florlage, welche sich zwischen der ersten Gewebelage und der zweiten Gewebelage erstreckt,
wobei die Florlage so gestaltet ist, dass bei Beaufschlagung des Materials mit einem Luftdruck von 200 mBar die Luftdurchflussrate durch die Florlage im Bereich von ungefähr 80 bis 300 cfm ist.

Description

Querverweise zu verwandten Anmeldungen
Die vorliegende Anmeldung ist eine Teilabzweigung der US-Anmeldung No. 10/829,397 eingereicht am 22. April 2004, die durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen ist.

Hintergrund

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Füllgewebe.

Bestimmte konventionelle Gewebe beinhalten ein Polsterlage oder poröse Lage, welche von einer äußeren Lage bedeckt wird. In der konventionell zusammengenähten Anordnung kann die äußere Lage Falten werfen oder andere Oberflächendeformationen aufweisen, welche auf die zusammengenähten Nähte zurückgeht. Weiterhin können in bestimmten Situationen Blasen oder Fugen zwischen dem Polster und äußeren Lagen entstehen. Diese Probleme führen zu einem unerwünschten Erscheinungsbild und können den Wert eines Sitzes oder des Objektes, welcher von dem zusammengenähten Gewebe Gebrauch macht, herabsetzen. Faltenwurf und Luftblasen können ebenfalls eine unbequeme Oberfläche hervorrufen, wenn sie von einer Person berührt werden, welche sich gegen das genähte Gewebe setzt oder lehnt.

Die Polsterlage oder poröse Lage kann ein Füllgewebe sein. Die konventionell bezogenen Füllgewebe führen gemeinhin zu erhöhten Kosten für den Hersteller. Rollen oder geschnittene Stücke des Füllgewebes werden produziert, vorgeschnitten und an eine Herstellungsstätte geschickt. Nach der Verschickung neigt das Füllgewebe dazu, seine Abmessungen zu verlieren. Als Folge ist der Prozess des Annähens einer vorgeschnittenen äußeren Lage an das Füllgewebe schwierig und zeitraubend. Ein weiterer Nachteil konventionellen Füllgewebes ist, dass dessen Enden ausfransen und es an Stabilität hinsichtlich ihres Zuschnittes vermissen lassen.

Solche bezogenen Füllgewebe können zum Beispiel für Sitze, Möbel und Schuhe verwendet werden. Konventionelle Füllgewebe können zum Beispiel in der DE 19931193 gefunden werden (die hiermit in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen ist).

Das Füllgewebe ist typischerweise ein Polster oder eine Belüftungslage. Sitze beinhalten gemeinhin Füllgewebe zum Kühlen oder Erwärmen eines Benutzers, oder um Schweiß abzuführen. Allerdings nutzen sich typische Sitze bei Füllgeweben schnell ab und können durch inadäquaten Luftzug einen Nutzer erkälten oder überhitzen.

Füllgewebe weisen mehrere Vorteile gegenüber anderen Polstern oder Belüftungslagen wie beispielsweise Schaumstoff auf. Zum einen werden Füllgewebe aus Textilfasern und Fäden gebildet, und viele Materialien aus Fasern und Fäden können wiederverwertet werden. Daher überwindet der Gebrauch von Füllgewebe als Polstermaterial den Mangel an Wiederverwertbarkeit von Schaumstoffen und die damit verbundenen Schwierigkeiten bei der Beseitigung solcher Materialien. Weiterhin bieten Füllgewebe eine substantiell erhöhte Luft- und Feuchtigkeitsdurchlässigkeit gegenüber Schaumstoffen, was solche Gewebe wünschenswerter als Schaumstoffe für den Gebrauch in der automobilen Anwendung, im Bootsbau und in Anwendungen bei Möbeln macht.

Wie oben beschrieben, umfasst die heutige Textiltechnologie Füllgewebestoffe mit aufgenähten Bezugsstoffen. Füllgewebe, welche mit einem aufgenähten Material bedeckt sind, haben charakteristischerweise die Neigung dazu, dass sich die einander gegenüberliegenden Bezugs- und Füllstrukturen verschieben und parallel zueinander bewegen. Weiterhin gibt es inhärente Schwierigkeiten, ein steifes oder halbsteifes Oberflächenmaterial (wie zum Beispiel Leder) mit einem nicht steifen Füllgewebe durch einen Nähvorgang mit einander zu verbinden. Ein Problem dabei ist, dass die Abmessungen der geschnittenen Stücke des Füllgewebes dazu neigen, nach dem Zuschnitt ihre Größe zu verändern, typischerweise, indem sie einlaufen. Als Folge ruft die Größenänderung des Füllgewebes Faltenwurf und Knittern in der steifen oder halbsteifen Lage des Bezuges hervor, wenn der zugeschnittene Teil des steifen oder halbsteifen Materials um die Umfassung des zugeschnittenen Stückes des Füllgewebes herumgenäht wird. Eine große Anzahl von genähten Komponenten zeigt dieses Problem. Bis jetzt haben Versuche zur Lösung dieses Problems sich auf den Gebrauch eines steiferen, durch höhere Fadenstärke ausgezeichneten Monofilaments als Füllgewebe konzentriert, um die Ergebnisse des Nähens zu verbessern, und waren nicht erfolgreich.

Der Gebrauch eines signifikant schwereren Monofilaments von höherer Fadenstärke führt zu einem unbequemen Gewebe.

Andere Probleme, die mit dem Zusammenfügen von zugeschnittenen Teilen von Füllgewebe und zugeschnittenen Teilen eines Bezugsmaterials verbunden sind, schließen raue, gezackte Ränder, Ausfasern und Ausfransen von Monofilamentflor und fehlende oder falsch platzierte Falze (zur Führung des Nähenden) ein, während des Nähens bleibt die Nähnadel oder der Aufpressfuß im Füllgewebe hängen, und Ablaufen oder raue Kanten entstehen während des Nähens, wo die Stiche der Verbindungsnaht nicht das Füllgewebe erfassen. Die grundlegenden Ursachen dieser Probleme sind nicht miteinander vereinbare Größen der Teile, inhärente Elastizität das Materiale und Aufstauen in der Überfahrt.

Ein zusätzliches Problem, welches mit herkömmlichen Stoffen verbunden ist, ist ihr Kollaps unter minimaler Last. Weiterhin fehlt konventionellen Stoffen wie retikulärem Schaum die Fähigkeit, Luft in hinreichender Transportrate durch den Stoff zu transportieren, um den Stoff zu wärmen oder zu kühlen.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Material zur Verfügung gestellt. Das Material umfasst eine erste Gewebelage, eine zweite Gewebelage, und eine Florlage, welche sich zwischen der ersten Gewebelage und der zweiten Gewebelage erstreckt. Die Florlage ist so gestaltet, dass bei einer Beaufschlagung des Materials durch einen Luftdruck von 200 mBar die Rate des Luftdurchflusses durch die Florlage im Bereich von ungefähr 80 bis 300 cfm befindet. [cfm: cubic feet per minute; 1 cfm entspricht 28 Liter].

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ein Material zur Verfügung gestellt, weiches eine poröse Stofflage beinhaltet, umfassend eine Mehrzahl von Fasern, welche sich zwischen einem Paar von Stofflagen erstrecken. Jede der Fasern hat eine Reißfestigkeit im Bereich von ungefähr 40 bis 50 cN/tex.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ein Material zur Verfügung gestellt, welches eine poröse Stofflage beinhaltet, umfassend eine Mehrzahl von Fasern, welche sich zwischen einem Paar von Stofflagen erstrecken. Jede der Fasern hat einen Durchmesser im Bereich von ungefähr 0,07 bis 0,11 mm.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ein Material zur Verfügung gestellt, welches eine ersten Gewebelage, eine zweite Gewebelage, und eine Florlage, welche sich zwischen der ersten Gewebelage und der zweiten Gewebelage erstreckt, umfasst. Das Material ist so gestaltet, dass es eine spezifische Zusammendrückbarkeit im Bereich von 35 bis 100 cm³ aufweist.

Es versteht sich, dass sowohl die voranstehende allgemeine Beschreibung als auch die nachstehende detaillierte Beschreibung nur beispielhaften und erklärenden Charakter haben, und nicht die beanspruchte Erfindung einschränken sollen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Diese und andere Elemente, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung, den angehängten Ansprüchen und den beigefügten exemplarischen Ausführungsformen, welche in den Zeichnungen gezeigt werden, und welche unten in Kürze beschrieben werden, erkennbar werden.
1 ist eine Schnittansicht eines Materials gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Schnittansicht eines porösen Materials gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine Schnittansicht eines Materials gemäß 1.
4 ist eine Schnittansicht eines Sitzes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 ist eine Schnittansicht des Materials gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine Aufsicht des Füllgewebes gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 ist eine Aufsicht von unten des Füllgewebes gemäß 6.
Detaillierte Beschreibung
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Material 10 zur Verfügung gestellt. Das Material 10 beinhaltet eine poröse Lage porösen Materials 15. Zusätzlich, wie gezeigt in 5, kann das Material 10 auch eine Decklage 30 beinhalten. Die Decklage 30 kann porös sein und kann einen mit Polyvinylchlorid beschichteten Stoff, Leder, Stoff für Pferdedecken, einen mit einem thermoplastischen Olefin beschichteten Stoff, einen mit Polyurethan beschichteten Stoff oder irgendein anderes geeigneten Material beinhalten. Die poröse Materiallage 15 kann ein retikulärer Schaumstoff, ein nicht gewebtes Textil, oder bevorzugt ein Füllgewebe sein. Ein Material 10 beinhaltet gemäß einer Ausführungsform der Erfindung eine Decklage 30 und ein Füllgewebe 20. Das Füllgewebe 20 umfasst eine erste 22 und eine zweite 26 Stofflage und eine Florlage 24. Die Decklage 30 ist auf das Füllgewebe 20 auflaminiert.
Ein Sitz gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung beinhaltet eine Decklage 30 und ein poröses Material 15. Das poröse Material 15 befindet sich unter der Decklage 30 und die Decklage 30 ist auf das poröse Material 15 auflaminiert.
Ein Material 10 beinhaltet gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ein Füllgewebe 20, welches mit einer Decklage 30 bedeckt ist. Die Decklage 30 ist auf das Füllgewebe 20 laminiert, so dass die obere Oberfläche des Materials 10 im Wesentlichen glatt ist.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Lage porösen Materials ein Füllgewebe 20 umfassen. Das Füllgewebe kann, wie in 1 und 2 gezeigt, eine erste Gewebelage 22, eine zweite Gewebelage 26 und eine Florlage 24 umfassen, welche die erste 22 und zweite 26 Gewebelagen verbindet. Die Gewebelagen 22, 26 sind aus einem Maschenmaterial hergestellt. Die Florlage 26 ist zu 100% (Gew.) aus Monofilament Garn hergestellt. Die Lage aus Füllgewebe 20 kann auf Maschine mit mehrfachen Führungsschienen, einer Doppelnadelschiene, einer Strickmaschine vom Typ Raschel, oder jeder anderen geeigneten Web- oder Strickmaschine hergestellt werden.
Das Füllgewebe 20 wird so gestaltet, dass ein Luftzug durch den Stoff ermöglicht wird und Feuchtigkeit von einer äußeren Oberfläche entfernt oder verdunstet. Die Decklage 30 ist an einer ersten Gewebelage 22 befestigt. Die Decklage 30 kann ein durchgängiger Stoff sein und Löcher 32 enthalten, welche es erlauben, dass Flüssigkeiten (zum Beispiel Luft, Feuchtigkeit und oder klimakontrollierte Zwangsbelüftung) durch die Lage fließen. Die Löcher 32, welche in den Zeichnungen gezeigt werden, sind nur beispielhaft und können sich hinsichtlich ihrer Positionierung und ihrer Größe sehr anders sein.
Die Stärke des Füllgewebe 20 kann ungefähr 4 bis 60 mm betragen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Stärke des Füllgewebes 6 bis 30 mm betragen. Vorzugsweise beträgt die Stärke des Füllgewebes 20 ungefähr 8 bis 12 mm. Die Fadenstärke des Florgarns beträgt ungefähr 30 bis 1200 Denier [Gram pro 9000m]. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Fadenstärke des Florgarns 100 bis 900 betragen. Vorzugsweise beträgt die Fadenstärke des Florgarns ungefähr 150 bis ungefähr 600.
Die erste Gewebelage 22 des Füllgewebes 20 kann jede Anordnung haben, ist aber vorzugsweise ein engmaschiger Aufbau. Die zweite Gewebelage 26 ist vorzugsweise ein offenes Maschenwerk mit wabenartiger Oberflächenstruktur, kann aber zu jeder passenden Struktur angeordnet werden. Die Fadenstärke des Garns in der ersten und zweiten Gewebelage kann 40 bis 1200 betragen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Fadenstärke in der ersten und zweiten Gewebelage 100 bis 900 betragen. Vorzugsweise beträgt die Fadenstärke in der ersten und zweiten Gewebelage ungefähr 150 bis ungefähr 600. Die Fadenstärke des Garns in der ersten Lage kann von der Fadenstärke des Garns in der zweiten Lage abweichen.
Die Gewebelage 20 ist ein luftdurchlässiges Gewebe. Die Gewebelage 20 kann ebenfalls das Gefühl einer Polsterung für einen aufsitzenden Nutzer des Gewebes verstärken und kann Feuchtigkeit auf einer oder beiden Seiten des Gewebes 20 abstoßen und oder absorbieren. Das Füllgewebe kann so angeordnet sein, dass die erste Gewebelage 22 eine Luftdurchlässigkeit aufweist, die von der Luftdurchlässigkeit der zweiten Gewebelage 26 verschieden ist.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die zweite Gewebelage 26 einen ersten Teil 23, welcher der Luftzuführung oder der Luftabführung dient, und welcher mit der größtmöglichen Luftdurchlässigkeit hergestellt wird (gezeigt in 7). Die erste Gewebelage 22 kann einen zweiten Teil 25 einschließen, welcher mit herabgesetzter Luftdurchlässigkeit hergestellt wird, wie in 6 gezeigt. Der zweite Teil ist in Flucht zum ersten Teil 23 angeordnet. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind sowohl der erste Teil 23 als auch der zweite Teil 25 im Wesentlichen kreisförmig. Der zweite Teil 25 grenzt an einen dritten Teil 29, welcher mit wachsendem Abstand zum zweiten Teil 23 eine höhere Luftdurchlässigkeit aufweist. Der dritte Teil 29 und angrenzende Teile 29a sind im Wesentlichen ringförmig und sind von weiter erhöhter Luftdurchlässigkeit, je weiter sie vom zweiten Teil 23 entfernt sind. Wie in 7 beschrieben, kann die zweite Gewebelage 26 einen vierten Teil 27 beinhalten, welcher von niedrigerer Luftdurchlässigkeit ist und sich mit im Wesentlichen ringförmiger Form um den ersten Teil 23 befindet. Der vierte Teil 27 und angrenzende Teile 27a sind von weiter erniedrigter Luftdurchlässigkeit, je weiter sie vom zweiten Teil 23 entfernt sind. Die Teile 23, 25, 27 und 29 können anhand ihrer zugeschnittenen Ränder definiert werden. Die verschiedenen Luftdurchlässigkeiten erlauben einen Luftdurchfluss durch die zweite Gewebelage 26 an oder nahe bei dem ersten Teil 23, durch den Flor 24 und die erste Gewebelage 22 hindurch, mit einer im Wesentlichen einförmigen Verteilung des Luftflusses. Natürlich kann, wie jeder Fachmann erkennen wird, die Richtung des Luftdurchflusses umgedreht werden und/oder die Position der Teile 23, 25, 27 und 29 kann vertauscht werden, um bei einer Umkehrung der Flussrichtung eine gleichförmige Verteilung des Luftdurchflusses zu erzielen. Der erste 23 und zweite 25 Teil kann ebenfalls in einer anderen Anordnung oder Form vorliegen, welche für den Durchfluss von Luft geeignet sind, zum Beispiel rechteckige Form. Wie der Fachmann erkennen wird, kann jede geeignete Art von Füllgewebe benutzt werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist die zweite Gewebelage 26 so angeordnet, dass sie neben einem Luftzirkulationssystem 50 liegt, wie in 2 gezeigt. Das Luftzirkulationssystem 50 ist nicht Teil des Füllgewebes 20, sondern ein separates System. Das Luftzirkulationssystem 50 kann elektrische Gebläse 52 umfassen, wie zum Beispiel das im US-Patent US 5,626,021 oder RE 38,128 (beide Patentschriften werden durch Bezugnahme hiermit in ihrer Gesamtheit aufgenommen) gezeigte. Natürlich kann jedes andere geeignete Luftzirkulationssystem 50 benutzt werden. Das Luftzirkulationssystem 50 kann das Gewebe 20 kühlen oder erhitzen, oder das Objekt, welches an dem Gewebe 20 befestigt ist, wie zum Beispiel ein Sitz, Bett, Rucksack oder jedes andere geeignete Objekt. Das Luftzirkulationssystem 50 kann Luft durch das Gewebe pressen und die Luft durch die zweite Gewebelage 26 blasen, verteilt durch die Florlage 24 und daraus hinaus, und durch die erste Gewebelage 22.
Wie vorstehend erwähnt, kann das poröse Material 15 einen retikulären Schaumstoff oder ein nicht gewebtes Textil umfassen. Die Decklage 30 ist an einer Seite des porösen Materials 15 befestigt. Die Decklage 30 ist an einer Seite des porösen Materials 15 durch Laminierung befestigt. Die Decklage 30 kann auf das poröse Materials 15 durch jedes geeignete Verfahren auflaminiert werden, wie zum Beispiel thermoplastische Laminierung, Verfahren der Wärmehärtung („Thermoset"), kalte Kaschierung oder ein System mit Adhäsion durch UV-Härtung.
Für den Fall, dass die Lage aus porösem Material 15 ein Füllgewebe 20 umfasst, ist die Decklage 30 an der ersten Gewebelage 22 auf einer Seite angebracht, die neben der Florlage 24 liegt. Die Decklage 30 kann an der ersten Gewebelage 22 mit jedem geeigneten Mechanismus angebracht werden, wie genähte Nähte, Befestigungsmittel, Klebemittel und so weiter.
In einer Ausführungsform wird ein Laminat 60 auf die Unterseite der Decklage 30 aufgebracht und beschichtet, welche dann auf die erste Gewebelage 22 gebracht wird. Das Material 10 wird dann für ungefähr 24 Stunden mit Gewicht beaufschlagt, um die Decklage 30 richtig auf die erste Gewebelage 22 zu versiegeln, und damit auch auf das Füllgewebe 20. Dasselbe grundsätzliche Verfahren kann dazu verwendet werden, die Decklage 30 auf andere Ausführungsformen der Lage porösen Materials 15 zu laminieren.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann das Laminat 60 durch ein auf Lösemittel basierten, flammhemmenden Polyurethanklebstoff gebildet werden, oder irgendein anderes geeignetes Klebmittel. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Laminat 60 durch schmelzgesponnenen Kleber, oder durch Aufsprühen des Klebers auf die Unterseite der Decklage 30 durch eine Sprühdüse oder eine oszillierende Scheibe auf die Decklage 30 aufgebracht werden. Die Sprühdüse oder oszillierende Scheibe fährt entlang der Länge des Materials entlang, um die Decklage 30 zu bedecken, und daraufhin wird die Decklage 30 auf die Lage porösen Gewebes 15 gepresst. Bevor ein Laminat auf die Decklage 30 aufgebracht wird, werden die Decklage 30 und die Lage aus porösem Gewebe 15 bei ungefähr 400 Grad Fahrenheit [ca. 194 Grad Celsius] abgebunden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Decklage 30 durch eine Vielzahl von verschiedenen Schweißverfahren auf der Lage aus porösem Gewebe weiter befestigt werden, zum Beispiel ein Radiofrequenz-(RF) Schweißverfahren, Hitzeversiegelung, Ultraschall und dielektrische Versiegelung. Zum Beispiel können die Gewebe entlang der Umgrenzung des Materials 10 RF-verschweißt werden. Die Radiofrequenz kann mittels einer Stanze angewandt werden. Das Material 10 kann ebenfalls entlang des Umfanges genäht werden, nachdem die Decklage 30 auf die Lage porösen Gewebes 15 laminiert wurde.
Das Material 10 bildet wirksam die Zusammendrückbarkeit und Widerstandsfähigkeit von herkömmlichen Füllgeweben und Schaumstoffen aus Kunststoff wie Polyurethan nach. Zusätzlich zeigt das Material 10 verminderte Abnutzung, erhöhte Festigkeit der Nähte, vermindertes Ausfransen an den Ecken und Einfachheit der Herstellung.
Das Material 10 hat ein verbessertes Abnutzungsverhalten. Die Decklage 30 ist im Vergleich zur Lage aus porösem Gewebe 15 weniger beweglich. Mit anderen Worten gibt es gemäß der vorliegenden Erfindung weniger Relativbewegung zwischen der Decklage und der Lage aus porösem Gewebe 15. Die Decklage 30 gleitet nicht im Verhältnis zur angrenzend befindlichen Lage aus porösem Material 15. Demgemäß ist die Lebensdauer des Materials 10 erhöht. Weiterhin ist die Stärke der Naht des Materials 10 erhöht, was durch einen Nadel-Ausreißtest ermittelt werden kann, was der Befestigung der Decklage 30 an der Lage aus porösem Gewebe 20 geschuldet ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird, wie in 4 gezeigt, ein Sitz 40 für ein Automobil, Wasserfahrzeug oder jede andere Art von Sitz 40 zur Verfügung gestellt. Der Sitz 40 kann eine Rücklehne 44 und oder eine Sitzfläche 46 enthalten. Der Sitz 40 beinhaltet eine Decklage 30, welche auf einer Oberfläche der Rücklehne 44 und oder der Sitzfläche 46 integriert ist, und sich direkt bei einem Sitzenden (nicht gezeigt) befindet. Ein poröses Gewebe ist neben der Decklage 30 auf der dem Sitzenden gegenüberliegenden Seite der Decklage 30 angebracht. Das poröse Gewebe kann retikulärer Schaum, ein nicht gewobenes Textil oder ein Füllgewebe und auf die Decklage 30 aufgebracht sein. Gemäß 4 ist ein Füllgewebe 20 gezeigt. Das Füllgewebe 20 gleicht dem oben beschriebenen und enthält eine erste Gewebelage 22, eine zweite Gewebelage 26 und eine Florgewebelage 24. Der Gebrauch des Materials 10, welches eine Decklage beinhaltet, die eine Lage aus porösem Gewebe überdeckt, für den Sitzbezug, erlaubt einen Lufttransport und/oder die Entfernung oder Verdunstung von Feuchtigkeit von der exponierten Oberfläche der Sitzfläche oder der Sitzlehne, welche sich an einem Benutzer anliegend befindet.
Der Sitz 40 kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weiterhin eine Vorrichtung zur Luftzirkulation 50 beinhalten. Die Vorrichtung zur Luftzirkulation 50 kann Gebläse 52 beinhalten. Die Gebläse 52 sind in 4 an beispielhaften Positionen gezeigt und können an verschiedenen geeigneten Positionen angebracht werden. Die Vorrichtung zur Luftzirkulation 50 kann das Amerigon Klima-Kontrollsystem sein, wie zum Beispiel in der US Patentschrift US 5,262,021 oder RE 38,128 offenbart, oder irgendein anderes zur Flusskontrolle und Entfernung von Luft geeignetes System.
Natürlich kann jedes geeignete Füllgewebe für das poröse Gewebe im Material 10 und dem Sitz 40 verwendet werden. Zusätzlich können verschiedene Kombinationen Deckgewebe 30 und belüftete Materialien 20 für das Material 10 und den Sitz verwendet werden.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt das Material 10 viele verbesserte Eigenschaften. Das Material 10 widersteht Verdichtung und Kollaps. Als Folge kann ein Durchzug von Luft durch den Stoff 10 über einen weiten Bereich von Belastungen aufrechterhalten werden. Wenn das Material als Oberfläche zum Sitzen verwendet wird, können die verbesserten Eigenschaften hinsichtlich des Verhaltens bei Kompression und Biegung den Kollaps der Sitzoberfläche in die darunter liegenden Luftkammern verhindern oder vermindern, wodurch eine Musterbildung in diesen Kammern verhindert wird und die Fähigkeit zum Lufttransport des Materials erhalten wird. Weiterhin kann bei Verwendung eines Systems mit Zwangslüftung das Geräusch des Systems durch eine Minderung des Widerstandes, der durch Einengung des Luftflusses entsteht, auf den Lüfter des Systems erreicht werden.
Die verbesserten Eigenschaften der vorliegenden Erfindung können auf verschiedene Weisen gemessen und spezifiziert werden. Zum Beispiel zeigt gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Material 10 verminderte Zusammendrückbarkeit für eine bestimmte Last, welche orthogonal zur Oberfläche des Materials aufgebracht wird. Zum Beispiel zeigt gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Material 10 eine Reduktion hinsichtlich seiner Stärke von weniger als 15% als Reaktion auf eine Belastung mit 150 Newton. Als weiteres Beispiel zeigt das Material 10 eine Reduktion hinsichtlich seiner Stärke von weniger als 10% als Reaktion auf eine Belastung mit 100 Newton.
Beispielsweise hat eine bestimmte Probe eines laminierten Füllgewebes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Stärke ohne Last von 10 mm. Wenn eine Last auf die Probe aufgebracht wird, in einer zu der Befestigungsseite des Materials 10 im wesentlichen orthogonalen Richtung, wird die Stärke des Materials graduell mit einer im Wesentlichen linearen Rate vermindert. Wenn man die Last von 25 auf 175 Newton erhöht, wird die Stärke des Materials von ungefähr 9 mm auf ungefähr 8 mm vermindert. Genauer gesagt, ist das Material für die 10 mm starke Probe des Materials 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung so gestaltet, dass es einer Verminderung seiner Stärke von mehr als 20% bei aufgebrachten Lasten von weniger als ungefähr 150 Newton widersteht.
Das Material 10 ist gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung so gestaltet, dass es ein Verhalten nach dem Hookeschen Gesetz zeigt. Das Material 10 kann eine lineare Reaktion auf Belastung über einen getesteten Bereich zeigen. Im Gegensatz dazu zeigen andere, herkömmliche Materialien asymptotisches Verhalten und komprimieren nicht weiter, was sie zu nicht verdichtbaren Feststoffen macht.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Luftdurchfluss durch das Material in zwei Dimensionen (d.h. parallel und rechtwinklig zur laminierten Oberfläche) verbessert werden.
Ein Material 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde untersucht, um die Fähigkeit des Materials zur Ermöglichung von Luftdurchfluss unter Last zu ermitteln. Demgemäß wurde wie unter Tafel 1 weiter unten gezeigt, ein Material wechselnden Lasten ausgesetzt, um eine Vielzahl von verschiedenen Materialstärken zu erzeugen. Der Luftdurchfluss durch das Material wurde für einen konstanten Luftdruck (200 mBar) bestimmt. Die Kraft, welche auf das Material 10 aufgebracht werden musste, um eine Verschiebung oder erniedrigte Stärke zu erreichen, konnte gemäß der Hookeschen Konstante des Materials ermittelt werden. Als Folge der verbesserten Konfiguration kann das Material 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Luftwege bei Druckbelastungen aufrecht erhalten, die weit über den entsprechenden Belastungen bei herkömmlichen Materialien liegen. Wie in Tabelle 1 gezeigt, ist das beispielhaft herangezogene Materialmuster 10 auf eine Luftflussrate in einem Bereich von 80 bis 275 cfm [cubic feet per minute, 1 cfm = 28l] bei Druck im Bereich von ungefähr 40 bis 200 Pa gestaltet, wobei es auf eine Stärke von 7,11 mm komprimiert wird. Alternativ dazu kann das beispielhafte Material 10 einen Luftfluss im Bereich von ungefähr 80 bis ungefähr 210 unter Druck im Bereich von ungefähr 40 bis ungefähr 200 Pa ermöglichen, wobei es zu einer Stärke von 6,1 mm komprimiert wurde.
Tabelle 1
Wie in Tafel 1 gezeigt wurde, werden Charakteristika für beispielhafte Materialien, welche auf 4,8 mm und 3,8 mm Stärke komprimiert wurden, offenbart. Für das 10 mm starke beispielhaften Material 10, welches verwendet wurde, um die Ergebnisse in Tafel 1 zu erzielen, sollte beachtet werden, dass bei einer ungefähre Reduktion um 50% der Stärke es nur zu einer ungefähr 50%igen Verminderung des Luftdurchflusses von ungefähr 250 cfm auf 130 cfm bei einem Druck von 200 mBar kam.
Die verbesserten Eigenschaften der vorliegenden Erfindung können in einem alternativen Format gemessen werden. Wenn zum Beispiel ein beispielhaftes laminiertes Füllgewebe unter einen definierten Druck von ungefähr 200 mBar gebracht wird, wird dieses Material 10 eine Verminderung seiner Stärke gemäß der Hookeschen Konstante des Materials erfahren. Als Ergebnis wird das beispielhafte Material 10 einen höheren Kraftzustand durchlaufen als andere, herkömmliche Material, wenn eine konstante Verformung aufgebracht wird.
Deshalb ist ein Vorteil des Materials 10, dass er den Luftdurchfluss bei Kraftbelastungen gestattet, die weit über denen bei anderen, herkömmlichen Stoffen liegen. Zum Beispiel liegt bei einer Belastung von 200 mBar der Luftdurchfluss des Materials 10 im Bereich von 275 bis 75 cfm, während eine Last von ungefähr 50 bis 300 Pfund aufgebracht ist. Zum Vergleich zeigt ein herkömmlicher retikulärer Schaumstoff ein einen Wert von ungefähr 160 bis 50 cfm unter einer Last von 0 bis 50 Pfund Kraft, wie in Tafel 2 gezeigt.
Tabelle 2
Wie oben erwähnt, zeigt das Material 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen erhöhten Widerstand gegen Kompression. Deshalb ist, wie in Tafel 3 gezeigt, der Betrag der Kraft, welche auf den Stoff angewendet werden muss, um eine Reduktion von 70 Prozent Stärke zu erreichen, für ein Material gemäß der vorliegenden Erfindung signifikant größer als für herkömmliches Schaum oder Füllgewebe. Tafel 3 offenbart den notwendigen Betrag an Kraft, der aufgewendet werden muss, um eine Reduktion von 70% der Stärke für ein Material einer bestimmten Stärke zu erreichen. Zum Beispiel muss für Gewebe in einem Stärkebereich von 20 bis 40 mm das Material 10 einer Kraft von ungefähr 90 bis 110 Pfund ausgesetzt werden, um eine 70%ige Reduktion zu erreichen.
Tabelle 3
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Florlage 24 so gestaltet, dass sie eine Luftdurchflussrate von 200 bis 300 cfm aufweist, wenn das Material 10 bis zur Erhaltung von 40% seiner Ausgangsstärke komprimiert ist. Bei dieser Luftdurchflussrate befindet sich das Material 10 unter einem Luftdruck von ungefähr 200 mBar. Genauer liegt die Luftdurchflussrate im Bereich von 200 bis 250 cfm. Vorzugsweise beträgt die Luftdurchflussrate ungefähr 214 cfm.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt das Material 10 ein verbessertes Alterungs- und Abnutzungsverhalten. Das beispielhafte Material 10 hat bessere Widerstandsfähigkeit gegen Abrieb gezeigt als retikulärer Schaumstoff. Beispielsweise hat das beispielhafte Material 10 bei Verwendung eines Tests zu Abriebzyklen mit dem Wyzenbeek Zyklustester einen Testzyklus von 30.000 Durchgängen abgeleistet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Material 10 auch eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen zyklische Biege- und Beugevorgänge oder Widerstandsfähigkeit gegen Verdichtung und Beugung aufweisen. Eine Probe des Materials 10 wurde gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einem kreisförmige Biege- und Beugetest ausgesetzt. Der Test bewies, dass eine Kraft von 6,40 bis 8,40 Pfund notwendig war, um den Stoff 10 zu verformen und das Material 10 durch einen Ring zu pressen (der kreisförmige Biege- und Beugetest). Die Ergebnisse des kreisförmigen Biege- und Beugetests sind in Tafel 4 gezeigt.
Tabelle 4
Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die Fasern der Florlage 24 jeweils eine Reißfestigkeit im Bereich von 40 bis 50 cN/tex aufweisen. Genauer können die Fasern der Florlage 24 jeweils eine Reißfestigkeit von ungefähr 43 bis 48 cN/tex aufweisen. Vorzugsweise weisen die Fasern der Florlage 24 eine Reißfestigkeit von ungefähr 46 cN/tex auf. Gemäß einer Ausführungsform können die Fasern der Florlage 24 jeweils einen Durchmesser im Bereich von ungefähr 0,07 bis 0,11 mm aufweisen. Genauer können die Fasern der Florlage 24 jeweils einen Durchmesser von ungefähr 0,08 bis 0,11 mm aufweisen. Vorzugsweise haben die Fasern der Florlage 24 einen Durchmesser von ungefähr 0,09 mm.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Material 10 eine spezifische Zusammendrückbarkeit im Bereich von 35 bis 100cm³ aufweisen. Die spezifische Zusammendrückbarkeit kann mit Hilfe des standardisierten ASTM Testverfahrens bezeichnet mit D 6478-02 ermittelt werden. Die Internationale ASTM Kennzeichnung D 6478-02 „Standard Test Method for Determining Specific Packability of Fabrics Used In Inflatable Restraints" wird hiermit durch Bezugnahme aufgenommen. Das ASTM-Verfahren wird so modifiziert, dass eine Probe des Materials 10 in einer einzelnen Lage und ungefaltet in eine Testkammer gebracht wird. Die Zusammendrückbarkeit eines Materials 10 kann ein Faktor beim Design von Erzeugnissen mit räumlichen Einschränkungen sein. Genauer kann das Material 10 eine spezifische Zusammendrückbarkeit im Bereich von 40 bis 90 cm³ aufweisen. Vorzugsweise ist die spezifische Zusammendrückbarkeit des Materials 10 im Bereich von 45 bis 80 cm³.
Unter Ansicht der Offenbarung der vorliegenden Erfindung wird der Fachmann erkennen, dass andere Ausführungsformen und Veränderungen innerhalb des Schutzbereichs fallen und im Geiste der Erfindung sind. Beispielsweise beinhaltet der Umfang der vorliegenden Erfindung eine Material 10 Struktur, welche mehrere Lagen aus porösem Material aufweist. Beispielsweise kann das Material 10 eine oder mehrere Lagen aus retikulärem Schaumstoff in Verbindung mit einer oder mehrerer Lagen aus Füllgewebe aufweisen. Andere geeignete Kombinationen aus porösen Materiallagen würden ebenfalls in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung fallen. Weiterhin sind alle Modifikationen, auf die ein Fachmann ausgehend von der vorliegenden Erfindung kommen kann und die innerhalb des Schutzbereiches der vorliegenden Erfindung liegen und in ihrem Geiste sind, als weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eingeschlossen. Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung wird wie in den folgenden Ansprüchen formuliert definiert.
Zusammenfassung
Ein Material umfasst eine Decklage und eine Lage porösen Materials. Die Decklage kann ein steifes, halbsteifes oder flexibles Material beinhalten und die Lage porösen Materials kann retikulären Schaumstoff, ein nicht gewebtes Textil oder ein Füllgewebe beinhalten. Das Material ist so gestaltet, dass eine hohe Luftdurchflussrate bei Belastung mit Druck sowie eine gute Zusammendrückbarkeit aufweist.

Claims

Ein Material, umfassend: eine erste Gewebelage; eine zweite Gewebelage; und eine Florlage, welche sich zwischen der ersten Gewebelage und der zweiten Gewebelage erstreckt, wobei die Florlage so gestaltet ist, dass bei Beaufschlagung des Materials mit einem Luftdruck von 200 mBar die Luftdurchflussrate durch die Florlage im Bereich von ungefähr 80 bis 300 cfm ist.
Das Material gemäß Anspruch 1, wobei die Luftdurchflussrate im Bereich von ungefähr 200 bis 250 cfm ist.
Das Material gemäß Anspruch 2, wobei die Luftdurchflussrate ungefähr 214 cfm ist.
Das Material gemäß Anspruch 1, wobei die Florlage so gestaltet ist, dass die Luftdurchflussrate bei Kompression bis auf ungefähr 40% der ursprünglichen Höhe erhalten bleibt.
Das Material gemäß Anspruch 1, weiterhin eine Decklage umfassend.
Das Material gemäß Anspruch 5, wobei die Decklage auf die erste Lage oder zweite Lage auflaminiert ist.
Das Material gemäß Anspruch 5, wobei die Florlage so gestaltet ist, dass die Flussrate erhalten bleibt, wenn das Material einer Kraft von 150 Pfund, aufgebracht auf die Decklage, ausgesetzt ist.
Das Material gemäß Anspruch 5, wobei das Material so gestaltet ist, dass bei einer Beaufschlagung des Materials mit einem Luftdruck von 200 mBar und bei Aufbringen einer Kraft von mindestens 200 Pfund auf die Decklage die Luftdurchflussrate durch die poröse Lage mindestens 100 cfm beträgt.
Ein Material, umfassend: eine poröse Materiallage, welche eine Vielzahl von Fasern enthält, die sich zwischen zwei Gewebelagen erstrecken, wobei jede der Fasern eine Reißfestigkeit im Bereich von ungefähr 40 bis 50 cN/tex aufweist.
Das Material gemäß Anspruch 9, wobei jede der Fasern einen Durchmesser im Bereich von ungefähr 0,07 bis 0,11 mm hat.
Das Material gemäß Anspruch 10, wobei jede der Fasern einen Durchmesser im Bereich von ungefähr 0,08 bis 0,10 mm hat.
Das Material gemäß Anspruch 11, wobei jede der Fasern einen Durchmesser von ungefähr 0,09 mm hat.
Das Material gemäß Anspruch 9, wobei jede der Fasern eine Reißfestigkeit im Bereich von ungefähr 43 bis 48 cN/tex aufweist.
Das Material gemäß Anspruch 13, wobei die Vielzahl von Fasern so gestaltet ist, dass sie eine Reißfestigkeit von ungefähr 46 cN/tex bei einem Durchmesser von ungefähr 0,09 mm aufweisen.
Das Material gemäß Anspruch 9, weiterhin eine Decklage umfassend.
Das Material gemäß Anspruch 15, wobei die Decklage auf eine der Gewebelagen auflaminiert ist.
Das Material gemäß Anspruch 9, wobei jede der Vielzahl von Fasern eine Monofilament-Faser ist.
Ein Material, umfassend: eine poröse Stofflage, welche eine Vielzahl von Fasern enthält, die sich zwischen zwei Gewebelagen erstrecken, und wobei jede der Fasern einen Durchmesser im Bereich von ungefähr 0,07 bis 0,11 mm aufweist.
Das Material gemäß Anspruch 18, wobei jede der Fasern einen Durchmesser im Bereich von ungefähr 0,08 bis 0,10 mm hat.
Das Material gemäß Anspruch 19, wobei jede der Fasern einen Durchmesser von ungefähr 0,09 mm hat.
Ein Material, umfassend: eine erste Gewebelage; eine zweite Gewebelage; und eine Florlage, welche sich zwischen der ersten Gewebelage und der zweiten Gewebelage erstreckt, wobei das Material so gestaltet ist, dass es eine spezifische Zusammendrückbarkeit im Bereich von 35 bis 100 cm³ aufweist.
Das Material gemäß Anspruch 21, wobei das Material so gestaltet ist, dass es eine spezifische Zusammendrückbarkeit im Bereich von 40 bis 90 cm³ aufweist.
Das Material gemäß Anspruch 22, wobei das Material so gestaltet ist, dass es eine spezifische Zusammendrückbarkeit im Bereich von 45 bis 80 cm³ aufweist.
Das Material gemäß Anspruch 21, weiterhin eine Decklage umfassend.
Das Material gemäß Anspruch 24, wobei die Decklage auf die erste Lage oder zweite Lage auflaminiert ist.