DE2809009A1 - Schuetzer mit angegossenem polster - Google Patents

Schuetzer mit angegossenem polster

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DE2809009A1
DE2809009A1 DE19782809009 DE2809009A DE2809009A1 DE 2809009 A1 DE2809009 A1 DE 2809009A1 DE 19782809009 DE19782809009 DE 19782809009 DE 2809009 A DE2809009 A DE 2809009A DE 2809009 A1 DE2809009 A1 DE 2809009A1
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Description

18.557/8 4-O/kr 28. Februar 1978
James R. Hanrahan, Fairfield, Connecticut/USA
Richard G. Levine, Lawrence,Long Island, New York USA
Schützer mit angegossenem Polster
Die Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf Schützer für menschliche Körperteile. Ein Teilaspekt der Erfindung ist in den Polstern zu sehen, die auf den Fersen oder Ellenbogen bettlägeriger Patienten aufliegen können, um entweder Dekubitus-Geschwüre zu verhindern oder zu behandeln, die beim Durchliegen auftreten. Ein anderer Teilaspekt der Erfindung ist auf dem Sektor der Sportmedizin zu sehen, wobei die angegossene Schutzüolsterung von kontrollierbarer Dichte und Steifheit von Bedeutung ist.
Das wundliegen tritt auf, wenn Ferse oder Ellenbogen am Bettzeug reiben, wobei die Körperwärme und Feuchtigkeit, z.B. durch das Schwitzen, das Wundliegen maßgeblich beeinflussen. Zwar sind Erzeugnisse zur Behandlung dieses schmerzlichen Zustandes bekannt, jedoch kein einziges Erzeugnis, das diesen Zustand von vornherein verhindern könnte. Nötig ist ein Mittel, das die überschüssige Feuchtigkeit von der betroffenen Fläche entfernt, für eine Luftzirkulation zum Abbau der Wärme sorgt und das den Auflagedruck minimalisiert. Selbstverständlich sind die selben Erfordernisse auch für die Behandlung zu stellen, nachdem sich ein Geschwür aus-
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gebildet hat, wobei sich sogr-.r das Problem der Entfernung der I·juolitiglceit noch in vergrößertem Ma?e stellt, weil zusätzlich :"ira Schweiß aufgrund der Entbindung weitere Flüssigkeiten wi ^ Blut, seröse "Flüssigkeiten, usw. ausgeschieden werden.
Viie rpäter noch erläutert werden wird, liegt ein wesentliche;" Merkmal der Erfindung darin, daß ein Polster unmittelbar an ein Gewebe angegossen wird, so daß ein einheitliches bzw. einstükkiges Erzeugnis entsteht. Bei richtiger Auswahl der Materialien ist dieses Erzeugnis nacht nur waschbar,sondern kann auch im Autoklav ausgekocht werden. Daran sollte insbesondere beim Sport gedacht werden.
Beisoielsweise im*Fußballyport sind die Schulterpolster separate, unhandliche Gegenstände mit beträchtlichem Gewicht, und einzelne · ii'ift- und Oberschenkelpolster werden in spezielle Taschen der Hosen eingesetzt. All dies schlägt sich im Gewicht und vor allem in den Kosten solcher Ausrüstungen nieder. Da nun die Polster genf'ii? der Erfindung waschbar sind und kontrollierbare Eigenschaften aufweisen, ist es nunmehr möglich, Sportjacken herzustellen, in die die waschbaren Schulterpolster integriert sinn, sowie Hosen mit ähnlichen Hilft- und Oberschenkelnolstern, so daß Spezialtaschen nicht mehr nötig sind und an Gewicht und Kosten gespart wird, während gleichzeitig die Schutzfunktion genauso gut, wenn nicht gar besser als bei den herkömmlichen Schützern erfüllt wird (Polster dieser Art können nicht auf dem Boden des Umkleideraums liegenbleiben). * amerikanischen
Mit der Erfindung soll also ein verbessertes Schutzpolster für medizinische und sportliche Zwecke geschaffen werden.
Ferner soll ein verbessertes Polster sowohl zur Vorbeugung als
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auch zur Behandlung von Dekubitus-Geschwüren geschaffen werden.
Weiterhin soll ein verbessertes Schutzpolster mit einer hyrirokinetischen Feuchtigkeitsentfernung geschafften werden.
Außerdem soll ein verbessertes Schutzpolster geschaffen werden, das in der Herstellung billiger als die bekannten Frzeugnisne ist.
Darüber hinaus soll eine verbesserte, integrierte Polnter-Oewebekombination geschaffen werden, die nicht nur waschbar ist, sondern auch im Autoklav ausgekocht werden kann.
Schließlich soll eine Sportkleidung mit integrierter Polsterung geschaffen werden, die waschbar, leichter und billiger als die bekannten Bekleidungspolsterkombinationen ist. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden, anhand der beiliegenden Zeichnung erfolgerden Beschreibung einzelner AusführungsbeisDiele. Tn der Zeichnung stellen dar:
Figur 1 eine Seitenansicht auf eine Ausführungsform der Erfindung,
Figur 2 eine Ansicht auf die Unterseite der Ausführungiform gemäß Figur 1,
Figur 3 einen Querschnitt entlang der Linie 5-3 der Figur 1,
Figur 4- eine vergrößerte Darstellung der eingekreisten Fläche 4- in Figur 3,
Figur 5 eine Sporthose gemäß der Erfindung,
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Figur ο eine perspektivische Ansicht eines Schien'oeinschonerr. gemäß einer /,weiten Ausführungsfnr-ro 'ler Erfindung and
Figur 7 eine perspektivische Am;icht eines Knieschoners gemäQ einer '/weiten Ausführungr.form der Erfindung.
Die vorliegende "Erfindung basiert :'..T. auf* der Verwendung h?/drok ine ti scher Gewebekombina kirnen für me;'i v,ini :;ehe und r.p-ir.1;! i ehe Zwecke. Dar, hydmkineti.mhe Frin^ir» irt an .-*, ich nicht neu, und in der Vat wird dienes Prinzip bei den Wegwerf-Wind el ti und einigen arideren Erzeugnissen angewandt. Tm allgemeinen hiIdet ein hy-irophobes Material diejenige Oberfläche eine? Geweben bzw. eines Stoffes, die eier Feuchtigkeitsquelle a-n nächsten liegt., unn ein hydronhiles Material bildet die entgegengesetzte OberflHnhe. Tm ersten Fall werden synthetische Fan=", rr wie Acrylfasern bevirrougt, w::hrend im zweiten Fall typischerweise Baumwolle verwendet v-iird.
Das hydrophobe Acryl nimmt aufgrund der Kapillarwirkung die Feuchtigkeit von der Oberfläche weg um' leitet f^ie y,ur hydrophilen Baumwolle, wo sie absorbiert wird und nach außen wandert;. Dort verdampft sie. Gleichzeitig tritb durch das Verdampf ei1 eine Kühlung ein. In der vorliegenden Erfindung kommt dem angegossenen Polster auch hinsichtlich der hydroIo netischen Wirkung eine Bedeutung zu, wie später beschrieben wird.
Die Erfindung wird nun zuerst anhand eines orthopädischen Fojsters beschrieben. Ein Frottee (terry)- gewirkter Schlauch 10 wr;i"-t Creslan (Handelsmarke)- Frottee-Schlingen 12 auf der Innenfläche auf sowie eine Außenfläche 14 aus einem Raumwollgarn. Um el ie Dehnungseigenschaften des Schlauchs bzw. der TTanschette zu verbes-
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sern, werden in einer bevorzugten Ausführungsform auf der Baumvrollseite zwei Materialien verwendet, nämlich Baumwolle und textoralisiertes Mylon.
Zum Baispiel kann die Manschette 10 auf einer herkömmlichen Zylindermaschine von 4 inch und mit 108 Nadeln (108 needle 4 inch cylinder machine / Carolina Knitting Machine Knitfast 4T) hergestellt werden. Für die i'rottee-Schlingen wird Creslan-Acry]-Typ 67A (Zählung 1/22,5) verwendet, für die erste Rückseite Typ 66, textoralisiertes Hylon (Zählung 100/2/34) und für die zweite Rückseite Baumwolle (Zählung 18/1 C/P).
Die oben beschriebene, beispi elsweioe hydrokinetische Manschette bildet einen wesentlichen Teil der Erfindung für medizinische Zwekke. Was die sportlichen Ausführungsformen anbelangt, so irt ein solches Gewebe ebenfalls im Hinblick auf die Schaffung warmer, wetterfester Sportkleidung sehr wünschenswert.
Das einstückige Schaumkiscen 16 bildet den zweiten Teil der Erfindung. Das bevorzugte Schaummaterial für medizinische Zwecke ist ein hydrophiles Polyurethan-Polymer,obwohl auch andere Materialien verwendet werden können.
Eine bevorzugte Rezeptur für die Sr.haumpolsterung ist die folgende: ein Ausgangsstoff ist das TDI-Polymer ( Hypol 3000, Grace Chemical). Der andere Ausgangsstoff ist eine Wasserlösung mit den folgenden Zusätzen:
Tensid 2%
(Bri; 72, ICI America)
Katalysator 0,5%
(Thancat DD, Jefferson Chemical)
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Farbstoff 0,5%
(Galotone Blue, 50% Peststoffe American Cyanaraid)
Das Tensid hat die Aufgabe, die Zells+ruktur zu optimalisieren, und ein annehmbarer Bereich liegt bei 1 bis 5%. Der Katalysator, ein tertiäres Amin, kann gut in einem Bereich von 0,5 bis 1,5% verwendet werden. Die Färbstoffkonzentration kann naturlich beliebig gewählt werden. Eine Zunahme der Katalysatorkonzentration wird natürlich eine Beschleunigung der Reaktion zur Folge haben.
Das TDI-Prepolymer und die wässrige Lösung werden in einem Verhältnis von 5:5 bis 5^3 gemischt. Nimmt der Lösungsanteil ab (5:4- oder 5^3), so geht die Reaktion schneller vonstatten ., da Wasser als Wärmesenke wirkt. Jedoch werden auch noch andere Eigenschaften beeinflußt. Wie später noch ausgeführt wird, hat das Verhältnis auch einen Einfluß auf den Formaufbau, und vorzugsweise wird mit einem Verhältnis gearbeitet. Das 1:1 Verhältnis hat sehr kurze Formverweilzeiten (zwei Minuten) zur Folge und wurde bereits angewandt.
Während die Dichte des Schaums in erster Linie von der angewandten Rezeptur abhängig ist, kann sie aber auch um einen Faktor von 2 oder 3 allein durch eine übermäßige Beschickung der Form geändert werden. Offenbar sind Metallformen vorzuziehen, um ein Entflammen zu vermeiden und eine Außenhaut von guter Qualität zu erzielen.
Gute Polster sind mit Witco F-0071A/F-0410B in einem Verhältnis von 100:165 mit einem Polyol erzeugt worden, jedoch betrug in diesem Falle die Formverweilzeit über acht Minuten.
Andere Schaumsysteme - PVC, Gummilatex, Polyäthylen, Polypropy-
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. f-i -
len, Styren oder Polyester - können ebenfalls angewendet v/erden, jedoch ist der Prozeßablauf völlig andersartig, und. die Eigenschaften ändern sich ebenfalls.
Unter Verwendung des oben angegebenen, bevorzugten Systems können Polster mit den folgenden Eigenschaften hergestellt werden:
Dichte 45-150 kg/m5
ASTM 1564
Eindringtiefe
25% 9 kg/320 cm2
65% 26 kg/320 cm2 Durchbiegungsfakfcor: 2,85
Kompressionsweg
25% 0,014 bar
65% 0,045 bar
Bas Polster 16 wird an der Manschette 10 wie folgt angeformt: zunächst ist festzustellen, daß das Formgießen angewendet wird. Ein Mischkopf ist oberhalb der Formstation angeordnet. (Far eine Massenproduktion wird man natürlich eine Maschine mit mehreren karussellförmig angeordneten Formen verwenden*) Eine vorgegebene Menge der gemischten Reaktionsmittel wird in die Mutterform gegossen.
Dem Fachmann ist klar, daß eine Temperatursteuerung sowohl hinsichtlich der Gleichförmigkeit der Produkte als auch im Hinblick auf möglichst große Produktionsraten wünschenswert ist. In dem oben angegebenen, bevorzugten System sollte auf der Prepolymer-Seite 46°c und auf der Lösungsseite eine Temperatur aufrechterhalten werden, die zwischen der Zimmertemperatur und 32 C liegt. Der exakte Temperaturwert ist nicht wichtig, jedoch ist die
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Gleichmäßigkeit der Temperatur von Bedeutung. Ferner ist es wünschenswert, eine Formvorheizstation vor der Formstation zu haben, an der eine Temperatur von 26 C bis JO0C herrscht.
Die Mutterform ist der Form einer Ferse, eines Ellenbogens usw. angepaßt, d.h., im allgemeinen ts.snenförmig ausgebildet. In dem "bevorzugten System tritt eine Schrumpfung von 4-0 bis 50% nach der Entnahme aus der Form auf (infolge der Verdampiung von Wasser), so daß die Form dementsprechend überdimensioniert sein muß, wobei sich die Schrumpfung mit dem Prepolymer--Lösungsverhältnis ändert, so daß dieses konstant gehalten werden sollte.
Es wurde ermittelt, daß nach dem Eingießen eine Verzögerung von einigen Sekunden (weniger als fünf Sekunden) nützlich ist, "bevor (lie Form geschlossen wird. Es wird angenommen, daß während dieser Zeit eine Gelformation beginnt, die dazu beiträgt, daP der gewünschte Durchdringuxigsgrad beim Eindringen des Schaumes in das Gewebe erhalten wird.
Die Gegenform ist hinter der Mutterform angelenkt und weist die Manschette 10 auf, die sich über die Gegenform erstreckt. Zweckmäßigerweise werden an der Gegenform Haken vorgesehen, die die Manschette 10 mit der gewünschten Spannung halten. Da das Ausmaß der Spannung ebenfalls die Durchdringung beeinflußt, sind für jedes spezielle System einige Vorversuche notwendig, um diesen Faktor zu optimalisieren. Vorzugsweise wird ein in das Polster eingebettetes und integriertes Stützmaterial verwendet, wobei jedoch die Frottee-Schleifen freistehen (Figur 4-).
Nach dem Eingießen und dem Ablauf der (wahlweise vorgebbaren) Verzögerungszeit, wie sie oben angesprochen wurde, wird die Form geschlossen, und die Formen werden zur nächsten Station weitergeschaltet. Die Entnahme erfolgt nach dem vorgeschriebenen Intervall.
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Ein -wichtiger Aspekt der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, daß die Schaumstoffe der oben angegebenen Art selbst sehr hydrophil sind, in der Tat sind sie schwammartig. Sip unterstützen daher in erheblichem Umfang das Abziehen der Feuchtigkeit von der Haut durch die Manschette 10 hindurch. Die Absorbierfähigkeit des Polsters 16 ist bei einer durchschnittlichen Polsterdicke von etwa 2,5 cm beträchtlich. Es sei darauf hingewiesen, daß eine Manschette mit einer einzigen Lage im Hinblick auf die hydrokinetische Funktion von Bedeutung ist, während nach dem Stand der Technik Doppellagen entweder notwendig sind oder gewünscht werden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist in dem Verfahren zum Fonngießen zu sehen, um das zu einem Stück gebundene Erzeugnis zu erhalten. Gemäß dem Hersteller ("Hypol-Laboratory Procedures and Foam Formulations") sollte es möglich sein, ein Gewebe mit dem Polymer zu beschichten bzw. zu imprägnieren,und es dann in Wasser oder Dampf für ein Schäumen an Ort und Stelle einzutauchen, was mit anderen Urethanen nicht unbedingt möglich ist. Es wird daher als überraschend angesehen, daß ein zu einem Stück gebundenes Erzeugnis durch Formgießen mit vorgemischten Substanzen erhalten *
Ohne sich auf eine besondere Theorie der Arbeitsweise festlegen zu wollen, wird angenommen, daß durch die relativ große Menge an Wasser in der Mischung das (hydrophile) Baumwollgarn benetzt wird, wodurch das Eindringen des Schaums und die Ausbildung eines einstüekigen Erzeugnisses begünstigt wird. Außerdem wird natürlich die Benetzung durch das Tensid verstärkt.
Für sportliche Anwendungszwecke kann ein teilweises Eindringen des Polsters in das Material erwünscht oder nicht erwünscht sein. Bei gewebten Stoffen wird eine vollständige Durchdringung in einwandfreier Weise erzielt. Da stoßabsorbierende Eigenschaften bei Polstern für sportliche Zwecke an erster Stelle stehen, sind et-
* werden kann.
ORIGINAL INSPECTED
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was steifere*Polster wünschenswert. Für solche wird ein halbstarres Urethan von mittlerer Dichte und mit einer aus einem Stück bestehenden Haut verwendet. Für gewisse Anwendungszwecke (z.B. Schulterpolster) können diese mit einem (vorgeformten) starren Kern versehen werden. * bzw. halbspröde
Figur 5 zeigt eine Fu%allhose 18 mit angegossenen Hüftpolstern 20 und angegossenen Oberschenkelpolstern 22.
Die in den Figuren 6 und 7 dargestellten Ausführungsformen sind bevorzugte Schützer für Kampfsportarten, wie z.B."Fußball, Hockey usw. Diese Ausführungsformen weisen einen gewirkten oder gewebten Schlauch 10 auf, der Teil der Spielerbekleidung oder eines gesonderten Kleidungsstücks rein kann, sowie ein angegossenes Schaumpolster 16, wobei der Schlauch und das Polster^wie oben beschrieben, aufgebaut sind. Zusätzlich (siehe Figur 6) ist ein starres oder halbstarres, hartes Kunststoff-Abdeckungselement 24 vorgesehen, und zwar nahezu in der gleichen Weise, wie das ursprünglich verwendete Leder. Die nunmehr zur Anwendung gelangenden, gesonderten Kunststoff-Abdeckelemente sind in erster Linie dafür vorgesehen, die Kraft eines Schlages über eine größere Berührungsfläche zu verteilen. IQn Falle eines HautSchützers, wie er in Figur 6 gezeigt ist, ist das Abdeckelement 24 als Teil einer konischen Oberfläche ausgeformt, genaus so wie die gesonderten Schützer. Im Falle der Vorformung aus ABS oder anderen ähnlichen Kunststoffen ist es jedoch möglich, die Vorform 24 in einen speziellen Hohlraum der Vormatrize einzusetzen, den dehnbaren Schlauch 10 vorzusehen und das Formpolster 16 an Ort und Stelle dazwischenzulegen. * amerikanischer
Ein abwinkelbarer Knieschützer ist in Figur 7 dargestellt. Anstelle einer Abdeckung 24 sind vier starre Platten 26, 28, 30, 32 in kleinem Abstand zueinander vorgesehen. Dadurch kann das Knie un-
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gehindert bewegt werden, während nichtsdestoweniger ein hervorragender Schutz für diese empfindliche Fläche geschaffen wird.
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L e e r s e ι \ e

Claims (10)

18.557/8 4-O/kr 28. Februar 1978 James R. Hanrahan, Fairfield, Connecticut/USA Richard G. Levine, Lawrence, Long Island, New York/ITSA
1. Körperschutzpolster mit einer Stoffmanschette, dadurch gekennzeichnet, daß ein Polyurethanpolster (16) an der äußeren Oberfläche der Manschette (10) angegossen ist und diese mindestens teilweise durchdringt.
2. Polster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (10) ein Frottee-Gewirk ist, das innenliegende Frotte-Schlingen (12) aus einem hydrophoben Garn aufweist, und daß die außenliegende Fläche (14-) mindestens teilweise ein hydrophiles Garn aufweist, wobei das Polyurethanpolster hydrophil ist.
3. Polster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (10) Teil einer Sportbekleidung (18) ist, und daß das Polster ein halbsprödes Polyurethan mit mittlerer Dichte und mit einer aus einem Stück bestehenden Haut ist.
4-. Polster nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das hydrophobe Garn Acryl ist, während die äußere Oberfläche aus Baumwolle und Mylon aufgebaut ist.
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5- Polster nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet", daß ein sprödes oder halbsprödes, hartes Kunststoff-Abdeckungselement (24-) einstückig mit der Außenfläche des Polsters verbunden ist.
6. Polster nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, da3 mehrere Abdeckungselemente (26, 28, 30, 32) in gelenkiger Weise angeordnet sind.
7- Verfahren zur Herstellung eines Polsters nach Ansprich 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein in Warser schäumbares, hydrophiles Polyurethan-Prepolyrner und Wasser in den gewünschten Verhältnissen gemischt wird, daß die sich ergebende Mischung in eine offene Mutterform mit der gewünschten Gestalt eingegeben wird, daß die Form mit einer Gegenform, über die eine dehnb re Stoffmanschette gezogen ist, geschlossen wird, und daß das Polster und die Manschette, die zu einem Stück geformt sind, entnommen werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser ein Tensid und einen Katalysator aus einem tertiären Amin enthält.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließen der Form verzögert wird, .jedoch nicht um mehr als fünf Sekunden nach der Beschickung.
10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette ein Frottee-Gewirk aufweist, das auf der Innenseite hydrophobe Frottee-Schlingen aufweist, während die Außenseite hydrophil ist, wobei die Dehnung gesteuert wird, um das Benetzen und das Eindringen des Schaumes ausschließlich in die Außenseite zu erleichtern.
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DE19782809009 1977-03-04 1978-03-02 Schuetzer mit angegossenem polster Withdrawn DE2809009A1 (de)

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GB (1) GB1557140A (de)

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