DE102019131530A1 - Yarn for the production of strain measuring cuffs and measuring cuffs for measuring body circumference, in particular erection measuring cuffs based on a textile measuring and carrier system - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein elastisches, elektrisch leitfähiges Garn für eine textile Dehnungsmessmanschette, insbesondere Erektionsmessmanschette, geeignet zur Nutzung in medizinischen Behandlungen, und eine Messvorrichtung, geeignet zum Betreiben der Erektionsmessmanschette. Die Erfindung betrifft auch eine Dehnungsmessmanschetten oder Erektionsmessmanschette an sich. Des Weiteren wird eine Verwendung der Erektionsmessmanschette und Messvorrichtung für eine Applikation auf einem stationären Endgerät (Laptop, Notebook oder Tablet) und/oder auf einem mobilen Telekommunikationsendgerät bereitgestellt.The present invention relates to an elastic, electrically conductive yarn for a textile strain measuring cuff, in particular an erection measuring cuff, suitable for use in medical treatments, and a measuring device suitable for operating the erection measuring cuff. The invention also relates to a strain measuring cuff or erection measuring cuff per se. Furthermore, the erection measuring cuff and measuring device can be used for an application on a stationary terminal (laptop, notebook or tablet) and / or on a mobile telecommunication terminal.
Description
Technisches SachgebietTechnical subject
Die vorliegende Erfindung betrifft ein elastisches, elektrisch leitfähiges Garn insbesondere für eine textile Dehnungsmessmanschetten oder Erektionsmessmanschette, geeignet zur Nutzung in medizinischen Behandlungen, und eine Messvorrichtung, geeignet zum Betreiben der Erektionsmessmanschette. Des Weiteren wird eine Verwendung der Dehnungsmessmanschetten bzw. Erektionsmessmanschette und eine Messvorrichtung für eine Applikation vor allem auf einem stationären Endgerät (z.B. einem Datenlogger, Laptop, Notebook oder Tablet) wie auch einem mobilen Telekommunikationsendgerät bereitgestellt.The present invention relates to an elastic, electrically conductive yarn, in particular for a textile strain measuring cuff or erection measuring cuff, suitable for use in medical treatments, and a measuring device suitable for operating the erection measuring cuff. Furthermore, a use of the strain measuring cuffs or erection measuring cuff and a measuring device for an application, especially on a stationary terminal (e.g. a data logger, laptop, notebook or tablet) as well as a mobile telecommunication terminal, are provided.
Stand der TechnikState of the art
Erektile Dysfunktion hat in der heutigen Zeit, aufgrund anhaltend wachsender Inzidenz und stetig steigender Lebenserwartung von Männern, in der modernen Urologie und Andrologie, aber auch fachbereichsübergreifend in medizinischen Anwendungen, einen wichtigen Stellenwert eingenommen.Erectile dysfunction has taken on an important role in modern urology and andrology, but also across disciplines in medical applications, due to the continuously growing incidence and steadily increasing life expectancy of men.
In diesem Bezug vor allem erwähnenswert, ist der medizinische Zusammenhang von erektiler Dysfunktion bzw. erektiler Funktion bei Personen männlichen Geschlechts mit der Herzsignatur und Durchblutung der jeweiligen Person. So können durch die Diagnostik und Analyse erektiler Aktivität und erektiler Dysfunktion akkurate und frühzeitige Rückschlüsse auf die Qualität des Herzkreislaufsystems und die allgemeine Durchblutung gezogen werden, was wiederum einen Einblick unter anderem in das Herzinfarkt- und Schlaganfallrisiko eines Patienten ermöglicht. Genaue Messungen erektiler Aktivität eröffnet folglich ein weites Spektrum an Behandlungs- und Diagnosemöglichkeiten herzkreislaufbedingter Volkskrankheiten.In this regard, it is particularly worth mentioning the medical connection between erectile dysfunction or erectile function in persons of the male sex with the heart signature and blood flow of the respective person. By diagnosing and analyzing erectile activity and erectile dysfunction, accurate and early conclusions can be drawn about the quality of the cardiovascular system and general blood flow, which in turn enables an insight into a patient's risk of heart attack and stroke, among other things. Accurate measurements of erectile activity open up a wide range of treatment and diagnosis options for common cardiovascular diseases.
Folglich besteht im Bereich der Medizintechnik ein Bedarf an Geräten und Ausstattung zur Testung der penilen Rigidität und Erektionsstärke, ebenso wie zur Objektivierung einer Erektion, der damit verbundenen Messungen und deren Dokumentation. Vornehmlich interessant sind hierbei konsekutive Messungen, vor allem nächtlicher unwillkürlicher Erektionen, und die Korrelation der hierbei erhaltenen Messergebnisse mit den bei Unregelmäßigkeiten auftretenden Begleiterkrankungen.As a result, there is a need in the field of medical technology for devices and equipment for testing penile rigidity and erection strength, as well as for objectifying an erection, the associated measurements and their documentation. Of particular interest here are consecutive measurements, especially nocturnal involuntary erections, and the correlation of the measurement results obtained with the accompanying diseases that occur in the event of irregularities.
Eine erste Methodik zu Messung erektiler Funktion ist die Duplex-Sonographie bzw. Dopplersonographie im Zuge derer die Durchblutung zwischen der Latenzphase und der Detumeszenzphase der Erektion durch Ultraschalldiagnostik bestimmt wird. Auch wenn diese Methode durchaus gute Ergebnisse bezüglich Messung des penilen Blutflusses und folglich peniler Rigidität zulässt, so ist sie dennoch gänzlich ungeeignet zur erektilen Aktivitätsmessung nächtlicher Erektion. Zum einen sind die verwendeten Geräte meist groß und schwer und zum anderen sind sie gänzlich ungeeignet zur Befestigung am Penis eines Patienten. Mobilität des Patienten während der Messung ist gänzlich ausgeschlossen, wodurch der Komfort während der Messung stark beeinträchtigt ist. Langzeitmessungen sind nicht möglich. Des Weiteren sind die verwendeten Gerätschaften komplex in der Handhabung und können nur von geschultem medizinischen Fachpersonal zureichend bedient werden. Außerdem sind wesentliche Erektionsparameter wie Penislänge, -wachstum oder -umfang nicht zugänglich.A first method for measuring erectile function is duplex sonography or Doppler sonography in the course of which the blood flow between the latency phase and the detumescence phase of the erection is determined by ultrasound diagnostics. Even if this method allows very good results in terms of measuring the penile blood flow and consequently penile rigidity, it is completely unsuitable for measuring the erectile activity of nocturnal erections. On the one hand, the devices used are usually large and heavy and, on the other hand, they are completely unsuitable for attachment to a patient's penis. Mobility of the patient during the measurement is completely excluded, as a result of which the comfort during the measurement is severely impaired. Long-term measurements are not possible. Furthermore, the equipment used is complex to handle and can only be adequately operated by trained medical specialists. In addition, essential erection parameters such as penis length, growth or girth are not accessible.
Weitere Methoden zur Erektionsmessung, welche jedoch im Gegensatz zur Sonographie auch für nächtliche Messungen dank vereinfachter Anwendung und reduzierter Größe der Apparatur geeignet sind, sind zum einen Systeme welche auf Elektroden zu Impedanzmessung des Gewebes zurückgreifen und zum anderen mechanische Methoden, welche auf den Penis umschließende Ringe oder Gewebe zurückgreifen und Aufschluss über Rigidität, Wachstum, Umfang, Durchblutung, etc. liefern.Other methods of erection measurement, which, in contrast to sonography, are also suitable for nocturnal measurements thanks to the simplified application and reduced size of the apparatus, are, on the one hand, systems that use electrodes to measure the impedance of the tissue and, on the other hand, mechanical methods, which are placed on rings surrounding the penis or use tissue and provide information about rigidity, growth, volume, blood flow, etc.
So offenbart
Eine weitere Erfindung basierend auf Elektroden und Impedanzmessung ist offenbart in
Ein weiteres System zur Messung erektiler Funktion stellt das RigiScan® System, beschrieben in Patentschrift
Das Dokument
Im Hinblick auf den Stand der Technik und die beschriebenen Probleme aktuell erwerblicher Systeme zur Erektionsmessung ist folglich ersichtlich, dass Bedarf an einer neuen Methodik zur Messung erektiler Aktivität bei Männern besteht. Da alle bisherig offenbarten Systeme nur entweder unzureichenden Komfort während der Messung gewährleisten oder nur mangelhaften Einblick in für Erektionsmessungen relevanten Daten liefern, richtet sich der Fokus der hier beschriebenen Offenbarung auf das Bereitstellen eines neuen Messaufbaus ebenso wie auf neue Materialien, geeignet zur Verwendung in besagtem Messaufbau, Methodiken zur Benutzung des Messaufbaus und Methoden zur Verarbeitung, der durch den Messaufbau erhaltenen Daten und deren Visualisierung.In view of the state of the art and the described problems of currently available systems for measuring erection, it is evident that there is a need for a new methodology for measuring erectile activity in men. Since all the systems disclosed so far either ensure insufficient comfort during the measurement or only provide insufficient insight into data relevant for erection measurements, the focus of the disclosure described here is on the provision of a new measurement set-up as well as on new materials suitable for use in said measurement set-up , Methodologies for using the measurement setup and methods for processing the data obtained through the measurement setup and their visualization.
Zu lösende Aufgaben der ErfindungObjects to be solved by the invention
Aus dem Stand der Technik ergeben sich die nachfolgend beschriebenen Probleme, die es zu lösen gilt.The problems described below arise from the prior art and are to be solved.
Eine erste Hauptaufgabe beschreibt die Bereitstellung eines kleinen, mobil einsetzbaren Messgeräts zur Messung erektiler Aktivität, mit hoher Präzision und besonders hohem Tragekomfort unter möglichst nativer Umgebung des Patienten, d.h. möglichst ohne störende apparative Aufbauten, sodass der Patient das Messgerät ergonomisch und in gewohnter Umgebung über lange Zeiträume hinweg ohne Stigmatisierung und hygienische Einschränkungen tragen kann. Dies führt zu einer akkurateren Messung der Parameter und einer höheren Patienten-Compliance.A first main task describes the provision of a small, mobile measuring device for the measurement of erectile activity, with high precision and particularly high wearing comfort in the patient's native environment, i.e. without any disruptive equipment, so that the patient can use the measuring device ergonomically and in a familiar environment for a long time Can carry periods of time without stigma and hygienic restrictions. This leads to a more accurate measurement of the parameters and higher patient compliance.
Weiterhin zielt eine Aufgabe der Erfindung auf ein Bereitstellen einer Vielzahl an Messparametern ab (d.h. Daten über Länge, Umfang, Steifigkeit, Dauer), wodurch differenziertere Anamnesen ermöglicht werden. Insbesondere liegt hierbei der Fokus auf der Bereitstellung eines möglichst umfangreichen Satzes an Daten über Länge, Umfang und Dauer von Erektionen in einem ausgedehnten Zeitraum, ebenso wie auf der über diese Daten abgeleiteten Steifigkeit von Erektionen. Auch Messung des Pulses und des arteriellen Durchflusses/Drucks sollen mit empfindlicheren Sensorbereichen zugänglich gemacht werden.Furthermore, an object of the invention is aimed at providing a large number of measurement parameters (i.e. data on length, circumference, stiffness, duration), as a result of which more differentiated anamnesis are made possible. In particular, the focus here is on providing as extensive a set of data as possible on the length, extent and duration of erections over an extended period of time, as well as on the rigidity of erections derived from this data. Measurement of the pulse and the arterial flow / pressure should also be made accessible with more sensitive sensor areas.
Eine weitere Aufgabe ist die Bereitstellung von Sensorbereichen in einem Material auf textiler Basis, welche empfindliche Messungen der Ausdehnung und Spannung ermöglichen, und gleichzeitig hohen Tragekomfort des Patienten garantieren.Another task is the provision of sensor areas in a material on a textile basis, which enable sensitive measurements of the expansion and tension, and at the same time guarantee a high level of comfort for the patient.
Insbesondere ist es eine Aufgabe ein Sensormaterial bereitzustellen, das über einen möglichst weiten Dehnungsbereich eine hinreichend empfindliche Parametermessung (v.a. Stromwiderstandsmessung) ermöglicht, sodass eine eineindeutige Zuordnung des gemessenen Widerstands zu einer entsprechenden Dehnung gewährleistet ist.In particular, it is an object to provide a sensor material that enables a sufficiently sensitive parameter measurement (especially current resistance measurement) over as wide an expansion range as possible, so that an unambiguous assignment of the measured resistance to a corresponding expansion is ensured.
Diese Aufgaben werden mit den Gegenständen nachfolgenden Aspekten, Varianten und Ausführungsformen gelöst. Insbesondere werden diese Aufgaben mittels eines Garnes nach Anspruch 1 und einer Manschette nach Anspruch 13 gelöst.These objects are achieved with the following aspects, variants and embodiments. In particular, these objects are achieved by means of a yarn according to claim 1 and a cuff according to claim 13.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Der erste Aspekt der Erfindung beschreibt ein elastisches, elektrisch leitfähiges Garn, umfassend einen oder mehrere elastische, nicht-elektrisch leitfähige zentrale Kernfäden und zwei oder mehr elektrisch leitfähige Umwicklungsfäden, welche übereinander um die Seele (Kernfaden) gewickelt sind. Im Folgenden werden die beiden Bezeichnungen Kernfaden und Seele synonym verwendet.The first aspect of the invention describes an elastic, electrically conductive yarn, comprising one or more elastic, non-electrically conductive central core threads and two or more electrically conductive wrapping threads, which are wound one above the other around the core (core thread). In the following, the two terms core thread and soul are used synonymously.
Im weiteren Verlauf der nachfolgenden Beschreibung sei der Begriff „elastisch“ als Eigenschaft des/der beschriebenen Garns oder Kernfadens oder Umwicklungsfadens oder Fadens oder Faser definiert, bei äußerer Krafteinwirkung seine Form zu verändern und bei Wegfallen der einwirkenden Kraft in die Ursprungsform zurückzukehren. Unberührt hiervon, ist ein elastisches Garn auch dann elastisch im Sinne der Erfindung, wenn Kräfte, die den/die Garn oder Kernfaden oder Umwicklungsfaden oder Faden oder Faser über den Elastizitätsbereich des/der jeweils betrachteten Garns oder Kernfadens oder Umwicklungsfadens oder Fadens oder Faser ausdehnen, und der/die Garn oder Kernfaden oder Umwicklungsfaden oder Faden oder Faser auch ein unelastisches Verhalten zeigt, oder reißt. Ein elastischer Bereich des Garns ist hinreichend.In the further course of the following description, the term "elastic" is defined as a property of the yarn or core thread or wrapping thread or thread or fiber described, changing its shape when the force is applied and returning to the original shape when the force is removed. Unaffected by this, an elastic yarn is also elastic within the meaning of the invention if forces that extend the yarn or core thread or wrapping thread or thread or fiber beyond the elasticity range of the respective yarn or core thread or wrapping thread or thread or fiber, and the yarn or core thread or wrapping thread or thread or fiber also shows inelastic behavior, or breaks. An elastic range of the yarn is sufficient.
Im Sinne des ersten Aspekts der Erfindung sei „elektrisch leitfähig“ als Fähigkeit des/der Garns oder Kernfadens oder Umwicklungsfadens oder Fadens oder Faser definiert, elektrischen Strom zu leiten. Als elektrisch leitfähig werden hierbei Materialien bezeichnet, die eine elektrische Leitfähigkeit (bei 25 °C) von: >10-5 S/m aufweisen. Hierbei hängt die Leitfähigkeit des Garns von der Komposit-Beschaffenheit ab. Im Allgemeinen umfasst das Garn einen nicht-leitenden Kernfaden mit einer Leitfähigkeit (bei 25 °C) von <10-5 S/m und elektrisch leitfähige Umwicklungsfäden (gleichbedeutend mit einem Umwindegarn zu verstehen) bestehend aus einem Umwicklungsfaden-Kernmaterial und einem Umwicklungsfaden-Beschichtungsmaterial (
Die Prüfung der elektrischen Leitfähigkeit erfolgt vorzugsweise nach dem nachfolgenden Schema: Das/der Garn/Kernfaden/Umwicklungs-faden/Faden/Faser wird nahezu längsspannungsfrei (d.h. frei hängend und ohne merklichen Zug, jedoch vorzugsweise gerade und ohne Biegung des Messobjekts) zwischen zwei vorzugsweise versilberten Klemmen eingespannt. Die angebrachten Klemmen sind mit einem Widerstandsmessgerät (Metra Hit 15 S; Messbereich bis 30 MΩ) verbunden. Als Klemmenabstand wurden zwischen 200 mm und 450 mm gewählt. Standardmäßig wird ein Klemmenabstand von 300 mm verwendet. Gemessen wird der Widerstand zwischen den Klemmen in [Ω] in Abhängigkeit der verrichteten Dehnung. Die elektrische Leitfähigkeit des/der Garns/Kernfadens/Umwicklungsfadens/Fadens/Faser ist der reziproke Widerstand.The test of the electrical conductivity is preferably carried out according to the following scheme: The yarn / core thread / wrapping thread / thread / fiber is almost free of longitudinal tension (i.e. freely hanging and without noticeable tension, but preferably straight and without bending of the measurement object) between two preferably clamped in silver-plated clamps. The attached terminals are connected to an ohmmeter (Metra Hit 15 S; measuring range up to 30 MΩ). The distance between the clamps was chosen between 200 mm and 450 mm. A terminal spacing of 300 mm is used as standard. The resistance between the terminals is measured in [Ω] as a function of the expansion. The electrical conductivity of the yarn / core thread / wrapping thread / thread / fiber is the reciprocal resistance.
Des Weiteren sind Garne des ersten Aspekts vorzugsweise durch eine garnspezifische Widerstandsänderung WiS in Abhängigkeit der Dehnung beziehungsweise einer relativen Längenänderung des Garns definiert.Furthermore, yarns of the first aspect are preferably defined by a yarn-specific change in resistance WiS as a function of the elongation or a relative change in length of the yarn.
Der Widerstand des Garns ist dabei abhängig von der Dehnung des Garns und steigt mit zunehmender Dehnung des Garns und erlaubt somit direkte Rückschlüsse auf die verrichtete Längenänderung des Garns. Weitere spezifische Werte sind in Beispiel 1 gegeben. Grundsätzlich ist der Widerstand in Abhängigkeit zur Dehnung als Funktion der Dehnung zu sehen. Der Verlauf ist häufig nicht-linear. Wichtig ist hierbei aber, dass die Widerstandsänderung über einen möglichst weiten Bereich proportional zur Dehnung ist, sodass über die Widerstandsänderung Rückschlüsse über die Ausdehnung des Garns getroffen werden können. Die Bewertung erfolgt über eine Software, welche die Ergebnisse entsprechend interpretiert, bewertet und visualisiert.The resistance of the yarn depends on the elongation of the yarn and increases with increasing elongation of the yarn and thus allows direct conclusions to be drawn about the change in length of the yarn. Further specific values are given in Example 1. Basically, the resistance is to be seen as a function of the elongation as a function of the elongation. The course is often non-linear. What is important here, however, is that the change in resistance is proportional to the expansion over as wide a range as possible, so that conclusions can be drawn about the expansion of the yarn from the change in resistance. The evaluation is carried out using software that interprets, evaluates and visualizes the results accordingly.
Weiterhin bevorzugt ist, dass die elektrisch leitfähigen Umwicklungsfäden nicht elastisch sind, bzw. ohne Verdrillung und topologische Spannungen nichtelastisch sind.It is also preferred that the electrically conductive wrapping threads are not elastic or are non-elastic without twisting and topological stresses.
Nicht-elastische Umwicklungsfäden erhöhen die Stabilität des Garns und verhindern ein Reißen oder Überdehnen des Garns auch bei hoher Krafteinwirkung verglichen mit Garnen, die dehnfähige Umwicklungsfäden umfassen.Non-elastic wrapping threads increase the stability of the yarn and prevent the thread from tearing or overstretching, even when the force is exerted, compared with yarns that comprise stretchable wrapping threads.
Ebenfalls vorzugsweise können die Umwicklungsfäden elastisch sein. Bevorzugt ist hierbei, dass sie eine geringere Elastizität aufweisen, als der Kernfaden.The wrapping threads can also preferably be elastic. It is preferred here that they have a lower elasticity than the core thread.
Die Umwicklungsfäden sind übereinander gewickelt, d.h. dass die eine Umwicklungsfadenart zuerst auf dem Kernfaden in S- oder Z- Richtung gewickelt ist und nachfolgende Fäden sequenziell folgend hierauf aufgewickelt werden. Vorzugsweise sind der erste und zweite Umwicklungsfaden gegenläufig aufgewickelt.The wrapping threads are wound one on top of the other, i.e. one type of wrapping thread is wound first on the core thread in the S or Z direction and subsequent threads are wound sequentially. The first and second wrapping threads are preferably wound in opposite directions.
Garne des hier beschriebenen ersten Aspekts erlauben durch Verwendung von zwei oder mehr Umwicklungsfäden in der vorangehend beschriebenen Weise und mit den vorangehend beschriebenen Eigenschaften das Erreichen eines stark verbesserten Dehnungs-Leitfähigkeitsprofils. Insbesondere wird durch ein solches Garn eine bijektive Zuordnung der Dehnung/Länge des Garns zum elektrischen Widerstand des Garns über einen großen Dehnungsbereich gewährleistet. Der bevorzugte Dehnungsbereich entspricht in diesem Zusammenhang vorzugsweise einer Dehnung um den Faktor mindestens 0,5, weiter bevorzugt größer gleich 0,8, besonders bevorzugt größer gleich 1,0 (d.h. doppelte Ausdehnung). Zusätzlich wird durch ein Garn des ersten Aspekts ein kontinuierliches Ansteigen des ohmschen Widerstands mit annähernd gleichbleibender Steigung über einen weiten Dehnungsbereich erzielt.Yarns of the first aspect described here allow a greatly improved elongation conductivity profile to be achieved by using two or more wrapping threads in the manner described above and with the properties described above. In particular, such a yarn ensures a bijective assignment of the elongation / length of the yarn to the electrical resistance of the yarn over a large elongation range. The preferred expansion range in this context preferably corresponds to an expansion by a factor of at least 0.5, more preferably greater than or equal to 0.8, particularly preferably greater than or equal to 1.0 (i.e. double expansion). In addition, a yarn of the first aspect achieves a continuous increase in the ohmic resistance with an approximately constant gradient over a wide range of expansion.
Eine erste Variante des ersten Aspekts der Erfindung beschreibt ein Garn gemäß dem ersten Aspekt, wobei der Widerstand mit der Dehnung des erfindungsgemäßen Garns entlang der Längenrichtung des Garns zunimmt und wobei die Umwicklungsfäden metallisch beschichtete Polymerdrähte sind.A first variant of the first aspect of the invention describes a yarn according to the first aspect, wherein the resistance increases with the elongation of the yarn according to the invention along the length direction of the yarn and wherein the wrapping threads are metallically coated polymer wires.
Die Längsrichtung im Sinne des Garns, beschrieben durch die vorliegende Variante und alle nachfolgenden Varianten des ersten Aspekts, sei definiert als die Richtung mit der größten Erstreckung des Garns und entspricht der Querschnittsflächennormalen des Garns.The longitudinal direction in the sense of the yarn, described by the present variant and all subsequent variants of the first aspect, is defined as the direction with the greatest extension of the yarn and corresponds to the normal to the cross-sectional area of the yarn.
Umwicklungsfäden
Der Umwicklungsfaden-Kernbereich
Umwicklungsfaden-Kernbereiche dieser Gruppe garantieren hierbei hohe Zugfestigkeit und Biegsamkeit des Umwicklungsfadens ebenso wie hohe Zugfestigkeit, Biegsamkeit eines Garns, in dem besagte Umwicklungsfäden Anwendung finden.Wrapping thread core areas of this group guarantee high tensile strength and flexibility of the wrapping thread as well as high tensile strength, flexibility of a yarn in which said wrapping threads are used.
Noch mehr bevorzugt sind Umwicklungsfäden der hier beschriebenen Variante, deren Umwicklungsfaden-Kernbereich aus einem Homopolymer der Gruppe der thermoplastischen Polyamide besteht. Hierbei besonders bevorzugt sind Polyamide ausgewählt aus der Gruppe PA 6, PA 6.6, PA 6.10, PA 6.12, PA 11 und PA 12, besonders bevorzugt PA 6 und PA 6.6.Wrapping threads of the variant described here, the wrapping thread core area of which consists of a homopolymer from the group of thermoplastic polyamides, are even more preferred. Particularly preferred are polyamides selected from the
Die Zugfestigkeit des Umwicklungsfadens und des den Umwicklungsfaden enthaltenden Garns sind hierbei besonders betont. Des Weiteren erlauben Polymere aus der gennannten Gruppe eine hohe Widerstandsfähigkeit des Umwicklungsfadens und des Garns gegen äußere Einflüsse, e.g. abruptes Knicken des Fadens/Garns. Die Haltbarkeit des Fadens/Garns ist erhöht gegenüber Fäden/Garnen mit anderen Kernbereichen.The tensile strength of the wrapping thread and of the yarn containing the wrapping thread are particularly emphasized here. Furthermore, polymers from the group mentioned allow the wrapping thread and the yarn to be highly resistant to external influences, e.g. abrupt kinking of the thread / yarn. The durability of the thread / yarn is increased compared to threads / yarns with other core areas.
Der Umwicklungsfaden-Beschichtungsbereich eines Umwicklungsfadens der hierin beschriebenen Variante besteht vorzugsweise aus einem Reinmetall („rein“ ist im Sinne der hier beschriebenen Offenbarung mit einer absoluten Reinheit von ≥ 95%wt. des jeweiligen Stoffs oder Metalls gleichzusetzen) oder einer Legierung bestehend aus zwei, drei, vier, oder mehr verschiedenen Metallen.The wrapping thread coating area of a wrapping thread of the variant described herein preferably consists of a pure metal ("pure" in the sense of the disclosure described here is equivalent to an absolute purity of ≥ 95% wt. Of the respective substance or metal) or an alloy consisting of two, three, four, or more different metals.
Insbesondere bevorzugt sind in diesem Zusammenhang Umwicklungsfäden deren Umwicklungsfaden-Beschichtungsbereich aus lediglich einem Reinmetall besteht.In this context, wrapping threads whose wrapping thread coating area consists of only one pure metal are particularly preferred.
Am meisten bevorzugt sind in diesem Zusammenhang Umwicklungsfäden deren Umwicklungsfaden-Beschichtungsbereich aus lediglich einem Reinmetall besteht, wobei das Reinmetall eine elektrische Leitfähigkeit gemessen bei Raumtemperatur von >106 S/m aufweist. Hierbei sind insbesondere die Metalle bevorzugt, welche der Gruppe von Silber, Kupfer und Gold angehören.Most preferred in this context are wrapping threads whose wrapping thread coating area consists of only one pure metal, the pure metal being an electrical one Has conductivity measured at room temperature of> 10 6 S / m. Metals belonging to the group of silver, copper and gold are particularly preferred here.
Metalle dieser Gruppen sind hierbei besonders geeignet, da sie gute elektrische Leitfähigkeit mit hoher Flexibilität des Garns/Umwicklungsfadens vereinen. Des Weiteren sind Metalle dieser Gruppen besonders gut für Anwendungen im medizinisch-technischen Bereich geeignet und hypoallergisch.Metals from these groups are particularly suitable because they combine good electrical conductivity with high flexibility of the yarn / wrapping thread. Furthermore, metals of this group are particularly suitable for applications in the medical-technical area and are hypoallergic.
In Anbetracht der hier beschriebenen Variante sind des Weiteren insbesondere Garne bevorzugt, deren Umwicklungsfäden einen Umwicklungsfaden-Kernbereich aus Polyamid, insbesondere PA 6, PA 6.6, PA 6.10 oder PA 6.12, und einen Umwicklungsfaden-Beschichtungsbereich aus reinem Silber oder reinem Gold oder reinem Kupfer aufweisen.In view of the variant described here, particularly preferred yarns are those whose wrapping threads have a wrapping thread core area made of polyamide, in
Diese Umwicklungsfäden sind hierbei besonders geeignet für Anwendungen im medizinisch-technischen Bereich. Außerdem ist besonders gute Widerstandsfähigkeit und Haltbarkeit der Fäden und der Garne in denen solche Fäden verwendet werden, gewährleistet.These wrapping threads are particularly suitable for applications in the medical-technical field. In addition, particularly good resistance and durability of the threads and the threads in which such threads are used are guaranteed.
Garne der hier beschriebenen Variante ermöglichen eine einfache Bestimmung der Länge des Garns durch Messung des resistiven ohmschen Widerstands des Garns mit den erfinderischen Messmethoden.Yarns of the variant described here allow a simple determination of the length of the yarn by measuring the resistive ohmic resistance of the yarn with the inventive measurement methods.
In einer zweiten Variante des ersten Aspekts ist der Kernfaden ein Polymer oder eine Kombination aus verschiedenen elastischen Polymeren. Dieser Kernfaden beschreibt die Seele des Garns und diese ist vorzugsweise elastisch. Bevorzugt besteht der Kernfaden aus dem gleichen Material, wie der Umwicklungskernfaden
In einer weiteren guten Alternative, umfasst der Kernfaden mindestens ein elastisches Polymer, wie zuvor für den Umwicklungskernfaden
Eine weitere Variante des Garns des ersten Aspekts sei dadurch gekennzeichnet, dass die Umwicklungsfäden derart übereinander gewickelt sind, dass sich der Wicklungssinn in S- oder Z-Richtung jedes Umwicklungsfadens zu den jeweils direkt über und unter dem Umwicklungsfaden gewickelten anderen Umwicklungsfäden, sofern vorhanden, gegenläufig ist und sich daher vorzugsweise Kreuzungspunkte der Umwicklungsfäden ergeben. Dies bedeutet, dass der Umwicklungssinn der Umwicklungsfäden gegenläufig zu einander verläuft. Während einer der Umwicklungsfäden in S-Richtung, d. h. rechtsgängig um den Kernfaden umwickelt ist, muss der zweite Umwicklungsfaden folglich in Z-Richtung, d. h. linksgängig um den Kernfaden und den inneren Umwicklungsfaden umwickelt worden sein, oder umgekehrt, sodass sich Kreuzungspunkte der Umwicklung ergeben. Eine beispielhafte Umwicklung mit gegenläufigen Umwicklungsrichtungen ist in diesem Kontext in
Ein überraschender Vorteil der hier beschriebenen Variante ist, dass ein gradueller Anstieg des resistiven ohmschen Widerstands des Garns mit Ausdehnung des Garns gewährleistet werden kann. Garne der Variante garantieren eine bijektive Zuordnung einer Dehnung eines Garns zu einem ohmschen Widerstand des Garns. Des Weiteren wird durch ein Garn in der hier beschriebenen Variante ermöglicht, dass sich die elektrisch leitfähigen Umwicklungsfäden kreuzen und übereinanderliegend um den Kernfaden gewickelt sind. Eine kontinuierliche Veränderung des relativen Widerstands (d.h. annähernd lineare Zunahme des Widerstands mit zunehmender Dehnung) über einen Dehnungsbereich von 0% Dehnung bis 250% Dehnung (eine Dehnung von 100% entspricht dabei der doppelten Länge des Garns) bevorzugt mindestens 50% kann erreicht werden.A surprising advantage of the variant described here is that a gradual increase in the resistive ohmic resistance of the yarn can be guaranteed as the yarn expands. Yarns of the variant guarantee a bijective assignment of an elongation of a yarn to an ohmic resistance of the yarn. Furthermore, a yarn in the variant described here enables the electrically conductive wrapping threads to cross one another and to be wound around the core thread one above the other. A continuous change in the relative resistance (i.e. an approximately linear increase in resistance with increasing elongation) over an elongation range from 0% elongation to 250% elongation (an elongation of 100% corresponds to twice the length of the yarn), preferably at least 50%, can be achieved.
Im Kontext der hier beschriebenen Variante wird durch
In Folge einer Dehnung bedeutet dies, dass sich die durch die gegenläufig verlaufenden Umwicklungssinne gebildeten Kreuzungspunkte von erstem und zweitem Umwicklungsfaden, entlang der Längsrichtung des Garns relativ zueinander verschieben.As a result of stretching, this means that the intersection points of the first and second wrapping threads formed by the wrapping senses running in opposite directions move relative to one another along the longitudinal direction of the thread.
Eine weitere Variante des Garns des ersten Aspekts beschreibt ein Garn des ersten Aspekts, wobei die Wicklungsdichte eines ersten Umwicklungsfadens größer ist als die Wicklungsdichte jedes anderen Umwicklungsfadens, der über dem ersten Umwicklungsfaden gewickelt ist. Besonders bevorzug ist dabei die Wicklungsdichte des inneren Garns um den Faktor 3 größer als die Wicklungsdichte des zweiten Garns, besonders bevorzugt um einen Faktor zwischen 1,5 und 2.Another variant of the yarn of the first aspect describes a yarn of the first aspect, wherein the winding density of a first wrapping thread is greater than the winding density of every other winding thread that is wound over the first wrapping thread. The winding density of the inner yarn is particularly preferably greater by a factor of 3 than the winding density of the second yarn, particularly preferably by a factor between 1.5 and 2.
Je größer die Gesamtwicklungsdichte der einzelnen Umwicklungsfäden ist, desto größer ist die Anzahl an resultierenden Kreuzungspunkten der besagten Fäden.The greater the total winding density of the individual wrapping threads, the greater the number of resulting crossing points of said threads.
Es hat sich überraschend gezeigt, dass eine höhere Umwicklungsdichte eines ersten innersten Umwicklungsfadens zu einer homogeneren Umwicklung der weiteren äußeren Umwicklungsfäden führt und ein homogeneres Fadenprofil ermöglicht. Dies ist insbesondere im Hinblick für eine einfache Weiterverarbeitung wie das Vernähen in ein Trägertextil besonders wünschenswert. Dies verringert auch die Bruchempfindlichkeit des Umwicklungsfadens.It has surprisingly been shown that a higher wrapping density of a first innermost wrapping thread leads to a more homogeneous wrapping of the further outer wrapping threads and enables a more homogeneous thread profile. This is particularly desirable with a view to simple further processing such as sewing into a carrier textile. This also reduces the susceptibility of the wrapping thread to breakage.
Ferner kann durch eine hohe oder höhere Umwicklungsdichte des ersten inneren Umwicklungsfadens eine störungsfreie und fehlerfreie Umwicklung eines folgenden Umwicklungsfadens gewährleistet werden.Furthermore, by a high or higher wrapping density of the first inner wrapping thread, a trouble-free and fault-free wrapping of a subsequent wrapping thread can be ensured.
In Beispiel 1 und 2 ist gezeigt, dass eine höhere Umwicklungsdichte des innerliegenden Umwicklungsfadens unabhängig von der Wahl der einzelnen Umwicklungsfäden (innenliegender und außenliegender Umwicklungsfaden gleich oder aber verscheiden) aussagekräftige Messungen der Widerstände in Abhängigkeit der verrichteten Dehnungen erzielt werden können.In example 1 and 2 it is shown that a higher wrapping density of the inner wrapping thread independent of the choice of the individual wrapping threads (inner and outer wrapping threads the same or different) meaningful measurements of the resistances depending on the elongations performed can be achieved.
Die Wicklungsdichte W wird wie folgend beschrieben definiert.The winding density W is defined as described below.
In Bezug auf die hier beschriebene Variante sei die Wicklungsdichte W eines Umwicklungsfadens durch den nachfolgenden Zusammenhang (1) definiert:
Die Länge
Die Streckgrenze Re ist hierbei der Werkstoffkennwert, der diejenige Spannung bezeichnet, bis zu der ein Garn bei einachsiger und momentfreier Zugbeanspruchung keine dauerhafte plastische Verformung zeigt. Alle zur Ermittlung der beschriebenen Längen nötigen Zugversuche werden vorzugsweise nach
Gemäß der hier beschriebenen bevorzugten Variante des ersten Aspekts, weißt vorzugsweise der erste Umwicklungsfaden, welcher Teil des Garns gemäß dem ersten Aspekt ist und um die Gesamtheit der Kernfäden des Garns gewickelt ist, die höchste Wicklungsdichte aller Umwicklungsfäden des Garns auf.According to the preferred variant of the first aspect described here, the first wrapping thread, which is part of the yarn according to the first aspect and is wound around the entirety of the core threads of the yarn, preferably has the highest winding density of all the winding threads of the yarn.
Besonders bevorzugt im Sinne der hier beschriebenen Variante, sind Garne deren innerster Umwicklungsfaden, das heißt der erste auf den Kernfaden oder die Kernfäden aufgewickelte Umwicklungsfaden eine Wicklungsdichte W von 2 Wicklungen/cm bis 30 Wicklungen/cm aufweist. Noch mehr bevorzugt sind in diesem Zusammenhang Garne, deren innerster Umwicklungsfaden eine Wicklungsdichte W von 4 Wicklungen/cm bis 20 Wicklungen/cm aufweist.Particularly preferred in the sense of the variant described here are yarns whose innermost wrapping thread, i.e. the first wrapping thread wound onto the core thread or threads, has a winding density W of 2 turns / cm to 30 turns / cm. Even more preferred in this connection are yarns whose innermost wrapping thread has a winding density W of 4 turns / cm to 20 turns / cm.
Besonders bevorzugt im Sinne der hier beschriebenen Variante sind des Weiteren Garne, deren zweit-innerster Umwicklungsfaden, das heißt der zweite auf den Kernfaden oder die Kernfäden und den ersten Umwicklungsfaden, aufgewickelte Umwicklungsfaden eine Wicklungsdichte W von 1 Wicklungen/cm bis 25 Wicklungen/cm aufweist. Insbesondere bevorzugt sind in diesem Zusammenhang Garne, deren zweit-innerster Umwicklungsfaden eine Wicklungsdichte W von 1 Wicklungen/cm bis 25 Wicklungen/cm aufweist.Particularly preferred in the sense of the variant described here are also yarns whose second-innermost wrapping thread, i.e. the second wrapping thread wound onto the core thread or the core threads and the first wrapping thread, has a winding density W of 1 turns / cm to 25 turns / cm . In this context, particularly preferred are yarns whose second-innermost wrapping thread has a winding density W of 1 turns / cm to 25 turns / cm.
Des Weiteren besonders bevorzugt im Sinne der hier beschriebenen Variante sind Garne, deren dritt-innerster Umwicklungsfaden, das heißt der dritte auf den Kernfaden oder die Kernfäden und auf den ersten Umwicklungsfaden und auf den zweiten Umwicklungsfaden, aufgewickelte Umwicklungsfaden eine Wicklungsdichte W von 1 Wicklungen/cm bis 20 Wicklungen/cm aufweist. Insbesondere bevorzugt sind in diesem Zusammenhang Garne, deren dritt-innerster Umwicklungsfaden eine Wicklungsdichte W von 1 Wicklungen/cm bis 22 Wicklungen/cm aufweist.Furthermore, particularly preferred in the sense of the variant described here are yarns whose third-innermost wrapping thread, i.e. the third wrapping thread wound onto the core thread or threads and onto the first wrapping thread and onto the second wrapping thread, has a winding density W of 1 turns / cm has up to 20 turns / cm. In this context, particularly preferred are yarns whose third-innermost wrapping thread has a winding density W of 1 turns / cm to 22 turns / cm.
Noch mehr bevorzugt sind im Anbetracht der hier beschriebenen Variante des ersten Aspekts Garne, deren innerster Umwicklungsfaden eine Umwicklungsdichte von 3 Wicklungen/cm bis 20 Wicklungen/cm, weiter bevorzugt von 4 Wicklungen/cm bis 15 Wicklungen/cm, aufweist, und deren zweit-innerster Umwicklungsfaden eine Umwicklungsdichte von 2 Wicklungen/cm bis 19 Wicklungen/cm, weiter bevorzugt von 2 Wicklungen/cm bis 14 Wicklungen/cm, aufweist, und deren dritt innerster Umwicklungsfaden eine Umwicklungsdichte von 1 Wicklungen/cm bis 16 Wicklungen/cm, weiter bevorzugt von 1 Wicklungen/cm bis 12 Wicklungen/cm, aufweist.In view of the variant of the first aspect described here, even more preferred are yarns whose innermost wrapping thread has a wrapping density of 3 turns / cm to 20 turns / cm, more preferably from 4 turns / cm to 15 turns / cm, and whose second- innermost winding thread has a winding density of 2 turns / cm to 19 turns / cm, more preferably from 2 turns / cm to 14 turns / cm, and its third innermost winding thread has a winding density of 1 turn / cm to 16 turns / cm, more preferably from 1 turns / cm to 12 turns / cm.
In einer weiteren Variante des Garns des ersten Aspekts der Erfindung ist die Anzahl der Umwicklungsfäden gleich zwei oder gleich drei.In a further variant of the yarn of the first aspect of the invention, the number of wrapping threads is two or three.
Garne mit einer Anzahl von Umwicklungsfäden gemäß der hier beschriebenen Variante sind besonders bevorzugt, da diese Garne eine vergleichbar geringe Dicke aufweisen und gleichzeitig in besonderem Maße flexibel, elastisch, und stabil sind. Des Weiteren ermöglichen Garne mit zwei oder drei Umwicklungsfäden gute Überlappung und Widerstandseigenschaften der Umwicklungsfäden im Garn sowohl im längsspannungsfreien (ungedehnten) Zustand, wie auch im gedehnten Zustand.Yarns with a number of wrapping threads according to the variant described here are particularly preferred, since these yarns have a comparatively small thickness and at the same time are particularly flexible, elastic and stable. Furthermore, yarns with two or three wrapping threads enable good overlapping and resistance properties of the wrapping threads in the yarn both in the longitudinally tension-free (unstretched) state and in the stretched state.
In einem beispielhaften Herstellungsprozess wird der zentrale elastische Kernfaden, welcher die Seele bildet, zunächst auf einem Streckwerk verzogen, d.h. vorgedehnt. Danach wird die Seele durch die erste rotierende Hohlspindel geführt, auf welcher sich eine Garnspule mit dem ersten leitfähigen Umwicklungsfaden befindet. Der erste leitfähige Umwicklungsfaden wird nun gleichmäßig abgezogen und umwindet die Seele in gleichmäßigen Umwindungen. Anschließend wird der nun einfach umwundene Kernfaden durch die zweite rotierende Hohlspindel geführt, auf welcher sich wieder eine Garnspule befindet, nun mit dem leitfähigen Umwicklungsfaden. Dieser wird nun wieder gleichmäßig um das bereits umwundene Garn gedreht, wobei vorzugsweise eine andere Drehungsrichtung, d. h. ein gegenläufiger Wicklungssinn zum ersten leitfähigen Umwicklungsfaden gewählt wird. Am Ende wird das Garn auf eine Spule entspannt. Nun liegen die Umwindungen näher als während des eigentlichen Vorganges und die Umwicklungsdichte ist nun größer.In an exemplary manufacturing process, the central elastic core thread, which forms the core, is first drawn, i.e. pre-stretched, on a drafting system. The core is then passed through the first rotating hollow spindle, on which there is a spool of yarn with the first conductive wrapping thread. The first conductive wrapping thread is now pulled off evenly and wraps around the core in even turns. The core thread, which is now simply wound around, is then passed through the second rotating hollow spindle, on which there is again a spool of thread, now with the conductive winding thread. This is now rotated again evenly around the already wound yarn, preferably a different direction of rotation, d. H. a winding direction opposite to that of the first conductive wrapping thread is selected. At the end the yarn is relaxed on a bobbin. Now the wraps are closer than during the actual process and the wrapping density is now greater.
Vorzugsweise bildet sich aufgrund der vorliegenden Torsionsspannungen im Zuge des Entspannungsprozesses eine Hyperstruktur aufgrund innerer Verdrillungen der Umwicklungsfäden um sich selbst aus. Diese Hyperstruktur bildet zusätzliche Kreuzungspunkte aus, die bei Dehnung auseinanderkommen und somit zur Widerstandserhöhung beitragen. Vorzugsweise stehen die Umwicklungsfäden am Garn daher unter Torsionsspannung.As a result of the torsional stresses that are present, a hyperstructure is preferably formed in the course of the relaxation process due to internal twisting of the wrapping threads around themselves. This hyperstructure forms additional crossing points that come apart when stretched and thus contribute to an increase in resistance. The wrapping threads on the yarn are therefore preferably under torsional stress.
Eine weitere Variante des ersten Aspekts beschreibt ein Garn gemäß dem ersten Aspekt, wobei mindestens einer der Umwicklungsfäden selbst ein verdrillter Faden ist. Besonders bevorzugt umfasst dieser verdrillte Faden zwei, drei oder mehrerer metallisch beschichtete Polymerdrähte.Another variant of the first aspect describes a yarn according to the first aspect, at least one of the wrapping threads itself being a twisted thread. This twisted thread particularly preferably comprises two, three or more metallically coated polymer wires.
Weiterhin besonders bevorzugt ist ein Garn des ersten Aspekts, wobei die längsspannungsfreie Gesamtlänge jedes einzelnen Kernfadens des Garns kleiner ist als die längsspannungsfreie Gesamtlänge jedes einzelnen Umwicklungsfadens. Vorzugsweise ist das Verhältnis der längsspannungsfreien Gesamtlänge mindestens eines Umwicklungsfadens zur längsspannungsfreie Gesamtlänge mindestens eines Kernfadens mindestens 1,5:1, noch bevorzugter mindestens 2:1. Dies ermöglicht die Ausbildung einer ausgeprägten verdrillten Hyperstruktur. Somit lassen sich besonders genaue Messungen des Widerstandes in Abhängigkeit der Dehnung erreichen.A yarn of the first aspect is also particularly preferred, the total length of each individual core thread free of longitudinal tension of the yarn being smaller than the total length of each individual wrapping thread free of longitudinal tension. The ratio of the total length free of longitudinal tension of at least one wrapping thread to the total length free of longitudinal tension of at least one core thread is preferably at least 1.5: 1, more preferably at least 2: 1. This enables the formation of a pronounced twisted hyperstructure. In this way, particularly precise measurements of the resistance as a function of the elongation can be achieved.
In diesem Zusammenhang ist es besonders bevorzugt, dass mindestens einer der Umwicklungsfäden des Garns ein verdrillter Faden mit einem relativen Verdrillungswinkel ϕrel zwischen 360°/cm und 3600°/cm ist. Noch mehr bevorzugt ist hierbei ein Verdrillungswinkel ϕrel zwischen 720°/cm und 2520°/cm. In diesem Zusammenhang sei der relative Verdrillungswinkel ϕrel eines Umwicklungsfadens als Verdrehung (in einem Drehsinn) eines Fadens in [°] pro Länge des Garns in [cm] definiert.In this context it is particularly preferred that at least one of the wrapping threads of the yarn is a twisted thread with a relative twist angle ϕ rel between 360 ° / cm and 3600 ° / cm is. A twist angle ϕ rel between 720 ° / cm and 2520 ° / cm is even more preferred here. In this context, the relative twist angle ϕ rel of a wrapping thread is defined as the twist (in one direction of rotation) of a thread in [°] per length of the thread in [cm].
Garne der hier beschriebenen Variante weisen besonders hohe Stabilität und Reißfestigkeit auf. Des Weiteren wird die elektrische Leitfähigkeit des Garns positiv beeinflusst, sodass eine längere und gleichförmige Messung der Garnausdehnung mit der Länge ermöglicht ist und die Veränderung des Garnwiderstands mit der Dehnung entlang der Längsrichtung des Garns zweckdienlich verbessert ist.Yarns of the variant described here have particularly high stability and tear resistance. Furthermore, the electrical conductivity of the yarn is positively influenced, so that a longer and more uniform measurement of the yarn extension with the length is made possible and the change in the yarn resistance with the extension along the longitudinal direction of the yarn is expediently improved.
Eine nächste Variante des ersten Aspekts der Erfindung beschreibt ein Garn nach dem ersten Aspekt, welcher ohne reißen eines Umwicklungsfadens oder Kernfadens, auf die 3- bis 10-fache Länge, vorzugsweise auf die 4- und 8-fache Länge, des längsspannungsfreien Garns gedehnt werden kann.A next variant of the first aspect of the invention describes a yarn according to the first aspect, which is stretched to 3 to 10 times the length, preferably to 4 and 8 times the length, of the longitudinally tension-free yarn without breaking a wrapping thread or core thread can.
Ein Garn gemäß dem hier formulierten Aspekt gewährleistet hohe Reißfestigkeit und erlaubt die Anwendung des Garns in einer breiten Auswahl von textilen Stoffen, wie beispielsweise gestrickten Textilien, gewobenen Textilien, gewirkten Textilien, geflochtenen Textilien, genähten Stoffen, Vliesen und Filze.A yarn according to the aspect formulated here ensures high tensile strength and allows the yarn to be used in a wide range of textile materials, such as knitted textiles, woven textiles, knitted textiles, plaited textiles, sewn materials, fleeces and felts.
Außerdem erlaubt ein Garn der hier formulierten Variante eine breite Auswahl an Methoden zur Verarbeitung des Garns in industriellem Maßstab.In addition, a yarn of the variant formulated here allows a wide range of methods for processing the yarn on an industrial scale.
Eine weitere Variante des ersten Aspekts der Erfindung offenbart ein Garn des ersten Aspekts, wobei die längsspannungsfreie Gesamtlänge jedes einzelnen Umwicklungsfadens des Garns kleiner ist als die Gesamtlänge jedes einzelnen Kernfadens des Garns im jeweiligen Zustand maximaler (elastischer) Dehnung (ohne Bruch) des Kernfadens in Längsrichtung.Another variant of the first aspect of the invention discloses a yarn of the first aspect, wherein the total length of each individual wrapping thread of the yarn free of longitudinal tension is smaller than the total length of each individual core thread of the yarn in the respective state of maximum (elastic) elongation (without breakage) of the core thread in the longitudinal direction .
Als maximale Dehnung im Sinne der Variante des ersten Aspekts wird eine Dehnung bezeichnet, die unter Spannung kurz bei Erreichen der ersten Streckgrenze Re erreicht wird. Garne der hier beschriebenen Variante sind besonders stabil und reißfest im Vergleich zu Garnen, die nicht der Variante entsprechen.The maximum elongation in the sense of the variant of the first aspect is an elongation that is reached under tension shortly when the first yield point R e is reached. Yarns of the variant described here are particularly stable and tear-resistant compared to yarns that do not correspond to the variant.
Eine letzte Variante des ersten Aspekts der Erfindung ist ein Garn im Sinne des ersten Aspekts, welches von einer nicht-elektrisch leitfähigen elastischen Ummantelung ummantelt ist, wobei „elektrisch leitfähig“ wie oben definiert sei. Diese Ummantelung dient zur elektrischen Isolation zwischen den Garnen damit mögliche Reflexionen und/oder Impedanzen verhindert werden.A final variant of the first aspect of the invention is a yarn in the sense of the first aspect, which is sheathed by a non-electrically conductive elastic sheath, “electrically conductive” being defined as above. This sheathing is used for electrical insulation between the yarns so that possible reflections and / or impedances are prevented.
In diesem Zusammenhang sei eine Ummantelung vorzugsweise eine Hülle, eine Beschichtung oder eine Membran.In this context, a sheathing is preferably an envelope, a coating or a membrane.
Die Ummantelung der hier beschriebenen Variante ist vorzugsweise ein Polymer, besonders bevorzugt ein Elastomer. Insbesondere bevorzugt sind hierbei Polymere und/oder typische dehnfähige Kabelisolatoren.The sheathing of the variant described here is preferably a polymer, particularly preferably an elastomer. Polymers and / or typical stretchable cable insulators are particularly preferred here.
Am meisten bevorzugt sind Ummantelungen, die der Zusammensetzung des Kernfadens/ der Kernfäden des Garns entsprechen, da hier der Elastizitätsmodul angeglichen werden kann und das Gesamtkonstrukt mit einer Hülle ein vergleichbares Ausdehnungsverhalten aufweist.Most preferred are sheaths which correspond to the composition of the core thread (s) of the yarn, since the modulus of elasticity can be adjusted here and the overall structure with a sheath has a comparable expansion behavior.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung beschreibt ein elastisches Textilerzeugnis, umfassend mindestens ein Garn nach dem ersten Aspekt der Erfindung oder einer der in dessen Kontext beschriebenen Varianten. Verschiedene Garntypen können hierbei gemischt werden, um Sondereffekte zu erzielen, wie z.B. einen größeren Längenausdehnungsmessbereich, z.B. mit zwei oder mehr erfindungsgemäßen Garnen.A second aspect of the invention describes an elastic textile product comprising at least one yarn according to the first aspect of the invention or one of the variants described in its context. Different yarn types can be mixed here in order to achieve special effects, such as a larger linear expansion measurement range, e.g. with two or more yarns according to the invention.
Insbesondere bevorzugt sind elastische Textilerzeugnisse ausgewählt aus der Gruppe der gestrickten Textilien, der gewobenen Textilien, der gewirkten Textilien, der geflochtenen Textilien, der genähten Textilien, der gelegten Textilien, der Vlies-Textilien und der Filz-Textilien (Gestricke, Gewebe, Gewirke, Geflechte, Vliesstoffe und Filze, Gelege). Bevorzugt sind hierbei auch gewobene Textilien, gewirkte Textilien, geflochtene Textilien und genähten Textilien, welche nur aus Garnen des ersten Aspekts der oder einer der Varianten des ersten Aspekts bestehen.Particularly preferred are elastic textile products selected from the group of knitted textiles, woven textiles, plaited textiles, sewn textiles, laid textiles, fleece textiles and felt textiles (knitted fabrics, knitted fabrics, braids , Nonwovens and felts, scrims). Woven textiles, knitted textiles, plaited textiles and sewn textiles which only consist of yarns of the first aspect of the or one of the variants of the first aspect are also preferred here.
Am meisten bevorzugt sind gewobene Textilien, gewirkte Textilien, geflochtene Textilien, genähte Textilien, gelegte Textilien, gestrickte Textilien Vlies-Textilien und Filz-Textilien, die nur ein Garn entsprechend dem ersten Aspekt oder Variante des ersten Aspekts enthalten, und wobei sich das Garn nicht mit sich selbst in dem entsprechenden Trägertextil, in welches das erfindungsgemäße Garn eingearbeitet oder integriert ist, überkreuzt oder sich selbst berührt.Most preferred are woven textiles, knitted textiles, plaited textiles, sewn textiles, laid textiles, knitted textiles, fleece textiles and felt textiles which contain only one yarn in accordance with the first aspect or variant of the first aspect, and where the yarn is not with yourself in the corresponding carrier textile in which the yarn according to the invention is incorporated or crossed over or touches itself.
Ein dritter Aspekt der Erfindung offenbart eine textile, elastische Manschette, wobei die Manschette einen oder mehrere Basismaterialien und einen oder mehrere Sensorbereiche umfasst. Das Basismaterial beschreibt in diesem Zusammenhang das Grundmaterial des Produkts, in das kein erfindungsgemäßes Garn eingearbeitet ist. Besonders bevorzugt ist es hierbei, wenn der/die Sensorbereich(e) dazu geeignet sind, eine Messung des Umfangs und/oder der Länge bzw. eine Umfangsänderung oder eine Längenänderung der Manschette an einer oder an mehreren Stellen zu ermöglichen. Weiterhin bevorzugt ist es, wenn der/die Sensorbereiche mindestens ein Garn nach dem ersten Aspekt oder einer Variante des ersten Aspekts umfasst, welcher in ein Trägermaterial eingearbeitet ist. Es ist auch möglich, die Manschette mit anderen Messmaterialien auszustatten, mit denen die Manschettenausdehnung bestimmt werden kann.A third aspect of the invention discloses a textile, elastic cuff, the cuff comprising one or more base materials and one or more sensor areas. In this context, the base material describes the base material of the product in which no yarn according to the invention is incorporated. It is particularly preferred here if the sensor area (s) are suitable for enabling a measurement of the circumference and / or the length or a change in circumference or a change in length of the cuff at one or more points. It is also preferred if the sensor area (s) comprises at least one yarn according to the first aspect or a variant of the first aspect, which is incorporated into a carrier material. It is also possible to equip the cuff with other measuring materials with which the cuff expansion can be determined.
Eine solche Messmanschette kann für technische Messungen verwendet werden, bei denen die Ausdehnung in Umfang und Länge permanent, sensibel und präzise erfasst wird, um diese zu überwachen und zu dokumentieren. Vorzugsweise ist eine solche Manschette geeignet zur Erektionsmessung. Andere Anwendungen sind Kompressionsstrümpfe, oder Wasserstauungserkrankungen, z.B. aufgrund eingeschränkter Venenfunktion oder Nierenfunktion oder bei Krankheitsbildern, bei denen die Lymphknoten operativ entfernt worden sind oder eine eingeschränkte Funktion haben.Such a measuring cuff can be used for technical measurements in which the extent and length are recorded permanently, sensitively and precisely in order to monitor and document them. Such a cuff is preferably suitable for measuring erection. Other applications are compression stockings or water congestion diseases, e.g. due to impaired venous function or kidney function or in diseases in which the lymph nodes have been surgically removed or have a limited function.
Das Basismaterial der im Aspekt beschriebenen Manschette ist vorzugsweise ein Textil, ein Textilerzeugnis oder ein homogener, dehnfähiger Kunststoff, wie beispielsweise Silikon, Naturgummi, oder Naturkautschuk.The base material of the cuff described in the aspect is preferably a textile, a textile product or a homogeneous, stretchable plastic, such as silicone, natural rubber, or natural rubber.
Bei einer Manschette des dritten Aspekts handelt es sich bevorzugt um eine an zwei Seiten offene Manschette (vgl.
Im Kontext des dritten Aspekts sind insbesondere Sensorbereiche bevorzugt, welche mit textiltechnischen Verfahren mit dem Basismaterial der Manschette verknüpft sind. Bevorzugt sind dabei verstricken, verweben, verwirken, verflechten, vernähen, vliesen, d.h. Einbringen in Vlies-Textilien (z.B. in Thermobonds, Meltblowns, Nadelvlies und weitere) und filzen.In the context of the third aspect, sensor areas are particularly preferred which are linked to the base material of the cuff using textile-technical methods. Preference is given to knitting, interweaving, knitting, interlacing, sewing, fleece, i.e. incorporation into fleece textiles (e.g. in thermal bonds, meltblowns, needle fleece and others) and felting.
Des Weiteren sind die Sensorbereiche des hier beschriebenen Aspekts vorzugsweise flächenförmige Sensorbereiche, welche eine Ausdehnung sowohl in Längs- als auch Breitenrichtung, d. h. in axialer sowie radialer Richtung, aufweisen. Beispielhafte Ausgestaltungen der Sensorbereiche sind in
Die Sensorbereiche sind derart ausgestaltet, dass sie unabhängig voneinander Längenveränderungen und damit zusammenhängend Dehnungen des jeweiligen Sensorbereichs in Längs- oder Breitenrichtung anhand der entsprechenden Widerstandsänderung erkennen können oder erkennbar machen können und diese Längenveränderungen an eine Messvorrichtung weitergeben können.The sensor areas are designed in such a way that they can identify or make recognizable changes in length and associated expansions of the respective sensor area in the longitudinal or width direction based on the corresponding change in resistance and pass these changes in length to a measuring device.
Des Weiteren sind die Sensorbereiche bevorzugt dazu geeignet, Dauer und Dehnung durch Krafteinwirkung eines Sensorbereichs zu erkennen.Furthermore, the sensor areas are preferably suitable for recognizing duration and expansion by the action of force from a sensor area.
Insbesondere sind die Sensorbereiche zusätzlich so ausgestaltet, dass die Sensorbereiche Längenveränderungen/Dehnungen, Dauer von Längenveränderungen/Dehnungen und Dehnungen durch Krafteinwirkungen koinzident bestimmen und/oder erkennbar machen können.In particular, the sensor areas are also designed in such a way that the sensor areas can determine changes in length / expansions, duration of changes in length / expansions and expansions coincidentally and / or make them recognizable due to the effects of forces.
Vorzugsweise bestehen die Sensorbereiche aus einem Trägertextil und einem Sensormaterial. Der Träger ist hierbei bevorzugt ein Textil, ein Textilerzeugnis oder ein homogener, dehnfähiger Kunststoff, wie beispielsweise Silikon, Naturgummi, oder Naturkautschuk. Vorzugsweise ist das Trägertextil des Sensorbereichs gleich dem Basismaterial der Manschette dieses Aspekts. Das Sensormaterial ist ein Material, ein Textil oder ein Textilerzeugnis, welches so ausgestaltet ist, dass es das Erkennen von Längenveränderungen/Dehnungen, Dauer von Längenveränderungen/Dehnungen und Kraft von Dehnungen eines Sensorbereichs ermöglichen kann. Vorzugsweise ist das Sensormaterial ein Garn des ersten Aspekts.The sensor areas preferably consist of a carrier textile and a sensor material. The carrier is preferably a textile, a textile product or a homogeneous, stretchable plastic, such as silicone, natural rubber, or natural rubber. The carrier fabric of the sensor area is preferably the same as the base material of the cuff of this aspect. The sensor material is a material, a textile or a textile product which is designed in such a way that it can enable the detection of length changes / expansions, duration of length changes / expansions and force of expansions of a sensor area. The sensor material is preferably a yarn of the first aspect.
Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Manschette ist es somit möglich, Daten über den Zeitpunkt, die Häufigkeit und Intensität der Rigidität zu sammeln und somit Rückschlüsse aus das Herzkreislaufsystem sowie die Durchblutungseigenschaften des Gliedes des Patienten zu schließen.With the aid of the cuff according to the invention it is thus possible to collect data on the point in time, the frequency and intensity of the rigidity and thus to draw conclusions about the cardiovascular system and the blood flow properties of the patient's limb.
Es ist in diesem Kontext zu betonen, dass eine erfindungsgemäße Manschette vorzugsweise weder eine komprimierende noch eine stützende Funktion ausübt und daher während dem tragen weder aufträgt noch die Ausdehnung des Gliedes beeinflusst und damit verfälscht.It should be emphasized in this context that a cuff according to the invention preferably has neither a compressing nor a supporting function and therefore neither bulges nor influences and thus falsifies the expansion of the limb while it is being worn.
Daher bezieht sich der dritter Aspekt auch auf eine textile, elastische Manschette, wobei die Manschette einen oder mehrere Basismaterialien und einen oder mehrere textile Sensorbereiche umfasst, wobei der/die Sensorbereich(e) dazu geeignet sind, eine Messung des Umfangs und/oder der Länge der Manschette an einer oder an mehreren Stellen zu ermöglichen, wobei der/die Sensorbereiche mindestens ein Garn nach dem ersten Aspekt oder einer Variante des ersten Aspekts umfasst.The third aspect therefore also relates to a textile, elastic cuff, the cuff comprising one or more base materials and one or more textile sensor areas, the sensor area (s) being suitable for measuring the circumference and / or the length to enable the cuff at one or more points, the sensor area (s) comprising at least one yarn according to the first aspect or a variant of the first aspect.
Eine hierbei besonders bevorzugte Variante des dritten Aspekts beschreibt eine textile, elastische Manschette, wobei der Sensorbereich ein Trägertextil mit mindestens einem Garn gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung umfasst, wobei insbesondere das Garn auf das Trägertextil aufgebracht oder im Trägertextil vorliegt oder darin integriert ist.A particularly preferred variant of the third aspect here describes a textile, elastic cuff, the sensor area comprising a carrier fabric with at least one yarn according to the first aspect of the invention, the yarn in particular being applied to the carrier fabric or being present in the carrier fabric or being integrated therein.
In diesem Zusammenhang bestehen die Sensorbereiche der Manschette vorzugsweise vollständig aus einem Garn des ersten Aspekts oder bestehen aus einem textilen Träger wobei ein oder mehrere Garne des ersten Aspekts in den Sensorbereich der Manschette eingestrickt, eingewoben, verwirkt, verflochten oder vernäht sind. Bevorzugt sind hierbei in das Trägertextil eingestrickte, eingewobene, gewirkte, verflochtene, gestrickte oder vernähte Garne des ersten Aspekts, die meanderförmig, geradlinig oder spiralförmig in das Trägertextil eingestrickt, eingewoben, gewirkt, verflochten, gestrickt oder vernäht sind. Insbesondere bevorzugt sind hierbei in das Trägertextil eingestrickte, eingewobene, gewirkte, verflochtene, gestrickte oder vernähte Garne, die einem der in
Eine zweite Variante des dritten Aspekts beschreibt eine Textile, elastische Manschette gemäß dem dritten Aspekt, derart ausgestaltet, dass sie zur Messung der Penisaufrichtungsfestigkeit und/oder für die Messung der Veränderung des Penisumfangs an mindestens zwei Stellen und/oder der Penislänge und/oder der Erektionsdauer und/oder der Penissteifheit, geeignet ist.A second variant of the third aspect describes a textile, elastic cuff according to the third aspect, designed in such a way that it can be used to measure the erectile strength of the penis and / or to measure the change in the penis circumference in at least two places and / or the penis length and / or the duration of the erection and / or penile stiffness, is suitable.
Eine weitere Variante des dritten Aspekts beschreibt hierbei eine rundgestrickte oder flachgestrickte Manschette aus Textil.A further variant of the third aspect describes a circular-knitted or flat-knitted cuff made of textile.
Rundgestrickte Manschetten gemäß der Variante vermeiden Nähte, welche den Tragekomfort einer Manschette des hier beschriebenen Aspekts senken würden. Des Weiteren kann die Widerstandsfähigkeit der Manschette auch bei oftmaliger Nutzung merklich erhöht werden.Circular knitted cuffs according to the variant avoid seams which would reduce the wearing comfort of a cuff of the aspect described here. Furthermore, the resilience of the cuff can be noticeably increased even with frequent use.
Noch bevorzugter sind flachgestrickte Manschetten, welche die Herstellung sowohl mit als auch ohne Nähte ermöglichen. Oder rundgestrickte Maschenwaren mit Einsatz von sehr kleinen Strickzylinder-Durchmessern. Somit lassen sich Produkte herstellen, welche einen sehr hohen Tragekomfort und sehr gute Passeigenschaften ausweisen.Even more preferred are flat-knitted cuffs, which allow production both with and without seams. Or circular knitted goods with the use of very small knitting cylinder diameters. In this way, products can be manufactured which are very comfortable to wear and have very good fit properties.
Insbesondere, im Kontext des Tragekomforts, ist es zusätzlich bevorzugt, wenn die Manschette des dritten Aspekts eine einschichtige Manschette ist. Einschichtige Manschetten werden vom Patienten als angenehmer empfunden und erlauben eine vereinfachte Reinigung der Manschette. Vor allem einschichtige Manschetten aus Regeneratfasern wie beispielsweise Baumwolle, Viskose, Modal, Lyocell oder Cupro sind ergonomisch gestaltbar und daher zu bevorzugen. Regeneratfasern, auch „regenerierte Cellulose-Fasern“ genannt, umfassen chemisch hergestellte Fasern, welche auf natürlich vorkommenden und nachwachsenden Rohstoffen basieren. Manschetten aus derartigen Materialen weisen gute Atmungsaktivität auf, sind besonders allergie- und umweltfreundlich. Wir befinden uns in einem extrem sensitiven Körperbereich. Hierzu eigenen sich vorgenannte Materialien bevorzugt aufgrund ihrer besonders feinen und damit positiven haptischen Faser und Garnstrukturen.In particular, in the context of wearing comfort, it is additionally preferred if the cuff of the third aspect is a single-layer cuff. Single-layer cuffs are perceived as more comfortable by the patient and allow the cuff to be cleaned more easily. In particular, single-layer cuffs made of regenerated fibers such as cotton, viscose, modal, lyocell or cupro can be ergonomically designed and are therefore to be preferred. Regenerated fibers, also called "regenerated cellulose fibers", comprise chemically produced fibers based on naturally occurring and renewable raw materials. Cuffs made of such materials have good breathability and are particularly allergy and environmentally friendly. We are in an extremely sensitive area of the body. The aforementioned materials are particularly suitable for this because of their particularly fine and thus positive haptic fibers and yarn structures.
In diesem Zusammenhang ist es weiterhin besonders bevorzugt, wenn das textile Material der Manschette eine Dicke von < 0,6 cm aufweist. Noch mehr bevorzugt ist eine Dicke des textilen Materials von < 0,5 cm. Textile Manschetten dieser Materialstärke oder kleiner erlauben hierbei einen besonders erhöhten Tragekomfort.In this context, it is also particularly preferred if the textile material of the cuff has a thickness of <0.6 cm. A thickness of the textile material of <is even more preferred 0.5 cm. Textile cuffs of this material thickness or smaller allow a particularly increased wearing comfort.
Zusätzlich ist es bevorzugt, dass die Textile, elastische Manschette gemäß dem dritten Aspekt, dadurch gekennzeichnet ist, dass die textilen Sensorbereiche ausgestaltet sind für die Messung eines resistiven ohmschen Widerstands im Sensorbereich.In addition, it is preferred that the textile, elastic cuff according to the third aspect is characterized in that the textile sensor areas are designed for measuring a resistive ohmic resistance in the sensor area.
Hierbei ist der resistive ohmsche Widerstand bestimmt durch die Länge des im Sensorbereich verarbeiteten Sensormaterials und des Grads der Dehnung des Sensormaterials.The resistive ohmic resistance is determined by the length of the sensor material processed in the sensor area and the degree of expansion of the sensor material.
Die textilen Sensorbereiche der Manschette sind vorzugsweise Dehnungsmesstreifen.The textile sensor areas of the cuff are preferably strain gauges.
Besonders bevorzugt sind im Anbetracht des hier beschriebenen Aspekts textile, elastische Manschetten die mindestens zwei Sensorbereiche, aber höchstens drei Sensorbereiche einschließen. Durch diese Anzahl an Sensorbereichen ist eine zureichende Datenermittlung durch die Sensorbereiche gewährleistet, und gleichzeitig können die Produktionskosten der Manschette minimiert werden.In view of the aspect described here, textile, elastic cuffs which include at least two sensor areas, but at most three sensor areas, are particularly preferred. This number of sensor areas ensures sufficient data acquisition by the sensor areas, and at the same time the production costs of the cuff can be minimized.
Bevorzugt sind zwei Sensorbereiche
Des Weiteren bevorzugt sind zwei Sensorbereiche
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform umfasst zwei Sensorbereiche
Des Weiteren bevorzugt ist eine textile, elastische Manschette mit zwei Sensorbereichen
Des Weiteren bevorzugt sind Manschetten mit drei Sensorbereichen
Sind drei Sensorbereiche
Sind drei Sensorbereiche
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform beschreibt eine textile, elastische Manschette welche vorzugsweise drei Sensorbereiche
Die in der vorliegenden Anmeldung enthaltenen Beispiele, Varianten und Ausführungsformen beschreiben die Erfindung, ohne diese einzuschränken.The examples, variants and embodiments contained in the present application describe the invention without restricting it.
Im Kontext der hier beschriebenen Variante ist es weiterhin bevorzugt, wenn die textilen Sensorbereiche ein Trägermaterial beinhalten, ausgewählt aus der Gruppe umfassend Baumwolle, Elastan, Polyamid, Polyacryl, Polyester, Polypropylen, Seide und Wolle bestehen, bevorzugt Regeneratfasern oder Naturfasern.In the context of the variant described here, it is further preferred if the textile sensor areas contain a carrier material selected from the group comprising cotton, elastane, polyamide, polyacrylic, polyester, polypropylene, silk and wool, preferably regenerated fibers or natural fibers.
Weiterhin ist es insbesondere bevorzugt, wenn die Elastizitätsmodule der Sensorbereiche bzw. der Sensorbereich Trägermaterialien und der Elastizitätsmodul des Basismaterials der elastischen Manschette derart aufeinander abgestimmt sind, dass die Sensorbereiche bei, bspw. Versteifen des Messobjekts, eine ausreichende Dehnung erfahren, sodass eine Bestimmung der Materialausdehnung der Manschette über die resistiven Widerstandsmessung der leitfähigen Garne im Sensorbereich ermöglicht wird.Furthermore, it is particularly preferred if the modulus of elasticity of the sensor areas or the sensor area of carrier materials and the modulus of elasticity of the base material of the elastic sleeve are matched to one another in such a way that the sensor areas undergo sufficient expansion when, for example, the measurement object is stiffened so that the material expansion can be determined the cuff is made possible by the resistive resistance measurement of the conductive yarns in the sensor area.
Die Abstimmung der Elastizitätsmodule der Sensorbereich-Trägermaterialien und des Elastizitätsmoduls des Basismaterials ist hierbei abhängig von der Art der durch den Sensorbereich durchgeführten Messung und der Position des Sensorbereichs auf/in der Manschette. Beispielhafte Ausführungsformen der Manschette sind nachfolgend aufgeführt.The coordination of the modulus of elasticity of the sensor area carrier materials and the modulus of elasticity of the base material depends on the type of measurement carried out by the sensor area and the position of the sensor area on / in the cuff. Exemplary embodiments of the cuff are listed below.
In einer ersten Ausführungsform erstreckt sich ein Sensorbereich bevorzugt über den gesamten Umfang der Manschette, wobei er so ausgestaltet ist, dass vorrangig eine große Ausdehnung in Längsrichtung (vgl.
In einer weiteren bevorzugten Variante können das Trägermaterial und das Basismaterial gleich sein und einen gleichen Elastizitätsmodul aufweisen.In a further preferred variant, the carrier material and the base material can be the same and have the same modulus of elasticity.
Eine Abstimmung der Elastizitätsmodule, wie in der Ausführungsform beschrieben, erlaubt hierbei eine genaue Zuordnung einer gemessenen Widerstandsänderung/eines gemessenen Widerstands des im Sensorbereich integrierten Garns zu einer Dehnung der Manschette über den gesamten, großen Dehnungsbereich der Manschette.A coordination of the modulus of elasticity, as described in the embodiment, allows a precise assignment of a measured change in resistance / a measured resistance of the yarn integrated in the sensor area to an expansion of the cuff over the entire, large expansion area of the cuff.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich ein Sensorbereich über den gesamten Umfang der Manschette und ist so ausgestaltet, dass vorrangig eine kleine Ausdehnung in Längsrichtung (vgl.
Eine solche, wie in der Ausführungsform beschriebene, Abstimmung der Elastizitätsmodule des Basismaterials und des Trägermaterials erlaubt auch kleine Ausdehnungen der Manschette in Längsrichtung zu erfassen, und erleichtert eine exakte Zuordnung eines gemessenen Widerstands des im Sensorbereich integrierten Garns zu einer Dehnung der Manschette über den gesamten, kleinen Dehnungsbereich der Manschette.Such a coordination of the modulus of elasticity of the base material and the carrier material, as described in the embodiment, also allows small expansions of the cuff to be detected in the longitudinal direction, and facilitates an exact assignment of a measured resistance of the yarn integrated in the sensor area to an expansion of the cuff over the entire, small expansion area of the cuff.
In einer anderen, ebenfalls bevorzugten Ausführungsform der Manschette erstreckt sich ein Sensorbereich über den gesamten Umfang der Manschette, wobei der Sensorbereich so ausgestaltet ist, dass vorrangig eine große Veränderung des Manschettenumfangs (d.h. bezogen auf den Umfang Manschette in einem spannungsfreien Zustand der Manschette in Umfangsrichtung/Querrichtung, Ausdehnung der Manschette um größer gleich 30%) gemessen wird (vgl.
Eine Manschette, wie in der Ausführungsform beschrieben, erlaubt hierbei die exakte Messung einer Dehnung der Manschette in Umfangsrichtung und eine exakte Zuordnung eines gemessenen Widerstandswertes des im Sensorbereich integrierten Garns zu einer Dehnung der Manschette in Querrichtung über den gesamten, großen Dehnungsbereich der Manschette. Des Weiteren kann eine Einschnürung des Penis minimiert werden wodurch der Tragekomfort der Manschette erhöht wird. Ferner soll damit eine durch die Einschnürung bedingte Verringerung des Blutdurchflusses verhindert werden, welche eine Messung verfälschen könnte.A cuff, as described in the embodiment, allows the exact measurement of an expansion of the cuff in the circumferential direction and an exact assignment of a measured resistance value of the yarn integrated in the sensor area to an expansion of the cuff in the transverse direction over the entire, large expansion area of the cuff. Furthermore, a constriction of the penis can be minimized, which increases the wearing comfort of the cuff. Furthermore, a reduction in the blood flow caused by the constriction, which could falsify a measurement, is to be prevented.
In einer anderen, ebenfalls bevorzugten Ausführungsform der Manschette erstreckt sich ein Sensorbereich über den gesamten Umfang der Manschette, wobei der Sensorbereich so ausgestaltet ist, dass vorrangig eine kleine Veränderung des Manschettenumfangs (d.h. bezogen auf den Umfang Manschette in einem spannungsfreien Zustand der Manschette in Umfangsrichtung/Querrichtung, Ausdehnung der Manschette um kleiner 30%) gemessen wird (vgl.
Eine Manschette, wie in der Ausführungsform beschrieben, ermöglicht eine exakte Messung einer kleinen Dehnung der Manschette in Umfangsrichtung und eine exakte Zuordnung eines gemessenen Widerstandswertes des im Sensorbereich integrierten Garns zu einer Dehnung der Manschette in Querrichtung über den gesamten, kleinen Dehnungsbereich der Manschette.A cuff, as described in the embodiment, enables an exact measurement of a small expansion of the cuff in the circumferential direction and an exact assignment of a measured resistance value of the yarn integrated in the sensor area to an expansion of the cuff in the transverse direction over the entire, small expansion area of the cuff.
In zusätzlichen bevorzugten Ausführungsform der Manschette erstreckt sich ein Sensorbereich in Längsrichtung der Manschette über einen Teil des Umfangs der Manschette. In diesem Fall ist es sehr bevorzugt, wenn der Unterschied des Elastizitätsmoduls des Trägermaterials und des Elastizitätsmoduls des Basismaterials klein ist. Insbesondere bevorzugt ist hierbei, wenn beide Elastizitätsmodule einander entsprechen.In an additional preferred embodiment of the cuff, a sensor area extends in the longitudinal direction of the cuff over part of the circumference of the cuff. In this case, it is very preferable if the difference in the modulus of elasticity of the carrier material and the modulus of elasticity of the base material is small. It is particularly preferred here if both moduli of elasticity correspond to one another.
Eine Manschette der Ausführungsform verhindert hierbei ein Rutschen der Manschette auf der Haut vor, während und nach der Erektion und vermeidet einen Faltenwurf der Erektionsmanschette, welcher sowohl das Tragegefühl wie auch die Messgenauigkeit verfälschen würde. Folglich wird eine exakte Messung einer Dehnung der Manschette gewährleistet und der Tragekomfort der Manschette während der Messung erhöht.A cuff of the embodiment prevents the cuff from slipping on the skin before, during and after the erection and prevents the erection cuff from wrinkling, which would falsify both the wearing comfort and the measurement accuracy. As a result, an exact measurement of an expansion of the cuff is ensured and the wearing comfort of the cuff is increased during the measurement.
In einer weiteren Ausführungsform der Manschette ist es bevorzugt, wenn das Trägermaterial des Sensorbereichs dem Basismaterial der Manschette entspricht, sofern eine solche Wahl vorzugsweise nicht die Messgenauigkeit der Sensorbereiche negativ beeinflusst. Hierdurch wird erneut ein Rutschen der Manschette auf der Haut verhindert und Faltenwurf der Erektionsmanschette vermieden. Des Weiteren können Schritte des Herstellungsprozesses der Manschette ausgespart werden (bspw. Vernähen des Basismaterials mit dem Sensorbereich) wodurch die Produktionskosten der Manschette gesenkt werden können.In a further embodiment of the cuff, it is preferred if the carrier material of the sensor area corresponds to the base material of the cuff, provided that such a choice preferably does not adversely affect the measurement accuracy of the sensor areas. This again prevents the cuff from slipping on the skin and prevents the erection cuff from wrinkling. Furthermore, steps of the manufacturing process of the cuff (e.g. sewing the base material to the sensor area), whereby the production costs of the cuff can be reduced.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass eine Manschette des dritten Aspekts mit einer oder mehreren Haltevorrichtungen versehen ist, welche vorzugsweise dazu geeignet sind, die Manschette um ein zylinderförmiges Messobjekt, wie beispielsweise ein Körperteil, vorzugsweise einen erigierten oder nicht erigierten menschlichen oder tierischen Penis, zu befestigen. Folglich beschreibt eine weitere Variante des dritten Aspekts eine textile, elastische Manschette, weiterhin umfassend mindestens einen Haltebereich, derart ausgestaltet, dass der Haltebereich die Manschette auch bei der natürlichen Penisausdehnung und Materialausdehnung bei Messung am Penisschaft fixieren kann. Bevorzugt ist eine selbstständige und analoge Anpassung der Messmanschette zum Messobjekt, in diesem Falle des Penis.Furthermore, it is preferred that a cuff of the third aspect is provided with one or more holding devices, which are preferably suitable for fastening the cuff around a cylindrical measurement object, such as a body part, preferably an erect or non-erect human or animal penis . Consequently, a further variant of the third aspect describes a textile, elastic cuff, furthermore comprising at least one holding area, designed in such a way that the holding area can fix the cuff even with the natural penile expansion and material expansion when measured on the penis shaft. Independent and analog adaptation of the measuring cuff to the measurement object, in this case the penis, is preferred.
Bevorzugt ist es in diesem Zusammenhang, wenn der Haltebereich an mindestens einem offenen Ende der Manschette angebracht ist und sich der Haltebereich um den gesamten Umfang der Manschette erstreckt. Besonders bevorzugt ist es, wenn mindestens ein Haltebereich die Manschette am Penisschaft fixiert, vorzugsweise im Bereich der Peniswurzel.In this context, it is preferred if the holding area is attached to at least one open end of the cuff and the holding area extends around the entire circumference of the cuff. It is particularly preferred if at least one holding area fixes the cuff on the penis shaft, preferably in the area of the penis root.
Als Haltevorrichtungen sind insbesondere mit dem Sensorbereich oder dem Basismaterial der Manschette verbundene elastische Ringe oder flächenförmige oder punktuelle Strukturen bevorzugt, welche Reibung auf das zu messende Objekt, Haften am zu messende Objekt oder Kleben am zu messenden Objekt ermöglichen und so ein Abrutschen der Manschette jederzeit verhindern. Insbesondere ist es bevorzugt, wenn das zu messende Objekt ein männliches Glied ist, und die Haltevorrichtungen derart ausgestaltet sind, dass sie Druck auf den Penis, Haften am Penis oder Kleben am Penis ermöglichen und so ein Abrutschen der Manschette vom Penis im erigierten und nicht erigierten Zustand verhindern, um guten Halt der Manschette am Penis auch bei Bewegung zu gewährleisten wodurch diese für den alltäglichen Gebrauch verwendbar ist. Ringförmige, flächenförmige oder punktuelle Strukturen können beispielsweise durch Silikonbeschichtungen an der Innenseite der Manschette bewerkstelligt werden, die eine gute Haftung der Manschette am Glied ermöglichen. Alternativ dazu kann eine Anrauung des Innenmaterials aufgrund von erhöhter Reibung eine vergleichbare Wirkung erzielen. Zusätzliche Strukturen, die ein Abrutschen verhindern, können zusätzlich in allen Sensorbereichen oder lediglich in einem Bereich nahe des Penisansatzes vorliegen.As holding devices, elastic rings or flat or punctiform structures connected to the sensor area or the base material of the cuff are particularly preferred, which allow friction on the object to be measured, adhesion to the object to be measured or sticking to the object to be measured and thus prevent the cuff from slipping off at any time . In particular, it is preferred if the object to be measured is a male member and the holding devices are designed in such a way that they allow pressure on the penis, adherence to the penis or gluing on the penis and thus the cuff from slipping off the penis in the erect and non-erect state Prevent condition in order to ensure a good hold of the cuff on the penis even when moving, making it suitable for everyday use. Annular, sheet-like or punctiform structures can be created, for example, by silicone coatings on the inside of the cuff, which enable the cuff to adhere well to the limb. Alternatively, roughening the inner material due to increased friction can achieve a comparable effect. Additional structures that prevent slipping can also be present in all sensor areas or only in an area near the base of the penis.
Haltevorrichtungen sind vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt, besonders bevorzugt sind Haltevorrichtungen aus Silikon und/oder Naturkautschuk. Silikon- und/oder Naturkautschukringe erlauben hierbei erhöhten Tragekomfort und garantieren eine zureichende Befestigung der Manschette um den Penis. Ein Abrutschen der Manschette auf der Haut wird verhindert sowohl vor, während, als auch nach einer Erektion. Weiterhin bevorzugt handelt es sich bei der Haltevorrichtung um einen oder mehrere Ringe. Außerdem sind hierbei Haltevorrichtungen bevorzugt, welche Haften der Manschette am Penis ohne Verwendung eines Klebemittels ermöglichen.Holding devices are preferably made of plastic, holding devices made of silicone and / or natural rubber are particularly preferred. Silicone and / or natural rubber rings allow increased wearing comfort and guarantee that the cuff is adequately attached to the penis. A slipping of the cuff on the skin is prevented both before, during and after an erection. Furthermore, the holding device is preferably one or more rings. In addition, holding devices are preferred here which allow the cuff to adhere to the penis without the use of an adhesive.
Eine erste Ausführungsform der Haltevorrichtung der Manschette ist hierbei eine einzelne Haltevorrichtung am offenen Ende einer geschlossenen Manschette. Die Haltevorrichtung ist entweder ein Silikonring oder mehrere am Basismaterial angebrachte flächenförmige Silikonscheiben oder aus einem silikonähnlichen Haftmaterial.A first embodiment of the holding device for the cuff is a single holding device at the open end of a closed cuff. The holding device is either a silicone ring or several flat silicone disks attached to the base material or made of a silicone-like adhesive material.
Eine zweite Ausführungsform der Haltevorrichtung der Manschette sind zwei, an beiden offenen Enden einer offenen Manschette angebrachte Halteringe. Die Haltevorrichtung sind hierbei entweder zwei Silikonringe oder mehrere am Basismaterial angebrachte flächenförmige Silikonscheiben. Bevorzugt weist der Haltebereich einen größeren Elastizitätsmodul als das Basismaterial auf, sodass die Manschette sicher fixiert ist. Eine Haltevorrichtung der hier beschriebenen Variante sichert die Manschette gegen Abfallen im erschlafften Zustand und gegen Abfallen/Abrutschen im erigierten Zustand bzw. während des Erektionsprozesses/des Erschlaffungsprozesses als solches ab.A second embodiment of the holding device for the cuff are two holding rings attached to both open ends of an open cuff. The holding devices are either two silicone rings or several flat silicone disks attached to the base material. The holding area preferably has a greater modulus of elasticity than the base material, so that the cuff is securely fixed. A holding device of the variant described here secures the cuff against falling off in the relaxed state and against falling off / slipping off in the erect state or during the erection process / the relaxation process as such.
Des Weiteren beschreibt eine Variante des dritten Aspekts eine Manschette, welche mit elektrisch leitfähigen Verbindern wie Druckknöpfen, Steckerverbindungen oder vergleichbaren gängigen Strukturen ausgestattet ist. Die elektrisch leitfähigen Verbindungen sind vorzugsweise so ausgestaltet, dass diese eine elektrisch leitende Verbindung oder mehrere getrennte elektrisch leitende Verbindungen mit allen an der Manschette angebrachten Sensorbereichen/Sensormaterialien ermöglichen.Furthermore, a variant of the third aspect describes a cuff which is equipped with electrically conductive connectors such as push buttons, plug connections or comparable common structures. The electrically conductive connections are preferably designed in such a way that they enable an electrically conductive connection or several separate electrically conductive connections to all of the sensor areas / sensor materials attached to the cuff.
Die elektrisch leitenden Verbinder sind vorzugsweise nahe einem offenen Ende der Manschette angebracht. Noch mehr bevorzugt ist, wenn sich das offene Ende, an dem die Knöpfe befestigt sind, während der Messung auf der Seite der Peniswurzel befindet.The electrically conductive connectors are preferably attached near an open end of the sleeve. It is even more preferred if the open end to which the buttons are attached is on the side of the penis base during the measurement.
Mittels elektrisch leitfähiger Verbinder der beschriebenen Variante wird ein leichtes Verbinden und Trennen der Manschette von einem Messgerät während und nach einer Messung ermöglicht, wodurch der allgemeine Patientenkomfort erhöht werden kann. Bevorzugt wird jedoch ein leitfähiger Verbinder dessen Beschaffenheit ein selbstständiges oder zufälliges Trennen der Messmanschette vom Messgerät verhindert. Die präferierte Positionierung der elektrisch leitfähigen Verbinder ermöglicht zusätzlich ein natürliches Tragegefühl und steigert den allgemeinen Komfort des Patienten während einer Messung. Des Weiteren können verschieden ausgestaltete Manschetten mit verschiedenen Messgeräten verbunden werden, wodurch die Nutzerfreundlichkeit verbessert werden kann.The electrically conductive connector of the variant described enables easy connection and disconnection of the cuff from a measuring device during and after a measurement, whereby the general patient comfort can be increased. However, a conductive connector is preferred, the nature of which prevents an independent or accidental separation of the measuring cuff from the measuring device. The preferred positioning of the electrically conductive connector also enables a natural wearing comfort and increases the general comfort of the patient during a measurement. Furthermore, differently designed cuffs can be connected to different measuring devices, whereby the user-friendliness can be improved.
Eine weitere Variante des dritten Aspekts umfasst eine textile, elastische Manschette gemäß dem dritten Aspekt, wobei die Sensorbereiche über eine textile oder nicht textile elektrische Leitung mit einem Datenerfassungsgerät verbunden sind, wobei die Leitung geeignet zur Datenübertragung zwischen den Sensorbereichen der Manschette und dem Datenerfassungsgerät ist.Another variant of the third aspect comprises a textile, elastic cuff according to the third aspect, the sensor areas being connected to a data acquisition device via a textile or non-textile electrical line, the line being suitable for data transmission between the sensor areas of the cuff and the data acquisition device.
Zusätzlich ist eine weitere Variante des dritten Aspekts eine textile, elastische Manschette, dadurch gekennzeichnet, dass die Manschette umfasst:
- i. einen Basisbereich, der ein textiles Basismaterial M umfasst, dass derart konfiguriert ist, dass es den Penis in Umfangsrichtung schlauchförmig umhüllt;
- ii. einen textilen Sensorbereich A, der in der Umfangsrichtung verläuft und in Längsrichtung auf der Seite zum Peniswurzel an den Basisbereich anschließt, wobei der Sensorbereich zur Umfangsausdehnungsmessung und/oder Längenausdehnungsmessung geeignet ist;
- iii. einen textilen Sensorbereich B, der in der Umfangsrichtung verläuft und in Längsrichtung der auf der Seite der Eichel an den Basisbereich anschließt, wobei der Sensorbereich zur Umfangsausdehnungsmessung und/oder Längenausdehnungsmessung geeignet ist;
- iv. einen textilen Sensorbereich C, welcher im Bereich zwischen den Sensorbereichen A und B in der Längsrichtung verläuft und zur Längenausdehnungsmessung und/oder Umfangsausdehnungsmessung geeignet ist.
- i. a base region comprising a textile base material M that is configured such that it envelops the penis in a tubular manner in the circumferential direction;
- ii. a textile sensor area A, which runs in the circumferential direction and adjoins the base area in the longitudinal direction on the side facing the penis root, the sensor area being suitable for measuring circumferential expansion and / or longitudinal expansion;
- iii. a textile sensor area B, which runs in the circumferential direction and adjoins the base area in the longitudinal direction on the side of the glans, the sensor area being suitable for measuring circumferential expansion and / or longitudinal expansion;
- iv. a textile sensor area C, which runs in the longitudinal direction in the area between the sensor areas A and B and is suitable for measuring linear expansion and / or measuring circumferential expansion.
Eine bevorzugte Ausgestaltung des Basismaterials der beschriebenen Variante ist ein Basismaterial, welches aus einem nicht-elektrisch leitfähigen Material besteht.A preferred embodiment of the base material of the variant described is a base material which consists of a non-electrically conductive material.
Besonders bevorzugt im Sinn der Variante ist ein Sensorbereich A, welcher sich entlang des gesamten Umfangs der Manschette erstreckt. Unabhängig davon ist weiterhin bevorzugt, wenn der Sensorbereich A geeignet ist Umfangsausdehnungsmessungen durchzuführen. Unabhängig davon weiterhin bevorzugt ist es, wenn der Sensorbereich einen textilen Sensor einschließt; textile Sensoren sind vorzugsweise elektrisch leitfähige Garne, die geeignet sind für eine Messung eines resistiven ohmeschen Widerstands im Sensorbereich in Korrelation zur Länge/Dehnung des elektrisch leitfähigen Garns. Insbesondere bevorzugt ist hierbei, wenn der textile Sensor ein Garn des ersten Aspekts ist.Particularly preferred in the sense of the variant is a sensor area A which extends along the entire circumference of the cuff. Regardless of this, it is also preferred if the sensor area A is suitable for carrying out circumferential expansion measurements. Regardless of this, it is also preferred if the sensor area includes a textile sensor; Textile sensors are preferably electrically conductive yarns that are suitable for measuring a resistive ohmic resistance in the sensor area in relation to the length / expansion of the electrically conductive yarn. It is particularly preferred here if the textile sensor is a yarn of the first aspect.
Eine weitere besonders bevorzugte Ausgestaltung der Variante ist ein Sensorbereich B, welcher sich entlang des gesamten Umfangs der Manschette erstreckt. Unabhängig davon ist weiterhin bevorzugt, wenn der Sensorbereich B geeignet ist Umfangsausdehnungsmessungen durchzuführen. Unabhängig davon weiterhin bevorzugt ist es, wenn der Sensorbereich einen textilen Sensor einschließt; textile Sensoren sind vorzugsweise elektrisch leitfähige Garne, die geeignet sind für eine Messung eines resistiven ohmschen Widerstands im Sensorbereich in Korrelation zur Länge/Dehnung des elektrisch leitfähigen Garns. Insbesondere bevorzugt ist hierbei, wenn der textile Sensor ein Garn des ersten Aspekts ist.Another particularly preferred embodiment of the variant is a sensor area B, which extends along the entire circumference of the cuff. Regardless of this, it is also preferred if the sensor area B is suitable for carrying out circumferential expansion measurements. Regardless of this, it is also preferred if the sensor area includes a textile sensor; Textile sensors are preferably electrically conductive yarns that are suitable for measurement a resistive ohmic resistance in the sensor area in relation to the length / elongation of the electrically conductive yarn. It is particularly preferred here if the textile sensor is a yarn of the first aspect.
Eine weitere besonders bevorzugte Ausgestaltung der Variante ist ein Sensorbereich C, welcher ein Streifen mit einer Breite von mindestens 30% des Umfangs der Manschette ist, und der sich vorzugsweise über die gesamte Länge des Bereichs zwischen Sensorbereich A und Sensorbereich B erstreckt. Unabhängig davon ist weiterhin bevorzugt, wenn der Sensorbereich C geeignet ist Längenausdehnungsmessungen durchzuführen. Unabhängig davon weiterhin bevorzugt ist es, wenn der Sensorbereich einen textilen Sensor einschließt; textile Sensoren sind vorzugsweise elektrisch leitfähige Garne, die geeignet sind für eine Messung eines resistiven ohmschen Widerstands im Sensorbereich in Korrelation zur Länge/Dehnung des elektrisch leitfähigen Garns. Insbesondere bevorzugt ist hierbei, wenn der textile Sensor ein Garn des ersten Aspekts ist.Another particularly preferred embodiment of the variant is a sensor area C, which is a strip with a width of at least 30% of the circumference of the cuff and which preferably extends over the entire length of the area between sensor area A and sensor area B. Regardless of this, it is also preferred if the sensor area C is suitable for performing linear expansion measurements. Regardless of this, it is also preferred if the sensor area includes a textile sensor; Textile sensors are preferably electrically conductive yarns that are suitable for measuring a resistive ohmic resistance in the sensor area in relation to the length / expansion of the electrically conductive yarn. It is particularly preferred here if the textile sensor is a yarn of the first aspect.
Weiterhin bevorzugt ist, wenn die Manschette der hier aufgeführten Variante entspricht, und dadurch gekennzeichnet ist, dass die textilen Sensorbereiche A, B und C ein Trägertextil und ein elektrisch leitfähiges Garn im Bereich des Trägertextils umfassen, wobei das Trägertextil selbst nicht aus einem elektrisch leitfähigen Garn bestehen. Besonders bevorzugt ist hierbei, wenn das elektrisch leitfähige Garn ein Garn des ersten Aspekts ist.It is also preferred if the cuff corresponds to the variant listed here and is characterized in that the textile sensor areas A, B and C comprise a carrier textile and an electrically conductive yarn in the area of the carrier textile, the carrier textile itself not being made from an electrically conductive yarn consist. It is particularly preferred here if the electrically conductive yarn is a yarn of the first aspect.
Ein vierter Aspekt umfasst eine Messvorrichtung mit einer textilen, elastischen Manschette gemäß dem dritten Aspekt oder einer seiner Varianten, zur Messung des Erektionsablaufs und der Erektionsqualität eines Patienten. Insbesondere ist die Messvorrichtung so ausgestaltet, dass die Messvorrichtung u.a. die Penisaufrichtungsfestigkeit, die Steifheit des Penis, den arteriellen Blutdurchfluss des Penis, die Länge des Penis und die Breite des Penis quantifizieren kann.A fourth aspect comprises a measuring device with a textile, elastic cuff according to the third aspect or one of its variants, for measuring the course of the erection and the quality of the erection of a patient. In particular, the measuring device is designed so that the measuring device can, among other things, quantify the erectile strength of the penis, the rigidity of the penis, the arterial blood flow of the penis, the length of the penis and the width of the penis.
Ein weiterer fünfter Aspekt offenbart ein Messverfahren zur Messung der Penisaufrichtungsfestigkeit eines Patienten und/oder deren Schwankungen des arteriellen und venösen Durchflusses, mit einer Messvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung folgendes umfasst: eine Manschette mit zwei oder mehr textilen Sensorbereichen, wobei durch resistive (ohmsche) Widerstandsveränderungen in den Sensorbereichen, die Veränderungen des Penisumfangs, und Penislänge an verschiedenen Messorten gleichzeitig erfasst werden.Another fifth aspect discloses a measuring method for measuring the erectile strength of a patient's penis and / or their fluctuations in arterial and venous flow, with a measuring device, characterized in that the measuring device comprises the following: a cuff with two or more textile sensor areas, wherein resistive ( Ohmic) changes in resistance in the sensor areas, the changes in the penis circumference and penis length are recorded at different measuring locations at the same time.
Eine entsprechende Messvorrichtung zur Messung der Penisaufrichtungsfestigkeit mit einer textilen, elastischen Manschette ist vorzugsweise ausgestattet mit einem Datenerfassungsgerät, derart konfiguriert, dass es die Steifheit des Penis eines Patienten und/oder die Schwankungen des arteriellen und venösen Durchflusses messen kann.A corresponding measuring device for measuring the erectile strength of the penis with a textile, elastic cuff is preferably equipped with a data acquisition device configured in such a way that it can measure the stiffness of a patient's penis and / or the fluctuations in the arterial and venous flow.
Ein sechster Aspekt umfasst eine Verwendung der Messvorrichtung, bevorzugt in Form einer Messmanschette, zur Datenübertragung der Messergebnisse auf eine im Bekleidungsstück, bevorzugt Schlafanzughose, Schlafshorts, Unterhose befindliche Datensammel- und Verarbeitungseinheit (Datenlogger). Von dort erfolgt die Datenvisualisierung (auslesen) über entweder USB oder Funk, z.B. Bluetooth an ein stationäres Datenerfassungsgerät (z.B. Datenlogger oder Rechner, wie einem Laptop, Notebook oder Tablet) und/oder ein mobiles Telekommunikationsendgerät (z.B. Smart Phone). Bevorzugt erfolgt eine Ausgabe an einen Nutzer durch eine App. Um den Patienten vor schädlichen Strahlungen zu schützen ist es vorteilhaft, die Manschette mittels eines E-Blockerweiterzuentwickeln, welcher in die Textile Schicht eingearbeitet wird, und welcher in der Lage ist die schädliche elektromagnetische Strahlung abzuschirmen.A sixth aspect comprises the use of the measuring device, preferably in the form of a measuring cuff, for data transmission of the measurement results to a data collection and processing unit (data logger) located in the item of clothing, preferably pajamas, sleeping shorts, underpants. From there, the data is visualized (read out) via either USB or radio, e.g. Bluetooth to a stationary data acquisition device (e.g. data logger or computer, such as a laptop, notebook or tablet) and / or a mobile telecommunications terminal (e.g. smart phone). An output is preferably made to a user via an app. In order to protect the patient from harmful radiation, it is advantageous to develop the cuff by means of an E-block which is incorporated into the textile layer and which is able to shield the harmful electromagnetic radiation.
In einer weiteren bevorzugten Variante der Erfindung umfasst das elastische, elektrisch leitfähige Garn zur elektromagnetischen Abschirmung eine Umhüllung. Diese kann ein nichtleitendes Material sein, dass als Schutzhülle das Garn umgibt, wobei das Elastizitätsmodul der Hülle auf das Elastizitätsmodul des Garns angepasst wird.In a further preferred variant of the invention, the elastic, electrically conductive yarn comprises a sheath for electromagnetic shielding. This can be a non-conductive material that surrounds the yarn as a protective sheath, the modulus of elasticity of the sheath being adapted to the modulus of elasticity of the yarn.
Schließlich ist auch bevorzugt, dass die textile, elastische Manschette mit einer integrierten Schutzschicht zur elektromagnetischen Abschirmung ausgestattet ist. Diese kann verhindern, dass die elektrischen Ströme bei Dauermessung in der Manschette mittels Energieübertragung durch Strahlung auf den Körper des Trägers einwirken, bzw. die Schutzschicht verringert deren Einwirkung. Es ist aber auch bevorzugt, dass eine elektromagnetische Abschirmung gegenüber der Elektronik im Zusammenhang mit der Datenübertragung von der Manschette zu einem Messgerät erfolgt. Hierzu kann eine Schutzschicht zwischen Sender und Körper des Trägers angebracht werden. Die Abschirmungsschicht kann auf verschiedene Wege eingebracht werden, bevorzugt sind aber verwobene Leitungsdrähte im Textil, die die elektromagnetischen Wellen blockieren. Möglich sind aber auch Alufolienschichten zwischen den Textilschichten. Diese sind von den Leitungsgarnen zur Dehnungsmessung elektrisch getrennt.Finally, it is also preferred that the textile, elastic sleeve is equipped with an integrated protective layer for electromagnetic shielding. This can prevent the electrical currents from acting on the wearer's body during continuous measurement in the cuff by means of energy transfer through radiation, or the protective layer reduces their effect. However, it is also preferred that an electromagnetic shield is provided with respect to the electronics in connection with the data transmission from the cuff to a measuring device. For this purpose, a protective layer can be applied between the transmitter and the wearer's body. The shielding layer can be introduced in various ways, but woven conductor wires in the textile, which block the electromagnetic waves, are preferred. However, aluminum foil layers between the textile layers are also possible. These are electrically separated from the line yarns for strain measurement.
BeispieleExamples
Beispiel 1: Messung der Widerstandsänderung in Abhängigkeit des Klemmenabstands.Example 1: Measurement of the change in resistance as a function of the distance between the terminals.
Die beispielhafte Darstellung eines erfindungsgemäßen Garns in
Als Kernfaden (Seele) ist ein Faden aus Lycra 165dtex gewählt. Sowohl der innere als auch der äußere Umwicklungsfaden sind Fäden aus Shildex 33dtex/1 (Shieldex® 33/10 dtex Z-Turns) mit einem spezifischen Widerstand von < 4k Ω/m und einer maximalen Dehnbarkeit von 25% ± 5%. Der innere Umwicklungsfaden ist dabei mit 700 Umwindungen um die Seele gewickelt während der äußere Umwicklungsfaden mit 500 Umwindungen um die Seele und den inneren Umwicklungsfaden gewickelt ist, wobei der gesamte Verzug 5,1 ist.A Lycra 165dtex thread is selected as the core thread (core). Both the inner and the outer wrapping thread are threads made of Shildex 33dtex / 1 (Shieldex® 33/10 dtex Z-Turns) with a specific resistance of <4k Ω / m and a maximum extensibility of 25% ± 5%. The inner wrapping thread is wrapped around the core with 700 turns while the outer wrapping thread is wrapped around the core and the inner wrapping thread with 500 turns, the total delay being 5.1.
Tabelle 1: Messung der Widerstandsänderung in Abhängigkeit des Klemmenabstands.
Diese Werte sind in
Aus der graphischen Darstellung wird ersichtlich, dass mit zunehmendem Klemmenabstand, d. h. mit zunehmender Dehnung der garnspezifische Widerstand steigt.From the graph it can be seen that with increasing terminal spacing, i. H. the yarn-specific resistance increases with increasing elongation.
Durch eine Änderung der Anzahl an Kreuzungspunkten und der Änderung der Massendichte an leitfähigen Material bei der Dehnung kann nicht nur der Widerstand, sondern auch die prozentuale Widerstandveränderung beeinflusst werden.By changing the number of crossing points and changing the mass density of conductive material during expansion, not only the resistance but also the percentage change in resistance can be influenced.
Prinzipiell erhöht die erhöhte Anzahl der Kreuzungspunkte infolge der Dehnung den prozentualen Unterschied der Ω-Werte bei der Dehnung des Garnes da dadurch die Verschiebung/Änderung der Kreuzungspunkte bei der Dehnung entsprechend verstärkt wird.In principle, the increased number of crossing points as a result of the stretching increases the percentage difference in the Ω values when the yarn is stretched, since this increases the shift / change in the crossing points during stretching accordingly.
Beispiel 2: Messung der Widerstandsänderung in Abhängigkeit des Klemmenabstands.Example 2: Measurement of the change in resistance as a function of the distance between the terminals.
Als Kernfaden (Seele) ist ein Faden aus Lycra 165dtex gewählt. Der innere Umwicklungsfaden ist hierbei Shildex 117dtex/2 (117 dtex entsprechen 117 g pro 10 km Garn, Zweifachzwirn) mit 17 Filamente pro Faden (Shieldex® 117/17 dtex 2ply HC+B), mit einem spezifischen Widerstand von <300Q/m und mit einer maximalen Dehnbarkeit von 21% ± 5% aus Polyamid mit einer 99%-igen Silberbeschichtung wohingegen der äußere Umwicklungsfaden Shildex 33dtex/1 (Shieldex® 33/10 dtex Z-Turns) mit einem spezifischen Widerstand von < 4k Ω/m und einer maximalen Dehnbarkeit von 25% ± 5% ist. Der innere Umwicklungsfaden ist dabei mit 500 Umwindungen um die Seele gewickelt während der äußere Umwicklungsfaden mit 300 Umwindungen um die Seele und den inneren Umwicklungsfaden gewickelt ist, wobei der gesamte Verzug 3,5 ist. Um Störungen und Schwankungen zu vermeiden wird das Sensorgarn für die Messung des Widerstandes isoliert.A Lycra 165dtex thread is selected as the core thread (core). The inner wrapping thread is Shildex 117dtex / 2 (117 dtex corresponds to 117 g per 10 km of yarn, double twist) with 17 filaments per thread (Shieldex® 117/17 dtex 2ply HC + B), with a specific resistance of <300Ω / m and with a maximum stretchability of 21% ± 5% made of polyamide with a 99% silver coating whereas the outer wrapping thread Shildex 33dtex / 1 (Shieldex® 33/10 dtex Z-Turns) with a specific resistance of <4k Ω / m and one maximum extensibility of 25% ± 5%. The inner wrapping thread is wrapped around the core with 500 turns while the outer wrapping thread is wrapped around the core and the inner wrapping thread with 300 turns, the total delay being 3.5. In order to avoid disturbances and fluctuations, the sensor thread for measuring the resistance is isolated.
Die Widerstandsmessung erfolgte wie zuvor beschrieben, wobei zunächst ein Klemmenabstand von 20 cm für die längsspannungsfreie Einspannung des Garns gewählt wurde und ergab folgende Werte:The resistance measurement was carried out as described above, whereby initially a clamp distance of 20 cm was selected for the longitudinal tension-free clamping of the yarn and resulted in the following values:
Tabelle 2: Messung der Widerstandsänderung in Abhängigkeit von des Klemmenabstands.
Eine Änderung des Klemmenabstands von 20 cm (längsspannungsfreier Garn) auf 30 cm entspricht einer Dehnung des Garns von 50%. Folglich entspricht ein Klemmenabstand von 40 cm einer Dehnung des Garns auf seine doppelte Länge, d. h. um 100%.A change in the distance between the clamps from 20 cm (longitudinally tension-free yarn) to 30 cm corresponds to an elongation of the yarn of 50%. Consequently, a clamp spacing of 40 cm corresponds to an elongation of the yarn to double its length, i.e. H. by 100%.
Dem Beispiel ist zu entnehmen, dass mit zunehmender Dehnung der garnspezifische Widerstand mit der relativen Längenänderung des Garns steigt und somit Rückschlüsse auf das penile Verhalten zulässt. Ab einer bestimmten Dehnung ist jedoch die weitere Zunahme des Widerstands erwartungsgemäß verringert, sodass die Messgenauigkeit abnimmt.The example shows that with increasing elongation, the yarn-specific resistance increases with the relative change in length of the yarn and thus allows conclusions to be drawn about penile behavior. As of a certain expansion, however, the further increase in resistance is, as expected, reduced, so that the measurement accuracy decreases.
Beispiel 3: Messung der Widerstandsänderung in Abhängigkeit des KlemmenabstandsExample 3: Measurement of the change in resistance as a function of the distance between the terminals
Beispiel 3 wurde analog zu Beispiel 2 durchgeführt und sowohl der innere Umwicklungsfaden als auch der äußere Umwicklungsfaden sind beide aus Shildex 33dtex/1. Der innere Umwicklungsfaden ist dabei mit 700 Umwindungen um die Seele gewickelt während der äußere Umwicklungsfaden mit 500 Umwindungen um die Seele und den inneren Umwicklungsfaden gewickelt ist, wobei der gesamte Verzug 3,5 ist.Example 3 was carried out analogously to Example 2 and both the inner wrapping thread and the outer wrapping thread are both made of Shildex 33dtex / 1. The inner wrapping thread is wrapped around the core with 700 turns while the outer wrapping thread is wrapped around the core and the inner wrapping thread with 500 turns, the total delay being 3.5.
Tabelle 3: Messung der Widerstandsänderung in Abhängigkeit von des Klemmenabstands.
Dem Beispiel ist zu entnehmen, dass der relative Wiederstand stärker zunimmt pro 10 cm Erhöhung des Klemmenabstands im Vergleich zu Beispiel 1.The example shows that the relative resistance increases more strongly for every 10 cm increase in the distance between the clamps compared to example 1.
Durch eine Änderung der Anzahl an Kreuzungspunkten und der Änderung der Massendichte an leitfähigen Material gegenüber Beispiel 2 kann nicht nur der Widerstand, sondern auch die prozentuale Widerstandveränderung beeinflusst werden. Hier führt eine erhöhte Anzahl von Kreuzungspunkten und eine erhöhte Massendichte des leitenden Materials zu einer stärkeren Änderung beim gemessenen Widerstand und erlauben eine genauere Messung des Widerstands in Abhängigkeit der Dehnung des Garns.By changing the number of crossing points and changing the mass density of conductive material compared to Example 2, not only the resistance but also the percentage change in resistance can be influenced. Here, an increased number of crossing points and an increased mass density of the conductive material lead to a greater change in the measured resistance and allow a more precise measurement of the resistance as a function of the elongation of the yarn.
Prinzipiell führt die erhöhte Anzahl der Kreuzungspunkte basierend auf der höheren Anzahl an Umwindungen den prozentualen Unterschied der Ω-Werte bei der Dehnung des Garnes, da dadurch die Verschiebung der Kreuzungspunkte bei der Dehnung entsprechend verstärkt wird.In principle, the increased number of crossing points, based on the higher number of wraps, leads to the percentage difference in the Ω values when the yarn is stretched, as this increases the shifting of the crossing points during stretching accordingly.
Auch hier gibt es eine maximale Streckung, ab der die Widerstandszunahme abflacht. Ab einer Dehnung von ca. 50% ist daher meist die Messgenauigkeit geringer. Durch geeignete Wahl der Elastizitätskoeffizienten der eingesetzten Materialien kann jedoch der Messbereich entsprechend vergrößert werden.Here, too, there is a maximum extension from which the increase in resistance flattens out. From an elongation of approx. 50%, the measurement accuracy is therefore usually lower. However, the measuring range can be increased accordingly by a suitable choice of the elasticity coefficients of the materials used.
In Beispiel 2 und 3 ist gezeigt, dass eine höhere Umwicklungsdichte des innerliegenden Umwicklungsfadens unabhängig von der Wahl der einzelnen Umwicklungsfäden (innenliegender und außenliegender Umwicklungsfaden gleich oder aber verscheiden) aussagekräftige Messungen der Widerstände in Abhängigkeit der verrichteten Dehnungen erzielt werden können.In example 2 and 3 it is shown that a higher wrapping density of the inner wrapping thread independent of the choice of the individual wrapping threads (inner and outer wrapping threads the same or different) meaningful measurements of the resistances depending on the elongations performed can be achieved.
FigurenlisteFigure list
-
1 : Querschnitt eines beschichteten Umwicklungsfadens1 : Cross section of a coated wrapping thread -
2 : Beispielhafte Darstellung eines Garns gemäß der Erfindung2 : Exemplary representation of a yarn according to the invention -
3 : Schema zur Bestimmung der Länge X eines zu messenden Garnabschnitts G3rd : Scheme for determining the length X of a yarn section G to be measured -
4a : eine an zwei Seiten offene Manschette4a : a cuff open on two sides -
4b : eine an einer Seite geschlossene Manschette4b : a cuff closed on one side -
5 : Beispielhafte Muster5 : Exemplary patterns -
6 : Beispielhafte Anordnung der Sensorbereiche einer Manschette6th : Exemplary arrangement of the sensor areas of a cuff -
7 : Beispielhafte Anordnung der Sensorbereiche einer Manschette7th : Exemplary arrangement of the sensor areas of a cuff -
8 : Beispielhafte Anordnung der Sensorbereiche einer Manschette8th : Exemplary arrangement of the sensor areas of a cuff -
9 : Beispielhafte Anordnung der Sensorbereiche einer Manschette9 : Exemplary arrangement of the sensor areas of a cuff -
10 : Beispielhafte Anordnung der Sensorbereiche einer Manschette10 : Exemplary arrangement of the sensor areas of a cuff -
11 : Beispielhafte Anordnung der Sensorbereiche einer Manschette11 : Exemplary arrangement of the sensor areas of a cuff -
12 : Beispielhafte Anordnung der Sensorbereiche einer Manschette12th : Exemplary arrangement of the sensor areas of a cuff -
13 : Beispielhafte Anordnung der Sensorbereiche einer Manschette13th : Exemplary arrangement of the sensor areas of a cuff -
14 : Sensorbereich einer Manschette zur Längsdehnungsmessung14th : Sensor area of a cuff for measuring longitudinal strain -
15 : Sensorbereich einer Manschette zur Querdehnungsmessung15th : Sensor area of a cuff for measuring transverse strain -
16 : Schematische Darstellung des Prüfaufbaus zur Messung der Widerstandsänderung in Abhängigkeit der Dehnung16 : Schematic representation of the test set-up for measuring the change in resistance as a function of elongation -
17 : Graphische Darstellung des Widerstands in Abhängigkeit der Prüfstrecke17th : Graphical representation of the resistance as a function of the test section
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- UU
- UmwicklungsfadenWrapping thread
- UKUK
- Umwicklungsfaden-KernbereichWrapping thread core area
- UBUB
- Umwicklungsfaden-BeschichtungsbereichWrapping thread coating area
- KK
- Kernfaden (Seele)Core thread (soul)
- U1U1
- erster Umwicklungsfadenfirst wrapping thread
- U2U2
- zweiter Umwicklungsfadensecond wrapping thread
- WS1WS1
- Wicklungssinn des ersten UmwicklungsfadensDirection of winding of the first winding thread
- WS2WS2
- Wicklungssinn des zweiten UmwicklungsfadensDirection of winding of the second winding thread
- GG
- GarnabschnittYarn section
- LGLG
- Gesamtlänge des GarnsTotal length of the yarn
- SS.
-
Länge eines zu messenden Garnabschnitts
G im längsspannungsfreien ZustandLength of a section of yarn to be measuredG in the longitudinal stress-free state - LG,ReLG, Re
-
Gesamtlänge des Garns unter Spannung des Abschnitts
G zur ersten Streckgrenze ReTotal length of the yarn under tension of the sectionG to the first yield point Re - SGSG
-
Länge eines zu messenden Garnabschnitts
G unter Spannung des Garnabschnitts zu ersten Streckgrenze Re Length of a section of yarn to be measuredG under tension of the yarn section to the first yield point R e - LG,Re,80%LG, Re, 80%
-
Gesamtlänge des Garns unter Spannung des Abschnitts
G mit 80% der Kraft, welche benötigt wird um AbschnittG auf die erste Streckgrenze Re zu dehnenTotal length of the yarn under tension of the sectionG with 80% of the force, which is needed to sectionG to stretch to the first yield point R e - XX
-
Länge eines zu messenden Garnabschnitts
G unter Spannung des Garnabschnitts mit einer Krafteinwirkung von 80% der Krafteinwirkung welche nötig wäre zum Erreichen der ersten Streckgrenze Re des Garnabschnitts GLength of a section of yarn to be measuredG under tension of the yarn section with a force of 80% of the force that would be necessary to reach the first yield point R e of the yarn section G. - SPSP
- zusammenlaufende Spitzeconverging tip
- ZYZY
- zylindrischer Teilcylindrical part
- S1S1
- Sensorbereich 1Sensor range 1
- S2S2
- Sensorbereich 2Sensor area 2
- S3S3
- Sensorbereich 3Sensor area 3
- S4S4
- Sensorbereich 4Sensor area 4
- S5S5
-
Sensorbereich 5
Sensor area 5 - S6S6
-
Sensorbereich 6
Sensor area 6 - S7S7
- Sensorbereich 7Sensor range 7
- S8S8
- Sensorbereich 8Sensor range 8
- S9S9
-
Sensorbereich 9
Sensor area 9 - S10S10
-
Sensorbereich 10
Sensor range 10 - S11S11
- Sensorbereich 11Sensor area 11
- S12S12
- Sensorbereich 12Sensor range 12
- S13S13
- Sensorbereich 13Sensor area 13
- S14S14
- Sensorbereich 14Sensor area 14
- S15S15
- Sensorbereich 15Sensor range 15
- S16S16
- Sensorbereich 16Sensor range 16
- S17S17
- Sensorbereich 17Sensor area 17
- S18S18
- Sensorbereich 18Sensor area 18
- S19S19
-
Sensorbereich 19
Sensor area 19 - S20S20
- Sensorbereich 20Sensor range 20
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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- US 6162188 [0009]US 6162188 [0009]
- US 20160198993 [0010]US 20160198993 [0010]
Zitierte Nicht-PatentliteraturNon-patent literature cited
- Norm ISO 2062 [0057]ISO 2062 standard [0057]
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