DE102004004633A1

DE102004004633A1 - Kompressionsstützbandmaterial mit einer inneren Gewebezwischenlage

Info

Publication number: DE102004004633A1
Application number: DE102004004633A
Authority: DE
Inventors: Jackson Chiang; Jonathan Chuang
Original assignee: LA POINTIQUE INTERNATIONAL Ltd TUKWILA; POINTIQUE INTERNAT Ltd
Current assignee: LA POINTIQUE INTERNATIONAL Ltd TUKWILA; POINTIQUE INTERNAT Ltd
Priority date: 2003-01-29
Filing date: 2004-01-29
Publication date: 2004-08-12
Also published as: CN1325030C; US7090651B2; KR20040070050A; GB2398269B; US20030114782A1; GB2398269A; ES2234437A1; TWI250870B; GB0401893D0; CN1518965A; ES2234437B2; HK1066717A1; TW200509873A; JP2004230165A

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verbundstoffmaterial zur Verwendung bei der Herstellung von elastischen Orthopädie-Stützen bereit, um ein Körperteil durch Kompression zu stützen. Eine Ausführungsform der Erfindung ist ein Kompressionsstützmaterial (400), welches eine elastische Außenschicht (410), eine erste Stoffschicht (420), eine Abstandsstoffschicht (425) und eine zweite Stoffschicht (430) aufweist. Die Abstandsstoffschicht erlaubt und fördert den Luftstrom seitlich durch das Stützmaterial. Die äußere Schicht kann mehrere, durch sie führende Schlitze (550) aufweisen, um den Luftstrom quer durch das Verbundstoffmaterial zu erlauben und zu fördern. Die mehreren Schlitze können bogenförmig sein, um weiter den Querluftstrom durch das Verbundstoffstützmaterial zu verbessern.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Orthopädie-Stützvorrichtungen, insbesondere auf ein Verbundstoffmaterial zur Verwendung bei der Herstellung von elastischen Kompressionsstützbändern, die eine verbesserte Kompressionsstützeigenschaft, ein verbessertes Körperwärmeverhalten und eine verbesserte Atmungsfähigkeit während der Verwendung aufweisen.

Elastische Kompressionsstützbänder sind in vielen Formen verfügbar. Allgemein bestehen diese Stützbänder aus einem weichen elastischen Material, so dass sie, wenn sie getragen werden, ein gewisses Stützmaß für eine verletzte Stelle liefern. Diese Stützbänder, die häufig ohne Rezept oder ohne die Notwendigkeit für geschicktes professionelles Anbringen erworben werden, wurden viele Jahre verwendet und waren allgemein als Stützbänder für das Knie, den Knöchel, den Schenkel, das Handgelenk, den Ellbogen, den Brustkorb oder das untere Rückenteil verfügbar. Diese federnden biegsamen Kompressionsstützbänder können bei Verstauchungen und Zerrungen, Arthritis, Sehnenscheidenentzündung, Schleimbeutelentzündung, Entzündungen getragen werden, oder dazu, um Unbehagen während einer postoperativen Anwendung zu reduzieren oder um posttraumatisches Unbehagen zu behandeln.

Diese elastischen Kompressionsstützbänder sind häufig aus synthetischem Gummi hergestellt (beispielsweise Polychloropren). Dieses besondere Material ist wegen seiner Kombination von günstigen Eigenschaften wünschenswert, die bei elastischen Kompressionsstützbändern nützlich sind. Polychloropren-Gummi besitzt eine gute Elastizität und eine relativ hohe Dichte, wodurch eine gute Kompressionsstütze und ein Widerstand gegen Scherkräfte bereitgestellt werden.

Polychloropren-Gummi ist ein geschlossenes Zellenmaterial und leitet daher Wärme während der Verwendung nicht sehr gut ab. Seine geschlossene Zellencharakteristik kann dazu nützlich sein, Wärme während der Verwendung zurückzuhalten, wobei emittierte Wärme zurück in die Knochen und in die Stellen des betroffenen Bereichs reflektiert wird. Diese lokalisierte Konzentration an Wärme kann den venösen Fluß unterstützen, helfen, das Ödem zu reduzieren und dazu dienen, die weichen Gewebe weniger anfällig für Verletzungen zu machen.

Obwohl die Verwendung von Polychloropren-Gummi bei elastischen Kompressionsstützbändern Wärme konzentrieren kann, kann die natürliche Tendenz des geschlossenen Zellenmaterials, die Wärmeableitung zu verhindern, Probleme für den Benutzer verursachen. Wenn diese getragen werden, werden die Polychloropren-Material-Stützbänder gestreckt, um eine Kompressionslast um den betroffenen Körperbereich herum zu übertragen. Diese Kompressionsanpassung in Kombination mit der hohen Dichte des Materials und dem Mangel an Luftzirkulation und Ableitung durch das Material kann ein Wärmeunbehagen und eine Schweißbildung zur Folge haben und zu Wärmeausschlägen führen. Eine lange Verwendung solcher Stützbänder kann bewirken, dass der Benutzer ständig schwitzt, was ein Unbehagen bis zu einem Grad zur Folge hat, dass der Benutzer das Tragen des Stützbands vorzeitig häufig beendet. In der Tat diktiert das Material selbst die Länge der Zeit, mit der das orthopädische Stützband getragen werden kann. Es ist für Benutzer nicht ungewöhnlich, das Tragen dieser Stützbänder nach ungefähr ein bis zwei Stunden aufzugeben. In dem Bemühen, eine bessere Atmungsfähigkeit bereitzustellen, sind bestimmte bekannte Polychloropren-Gummistützbänder mit Perforationen oder Löchern hergestellt worden, die durch die gesamte Tiefe des Materials gestanzt sind. Diese Stützbänder behalten jedoch nicht ausreichend eine strukturelle Integrität, um als ein effektives Kompressionsstützband für den Träger zu dienen, da Neopren-Material aus diesen Stützbändern entfernt wurde.

Es bestand somit ein Bedarf nach einem elastischen Kompressionsstützband, welches eine ausreichende Strukturfestigkeit und Integrität hat, um einen ausreichenden Wert an Kompressionsstützeigenschaften anzubieten, wobei außerdem Wärme während der Verwendung abgeleitet wird, um übermäßige Schweißbildung und Wärmeunbehagen zu reduzieren oder zu vermeiden, insbesondere bei längerer Verwendung.

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verbundmaterial für Kompressionsstützbänder und dgl. bereit, wobei das Verbundstoffmaterial eine elastisch streckbare erste Schicht, eine flexible zweite Schicht, die an der ersten Schicht befestigt ist, eine dritte Schicht, die einen Abstandsstoff aufweist, der an der zweiten Schicht befestigt ist, und eine flexible vierte Schicht, die an der dritten Schicht befestigt ist. Die erste Schicht braucht nicht die äußerste Schicht sein, wenn man in betracht zieht, dass eine äußere Schicht die erste Schicht überdecken kann.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung weist die elastische äußere Schicht mehrere Schlitze durch diese hindurch auf, um einen Querluftstrom durch das Verbundstoffmaterial zuzulassen und zu fördern.

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt ein flexibles, federndes Verbundstoffmaterial zur Verwendung bei der Herstellung von elastischen Kompressionsstützbändern bereit, um ein Körperteil zu umgeben und durch Kompression zu stützen. Das Verbundstoffmaterial weist eine elastische Mittelschicht, eine innere Stoffschicht und eine äußere Stoffschicht auf. Die elastische Mittelschicht besteht vorzugsweise aus geschossenem Zellenmaterial in Blattform, wobei auf ihrer einen Seite mehrere Nuten oder Kanäle angeordnet sind, die darin gebildet sind, um einander zu schneiden, um ein Gitternetz zu bilden. Das Kanalmuster liefert Durchlässe längs der Breite und der Länge der Mittelschicht, um eine Wärme- und Feuchtigkeitsableitung für das Körperteil, das gestützt wird, zu ermöglichen.

Die Mittelschicht kann außerdem mehrere Einschnitte haben, die sich durch die gesamte Tiefe der Schicht erstrecken und die über der Oberfläche der Schicht verteilt sind, wobei die Mittelschicht noch eine ausreichende Strukturfestigkeit und Integrität aufweist, um eine orthopädische Kompressionsstütze bereitzustellen.

Das Verbundstoffmaterial kann außerdem eine Innenschicht aus einem flexiblen, federnd-elastischen, porösen Material aufweisen, welches an der Nutenseite der Mittelschicht angebracht ist. Die äußere Stoffschicht kann ebenfalls aus einem flexiblen, federnd-elastischen, porösen Material bestehen, welches an der Nicht-Nut-Seite der Mittelschicht angebracht ist.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind die mehreren Schnitte, die sich durch die Mittelschicht erstrecken, bogenförmige Schlitze, beispielsweise kreisförmige Schlitze, die sich zwischen ungefähr 180° und 270° erstrecken, wobei die bogenförmigen Schlitze eine Matrix von Zapfen bilden, welche gelenkartig an der Mittelschicht angebracht sind, so dass das Strecken des Verbundstoffmaterials in der Mittelschicht Spalte erzeugt, wodurch ein Luftstrompfad zwischen der inneren und der äußeren Schicht gebildet wird.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist das Verbundstoffmaterial eine elastische äußere Schicht, eine erste Stoffschicht, eine Abstandsstoffschicht und eine zweite Stoffschicht auf. Die Abstandstoffschicht stellt eine Leichtgewichtskomponente bereit, die einen Luftstrom seitlich durch das Verbundstoffmaterial zulässt.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die obigen Merkmale und viele der damit in Verbindung stehenden Vorteile der Erfindung werden schneller eingeschätzt, wenn sie besser mit Hilfe der beiliegenden ausführlichen Beschreibung verstanden werden, wenn diese in Verbindung mit den Zeichnungen hergenommen wird, wobei:
1 eine Seitenansicht ist, welche halbschematisch ein Kniestützband aus einem orthopädischen Material gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 eine halbschematische perspektivische Ansicht des Kniestützbands, welches in 1 gezeigt ist, ist;
3 eine Querschnittsansicht ist, welche schematisch Komponenten eines orthopädischen Verbundstoffmaterials der vorliegenden Erfindung zeigt;
4 eine Vorderansicht ist, welche einen Abschnitt einer durchbohrten Mittelschicht des Verbundstoffmaterials der vorliegenden Erfindung zeigt;
5 eine Rückansicht ist, die einen Abschnitt der durchbohrten Mittelschicht, welche in 4 gezeigt ist, zeigt;
6 eine perspektivische Ansicht ist, die ein Ellbogenstützband zeigt, welches aus dem Verbundstoffmaterial der vorliegenden Erfindung hergestellt ist;
7 eine perspektivische Ansicht ist, die ein Handgelenkstützband zeigt, welches aus dem Verbundstoffmaterial der vorliegenden Erfindung hergestellt ist;
8 eine Seitenansicht ist, die ein Knöchelstützband zeigt, welches aus dem Verbundstoffmaterial der vorliegenden Erfindung hergestellt ist;
9 eine Ansicht ähnlich der von 4 ist, welche ein weiteres Muster von Kanälen zeigt, die in der Mittelschicht des Verbundstoffmaterials gebildet sind;
10 eine Draufsicht einer Mittelschicht gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
11 eine Draufsicht der Mittelschicht ist, die in 10 gezeigt ist, wobei die Mittelschicht in der Längsrichtung gestreckt ist, wie durch die großen Pfeile angedeutet ist;
12 eine Draufsicht auf eine Mittelschicht gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
13 eine Querschnittsansicht der in 12 gezeigten Mittelschicht längs der Linie 13-13 ist;
14 eine Querschnittsansicht der Mittelschicht ist, die in 13 gezeigt ist, die mit der Innen- und Außenschicht gezeigt ist, die an der Mittelschicht angebracht sind; und
15 eine Querschnittsansicht ähnlich der von 14 ist, welche das Verbundstoffmaterial, welches in Längsrichtung gestreckt ist, zeigt, wie durch die großen Pfeile angedeutet ist.
16 ist eine Teilquerschnittsansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung, wobei ein Abstandsstoff verwendet wird;
17 ist eine perspektivische Querschnittsansicht eines Abstandsstoffs von 16, die isoliert dargestellt ist; und
18 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei ein Abstandsstoff und eine äußere Schicht verwendet werden, durch die Schlitze verlaufen.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
1 und 2 zeigen ein Kniestützband 20, welches aus einem orthopädischen Material gemäß den Prinzipien der Erfindung hergestellt ist. Das orthopädische Material ist in 3, 4 und 5 gezeigt. Das Kniestützband ist ein weiches orthopädisches Stützband, welches aus einem flexiblen, federnden Verbundstoff 100 hergestellt ist, der in flacher Form in 3, 4 und 5 gezeigt ist. Das Verbundstoffmaterial mit der flachen Form wird zur Form geschnitten und genäht oder anderweitig zusammengebaut, um ein rohrförmiges Kniestützband 20 zu bilden, welches in 1 und 2 gezeigt ist.
Wie in 1 und 2 gezeigt ist, ist ein Stück aus einem Verbundstoffmaterial 100 in flacher Folienform bzw. Schichtform um sich selbst gefaltet. Die sich überlappenden langen Ränder auf der gegenüberliegenden Seite der Falte sind mittels eines langen, nach oben stehenden Saums 50 befestigt. Das Material in der Ebene ist zu einer Form geschnitten, so dass, wenn dieses längs des Saums 50 vernäht wird, wie in 1 und 2 gezeigt ist, ein winkelförmiges Kniestützband mit einer allgemein rohrförmigen Form erzeugt wird, welches ein offenes Oberteil 60 und ein offenes Unterteil 70 hat. Ein Umfangsnähvorgang 80 am oberen Rand und ein ähnlicher Umfangsnähvorgang 90 am Bodenrand liefern bearbeitete Ränder für das hergestellte Kniestützband.
Die Komponenten, die den Verbundstoff 100 bilden, werden am besten mit Hilfe von 3, 4 und 5 verstanden. 3 zeigt eine Querschnittsansicht, welche die Komponenten des Verbundstoffs 100 nach der vorliegenden Erfindung zeigen. Das Verbundstoffmaterial umfaßt eine flexible und faltbare elastische Mittelschicht 110, eine innere Strukturschicht (Gewebeschicht, Stoffschicht) 130 und eine äußere Strukturschicht 120. Die elastische Mittelschicht 110 besteht vorzugsweise aus einem geschlossenem Zellenschaummaterial in Form einer Folie bzw. eines Blatts oder einer Schicht. Ein bevorzugtes elastisches geschlossenes Zellmaterial ist Polychloropren-Gummi, der allgemein als Neopren-Gummi bekannt ist. Bevorzugte Neopren-Materialien sind Handelsartikel. Ein weiteres geeignetes Material für die Mittelschicht 110 ist Styrol-Butadin-Gummi (SBR). Diese Materialien sind weit verbreitet verfügbar, so dass es nicht schwierig ist, das Material einer gewünschten Dichte herauszufinden, welches das gewünschte Stützmaß bereitstellt und eine gute orthopädische Kompression während der Verwendung liefert. Ideal ist es, wenn dieses Material für die Zwecke nach der vorliegenden Erfindung im Bereich einer Dicke von 1,4 mm bis 8 mm liegt. Es können jedoch auch andere Abmessungen bezüglich der Dicke verwendet werden. Außerdem können andere elastische geschlossene Zellmaterialien verwendet werden, um die Schicht 110 zu bilden.
In der elastischen Mittelschicht 110 sind in deren einen Seite mehrere sich schneidende (kreuzende) Nuten oder Kanäle 140 gebildet. Bei einem nicht einschränkenden Beispiel, das eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, ist das Muster der sich schneidenden Kanäle 140 durch Anordnen von Neopren-Folienmaterial auf einem Metallgitter gebildet sind, wonach eine mit einem Gewicht beaufschlagte Wärmequelle auf der Oberfläche des flachen Folienmaterials angeordnet wird. Der Druck und die Wärme bewirken, dass das Gitter sich in das Folienmaterial hineindrückt, damit dieses permanent die Form des Metallgitters auf der Unterseite annimmt, wo das Netzmuster bzw. Gittermuster des Metallgitters sich in das Folienmaterial drückt. Zusätzlich oder alternativ kann das Gitter vorher erwärmt sein.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist ein Muster von sich kreuzenden Kanälen 140 auf beiden Flächen des Folienmaterials gebildet. Dies kann in einer Weise erreicht werden, indem die Mittelschicht 110 zwischen dem oberen und dem unteren Metallgitter angeordnet wird und beide Gitter gegen die Mittelschicht 110 unter Wärme fest gedrückt werden, was bewirkt, dass beide Gitter sich in die Flächen des Folienmaterials eindrücken. Das Gittermuster kann auf beiden Seiten der Mittelschicht 110 identisch sein oder es kann andere Strukturen aufweisen.
Bei der in 3 und 4 gezeigten Ausführungsform bestimmen die mehreren sich kreuzenden Kanäle 140, welche in der elastischen Mittelschicht 110 gebildet sind, ein allgemein rechteckiges oder quadratisches Muster oder Gitter. Es ist klar, dass das Muster irgendeine andere Form haben kann (beispielsweise Rauten (siehe 9), Dreiecke, Ovale, Kreise usw.), solange, wie die Kanäle 140 sich einander kreuzen, um so einen fortlaufenden oder miteinander verbundenen Kanal quer über das Folienmaterial und längs der Länge des Materials bereitzustellen.
Die elastische Mittelschicht 110 kann durchbohrt sein, um eine Vielzahl von Bohrungen oder Schnitten 150 durch die Schicht zu bilden. Die Schnitte 150 sind in 3 aus Einfachheitsgründen nicht gezeigt, sondern sie sind in 4 und 5 gezeigt. 4 ist eine Vorderansicht, welche einen Abschnitt der durchbohrten Mittelschicht 110 zeigt. 5 ist eine Rückansicht, die einen Abschnitt der durchbohrten Mittelschicht 110, die in 4 gezeigt ist, zeigt. Die Vielzahl von Schnitten 150 sind über die Fläche der elastischen Mittelschicht 110 verteilt und erstrecken sich durch die Gesamttiefe der Schicht, so dass Fluids einschließlich Schweiß und Luft durch die Schnitte 150 von einer Seite der Schicht zu anderen passieren können, insbesondere dann, wenn die Schicht gestreckt ist.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Schnitte 150 lediglich fluchtend mit den Kanälen 140 angeordnet. Bei einer anderen Ausführungsform sind die Schnitte 150 nicht nur innerhalb der Kanäle 140, sondern auch im nicht-genuteten/nicht mit Kanälen versehenen Bereich der elastischen Schicht 110 angeordnet. Bei einer weiteren Ausführungsform sind die Schnitte 150' lediglich an den Schnittpunkten der Kanäle 140' angeordnet. Die Vielzahl der Schnitte 150 kann ein gleichförmiges Muster sein und voneinander gleichförmig um die elastische Mittelschicht 110 beabstandet sein. Idealerweise sollte die Vielzahl von Schnitten 150 nicht zu groß sein oder die Schnitte sollten nicht so beabstandet sein, dass sie eng zueinander sind, so dass die gesamte Strukturintegrität des Neopren-Materials über die Fähigkeit des Materials nicht reduziert wird, um eine ausreichende orthopädische Kompressionsstütze während der Verwendung bereitzustellen.
Durch die Vielzahl der Schnitte 150 kann ein Schnittmuster festgelegt sein. 4 und 5 zeigen, dass das Schnittmuster drei "Füße" hat, die von einem gemeinsamen Punkt strahlenförmig ausgehen. Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, dass das Schnittmuster irgendeine Form haben kann, beispielsweise eine Gerade, eine gekrümmte Linie, ein Kreuz oder ein fünffüßiges Muster, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es kann außerdem vorteilhaft sein, dass die Bohrung tatsächlich nicht wesentliches Material, wenn vorhanden, von der elastischen Mittelschicht 110 oder den Kanälen 140 entfernt. Bevorzugt erstreckt sich die Bohrung einfach durch die Kanäle. Somit bildet die Bohrung kein Loch oder Kanal durch das Neopren-Material, wenn das Material nicht gestreckt wird.
Das Muster für die Vielzahl von Schnitten 150 kann in der elastischen Mittelschicht 110 durch eine Anzahl von Verfahren gebildet werden. Ein derartiges Verfahren zum Bilden eines Schnittmusters im Neopren-Material verwendet eine Walze, welche eine zylindrische Außenfläche mit hervorstehenden Stempeln mit dem gewünschten Schnittmuster hat, so dass durch Walzen der Walze über der flachen Fläche des Neopren-Materials die Schnitte mit dem gewünschten Muster gestanzt werden.
Betrachtet man nun wieder 3, so umfaßt das Verbundstoffmaterial 100 auch eine weiche, flexible, federnde, poröse Innenstrukturschicht 130. Die Innenschicht 130 kann ein gestricktes, flexibles und faltbares, streckbares Stoffstrukturmaterial sein, welches gegenüber Luft und Wasser porös ist, da die Poren schon an sich durch die gestrickte Struktur gebildet werden. Das Verbundstoffmaterial 100 kann außerdem eine flexible und elastische, poröse Außenstrukturschicht 120 sein, die ebenfalls aus einer streckbaren gestrickten Struktur der gleichen oder einer anderen An gegenüber der Schicht 130 sein kann. Die Innenschicht bzw. Außenschicht 120 und 130 können außerdem auch aus einer anderen streckbaren gestrickten Struktur einschließlich Nylon, Dacron © oder anderen synthetischen Fasern hergestellt sein.
Wenn die elastische Mittelschicht 110 mit mehreren sich kreuzenden Kanälen 140 auf der einen Seite abgeändert und mit einem Schnittmuster 150 durchbohrt ist, wird die innere Strukturschicht 130 mit der Nutfläche der Mittelschicht 110 verbunden, während die äußere Strukturschicht 120 an der nicht mit Nuten versehenen Fläche der Mittelschicht 110 angeheftet wird. Die innere Strukturschicht 130 kann an der Mittelschicht 110 unter Verwendung einer Klebetechnik angeheftet werden, die verhindert, dass Klebstoff oder anderes Klebematerial in den Kanälen 140 sich absetzt. Damit verschließt der Klebstoff nicht die Kanäle 140 oder zerstört diese. Die äußere Strukturschicht 120 wird ebenfalls an der Mittelschicht 110 angeklebt oder anderweitig angeheftet. Das Adhäsiv verbindet die gesamten kontaktierenden Flächenbereiche der Mittelschicht 110 und die angrenzende Innenschicht bzw. Außenschicht 130 und 120. Es sei angemerkt, dass das Adhäsiv die Porosität der Mittelschicht 110 und die Innenschicht oder Außenschicht 130 und 120 nicht unterbricht.
Kehrt man wieder zurück zu 1 und 2, so ist beabsichtigt, dass das Kniestützband 20 so getragen werden soll, dass die genutete bzw. die mit einem Kanal versehene Seite dem Körper des Trägers zugewandt ist. Dies liefert das vorteilhafte Ergebnis, Wärme gegenüber dem Körper zu halten, obwohl erlaubt wird, dass das Kniestützband 20 atmungsfähig ist. Da außerdem das Kniestützband 20 aus dem Verbundstoffmaterial gebildet ist, hat es ausreichende Porosität, so dass Innenwärme, die sich während der Verwendung aufbaut, im wesentlichen vermieden wird. Das Kniestützband 20 liefert außerdem eine gute Kompression um ein Körperteil herum, welches durch das Kniestützband in seinem gestrecktem Zustand gestützt wird. Die elastische Mittelschicht hält im wesentlichen ihre gesamte Fähigkeit bei, um eine Kompressionslast auf das Körperteil anzulegen, welches umklammert wird, da kein wesentliches Material von der mittleren Neoprenschicht beseitigt wurde, wie bei einigen herkömmlichen Stützbändern. Außerdem besitzt das Kniestützband 20 eine ausreichende Dichte aufgrund des Neoprens, des SBR oder des anderen ausgewählten Materials, um die Kompression, die notwendig ist, bereitzustellen, um als nützliche Kniestütze zu dienen. Die innere Schicht und die äußere Schicht 130 und 120 liefern außerdem eine zusätzliche Kompressionsfestigkeit für das Kniestützband 20.
Das Kniestützband 20 liefert außerdem eine gute Atmungsfähigkeit. Wenn das Kniestützband 20 in Verwendung ist, wird es in zwei Richtungen gestreckt, wodurch eine Pumpwirkung erzeugt wird, um zu erlauben, dass Luft durch die Kanäle 140 des Kniestützbands 20 strömt. Damit wird Körperschweiß durch die Kanäle 140 und aus den Enden des Kniestützbands 20 befördert. Das Kniestützband 20 erlaubt außerdem, dass frische gekühlte Luft nach innen durch das Kniestützband 20 strömt, um den Körper zu erreichen. Entsprechend kann eine bestimmte Menge an Wärme von der Innenseite des Kniestützbands 20 zur Außenseite durch die mehreren Schnitte 150 passieren, die sich öffnen, wenn das Stützband während der Verwendung gestreckt wird.
Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung kann Silikon 152 in Form eines Gels oder in Form von Kügelchen längs der Innenseite des Kniestützbands 20 in Längsrichtung des Stützbands angeordnet sein, möglicherweise auf gegenüberliegenden Seiten des Stützbands. Zusätzlich oder alternativ können die Silikonkügelchen 154 in Umfangsrichtung um die Innenseite des Stützbands angeordnet sein, möglicherweise in der Nähe der Enden des Stützbands. Das Silikon kann in Form eines Streifens mit einer gewissen Breite, mit einer schmalen Linie oder Band oder mit anderen Mustern angeordnet sein. Außerdem kann der Silikonstreifen oder die Silikonlinie geradlinig oder gekrümmt sein. Dieses Silikonmaterial bewirkt, dass das Stützband lagerichtig auf dem Körper aufgrund der Reibung zwischen dem Silikon und dem Körper verbleibt. Das Silikon bewirkt jedoch keine Unannehmlichkeit oder unangenehmes Reiben gegenüber dem Körper.
Bei einer Ausführungsform kann das Silikon an der Innenseite des Kniestützbands 20 angeordnet werden, nachdem das Stützband vollständig hergestellt ist. Bei einer anderen Ausführungsform kann das Silikon an der Innenseite der inneren Strukturschicht 130 des Kniestützbands 20 angeordnet werden und dann kann die Innenschicht 130 an der inneren Fläche der Mittelschicht 110 angeordnet werden. Wie der Fachmann es zu schätzen weiß, können andere Materialien zusätzlich zum Silikon verwendet werden, um zu bewirken, dass das Stützband lagemäßig auf dem Körper verbleibt, ohne dass der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.
6 bis 8 zeigen weitere Anwendungen des Verbundstoffmaterials 100 bei Kompressionsstützbändern. 6 zeigt eine Ellbogenstützband, bei dem Verbundstoffmaterial 100 gefaltet und längs seiner Länge vernäht ist. Das Stützband kann eine mittlere Naht 170 besitzen, um ein allgemein L-förmiges rohrförmiges Elastomer-Stützband zu bilden. Der obere Rand und der untere Rand des rohrförmigen Stützbands besitzen vernähte Umfangsnähte 180 zur Randverstärkung. 7 zeigt ein Handgelenkstützband 190, welches aus dem Verbundstoffmaterial 100 hergestellt ist, bei dem das Material gefaltet und in Längsrichtung vernäht ist, um ein allgemein gerades rohrförmiges Stützband zu bilden, welches eine Umfangsnaht 200 an dessen gegenüberliegenden Enden zur Randverstärkung aufweist. 8 zeigt ein Knöchelstützband 210, welches aus dem Verbundstoffmaterial 100 gebildet ist. Das Knöchelstützband 210 ist aus einem allgemein L-förmigen rohrförmigen Stützband mit Umfangsnähten 220 an dessen gegenüberliegenden Enden und einer Umfangsnaht 230 um einen Randbereich des Stützbands gebildet, welches sich um die Ferse des Benutzers herum anlegt. Das Stützband kann eine Zwischennaht 240 aufweisen, die benachbarte Zwischenränder der L-förmigen Knöchelstütze sichert.
Diese Kompressionsstützbänder können dazu verwendet werden, eine erforderliche anatomische Kompressionsstütze bereitzustellen, wobei die Ventilation gegenüber dem gestützten Bereich verbessert wird, um die Unbequemlichkeit zu reduzieren, die durch Schweiß und Übererwärmung verursacht wird. Das verbesserte Verbundstoffmaterial dieser Erfindung verbessert somit die anatomische Stütze, die durch Kompressionsstützbänder bereitgestellt wird, die gebildet werden, wenn diese Materialien aufgebaut werden, da der Benutzer in der Lage ist, das Stützband für eine längere Zeitdauer zu tragen, als das Stützband verfrüht aufgrund der Unbequemlichkeit wegen Wärme zu entfernen.
9 zeigt eine alternative Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung, wo das Verbundstoffmaterial 100' mit einer elastischen Mittelschicht 110' gebildet ist, die sich kreuzende Kanäle aufweist, die darin in einem Rautenmuster gebildet sind. Außerdem sind die Schnitte 150' am Kreuzungspunkt der Kanäle 140' angeordnet. Die Kanäle 140' und die Schnitte 150' können in der gleichen oder ähnlichen Weise wie oben in bezug auf die Mittelschicht 110 beschrieben gebildet sein. Bei anderen Merkmalen kann das Verbundstoffmaterial 100' außerdem das gleiche oder ähnlich dem Material 100, welches oben beschrieben wurde, sein.
10 zeigt eine Mittelschicht 210 für eine dritte Ausführungsform eines Verbundstoffmaterials gemäß der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist die Mittelschicht 210 mit mehreren bogenförmigen Schlitzen 250 versehen, die sich vollständig durch die Dicke der Mittelschicht 210 erstrecken. Die bogenförmigen Schlitze 250 sind vorzugsweise halbkreisförmige oder teil-kreisförmige Schlitze, die ungefähr 180° bis 270° eines vollen Kreises festlegen. Durch die bogenförmigen Schlitze 250 werden mehrere Nasen 255 festgelegt, die angehängt angebracht an der Mittelschicht 210 verbleiben, die sich jedoch öffnen können, um zu ermöglichen, dass Luft durch die Mittelschicht 210 strömt. Die gekrümmte Form der Schlitze 250 liefert einen relativ langen Schlitz in einer relativ kurzen Querstrecke auf der Mittelschicht 210.
Die mehreren bogenförmigen Schlitze 250 sind in einer rechteckigen versetzten Matrix angeordnet, wie in 10 gezeigt ist. Die Mittelschicht 210 hat vorzugsweise eine Dicke zwischen 1,5 mm bis 8 mm, vorzugsweise ungefähr eine Dicke von 3 mm. Die bogenförmigen Schlitze 250 besitzen einen Durchmesser D, der vorzugsweise zwischen ungefähr 3 mm bis 10 mm liegt, am meisten bevorzugt ungefähr 4 mm. Benachbarte versetzte Linien der Schlitze sind durch einen Versatz, der mit OS bezeichnet ist, voneinander beabstandet (in sowohl der vertikalen als auch in der horizontalen Richtung, wie in 10 gezeigt ist), der vorzugsweise ungefähr 3 mm bis ungefähr 10 mm beträgt, insbesondere ungefähr 6 mm. Es wurde ein Verbundstoffmaterial zur Verwendung zur Mittelschicht 210 in Kombination mit der inneren Schicht und der äußeren Schicht 120, 130 (nicht in 10 gezeigt), wie oben besprochen, herausgefunden, um eine adäquate Kompressionsfestigkeit zur Verwendung bei orthopädischen Anwendungen zu erzeugen, beispielsweise bei Kompressionsstützbändern.
Die Schlitze 250 sind in der Mittelschicht 210 erzeugt, ohne eine signifikante Materialmenge von der Mittelschicht 210 zu entfernen, wodurch, wenn die Mittelschicht entspannt ist oder nicht gestreckt ist, die Schlitze 250 im wesentlichen verschlossen sind.
11 zeigt die Mittelschicht 210 von 10, wobei das Verbundstoffmaterial elastisch in der Längsrichtung gestreckt ist (d.h., nach links und rechts in 11). Halbmondförmige Luftströmungskanäle 250' sind im gestreckten Feld 210 offen. Man sieht, dass die Krümmung der bogenförmigen Schlitze 250 eine relativ große Strömungsfläche für Luft und Feuchtigkeit erzeugt, die über die Mittelschicht 210 laufen. Dies ist teilweise auf die Geometrie der Nasen 255 zurückzuführen, die angehängt an der Mittelschicht 210 längs eines Randes verbunden sind, der teilweise die Nasen 255 gegenüber Streckbeanspruchungen in der Mittelschicht 210 isoliert. Die Nasen 255 strecken sich daher nicht so stark wie der Umgebungsbereich des Materials gegenüber den Nasen 255, wodurch ein größerer Luftstromkanal 250' erzeugt wird.
Wenn die Mittelschicht 210 entspannt wird, d.h., wenn die Streckkräfte beseitigt sind, verschließen sich die halbmondförmigen Luftstromkanäle 250', wodurch im wesentlichen zu den Schlitzen 250, die in 10 gezeigt sind, zurückgekehrt wird. Insbesondere bewegen sich die Nasen 255 seitlich in bezug auf das umgebende Material gegenüber den Nasen 255. Diese Öffnungs- und Schließbewegung der Nasen 255 erzeugt eine Pumpwirkung innerhalb des Luftstromkanals 250', wodurch der Luftstrom durch die Mittelschicht 210 verbessert wird. Man sieht, dass, wenn ein weiches Kompressionsstützband getragen wird, beispielsweise das Kniestützband, welches in 1 und 2 gezeigt ist, die Bewegung des Trägers eine elastische Biegung des Stützbands zur Folge hat. Diese Biegung eines Stützbands, welches aus dem Verbundstoffmaterial, welches oben beschrieben wurde, erzeugt wird, wird daher eine Luftpumpwirkung erzeugen, die den Luftstrom über das Stützband verbessert. Wenn außerdem der Träger relativ ruhig ist, wird weniger Wärme durch den Träger erzeugt, und weniger Luftstrom wird durch den Pumpbetrieb durch die Luftkanäle 255' erzeugt.
Eine Mittelschicht 310 für eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in 12 gezeigt, wo eine Mittelschicht 310, die im wesentlichen identisch der Mittelschicht 210, die in 11 gezeigt ist, ist, mit mehreren länglichen schmalen Nuten oder Kanälen 340 versehen ist, die sich seitlich über die Innenfläche der Mittelschicht 310 erstrecken. Wie oben ausführlich erläutert wurde liefert das Netz von sich schneidenden Nuten 340 Kanäle, die den Luftstrom benachbart zur Haut des Trägers längs der Innenfläche des Verbundstoffmaterials fördern. Wie man besonders gut in 13 sieht, die eine Querschnittsansicht der Mittelschicht zeigt, sind die Schlitze 350 vorzugsweise unmittelbar benachbart oder die Nuten 340 durchschneidend angeordnet, so dass Luft oder Dampf in Richtung auf die Schlitze 350 gerichtet wird, oder umgekehrt, dass Luft, die von den Schlitzen eintritt, in Richtung auf die Nuten 340 gelenkt wird.
14 und 15 zeigt eine Querschnittsansicht eines Verbundstoffmaterials 300, wobei die Mittelschicht 310 verwendet wird. Das Verbundstoffmaterial 300 umfaßt eine elastische innere Strukturschicht 330, vorzugsweise eine gestrickte synthetische Faserschicht, die an der Innenfläche der Mittelschicht 310 angebracht ist. Eine elastische äußere Strukturschicht 320 ist an der Außenfläche der Mittelschicht 310 angebracht. Die innere Schicht 320 und die äußere Schicht 330 sind an der Mittelschicht in einer Weise angebracht, die es erlauben wird, dass zumindest einige der bogenförmigen Schlitze 350 geöffnet werden, wenn das Verbundstoffmaterial gestreckt wird.
Die innere Schicht 320 und die äußere Schicht 330 sind porös, so dass Luft und Dampf durch die Innenschicht 330, durch die bogenförmigen Schlitze 350 (wenn die Schlitze offen sind) und durch die äußere Schicht 320 strömen kann, um Gase weg vom Träger abzuziehen, und in der entgegengesetzten Richtung, um Kühlungsluft unter das Verbundstoffmaterial zu liefern. 15 zeigt das Verbundstoffmaterial 300, welches seitlich gestreckt ist, d.h., nach links und rechts in 15. Die Schlitze 350 sind in einer offenen Position aufgrund des Streckens der Struktur. 14 zeigt das Verbundstoffmaterial 300 in einem nicht-gestreckten Zustand, wo die Schlitze 350 in etwa geschlossen sind. Man sieht durch Vergleichen von 15 mit 14, dass durch sequentielles Biegen und Nicht-Biegen (Strecken und Nicht-Strecken) des Verbundstoffmaterials eine Pumpwirkung erzeugt wird, wie oben besprochen, um den Luftdurchlaß durch das Verbundstoffmaterial zu erleichtern.
Obwohl die Schlitze der bevorzugten Ausführungsform halbkreisförmig sind (d.h., 180 – 270° eines kreisförmigen Bogens), ist jede beliebige Anzahl anderer Formen möglich, und wird hier einbezogen. Beispielsweise können Schlitze, die langgestreckte Nasen mit gekrümmten freien Enden erzeugen und die an den hinteren Enden angehängt angebracht sind, verwendet werden.
Eine andere Ausführungsform eines Kompressionsstützmaterials 400 nach der vorliegenden Erfindung ist in 16 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform ist das Mehrschicht-Kompressions-Stützmaterial 400 ein Mehrschichtaufbau, der aufweist: (i) eine flexible äußere Schicht 410, vorzugsweise hergestellt aus geschlossenem Zellen-Schaum-Material, beispielsweise Neopren; (ii) eine erste Stoffschicht 420, die an der äußeren Schicht 410 befestigt ist; (iii) eine Abstandsstoffschicht 425, die an der ersten Stoffschicht befestigt ist; und (iv) eine zweite Stoffschicht 430, die an der Abstandstoffschicht 425 befestigt ist. Bei einer Ausführungsform sind die Schichten miteinander mit einem Klebstoff befestigt, obwohl andere Befestigungsmechanismen verwendet werden können, wie dies durch den Stand der Technik bekannt ist, beispielsweise Nähen.
Abstandsstoffe, wie diese hier verwendet werden, beziehen sich auf 3D-Textilien, die üblicherweise auf Kettenwirkmaschinen, beispielsweise zweibettigen Raschel-Strickmaschinen hergestellt werden. 17 zeigt isoliert eine etwas stilisierte Querschnittsansicht des Abstandsstoffs 425. Der Abstandsstoff 425 zeichnet sich durch zwei beabstandete Flächen 427, 429 aus, die manchmal als Grundstoff bezeichnet werden, die miteinander über mehrere Querstränge oder Abstandsfäden verbunden sind, um ein porösen, leichten Stoff zu erzeugen. Die Abstandsfäden 428 sind relativ weit in bezug auf die Strangdicke beabstandet, wodurch ein dreidimensionales poröses Netz erzeugt wird, das den Vorteil bei der vorliegenden Erfindung liefert, dass es einen Luftstrom dazwischen und zumindest teilweise parallel zu den Flächen 427, 429 zulässt. Ein geeigneter Abstandfaden 428 ist üblicherweise Polyamid oder Polyester-Monofilament. Geeignete Abstandsstoffe haben eine Dicke im Bereich von weniger als 1 mm bis zu 10 mm oder mehr.
Betrachtet man nun wieder 16 und wie hier durch die Pfeile angedeutet, erlaubt das Stützmaterial 400 nach der vorliegenden Erfindung, dass Luft, Wärme und ausgedünsteter Schweiß quer durch die zweite Stoffschicht 430 und dann allgemein seitlich längs des Abstandsstoffs 425 in Richtung auf die Ränder des Stützmaterials 400 läuft. Man hat herausgefunden, dass diese Verbundstruktur eine besonders komfortable Kompressionswarp bereitstellt. Man erhält die überragende Leistung in Verbindung mit der Tatsache, dass, bei Verwendung, das Kompressionsmaterial sich elastisch um einen Bereich eines Benutzers krümmt. Die Bewegung des Benutzers verursacht, während er das Material trägt, elastische Verformungen im Stützmaterial 400, insbesondere im Abstandsstoff 425. Der Abstandsstoff 425 zieht sich abwechselnd zusammen und entspannt sich etwas während der Verwendung, wodurch eine Pumpwirkung erzeugt wird, um einen Luftstrom durch und längs des Abstandsstoffs 425 zu ermöglichen. Daher erlaubt und fördert das Material einen bestimmten Luftstrom in der Nähe des Körpers des Benutzers, während die elastische äußere Schicht 410 hilft, die Wärme insgesamt in der Nähe des Benutzers zu halten und eine Wärmetherapie über dem gekrümmten Körperbereich zu fördern. Die äußere Schicht 410 liefert außerdem in Mitwirkung der äußeren Stoffschichten 420, 425 und 430 die gewünschte Kompression für den Be nutzer. Man sieht außerdem, dass, obwohl die elastische äußere Schicht 410 in der offenbarten Ausführungsform als äußerste Schicht dargestellt ist, durch die vorliegende Erfindung in Betracht gezogen werden kann, dass eine andere Schicht, beispielsweise ein flexibler Besatz an der äußeren Fläche der äußeren Schicht 410 befestigt sein kann, um beispielsweise das Erscheinungsbild des Materials zu verbessern, um die äußere Schicht gegenüber Abriebteilchen zu schützen, um die äußere Fläche glatter zu machen und aus anderen Gründen, wie durch den Stand der Technik bekannt ist.
18 zeigt eine weitere Ausführungsform des Kompressionsstützmaterials 500, das im Wesentlichen ähnlich dem Kompressionsstützmaterial 400 ist, was oben beschrieben wurde, welches eine äußere Schicht 150, eine erste und eine zweite Stoffschicht 420, 430 und dazwischen eine Abstandsstoffschicht 425 aufweist. Bei dieser Ausführungsform weist die äußere Schicht 510 jedoch mehrere Schlitze 550 durch die Dicke der äußeren Schicht 510 auf, die eine verbesserte Ventilation durch das Kompressionsstützmaterial 500 erlauben. Die Vorteile der mehreren Schlitze durch die äußere Schicht 510 sind ausführlich oben in bezug auf die Ausführungsformen, die in 5 und 10 gezeigt sind, erläutert. Obwohl in 18 bogenförmige Schlitze 550 gezeigt sind, ist es klar, das andere Schlitzformen alternativ verwendet werden können, einschließlich einzelne gerade Schlitze, abgewinkelte Schlitze und dgl.
Man wird schnell erkennen, dass die äußere Schicht 510 mehrere Quernuten oder Kanäle 340 (siehe 12) längs ihrer Innenfläche aufweisen kann, wodurch ein weiterer Querkanal für den Luftstrom längs und durch das Kompressionsstützmaterial 500 bereitgestellt wird. Die Merkmale und die Vorteile der Querkanäle 340 wurden oben ausführlich erläutert.
Obwohl die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung beschrieben und gezeigt wurden, versteht es sich, dass verschiedene Änderungen hier durchgeführt werden könne, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims

Verbundstoffmaterial zur Verwendung beim Konstruieren von Kompressionsstützen, wobei das Verbundstoffmaterial aufweist: eine erste Schicht, welche ein elastisch-streckbares Material aufweist, welches eine Innenfläche und eine Außenfläche hat; eine flexible zweite Schicht, die eine Außenfläche hat, welche an der ersten Schichtinnenfläche befestigt ist, wobei die zweite Schicht außerdem eine Innenfläche hat; eine dritte Schicht, die einen Abstandsstoff aufweist, der eine äußere Fläche hat, die an der zweiten Schichtinnenfläche befestigt ist, wobei die dritte Schicht außerdem eine Innenfläche aufweist; und eine flexible vierte Schicht, welche eine Außenfläche hat, die an der dritten Schichtinnenfläche befestigt ist.
Verbundstoffmaterial nach Anspruch 1, wobei die erste Schicht ein geschlossenes Zellenmaterial aufweist.
Verbundstoffmaterial nach Anspruch 1, wobei die erste Schicht mehrere durch diese führende Schlitze aufweist.
Verbundstoffmaterial nach Anspruch 3, wobei die mehreren Schlitze in der ersten Schicht bogenförmig sind.
Verbundstoffmaterial nach Anspruch 3, wobei die zweite und die vierte Schicht gestrickte Folien aus Stoff aufweisen, die aus synthetischen Fasern hergestellt sind.
Verbundstoffmaterial nach Anspruch 5, wobei mehrere Längskanäle in der Innenfläche der ersten Schicht gebildet sind.
Verbundstoffmaterial nach Anspruch 1, wobei die Schichten mit einem Klebstoff befestigt sind.
Verbundstoffmaterial nach Anspruch 1, wobei der Abstandsstoff zwei beabstandete Bodenstoffe aufweist, die über mehrere Querstränge miteinander verbunden sind.
Verbundstoffmaterial nach Anspruch 8, wobei der Abstandsstoff auf einer zweibettigen Strick-Raschel-Maschine erzeugt wird.
Verbundstoffmaterial nach Anspruch 8, wobei der Abstandsstoff eine Dicke im Bereich von 1 mm bis 10 mm aufweist.
Kompressionsstütze, die eine elastische Rohrstruktur hat, die aus einem Blatt des Verbundmaterials nach Anspruch 1 gebildet ist, wobei die Rohrstruktur durch Nähen von gegenüberliegend angeordneten Rändern der Verbundstoffmaterialfolie miteinander gebildet ist.
Kompressionsstütze nach Anspruch 11, wobei die Kompressionsstütze ein einheitliches Teil ist, welches einen ersten und einen zweiten Rohrbereich aufweist, die winkelig miteinander verbunden sind.
Orthopädie-Verbundstützmaterial, welches aufweist: ein erstes Feld, welches aus einem elastisch-streckbaren Material hergestellt ist, wobei das erste Feld eine Innenfläche und eine Außenfläche aufweist; ein poröses elastisches zweites Feld, welches am ersten Feld angebracht ist und über der Innenfläche des ersten Felds liegt, wobei das zweite Feld eine Innenfläche aufweist; ein drittes Feld, welches einen Abstandsstoff aufweist, wobei das dritte Feld am zweiten Feld angebracht ist und über der Innenfläche des zweiten Felds liegt, wobei das dritte Feld außerdem eine Innenfläche aufweist; und ein poröses elastisches viertes Feld, welches am dritten Feld angebracht ist und über der Innenfläche des dritten Felds liegt.
Orthopädie-Verbundstützmaterial nach Anspruch 13, wobei das erste Feld ein Polychloropren-Elastomer aufweist.
Orthopädie-Verbundstoffstützmaterial nach Anspruch 14, wobei das poröse elastische zweite und das vierte Feld eine gestrickte Folie aus Material aufweist, die aus synthetischen Fasern hergestellt ist.
Orthopädie-Verbundstoffstützmaterial nach Anspruch 13, wobei die erste innere Feldfläche mehrere durch sie führende bogenförmige Schlitze aufweist.
Kompressionsstütze, welche eine elastische Rohrstruktur aufweist, die aus einer Schicht des Verbundstoffmaterials nach Anspruch 13 hergestellt ist, wobei die Rohrstruktur durch Zusammennähen von gegenüberliegend angeordneten Rändern der Verbundstoffmaterialschicht gebildet ist.
Kompressionsstütze nach Anspruch 17, wobei die Kompressionsstütze ein einheitliches Teil ist, welches einen ersten und einen zweiten Rohrbereich aufweist, die winkelförmig miteinander verbunden sind.