DE102004048582A1

DE102004048582A1 - Haftband oder -pad zur Anheftung an unterschiedlichen Untergründen

Info

Publication number: DE102004048582A1
Application number: DE102004048582A
Authority: DE
Inventors: Werner Nachtigall
Original assignee: Universitaet des Saarlandes
Current assignee: Universitaet des Saarlandes
Priority date: 2004-10-04
Filing date: 2004-10-04
Publication date: 2006-04-06
Also published as: WO2006037298A1

Abstract

Haftband oder -pad zur Anheftung an unterschiedlichen Untergründen, dadurch gekennzeichnet, dass die Haftfläche in musterartig (seriell) angeordnete Haftelemente aufgeteilt ist.

Description

Anheftungs- und Verbindungsmechanismen, auch Heftpflaster, sind seit langem aus dem Stand der Technik bekannt.
Auf dem Markt gibt es eine Vielzahl von Haftsticks oder Haft („Heft"-)pflastern. Sie beruhen auf einer klebrigen Oberfläche, meist in Form von mikroskopisch kleinen, zusammenfließenden Klebetröpfchen, und damit auch einem einzigen Haftmechanismus. Zu den bekannten Vorteilen gesellen sich Nachteile:
Ein derartiger Haftmechanismus kann leicht zu einem flächigen „Verkleben" des Haftsticks oder Heftpflasters führen und damit in zu fester Haftung resultieren. Aufgrund dieser Tatsache sind große Kräfte für das Wiederablösen nötig, welche die Oberfläche beschädigen können oder bei Heftpflastern zu Hautreizungen und damit Schmerzen führen können.

Bekannt sind in diesem Zusammenhang mehrere Heftpflaster, die durch geeignete Vorrichtungen das flächige „Verkleben" verhindern. In EP 0 080 008 A1 wird dieses Problem dadurch gelöst, dass die Klebeflächen Durchbrechungen aufweisen oder diese Durchbrechungen ineinander übergehen. Dadurch ergibt sich beim Ablösen des Pflasters ein ständig verlagerter Kraftangriff auf der Oberfläche der Haut. Die Hautreizung wird vermindert und das Ablösen gestaltet sich als weniger schmerzhaft. In DE 198 15 704 A1 und DE 38 09 539 A1 wird das Ablösen dadurch erleichtert, dass der Klebebereich an den Rändern einen Bereich aufweist, der so gestaltet ist, dass die Klebekraft zwischen Heftpflaster und Haut vermindert wird.

All diesen Erfindungen ist jedoch gemein, dass sie keine oder kaum Haftung an feuchten Oberflächen besitzen. Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, aufgrund kombinierter Haftmechanismen sowohl auf feuchten als auch auf trockenen Flächen einen Klebeeffekt zu erzielen.

Dafür gibt es Vorbilder in der Natur, die serielle (flächig-musterartige) Anordnungen von einzelnen Miniatur-Haftelementen entwickelt hat, welche nach dem Prinzip eines Haupthaft- und mehrerer Nebenhaftmechanismen sowie nach dem Prinzip des statistischen Kontaktschlusses arbeiten.

Die Mittel zur Lösung der technischen Probleme sind bionische Abstraktionen und technische Weiterentwicklungen der natürlichen Mechanismen; sie sind Gegenstand der Erfindung.

In der Familie der Echten Wasserkäfer (Dytiscidae) besitzen die Männchen in Mustern angeordnete Miniatur-Haftelemente an den Vorder- und Mittelbeinen. Diese werden zur Verankerung an glatten Steinen benutzt, zum Festheften am stark gewölbten, glatten Halsschild des Weibchens bei der Kopula und zum Fang schlüpfriger Fischchen. Demonstrieren kann man dies durch Andrücken an eine Glasplatte. Da die Haftelemente nach ihrem Aufbau nur aus „totem Chitin" bestehen, funktioniert dies auch mit Sammlungsexemplaren.

Besonders ausgeprägt sind die Haftelemente bei den größten Vertretern, dem Gelbrand Dytiscus marginalis (3,5 cm) und dem Gaukler Cybister lateralimarginalis/roeselii (3,0 cm). Beim ersteren finden sich an den Vorderbeinen (neben wenigen größeren) Reihen von mehr als hundert gestielten Miniatursaugnäpfchen, von den Mittelbeinen mehrere hundert, die im wesentlichen durch Ansaugen, etwas auch durch feuchte Adhäsion und Webung haften. Beim letzteren finden sich ebenso ausgeprägte Reihen-Anordnungen gestielter Haftblättchen, die im wesentlichen durch feuchte Adhäsion, etwas auch durch Klebung haften, wobei gewisse, geringfügige Saugeffekte nicht auszuschließen sind.

Es ist bemerkenswert, dass nahe verwandte Gattungen der selben Familie unterschiedliche Haupt-Haftungsmechanismen entwickelt haben, aber stets auch andersartige Neben-Haftmechanismen mitbenutzen.

Die Ablösung erfolgt durch schrägen, einseitigen Zug problemlos, weil sich ohne großen Krafteinsatz ein Miniaturelement nach dem anderen löst, nicht die Gesamtfläche synchron abgerissen werden muss.

Bei diesen flächig-seriell angeordneten Miniatur-Haftelementen muss nicht jedes einzelne Element haften. Es reicht, wenn eine genügende Anzahl haftet, wobei nicht vorherzusagen ist, welches Element beim flächigen Andrücken haften wird. Man spricht von „statistischer Haftung". Auf diese Weise funktionieren auch die Widerhaken der Klettfrüchte, zum Beispiel von Arctium lappa, bei denen es ausreicht, wenn eine gewisse Zahl der Widerhaken-Fortsätze Kontakt schließt.

Bei der vorgeschlagenen technischen Lösung des zuvor beschriebenen Problems handelt es sich um die bionische Umsetzung und technisch-adäquate Weiterentwicklung insbesondere des „Dytiscus-Prinzips" der geschilderten Naturvorbilder. Demnach handelt es sich um technische Haftbänder oder -pads, die auf einer Vielzahl flächig-seriell angeordneter Miniatur-Haftelemente beruhen, welche insbesondere Ansaugung mit feuchter Adhäsion und einer gewissen Klebrigkeit verbinden, wobei nach dem Prinzip des statistischen Kontaktschlusses nicht jedes der Einzelelemente zur Entwicklung der Haftfähigkeit des gesamten Bands oder Pads einen sicheren Kontakt schließen muss.

Die Erfindung ist gleichgut geeignet für Haftung an ebenen Flächen, wegen der Fein-Einstellbarkeit der gestielten Haftelemente besonders aber auch für Haftung an unterschiedlich gewölbten, trockenen feuchten oder nassen Flächen.

Einzusetzen wären derartige Bänder oder Pads insbesondere für kurz- und mittelfristige Haftung, auch an geometrisch schwierigen Oberflächen. Nach Anheben eines Ecks und „Abrollen" lassen sie sich auch leicht und gegebenenfalls rückstandsfrei wieder ablösen. Sie können auch Anwendung finden als Heftpflaster zur Wundbedeckung, wobei die Zwischenräume mit bakteriziden oder anderswirkenden, Pharmaka enthaltenden, eventuell leicht klebrigen cremeartigen Fluids gefüllt sein könnten.

Die Erfindung kann gewerbliche Anwendung finden für Memo-Sticks, zur Warenkennzeichnung, zum Verschließen und Verbinden, insbesondere mit Fluidfüllung aber auch in der Wundbehandlung und Medizintechnik.

Die Umsetzung der Erfindung kann in verschiedenen Ausführungsformen geschehen. Sie sind in 1 dargestellt und im Folgenden näher beschrieben:
Es zeigt:
1, A-K: Details zur Erfindung. Haftband oder -pad zur Anheftung an unterschiedlichen Untergründen. Haftflächen: A quadratisch, B längsgerichtet-rechteckig, C quergerichtet-rechteckig, D rautenförmig, E rundlich, F oval, G Haftelemente kon stanter Dicke, H Haftelemente basal geringerer Dicke, rechts Ausfüllung mit Haftfluid. I Heißformierung von Adhäsions-Ansaug-Haftblättchen. K Heißformierung ebensolcher Elemente mit größerem Saugvolumen.
Die technologische Fertigung solcher Haftbänder bzw. -pads kann beispielsweise dadurch geschehen, dass ein durch Einprägung von saugwirksamen Eindellungen (1) vorbehandeltes Kunststoff-Band geeigneter Dicke und Steifigkeit durch Schneidhobel konstanter oder basal größerer Dicke in quadratische (A), längsgerichtetrechteckige (B), quergerichtet-rechteckige (C) oder rautenförmige (D) Feinelemente (2) konstanter (G) oder basal geringerer (H) Dicke zerlegt wird, die somit leicht verbieg-bar (anschmiegbar) sind und oberseitig einen Saugnapf und eine Kontaktfläche für feuchte Adhäsion tragen. Durch Stanzung könnten auch runde oder ovale Kontakt-flächen gefertigt werden (E, F). Die Zwischenräume (3) könnten mit leicht klebriger Haft-creme ausgefüllt werden.
Haftblättchen könnten auch durch Überziehen spitzgenoppter (geprägter oder ausgezogener) Bänder (I) erzeugt werden, die die Noppenspitzen flächig aufschmelzen lassen (I), Saugnäpfe durch aufgeprägte Röhrchenstrukturen, die in entsprechender Weise aufgeschmolzen werden (K). Auch hier könnten die Zwischenräume mit einem Haftfluid ohne oder mit Beischlagsstoffen ausgefüllt werden.

Claims

Haftband oder -pad zur Anheftung an unterschiedlichen Untergründen, dadurch gekennzeichnet, dass die Haftfläche in musterartig (seriell) angeordnete Haftelemente aufgeteilt ist.
Haftband oder -pad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Haftelemente vorzugsweise quadratisch, in oder quer zur Laufrichtung rechteckig, rautenförmig, kreisförmig oder oval ausgebildet ist.
Haftband oder -pad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche eines Haftelements eine oder mehrere napfartige Eindellungen trägt.
Haftband oder -pad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenräume zwischen den Haftelementen von konstanter Breite (parallelwandig) von unterschiedlicher Breite (schrägwandig) oder von nichtlinear variierender Breite (irregulärwandig) sind.
Haftband oder -pad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei schrägwandigen oder irregulärwandigen Zwischenräumen die größte Breite des Zwischenraums oben (nahe der Haftfläche (4)) oder unten (nahe der Basis (5)) liegt.
Haftband oder -pad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenräume mit einem vorzugsweise leicht klebrigen Fluid ausgefüllt sind welches sich auf die Haftflächen und -näpfchen verbreiten oder nicht verbreiten kann.
Haftband oder -pad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die Zwischenräume ausfüllende Fluid an der Haftoberfläche klebt und wasserlöslich ist.
Haftband oder -pad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die Zwischenräume ausfüllende Fluid bakterizide oder andersartige, insbesondere wundheilende oder wachstumsbeeinflussende pharmakologische Beischläge enthält.