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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abstandsgewirkeanordnung mit einem in einem Wirkprozess gebildeten Abstandsgewirke umfassend eine erste und eine zweite flächige Gewirkelage, die durch eingewirkte, einen Zwischenraum überbrückende Abstandsfäden druckelastisch miteinander verbunden sind, und mit einer von der ersten Gewirkelage in den Zwischenraum vorstehenden Stützstruktur.
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Abstandsgewirke werden als weiche, verformbare, druckelastische und eine Luftzirkulation ermöglichende Schichten bei Matratzen, Polstermöbeln, Bekleidungsstücken oder Schuhen eingesetzt. Darüber hinaus finden Abstandsgewirke eine weite Anwendung im Automobilbereich, beispielsweise für Klimasitze und Sitzbezüge, wobei Abstandsgewirke aufgrund ihrer Polstereigenschaften und des sehr guten Rückstellverhaltens eine gute Konturanpassung ermöglichen. Darüber hinaus werden Abstandsgewirke häufig auch für Innenverkleidungsteile von Kraftfahrzeugen als druckelastische Schicht eingesetzt.
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Häufig werden Abstandsgewirke auch zusammen mit separaten Deckschichten aus Leder, Stoff oder Folie kombiniert.
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Durch das Wirkmuster der flächigen Gewirkelagen und der Abstandsfäden, die Auswahl der jeweiligen Fäden, die Ausrüstung des Materials bei der Herstellung, die Maschengröße und -weite sowie die Dicke des von den Abstandsfäden überbrückten Zwischenraumes können die mechanischen Eigenschaften eines bekannten Abstandsgewirkes in einem großen Bereich variiert werden. Je nach Anforderungen können Abstandsgewirke also beispielsweise härter oder weicher eingestellt werden.
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Davon ausgehend besteht in der Praxis häufig die Anforderung, ein Material bereitzustellen, welches zunächst ein weiches, für einen Benutzer angenehmes Verhalten und dennoch eine hohe Tragkraft aufweist. Wenn das Abstandsgewirke beispielsweise als Fluidverteilschicht eingesetzt wird, führt eine vollständige Komprimierung auch zu einem vollständigen Abbruch des Fluidtransports, so dass beispielsweise bei einem Klimasitz eine Luftzirkulation nicht mehr möglich ist.
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Vor diesem Hintergrund sind gattungsgemäße Abstandsgewirkeanordnungen bekannt, welche eine Stützstruktur aufweisen, um bei einer zunehmenden Komprimierung ein stark nicht-lineares Verhalten zu erreichen. So sind aus der
DE 10 2006 002 098 A1 sowie der
DE 10 2009 013 253 B4 Abstandsgewirke bekannt, bei denen beim Wirkprozess zusätzliche Schlaufen oder Filamente erzeugt werden, welche als Stützstruktur in den Zwischenraum vorstehen. Bei einer leichten Komprimierung wird das elastische Verhalten im Wesentlichen von den Abstandsfäden bestimmt, welche die beiden flächigen Gewirkelagen miteinander verbinden. Bei einer zunehmenden Komprimierung erfolgt dann eine zusätzliche Abstützung durch die Stützstruktur, wodurch dann für eine weitere Komprimierung eine höhere Stauchhärte erreicht wird.
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Die Druckschrift
JP 2004/091987 A1 betrifft ein Abstandsgewirke, welches zur Ermöglichung einer großen Dicke Stützfäden aufweist, die zwischen einer ersten und einer zweiten flächigen Gewirkelage geführt sind. Die zwischen den flächigen Gewirkelagen verlaufenden Abschnitte der Abstandsfäden sind zur zusätzlichen Abstützung um die Stützfäden herumgeführt, die selbst nicht in die flächigen Gewirkelagen eingearbeitet sind. Um die Stützfäden trotz der Kraftbeaufschlagung durch Abstandsfäden in ihrer Position zwischen den Gewirkelagen zu halten, sind ausgehend von einer der Gewirkelagen Schlaufen vorgesehen, welche die Stützfäden umgreifen. Durch die Abstützung der Abstandsfäden an den Stützfäden einerseits und die mittelbare Verbindung der Schlaufen mit den Abstandsfäden über die Stützfäden andererseits wird eine Struktur erreicht, die auch bei einer sehr großen Dicke insgesamt eine hohe Festigkeit, das heißt eine große Stauchhärte aufweist.
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Aus der
DE 195 30 928 A1 ist ein Abstandsgewirke mit zwei Warenstücken bekannt, die durch monofile Fäden in einem Abstand zueinander gehalten sind. Die monofilen Fäden bilden Polschlingen, welche die beiden Warenstücke beabstanden. Eine Verbindung durch zusätzliche Abstandsfäden ist nicht vorgesehen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abstandsgewirkeanordnung anzugeben, welche bei einer Kompression zunächst ein weiches Verhalten und dennoch eine hohe Tragkraft aufweist, wobei die elastischen Eigenschaften genau vorgegeben bzw. entsprechend der jeweiligen Anforderungen angepasst werden können. Des Weiteren soll ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Abstandsgewirkeanordnung angegeben werden.
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Gegenstand der Erfindung und Lösung der Aufgabe sind eine Abstandsgewirkeanordnung gemäß Patentanspruch 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Abstandsgewirkeanordnung gemäß Patentanspruch 12.
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Ausgehend von einer gattungsgemäßen Abstandsgewirkeanordnung ist somit erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Stützstruktur in einem additiven Fertigungsverfahren gebildet ist.
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Die vorliegende Erfindung lehrt somit eine zu dem Abstandsgewirke zusätzliche Struktur, welche auch in einem separaten Verfahrensschritt gebildet ist, wodurch einerseits die besonders vorteilhaften mechanischen Eigenschaften des Abstandsgewirkes und andererseits die Flexibilität eines additiven Fertigungsverfahrens miteinander kombiniert werden. Es wird somit ein kombiniertes Produkt mit im Stand der Technik nicht bekannten Eigenschaften erzeugt.
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Das Abstandsgewirke zeichnet sich in bekannter Weise durch ein geringes Flächengewicht, eine hohe Luftdurchlässigkeit und eine besonders gute Langlebigkeit aus. Die separat in einem additiven Fertigungsverfahren gebildete Stützstruktur kann dagegen sehr frei gestaltet werden.
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Im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Abstandsgewirkeanordnungen mit einer Stützstruktur werden keine zusätzlichen Fäden verarbeitet. Vielmehr werden nachträglich Stützelemente separat gefertigt. Es ergibt sich der Vorteil, dass die Stützelemente der Stützstruktur sowohl hinsichtlich ihrer Form als auch ihrer Anordnung zueinander, insbesondere der Dichte in Bezug auf die von der ersten Gewirkelage abgedeckten Fläche unterschiedlich ausgestaltet bzw. angeordnet werden können, um Bereiche mit unterschiedlichen druckelastischen Eigenschaften zu bilden.
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Es ist somit im Rahmen der Erfindung beispielsweise möglich, Bereiche härter oder weicher auszugestalten, um beispielsweise bei dem Einsatz der Abstandsgewirkeanordnung als Fluidverteilschicht zumindest entlang von Kanälen eine vollständige Kompression zu vermeiden. Darüber hinaus können auch durch unterschiedliche stützende Eigenschaften Komfort-Vorgaben realisiert werden.
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Im Rahmen der Erfindung kommen unterschiedliche additive Fertigungsverfahren in Betracht, wobei die Stützelemente der Stützstruktur vorzugsweise nicht schlaufenförmig und auch nicht in Form von Fäden aus Kunststoff, insbesondere thermoplastischem Kunststoff gebildet werden.
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Grundsätzlich kommen sämtliche additive Fertigungsverfahren für die Bildung der Stützstruktur in Betracht, wozu exemplarisch gemäß der VDI-Richtlinie 3405 auf die Verfahren Stereolithographie, Laser-Sintern und Strahlschmelzen, Fused Layer Modeling/Manufacturing oder Fused Deposition Modeling, Multi-Jet Modeling, Poly Jet Modeling, 3D-Printing, Layer Laminated Manufacturing oder Laminated Object Manufacturing, Masken Sintern und Digital Light Processing verwiesen wird.
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Besonders bevorzugt sind im Hinblick auf die Zugänglichkeit des zuvor gefertigten Abstandsgewirkes einfache 3D-Druckverfahren, bei denen entsprechende Druckwerkzeuge zur Materialabscheidung in das zuvor in einem Wirkprozess gebildete Abstandsgewirke eingeführt werden.
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Aufgrund der besonders großen Flexibilität der beschriebenen additiven Fertigungsverfahren, können die Stützelemente der Stützstruktur auch sehr unterschiedliche Eigenschaften aufweisen.
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Gemäß einer ersten Variante können die Stützelemente oder zumindest ein Teil der Stützelemente aus einem nicht-elastischen thermoplastischen Kunststoff gebildet sein und aufgrund ihrer Struktur keine wesentlichen elastischen Eigenschaften aufweisen. Entsprechende Stützelemente können beispielsweise zylinder- oder kegelförmig sein, wobei derartige Stützelemente dann als eine Art fester Anschlag dienen.
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Zusätzlich oder alternativ können die Stützelemente selbst auch noch über eine gewisse Elastizität verfügen, wobei elastische Eigenschaften auf unterschiedliche Weise erreicht werden können. Einerseits können die Stützelemente - zumindest teilweise - aus elastischem Kunststoff, insbesondere einem thermoplastischen Elastomer gebildet sein, welches auch ohne weiteres in einem additiven Fertigungsverfahren, beispielsweise einen 3D-Druck, verarbeitet werden kann.
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Zusätzlich oder alternativ kann eine Elastizität auch durch die Form der Stützelemente erreicht werden. Selbst wenn die Stützelemente aus einem nicht elastischen Kunststoff gebildet sind, kann durch die Bildung einer Spirale, einer Hohlform oder einer brückenartigen Anordnung eine Elastizität des Stützelementes erreicht werden.
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Die Unterscheidung zwischen elastischem und nicht-elastischem Kunststoff bezieht sich dabei auf die in der Polymerchemie üblichen Definitionen und Zuordnungen, wozu exemplarisch auf das Saechtling Kunststoff-Taschenbuch, 29. Auflage 2004 verwiesen wird. Auch wenn Kunststoffe wie herkömmliches Polyamid, Polyester, insbesondere Polyethylenterephthalat, und die meisten Polyolefine bei einer Druck- und Zugbelastung auch eine geringfügige elastische Rückstellung aufweisen, so werden diese Materialien jedoch nach der allgemeinen Zuordnung nicht als elastisch bezeichnet. Thermoplastische Elastomere sind in dem zitierten Saechtling Kunststoff-Taschenbuch, 29. Auflage 2004 in dem Abschnitt 6.19 „Thermoplastische Elastomere, TPE“, Seite 568 ff. aufgeführt.
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Im Rahmen der Erfindung kann das Material der Stützstruktur auch auf das Material abgestimmt werden, aus dem die Fäden der ersten Gewirkelage gebildet sind. Um die Stützstruktur sicher in der ersten Gewirkelage zu verankern, wird eine innige, insbesondere stoffschlüssige Verbindung mit der ersten Gewirkelage angestrebt.
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Der Kunststoff der Stützelemente kann beispielsweise so ausgewählt werden, dass die Materialien adhäsiv an einer Grenzfläche aneinander anhaften und somit gewissermaßen verklebt sind.
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Zusätzlich oder alternativ können die Stützelemente auch mit den Fäden der ersten flächigen Gewirkelage verschmolzen sein, wenn diese - wie üblich - auch aus thermoplastischem Kunststoff gebildet sind. Eine Verschmelzung zumindest an der Grenzfläche kann insbesondere bei gleichen Materialien erreicht werden. Für die Stützelemente als auch die Gewirkelagen und die Abstandsfäden kommen beispielsweise Polyamid, Polyolefine, wie Polyethylen und Polypropylen sowie Polyester, insbesondere Polyethylenterephthalat in Betracht, wobei diese Materialien jedoch nur exemplarisch aufgeführt sind.
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Des Weiteren ist gemäß der Erfindung vorzugsweise vorgesehen, dass an den Stützelemente Fäden der ersten Gewirkelage in den thermoplastischen Kunststoff der Stützelemente eingebettet sind, so dass sich letztlich auch dadurch eine sichere Verankerung der Stützelemente an der ersten Gewirkelage ergibt.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Stützelemente oder Gruppen von Stützelementen untereinander nur mittelbar über die Fäden der ersten Gewirkelage miteinander verbunden sind. Die Stützelemente sorgen damit nur punktuell bzw. bereichsweise zu einer Versteifung des Abstandsgewirkes, so dass die Stützstruktur insbesondere in der Ebene der ersten Gewirkelage kein starres Gitter oder eine andere durchgängige Struktur bildet.
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Es ergibt sich in diesem Zusammenhang der Vorteil, dass die gesamte Abstandsgewirkeanordnung weiterhin sehr weich und anpassungsfähig ist. Die Abstandsgewirkeanordnung kann beispielsweise wie bekannte herkömmliche Abstandsgewirke gebogen, gefaltet oder in ähnlicher Weise auf einem Träger oder einer Unterkonstruktion angeordnet werden.
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Die Abstandsgewirkeanordnung kann beispielsweise für Verkleidungs- und Möbelteile, Sitze, insbesondere Fahrzeugsitze, Kleidung, Rucksäcke, Schuhe, Matratzen, Matratzenauflagen oder dergleichen genutzt werden, wobei durch die Stützstruktur im Vergleich zu bekannten Ausgestaltungen die mechanischen Eigenschaften insbesondere bei einer großen Druckbelastung besser beeinflusst und eingestellt werden können.
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Wie bereits zuvor erläutert, kann die Stützstruktur gerade bei einer Abstandsgewirkeanordnung zur Fluidverteilung eingesetzt werden. Beispielsweise kann durch die Stützstruktur eine Art Komprimierungsstopp erreicht werden, wodurch auch bei hoher Druckbelastung ein vollständiges Zusammendrücken und somit eine Blockierung im Bereich der Abstandsfäden vermieden werden kann, so dass dort auch unter allen Benutzungsbedingungen ein ausreichender Fluidtransport sichergestellt werden kann.
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Grundsätzlich ist es auch möglich, der Stützstruktur weitere Funktionen zuzuordnen. Da die Stützstruktur bzw. die Stützelemente, welche die Stützstruktur bilden, im Vergleich zu den Gewirkelagen und den Abstandsfäden vergleichsweise fest und stabil ausgestaltet werden können, kann die Stützstruktur beispielsweise auch für eine Befestigung mit einer Unterkonstruktion genutzt werden. Beispielsweise ist es möglich, dass Haken oder andere Verbindungsmittel zur Befestigung an einer Unterkonstruktion mit der Stützstruktur verbunden, insbesondere verrastet sind. Darüber hinaus können je nach Ausgestaltung auch Haken oder dergleichen bei einem additiven Fertigungsverfahren von der Stützstruktur selbst gebildet werden.
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Im Rahmen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die erste Gewirkelage und/oder die zweite Gewirkelage Öffnungen aufweisen, die jeweils von mehreren Maschen gebildet sind. Es ergibt sich dann eine Wabenstruktur, welche im Hinblick auf eine Luftzirkulation von Vorteil ist. Darüber hinaus begünstigt die Bildung derartiger Öffnungen die Zugänglichkeit der ersten Gewirkelage bei dem additiven Fertigungsverfahren. Wenn beispielsweise die zweite flächige Gewirkelage die beschriebenen von mehreren Maschen gebildeten Öffnungen aufweist, kann ein Druckwerkzeug für einen 3D-Druck durch diese Öffnungen leicht bis zu der ersten flächigen Gewirkelage geführt werden, wobei dann dort sukzessive die Stützelemente aufgebaut werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die zweite Gewirkelage mit einer Deckschicht, insbesondere einer geschlossenen oder im Wesentlichen geschlossenen Deckschicht kombiniert werden. Beispielsweise kann eine Dekorschicht, insbesondere Leder, Kunstleder oder eine Folie auf die zweite Gewirkelage aufkaschiert werden, wobei eine Kaschierung durch einen Klebstoff oder auch ein Verschweißen erfolgen kann. Die Dekorschicht kann dabei direkt mit der zweiten Gewirkelage verbunden werden. Gemäß einer alternativen, bevorzugten Ausgestaltung wird jedoch zumindest eine Zwischenschicht, beispielsweise aus Schaum bzw. Schnittschaum vorgesehen, um die mechanischen Eigenschaften weiter zu verbessern. Durch eine solche Schaumschicht kann beispielsweise erreicht werden, dass sich die Struktur der zweiten Gewirkelage an der Dekorschicht abzeichnet. Obwohl Schaum auch bei einer offenporigen Ausgestaltung im Vergleich zu einem Abstandsgewirke weniger gut für die Fluidverteilung geeignet ist, spielt dieser Nachteil gerade bei einer hinreichend dünnen Ausgestaltung der zusätzlichen Zwischenschicht nur eine untergeordnete Rolle.
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Die Deckschicht kann beispielsweise als Oberfläche vorgesehen sein, wenn die Abstandsgewirkeanordnung für die Bildung eines Verkleidungsteils einer Sitzoberfläche oder dergleichen genutzt wird. Als weiterer Vorteil ergibt sich, dass bei einem Komprimieren der Abstandsgewirkeanordnung in Dickenrichtung die Stützelemente auch an der Deckschicht anliegen können. Selbst bei einer sehr offenen und luftigen Ausgestaltung des Abstandsgewirkes und insbesondere der Ausbildung von Öffnungen in der zweiten Gewirkelage können somit vergleichsweise kleine Stützelemente ausreichend sein, um dann bei einer Komprimierung eine Abstützung gegenüber der Deckschicht zu bewirken und somit eine zu starke Komprimierung der Abstandsgewirkeanordnung zu vermeiden.
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Ohne eine entsprechende Deckschicht würde bei vergleichsweise kleinen Stützelementen dagegen die Gefahr bestehen, dass diese bei einer zu starken Komprimierung aus der zweiten flächigen Gewirkelage vorstehen.
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Unabhängig von der konkreten Ausgestaltung der Stützelemente erstrecken sich diese bevorzugt über 20 % bis 80 % des von dem Zwischenraum überbrückten Abstandes zwischen den beiden Gewirkelagen.
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Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung der zuvor beschriebenen Abstandsgewirkeanordnung, wobei in einem Wirkprozess eine erste und eine zweite flächige Gewirkelage sowie dazwischen Abstandsfäden aus jeweils zugeordneten Fadensystem gebildet werden und wobei durch ein additives Fertigungsverfahren eine zusätzliche Stützstruktur gebildet wird, welche von der ersten Gewirkelage in den von den Abstandsfäden zwischen den Gewirkelagen überbrückten Zwischenraum vorsteht.
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Bezüglich der weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird auf die obigen Erläuterungen der Abstandsgewirkeanordnung selbst verwiesen.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es zeigen:
- 1 eine Abstandsgewirkeanordnung in einer schematischen Darstellung und einer Ansicht von der Seite,
- 2 eine schematisierte Darstellung einer Stützstruktur innerhalb der Abstandsgewirkeanordnung,
- 3 eine Abstandsgewirkeanordnung mit einer Deckschicht,
- 4 eine exemplarische Darstellung entsprechend der 1 mit unterschiedlichen Ausgestaltungen von Stützelementen der Stützstruktur.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abstandsgewirkeanordnung und geht diesbezüglich von der üblichen Ausgestaltung eines Abstandsgewirkes aus, wie sie aus dem Stand der Technik, beispielsweise der
EP 1 775 362 A1 bekannt ist.
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Die Abstandsgewirkeanordnung umfasst entsprechend ein in einem Wirkprozess aus Fäden gebildetes Abstandsgewirke mit einer ersten flächigen Gewirkelage 1, einer zweiten flächigen Gewirkelage 2 und einen Zwischenraum zwischen den Gewirkelagen 1, 2 überbrückenden Abstandsfäden 3, welche dem Abstandsgewirke druckelastische Eigenschaften verleihen.
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Zusätzlich zu dem an sich bekannten Abstandsgewirke ist eine Stützstruktur mit Stützelementen 4 vorgesehen, welche jeweils von der ersten Gewirkelage 1 in den Zwischenraum vorstehen.
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Erfindungsgemäß sind die Stützelemente 4 in einem additiven Fertigungsverfahren gebildet.
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Die Stützelemente 4 dienen als eine Art Anschlag oder Puffer, wenn das Abstandsgewirke in Richtung seiner Dicke D komprimiert wird. Durch die lediglich punktuell bzw. lokal angeordneten Stützelemente 4 kann somit ein vollständiges Zusammendrücken des Zwischenraums vermieden werden. Es wird somit eine Abstandsgewirkeanordnung bereitgestellt, welche einerseits zunächst ein sehr weiches, angenehm federndes Verhalten aufweist und andererseits auch bei einer großen Druckbelastung noch einen Abstand zwischen den beiden Gewirkelagen 1, 2 aufrechterhält.
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Die erfindungsgemäße Abstandsgewirkeanordnung kann beispielsweise als Luftverteilschicht oder als Isolierschicht vorgesehen sein.
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Grundsätzlich kommen für die Ausgestaltung der Stützelemente 4 unterschiedliche Formen und Anordnungen in Betracht, was nachfolgend noch weiter erläutert wird. Im Gegensatz zu bekannten Abstandsgewirkeanordnungen mit einer Stützstruktur sind die erfindungsgemäßen Stützelemente 4 vorzugsweise nicht schlaufenförmig und auch nicht von einzelnen vorstehenden Fäden gebildet.
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Die Stützelemente 4 sind zweckmäßigerweise aus einem thermoplastischen Kunststoff erzeugt, wobei der thermoplastische Kunststoff beispielsweise in einem einfachen 3D-Druckverfahren abgeschieden werden kann.
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Zur Vereinfachung der Darstellung sind die erste Gewirkelage 1 sowie die zweite Gewirkelage 2 in der 1 nur schematisch in ihren Umrissen dargestellt. Für die erste Gewirkelage 1 und die zweite Gewirkelage 2 kommen übliche Wirkmuster in Betracht, wobei die einzelnen Gewirkelagen 1, 2 in ihrer Struktur einem herkömmlichen im Wesentlichen zweidimensionalen Textil entsprechen und somit im Rahmen der Erfindung als flächig bezeichnet werden.
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Aus der 1 ist ersichtlich, dass die Stützelemente 4 besonders bevorzugt stoffschlüssig mit der ersten Gewirkelage 1 verbunden sind. Beispielsweise kann das Material der Stützelemente 4 so auf das Material der Fäden der ersten Gewirkelage 1 und/oder das Material der Abstandsfäden 3 abgestimmt sein, dass sich eine adhäsive Anhaftung an den Grenzflächen der Materialien ergibt.
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Zusätzlich können für eine besonders sichere Verankerung die Kunststoffmaterialien auch in einem gewissen Maße miteinander verschmolzen sein. Schließlich ist in der 1 auch zu erkennen, dass an dem in 1 dargestellten Stützelement 4 die Fäden der ersten Gewirkelage 1 von dem thermoplastischen Kunststoff des Stützelementes 4 umschlossen sind, so dass auch dadurch ein besonders sicherer und zuverlässiger Halt gewährleistet wird.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel der 1 ist das dargestellte Stützelement 4 in etwa kegelförmig und erstreckt sich über etwa 50 % des zwischen den Gewirkelagen 1, 2 gebildeten Zwischenraums. Vorzugsweise erstrecken sich die Stützelemente 4 allgemein über 20 % bis 80 % des Zwischenraumes, wobei die in der 1 dargestellte Form lediglich exemplarisch ist.
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Die 2 zeigt eine sehr stark schematisierte Draufsicht auf eine Abstandsgewirkeanordnung, bei der das Abstandsgewirke selbst nur als Umriss dargestellt ist und vielmehr die Position von unterschiedlichen Stützelementen 4 im Vordergrund steht.
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Da die Stützstruktur mit den einzelnen Stützelementen 4 sehr flexibel in einem additiven Fertigungsverfahren gebildet wird, können Bereiche 5, 5' mit unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften und insbesondere mit unterschiedlichem Kompressionsverhalten gebildet werden. Beispielsweise können Bereiche 5 mit einer großen Dichte an Stützelementen 4 vorgesehen sein, an denen durch die Anordnung der Stützelemente 4 in einem engen Raster eine besonderes hohe Tragfähigkeit erreicht wird, während angrenzende Bereiche 5` mit einer geringen Dichte an Stützelementen 4 stärker komprimiert werden können.
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In der 2 ist lediglich exemplarisch eine Variation der Dichte dargestellt. Selbstverständlich kann auch die Form und die Höhe der einzelnen Stützelemente 4 variiert werden, um die mechanischen Eigenschaften einzustellen.
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Gemäß der 3 sind weitere Varianten der erfindungsgemäßen Abstandsgewirkeanordnung dargestellt.
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Demnach kann das Abstandsgewirke in zumindest einer der beiden Gewirkelagen 1, 2 Öffnungen 6 aufweisen, die jeweils von mehreren Maschen gebildet sind. Bei der Ausgestaltung gemäß der 3 ist die in der Zeichnungen oben liegende zweite Gewirkelage 2 mit den Öffnungen 6 versehen.
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Im Rahmen der Erfindung ergibt sich auch der Vorteil, dass durch die Öffnungen 6 hindurch mit einem 3D-Druckwerkzeug die erste Gewirkelage 1 zugänglich ist, so dass dann dort das thermoplastische Material zur Bildung der Stützelemente 4 gewissermaßen aufgedruckt bzw. additiv abgeschieden werden kann.
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Des Weiteren kann die Abstandsgewirkeanordnung auch eine Deckschicht 7 aufweisen, welche geschlossen oder auch perforiert sein kann. Bei der Deckschicht 7 kann es sich ohne Einschränkung um eine Dekorschicht aus Leder, Kunstleder, Stoff, Vlies oder Folie handeln, wobei entsprechende Materialien auch geprägt beschichtet oder anderweitig veredelt sein können.
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Bei einer im Wesentlichen geschlossenen Deckschicht 7 ergibt sich auch der Vorteil, dass bei einer Komprimierung die einzelnen Stützelemente 4 sich zumindest gegenüber der Deckschicht 7 abstützen können, selbst wenn die zweite Gewirkelage 2 mit Öffnungen 6 versehen ist.
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In der 4 ist exemplarisch dargestellt, dass die Form der Stützelemente 4 im Rahmen der Erfindung in einem großen Bereich variiert werden kann. Dies betrifft sowohl die von den Stützelementen 4 abgedeckte Grundfläche, die Höhe sowie die Formgebung. Neben im Wesentlichen gefüllten Stützelementen 4 mit einer Zylinder-, Kegel- oder Stabform kommen auch bügel- oder brückenförmige Ausgestaltungen sowie beispielsweise auch Hohlkörper in Betracht.
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Durch eine entsprechende Formgebung können die Stützelemente 4 auch noch eine gewisse Elastizität aufweisen, selbst wenn diese aus einem zwar beweglichen an sich aber nicht-elastischen Kunststoff gebildet sind. Die 4 verdeutlicht in diesem Zusammenhang auch, dass gerade durch die Bildung der Stützstruktur durch ein additives Fertigungsverfahren eine sehr große Freiheit erreicht wird.
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Insbesondere den 1 und 4 ist zu entnehmen, dass gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung die Stützelemente 4 nicht unmittelbar, sondern nur über die Fäden der ersten Gewirkelage 1 miteinander verbunden sind. Dies führt dazu, dass die Abstandsgewirkeanordnung weiterhin weich und verformbar ist, wobei die Abstandsgewirkeanordnung auch beispielsweise auf einen nicht-ebenen Träger aufgezogen werden kann. Das Anwendungsspektrum entspricht somit auch den üblichen Einsatzgebieten von bekannten Abstandsgewirken, welche keine separate Stützstruktur aufweisen, wobei jedoch im Rahmen der Erfindung davon ausgehend die mechanischen Eigenschaften optimiert sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006002098 A1 [0006]
- DE 102009013253 B4 [0006]
- JP 2004/091987 A1 [0007]
- DE 19530928 A1 [0008]
- EP 1775362 A1 [0041]
