DE2649722A1

DE2649722A1 - Fluidausgabebehaelter

Info

Publication number: DE2649722A1
Application number: DE19762649722
Authority: DE
Inventors: John Rayford Fowler; Edward Merrick Hogan
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1975-10-29
Filing date: 1976-10-29
Publication date: 1977-05-05
Also published as: JPS5284510A; US4055201A; FR2329543A2; NL7611964A; AU1906276A

Description

Fluidausgabebehälter

Die Erfindung betrifft ITichtaerosol-Fluid-Ausgabebehälter, insbesondere einen expandierbaren Stoff zur Ausbildung der Kraft, welche das Fluid aus dem. Behälter austrägt.

Behälter zur Aerosolfluidausga.be können ein räumlich expandierbares Element aufweisen, wie die akkordeonartigen Beutel nach US-PS 3 467 283 und 3 731 854, bei denen das lullen mit Fluid unter Expansion und die Ausgabe des Fluides unter Eontraktion verläuft. Die Kontraktionskraft wird durch komprimierte Treibgase erhalten, wie Fluorkohlenstoffe, Kohlenwasserstoffe und Kohlendioxid. Solche Behälter haben einen oder mehrere Nachteile in Form der Auswirkung, die das Gas auf das zur Austragung kommende Fluid hat, der Notwendigkeit einer kostspieligen Konstruktion, um den Gasdruck zu erhalten, und ihrer Beseitigung, auch von behaupteter Umweltbeeinträchtigung.

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Behälter zur Nichtaerosolfluidausgabe sind in den US-PS 3 791 557 UJLd 3 876 115 empfohlen, nach denen das räumlich ausdehnbare Element ein Elastomerbeutel ist und die auf den Beutel zur Einwirkung zu bringende Eontraktionskraft durch die Kontraktion eines zweiten, gegen den fluidhaltigen Beutel wirkenden Elastomerbeutels erhalten wird. Die Schwierigkeit dieses Lösungsversuchs ist die ETichtverfügbarkeit eines Elastomerbeutels von genügender Rückstellkraft und mit angemessenen Kosten für den zweiten Beutel.

Die vorliegende Erfindung macht einen Fluidausgabebehälter verfügbar, der ein räumlich expandierbares Mittel zum Aufnehmen und Halten des Fluids und ein eine räumliche Kontraktion des räumlich expandierbaren Elements im Sinne der Ausgabe des Fluids aus diesem erzwingendes Mittel aufxveist und sich kennzeichnet durch einen expandierbaran Stoff, der um das räumlich ausdehnbare Element herum - das auch als Fluiäaufnehiaer bezeichnet werden kann - angeordnet ist und eine unidirektiona-Ie Rückstallkraft zur genügenden Kontraktion des räumlich axpan— dierbaren Elements, um dieses im wesentlichen von dem Fluid zu entleeren, aufweist und hierdurch als das erzwingende Mittel dient, wobei der Stoff von Elastomergarn, das ihm die Rückstellkraft liefert, und von Garn gebildet wird, das im Eingriff mit dem Elastomergarn stehend dessen Lage in dem Stoff während Expandierung und Kontraktion des Stoffs aufrechterhält, so dass ein Ausbruch des räumlich expandierbaren Elements verhindert wird. Vorzugsweise ist der Behälter mit dem nachfolgend genannten Stoff als die Kontraktion erzwingendem Mittel versehen.

Gegenstand der Erfindung ist ferner ein expandierbarer Stoff, der sich insbesondere zur Anordnung um ein Fluid enthaltendes, expandierbares Element herum in einem Ausgabebehälter zwecks Ausbildung der Kraft zur Austragung des Fluids aus dem expandierbaren Element und somit aus dem Behälter eignet und vorzugsweise zu diesem Zweck eingesetzt wird und die Merkmale hat, dass er auf mindestens 200 % expandierbar ist und eine unidirektionale Rückstellkraft zur Ausbildung der Kraft zum Austragen des Fluids besitzt und von Elastomergarn, das die unidirektionale Rückstellkraft ergibt, die min-

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destens 750 g/cm Stoffbreite bei 100 % Deliming des Stoffs beträgt, und in dem Stoff mit mindestens 20 000 den/cm Stoffbreite in der Richtung quer zum Elastomergarn vorliegt, und Garn gebildet wird, das im Eingriff mit dem Elastomergarn steht, um die Lage des Elastomergarns in dem Stoff während dessen Expandierung und Rückstellung aufrechtzuerhalten, insbesondere um einen Ausbruch des expandierbaren Elements zwischen dem Garn des Stoffs beim Füllen des Elements mit dem Fluid zu verhindern.

Dieser bevorzugte Stoff hat vorzugsweise die Form eines - insbesondere flachen - schlauchförmigen Gebildes, wobei in weiter bevorzugter Weise das eine Ende des schlauchförmigen Gebildes verengt ist, um beim Einsatz zur Anordnung um ein Fluid enthaltendes, expandierbares Element herum einen Ausbruch des expandierbaren Elements durch dieses Ende des schlauchförmigen Gebildes beim Befüllen des Elements mit dem Fluid zu verhindern. Nach bevorzugten Ausführungsformen ist das schlauchförmige Gebilde radial expandierbar und hat es einen Umfang im entspannten Zustand von 1,5 bis 12 cm oder ist es in Längsrichtung expandierbar und hat es eine Länge im entspannten Zustand von 1,0 bis 9»4- cm. Vorzugsweise hat der Stoff eine Dehnung von mindestens 275 %· Er ist vorzugsv/eise ein Gewebe oder Kettgewirk. In weiter bevorzugter Weise liegt das Elastomergarn in jeder Maschenreihe des Stoffs vor und entspricht die Expandierrichtung des Stoffs der Maschenreihenrichtung. Nach einer weiter bevorzugten Ausführungsform liegt das zweitgenannte Garn in Form von Kettenmaschen vor, die quer zur Expandierrichtung des Stoffs verlaufen, und ist das Elastomergarn in dem Stoff maschenreihenweise eingelegt. Vorzugsweise bildet das Elastomergarn mindestens 65 % vom Gewicht des Stoffs.

Die Rückstellkraft des Stoffs ist die Kraft, die von dem Stoff bei seiner Kontraktion oder Zusammenziehung nach zuvor erfolgter Expandierung oder Ausdehnung ausgeübt wird. Die Bestimmung der Rückstelkraft ist später beschrieben. Unter der Unidirekt-

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tionalität der Rückstellkraft des Stoffs ist zu verstehen, dass im wesentlichen die gesamte bei der Kontraktion des Stoffs ausgeübte Kraft in einer Richtung - im Vergleich mit der Transversalrichtung des Stoffs - ausgeübt wird. Diese Unidirektionalität entspringt der Weise, in der das Elastomergarn und das andere Garn in den Stoff eingebaut sind, mit anderen Worten der Stoffbindung, wie später näher beschrieben.

Da die Kraft zur Kontraktion des räumlich expandierbaren Elements zwecks Austragung des 'Fluids von der Rückstellkraft des expandierbaren Stoffs geliefert wird, ist ein Aerosol-Treibgas unnötig. Der Vorteil des expandierbaren Stoffs gegenüber dem Lösungsversuch des Standes der Technik mit zweitem Elastomerbeutel liegt darin, dass sich die gewünschte Rückstellkraft in den Stoff in allein der Richtung einbauen lässt, in der sie benötigt wird (an Hand der Menge und Art des Elastomergarns, das in jener Richtung eingesetzt wird),ohne dass die Kosten der Erreichung irgendeiner Rückstellkraft in der Transversal- oder Querrichtung aufgewandt werden müssen.

Die Erfindung ist nachfolgend näher an Hand der Zeichnungen beschrieben, in denen zeigt

Fig. 1 im Seitenriss eine Ausführungsform eines Fluidausgabebehälters, zum Teil aufgeschnitten, um das Innere des Behälters zu zeigen,

Fig. 2 in einem vergrösserten Seitenriss eine Ausführungsform eines schlauchformigen expandierbaren Stoffs gemäss der Erfindung, dsr sich für den Einsatz in Flux daus gab eb ehält ern eignet,

Fig. 3 in einem vergrösserten Seitenriss eine andere Aüsführungsform eines schlauchformigen expandierbaren Stoffs gemäss der Erfindung, der sich für den Einsatz in Fluidausgabebehältern eignet,

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Pig. 4 schetaatisch und stärker vergrössert eine Ausführungsform einer Kreuzungsstelle von Elastomergarn und anderem Garn von Stoffen gemäss der Erfindung, wobei das Elastomergarn im Schnitt gezeigt ist,

Fig. 5 schematisch die Auswirkung des Expandierens des Stoffs auf die Garn-Kreuzungsstelle von Fig. 4,

Fig. 6 und 7 schematisch und vergrössert einen Teil der Oberfläche expandierbaren Stoffs verschiedener Ausführungsformen der Erfindung,

Fig. 8 eine Photoaufnahme eines Ausbruchs des räumlich expandierbaren Elements durch den Raum zwischen Garnen eines um das Element herum angeordneten Stoffs und

Fig, 9 im Seitenriss eine andere Ausführungsform eines schlauchförmigen Gebildes aus Stoff gemäss der Erfindung, wobei das schlauchförmige Gebilde flach ist.

Me Erfindung ist nachfolgend im einzelnen beschrieben.

Der Fluidausgabebehälter gemäss der Erfindung sei zuerst an Hand der Ausführungsform von Fig. 1 beschrieben. Die Fig. 1 zeigt einen Fluidausgabebehälter 2, der in der Hand zu halten ist und herkömmliche Aussenkomponenten aufweist, d. h. eine zylindrische Seitenwand 4 und einen Boden 6 sowie eine niederdrückbare Kappe 8, die das Fluid aus dem Behälterinneren durch die Düse 10 freigibt, die einen Teil der Kappe 8 bildet. Weitere Details dieser Komponenten und der innere Yentilmechanismus (nicht eingezeichnet), der durch das Niederdrücken der Kappe oder eines ähnlichen niederdrückbaren Teils betätigt wird, sind z. B. in US-PS 3 876 115, 3 731 854 und 3 467 beschrieben.

Im Inneren des von der Seitenwand 4- und Basis 6 gebildeten Behälters befindet sich ein räumlich expandierbares Element

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12, das bei dieser Ausführungsform von einem Elastomerbeutel (bzw. einer Elastonierblase) gebildet wird, der in Fig. 1 im expandierten, d. h. mit (nicht eingezeichneteni) Fluid gefülltem Zustand im Schnitt dargestellt ist. Das Elastomere, aus dem das Element 12 hergestellt ist, ist inert und vermag einem molekularen und anderen Wanderungshindurchtritt des jeweiligen Fluids zu widerstehen.Elastomere, die diese Sperreigenschaften in Bezug auf die üblichen auszugebenden Fluide besitzen, haben bedauerlicherweise nicht die Rückstellkraft, die notwendig wäre, um mit ihnen selbst die Austragung herbeizuführen.

Die Austragungskraft wird bei der Ausführungsform nach Fig. 1 von einem expandierbaren Stoff 14· geliefert, der um das räumlich expandierbare Element 12 herum angeordnet ist. Der Stoff 14- befindet sich bei der Darstellung von Fig. 1 ebenfalls im expandierten Zustand, so dass beim niederdrücken der Kappe 8 zur Öffnung des Ventilmechanismus und damit Freigabe des Austritts von Fluid aus dem Inneren des Elements 12 der Stoff 14- primär in Umfangsrichtung kontrahiert, um radial das Volumen in dem Element 12 zu verkleinern und auf diese Weise das Fluid durch die Düse 10 zu pressen.

Die Fig. 2 zeigt schematisch und vergrössert einen Stoff 14·. Ein solcher Stoff hat die Form eines schlauchförmigen Gebildes 15 und besteht aus Elastomergarn 18 in der Umfangsrichtung des schlauchförmigen Gebildes und Garn 16 in der Querrichtung, die der Axialrichtung des schlauchförmigen Gebildes entspricht. Im Kopf des schlauchförmigen Gebildes ist eine ringförmige Öffnung 22 vorgesehen; der Boden 20 ist durch Vernähen geschlossen. Vom die Öffnung 22 umgebenden Kopf des schlauchförmigen Gebildes 15 stehen die Enden 17 der Garne 17 hervor. Diese Enden können verwendet werden, um das schlauchförmige Gebilde im Behälter festzulegen, d. h. anstatt einer Festlegung des Stoffs des schlauchförmigen Gebildes am Behälter durch zweckentsprechendes Festklemmen kann man die Enden 17 durch die Festklemmung festlegen.

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Bei seiner Verwendung kann das Element 12, dessen Form vor der Expansion durch Befüllen mit Fluid derjenigen des Inneren des schlauchformxgen Gebildes 15 aus dem Stoff ähnlich sein oder entsprechen kann, aber nicht unbedingt mit ihr deckungsgleich sein muss, durch die Öffnung 22 in das Innere des schlauchförmigen Gebildes eingesetzt werden. Man legt dann das Element 12 und den Stoff 14 am Kopf in der Nähe des Kopfes des Behälters 2 in herkömmlicher Weise fest, wie in der in US-PS 3 876 115 beschriebenen Weise, wobei sich das Element und der Stoff 14 innerhalb der Seitenwand 4 nach unten erstrecken. Dann wird das Element 12 mit Fluid beschickt, was zur Auswirkung hat, dass das Volumen des Elements 12 expandiert und zur gleichen Zeit das Elastomergarn 18 des Stoffs 14 und dadurch der Stoff 14 selbst ausgedehnt wird, um eine radiale Expansion des schlauchförmigen Gebildes aus dem Stoff zu erlauben.

Die Rückstellkraft des ausgedehnten Elastomergarns 18 liefert die Kontraktionskraft zur Ausgabe des Fluids aus dem Element

Das Querrichtungs-Garn 16 hält während des Expandierens die Elastomergarne 18 in ihrer Seite-an-Seite-Lage in dem Stoff, um ein Hindurchdringen des expandierenden Elements 12 zwischen Garnen 18 und Expandieren auf der Aussenseite des schlauchförmigen Gebildes 15 - das als "Ausbruch" des Elements 12 bezeichnet werden kann - zu verhindern. Ein Ausbruch könnte während des Expandierens des expandierbaren Stoffs auftreten, da sich der Raum zwischen benachbarten Elastomergarnen 18 vergrössert, was zu einem vergrösserten offenen Raum in dem Stoff führt, den das Element 12 durchdringen könnte. Zu dieser Vergrösserung des offenen Raums trägt auch die Verminderung des Durchmessers des Elastomergarns während seiner Ausdehnung bei. Schliesslich besteht eine Neigung des Elastomergarns, eine seitliche Rollbewegung in eine Lage zu vollführen, in der es weniger stark ausgedehnt um das Element 12 verläuft. Eine solche Garn-Rollbewegung vergrössert den offenen Raum in dem Stoff, insbesondere, wenn benachbarte Garne 18 in entgegengesetzter Richtung rollen, und wenn einmal das Element 12

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χη einen Su|_f,_{heQ of}f_enen Eauta eintritt, erhält die Garnrollneigung ri„,_{n noc}k stärkeren Antrieb. Die Neigung des Garns zur -cι 'Sowegung ergibt sich aus der Blickstellkraft des ausgedehnte_{fJ GarnS5 das} _sich _selbst zu kontrahieren sucht, 'Μρς damit, dass die Erzeugung einer Rollbewegung nur eine St-^_n. _erf_ordert, die im Vergleich mit dem Überwinden von ^ei"-¹^⁰1.bung klein ist. Diese Auswirkungen werden durch en lngnif. ^_Qs _{GarnSi wie des} Querrichtungs-Garns 16, mit dem

Elastomer ca ..„ ··, ,

^& *π überwunden.

ig. et ^Q-^g^ _das Auftreten eines Ausbruchs aus einem expan-

^ · Iement, das in einem Stoff gemäss der Erfindung angeordnet i_S|._{e Ιώ einzelnen zei}gt die Fig. 8 einen Stoff 80 g ss e.r¹ i^:;ffi_ncLung in Form eines Raschelgewirks mit Elasto-

merffarn δ ^
_ ""' «las in Seitenrichtung verläuft, und Kettenstichen

"^^tch-Garn 84 und Seitenrand aus Uichtstretch-Garn ^^rl o.htung. Dieser Stoff ist ähnlich den später be-

""^>?ni speziellen Raschelgewirk-Stoffen ausgebildet.

Durch das fi.w-πτ -, ζ, -, -, ->^··· « τ-η π -,

^Hi füllen des m dem schlauchförmig en Gebilde aus dem

~^α-,«ordneten, räumlich expandierbaren Elements 88 mit (nicht ^ei'is^_aGiclinetem) iauia _wi_rd der Stoff 80 in Richtung

des Elasts^.ti;*_v> , , j. . . _x- - , ,

-n'frarns und auch et>ias m seiner Längsrichtung ex-

^ ' ^αά expandierbare Element 88 ist durch die Räume

"■^&Sr\ Garnen 82 und 84 hindurch erkennbar.

"*^1ν4ΐοη Herbeiführung eines Ausbruchs wurde ein Stab- ^X 'los ETichtstretch-Garns 84 an einer Mascheneihe

in dem Ge^iL₀ .„ i_·.. a-lt-o j·

^v't. aufgeschnitten, was zum Ausbruch des expandier-

""⁵⁰¹HtS bei 94, wo das Aufschneiden des Stäbchenverlaufs ⁶ ' ^hrte. Dieser Ausbruch würde in sehr kurzer Zeit ^$C-Sfv_n bzw. Platzen führen. Das Aufschneiden des Stäb-"¹^ hog die Zugspannung auf, unter der der Stäbchen- *" ^Άϋ\Λ, lias, wie die hervorstehenden Schlingen 96 von

Uichtstretch. ,-. - · . _Λ ^ , -, „. , ^ ^i-trarn zeigen, zu einem gewissen Aufgehen des Wicht-

*iru_{0 in der} schnittstelle benachbarten Maschenreihen "^s Bildung des Ausbruchs bei 94 führte auch zur Bildung

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kleinerer Ausbrüche j__n ^_er Umgebung. Ohne Vorliegen des grösseren Ausbruchs bei 94 würden auch diese kleineren Ausbrüche im Laufe der -ί-eit aufbrechen, insbesondere bei Einwirkung von Scheuerkräf teii.

Wenn das ELas-cromergarn 82 nicht durch die Schlingen von Kettenstichen Cwie in Fig. g gezeigt) des Nichtstretch-Garns 84 an Ort und Stelle gehalten oder wenn das Elastomergarn aus einigen Masch^-ireihen des Stoffs 80 weggelassen würde anstatt in jeder Reih^ vorzuliegen, würden die Räume zwischen dem Garn beim Befüllen des expandierbaren Elements 88 mit Fluid so weit werden, dass ein Ausbruch auftreten und damit der Stoff unbrauchbar wurde.

Die Einschnürung oder Verengung des Bodens 20 des schlauchförmigen Gebildes I5 durch Vernähen oder auf andere Weise, wie mit einer Klemme, verhindert, dass das Element 12 in dieser Richtung einei:. Ausbruch bildet.

Der expandier>:·are Stoff, wie das um das räumlich expandierbare Element herum angeordnete, schlauchförmige Gebilde 15, ergibt einen Druck· auf den Fluid-Inhalt des räumlich expandierbaren Elementes von mindestens 0,15 Atm. und vorzugsweise mindestens 0,4 Atnu und, wenn Fluid in Sprühform ausgetragen werden soll, in besonders bevorzugter Weise von mindestens 0,8 Atm. Diese Di^ic^e liegen bis zur Austragung von mindestens 90 % des Fluicis aus dem Behälter vor.

Obwohl das Qu%rrichtungs-Garn, d. h. das Garn, das mit dem Elastomergarn i_n Eingriff steht, um dessen Lage im Stoff aufrechtzuerhalten, überhaupt keine nennenswerte Dehnung aufzuweisen braucht^, ±_s^ überraschenderweise noch ein hoher Grad der Stoffexpaiadierung, vorzugsweise von mindestens 150 % und in besonders bevorzugter Weise von mindestens 200 % möglich. Auf diese Wei^se kann der Radius des schlauchförmigen Gebildes 15 durch die dehnung des Stoffs 14 in der Umfangsrichtung auf

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mindestens 150 % vergrössert und sogar mehr als verdoppelt werden. Dieser StoffStretchfähigkeitseffekt lässt sich durch die Wahl der Stoffbindung und/oder Art des Garns 16 steigern.

Bezüglich der Stoffbindung hat das im Eingriff mit dem Elastomergarn stehende Garn 16 an den Kreuzungsstellen zwischen .diesen Garnen in dem Stoffaufbau bei einigen Gewirken die Form einer Schleife oder Schlinge um das Elastomergarn 18 herum, wie in Fig. 4- gezeigt. Während das Elastomergarn 18 während des Expandierens des schlauchförmigen Gebildes 15 beim Befallen des Elements 12 mit Fluid Ausdehnung unterliegt, nimmt, wie in Fig. 5 gezeigt, der Querschnitt des Garns 18 ab. Hierdurch wird der Verlauf der Schlinge des Garns 15 um das Elastomergarn 18 herum verkürzt, was zusätzliche Länge an Garn 16 freisetzt, mit der sich das Garn 16 zur Bildung der in Fig. 1 gezeigten, expandierten Form nach aussen wölben kann. · Selbst wenn kein Elastomergarn 18 vorliegt, wird zusätzliche Länge an Garn 16 zur Auswölbung, wie in Fig. 4- und 5 gezeigt, auch durch die Zusammenziehung der Schlinge des Garns 16 in sich selbst verfügbar gemacht.

Bezüglich der Wahl der Garnart lässt sich die Nachaussenwölbung des Stoffs steigern, indem man ein texturiertes Garn 16 einsetzt. Das Texturieren von Garn verleiht diesem einen kleinen Stretchgrad, gewöhnlich von unter 100 % und häufiger von unter 50 %, aber keine wesentliche Rückstellkraft.

Das bevorzugte Garn für den Eingriff mit dem Elastomergarn zwecks Aufrechterhaltung der Lage desselben im Stoff ist ein Hichtstretch-Garn, d. h. ein Garn, das unter der Einwirkung der Zugspannung, die auf das Garn durch die Expandierung des Stoffs im Behälter 2 einwirkt, eine Dehnung von nicht über 100 % und vorzugsweise nicht über 50 % hat, wobei in besonders bevorzugter Weise diese Dehnung die Bruchdehnung ist. Beim Einsatz von Eichtstretch-Garn tritt in der Richtung dieses Garns in dem Stoff im wesentlichen keine Expandierung auf. Auf diese Weise expandiert, wenn das Garn 16 ein Nichtstretch-Garn

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ist, das schlauchform!ge Gebilde in radialer Richtung, aber viel geringer oder überhaupt nicht in der axialen Richtung.

Das Garn, das im Eingriff mit dem Elastomergarn steht, um dessen Lage im Stoff aufrechtzuerhalten, kann auch ein Elastomergarn sein, ohne aber die Dehnung oder Rückstellkraft des erstgenannten Elastomergarns haben zu müssen. Bei dieser Ausführungsform wird das Garn, das mit dem Elastomergarn im Eingriff steht, in einer viel kleineren Menge als das Elastomergarn eingesetzt, das die Rückstellkraft für den Stoff bereitstellt, und die Kontraktions- oder Rückstellkraft des gemäss der Erfindung verwendeten Stoffs ist noch primär unidirektional, z. B. entsprechend der Umfangsrichtung bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2.

Das Garn, das im Eingriff mit dem Elastomergarn steht, um dessen Lage im Stoff aufrechtzuerhalten, kann jegliches herkömmliche, texturierte oder nichttexturierte Garn sein. Typischerweise liegt das Garn mit genügendem Denier/cm Stoffbreite vor, um der Expandierkraft des räumlieh expandierbaren Elements in dem Stoff zu widerstehen. Bevorzugte Materialien, aus denen das Garn hergestellt werden kann, sind Polyamid und Polyester.

Das Elastomergarn hat vorzugsweise eine Dehnung von mindestens 300 %-.· Vorzugsweise ist das Elastomergarn auch umhüllungslos bzw. "bloss" (wie die Elastomergarne, die in den folgenden Beispielen für die Stoffe eingesetzt werden),da ein Elastomergarn, das mit anderem Garn umsponnen bzw. bedeckt ist, die Tendenz zeigt, weniger ausdehnbar als blosses Elastomergarn und kostspieliger zu sein. Beispiele für Elastomere, aus denen solches Garn hergestellt wird, sind natürlicher und künstlicher Kautschuk bzw. Gummi und segmentiertes Polyurethan, das auch als Spandex bekannt ist. Garn aus segmentiertem Polyurethan ist weiter z. B. in Saunders und Frisch, "Polyurethanes: Chemistry and Technology", Teil II, Abschnitt "Spandex übers", 1964, Interscience Publishers, beschrieben.Garn aus

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verschiedenen segmentierten Polyurethanen ist thermoplastisch, was es erlauben würde, solche Garne bei Überlappung durch Verschmelzen zusammenzuhalten, aber dies ist bei der vorliegenden Erfindung nicht notwendig, da das Querrichtungs-Garn den Stoff durch Eingriff mit dem Elastomergarn zusammenhält, ohne Verschmelzung zu erfordern. Die Garne aus segmentiertem Polyurethan werden bevorzugt, da sie im allgemeinen eine höhere Rückstellkraft als Gummifäden haben. Die Rückstellkraft lässt sich in Form des Rückstellmoduls ausdrücken, der auch den Titer (die Stärke) des Garns einbezieht- Der Rückstellmodul ist ein Mass für die Kontraktionskraft des Garns. Für die Zxtfecke der vorliegenden Erfindung ist der Rückstellmodul definiert als der Entlastungswert der Zugspannung ("Power" bzw. Kraft) im ersten Zyklus bei 100 % Dehnung. Dieser Rückstellmodul wird wie folgt bestimmt: Man dehnt das Garn mit konstanter Ausdehngeschwindigkeit, d. h. mit 100 % je 7 1/2 Sekunden, von 0 auf 300 % Ausdehnung aus, hält es 1/2 Minute auf 300 % Ausdehnung, und misst während des Entlastens zurück ζuriJulldehnung, das mit der gleichen Geschwindigkeit erfolgt, die Rückstellkraft bei 100 % Dehnung und drückt sie in der Einheit Gramm/ Denier (g/den) bei 100 % Dehnung aus. Die Elastoinergarne für die Zwecke der Erfindung haben vorzugsweise einen Rückstell- ;" modul bei 100 % Dehnung von mindestens 0,01 g/den, vorzugsweise mindestens 0,02 g/den. Der Titer bei dieser Bestimmung ist das Denier bei der Dehnung von 100 %.

Das aus dem Elastomeren gebildete Garn ist in dem Sinne herkömmlich, dass es aus einem oder aus mehreren fadenförmigen "Strängen" hergestellt werden kann, deren jeder seinerseits aus einem oder mehreren Fäden bestehen kann, aber darin, insbesondere für Spandex-Elastomeres, unüblich, dass der Garntiter im allgemeinen mindestens 2000 den, vorzugsweise mindestens 8000 den und in besonders bevorzugter Weise mindestens 12 000 den betragen wird, um die für den Stoff benötigte Rückstellkraft zu schaffen.· Ein solches Garn würde man normalerweise aus multifilen Komponenten bilden. Diese Beschreibung des Garntiters

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gilt für die Gesamtmenge an Garn, die auf jedem gegebenen Garnweg in 'dem Stoff vorliegt, da man anstatt eines 8000-den-Garns zur Ausbildung des gegebenen Garnwegs auch mehrere Garne, wie zwei 4000-den-Garne, einsetzen könnte, um die gleiche Menge an Elastomergarn auf dem Garnweg vorzusehen.

Der expandierbare Stoff,auch als flächenhaftes Fadengefüge bezeichenbar, kann gewebt, geflochten oder gewirkt (bzw. gestrickt) sein, und das Gewirk kann ein Euliergewirk oder ein Kettgewirk (einschliesslich Häkelware), sein, wobei das Raschelgewirk, ein Kettgewirk, bevorzugt wird. Der Stoff wird vorzugsweise aus mindestens zwei Garnen gebildet, da dies eine Konzentrierung des Elastomergarns in der gewünschten Kontraktionsrichtung erlaubt.Der Stoff kann die gewünschte Form, wie die in Fig. 2 gezeigte, schlauchartige Form, während seiner Bildung erhalten; man kann auch den Stoff in flacher Form herstellen und anschliessend durch Nähen die Schlauchform bilden.

Das schlauchförmige Gebilde kann ein offener Schlauch sein, wie in Fig. 2 gezeigt, oder im entspannten Zustand des Stoffs eine andere, ringförmige Gestalt haben, wie der Flachschlauch in Fig. 9 (bei der gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind). Die Flachschlauchform wird auf Grund des geringen Volumens bevorzugt, das sie im entspannten Zusband umschliesst. Die Flachschlauchform kann erhalten werden, indem man flachen, schmalen Stoff an den Längsrändern 60 zusammennäht, wie im Falle der speziellen, später beschriebenen Häkelware; sie kann auch im Wirkvorgang selbst ausgebildet werden, wie im Falle der später beschriebenen, speziellen Raschelgewirke, bei denen die Längsränder 70 Seitenränder sind, welche die beiden Flachgewirke miteinander vereinigen.

Die Fig. 6 zeigt ein Gewirk 50 als eine Ausführungsform der Erfindung, bei der Elastomergarn 52 als das Garn vorliegt, "das eine Kontraktionskraft in Seitenrichtung ergibt, und Garn

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54- in Ketten von Maschen in der Querrichtung hierzu vorliegt und das Garn 52 an Kreuzungsstellen mit diesem umschlingt. Die üg. 7 zeigt ein Gewirk 60 als weitere Ausführungsform des Stoffs gemäss der Erfindung, wobei Elastomergarn 62 mit Garn 64 verwoben ist, das in der Querrichtung verläuft.

In den Stoff wird genügend Elastomergarn eingebaut, um. die gewünschte Bückstellkraft zu erhalten, die von dem Rückstellmodul des jeweils eingesetzten Elastomeren, dem liter des Elastomergarns, dem Spannungsverfall (unter dauerndem Zug) des jeweils eingesetzten Elastomeren, der Viscosität des Fluides, das auszutragen ist, und der für das Fluid gewünschten Austragegeschwindigkeit abhängt. Da das quer zur Elastomergarn-Richtung verlaufende Garn lediglich das Elastomergarn während Expandierung und Kontraktion in seiner Lage im Stoff hält, benötigt man in dem Stoff nur einen kleinen Anteil an solchem Garn, wobei dieser von der Festigkeit des Garns entsprechend der Beständigkeit gegen Bruch bei der vorliegenden Expandierkraft abhängt. Vorzugsweise bildet das Elastoaergarn, das dem expandierbaren Stoff die Primärrückstellkraft verleiht, 65 bis 98 % vom Gewicht des Stoffs, in besonders bevorzugter Weise 75 bis 98 % vom Gewicht des Stoffs.

Allgemein, lassen sich die relativen Lagen des Elastotaergarns und des Garns, das die Lage des Elastomergarns im Stoff aufrechterhält, im Stoff an Hand in Form der Garnrichtung in dem Stoff beschreiben. In diesem Sinne verläuft die Elastomergarn-Richtung in dem Stoff in der gleichen Richtung wie die Primärrückstellkraft des Stoffs und vorzugsweise im wesentlichen parallel zu dieser, um die Rückstellkraft des Stoffs zu maximieren. Im gleichen Sinne verläuft das Garn, das im Eingriff mit dem Elastomergarn steht, in einer Querrichtung hierzu.

Die hier gegebene Beschreibung der Garnrichtung des Elastomergarns in dem expandierbaren Stoff bezieht sich auf die Richtung

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der Primärrückstellkraft dieses Garns in dem Stoff und darf nicht dahingehend aufgefasst werden, dass sie die Möglichkeit ausschliesse, dass das Elastomergarn Längsteile aufweist, die sich in einer anderen Richtung erstrecken, einschliesslich selbst der Querrichtung, was bei komplexen Stoffgefügen, wie Gewirken, auftreten kann. In ähnlicher Weise kann bei geflochtenen Stoffen eine Mehrzahl von Elastomergarnen in dem Stoff unter einem Winkel miteinander von gewöhnlich kleiner als 4-5 vorliegen, wobei aber der Stoff im wesentlichen als Stoff mit unidirektionaler Rückstellkraft in der Richtung der Vektorsumme der Elastomergarne wirkt. Der Stoff erhält hierdurch die Kombination der Expandierbarkeit mit einer hohen Rückstellkraft in im wesentlichen nur einer Richtung. Während z. B. das Elastomergarn bei einem gewebten Stoff nur in einer Richtung verläuft, könnte ein solches Garn bei einem Gewirk in einer Anzahl von Richtungen verlaufen, einschliesslich der Richtung, in der die Rückstellkraft gewünscht wird, wobei aber dessen ungeachtet ein solches Gevark ein wesentliches unidirektionales Stretchvermögen und hohe Rückstellkraft allein auf Grund des Maschenaufbaus des in ihm befindlichen Querrichtungs-Garns hat. In ähnlicher Weise kann die Garnrichtung des Querrichtungs-Garns, wie eines Nichtstretch-Garns, in dem Stoff Richtungen über die Richtung quer zur Elastomergarn-Richtung hinaus umfassen, ohne dass das Querrichtungs-Garn die gewünschte Expandisruag des Stoffs in der Elastoaergarn-Richtung verhindert. Der Winkel zwischen dem Qüergarn und dem Elastomergarn hängt von dem Stoffaufbau ab, und das Quergarn kann auch eine Reihe von Quergarnen umfassen, die miteinander einen Winkel von gewöhnlich unter 4-5° bilden und wie sie in einem geflochtenen Stoff vorliegen können.

Da eine Bildung von Maschen aus Garn mit Titern von über 1000 den schwierig ist, kann man im Falle expandierbarer gewirkter Stoffe auch so arbeiten, dass das Elastomergarn keinen Teil der Maschen des Stoffs bildet. In solchen Fällen kann das Elastomergarn in den Stoff nach der vertrauten Einlegetechnik eingebaut werden, bei der man das Garn den Reihen

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oder Stäbchen des Stoffs einverleibt, während dieser gewirkt wird, wobei das Elastomergarn in den Stoff in der Richtung parallel zu der Eichtung gelangt, die für die Kontraktionskraft des Stoffs gewünscht wird.

Der expandierbare Stoff hat eine Dehnung von mindestens 150 %, vorzugsweise von mindestens 200 % und in besonders bevorzugter Weise von mindestens 275 %· Im allgemeinen - ohne Bedingung zu sein - liegt ein solcher Stoffaufbau vor, dass das Garn, welches die Lage des Elastomergarns im Stoff aufrechterhält, die Dehnung des Elastomergarns nicht begrenzt, wodurch die Dehnung des Stoffs durch die Dehnung des Elastomergarns allein bestimmt wird. Auf diese Weise stehen mit der vorliegenden Erfindung auch Stoffe mit einer Dehnung von über 300 %, wie bis zu 500 %, zur Verfügung.

Vorzugsweise erteilt das Elastomergarn dem Stoff eine Rückstellkraft von mindestens 250 g/cm Stoffbreite in der Querrichtung zum Elastotnergarn (bei 100 % Dehnung nach Entlastung von 150 % Dehnung, die mit einer Geschwindigkeit von 100 % Dehnung/7 1/2 Sekunden erreicht, eine halbe Minute auf diesem Dehnungswert von 150 % gehalten und mit der gleichen Geschwindigkeit entlastet wurde). Die Grosse der zur Bestimmung dieser Eigenschaft geprüften Stoffprobe kann mit der Grosse des geprüften, expandierbaren Stoffs variieren. Zur Minimierung von Eandeffekten erfolgt die Prüfung an einer Probe von 4 cm Breite. Bei radial expandierbaren schiauchförmigen Stoffgebilden kann die radiale Dehnung des Stoffs erfolgen, indem man zwei Stangen, die axial durch das schlauchform!ge Gebilde geführt sind, auseinanderzieht. Bei einem axial expandierbaren schlauchförmigen Stoffgebilde lässt man die Klemmen der Prüfmaschine an den gegenüberliegenden Enden des Gebildes angreifen. Die hier genannten Werte der Stoff-Eückstellkraft sind nach der oben beschriebenen Belastungs-Entlastungs-Technik zu messen. In besonders bevorzugter Weise beträgt die Stoff-Eückstellkraft mindestens 750 g/cm Stoffbreite; noch stärker bevorzugt

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werden Werte von mindestens 1000 g/cm Stoffbreite.

Die Menge an Elastomergarn, die man benötigt, um dem Stoff · die gewünschte Rückstellkraft zu geben, beträgt im allgemeinen mindestens 20 000 den/cm Stoffbreite quer zur Elastomergarn-Richtung, vorzugsweise mindestens 35 000 den/cm Stoffbreite und in besonders bevorzugter Weise mindestens 50 000 den/cm Stoffbreite, jeweils auf den Stoff im entspannten Zustand bezogen.

Das Querrichtungs-Garn stabilisiert, wie oben beschrieben, die Querrichtung des Stoffs, insbesondere im Falle von Nicht-■ stretch-Garn, und die Lage des Elastomergarns in dem Stoff. Typischerweise beträgt die Menge des Querrichtungs-Garns 200 bis 10 000 den/cm Stoffbreite in der Richtung quer dazu. Vorzugsweise jedoch überschreitet das Gewicht des Elastomergärns in dem Stoff das Gewicht des Querrichtungs-Garns um mixlestens 6:1. Hieraus ergibt sich die Dicke der in geringen Abständen befindlichen Elastomergarne 52 und 62 im Vergleich mit der Dünnheit der in grösseren Abständen befindlichen Garnen 54 und 64, die in IPig. 6 bzw. 7 gezeigt sind.

Beispiele für die Stoffe

Als Beispiel für einen expandierbaren, gewirkten Stoff gemass der Erfindung kann man Stoff herstellen durch Wirken auf einer Comez-Häkelmaschine mit 5?5 Nadeln/cm (14-/ZoIl) und 7 Legeschienen, von denen nur die Schienen 2, 4 und 7 verwendet werden. Die Schienen 2 und 4 weisen jeweils einen !Führer mit eingezogenem 2240-den-Garn aus segmentiertem Polyurethan auf. Die Schiene 7 weist 7 Führer entsprechend oder Lei tor: gane den Nadeln 1, 2, 6, 10, 13, 18 und 19 auf (nur diese Nadeln werden in die Maschine eingesetzt). Bei Schiene 7 ist texturiertes 10Ö-den-4fach~Nylongarn an den Führungspositionen 1 und 19 und texturiertes 100-den-2fach-Nylongarn an den Führungspositionen 2 und 18 sowie texturiertes 150-den-Polyestergarn an den Führungspositionen 6, 10 und 13 eingezogen.

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eic?

Das Wirken des Stoffs erfolgt mit folgenden Schienenbewegungsmustern:

Schiene 2 1-1/20-20

Schiene 4- 1-1/20-20

Schiene 7 1-0/1-0

Diese Bewegungsmuster beziehen sich auf die Kettengewirk-"Tricot Notation". Man erhält ein flaches, elastisches, schmales Gewirk mit schussweisetn Stretch, das 8,5 Maschenreihen-Elastomergarn/cm aufweist. Der Stoff besteht aus 93 Ge>;_o% Garn aus segmentiert em Polyurethan, das mit 38 000 den/cm Stoffbreite quer zur Elastomergarn-Richtung vorliegt. Das Nichtstretch-Garn liegt in dem Stoff in ungleichmässigen Abständen, aber mit im Durchschnitt etwa 600 den/cm quer zur Nichtstretch-Garn-Richtung vor. Der Stoff hat eine Rückstellkraft in der Elastomergarn-Richtung von 1040 g/cm Stoffbreite. Zwei gleich lange Stücke dieses Stoffs werden durch Vereinigen an ihren Längsrändera in ein schlauchförmiges Gebilde übergeführt, wozu man in herkömmlicher Weise mit der Maschine mit Polyesterfaden mit 8 Stichen/cm vernäht. Der anfallende, elastische, schlauchförmige Stoff hat eine Radialexpansion von 260 % und einen Umfang im entspannten Zustand von 6,6 cm. ' ■ ■ .

Anstelle eines Zusammennähens zweier flacher Stoffe zur Bildung eines schlauchförmigen Gebildes kann man dieses auch wie folgt direkt wirken:

Auf einer 1/2-ER-36-ER-Raschelwirkmaschine (Halb-Gauge-36-Gauge) mit Doppelnadelbett (18 ER;(18 Gauge) für Nadeln und Führungen) wird ein schlauchförmiger elastischer Stoff gewirkt, wobei sieben Nadelbarren Verwendung finden. In die Barren 1, 2, 6 und 7 ist 2240-den-Garn aus segmentiertem Polyurethan eingezogen, bei Barre 4, die das Verbindungsmuster an den Seitenrändern wirkt, 210-den-3fach-Nylongarn mit 276 Z-Drehungen/m und bei Barre 3 und 5- 210-den-1fach-Nylon-

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garn. Das Band aus dem Garn aus segmentiertem Polyurethan wird mit einer 9-lTadel-Besetzung (2,54 cm je Band) gewirkt. Garn ist eingezogen bei Barre 4 in die Führer 1 und 9> bei den Barren 3 und 5 voll in die Führer 2 bis 8 und bei den Barren 1, 2, 6 und 7 in den Führer 9, 9, 5 bzw. 4. Die Ausbildung der Barrenbewegungsmuster erfolgt mit folgender Ketten ein st ellung (Kettgewirk-¹¹ Raschel Notation"):

Barre 1 0-0 /16-16/36-36/20-20

Barre 2 36-36/20-20/ 0-0 /16-16

Barre 3 4-0 / 0-0 / 0-4- /4-4

Barre 4 4-0 / 4-0 / 0-4 / 0-4

Barre 5 4-4 / 4-0 / 0-0 / 0-4

Barre 6 20-20/ 0-0 /16-16/36-36

Barre 7 16-16/36-36/20-20/ 0-0

Dabei wird ein eingelegter, doppelflächiger Crossover-Stoff erhalten,der an den Seitenrändern zusammengebunden ist und ein flaches, schlauchförmiges Gebilde darstellt, das 83 Gew.% Spandexgarn enthält, das in jede Maschenreihe des Stoffs eingelegt ist, und 8 Maschenreihen und 5 Maschenstäbchen/cm aufweist. Der Stoff hat einen Umfang im entspannten Zustand von 4,6 cm und ist radial um mehr als 300 % expandierbar. Das Spandexgarn und die Fylongarne liegen in dem Stoff mit 36 000 bzv/. 1100 den/cm der jeweiligen Stoffbreiten (ohne Berücksichtigung des Seitenrandes) vor. Der Stoff hat eine Rückstellkraft in der Elastomergarn-Richtung von 980 g/cm Stoffbreite. ·

Ein anderer flacher, schlauchförmiger, elastischer Stoff mit. einem "umfang im entspannten Zustand von 4,6 cm wird nach der gleichen Arbeitsweise mit der Abänderung hergestellt, dass das Garn aus segmentiertem Polyurethan in jeder Barre einen Titer von 6720 den hat (von drei Garnen von je 2240 den gebildet wird) und der Stoff 6 Maschenreihen solchen Garns/cm oder 81 000 den/cm Stoffbreite aufweist, wobei die Rückstellkraft 2200 g/cm Stoffbreite beträgt.

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Bei jedem der Häkel- und Raschelstoffe liegt das ITi chtstretch-Garn (Uylongarn) in Form von Kettenmaschen vor, die nicht miteinander verbunden sind, ausgenommen durch, das eingelegte Spandexgarn und an den Seitenrändern.

Ein elastisches, schlauchförmiges Gewebe kann in Leinwandbindung direkt auf einem herkömmlichen Bandstuhl mit 4 Arbeitsstellen unter Einsatz von düsengebauschten 1000-den-Uylonkettgarnen und 4480-den-Schussgarn aus segmentiertem Polyurethan hergestellt werden. Dieser runde, schlauchförmige Stoff enthält 69 Gew.% Spandex und weist 18 Kettfaden und 13 Schussfäden/cm auf.Dieser schlauchförmige Stoff ist in Radialrichtung elastisch. Er hat einen Umfang im entspannten Zustand von 7>° cm und ein Expandiervermögen von 290 %. Seine Rückstellkraft in der Elastomergarn-Richtung beträgt 1400 g/cm Stoffbreite. Das Elastomergarn liegt mit 58 000 den/cm- Stoffbreite in der Richtung quer zum Elastomergarn vor, und das ITylongarn mit 18 000 den/cm Stoffbreite in der Richtung quer zum Mylongarn.

Es wird ein gewirkter Stoff aus texturiertem 100-den-2fach-JNylongarn auf einer 12-E-ilachbett-Wirkmaschine (12-Cut) der Bauart "Dubied Dux^u unter Einsatz nur jeder zweiten Nadel in einer Linksaasche hergestellt. Der Stoff wird von der Maschine abgenommen und in einem in der Breite teilweise ausgestreckten Zustand gehalten, während man zwischen die Maschenstäbchen 8960-den-Garn aus segmentiertem Polyurethan (das von zwei Garnen zu je 4480 den gebildet wird) auf das 1,5fache ausgedehnt einlegt, wobei man abwechselnd über und unter die Uylongarn-Maschenreihen einsteckt. Die Enden der Polyurethangarne werden gegen Hineingleiten festgelegt, und der Stoff wird 45 Sekunden gedämpft, um das Wirkgefüge zu entspannen. Man erhält einen flachen, elastischen, gestrickten Stoff (Weft- ' knit) mit einer Dehnung von 200 % in Richtung der Maschenstäbchen (Elastomergarn), der 88 Gew.% Garn aus segmentiertem Polyurethan enthält und 5>5 Maschenreihen und 3_S5 Maschenstäbchen/cm aufweist. Das Garn aus segmentiertem Polyurethan

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liegt in dem. Stoff mit 31 000 den/cm Stoffbreite in der Querrichtung zum Elastomergarn und das Nylongarn mit 1100 den/cm Stoffbreite in der Querrichtung zum Nylongarn vor. Der Stoff hat in der Elastoinergarn-Richtung eine Rückstellkraft von 760 g/cm Stoffbreite.

Durch Zusammennähen an den Maschenstabchen-Rändern kann dieser flache Stoff in einen flachen, schlauchförmigen Stoff übergeführt werden, der in der Axialrichtung elastisch ist und ein- axiales Expandiervermögen von 200 % hat. Andererseits kann man einen schlauchförmigen Stoff mit axialer Elastizität auch direkt auf einer Rundwirkmaschine mit der Möglichkeit der Ketteneinlegung herstellen, wie der VEEV^^Maschine der Rockwell International Corporation, Reading, Pa., V.St.A.

Die für diese ita einzelnen beschriebenen Stoffe genannten Stoff-Rückstellkräfte wurden aus der Rückstellkraft des eingesetzten Garns aus segmentiertem Polyurethan errechnet, die 61 g bei dem 2240-den-Garn und 108 g bei dem 4480-den-Garn betrug und folgendermassen gemessen wird: Man dehnt das Garn von 0 auf 150 % mit einer Geschwindigkeit von 100 %/ 7 1/2 Sekunden aus, hält es eine halbe Minute auf 150 % Stretch und entlastet dann in Richtung auf Nulldehnung, wobei die Rückstellkraft während der Entlastung bei 100 % Dehnung ermittelt wird. Die Stoff-Rückstellkraft wird erhalten, indem man die Garn-Rückstellkraft mit der Zahl der Garnverläufe multipliziert, die pro cm Stoffbreite vorliegen, gemessen in der Richtung quer zu jenem Garn. Diese Errechnungsmethode liefert Ergebnisse, die weitgehend den bei der tatsächlichen Messung der Stoff-Rückstellkraft erhaltenen entsprechen. Z. B. betrug die gemessene Rückstellkraft des schlauchförmigen, gewebten Stoffs 1380 g/cm Stoffbreite bei 100 % Dehnung. Alle zur Herstellung dieser Stoffe verwendeten Querrichtungs-Garne hatten eine Dehnung von wesentlich unter 100 %.

Ein Hilfsmittel zur Erzielung eines hohen Grades an Fluidaus-

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tragung aus dem Element 12 ist der Einsatz eines Borns, wie des verjüngten Dorns 30 von kreuzförmigem Querschnitt, der
in Fig. 1 gezeigt und im einzelnen in US-PS 3 876 115 beschrieben ist. Der Stoff 14- kontrahiert genügend, um das
Element 12 allseitig gegen den Dorn zu drücken und das
Fluid zum Ventilmechanismus-Ausgang des Elements 12 zu pressen. Der Durchmesser des schlauchförmigen Gebildes 15 id
nichtexpandierten Zustand würde in einem solchen Falle kleiner als der Dorn-Durchmesser sein. Der Durchmesser des Elements 12 im nichtexpandierten Zustand kann auch kleiner als der
Dorn-Durchmesser gehalten werden, um die Einfügung des Elements 12 in das Innere des schlauchförmigen Gebildes 15 aus dem Stoff vor dem Befüllen mit Fluid zu erleichtern. Z. B.
kann der Dorn einen Durchmesser im Bereich von 1,2 bis 1,4· cm und das schlauchförmige Gebilde vor seiner Anordnung um den Dorn herum einen Durchmesser von 1,2 cm haben. Anstelle des Dorns können andere Einrichtungen, vorgesehen werden, um ein Volumen zu bes.efczen, das grosser ist als das Volumen, das
in dem räumlich expandierbaren Element vor dem Befüllen mit Fluid und mit um es herum angeordnetem expandierbarem Stoff vorliegt; hierdurch wird der Fluidrest, der im Behälter nach Aufhören der Austragung noch vorliegen kann, minimiert.

Der Einsatz expandierfähigen Stoffs ermöglicht es, wie oben erwähnt, die gesamte Eontraktionskraft dort zur Wirkung zu
bringen, v/o die Kontraktion benötigt wird, nämlich bei Fig. in der Umfangsrichtung. Ein weiterer Vorteil liegt darin,
dass die Längsdimensionsbeständigkeit, die das schlauchförmige Gebilde 15 durch das Garn 16 bei Verwendung von Hichtstretch-Garn erhält, in Verbindung mit dem Schliessen des Bodens 20 des schlauchförmigen Gebildes einen glatten, sicheren Boden für das räumlich expandierbare Element 12 ergibt. Auf diese Weise ist es unnötig, anstelle des Bodens 6 des Behälters 2 einen Spezialboden' vorzusehen. Andererseits braucht man den Boden des schlauchförmigen Gebildes nicht zu schliessen und kann man einen Ausbruch -verhindern, indem das schlauchförmige Gebilde etwas langer als das Element 12 gehalten und/oder der

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Durchmesser des Teils des schlauchförmigen Gebildes, der sich über das Ende des Elements 12 hinaus erstreckt, verengt, aber nicht geschlossen wird. Naturgemäss können, da kein Aerosol-Treibmittel vorliegt, die Seitenwand 4- und der Boden 6 aus leichten, wohlfeilen Materialien, wie Polyäthylen, hergestellt und in einem Stück gefertigt werden, wie in Fig. 1 gezeigt, oder getrennt als Seitenwand und Boden, die man zusammenbaut.

Wenn in dem Ausgabebehälter ein Dorn, wie der Dorn 30, oder anderes volumenbesetzendes Mittel vorliegt, kann der Dorn eine solche Länge erhalten, dass er im wesentlichen - unter Berücksichtigung des Dazwischenliegens des Elements 12 (wie in ITig. 1 gezeigt) - den Boden 20 des schlauchförmigen Gebildes aus dem Stoff 14 erreicht. Der Dorn verhindert in einem solchen Fall, dass sich der Stoff während der Expandierung in Richtung zur Kappe 8 hin verkürzt, und die Bodenseite des expandierten Stoffs erlangt eine konische. Form von ungefähr V-förmigem Querschnitt (wie in Fig. 1 gezeigt). Wenn der Dorn weggelassen wird oder genügend kurz ist oder wenn das schlauchfÖrmige Gebilde eine genügende Dehnung in der Axialrichtung besitzt, bildet der Stoff beim Expandieren einen stärker gerundeten Boden.

Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann das Element 12 von einem nichtelastomeren Material gebildet v/erden, z. B. einem lolienbeutel mit entsprechenden Inertheitsund Sperreigenschaften, der vor seinem Befüllen in das schlauchförmige Gebilde 15 gestopft werden kann.Auch bei dieser Ausführungsform übt der Stoff 14 die zweckentsprechende Kontraktionskraft aus, welche das Fluid aus dem räumlich expandierbaren Nichtelastomer-Element austrägt. Diese Ausführungsform ist mit oder ohne Dorn oder anderes volumenbesetzendes Mittel in dem Ausgabebehälter geeignet.

Das Prinzip des Zumeinwirkenbringens der Kontraktionskraft in nur der Richtung, in der Kontraktion benötigt, wird, ist auch auf die Vertauschung der Richtungen des Elastomergarns

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und Querrichtungs-Garns zwecke Erzielung ζ. Β. eines Stoffs

32 in Form eines schlauchförrnigen Gebildes 3^ Biit einer ringförmigen Öffnung 36 am Kopf und einem Verschluss am Boden 38, wie durch. Vernähen längs der Linie 40 anwendbar, wobei das Elastomergarn 42 in der Axialrichtung und das Querrichtungs-Garn 44 in der Umfangsrichtung liegt (wie schematisch in Fig. 3 gezeigt). Diese Ausführungsform ist auf Expandierung und Kontraktion primär in der Axialrichtung des schlauchförmigen Gebildes ausgelegt. Ein Beispiel für die Brauchbarkeit dieser Stoff-Ausführungsform ist die Verwendung bei dem akkordeonartigen Beutel oder Balg des in US-PS 3 828 977 beschriebenen Aerosol-Eluid-Ausgabebehälters unter Einsatz anstelle des jenen Beutel umgebenden Schutzbeutels 27 oder unter Anordnung um diesen herum. Dies hat den Vorteil, den Aerosol-Ausgeber nach dieser Patentschrift in einen Hichtaero sol- Ausgeh er umzuwandeln. Die Öffnung 36 des ringförmigen Gebildes ist vorzugsweise genügend gross, um den akkordeonartigen Beutel aufzunehmen, und kann mit diesem in dem Behälter in der gleichen Weise festgelegt werden, wie in der Patentschrift für den Schutzbeutel 27 beschrieben.

In ähnlicher Weise kann man das entsprechend bemessene schlauchförmige Gebilde 15 nach Fig. 2 zur Kontraktion gegen den akkordeonartigen Beutel nach US-PS 3 731 854 einsetzen, wenn Unifangskontraktion skr aft benötigt wird. Durch diesen Austausch würde der Aerosol-Ausgeber nach der Patentschrift in einen Uichtaerosol-Ausgeber umgewandelt.

Wenn aus dem Stoff gemäss der Erfindung ein schlauchförmig es Gebilde mit radialem Expandiervermögen gebildet wird, hat das schlauchförmige Gebilde im entspannten Zustand vorzugsweise einen Umfang von 1,5 bis 12,0 cm, in besonders bevorzugter Weise von 4,5 bis 8,0 cm. Die Länge des schlauchförmigen Gebildes im entspannten Zustand (von der Kopföffnung bis zur Bodeneinschnürung) wird im allgemeinen 8,9 bis 19 cm betragen. Wenn das schlauchförmige Gebilde längsexpandier-r

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bar ist, beträgt sein Umfang im entspannten Zustand vorzugsweise 4,0 bis 36 cm, in besonders bevorzugter Weise 12,0 bis 28 cm. Die Länge eines solchen schlauchförmigen Gebildes im entspannten Zustand beträgt vorzugsweise 1,0 bis 9,4 cm, in besonders bevorzugter Weise 1,3 bis 6,4 cm. ■

Wenn der Stoff gemäss der Erfindung ein Kettgewirk ist, ist er vorzugsweise von jeglicher Grundbindung (Ground.Construction), in die anderes Garn eingelegt ist, frei, da eine Grundbindung mit Nichtstretch-Garn das Stretchvermögen des Stoffs in der Richtung des elastomeren (eingelegten) Garns unerwünscht begrenzen würde. Eine Grundbindung aus Elastomergarn andererseits hätte ein multidirektxonales Stretchvermögen, das eine Vergeudung von kostspileigem Elastomergarn darstellen würde. Der Stoff gemäss der Erfindung besteht auf diese Weise, wenn er ein Kettgewirk ist, vorzugsweise aus der Kombination eines -gewirkten Garns und eines eingelegten Garns, von denen keines als solches einen Stoff bilden würde und von denen eines das Elastomergarn ist und das andere mit diesem in Eingriff steht, um die Lage des Elastomergarns im Stoff aufrechtzuerhalten.

Der Fluidausgabebehälter gemäss der Erfindung kann dazu verwendet werden, die üblichen Fluide auszugeben, die sonst mit ■von Hand gehaltenen Aerosol-Ausgabebehältern wia auch mit den bisherigen Eichtaerosol-Ausgabebehältern des Elastomerbeutel-Typs ausgegeben werden. Fluid, das als Flüssigkeit betrachtbar ist, wird im allgemeinen eine Viscosität von 0,5 bis 2000 cP bei 30° C haben, wobei die jeweils vorliegende Viscosität" sich durch die Wahl des auszugebenden Produkts und/oder die Erzielung der gewünschten Ausgabeart bestimmt. Z. B. soll ein Fluid, das in Sprühform auszugeben ist, eine niedrige Viscosität haben.

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Claims

Patentansprüche

( 1.^Fluidausgabebehälter mit einem räumlich expandierbaren

V /Element zum Aufnehmen und Halten des Fluids und einem

eine räumliche Kontraktion des räumlich expandierbaren Elements im Sinne der Ausgabe des Fluids aus diesem erzwingenden Mittel, dadurch gekennzeichnet, dass um das räumlich expandierbare Element herum ein expandierbarer Stoff angeordnet ist, der mit unidirektionaler Rückstellkraft kontrahierend auf das räumlich expandierbare Element wirkt, um dieses im wesentlichen von dem Fluid zu entleeren, und hierdurch als das erzwingende Mittel dient und der von Elastomergarn, das ihm die Rückstellkraft liefert, und von Garn gebildet wird, das im Eingriff mit dem Elastomergarn stehend dessen Lage in dem Stoff während Expandierung und Kontraktion des Stoffs aufrechterhält, so dass ein Ausbruch des räumlich expandierbaren Elements verhindert wird.
2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoff Schlauchform hat.
$. Behälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontraktionsrichtung primär längs der Achse des schlauchförmigen Stoffgebildes verläuft und das Elastomergarn in dieser Richtung in dem Stoff vorliegt.
4-. Behälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontraktionsrichtung primär dem Umfang des schlauchförmigen Stoffgebildes entsprechend verläuft und das Elastomergarn in dieser Richtung in dem Stoff vorliegt.
5. Behälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Fluidabgabeende abgewandte Ende des schlauchförmigen Stoffgebildes eingeschnürt ist.

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6. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoff ein Gewirk ist.
7. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das die Lage des Elastomergarns in dem Stoff aufrechterhaltende Garn Nichtstretch-Gam ist.
8. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

das Elastomergarn in dem Stoff mit mindestens 20 000 den/cm Stoffbreite in der Richtung quer zum Elastomergarn vorliegt.
9. Behälter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoff eine Rückstellkraft bei 100 % Dehnung von
mindestens 250 g/cm Stoffbreite in der Sichtung quer zum Elastomergarn hat.
10. Behälter nach Anspruch 9i dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomergarn einen Titer von mindestens 8000 den
hat.
11. Verwendung des Stoffs gemäss Anspruch 1 zur Ausbildung der Kraft zur Austragung bzw. Abgabe von Fluid aus einem fluidhaltigen, expandierbaren Element in einem Behälter.

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