DE4408928A1 - Verwendung eines Schaumstoffzuschnitts als Dämpfungselement und flächiges Dämpfungselement - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf die Verwendung eines Schaumstoffzuschnitts als Dämpfungselement und ein flächiges Dämpfungselement, insbesondere in Form ei­ ner Auskleidung, Verkleidung oder Einlage.

Schaumstoffe werden aufgrund ihrer Kompressibilität, die durch Auswahl des Kunststoffes und der Zellgröße des Schaumstoffes in relativ weiten Bereichen auch frei vorgebbar ist, seit langer Zeit als Polster- oder Dämpfungselemente eingesetzt. Der Einsatzbereich erstreckt sich von der Verpackungstechnik hin zu Anwendungen im Möbelbereich sowie in verkehrstechnischen Anwendungen.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Schaumstoff in Erkenntnis seiner spezifischen Struktur in gezielter und optimierter Weise als Dämpfungselement einzusetzen.

Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung gelöst durch die Verwendung eines thermoplastischen Hartschaumstoffs mit orientierten, länglichen Schaumstoffzellen auf Polyethersulfon-Basis als Dämpfungselement, wobei das Schaumstoffmaterial in einer Richtung senkrecht zu der durch die Längsrichtung der Schaumstoffzellen vorgegebenen Anisotropierichtung in Platten bzw. Scheiben geschnitten und so eingesetzt wird, daß die zu erwartende Belastung, insbeson­ dere Stoßbelastung, im wesentlichen in Richtung dieser Anisotropierichtung auf­ trifft.

Ein anderer Aspekt der Erfindung richtet sich auf die Ausgestaltung eines flächigen Dämpfungselements für die vorstehend angesprochene Verwendung, wobei vorgesehen ist, daß es wenigstens einen Zuschnitt aus flächigem, thermo­ plastischen Hartschaumstoff mit orientierten, länglichen Schaumstoffzellen auf Polyethersulfon-Basis umfaßt, wobei die durch die Längsrichtung der Poren vor­ gegebene Anisotropierichtung senkrecht zu der Oberfläche des Zuschnitts liegt.

Der Erfindung liegt also die Erkenntnis zugrunde, daß durch das orientierte Einsetzen eines anisotropen Werkstoffs der hier in Betracht stehenden Art, wie er im Handel beispielsweise unter der Handelsbezeichnung "Ultrason E-Schaum­ stoff Typ 50" angeboten wird, einerseits ein optimales Dämpfungsverhalten er­ reichbar ist, welches aber im Gegensatz zu herkömmlicherweise zur Dämpfung eingesetzten Schaumstoffen kombiniert ist mit einer außerordentlich vorteilhaften Gas- und Wasserdampfdurchlässigkeit in Richtung senkrecht zur Schichtebene sowie einer Kapillartransportwirkung, die die Aufnahme und den Transport von Wasser, beispielsweise Kondenswasser oder aber auch Schweiß bei der Verwen­ dung am Körper, ermöglicht.

Bei der Ausgestaltung in Form einer Auskleidung ist vorzugsweise vorgesehen, daß eine Mehrzahl von Zuschnitten nebeneinander im wesentlichen bündig an­ einander anschließend auf einem dünnen Trägermaterial angeordnet und mit diesem verbunden ist. Auf diese Weise lassen sich Formgebungen realisieren, die z. B. der Körper- oder Kopfform angepaßt sind, wobei trotz einer entspre­ chenden Formanpassung sichergestellt ist, daß die Schaumstoffplatten jeweils so orientiert liegen, daß die der Längsrichtung der Zellen entsprechende Anisotro­ pierichtung (S-Richtung) parallel zur normalen Schichtoberseite verläuft.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß zur Ausbil­ dung eines Formteils mehrere Schichten eines flächigen Zuschnitts des Schaum­ stoffs übereinander angeordnet und miteinander verbunden, insbesondere ver­ klebt sind. Hierdurch lassen sich selbst relativ komplizierte Formen so auf­ bauen, daß die Orientierung des Schaumstoffs im wesentlichen gewahrt bleibt.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen einstückigen Zuschnitt eines flächigen Schaumstoffteils,

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt entsprechend dem Detail II in Fig. 1,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines aus dem Zuschnitt nach Fig. 1 ge­ bildeten Formteils,

Fig. 4 eine Mehrzahl von Zuschnitten auf einer Trägerfolie und

Fig. 5 ein aus den Zuschnitten nach Fig. 4 gebildetes Formteil.

Schaumstoffe der in Betracht stehenden Art werden in Blöcken hergestellt und müssen für die erfindungsgemäße Verbindung dann derart in Platten bzw. Schichten geschnitten werden, daß die Schnittebene senkrecht zu der Längser­ streckung der Schaumstoffzellen, also senkrecht zur S-Richtung liegt. Als Schaumstoffe kommen solche Schaumstoffe in Betracht, die Zellen mit einer sehr ausgeprägten Längserstreckung aufweisen. Ein Beispiel für einen derartigen Schaumstoff ist ein thermoplastischer Hartschaumstoff auf der Basis von Poly­ ethersulfon, wie er unter Handelsbezeichnung Ultrason E vertrieben wird.

Dieser Schaumstoff weist ein Verhältnis Länge L zu Durchmesser D (vgl. Fig. 2) auf, welches bei 10 liegt. Der mittlere Zelldurchmesser beträgt ca. 0,8 mm.

Ein derartiger Schaumstoff weist eine Rohdichte von ca. 50 kg pro m³ bei einer Druckfestigkeit von 0,6 N/mm² (bei einer Probendicke von 50 mm) auf. Die Wasserdampfdurchlässigkeit liegt in S-Richtung bei 470 und senkrecht hierzu bei 80 g/m²×d.

Aus den vorstehenden Zahlen ergibt sich, daß ein Schaumstoff der in Betracht stehenden Art in S-Richtung sowohl ein besonders günstiges Dämpfungsverhalten als auch eine besonders gute Dampfdurchlässigkeit aufweist.

In Fig. 1 ist nun ein Schaumstoff-Zuschnitt 1 dargestellt, der aus einem senk­ recht zur S-Richtung geschnittenen Schaumstoffmaterial besteht, und der zu einer Kalotte 2, z. B. als Innenauskleidung für einen Schutzhelm, geformt wer­ den kann, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Dabei ist es auch möglich, auf die durch den Zuschnitt 1 gebildete erste Schicht in Bereichen, wo eine ent­ sprechende Formgebung erforderlich ist oder eine besonders hohe Belastung er­ wartet wird, eine zusätzliche Schicht 3 anzubringen und diese mit der durch den Zuschnitt gebildeten ersten Schicht zu verbinden, vorzugsweise zu ver­ kleben.

Eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit ist in Fig. 4 und 5 dargestellt, wo nicht von einem einstückigen Zuschnitt ausgegangen wird, sondern von einer Mehrzahl von Zuschnittsteilen 1a, 1b, 1c usw., die in geeigneter Orientierung zueinander auf eine Trägerfolie 4 aufgebracht werden und mit dieser vorzugsweise verklebt sind. Wenn hier von einer Folie die Rede ist, so wird dieses Wort im allge­ meinsten Sinn verwendet für ein dünnes, flexibles Material, wobei sich ver­ steht, daß auch ein Gewebe oder ein Vlies verwendet werden kann, um eine entsprechende Atmungsaktivität realisieren zu können.

Entsprechend wie im vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel kann dann eine Kalotte 2a geformt werden, wobei der überstehende Rand 5 der Folie 4, wie durch die Pfeile 6 veranschaulicht, nach innen umgeschlagen und mit Schmelz­ kleber fixiert werden kann. Erforderlichenfalls können auch mehrere, z. B. zwei, derartige Kalotten miteinander verbunden werden.

Claims (5)

1. Verwendung eines thermoplastischen Hartschaumstoffs mit orientierten, läng­ lichen Schaumstoffzellen auf Polyethersulfon-Basis als Dämpfungselement, wobei das Schaumstoffmaterial in einer Richtung senkrecht zu der durch die Längs­ richtung der Schaumstoffzellen vorgegebenen Anisotropierichtung in Platten bzw. Scheiben geschnitten und so eingesetzt wird, daß die zu erwartende Belastung, insbesondere Stoßbelastung, im wesentlichen in Richtung dieser Anisotropie­ richtung auftrifft.

2. Flächiges Dämpfungselement, insbesondere in Form einer Auskleidung, Ver­ kleidung oder Einlage, dadurch gekennzeichnet, daß es wenigstens einen Zu­ schnitt (1, 1a, 1b, 1c) aus flächigem thermoplastischem Hartschaumstoff mit orientierten, länglichen Schaumstoffzellen auf Polyethersulfon-Basis umfaßt, wobei die durch die Längsrichtung der Poren vorgegebene Anisotropierichtung (S-Richtung) senkrecht zu der Oberfläche des Zuschnitts (1) liegt.

3. Dämpfungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehr­ zahl von Zuschnitten (1a, 1b, 1c) nebeneinander im wesentlichen bündig aneinan­ der anschließend auf einem dünnen Trägermaterial angeordnet und mit diesem verbunden ist.

4. Dämpfungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es wenig­ stens als teilweise Innenauskleidung eines Schuhs, eines Helms, einer Schutz­ jacke, eines Schutzanzugs oder dergleichen ausgebildet ist.

5. Dämpfungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbil­ dung eines Formteils (Kalotte 2) mehrere Schichten eines flächigen Zuschnitts des Schaumstoffs übereinander angeordnet und verbunden, insbesondere verklebt sind.