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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft wegwerfbare Thermorückenwickel
mit einer oder mehreren Thermopackungen, umfassend eine Vielzahl
von Wärmezellen,
worin Wärmeenergie
auf bestimmte Bereiche des Rückens
des Anwenders aufgebracht wird. Die vorliegende Erfindung betrifft
noch spezieller wegwerfbare elastische Thermorückenwickel mit guter Anpassung
an den Rücken
des Anwenders, welche eine konstante, angenehme und bequemen Wärmeanwendung
vorsehen.
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Hintergrund
der Erfindung
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Eine
gebräuchliche
Methode zur Behandlung akuter, wiederkehrender und/oder chronischer Schmerzen
besteht in der topischen Anwendung von Wärme auf den befallenen Bereichen.
Solche Wärmebehandlungen
werden als Mittel zur Behandlung von Zuständen verwendet, welche Schmerzen,
Steifheit in Muskeln und Gelenken, Nervenschmerzen, Rheumatismus
und dergleichen einschließen.
Die Methode zur Erleichterung von Schmerzen mithilfe von Wärmebehandlungen
bestand typischerweise in der topischen Anwendung einer relativ
hohen Temperatur, d. h. großer
als etwa 40°C,
während
eines kurzen Zeitraums, d. h. von etwa 20 Minuten bis zu etwa einer
Stunde.
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Rückenschmerzen
gehören
zu den am weit verbreitesten Beschwerden in der modernen Gesellschaft.
Heizkissen und elastische Druckverbände sind die üblichen
Vorrichtungen zur Erleichterung von Rückenschmerzen. Neuerlich sind
Kombinationen aus elastischen Wickeln und Heizkissen verfügbar geworden.
Viele dieser kombinierten Vorrichtungen verwenden jedoch Flaschen
mit heißem
Wasser, heiße
Packungen und dergleichen, welche über die Wiederauffüllung des
Inhalts mit thermischer Energie wiederverwendbar sind, einschließend Wasser und/oder
mit Mikrowellen aktivierbare Gele solcher Vorrichtungen. Viele der
gegenwärtigen
Wärmevorrichtungen,
welche eine Wärmequelle
zur Wiederauffüllung
benötigen,
sind bei regelmäßiger oder
länger dauernder
Anwendung unbequem. Weiterhin kann die Wärmeenergie bei Bedarf nicht
sofort verfügbar sein
oder in kontrollierter Weise freigesetzt werden. Das bedeutet, dass
viele dieser Wärmeeinheiten oder
-vorrichtungen keine lang anhaltende Wärme liefern und demzufolge
keine Temperatur über
lange Zeiträume
aufrechterhalten. Während
der Verwendung kann auch keine geeignete Positionierung der Wärmeenergie
aufrechtzuerhalten sein. Die günstige therapeutische
Wirkung dieser Verabreichung von Wärme verschwindet, sobald die
Wärmequelle
entfernt wird.
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Die
vorliegenden Erfinder haben jedoch gefunden, dass die Aufrechterhaltung
einer verlängerten
Hauttemperatur von etwa 32°C
bis etwa 50°C, vorzugsweise
von etwa 32°C
bis etwa 45°C,
weiter vorzugsweise von etwa 32°C
bis etwa 42°C
und am meisten vorzugsweise von etwa 32°C bis etwa 39°C, und am
allermeisten vorzugsweise von etwa 32°C bis etwa 37°C für eine Dauer
von etwa 20 Sekunden bis etwa 24 Stunden, vorzugsweise von etwa
20 Minuten bis etwa 24 Stunden, weiter vorzugsweise von etwa 4 Stunden
bis etwa 16 Stunden und am meisten vorzugsweise von etwa 8 Stunden
bis etwa 12 Stunden, die maximale Hauttemperatur und die Länge der
Aufrechterhaltung der Hauttemperatur bei der maximalen Hauttemperatur,
in geeigneter Weise von einer Person, welche einer solchen Behandlung
bedarf, so gewählt
werden können,
dass die gewünschten
therapeutischen Vorteile ohne irgendwelche nachteiligen Auswirkungen
wie Hautverbrennungen erreicht werden, welche die Verwendung hoher
Temperaturen während
eines langen Zeitraums einschließen, akute, wiederkehrende
und/oder chronische Rückschmerzen,
einschließend
Skelett-, Muskel- und/oder
die angeführten
Rückenschmerzen
einer Person, welche solche Schmerzen hat, wesentlich erleichtern.
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Die
vorliegenden Erfinder haben weiterhin gefunden, dass die bevorzugte
Aufrechterhaltung einer verlängerten
Hauttemperatur von etwa 32°C
bis etwa 43°C,
vorzugsweise von etwa 32°C
bis etwa 42°C,
weiter vorzugsweise von etwa 32°C
bis etwa 41°C
und am meisten vorzugsweise von etwa 32°C bis etwa 39°C, und am
allermeisten vorzugsweise von etwa 32°C bis etwa 37°C für einen
Zeitraum von größer als
1 Stunde, vorzugsweise größer als
etwa 8 Stunden und sogar weiter vorzugsweise größer als etwa 16 Stunden, am
meisten vorzugsweise von etwa 24 Stunden, die akuten, wiederkehrenden und/oder
chronischen Rückenschmerzen,
einschließend
Skelett-, Muskel- und/oder die angeführten Rückenschmerzen einer Person,
welche solche Schmerzen hat, die Erleichterung wesentlich verlängert, sogar
nachdem die Wärmequelle
von den befallenen Körperteilen
entfernt worden ist.
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Wegwerfbare
Wärmepackungen,
die auf der Grundlage der Eisenoxidation beruhen, wie die in den
US-Patenten 4,366,804; 4,649,895; 5,046,479 und Re. 32,026 beschriebenen,
sind bekannt. Solche Vorrichtungen haben sich jedoch nicht als vollständig zufrieden
stellend erwiesen, weil viele dieser Vorrichtungen voluminös sind,
keine konstante und geregelte Temperatur aufrechterhalten können, Schwierigkeiten
haben während
der Verwendung an Ort und Stelle zu bleiben und/oder unbefriedigende
physikalische Abmessungen aufweisen, welche ihre Wirksamkeit behindern.
Insbesondere können
solche Vorrichtungen nicht leicht in Windel inkorporiert werden,
welche sich den verschiedenen Körperumrissen bequem
anpassen und dem Körper
daher eine unkonstante, störende
und/oder unbequeme Wärmeanwendung
bieten. Weitere Wärmepackungen
sind auch in US-A 5,398,667 und in US-A 4,886,063 offen gelegt.
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Die
derzeitigen Erfinder haben wegwerfbare elastische Thermorückenwickel
entwickelt, welche sowohl Kompression als auch Wärmeenergie in geregelter und
anhaltender Weise bereitstellen. Diese Wickel umfassen ein oder
mehrere Thermopackungen mit Laminatstruktur, worin jede Thermopackung mindestens
eine kontinuierliche Schicht, vorzugsweise aus einem halbfesten
Material aufweist, welches in bestimmten Bereichen der Thermopackung
halbfest ist, welches jedoch zwischen den Bereichen erweicht, wenn
es während
der Verwendung erwärmt wird,
am meisten vorzugsweise anfassend eine co-extrudiertes Material aus Polypropylen
und Ethylenvinylacetat (EVA). Die Thermopackung oder Packungen umfassen
eine Vielzahl von individuellen Wärmezellen, welche typischerweise
eine exotherme Zusammensetzung umfassen, vorzugsweise umfassend
eine spezielle Eisenoxidchemie und spezielle physikalische Abmessungen
und Fülleigenschaften, welche
voneinander räumlich
getrennt und innerhalb oder an der einheitlichen Struktur der Wärmepackung
haftend angebracht sind. Aktive Wärmezellen, das heißt Wärmezellen
mit einer Temperatur von etwa 35°C
oder größer, erweichen
vorzugsweise enge Bereiche der kontinuierlichen Schicht oder Schichten
aus halbstarrem Material welche die Wärmezellen sofort umgeben. Alle
restlichen Bereiche der kontinuierlichen Schicht oder Schichten
welche die erweichten Bereiche umgeben, bleiben fester. Die engen,
erweichten Bereiche wirken als Gelenke zwischen den Wärmezellen
und zwischen den restlichen, festeren Bereichen, indem sie sich
vorzugsweise stärker
biegen als sowohl die Wärmezellen
als auch die starreren Bereiche. Dies führt zu Thermopackungen, welche
eine ausreichende Starrheit besitzen, um die strukturelle Unterstützung der
Wärmezellen
aufrechtzuerhalten, um ein unannehmbares Dehnen von Strukturen der
kontinuierlichen Schicht oder Schichten während der Verarbeitung oder
Verwendung zu verhindern, und ebenso einem leichten Zugang zu den
Inhalten der Wärmezellen,
während sie
beim Erwärmen
gleichzeitig gute Gesamtdrapierungseigenschaften beibehalten. Die
Thermopackung oder Packungen sorgen bei der Inkorporierung in die
erfindungsgemäßen Rückenwickel
für eine
gut funktionierende und wirksame Wärmebeaufschlagung bei ausgezeichneter
Anpassung an den Körper des
Benutzers.
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Die
derzeitigen Erfinder haben auch festgestellt, dass es wünschenswert
sein kann, Wärmezellen
in der Thermopackung oder den Packungen bei der Inkorporierung in
die erfindungsgemäßen Rückenwickel
in Stellungen innerhalb oder an der Laminatstruktur der Thermopackung
relativ zueinander selektiv anzuordnen, welche nahe genug sind,
um einige oder alle möglichen
Achsen zu blockieren, welche andernfalls zwischen den Wärmezellen
durch die Thermopackung oder deren ausgewählte Bereiche nicht unterbrochen
wären,
um unerwünschte,
nicht unterbrochene Faltungslinien zu minimieren oder zu eliminieren
und/oder die strukturelle Unterstützung, welche die Matrix der
Wärmezelle
der Thermopackung verleiht, zu erhöhen. Das bedeutet, dass die Anordnung
der Wärmezellen
untereinander in Stellungen, welche nahe genug beieinander sind,
um einige oder alle möglichen
Achsen zu blockieren, welche andernfalls zwischen den Wärmezellen
nicht unterbrochen wären,
die Thermopackungen veranlasst, sich entlang einer Vielfalt von
kurzen, miteinander verbundnen Faltenlinien zu falten, welche in
einer Anzahl von zu einander unterschiedlichen Richtungen orientiert
sind. Das Falten entlang einer Vielfalt miteinander verbundener
Faltenlinien führt
zu guten Gesamtdrapierungseigenschaften.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, wegwerfbare elastische
Rückenwickel
bereitzustellen, welche eine oder mehrere Thermopackungen umfassen,
umfassend eine Laminatstruktur und eine oder mehrer Wärmezellen,
welche für
eine geregelte und anhaltende Temperatur sorgen und welche ihren
Betriebstemperaturbereich relativ schnell erreichen.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, wegwerfbare elastische
Körperwickel
bereitzustellen, welche eine oder mehrere thermisch gebundene elastische
Laminatstrukturen mit mindestens einer kontinuierlichen Schicht
aus vorzugsweise halbstarrem Material umfasst, welches unterschiedliche
Steifigkeitseigenschaften über
einen Temperaturbereich aufweist und eine Vielzahl individueller Wärmezellen,
welche für
eine geregelte und anhaltende Temperatur sorgen und welche ihre
Betriebstemperatur relativ schnell erreichen. Die Wärme zellen
sind in räumlichen
Abständen
angeordnet und innerhalb oder an der Laminatstruktur der Thermopackung
fixiert.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es auch, wegwerfbare Thermorückenwickel
mit einer guten Gesamtdrapierbarkeit bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung
einer ausreichenden Steifigkeit bereitzustellen, um die strukturelle
Unterstützung
der Wärmezellen
zu erhalten und eine unannehmbare Dehnung der kontinuierlichen Schicht
oder Schichten während
der Bearbeitung oder der Verwendung zu verhindern.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, wegwerfbare elastische
Thermorückenwickel
bereitzustellen, welche mit minimaler Sichtbarkeit unter der Oberkleidung
getragen werden können,
welche für
eine anhaltende, angenehme und bequeme Wärmeanwendung sorgen und vom
leichten Zugang zum Inhalt der Wärmezellen
abzuhalten.
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Eine
noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Methoden
zur Behandlung akuter, wiederkehrender und/oder chronischer Rückenschmerzen,
einschließend
Skelett-, Muskel- und/oder vorzugsweise Rückenschmerzen für eine Person,
welche unter solchen Schmerzen leidet, durch Aufrechterhaltung einer
anhaltende Hauttemperatur von etwa 32°C bis etwa 50°C, während eines Zeitraums
von etwa 20 Sekunden bis etwa 24 Stunden, vorzugsweise durch Aufrechterhaltung
einer Hauttemperatur von etwa 32°C
bis etwa 43°C
während
eines Zeitraums von größer als
1 Stunde, bereitzustellen, um eine länger anhaltende Linderung bei solchen
Schmerzen zu bieten.
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Diese
und weitere Aufgaben werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung
leicht ersichtlich werden.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
erfindungsgemäßen wegwerfbaren
elastischen Körper-Thermowickel
umfassen mindestens ein im Wesentlichen rechteckiges Stück eines
flexiblen Materials mit einer Außenoberfläche, einer dem Körper zugewandten
Seite, einem ersten Ende, einem zweiten Ende, und einem elastischen
Teil zwischen den ersten und zweiten Enden, welches entlang einer
Längsachse
des flexiblen Materials dehnbar ist. Das flexible Material besitzt
eine Länge,
welche groß genug
ist, um den Körper
eines Verwenders so zu umschließen,
dass das erste und das zweite Ende überlappt. Das flexible Material
besitzt ein wieder verschließbares
Befestigungsmittel, vorzugsweise ein Haken- und Schlaufenbefestigungssystem, zur
Befestigung des ersten Endes des flexiblen Materials in der Nähe des zweiten
Endes des flexiblen Materials, um den fertigen wegwerfbaren elastischen Thermorückenwickel
um den Körper
des Verwenders zu halten.
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Der
erfindungsgemäße wegwerfbare
elastische Thermorückenwickel
umfasst weiterhin ein oder mehrere Thermopackungen. Die Thermopackung oder
Packungen umfassen eine vereinigte Struktur mit mindestens einer
Materialschicht, welche bei einer Temperatur von etwa 25°C vorzugsweise
halbstarr ist und eine Zugfestigkeit von etwa 0,7 g/mm2 oder
größer aufweist,
und mindestens zweidimensionaler Draperie, und welche bei einer
Temperatur von 35°C
oder größer wesentlich
weniger steif ist, mit einer Zugfestigkeit, welche wesentlich geringer
ist als die Zugfestigkeit des Materials bei etwa 25°C.
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Die
kontinuierliche Schicht oder Schichten umfassen bei dieser Erfindung
vorzugsweise ein co-extrudiertes Material, weiter vorzugsweise ein co-extrudiertes
Material, umfassend Polypropylen, am meisten vorzugsweise ein co-extrudiertes
Material, worin die erste Seite Polypropylen umfasst und die zweite
Seite eine Schicht aus niedrig schmelzendem Copolymer, vorzugsweise
EVA, vorzugsweise mit einer Dicke von etwa 50 μm beim Gesamtgewicht der Basis.
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Die
Thermopackung oder Packungen umfassen weiterhin eine Vielzahl individueller
Wärmezellen,
welche vorzugsweise eine Mischung aus Eisenpulver, Kohlenstoffpulver,
Wasser und Salz umfassen, welche beim Aussetzen an Sauerstoff eine
geregelte und anhaltende Temperatur liefern und ihren Betriebstemperaturbereich
schnell erreichen. Die Wärmezellen
sind in der vereinigten Struktur der Thermopackung von einander
getrennt angeordnet und fixiert. Die Wärmezellen sind vorzugsweise
in fixierten Stellungen innerhalb oder an der vereinigten Struktur
der Thermopackung, relativ zu einander und ausreichend nahe angeordnet,
so dass einige oder alle der möglichen
Achsen, welche zwischen den Wärmezellen
anderweitig ohne Unterbrechung blieben, von den Wärmezellen
blockiert werden, damit sich die Thermopackungen entlang einer Vielzahl kurzer,
untereinander verbundener Faltungslinien falten.
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Das
Befestigungsmittel weist eine Vielzahl von Hakenteilen auf, welche
in Faserschlaufen einer Befestigungszone einrasten, welche an dem
Stück aus
flexiblem Material befestigt ist, um den Wickel auf einen Reihe
von Körpergrößen der
Verwender einzustellen und ein bequemes Maß an elastischer Spannung liefern.
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Die
vorliegende Erfindung umfasst weiterhin Methoden zur Behandlung
von akuten, wiederkehrenden und/oder chronischen Rückenschmerzen, einschließend Skelett-,
Muskel- und/oder die angegebenen Rückenschmerzen für eine Person,
welche unter solchen Schmerzen leidet, durch Anbringung der erfindungsgemäßen wegwerfbaren
Thermorückenwickel
am Rücken
einer Person mit solchen Schmerzen, um eine anhaltende Hauttemperatur
von etwa 32°C
bis etwa 50°C,
während
eines Zeitraums von etwa 20 Sekunden bis etwa 24 Stunden aufrechtzuerhalten,
vorzugsweise eine Hauttemperatur von etwa 32°C bis etwa 43°C während eines
Zeitraums von größer als
etwa 1 Stunde aufrechtzuerhalten, um eine länger anhaltende Linderung bei
solchen Schmerzen zu bieten.
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Alle
hierin verwendeten Prozente und Verhältnisse beziehen sich auf das
Gewicht der Gesamtzusammensetzung und alle Messungen erfolgten bei 25°C, sofern
nicht anderweitig spezifiziert.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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Obwohl
die Spezifikation mit den Ansprüchen
schließt,
welche die vorliegende Erfindung besonders erläutern und ausdrücklich beanspruchen, wird
angenommen, dass die vorliegende Erfindung aus der nachstehenden
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung
mit den begleitenden Zeichnungen besser verstanden wird, in denen
gleiche Bezugsnummer identische Elemente identifizieren und worin:
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1 eine
ebene Draufsicht auf eine bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsform
des wegwerfbaren elastischen Rückenwickels
ist, welche das bevorzugte Muster der Thermopackung(en) und/oder der
darin eingebetteten Wärmezellen
zeigt; und
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2 ein
Aufriss von 1 im Seitenschnitt ist.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Der
wegwerfbare elastische Rückenwickel der
vorliegenden Erfindung ist in Anspruch 1 definiert.
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Das
Material mindestens einer kontinuierlichen Schicht ist bei Raumtemperatur,
d. h. bei etwa 25°C
oder darunter, halbstarr, erweicht jedoch und wird wesentlich weniger
starr, wenn es auf etwa 35°C oder
darüber
erwärmt
wird. Wenn daher Wärmezellen,
welche innerhalb oder an der vereinigten Struktur der Thermopackungen
fixiert sind, aktiv sind, das heißt bei einer Temperatur der
Wärmezellen
von etwa 35°C
oder größer, erweicht
der näher
liegende Teil der kontinuierlichen Materialschicht oder -schichten,
welche jede Wärmezelle
unmittelbar umgibt bevorzugt und wirkt als Gelenk zwischen den Wärmezellen
und zwischen irgendwelchen verbleibenden, starreren Teilen der kontinuierlichen
Schicht oder Schichten, und biegt sich vorzugsweise stärker als sowohl
die Wärmezellen
als auch die kühleren,
starreren Teile. Dies führt
zu Thermopackungen, welche genügend
Steifigkeit besitzen, um die strukturelle Unterstützung der
Wärmezellen
aufrechtzuerhalten und unannehmbares Dehnen der Strukturen der kontinuierlichen
Schicht oder Schichten während
der Bearbeitung oder Verwendung zu verhindern, während sie beim Erwärmen immer
noch gute Drapierungsgesamteigenschaften behalten. Der wegwerfbare
elastische Thermorückenwickel
der vorliegenden Erfindung sorgt für eine konstante, angenehme
und bequeme Wärmeanwendung
und eine ausgezeichnete Anpassung an den Körper des Verwenders, wobei
er genügend
Steifigkeit beibehält,
um vom leichten Zugang zu den Zellinhalten abzuhalten.
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"Wegwerfbar" bedeutet, wie hierin
verwendet, dass die Thermorückenwickel
der vorliegenden Erfindung, obwohl sie in einem wiederverschließbaren,
im Wesentlichen luftundurchlässigen
Behälter gelagert
und so oft an den Körper
des Benutzers wieder angelegt werden können, als es zur Schmerzlinderung
notwendig ist, sie dafür
vorgesehen sind, weggeworfen zu werden, d. h. in einem geeigneten Abfallbehälter deponiert
zu werden, nachdem die Wärmequelle,
d. h. die Wärmezelle(n)
der Thermopackung(en) vollständig
erschöpft
sind.
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"Wärmezellen" bedeutet, wie hierin verwendet, eine
vereinigte Struktur, welche eine exotherme Zusammensetzung umfasst,
vorzugsweise eine spezielle Eisenoxidationschemie, welche zwischen
zwei Schichten eingeschlossen ist, wobei mindestens eine Schicht
sauerstoffdurchlässig
sein muss, in der Lage sein muss eine lang anhaltende Wärmeerzeugung mit
verbesserter Temperaturregelung zu bieten sowie spezielle physikalische
Abmessungen und Befüllungseigenschaften
aufweisen muss. Diese Wärmezellen
können
als individuelle Wärmeeinheiten
oder in einer Thermopackung verwendet werden, welche eine Vielzahl
individueller Wärmezellen
umfasst, welche auch leicht in wegwerfbare Körperwickel, Kissen und dergleichen
inkorporiert werden können.
Thermopackungen und Körperwickel,
welche Thermopackungen beinhalten, passen sich einer breiten Vielfalt von
Körperumrissen
an und sorgen so für
eine konstante, angenehme und bequeme Wärmeanwendung.
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"Vielfalt von Wärmezellen" bedeutet, wie hierin
verwendet, mehr als eine, vorzugsweise mehr als zwei, weiter vorzugsweise
mehr als drei, am meisten vorzugsweise mehr als vier Wärmezellen."
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"Agglomerierte Vorverdichtungs-Zusammensetzung" bedeutet, wie hierin
verwendete, die Mischung aus pulverisierten Bestandteilen, umfassend Eisenpulver,
kohlenstoffhaltiges Pulver, Metallsalz(e), Wasser zurückhaltende(s)
Mittel, Agglomerationshilfen und Trockenbindemittel vor der Direktverdichtung.
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"Direktverdichtung" bedeutet, wie hierin
verwendet, dass eine Pulvertrockenmischung abgewischt, verdichtet
und zu Pellets, Tabletten oder Perlen geformt wird, ohne dass typische
nasse Bindemittel/Lösungen
verwendet werden, um den/die teilchenförmigen Feststoff(e) aneinander
zu binden. Alternativ wird die Pulvertrockenmischung abgewischt und
auf dem Walzenstuhl verdichtet oder geperlt und anschließend gemahlen
und klassiert, wobei direktverdichtete Granalien erzeugt werden.
Direktverdichtung kann auch als Trockenverdichtung bekannt sein.
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"Heizelement(e)" bedeutet, wie hierin
verwendet, die exotherme, direktverdichtete, trocken agglomerierte,
zu verdichteten Artikeln, wie Granalien, Pellets, Perlen und oder
Tabletten geformte Zusammensetzung, welche nach der Zugabe von Wasser oder
Sole (Salzlösung)
aufgrund der exothermen Oxidationsreaktion von Eisen, Wärme erzeugen kann.
Granalien aus der Agglomeration der agglomerierten Vorverdichtungszusammensetzung
sind hierin ebenfalls als Heizelemente eingeschlossen.
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"Füllvolumen" bedeutet, wie hierin verwendet, das
Volumen der teilchenförmigen
Zusammensetzung oder des verdichteten, mit Wasser gequollenen Heizelements
in der gefüllten
Wärmezelle. "Leervolumen" bedeutet, wie hierin
verwendet, das Volumen der Zelle, welches die teilchenförmigen Zusammensetzung
oder das verdichtete, wassergequollene Heizelement in einer fertigen
Wärmezelle
einschließt,
nicht eingeschlossen den nicht ausgefüllten Raum innerhalb einer
Tablette, welche ein Loch oder Reservoir in einer fertigen Wärmezelle
einschließt, gemessen
ohne den Differenzdruck in der Wärmezelle
und ohne zusätzliche
Dehnung oder Deformation des Substratmaterials. Das "Zellvolumen" bedeutet, wie hierin
verwendet, das Füllvolumen
plus das Leervolumen der Wärmezelle.
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"Kontinuierliche Schicht
oder Schichten" bedeutet,
wie hierin verwendet, eine oder mehrere Materialschichten, welche
unterbrochen, oder teilweise, jedoch nicht vollständig, durch
eine anderes Material, Löcher,
Perforationen und dergleichen ihrer Länge und/oder Breite nach unterbrochen
sein können.
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"Steif" bedeutet, wie hierin
verwendet, die Materialeigenschaft, welche flexibel sein kann, im Wesentlichen
jedoch steif und unnachgiebig ist und unter der Erdanziehungskraft
oder anderen mäßigen Kräften keine
Faltenlinien bildet.
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"Halbstarres Material" bedeutet, wie hierin verwendet,
ein Material, welches bis zu einem gewissen Grad oder in manchen
Teilen steif ist, d. h. eine mindestens zweidimensionale Draperie
bei einer Temperatur von 25°C
und eine Festigkeit besitzt, um die strukturelle Unterstützung der
Wärmezellen
in einem nicht gestützten
Format aufrechtzuerhalten und/oder eine unannehmbare Dehnung der
Materialstrukturen während
der Bearbeitung oder Verwendung verhindert und beim Erwärmen trotzdem
gute Drapierungseigenschaften im Gesamten aufrechterhält, und/oder
eine ausreichende Steifigkeit behält, um von einem leichten Zugang
zum Inhalt der Wärmezelle
abzuhalten.
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"Zweidimensionale
Draperie" bedeutet,
wie hierin verwendet, dass ein Faltung quer über eine kontinuierliche Schicht
oder Schichten, quer über eine
Thermopackung oder quer über
einen gewählten
Bereich einer Schicht oder Schichten, oder Thermopackung ausschließlich entlang
einer Achse erfolgt, d. h. es bildet sich unter der Erdanziehung
oder anderer mäßiger Kräfte eine
Faltenlinie auf Kosten anderer Faltenlinien.
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"Dreidimensionale
Draperie" bedeutet,
wie hierin verwendet, eine Faltung, die gleichzeitig quer über eine
kontinuierliche Schicht oder Schichten, quer über eine Thermopackung oder
quer über
eine gewählten
Bereich einer Schicht oder Schichten, oder Thermopackung entlang
von zwei oder mehr Achsen erfolgt, d. h. es bilden sich unter der
Erdanziehung oder anderer mäßiger Kräfte zwei
oder mehr Faltenlinien.
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"Faltenlinien" bedeutet, wie hierin
verwendet, die Linie entlang derer ein Mate rial vorübergehend
oder auf Dauer unter der Erdanziehung oder anderer mäßiger Kräfte Falten,
Rücken
und Kämme bildet.
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Es
versteht sich, dass der wegwerfbare elastische Thermorückenwickel
der vorliegenden Erfindung ein oder mehrere Thermopackungen enthalten kann.
Der Übersichtlichkeit
halber wird jedoch hierin ein elastischer Thermorückenwickel
beschrieben, welcher eine einzelne Thermopackung umfasst.
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Bezug
nehmend nunmehr auf die Zeichnungen und weiter vorzugsweise auf 1 und 2, ist
dort eine bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dargestellt, welche einen wegwerfbaren
elastischen Thermorückenwickel
bereitstellt, welcher durchgehend als 10 bezeichnet ist.
Der elastische Thermorückenwickel 10 umfasst
mindestens ein rechteckiges Stück
eines flexiblen Materials 12 mit einer Längsachse 18.
Das flexible Material 12 besitzt ein erstes Ende 14 und
ein zweites Ende 16 und dazwischen ein elastisches Teil 20,
welches entlang der Längsachse 18 dehnbar
ist. Das flexible Material 12 weist auch einen ersten Rand 56 und
einen gegenüberliegenden
zweiten Rand 58 auf, wobei sowohl der erste Rand 57 als
auch der zweite Rand 58 vom ersten Ende 14 bis
zum zweiten Ende 16 abstehen. Das flexible Material 12 weist
weiterhin eine Länge
auf, gemessen vom ersten Ende 14 bis zum zweien Ende 16 in
Richtung parallel zur Längsachse 18,
welche groß genug
ist, um den Körper
des Benutzers, vorzugsweise den Rumpf (d. h. Brust, Leib und Hüften) so
zu umfassen, dass das erste Ende 14 das zweite Ende 16 überlappt,
wenn der Wickel 10 um den Verwender herum angelegt ist.
Das flexible Material 12 des Rückenwickels 10 weist
eine dem Körper
zugewandte Seite 28 und eine kontinuierliche äußere Oberfläche 30 auf,
wobei sich sowohl die dem Körper
zugewandte Seite 28 als auch die äußere Oberfläche 30 vom ersten
Ende 14 bis zum Zweiten Ende 16 erstrecken.
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"Elastisch" bezieht sich, wie
hierin verwendet, auf die Eigenschaft eines Materials, bei der sich das
Material, wenn es Zugkräften
unterworfen wird, in Richtung der Kraft streckt oder dehnt und bei
Entfernung der Kraft im Wesentlichen in seine zugentlastete Originalabmessung
zurückkehren
wird. Der Ausdruck "elastisch" soll noch spezieller
eine richtungsabhängige
Eigenschaft bedeuten, bei der ein Element oder eine Struktur ein
Rückstellvermögen auf innerhalb
etwa 10% seiner Originallänge
LO aufweist, wenn es einer prozentualen
Längenänderung ∈% größer als
50% unterworfen wird. Die prozentuale Längenänderung ∈% ist, wie hierin verwendet,
definiert als: ∈% = [(Lf – LO)/LO]·100worin
Lf = Dehnungslänge
LO =
Originallänge
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Der
Einheitlichkeit und der Vergleichbarkeit halber wird die Rückstellung
eines Elements oder einer Struktur vorzugsweise 30 sec nach Entlastung von
seiner Dehnungslänge
Lf gemessen. Alle anderen Elemente oder
Strukturen werden als unelastisch betrachtet, wenn sich das Element
oder die Struktur nicht auf etwa 10% seiner Originallänge LO innerhalb von 30 sec nach Entlastung von
einer prozentualen Längenänderung ∈% von 50%
zurückstellt.
Unelastische Elemente oder Strukturen würden auch Elemente oder Strukturen
einschließen,
welche brechen und/oder sich dauerhaft/plastisch verformen, wenn sie
einer prozentualen Längenänderung ∈% von 50% unterworfen
werden.
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Die äußere Oberfläche 30 des
Wickels 10 enthält
vorzugsweise eine Befestigungszone 31. Die Befestigungszone 31 kann
sich zusammen von der äußeren Oberfläche 30 vom
ersten Ende 14 bis zum zweiten Ende 16 erstrecken
oder sich alternativ vom zweiten Ende 1b bis etwa zur Grenzlinie 55 erstrecken.
Die Befestigungszone 31 umfasst eine Vielzahl von Faserschlaufen 32,
welche entlang der Länge der
Befestigungszone 31 in Richtung der Längsachse 18 angeordnet
sind. Die Vielzahl von Faserschlaufen 32 der Befestigungszone 31 dient
als Schlaufenteil eines wiederverschließbaren Haken- und Schlaufen-Befestigungssystems.
Der Ausdruck "wiederverschließbar" bezieht sich, wie
hierin verwendet, auf die Eigenschaft des Befestigungssystems, welche
für ein
anfängliches
Schließen
des Befestigungssystems, ein anschließendes Öffnen des Befestigungssystems,
gefolgt von mindestens einem zusätzlichen Schließen des
gleichen Befestigungssystems sorgt. Das erneute Schließen des
Befestigungssystems kann den Verschluss entweder in die ursprüngliche Lage
zurückversetzen
oder es kann zu einer erneuten Positionierung des Verschlusses führen, abweichend
von der anfänglichen
Anordnung. Die dem Körper
zugewandte Seite 28 des flexiblen Materials 12 umfasst
das Hakenteil 36 mit einer Vielzahl von Haken 36,
welches dauerhaft an der dem Körper
zugewandten Seite benachbart zum ersten Ende 14 angebracht
ist. Der Ausdruck "dauerhaft
angebracht" bedeutet,
wie hierin verwendet, die Vereinigung von zwei oder mehreren Elementen,
welche während
der vorgesehenen Verwendung vereinigt bleiben. Das Hakenteil 36 auf
der dem Körper
zugewandten Seite 28 bildet zusammen mit einer Reihe von
Faserschlaufen 32 auf der Befestigungszone 31 auf
der äußeren Oberfläche 30 ein
wiederverschließbares
Haken- und Schlaufen- Befestigungssystem
zur Befestigung des ersten Endes 14 aus flexiblem Material 12 an
der äußeren Oberfläche 30 aus
flexiblem Material 12, um den Wickel 10 in der
Lage zu halten, wenn das flexible Material um den Körper des
Trägers
angelegt wird, wobei das erste Ende 14 das zweite Ende 16 überlappt.
Diese Überlappung
des flexiblen Materials 12 bringt das Hakenteil 36 auf
der dem Körper
zugewandten Seite 28 über
die Faserschlaufen 32 der Befestigungszone 31 auf
der äußeren Oberfläche 30.
Nachdem die Faserschlaufen 32 kontinuierlich entlang der
Befestigungszone 31 angeordnet sind, kann das Hakenteil 36 von
der Faserschlaufe 32 in jeder beliebigen Stellung entlang
der Befestigungszone 31 der kontinuierlichen äußeren Oberfläche 30 aus
flexiblem Material 12 aufgenommen werden.
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Der
Wickel 10 kann alternativ ein zweiteiliges Haken- und Schlaufen-Befestigungssystem
umfassen. Das heißt,
die äußere Oberfläche 30 kann
eine Vielzahl von Faserschlaufen 32 umfassen. Ähnlich kann
die dem Körper
zugewandte Seite 28 eine Vielzahl von Faserschlaufen 32 umfassen.
Die Vielzahl der Faserschlaufen 32 dient je zur Hälfte für ein wiederverschließbares Haken-
und Schlaufen-Befestigungssystem. Die dem Körper zugewandte Oberfläche 28 darf
ein Hakenteil 36 umfassen mit einer Vielzahl von Haken 34 umfassen,
welches dauerhaft an der dem Körper
zugewandten Oberfläche 28 in
der Nähe
des ersten Endes 14 befestigt ist. Ähnlich darf die äußere Oberfläche 30 ein
Hakenteil 36 mit einer Vielzahl von Haken 34 umfassen,
welches dauerhaft an der äußeren Oberfläche 30 in
der Nähe
des zweiten Endes 16 befestigt ist. Die Vielzahl der Haken
auf den Hakenteilen 36 dient als zweite Hälfte des
wiederverschließbaren
Haken- und Schlaufen-Befestigungssystems. Im Anschluss an das Anlegen
des Wickels 10 umschlingt das erste Ende 14 den
Körper des
Benutzers, indem es das zweite Ende 16 so überlappt,
dass die Hakenteile 36 auf der äußeren Oberfläche 30 nahe
dem zweiten Ende 16 in die Faserschlaufen 32 auf
der dem Körper
zugewandten Oberfläche 28 eingreifen.
Das Eingreifen der Hakenteile 36 in die Faserschlaufen 32 bildet
den ersten Teil des zweiteiligen Haken- und Schlaufen-Befestigungssystems.
Beim weiteren Anlegen werden die Hakenteile 34 auf der
dem Körper
zugewandten Oberfläche 28 nahe
dem ersten Ende 14 mit den Faserschlaufen 32 der äußeren Oberfläche 30 kontaktiert,
und bilden so den zweiten Teil des zweiteiligen Haken- und Schlaufen-Befestigungssystems.
-
Die
Haken 34 können
in Abhängigkeit
von der Verwendung aus einer beliebigen Anzahl von Arten, Formen
und/oder Dichten bestehen. Die Haken 34 können gebogene
Stiele, pilzkappenförmig,
harpunenförmig
oder von irgendeiner anderen geeigneten Form sein. Die Haken 34 können in
Abhängigkeit von
der Anwendung und den dazugehörigen
Faserschlaufen 32 für
eine Richtung, zwei Richtungen oder alle Richtungen ausgelegt sein.
Die Haken 34 müssen
in Verbindung mit den dazugehörigen
Faserschlaufen 32 gewählt
werden, um die für
unterschiedliche Anwendungen erforderlichen Schäl- und Scherkräfte bereitzustellen.
-
Das
Hakenteil 36 und die Faserschlaufen 32 werden
idealerweise so gewählt,
dass sie eine Scherfestigkeit aufweisen, welche größer als
die elastische Spannung ist, welche während der Anwendung vom Wickel 10 ausgeht.
Das Hakenteil 36, von dem festgestellt wurde, dass es besonders
gut funktioniert, umfasst harpunenförmige Haken 34 welche
parallel zur Längsachse 18 des
Materials 12 ausgerichtet sind. Solche Haken sind als 960E
von Aplix, Charlotte, NC, erhältlich.
Das Hakenteil 36 ist am Wickel 10 mittels Ultraschallbindung,
Druckbindung, Klebstoffen und/oder Nähen dauerhaft befestigt.
-
Die
Befestigungszone 31, welche Faserschlaufen 32 umfasst,
kann aus einer beliebigen Zahl von Materialien bestehen, einschließend, jedoch nicht
darauf beschränkt,
gewebte, gewirkte und Vliesstoffmaterialien, welche entweder aus
Faserschlaufen hergestellt wurden oder einer Nachbehandlung wie
Bürsten
oder Ausnoppen unterworfen wurden, um mehr Faserschlaufen auszubilden.
Ein bevorzugtes Material für
die Befestigungszone ist ein gewirktes Material, welches als Typ
# 18904 von Guilford Fabrics, Greensboro, NC, erhältlich ist.
-
Das
flexible Material 12 besitzt vorzugsweise eine erste Faserschicht 60 an
der äußeren Oberfläche 30 und
eine zweite Faserschicht 62 auf der dem Körper zugewandten
Seite 28 mit einem elastisches Laminat 63 dazwischen.
Das elastische Laminat 63 umfasst ein elastisches Teil 64,
eine Trägerschicht 65 und
eine Füllstoffschicht 66.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform
ist das elastische Teil 64 an die Trägerschicht 65 thermisch
gebunden, welche wiederum an die Füllstoffschicht 66 unter
Bildung des elastischen Laminats 63 gebunden ist. Bei einer
weiter bevorzugten Ausführungsform
ist das elastische Teil 64 ein elastisches Netz, welches
zwischen einer ersten Trägerschicht
und einer zweiten Trägerschicht
thermisch integral gebunden ist. Das elastische Laminat erstreckt
sich vom ersten Ende 14 bis zur Thermopackung 50.
-
Die
Trägerschicht 65 kann
aus einer beliebigen Zahl von Materialien gewählt werden, welche der Temperatur
bei der thermischen Bindung widerstehen und ausreichend stabil sind,
um dass elastische Teil 64 zu tragen. Diese Materialien schließen, jedoch ohne
Beschränkung
darauf, Gewebe, Wirkwaren, gekämmte
Vliesstoffe, gesponnene Vliesstoffe und dergleichen ein. Diese Textilien
können,
jedoch ohne Beschränkung
darauf, entweder aus natürlichen
oder synthetischen Fasern wie Polypropylen, Polyester, Nylon, Rayon,
Baumwolle, Celulose und dergleichen hergestellt sein. Ein erfolgreich
verwendetes Material ist ein 32 g/m2 (27
Gramm pro Square Yard (gsy)) thermisch gebundener gekämmter Vliesstoff
aus Polyprapylen, der als Qualität
#9327786 von Veratec, Walpole, MA. erhältlich ist.
-
Das
elastische Teil 64 kann aus natürlichem oder synthetischem
Kautschuk oder aus eine beliebigen Anzahl von polymeren Materialien
gewählt
werden, welche dehnbar sind und sich zurückstellen. Geeignete Materialien
schließen,
ohne Beschränkung darauf,
Styrol-Blockcopolymere, Kautschuk, Lycra (ein Warenzeichen von E.
I. DuPont De Nemours, Wilmington, DL) und Krayton (ein Warenzeichen
der Shell Oil Co., Houston, TX)) ein. Sie können auch Polyethylene einschließen, einschließlich Metallocen-katalysiertes
PE, Schäume,
einschließlich
Polyurethane und Polyester und dergleichen. Das elastische Teil 3664 kann
in Form von Strängen,
Netzen, Bändern,
Streifen, Elastik-ähnlichen
Strukturfolien vorliegen. Ein erfolgreich verwendetes Material ist ein
elastisches Netzwerk, das als T50018 von Conwed Plastics, Minneapolis,
MN, erhältlich
ist.
-
Die
Füllstoffschicht 66 kann
aus einer beliebigen Anzahl von Materialien bestehen, einschließend, jedoch
ohne Beschränkung
darauf, Gewebe oder Wirkwaren, geformte Folien, gekämmte Vliesstoffe,
gesponnene Vliesstoffe und dergleichen. Ein Material, das sich als
Füllstoffschicht 66 besonders geeignet
erwiesen hat, ist eine geformte Polyethylenfolie, welche als C3265
von Tredeger Film Products, Terre Haute, IN, erhältlich ist.
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Die
erste Faserschicht 60 und die zweite Faserschicht 62 können aus
einer beliebigen Anzahl verschiedener Materialien bestehen, einschließlich, ohne
darauf beschränkt
zu sein, Geweben, Gestricken bzw. Gewirken, kandierten bzw. gekrempelten Nonwovens,
spinngebundenen Nonwovens und dergleichen. Diese Textilien können entweder
aus natürlichen
oder synthetischen Fasern hergestellt sein, einschließlich, ohne
darauf beschränkt
zu sein, Polypropylen, Polyethylen, Polyester, Nylon, Rayon, Baumwolle,
Cellulose und dergleichen. Ein Material, das erfolgreich eingesetzt
worden ist, ist ein 32 g/m2 (27 gsy), thermisch
gebundenes, kandiertes Polypropylen-Nonwoven, das als Grade #9327786
von Veratec, Walpole, MA, erhältlich
ist.
-
Das
Binden des elastischen Teils 64, der Trägerschicht 65 und
der Füllstoffschicht 66 zur
Bildung des elastischen Laminats 63 kann auf einer beliebigen
Anzahl von Wegen erfolgen, einschließend, jedoch nicht darauf beschränkt, mit
doppelseitigen Klebebändern,
Heißschmelzkleber,
druckaktivierbarem Klebstoff, Binden mit Ultraschall, Binden mit
Wärme, Binden
mit Druck und Mischungen hiervon. Sofern Klebstoffe verwendet werden,
können
sie über
Heißschmelzklebstoffperlen,
Schaum, spiralförmigem Heißschmelzklebstoff,
Spray, Tauchen, Übertragen oder
Kombinationen hiervon aufgebracht werden. Vorzugsweise wird eine
Klebstoffschicht 69 verwendet. Geeignete elastische Eigenschaften
können
mittels einen Anzahl von Konstruktionstechniken erzielt werden,
einschließend,
jedoch ohne Beschränkung darauf,
Laminieren mit zugbeanspruchten elastischen Stoffen, elastischen
Stoffen ohne Zug mit anschließender
Aktivierung entweder in Maschinenlaufrichtung oder in der Querrichtung,
oder mit einer Kombination dieser Techniken.
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Der
elastische Rückenwickel 10 umfasst
vorzugsweise weiterhin eine erste Versteifungsschicht 52 und
eine zweite Versteifungsschicht 53. Die Versteifungsschichten 52 und 53 befinden
sich benachbart zur zweiten Faserschicht 62 und erstrecken
sich vom zweiten Ende 16 – vorzugsweise überlappend – bis zum
elastischen Laminat 63. Wahlweise kann nur eine Versteifungsschicht
verwendet werden.
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Die
erste Versteifungsschicht 52 und die zweite Versteifungsschicht 53 können aus
einer beliebigen Zahl von Materialien gewählt werden, welche für eine zusätzliche
Steifigkeit in einer Richtung quer zur Längsachse 18 sorgen.
Geeignete Materialien schließen,
jedoch ohne Beschränkung
darauf, Gewebe, Gewirke, gekrempelte Vliesstoffe, gesponnene Vliesstoffe,
Schmelzextrudate und dergleichen ein. Diese Fasergewebe können entweder
aus natürlichen
oder synthetischen Fasern hergestellt sein und schließen, ohne
Beschränkung
darauf, Polypropylen, Polyester, Nylon, Rayon, Baumwolle, Cellulose, Kombinationen
hiervon und dergleichen ein. Diese Materialien können nachbearbeitet werden,
um ihre Steifigkeit zu erhöhen.
Diese Nachbearbeitung kann Kalandrieren, Prägen, Binden und dergleichen
einschließen.
Ein Material, das erfolgreich für
die erste Versteifungsschicht verwendet worden ist, ist ein gekrempeltes/schmelzextrudiertes/gekrempeltes (SMS)-Laminat
das als Ultramesh Sorte #L4990.4 von Veratec, Walpole, MA, erhältlich ist.
Ein Material, das erfolgreich für
die zweite Versteifungsschicht 53 verwendet wurde, ist
ein 42 g/m2 (35 gsy) gekrempeltes Polypropylen,
das als Sorte #91061 von Veratec, Walpole, MA, erhältlich ist.
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Die
Befestigung der verschiedenen Schichten zur Herstellung des Rückenwickels 10 kann
mit einer beliebigen Anzahl von auf dem Fachgebiet bekannten Befestigungsmitteln
erfolgen. Diese schließen
Heißschmelzkleber,
einschließlich
Spiralsprays, Schmelzextrusion, Streichauftrag und dergleichen; mittels
Sprühen,
Drucken, Gravieren und dergleichen aufgebrachte Latexklebstoffe;
Binden mit Wärme, Binden
mit Ultraschall, Binden mit Druck und dergleichen, ein. Vorzugsweise
wird eine Klebstoffschicht 69 verwendet. Eine spezielle
Methode, welche für
die Klebstoffschicht 69 erfolgreich verwendet worden ist, ist
ein Heißschmelzkleber,
der als 70-4589 von der National Starch and Chemical Co., Bridgewater,
NJ, erhältlich
ist und über
ein Spiralheißschmelzsystem mit
einer Rate von etwa 32 bis 65 mg/cm2 (5
bis 10 mg pro square inch) aufgetragen wurde.
-
Der
elastische Rückenwickel 10 umfasst weiterhin
eine oder mehrere Thermopackungen 50. Jede Thermopackung 50 umfasst,
wie durch die gestrichelte Linie 24 angezeigt, eine Vielfalt
individueller Wärmezellen 22.
Die Wärmezellen 22 sind
in 1 abgebildet und erstrecken sich im unteren Bandteil 54.
Alternativ kann der untere Bandteil 54 weg gelassen werden
und die Wärmezellen
am Wickel 10 anders angeordnet werden, so dass sie vollständig zwischen
dem ersten Ende 56 und dem zweiten Ende 58 enthalten
sind. Die Abmessungen des Musters 24 betragen typischerweise
etwa 225 mm bis etwa 400 mm, gemessen parallel zur Längsdachse 18 und etwa
115 mm bis etwa 200 mm, gemessen in einer Richtung quer zur Längsachse 18.
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Obwohl,
wie in 1 und 2 gezeigt, die Thermopackung(en) 50 am
meisten vorzugsweise mittig zwischen dem ersten Ende 14 und
dem zweiten Ende 16 des flexiblen Materials 12 angeordnet sind,
kann/können
die Thermopackung(en) nach belieben wahlweise irgendwo entlang der
Achse 18 des flexibeln Materials 12 zwischen dem
ersten Ende 14 und dem zweiten Ende 16 angeordnet
werden.
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Jede
Thermopackung 50 umfasst eine Vielzahl individueller Wärmezellen 22,
welche vorzugsweise in die Laminatstruktur der Thermopackung eingebettet
sind. Wahlweise kann jede Thermopackung 50 eine einzige
kontinuierliche Grundschicht 70 umfassen, in die einzelne
oder Gruppen von Wärmezellen 22 voneinander
getrennt über
die Grundschicht 70 verteilt fest angeordnet sind.
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Die
Wärmezellen 22 sind
voneinander räumlich
getrennt angeordnet und jede Wärmezelle 22 arbeitet
unabhängig
vom Rest der Wärmezellen 22. Jede
Wärmezelle
kann irgendeine geeignete Zusammensetzung umfassen, welche Wärme liefert,
wie exotherme Zusammensetzungen, mit Mikrowellen aktivierbare Zusammensetzungen,
auf Kristallisationswärme
basierende Zusammensetzungen und dergleichen, wobei die bevorzugte
Wärmezelle
dicht gepackte, teilchenförmige,
exotherme Zusammensetzungen 74 enthält, welche das verfügbare Zellvolumen
innerhalb der Zelle ausfüllen,
indem sie jedes überschüssige Leervolumen
verkleinern und damit die Fähigkeit
des teilchenförmigen
Materials sich innerhalb der Zelle zu verschieben auf ein Mindestmaß beschränkt. Wahlweise
kann die exotherme Zusammensetzung 74 zu einer harten Tablette
gepresst werden, ehe sie in jeder Zelle angeordnet wird. Weil das
Wärme erzeugende
Material fest gepackt oder zu einer Tablette gepresst ist, sind
die Wärmezellen 22 nicht
sehr flexibel. Die von einander getrennte räumliche Anordnung der Zellen
und die für
die Bildung der Zellen bildenden Grundschicht 70 und Zelldeckschicht 72 gewählten Materialien
zwischen den Wärmezellen 22 erlauben
es jeder Thermopackung 50 sich leicht an den Körper des
Anwenders anzupassen.
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Die
Zellen bildende Grundschicht 70 und die Zelldeckschicht 72 sind
vorzugsweise kontinuierliche Schichten, welche aus einer beliebigen
Anzahl geeigneter Materialien hergestellt werden können. Die Zellen
bildende Grundschicht 70 und die Zellendeckschicht 72 umfassen
Materialien, welche bei einer Temperatur von etwa 25°C halbsteif
sind und bei einer Temperatur von etwa 35°C oder größer erweichen, d. h. wesentlich
weniger steif werden. Dies bedeutet, dass die Materialien bei etwa
25°C vorzugsweise
eine Zugfestigkeit im Bereich der elastischen Deformation des Materials
von etwa 0,7 g/mm2 oder größer, weiter
vorzugsweise von etwa 0,85 g/mm2 oder größer, am
meisten vorzugsweise etwa 1 g/mm2 oder größer und
eine wesentlich geringere Zugfestigkeit bei etwa 35°C oder größer aufweisen. "Wesentlich geringer" bedeutet, wie hierin
verwendet, dass die Zugfestigkeit des Materials bei etwa 35°C oder größer, statistisch
gesehen, beträchtlich
geringer ist als die Zugfestigkeit bei etwa 25°C, bei einer geeigneten statistischen
Abweichung (d. h. 95%) und Kraft (d. h. ≥ 90%). Sind die Wärmezellen 22,
welche innerhalb oder an der vereinigten Struktur der Thermopackung 50 fixiert
sind, daher aktiv, das heißt
bei einer Temperatur von etwa 35°C
bis etwa 60°C,
vorzugsweise von etwa 35°C
bis etwa 50°C,
weiter vorzugsweise von etwa 35°C
bis etwa 45°C
und am meisten vorzugsweise von etwa 35°C bis etwa 40°C, erweicht
der enge Bereich der kontinuierlichen Materialschicht oder der -schichten,
welcher jede Wärmezelle
umgibt und wirkt als Gelenk zwischen den Wärmezellen und den restlichen,
kühleren,
steiferen Teilen der kontinuierlichen Schicht oder Schichten, und biegen
sich bevorzugt stärker
als die Wärmezelle oder
irgendein steiferer Teil. Dies führt
zu Thermopackungen 50, welche eine ausreichende Steifigkeit
besitzen, um die strukturelle Unterstützung der Wärmezellen aufrechtzuerhalten
und unannehmbares Dehnen der Strukturen der kontinuierlichen Schicht
oder Schichten während
der Bearbeitung oder Anwendung zu verhindern und gleichzeitig beim
Erwärmen gute
Gesamtdrapierungseigenschaften aufrechtzuerhalten.
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Werden
die Thermopackungen 50 der vorliegenden Erfindung in den
Rückenwickel 10 inkorporiert,
passt sich der Rückenwickel 10 einer
breiten Vielfalt von Körperumrissen
an, sorgt für
eine dauerhafte, angenehme und bequeme Wärmeanwendung und eine ausgezeichnete
Anpassung an die Körperformen,
während
er gleichzeitig eine ausreichende Steifigkeit besitzt, um den Wickel 10 daran
zu hindern, während
der Verwendung Falten zu bilden oder sich aufzuwölben und hält vom leichten Zugang zum Inhalt
der Wärmezellen
ab.
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Die
Zugfestigkeit wird typischerweise mit einer einfachen Zugfestigkeitsprüfung auf
einem elektronischen Zugfestigkeitsprüfgerät, wie einer mit kontinuierlicher
Dehnungsgeschwindigkeit arbeitenden Universal-Zugfestigkeitsprüfmaschine
mit Computer der Instron Engineering Corp., Canton, MA, gemessen.
Es kann jede Standardzugfestigkeitsprüfung verwendet werden, bei
der zum Beispiel Materialproben in Streifen mit einer Breite von
etwa 2,54 cm (etwa 1 inch) und einer Länge von etwa 7,5 cm bis etwa 10
cm (etwa 3 bis etwa 4 inches) geschnitten werden. Die Enden der
Streifen werden in die Backen des Geräts mit genug Spannung eingespannt,
um irgendwelche Schlaffheit auszuschließen, aber ohne die Lastzelle
zu belasten. Man lässt
sich anschließend die
Temperatur der Probe bei der gewünschten
Prüftemperatur
stabilisieren. Die Lastzelle des Geräts wird auf eine Last von etwa
22,7 kg (50 pound), die Dehnung auf 5 mm und die Abzugsgeschwindigkeit auf
etwa 50 cm/min eingestellt. Das Gerät wird gestartet und die Zugfestigkeitswerte
werden im Computer gesammelt. Die Probe wird anschließend aus dem
Gerät entfernt.
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Die
Zugfestigkeit kann aus der Neigung der Zuglast gegen die Dehnung
während
der elastischen Verformung des Materials mithilfe der Gleichung: M = (L/E)berechnet werden,
worin m
= Neigung in g/mm2 während der elastischen Verformung;
L
= Last bei der Ausdehnung in g/mm; und
E = Dehnung in mm ist.
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Die
kontinuierlichen Schichten der die Zellen bildenden Grundschicht 70 und/oder
die Zellendeckschicht 72 umfassen vorzugsweise auch eine
mindestens zweidimensionale Draperie bei etwa 25°C, d. h. es tritt im Material
entlang einer einzigen Achse nur eine Falte oder Verknitterung auf
und es tritt bei etwa 35°C
oder größer vorzugsweise
eine dreidimensionale Draperie auf d. h. zwei oder mehr Falten oder Knitterlinien
entlang mehrerer Achsen. Die Draperie kann bestimmt werden, indem
eine quadratische Materialprobe von zum Beispiel etwa 30 cm mal
etwa 30 cm (etwa 12 inches mal etwa 12 inches) auf das eine Ende
einer mit einem punktierten Ende versehenen zylindrischen Trommel
befestigt und zentriert wird, wobei man das Material sich unter
der Scherkraft drapieren lässt
und die Anzahl der Faltenlinien zählt. Materialien, welche eine
eindimensionale Draperie aufweisen, d. h. keine Falten oder Knitterstellen
in irgendeiner Richtung aufweisen, werden als steif eingestuft,
während
Materialien, welche eine wenigstens zweidimensionale Draperie aufweisen,
d. h. mindestens eine Falte oder Knitterlinie entlang wenigstens
einer Achse bilden, als halbsteif eingestuft werden.
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Es
können
unterschiedliche Materialien in der Lage sein, die spezifizierten
Anforderungen an die Grund- und/oder Zellen bedeckenden Schichten 70 und/oder 72 zu
erfüllen,
welche die kontinuierlichen Zellen bilden, vorausgesetzt dass die
Dicke entsprechend eingestellt wird. Solche Materialien können Polyethylen,
Polypropylen, Nylon, Polyester, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid,
Polyurethan, Polystyrol, verseiftes Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, Naturkautschuk,
Regeneratgummi, synthetischen Kautschuk sowie Mischungen hievon
einschließen,
sind jedoch nicht darauf beschränkt.
Diese Materialien können
allein, vorzugsweise extrudiert, weiter vorzugsweise coextrudiert,
am meisten vorzugsweise mit einem niedrigschmelzenden Polymer verwendet
werden, einschließend,
jedoch nicht darauf beschränkt,
Ethylen-Vinylacetat-Copolmer,
Niederdruckpolyethylen und Mischungen hiervon.
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Die
Zellen bildende Grundschicht 70 und/oder die Zellen bedeckende
Schicht 72 umfasst vorzugsweise Polypropylen, weiter vorzugsweise
ein co-extrudiertes Material, umfassend Polypropylen, am meisten
vorzugsweise ein co-extrudiertes Material, worin eine erste Seite
Polypropylen umfasst, vorzugsweise etwa 10% bis etwa 90%, weiter
vorzugsweise etwa 40% bis etwa 60% der Gesamtdicke des Materials,
und eine zweite Seite, umfassend eine Verbindungsschicht aus einem
niedrig schmelzenden Copolymer, vorzugsweise EVA. Die Zellen bildende
Schicht 70 und/oder Zellen bedeckende Schicht 72 besitzt
vorzugsweise eine Gesamtdicke von weniger als etwa 50 μm, weiter
vorzugsweise von weniger als 40 μm,
am meisten vorzugsweise von weniger als 30 μm.
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Die
Zellen bildende Grundschicht 70 und/oder die Zellen bedeckende
Schicht 72 umfasst vorzugsweise ein co-extrudiertes Material
mit einer ersten Seite aus Polypropylen und einer zweiten Seite
aus EVA und besitzt eine Gesamtdicke von etwa 20 μm bis etwa
30 μm, vorzugsweise
von etwa 25 μm (1
mil), worin das Polypropylen etwa 50% und die EVA-Verbindungsschicht
etwa 50% der Gesamtdicke der die Zellen bildenden Grundschicht 70 oder
die Zellen bedeckenden Schicht 72 beträgt. Ein besonders geeignetes
Material ist als P18-3161 von Clopay Plastics Products, Cincinnati,
OH, erhältlich. P18-3161,
welches für
die Zellen bedeckende Schicht 72 bevorzugt ist, ist einer öffnenden
Nachbehandlung mit heißen
Nadeln unterworfen worden, um es für Sauerstoff durchlässig zu
machen.
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Werden
für die
Zellen bildende Schicht 70 und die Zellen bedeckende Schicht 72 co-extrudierte Materialien
des eben beschriebenen Typs verwendet, werden die EVA-Seiten vorzugsweise
gegenüberliegend
ausgerichtet, um das thermische Binden der die Zellen bedeckenden
Schicht 72 an die Zellen bildende Grundschicht 70 zu
erleichtern.
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Gute
Gesamtdrapierungseigenschaften und/oder eine ausgezeichnete Anpassung
an den Rücken
des Verwender und/oder eine größere strukturelle
Unterstützung
der Thermopackung 50 kann auch durch selektive Anordnung
der Wärmezellen 22 in
fixierten Stellungen innerhalb der vereinigten Struktur der Thermopackung 50 im
Verhältnis
zu einander erzielt werden, welche ausreichend nahe bei einander
sind, um manche oder alle möglichen über das
Material der kontinuierlichen Schicht und/oder Schichten 70 und/oder 72 verlaufenden
Achsen zu blockieren, welche andernfalls zwischen den Wärmezellen 22 durch
die Thermopackung 50 oder ausgewählten Bereichen davon, ohne
Unterbrechung durchgegangen wären,
um unerwünschte,
nicht unterbrochene Faltenlinien auf ein Mindestmaß zu beschränken oder
zu eliminieren. Dies bedeutet das Anordnen der Wärmezellen 22 in Stellungen
zu einander, welche ausreichend nahe beieinander sind, so dass die
Zahl der Achsen, welche die Wärme zellen 22 ohne
Unterbrechung passieren, selektiv so gesteuert wird, dass die kontinuierliche
Zellen bildende Grundschicht 70 und die Zellen bedeckende
Schicht 72 der Thermopackung 50 oder ausgewählter Bereiche
davon, vorzugsweise entlang einer Vielfalt kurzer, mit einander
verbundener Faltenlinien Falten bilden, welche nach einer Reihe
unterschiedlicher Richtungen ausgerichtet sind. Die Faltenbildung
entlang einer Vielfalt mit einander verbundener Faltenlinien führt zu Thermopackungen 50,
welche gute Gesamtdrapierungseigenschaften aufweisen, sich leicht
an den Rücken
des Verwenders anpassen und/oder die Wärmezellenmatrix strukturell
besser unterstützen.
-
Weil
die Wärmezellen 22 wenig
flexibel sind, bietet der Abstand zwischen den Wärmezellen 22 vorzugsweise
den Vorteil, dass er bestimmt werden kann, wenn die Wärmezellen 22 innerhalb
oder an der vereinigten Struktur der Wärmepackungen 50 fixiert
werden, wobei mindestens eine Wärmezelle
von vier benachbarten Wärmezellen,
welche von einem vierseitige Muster ausgehen, eine oder mehrere
Achsen blockiert, welche andernfalls wenigsten eine tangentiale
Faltenlinie zu den Rändern
von einem oder mehreren Paaren der restlichen drei Wärmezellen
im vierseitigen Muster bilden würden.
-
Vorzugsweise
kann der Abstand zwischen mindestens einer Wärmezelle der vier benachbarten Wärmezellen
und jeder der Wärmezellen
einer oder mehrere Paare der restlichen Wärmezellen im vierseitigen Muster
unter Verwendung folgender Gleichung berechnet werden: s ≤ (Wq/2)·0,75worin
s = der Mindestabstand zwischen den Wärmezellen; und
Wq = das Maß des kleinsten Durchmessers
der Wärmezelle
mit dem kleinsten Durchmesser im vierseitigen Muster
-
Alternativ
kann der Abstand zwischen den Wärmezellen 22,
worin mindestens eine Wärmezelle von
drei benachbarten Wärmezellen,
deren Zentren ein dreieckiges Muster bilden, eine oder mehrere Achsen
blockieren, welche andernfalls wenigstens eine tangentiale Faltenlinie
zu den Rändern
der restlichen Paare von Wärmezellen
in dem durch die drei Wärmezellen
gebildeten dreieckigen Muster bilden könnten, bestimmt werden. Am
meisten vorzugsweise kann der Abstand zwischen mindestens einer Wärmezelle
der drei benachbarten Wärmezellen
und jeder Wärmezelle
des restlichen Paars von Wärmezellen
im dreieckigen Muster unter Verwendung der Gleichung: s ≤ (Wt/2)·0,3worin
s = der Mindestabstand zwischen den Wärmezellen; und
Wt = das Maß des kleinsten Durchmessers
der Wärmezelle
mit dem kleinsten Durchmesser im dreiseitigen Muster.
bestimmt
werden.
-
Es
können
unterschiedliche Materialien in der Lage sein, die vorstehend spezifizierten
Anforderungen zu erfüllen.
Solche Materialien können
die vorstehend erwähnten
Materialien einschließen,
sind jedoch nicht darauf beschränkt.
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Eine
am meisten bevorzugte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen wegwerfbaren
Thermopackung 50 umfasst mindestens eine kontinuierliche Schicht
aus einem halbsteifen Material mit den vorstehend beschriebenen
thermophysikalischen Eigenschaften und Wärmezellen 22, welche
innerhalb oder an der vereinigten Struktur der Thermopackung 50 in Stellungen
relativ zu einander fixiert sind, welche ausreichend nahe bei einander
sind, um einige oder alle möglichen
Achsen zu blockieren, welche quer über das Material der kontinuierlichen
Schichten) 70 und/oder 72 verlaufen, welche andernfalls
ohne Unterbrechung zwischen den Wärmezellen 22, durch die
Thermopackungen 50 oder ausgewählte Bereiche davon, hindurch
gegangen wären,
um, wie vorstehend beschrieben, unerwünschte, nicht unterbrochene
Faltenlinien auf ein Mindestmaß zu
beschränken
oder zu eliminieren.
-
Die
exotherme Zusammensetzung 74 kann irgendeine Zusammensetzung
umfassen, welche Wärme
liefern kann. Die exotherme Zusammensetzung 74 umfasst
jedoch vorzugsweise eine teilchenförmige Mischung aus chemischen
Verbindungen, welche während
der Verwendung einer Oxidationsreaktion unterliegt. Die exotherme
Zusammensetzung 74 kann wahlweise auch zu agglomerierten
Granalien geformt werden, welche zu Direktverdichtungsartikeln verdichtete
werden, wie Granalien, Pellets, Tabletten und/oder Perlen sowie
Mischungen hiervon. Das Verbindungsgemisch umfasst typischerweise
Eisenpulver, Kohlenstoff, Metallsalze) und Wasser. Mischungen dieses
Typs, welche beim Aussetzen an Sauerstoff reagieren, liefern für mehrere
Stunden Wärme.
-
Geeignete
Quellen für
Eisenpulver schließen Gusseisenpulver,
reduziertes Eisenpulver, elektrolytisches Eisenpulver, Alteisenpulver,
Schweißstahlpulver,
ver schiedene Stähle,
Eisenlegierungen und dergleichen ein sowie behandelte Modifikationen
dieser Eisenpulver. Es gibt keine besondere Beschränkung bezüglich ihrer
Reinheit, Art etc. so lange sie zur Erzeugung von Wärme mit
elektrisch leitfähigem
Wasser und Luft verwendet werden können. Das Eisenpulver umfasst
typischerweise etwa 30% bis etwa 80 Gew.-%, vorzugsweise etwa 50%
bis etwa 70 Gew.-% teilchenförmige
exotherme Zusammensetzung.
-
Aktivkohle,
hergestellt aus Kokosnussschalen, Holz, Holzkohle, Kohle, Knochenkohle
etc. sind verwendbar, es können
jedoch auch solche, welche aus anderen Rohmaterialien hergestellt
werden, wie aus tierischen Produkten, Erdgas, Fett, Öle und Harze
in der teilchenförmigen
exothermen Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung verwendet
werden. Es gibt keine Beschränkung
bezüglich
der verwendeten Arten von Aktivkohle; Die bevorzugte Aktivkohle
weist jedoch ein überlegenes
Wasserrückhaltevermögen auf
und die unterschiedlichen Kohlen können zur Kostenreduzierung
abgemischt werden. Mischungen der vorstehenden Kohlen sind aber
bei der vorliegenden Erfindung ebenfalls nützlich. Typischerweise umfassen
Aktivkohle, nicht aktivierte Kohle und Mischungen hiervon etwa 3%
bis etwa 25%, vorzugsweise etwa 8% bis etwa 20%, am meisten vorzugsweise
etwa 9% bis etwa 25% des Gewichts der teilchenförmigen exothermen Zusammensetzung.
-
Die
in der teilchenförmigen
exothermen Zusammensetzung verwendbaren Metallsalze schließen Sulfate
wie Eisen-III-sulfat, Kaliumsulfat, Natriumsulfat, Mangansulfat,
Magnesiumsulfat; und Chloride wie Kupfer-II-chlorid, Kaliumchlorid,
Natriumchlorid, Calciumchlorid, Manganchlorid und Kupfer-I-chlorid
ein. Es können
auch Carbonatsalze, Acetatsalze, Nitrate, Nitrite und andere Salze
verwendet werden. Generell gibt es verschiedene geeignete Alkali-,
Erdalkali- und Übergangsmetallsalze, welche
ebenfalls, allein oder in Kombination, verwendet werden können, um
die korrosive Eisenreaktion zu unterstützen. Die bevorzugten Metallsalze
sind Natriumchlorid, Kupfer-II-chlorid und Mischungen hiervon. Das/die
Metallsalz(e) umfassen typischerweise etwa 0,5% bis etwa 10 Gew.%,
vorzugsweise etwa 1,0% bis etwa 5 Gew.-% der teilchenförmigen exothermen
Zusammensetzung.
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Das
in der teilchenförmigen
exothermen Zusammensetzung verwendete Wasser kann aus irgendeiner
geeigneten Quelle stammen. Es gibt keine. besondere Beschränkung bezüglich seiner
Reinheit, Art, etc. Wasser umfasst typischerweise etwa 1% bis etwa
40 Gew.-%, vorzugsweise etwa 10% bis etwa 30 Gew.-% an der teilchenförmigen exothermen Zusammensetzung.
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Zusätzlich können nach
Gutdünken
auch Wasser zurückhaltende
Materialien zugegeben werden. Verwendbare zusätzliche wasserhaltende Materialien
schließen
Vermiculit, poröse
Silikate, Sägemehl,
Holzmehl, Baumwollgewebe mit hohem Flockenanteil, Baumwollstapelfasern,
Papierabfall, pflanzliches Material, wasserquellbare oder wasserlösliche Superabsorptionspolymere
und Harze, Carboxymethylcellulosesalze und andere poröse Materialien
mit einer hohen Kapillarwirkung und hydrophilen Eigenschaft verwendet
werden. Typischerweise umfassen die zusätzlichen Wasser zurückhaltenden
Materialien etwa 0,1% bis etwa 30 Gew.-%, vorzugsweise etwa 5% bis
etwa 20 Gew.-%, am meisten vorzugsweise etwa 1% bis etwa 10 Gew.-%
an der teilchenförmigen
exothermen Zusammensetzung.
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Andere
zusätzliche
Bestandteile schließen ein:
Agglomerationshilfsmittel wie Gelatine, Naturkautschuke, Cellulosederivate,
Celluloseether und ihre Derivate, Stärke, modifizierte Stärken, Polyvinylalkohole,
Polyvinylpyrrolidon, Natriumalginate, Polyole, Glykole, Maissirup,
Saccharosesirup, Sorbitolsirup und andere Polysaccharide und ihre
Derivate, Polyacrylamide, Polyvinyloxazolidon, und Maltitolsirup;
trockene Bindemittel wie Maltodextrin, gesprühte Lactose, co-kristallisierte Saccharose
und Dextrin, modifizierte Dextrose, Sorbitol, Mannitol, mikrokristalline
Cellulose, mikrofeine Cellulose, vorgelatinierte Stärke, Dicalciumphosphat
und Calciumcarbonat; Oxidationsreaktionsverstärker wie elementares Chrom,
Mangan oder Kupfer, Verbindungen, umfassend die Elemente oder Mischungen
hiervon; Wasserstoffgasinhibitoren wie anorganische oder organische
Alkaliverbindungen oder Alkalisalze schwacher Säuren, einschließend Natriumhydroxid,
Kaliumhydroxid, Natriumhydrogencarbonat, Calciumhydroxid, Calciumcarbonat
und Natriumpropionat; Füllstoffe wie
natürliche
Cellulosebruchstücke,
einschließend Holzstaub,
Baumwolllinters und Cellulose, synthetische Fasern in bruchstückhafter
Form, einschließend Polyesterfasern,
geschäumte
synthetische Harze wie geschäumtes
Polystyrol und Polyurethan; sowie anorganische Verbindungen, einschließend Siliciumdioxidpulver,
poröses
Siliciumdioxidgel, Natriumsulfat, Bariumsulfat, Eisenoxide und Aluminiumoxid;
und Antibackmittel wie Tricalciumphosphat und Natriumsiliciumaluminat.
Derartige Komponenten schließen auch
Verdickungsmittel ein wie Maisstärke,
Kartoffelstärke,
Carboxymethylcellulose und α-Stärke sowie Tenside,
wie jene, welche die anionischen kationischen, nichtionischen, zwitterionischen
und amphoteren Typen beinhalten. Das bevorzugte Tensid ist, sofern
verwendet, nichtionisch. Noch andere zusätzliche Komponenten, welche
bei Bedarf den teilchenförmigen
exothermen Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung zugegeben
werden können, schließen Streckmittel
wie Metasilikate, Zirkonoxid und Keramikmaterialien ein.
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Vorzugsweise
besitzen mindestens 50%, weiter vorzugsweise 70%, sogar weiter vorzugsweise
80% und am meisten vorzugsweise 90 Gew.-% aller Teilchen der teilchenförmigen exothermen
Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung eine mittlere Teilchengröße von weniger
als 200 μm,
vorzugsweise von weniger als 150 μm.
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Die
vorerwähnten
Bestandteile der Zusammensetzung werden unter Verwendung herkömmlicher
Compoundiertechniken abgemischt. Geeignete Verfahren zum Abmischen
dieser Komponenten sind in US-A 4,649,895 an Yasuki et al., erteilt
am 17. März
1987, detailliert beschrieben.
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Alternativ
zu der vorstehend beschriebenen teilchenförmigen exothermen Zusammensetzung kann
die exotherme Zusammensetzung zu agglomerierten Granalien formuliert
und zu verdichteten Artikeln wie Granalien, Pellets, Tabletten und/oder
Perlen und Mischungen hiervon, verdichtet werden.
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Die
exotherme Zusammensetzung dieser agglomerierten Granalien und/oder
verdichteten Artikel umfasst Eisenpulver, trocken pulverisiertes
Kohlenmaterial, ein Agglomerationshilfsmittel und ein trockenes
Bindemittel. Zusätzlich
wird zur Trockenmischung ein Metallsalz zugegeben oder anschließend in
Form einer wässrigen
Salzlösung.
Das Eisenpulver umfasst typischerweise etwa 30% bis etwa 80%, vorzugsweise
etwa 40% bis etwa 70%, am meisten vorzugsweise etwa 50% bis etwa
65 Gew.-%; Aktivkohle, nicht-aktivierte Kohle und Mischungen hiervon umfassen
etwa 3% bis etwa 20%, vorzugsweise etwa 5% bis etwa 15%, am meisten
vorzugsweise etwa 6% bis etwa 12 Gew.-%; Das/die Metallsalz(e) umfasst/umfassen
etwa 0,5% bis etwa 10%, vorzugsweise etwa 1% bis etwa 8%, am meisten
vorzugsweise etwa 2% bis etwas 6 Gew.-%; Die Agglomerationshilfsmittel
umfassen etwa 0% bis etwa 9%, vorzugsweise etwa 0,5% bis etwa 8%,
weiter vorzugsweise etwa 0,6% bis etwa 6%, am meisten vorzugsweise
etwa 0,7% bis etwa 3 Gew.-%; und das Trockenbindemittel umfasst
etwa 0% bis etwa 35%, vorzugsweise etwa 4% bis etwa 30%, weiter
vorzugsweise etwa 7% bis etwa 20%, am meisten vorzugsweise etwa
9% bis etwa 15 Gew.-% der agglomerierten Zusammensetzungen der vorliegenden
Erfindung vor der Verdichtung.
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Wärmezellen,
welche agglomerierte Granalien umfassen, werden typischerweise unter
Verwendung herkömmlicher
Compoundierungstechniken hergestellt und zu Granulat agglomeriert.
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Wärmezellen,
welche verdichtete Artikel umfassen, werden vorzugsweise durch Direktversichtung
der trockenen Bestandteile in Form von Artikeln wie harte Granalien,
Pellets, Tabletten und/oder Perlen hergestellt. Geeignete Verfahren
zur Herstellung von Tabletten und/oder Perlen sind im Detail in
Kapitel 89, "Oral
Dosage Forms", Remington's Pharmaceutical
Sciences, 18. Ausg. (1990), S. 1634–1656; Alfonso R. Gennaro,
Hrsg., beschrieben. Es können
alle beliebige herkömmliche
Tablettiermaschinen und bis zum Maximum von der Maschine vorgesehenen
Kompressionsdrücke
verwendet werden.
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Die
Tabletten/Perlen können
irgendeine geometrische, mit der Gestalt der Wärmezelle übereinstimmende Form aufweisen,
wie z. B. Scheibe, Dreieck, Quadrat, Würfel, Rechteck, Zylinder, Ellipsoid und
dergleichen, wovon alle oder keines ein durch die Mitte gehendes
Loch oder ein anderes Reservoir enthalten kann. Die bevorzugte Gestalt
der Tablette/Perle umfasst eine scheibenförmige Geometrie mit einer konkaven
(Whisker) Konfiguration in Richtung auf die Spitze und/oder den
Boden der Tablette. Die weiter bevorzugte Gestalt der Tablette/Perle
umfasst jedoch eine scheibenförmige
Geometrie mit einem Loch, welches senkrecht zur und durch die Mitte
der Spitze und des Bodens der Tablette hindurch geht.
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Die
Größe der verdichteten
Scheibe wird nur durch die in der Tablettiermaschine verfügbare und/oder
verwendete Größe des Prägestempels
und der Form begrenzt, sowie der Größe der Wärmezellentasche. Die Scheibe
weist jedoch typischerweise einen Durchmesser von etwa 0,2 cm bis
etwa 10 cm, vorzugsweise von etwa 0,5 cm bis etwa 8 cm, weiter vorzugsweise
von etwa 1 cm bis etwa 5 cm und am meisten vorzugsweise von etwa
1,5 cm bis etwa 3 cm und eine Höhe
von etwa 0,08 cm bis etwa 1 cm, vorzugsweise von etwa 0,15 cm bis
etwa 0,86 cm, weiter vorzugsweise von etwa 0,2 cm bis etwa 0,6 cm
und am meisten vorzugsweise von etwa 0,2 cm bis etwa 0,5 cm auf.
Alternativ kann eine verdichtete Scheibe mit einer anderen geometrischen
Gestalt als einer scheibenförmigen
Gestalt an ihrer breitesten Stelle eine Breite von etwa 0,15 cm
bis etwa 20 cm, vorzugsweise von etwa 0,3 cm bis etwa 10 cm, weiter vorzugsweise
von etwa 0,5 cm bis etwa 5 cm, am meisten vorzugsweise von etwa
1 cm bis etwa 3 cm und an ihrem höchsten Punkt eine Höhe von etwa 0,08
cm bis etwa 1 cm, vorzugsweise von etwa 0,15 cm bis etwa 0,8 cm,
weiter vorzugsweise von etwa 0,2 cm bis etwa 0,6 cm und am meisten
vorzugsweise von etwa 0,2 cm bis etwa 0,5 cm und an ihrer längsten Stelle
eine Länge
von etwa 1,5 cm bis etwa 20 cm, vorzugsweise von etwa 1 cm bis etwa
15 cm, weiter vorzugsweise von etwa 1 cm bis etwa 10 cm, am meisten
vorzugsweise von etwa 3 cm bis etwa 5 cm aufweisen. Das Loch oder
Reservoir sollte groß genug
sein, um die vorgeschriebene Menge Wasser und/oder des Wasser tragenden
Materials im Wesentlichen aufzunehmen. Das Loch besitzt typischerweise
einen Durchmesser von etwa 0,1 cm bis etwa 1 cm, vorzugsweise von
etwa 0,2 cm bis etwa 0,8 cm und am meisten vorzugsweise von etwa
0,2 bis etwa 0,5 cm.
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Die
verdichteten Artikel der vorliegenden Erfindung werden auf die größtmögliche mechanische Festigkeit
gepresst, um den Stößen bei
der Handhabung während
ihrer Herstellung, Verpackung, ihres Versands und ihrer Verteilung
zu widerstehen. Die verdichteten Artikel werden typischerweise auf
eine Dichte von größer als
etwa 1 g/cm3, vorzugsweise etwa 1 g/cm3 bis etwa 3 g/cm3,
weiter vorzugsweise etwa 1,5 g/cm3 bis etwa
3 g/cm3 und am meisten vorzugsweise etwa
2 g/cm3 bis etwa 3 g/cm3 verdichtet.
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Die
Wärmezellen 22,
welche die vorstehend beschriebenen Komponenten umfassen, werden
typischerweise durch Zugabe einer festgelegten Menge einer teilchenförmigen exothermen
Zusammensetzung oder des/der verdichteten Artikels) 74 zu
einer Tasche oder Taschen, welche in einer ersten kontinuierlichen
Schicht, d. h. der Zellengrundschicht 70 hergestellt ist/sind,
gebildet. Eine zweite kontinuierliche Schicht, d. h. die Zellen
bedeckende Schicht 72 wird über die erste kontinuierliche
Schicht gelegt, indem sie die teilchenförmige exotherme Verbindung oder
den/die verdichteten Artikel zwischen den zwei kontinuierlichen
Schichten sandwichartig einschließt, welche dann, vorzugsweise
unter Anwendung von Wärme,
aneinander gebunden werden, wobei sie eine vereinigte Laminatstruktur
bilden. Vorzugsweise besitzt jede Wärmezelle ein ähnliches
Volumen an Wärme
erzeugendem Material und ähnliche
Mittel für die
Sauerstoffdurchlässigkeit.
Das Volumen des Wärme
erzeugenden Materials, die Gestalt der Wärmezelle und die Sauerstoffdurchlässigkeit
können
jedoch von Wärmezelle
zu Wärmezelle
solange verschieden sein, als die erzeugten Zellentemperaturen innerhalb
annehmbarer therapeutischer und Sicherheitsgrenzen für ihre vorgesehene
Verwendung liegen.
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Die
Wärmezellen 22 der
Thermopackung 50 können
irgendeine geometrische Gestalt besitzen, d. h. die einer Scheibe,
eines Dreiecks, einer Pyramide, eines Kegels, einer Kugel, eines
Quadrat, eines Würfel,
eines Rechteck, eines rechtwinkeligen Parallelpipedons, eines Zylinders,
eines Ellipsoids oder dergleichen. Die bevorzugte Gestalt der Wärmezellen 22 umfasst
eine scheibenförmige
Geometrie mit einem Zellendurchmesser von etwa 0,2 cm bis etwa 10 cm,
vorzugsweise von etwa 0,5 cm bis etwa 8 cm, weiter vorzugsweise
von etwa 1 cm bis etwa 5 cm und am meisten vorzugsweise von etwa
1,5 cm bis etwa 3 cm. Die Wärmezellen 75 besitzen
eine Höhe von
größer als
etwa 0,2 cm bis etwa 1 cm, vorzugsweise von etwa 0,2 cm bis etwa
0,9 cm, weiter vorzugsweise von etwa 0,2 cm bis etwa 0,8 cm und
am meisten vorzugsweise von etwa 0,3 cm bis etwa 0,7 cm. Wahlweise
können
Wärmezellen
mit einer anderen geometrischen Gestalt als der einer Scheibe, vorzugsweise
der eines Ellipsoids (d. h. oval) an ihrer breitesten Stelle eine
Breite von etwa 0,15 cm bis etwa 20 cm, vorzugsweise von etwa 0,3
cm bis etwa 10 cm, weiter vorzugsweise von etwa 0,5 cm bis etwa 5
cm, am meisten vorzugsweise von etwa 1 cm bis etwa 3 cm und an ihrem
höchsten
Punkt eine Höhe von
größer als
etwa 0,2 cm bis etwa 5 cm, vorzugsweise größer als etwa 0,2 cm bis etwa
1 cm, weiter vorzugsweise größer als
etwa 0,2 cm bis etwa 0,8 cm und am meisten vorzugsweise etwa 0,3
cm bis etwa 0,7 cm und an ihrer längsten Stelle eine Länge von etwa
0,5 cm bis etwa 20 cm, vorzugsweise von etwa 1 cm bis etwa 15 cm,
weiter vorzugsweise von etwa 1 cm bis etwa 10 cm, am meisten vorzugsweise
von etwa 3 cm bis etwa 5 cm aufweisen.
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Das
Verhältnis
des Füllvolumen
zum Zellvolumen der Wärmezellen 22 beträgt etwa
0,7 bis etwa 1,0, vorzugsweise etwa 0,75 bis etwa 1,0, weiter vorzugsweise
etwa 0,8 bis etwa 1,0, sogar weiter vorzugsweise etwa 0,85 bis etwa
1,0 und am meisten vorzugsweise etwa 0,9 bis etwa 1,0.
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Die
Sauerstoffdurchlässigkeit
der die Zellen bedeckenden Schicht 72 beruht vorzugsweise
auf einer Vielzahl von Öffnungen
in der die Zellen bedeckenden Schicht 72, welche durch
das Durchbohren der die Zellen bedeckenden Schicht mit heißen Nadeln
hergestellt werden. Die Größe der Öffnungen beträgt vorzugsweise
etwa 0,127 mm im Durchmesser und es liegen etwa 25 bis 40 Öffnungen
pro Wärmezelle 22 vor.
Die Öffnungen
können
wahlweise durch Vakuumformung oder ein Hochdruckwasserstrahlverfahren
hergestellt werden. Ein weiteres Verfahren besteht darin, die Zellen
bedeckenden Schicht 72 aus einer mikroporösen Membran
oder einer semipermeablen Membran herzustellen. Solche Membranen können mit
einem hochporösen
Trägermaterial kombiniert
werden, um die Verarbeitung zu erleichtern. Die erforderliche Sauerstoffdurchlässigkeit reicht
von etwa 0,01 cm3 O2 pro
min pro 5 cm2 bis etwa 15,0 cm3 O2 pro min pro 5 cm2 bei
21°C und
1 atm.
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Die
Geschwindigkeit, Dauer und Temperatur der Wärme erzeugenden Oxidationsreaktion
der exothermen Zusammensetzung 74 kann wunschgemäß durch Änderung
der Berührungsfläche mit
der Luft gesteuert werden, genauer gesagt, durch Änderung des
Sauerstoffdiffusions/Durchlässigkeits-Verhältnisses.
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Bei
Verwendung der vorstehend beschriebenen Materialien zur Konstruktion
eines Wickels, brauchen die meisten Leute mit nur zwei unterschiedlichen
Größen des
Wickels 10 versorgt werden. Beispielsweise weist die kleinere
Größe des Wickels 10 eine
Abmessung von etwa 850 mm bis etwa 950 mm auf, gemessen in einer
Richtung parallel zur Längsachse 18,
wenn sich der Wickel 10 in einem entspannten oder spannungslosen
Zustand befindet und etwa 125 mm bis etwa 150 mm, gemessen in Querrichtung
zur Längsachse 18.
Die größere Größe des Wickels 10 weist
eine Abmessung von etwa 1100 mm bis etwa 1400 mm auf, gemessen in
einer Richtung parallel zur Längsachse 18,
wenn sich der Wickel 10 in einem entspannten oder spannungslosen Zustand
befindet und eine Abmessung von etwa 135 mm bis etwa 150 mm, gemessen
in Querrichtung zur Längsachse 18.
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Die
wegwerfbaren Thermorückenwickel
der vorliegenden Erfindung können
in einer separaten Substratschicht oder in mindestens einer kontinuierlichen
Schicht inkorporiert, wahlweise eine Komponente zur Verabreichung
durch die Haut einschließen,
umfassend aktive aromatische Verbindungen, nicht-aktive aromatische
Verbindungen, pharmazeutische Wirkstoffe oder andere therapeutische
Mittel und Mischungen hiervon. Derartige aktive aromatische Verbindungen
schließen
Benzaldehyd, Citral, Decanal und Aldehyd ein, ohne jedoch darauf
beschränkt
zu sein. Solche pharmazeutischen Wirkstoffe/therapeutischen Mittel
schließen
Antibiotika, Vitamine, virushemmende Mittel, Analgetika, entzündungshemmende
Mittel, juckreizlindernde Mittel, fiebersenkende Mittel Anästhesiemittel,
pilzhemmende Mittel, antimikrobielle Mittel und Mischungen hiervon ein,
ohne jedoch darauf beschränkt
zu sein. Die wegwerfbaren Thermorückenwickel können auch
eine separate Substratschicht oder in mindestens einer kontinuierlichen
Schicht inkorporiert eine selbstklebende Komponente und/oder eine
schweißabsorbierende
Komponente umfassen Der fertige, wegwerfbare Thermorückenwickel
wird typischerweise in eine zweite Verpackung abgepackt. Es kann
eine sauerstoffundurchlässige
Packung verwendet werden, um das vorzeitige Auftreten einer Oxidationsreaktion
zu verhindern, wie in US-A 4,649,895 beschrieben. Alternativ können auch
andere Mittel verwendet werden, um das vorzeitige Auftreten einer Oxidationsreaktion
zu verhindern, wie ein über
den Belüftungslöchern der
Wärmezellen
so angebrachter abziehbarer Klebstreifen, dass die Luft beim Entfernen
des Streifens in die Wärmezellen
eindringen kann, um so die Oxidationsreaktion des Eisenpulvers zu
aktivieren.