WO2017005537A1 - Wärmepads mit ringförmigen wärmezellen - Google Patents

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WO2017005537A1
WO2017005537A1 PCT/EP2016/064939 EP2016064939W WO2017005537A1 WO 2017005537 A1 WO2017005537 A1 WO 2017005537A1 EP 2016064939 W EP2016064939 W EP 2016064939W WO 2017005537 A1 WO2017005537 A1 WO 2017005537A1
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pads
cell
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PCT/EP2016/064939
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Karl-Heinz WÖLLER
Pia RÜCKER
Jens Nierle
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Beiersdorf Ag
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    • A61F7/034—Flameless
    • A61F2007/036—Fuels
    • A61F2007/038—Carbon or charcoal, e.g. active

Definitions

  • the invention relates to thermal products for single treatment and / or as self-therapy in acute, recurrent and / or chronic pain conditions comprising annularly arranged heat-generating materials.
  • Thermal products for single treatment and / or as self-therapy for acute, recurrent and / or chronic pain in muscles and / or joints, stiffness, nerve pain, rheumatism, menstrual pain, etc. have enjoyed increasing popularity in Europe, North America and Australia since the 1990s Users and generate constantly growing sales at the manufacturers.
  • the HANSAPLAST heat therapy ped is mentioned here.
  • JIS Japanese Industrial Standard
  • Substance mixtures can e.g. Charcoal chips, humectants, agglomeration aids, binders, metal salts, organic or inorganic fillers and many other substances may be included to adjust the desired end product properties.
  • Charcoal chips e.g. Charcoal chips, humectants, agglomeration aids, binders, metal salts, organic or inorganic fillers and many other substances may be included to adjust the desired end product properties.
  • heat cells segmented incorporated. These heat cells are usually formed by a defined amount
  • heat-generating substance mixture is completely enclosed by two interconnected polymer films, wherein at least one polymer film defined must be oxygen-permeable.
  • the heat cells may also be in the form of a closed tube, tube or bag.
  • Heat generating compositions may also be applied to thermoforming sheets and then sealed (e.g., EP 1782787).
  • these heat cells can then be laminated in different sizes, numbers and configurations between two, e.g. bonded by gluing or fusion, bonded carrier substrates, wherein the carrier material adjacent to the oxygen-permeable polymer film of the heat cell must also be oxygen permeable.
  • carrier substrates may be films, fabrics, nonwovens, gauze or any other suitable carrier substrate for application to the human body.
  • the heat pads are self-adhesive on the side facing the skin later.
  • a corresponding skin-friendly adhesive is applied to the carrier substrate.
  • the adhesive application can be full-surface or partial, e.g.
  • Adhesives are a variety of different adhesives known in the art, e.g. Acrylate, synthetic rubber or
  • the heat pads can also be stuck to the inside of skin-tight clothing parts such as T-shirts or undershirts.
  • the forcibly existing heat-insulating air cushion between the skin and the heat pad reduces a good heat transfer from the heat pad to the body.
  • heat pads self-adhesive, but to attach to the application in prefabricated pockets or recesses of specially made for this purpose belts, hose bandages, camisole, vest or similar fixing aids on the body.
  • the fixation of heat pads by means of patches or medical tapes (medical tapes) is known.
  • the corresponding heat cells are fixed in a laminate between a skin-facing and a skin-facing carrier substrate.
  • the heat pads in the heat pad or heat belt are activated by contact with oxygen in the air, the heat pads must be in air-impermeable packaging immediately after production be sealed. Only then is the heat pad removed from the packaging and the oxygen contact then initiates the exothermic process (oxidation of the iron contained in the heat-generating mixture).
  • the heat generation after 30 min should be so advanced that an application temperature on the skin between 40 and 45 ° C is reached.
  • the disadvantage of this type of heat pads is the fact that the powdery substance mixture in the heat cells during the heat generation process before the application blocks together in total surface to form a stiff solid (clumped, sintered together).
  • the heat cells are thus no longer suitable for a moving user to follow the changing skin surface contours, it can thereby even certain
  • such a stiff heat cells can cause the heat pads in and / or movements of the user no longer have full skin surface contact and thus not the full curative heat output of the product is transferred to the user.
  • hinge axes have the disadvantage that the range of heat cells of the heat pad must be supported by rigid or semi-rigid materials to twist or
  • heat pads for certain applications.
  • a popular form are heat belts for lumbar use, as disclosed, for example, in US1996 / 0777830.
  • Air layer between product and skin results. Since air is a very good heat insulator, this leads to a reduction in the healing effect of the heat products.
  • PCMs phase-changing material
  • PCMs are substances that can store or release large amounts of energy when melting or solidifying at a certain temperature. This makes PCMs a latent heat storage and a suitable material to significantly reduce the effects of possible local overheating of heat cells for human application.
  • PCMs When PCMs reach the temperature at which they change phase, e.g. the melting temperature, they absorb large amounts of heat energy at a nearly constant temperature until all the material has melted. When the ambient temperature drops again, the PCMs solidify and release the stored energy.
  • Suitable PCM materials for use in heat cells are e.g. Alkanes having 14 to 30 carbon atoms or mixtures of these alkanes. Corresponding materials and their use are e.g. disclosed in US 2012/0150268.
  • PCMs combine during melting with the remaining components of the heat-generating mixture of a heat cell and thus also lock into a stiff overall structure.
  • microencapsulated PCMs are known to those skilled in the art for heat and cooling pads of the prior art (e.g., US 2003/0109910 and CA 2289971).
  • the microencapsulated PCM is embedded in solutions or gels, which must be heated in a microwave or water bath before use.
  • Heat cells are suitable, are not known.
  • the heat cells have an annular shape.
  • ring-shaped is a crosshair-like shape, in which at least two concentrically arranged rings, ellipsoids or rectangles are connected to an object by means of connecting structures.
  • FIG. 1 shows an inventive annular structure 1 of two concentrically arranged rings 2, 3, which span around a point located in the center point 4 and are bridged over the orthogonal to each other arranged compounds 5, 6.
  • This structural unit is referred to in the context of the invention as a crosshair arrangement or crosshairs.
  • the heat pads according to the invention have one or more heat cells which contain heat-generating mixtures of substances which have microencapsulated PCMs.
  • PCMs Commercially available encapsulated PCMs are e.g. under the trade name Lurapret® or Micronal® at BASF.
  • Thermal pads of the invention can be used for direct fixation on the treated
  • Concentric rings have the potential to cushion tensile force due to their curved geometry. In an annular arrangement at most until the curved inner circumference of a ring between two opposing force action points to a straight line or a brittle material breaks before. The absolute inner diameter of the ring attacked by a force thus determines the reduction of the rigidity of a heat cell made in this way.
  • the rigidity of the end products is reduced at annular distinct heat cells with the size of the heat cells.
  • the size of the heat cells can be determined by the circumference and by the number of crosshair arrangements.
  • the reticule-shaped heat cell can be understood in the basic form as two or more concentrically arranged rings of different diameters with an overlying grid structure.
  • the heat cell according to the invention has two
  • rings are also to be understood as meaning closed ring-shaped structures such as ellipses, triangles, rectangles or modifications thereof.
  • a structure which corresponds to the outline of a four-leaf clover ( Figure 5)
  • a self-adhesive or non-adhesive heat product according to the invention analogous to JIS S 4100 can contain a crosshair-shaped heat cell or any number of individual or interconnected crosshair-shaped heat cells, whereby a single large heat cell with cross-haired subunits is formed by joining two or more crosshair-shaped heat cells (FIG. 2).
  • the reticule-shaped heat cells do not have to be exactly circular, but may also be oval, ellipsoidal, square or rectangular-oblong. Especially for large-area heat products for
  • Treatment in the lumbar region of the back are rectangular-oblong reticle shapes advantageous.
  • the base area of a heat cell according to the invention in reticle shape can be from 0.75 cm 2 to 1300 cm 2 , preferably 3 cm 2 to 620 cm 2 , particularly preferably 20 cm 2 to 320 cm 2 , very particularly preferably 50 cm 2 to 250 cm 2 . Whereby only the area covered by heat-generating substance mixture is meant.
  • the width of a circle can be from 0.1 cm to 5 cm, preferably 0.2 cm to 3 cm, very particularly preferably 0.25 cm to 2 cm.
  • the widths of circles on the x- and y-axis of a flat projected district heating cell may be different, if necessary. Also alternately. This is a good compensation option for a homogeneous user product, especially in large-area, rectangular-oblong or oval circles as heat cells.
  • a particular advantage of the reticulate shape of the heat cells is the fact that comparatively narrow circles / lines, in contrast to total area heat cells have a significantly lower resistance to breakage. If a force is exerted on the heat cell when applied by movement of the user, the circles / lines break much more easily along the surface of the oxidized mixture due to the smaller width of the composite material
  • Preferred distances between the circles or lines are within the total area of a cross hair assembly 0.1 cm to 5 cm, more preferably 0.2 cm to 4 cm and most preferably 0.2 cm to 3 cm.
  • the spacings in the configurations are to be selected so that the thermal radiation of individual circles / lines overlap in the skin of the user as possible to give a homogeneous feeling of warmth over the entire treatment surface.
  • reticle arrangements according to the invention can differ significantly over the circular area.
  • the thickness of a crosshair towards its center towards the outer areas can increase significantly as well as decrease, depending on the desired user characteristics.
  • the height or thickness of the crosshair surface or the circles / lines of a heat cell can be from 0.05 cm to 1, 0 cm, preferably 0.05 cm to 0.7 cm, particularly preferably 0.1 cm to 0.5 cm, most preferably 0, 1 to 0.3 cm vary.
  • the degree of filling of a reticule-shaped heat cell with heat-generating substance mixture is preferably 50% to 100% of the maximum filling volume, more preferably 70% to 100%, most preferably 90% to 100%.
  • the weight of a crosshair-shaped heat cell according to the invention is preferably 1 g to 400 g, preferably 2 g to 300 g, more preferably 4 g to 250 g, most preferably 4.5 g to 220 g.
  • the heat pads according to the invention may contain one or more reticule-shaped heat cells.
  • the heat pads according to the invention preferably have a plurality of crosshair-shaped heat cells, wherein the heat cells can also be connected or interwoven.
  • Wholly or partially self-adhesive hot pads are preferably rectangular-oblong running with tapered ends. The dimensions of the warm pad are highly dependent on the location.
  • Heat pads, for example, provided for the heat treatment of the back, can be up to 40 cm long and 20 cm wide. Universal usable heat pads preferably have a length between 20 cm and 30 cm and a width between 10 cm and 15 cm.
  • these heat pads contain four longitudinally one behind the other
  • heat pads are made in the form of a concave on the sides and rounded at the corners triangle.
  • FIG. 3 shows by way of example a 'triangular' heat pad with four separate heat cells, with a crosshair-shaped heat cell in the center, which is composed of three heat cells in the geometry of FIG.
  • Crosshairs are surrounded.
  • Heat pads according to the invention preferably contain centrally in the center a heat cell with the geometry of a reticule, which is connected at the end point of each cross line with a further heat cell centered in the direction of the triangle vertices in the form of a reticule (FIG. 3).
  • Thermal pads according to the invention in the form of a heat belt preferably contain 1 to 8, more preferably 2 to 4, optionally crosshairs interconnected crosshair-shaped heat cells.
  • the heat cells are preferably distributed over a heat-emitting base of less than 25 cm by 35 cm and can be arranged both side by side and one above the other.
  • one or more non-adhesive heat pads are placed in suitably prefabricated pockets.
  • the heat belt has belt elements on both sides, which may consist of a multiplicity of materials and shapes familiar to the person skilled in the art and of different elasticity, and terminate on the longitudinal axes in a common closure system. This preferably exists
  • crosshair-shaped heat cells may preferably be bonded in a laminate-like manner between longitudinally elastic, particularly preferably bi-elastic, support materials.
  • Crosshair (s) heat cell (s) is arranged with its maximum diameter in the direction of the elasticity of the support materials / are.
  • Suitable longitudinally or bi-elastic carrier materials are commercially available in a variety of ways.
  • Longitudinally elastic eg as elastic fabric from the company Kümpers, Rheine, Germany, containing a fabric of cotton 4% Lycra, with a basis weight of about 180 g / m 2 and a stretchability to over 200% of its initial length.
  • article 016 from KOB, Wolfstein, Germany a fabric consisting of 70% viscose and 30% polyamide with a ductility of 60%.
  • Bielastic fabrics are also available from KOB, e.g. Article 023 from 100%
  • thermoplastic polyurethanes having a basis weight of 75 g / m 2 and a longitudinal extensibility of 300% and a transverse extensibility of 330%.
  • Suitable support materials for heat cells according to the invention can be found on
  • thermal insulation reduces the release of heat into the surrounding space, thereby saving heat generating materials in the cells and reducing the overall weight of the final product.
  • the thermal insulation of the supports can be produced in a variety of ways, e.g. by metal foil coatings or by incorporation of natural residues from the Internalschalenetzarbeitung. Products using the latter technology are e.g. commercially available under the name NILIT® Heat.
  • the described principle is also inversely applicable, in which one adds to the heat product correspondingly adhering conditionally oxygen permeable material layers of the
  • Heat product can be attached to reduce the supply of oxygen, which in turn leads to a reduced total temperature and a prolonged period of use.
  • a further advantageous possibility for better utilization or release of the thermal energy of cells according to the invention consists in the addition of phase-changing materials (PCMs) to the support materials, but particularly preferably directly as a component of the exothermic
  • Particularly preferred for use in exothermic heat mixtures in cross-hair arrangement according to the invention are encapsulated PCMs whose capsule diameter is smaller than the thickness of the crosshair-shaped heat cells and advantageously 0.5 to 1, 5 mm. Since the capsules retain their external shape during the temperature transitions of the PCMs, they do not associate with the reacting and slow-curing heat mixture and thus, by virtue of their size, can act as an inherent force to the user by movement as inherent joints in the heating circuits / lines thereby provide a significantly reduced rigidity when applied to the body.
  • Heat cells a lenticular, semi-convex layer of thermally conductive polymers is applied.
  • This lenticular layer may be in the surface extent both circular, as well as ellipsoidal or oval or irregular.
  • preference is given to polymer layers of silicone since silicones have very good elasticity and heat conduction properties (eg silicone resins at RT of 0.15 to 0.32 W / mK), but in particular also a comparatively good compression behavior of 15% to 30%.
  • Lenticular silicone layers with a thickness of 0.01 cm to 2.5 cm and a maximum diameter of 2 cm to 20 cm are therefore well suited to ensure the full-surface skin contact of the exothermic heat cells for optimum heat transfer even during movement of the user.
  • This layer is particularly preferably made from silicone polymers having a Shore hardness of less than or equal to 50 Shore A.
  • Thermal pads according to the invention using reticule-shaped heat cells can be provided with thermal displays. Since the subjective heat sensation of the user can usually be reduced with habituation effects with increasing duration of use and the heat product is thereby removed by the user before the end of the indicated treatment time, optical control of the temperature is advantageous. Corresponding indicators which can visualize the temperature by means of chemical color reactors are e.g. from US
  • Thermal pads according to the invention may e.g. Also with hyperemic agents such as anti-inflammatory drugs and / or analgesics, such as natural agents of cayenne pepper or synthetic agents such as nonivamide, nicotinic acid derivatives, preferably bencylnicotinate or propyl nicotinate, are equipped.
  • hyperemic agents such as anti-inflammatory drugs and / or analgesics, such as natural agents of cayenne pepper or synthetic agents such as nonivamide, nicotinic acid derivatives, preferably bencylnicotinate or propyl nicotinate.
  • Capsaicin [8-methyl-trans-6-nonanoic acid (4-hydroxy-3-methoxybenzylamide)], nonivamide, nicotinic acid benzyl ester or benzyl nicotinate are advantageous.
  • non-steroidal anti-inflammatory drugs are suitable as active ingredients, such as glycolic salicylate, flufenamic acid, ibuprofen, etofenamate, ketoprofen, piroxicam, indomethacin.
  • active ingredients such as glycolic salicylate, flufenamic acid, ibuprofen, etofenamate, ketoprofen, piroxicam, indomethacin.
  • antiphlogistics such as acetylsalicylic acid, or antipuriginosa, such as polidocanol, isoprenaline, crotamiton, or local anesthetics, such as lidocaine, benzocaine. It is advantageous to dope inventive heat pads with drugs that positively affect the condition of the skin.
  • active ingredients can not only lead to a better skin compatibility of the self-adhesive thermal pads, but also actively improve the appearance of the skin, for example, wrinkles, scars or cellulite.
  • Particularly preferred active ingredients are biochinones, in particular ubiquinone Q10, creatine, creatinine, carnitine, acetylcarnitine, biotin, isoflavone and isoflavonoids, genistein, arctiin, cardiolipin, lipoic acid, anti-freezing proteins, hop and hops malt extracts, and / or the restructuring of the connective tissue promoting substances, as well as isoflavonoids and isoflavonoid-containing plant extracts such as soy and clover extracts.
  • active ingredients for supporting the skin functions of dry skin such as vitamin C, biotin, carnitine, creatine, creatinine, propionic acid, glycerin, green tea extracts and urea.
  • essential oils may be used for a supportive aromatherapy, e.g. in the application of inventive heat pads
  • the essential oils can be incorporated not only into the wearer-facing carrier substrate, but in particular in the skin-facing away
  • Carrier substrate Particularly preferably, the active ingredients are present in encapsulated form.
  • Essential oils are plant-derived concentrates that are used as natural raw materials mainly in the perfume and food industry and consist more or less of volatile compounds. As examples of these compounds may be mentioned 1,8-cineole, limonene, menthol, borneol and camphor. Often the term essential oils is used for the volatile ingredients still contained in the plants. In the real sense, however, etheric oils are understood to mean mixtures of volatile ones
  • Essential oils consist exclusively of volatile components whose boiling points are generally between 150 and 300 ° C. They contain predominantly hydrocarbons or monofunctional compounds such as aldehydes, alcohols, esters, ethers and ketones.
  • Parent compounds are mono- and sesquiterpenes, phenylpropane derivatives and longer-chain aliphatic compounds.
  • Some essential oils are dominated by an ingredient, for example eugenol in clove oil, with more than 85%, while other essential oils are complex mixtures of the individual constituents.
  • organoleptic properties are not influenced by the main components, but by secondary or trace constituents.
  • the 1, 3,5-undecatrienes and pyrazines in galbanum oil For many of the commercially important essential oils, the number of identified components is in the hundreds.
  • Many many Ingredients are chiral, very often one enantiomer predominates or is exclusively present, such as (-) - menthol in peppermint oil or (-) - linalyl acetate in lavender oil.
  • Oleum Eucalypti Oleum Menthae piperitae, Oleum camphoratum, Oleum Rosmarini, Oleum Thymi, Oleum pinis sibricum and Oleum Pinis silverstris, and the terpenes 1,8-Cineol and Levomethanol can be mentioned as preferred essential oils.
  • FIG. 1 shows, by way of example and schematically, a crosshair-shaped arrangement of two concentrically arranged rings 2, 3, which span around a point 4 located in the center and are bridged over the orthogonal connections (cross lines) 5, 6.
  • FIG. 2 shows, by way of example, a heat pad 7 which has a heat cell 8, the heat cell being in the form of four interconnected cross-hair-shaped units 8 ', 8 ", 8"' and 8 "".
  • FIG. 3 shows, by way of example, a "triangular" heat pad 9 with two separate heat cells 10, 11, with a crosshair-shaped heat cell 11 located in the center.
  • a heat cell 10 spans, which is formed of three interconnected crosshair-shaped heat cell units 10 ', 10 "and 10"'.
  • FIG. 4 shows, by way of example, an oblong rectangular heat pad 12 with two reticule-like heat cells 13, 14.
  • FIG. 5 shows by way of example a heat cell which has two concentrically arranged circles in the form of four-leaf clover leaves, which are connected by four lines intersecting in the center.

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Abstract

Die Erfindung betrifft Wärmeprodukte zur Einmalbehandlung und/oder als Eigentherapie bei akuten, wiederkehrenden und/oder chronischen Schmerzzuständen aufweisend ringförmig angeordnete wärmeerzeugende Materialien.

Description

Wärmepads mit ringförmigen Wärmezellen
Die Erfindung betrifft Wärmeprodukte zur Einmalbehandlung und/oder als Eigentherapie bei akuten, wiederkehrenden und/oder chronischen Schmerzzuständen aufweisend ringförmig angeordnete wärmeerzeugende Materialien.
Wärmeprodukte zur Einmalbehandlung und/oder als Eigentherapie bei akuten, wiederkehrenden und/oder chronischen Schmerzzuständen in Muskeln und/oder Gelenken, bei Steifigkeitsgefühl, Nervenschmerzen, Rheumatismus, Menstruationsschmerzen etc. erfreuen sich seit den 1990er Jahren in Europa, Nordamerika und Australien zunehmender Beliebtheit bei den Anwendern und erzeugen einhergehend stetig wachsende Umsätze bei den Herstellern. Beispielhaft sei hier das HANSAPLAST Wärme-Therapie Päd genannt.
Der Ursprung von Wärmepads mit der Wärmeerzeugung durch exotherme Reaktion liegt im asiatischen Raum. Bis heute gilt für die Produkte der Japanese Industrial Standard (JIS) S 4100 „Disposible body warmers" von 1996 als weltweit einziger anerkannter Standard für die Definition der Messgrößen und Messmethoden von selbstwärmenden Produkten, auch wenn sich der Mindestanforderungen dieses Standards hinsichtlich Anwendungsdauer durch die Markt- bzw. Kundenanforderungen inzwischen als deutlich überholt erwiesen haben.
Im Stand der Technik sind wärmeerzeugende Stoffgemische seit Langem bekannt, beispielhaft sei hier WO2013054138 genannt.
Technologische Basis dieser Wärmeprodukte ist in der Regel die kontrollierte und exotherm verlaufende Oxidation von Eisenpulver oder feinverteilten Eisenspänen, die in einem Stoffgemisch enthalten sind, wobei das Stoffgemisch mindestens Kohlenstoffpulver, Wasser und ein Salz als Elektrolyt oder lonenbildner aufweist. Als weitere Bestandteile des wärmeerzeugenden
Stoffgemisches können z.B. Holzkohlespäne, Feuchthaltemittel, Agglomerationshilfsstoffe, Bindemittel, Metallsalze, organisch oder anorganisch Füllstoffe und viel andere Substanzen mehr enthalten sein, um die gewünschten Endprodukteigenschaften einzustellen.
Diese dem Fachmann geläufigen Stoffgemische zur Abgabe von Wärme durch kontrollierte exotherme Oxidation, können für den Einsatz in einem Wärmepad als Pulver oder zu Granulaten, Agglomeraten, Perlen, Pellets oder Tabletten verdichtet eingesetzt werden. Zur Anwendung im Wärmepad sind die beschriebenen wärmeerzeugenden Stoffgemische üblicherweise in
sogenannte„Wärmezellen" segmentiert eingearbeitet. Diese Wärmezellen bilden sich üblicherweise dadurch, dass eine definierte Menge
wärmeerzeugenden Stoffgemisches von zwei mit einander verbundenen Polymerfolien vollständig umschlossen ist, wobei mindestens eine Polymerfolie definiert sauerstoffdurchlässig sein muss.
Die Wärmezellen können auch die Form einer geschlossenen Röhre, eines Schlauches oder Beutels haben. Wärmeerzeugende Stoffgemische können auch auf Tiefziehfolien gegeben und dann eingesiegelt werden (z.B. EP 1782787).
Im Wärmepad können diese Wärmezellen dann in unterschiedlichen Größen, unterschiedlicher Anzahl und unterschiedlichen Konfigurationen zwischen zwei laminatartig, z.B. durch Verklebung oder Verschmelzung, verbundene Trägersubstrate fixiert werden, wobei das Trägermaterial das an die sauerstoffdurchlässige Polymerfolie der Wärmezelle grenzt auch sauerstoffdurchlässig sein muss. Bei diesen Trägersubstraten kann es sich um Folien, Gewebe, Vliese, Gaze oder jedwedes andere für die Applikation auf dem menschlichen Körper geeignete Trägersubstrat handeln.
In einer Anwendungsform werden die Wärmepads auf der später hautzugewandten Seite selbstklebend ausgerüstet. Hierzu wird ein entsprechender hautfreundlicher Kleber auf das Trägersubstrat aufgetragen. Der Klebstoffauftrag kann vollflächig oder teilflächig, z.B.
wellenförmig, punktuell, durchgehend oder unterbrochen gitterartig mit unterschiedlichen
Gittergrößen und -formen erfolgen. Als Klebstoff sind dabei eine Vielzahl unterschiedlicher Klebstoffe aus dem Stand der Technik bekannt, z.B. Acrylat-, Synthesekautschuk- oder
Silikonkleber.
Um den direkten Kontakt der Haut mit dem Klebstoff des Wärmepads zu vermeiden, z.B. bei besonders gegenüber Klebstoffen empfindlichen Anwendern, können die Wärmepads auch auf die Innenseite von hautnahen Bekleidungsteilen wie T-Shirts oder Unterhemden aufgeklebt werden. Das dabei zwangsweise vorhandene wärmeisolierende Luftpolster zwischen Haut und Wärmepad verringert jedoch eine gute Wärmeübertragung vom Wärmepad auf den Köper.
Es ist auch bekannt, die Wärmepads nicht selbstklebend auszurüsten, sondern zur Anwendung in vorgefertigte Taschen oder Aussparungen von eigens für diesen Zweck angefertigten Gürteln, Schlauchverbänden, Leibchen, Westen oder ähnlichen Fixierhilfen auf dem Körper zu befestigen. Auch die Fixierung von Wärmepads mittels Pflastern oder medizinischen Klebebändern (medical Tapes) ist bekannt.
Bei der Anwendung von Wärmepads als Wärmegürtel sind die entsprechenden Wärmezellen laminatartig zwischen einem hautabgewandten und einem hautzugewandten Trägersubstrat fixiert.
Da die Wärmezellen im Wärmepad bzw. Wärmegürtel durch Kontakt mit Luftsauerstoff aktiviert werden, müssen die Wärmepads direkt nach Herstellung in luftundurchlässige Verpackungen eingesiegelt werden. Erst vor der Anwendung wird dann das Wärmepad der Verpackung entnommen und der Sauerstoffkontakt leitet dann den exothermen Prozess (Oxidation des im wärmeerzeugenden Stoffgemisch enthaltenen Eisens) ein.
Gemäß JIS S 4100 soll die Wärmeerzeugung nach 30 min soweit fortgeschritten sein, dass eine Anwendungstemperatur auf der Haut zwischen 40 und 45 °C erreicht wird. Nachteilig ist bei dieser Art von Wärmepads dabei der Umstand, dass das vor der Anwendung pulverartige Stoffgemisch in den Wärmezellen während des Wärmeerzeugungsprozesses gesamtflächig miteinander zu einem steifen Festkörper verblockt (verklumpt, zusammensintert).
Die Wärmezellen sind damit nicht mehr geeignet bei einem sich bewegenden Anwender den verändernden Hautoberflächenkonturen zu folgen, es können dadurch sogar bestimmte
Bewegungsabläufe gehemmt bzw. behindert werden. Aber auch bei weniger behinderten
Bewegungsabläufen werden diese starren Wärmezellen von vielen Anwendern als störend empfunden.
Weiterhin können solcherart steife Wärmezellen dazu führen, das die Wärmepads bei und/oder nach Bewegungen des Anwenders keinen vollständigen Hautoberflächenkontakt mehr haben und somit nicht die volle heilwirksame Wärmeleistung des Produktes auf den Anwender übertragen wird.
Eine Möglichkeit die durch die .aushärtenden' Wärmezellen bedingte nachteilige Versteifung von Wärmepads zu reduzieren wird z.B. in der DE 69729585 T2 offenbart. Hieraus weiß der Fachmann dass wenn er die bisher üblicherweise großflächig rechteckigen Wärmezellen durch kleinflächige, runde, ovale oder rechteckige Wärmezellen mit spezifischer geometrischer Anordnung zueinander ersetzt, über die Gesamtfläche des Wärmepads in mehreren Richtungen wärmezellenfreie Achsen entstehen die bei Bewegung des Anwenders als Gelenkachsen wirken können.
Nachteilig an dieser Lösung ist jedoch, dass auch diese kleineren Wärmezellen zu jeweils steifen Einzelzellen verblocken.
Die Gelenkachsen haben jedoch den Nachteil, dass der Bereich der Wärmezellen des Wärmepads durch steife bzw. halbstarre Materialien gestützt werden muss, um Verwindungen oder
Faltenbildung während der Applikation zu verhindern.
Es gibt besondere Ausführungsformen von Wärmepads, für bestimmte Anwendungsfälle. Eine beliebte Form sind Wärmegürtel für die Anwendung im Lendenwirbelbereich, wie sie zum Beispiel in der US1996/0777830 offenbart werden.
Den Nachteilen des Standes der Technik abzuhelfen, insbesondere verbesserte und elastischere Wärmepads zur Verfügung zu stellen, war also die Aufgabe der Erfindung. Wärmeprodukte gemäß JIS S 4100 bei denen die Wärmezellen enthaltende Grundfläche nicht vollflächig mit der zu behandelnden Haut verklebt ist, wie z.B. nur an 2 bis 3 Punkten verklebte Produkte analog ThermaCare® Wärmeauflagen oder S-O-S® Wärme-Umschläge, haben den Nachteil, dass der in der Regel mittig angebrachte und nicht klebende Bereich der Wärmezellen sich bei Bewegung des Anwenders von der Haut abhebt und sich eine wärmeisolierende
Luftschicht zwischen Produkt und Haut ergibt. Da Luft ein sehr guter Wärmeisolator ist, kommt es hierdurch zu einer Verminderung der Heilwirkung der Wärmeprodukte.
Um die Wärmeabgabe zu verlängern bzw. um eine gleichmäßigere Wärmeabgabe zu erreichen, ist aus dem Stand der Technik bekannt (z.B. in US 2012/0150268 und JP 2005/137465), den wärmeerzeugenden Stoffgemischen Phase Changing Materials (PCMs) zuzusetzen.
PCMs sind Substanzen, die beim Schmelzen oder Erstarren bei einer bestimmten Temperatur große Mengen an Energie speichern bzw. freisetzen können. Das macht PCMs zu einem latenten Wärmespeicher und zu einem geeigneten Material um die Auswirkungen von möglichen lokalen Überhitzungen von Wärmezellen für die Anwendung am Menschen signifikant zu reduzieren.
Wenn PCMs beim Erwärmen die Temperatur erreichen an dem sie die Phase wechseln, z.B. die Schmelztemperatur, absorbieren sie große Mengen an Wärmeenergie bei nahezu konstanter Temperatur bis alles Material geschmolzen ist. Wenn die Umgebungstemperatur wieder fällt erstarren die PCMs und geben die gespeicherte Energie wieder ab.
Als PCMs geeignete Materialien für die Anwendung in Wärmezellen sind z.B. Alkane mit 14 bis 30 Kohlenstoffatomen bzw. Gemische aus diesen Alkanen. Entsprechende Materialien und deren Verwendung werden z.B. in US 2012/0150268 offenbart.
Nachteilig an den beschriebenen PCMs ist, dass diese sich beim Schmelzen mit den restlichen Komponenten des wärmeerzeugenden Stoffgemisches einer Wärmezelle vereinigen und somit ebenfalls zu einer steifen Gesamtstruktur verblocken.
Auch der Einsatz von mikroverkapselten PCMs sind für Wärme- und Kühlpads aus dem Stand der Technik dem Fachmann bekannt (z.B. US 2003/0109910 und CA 2289971 ). Jedoch wird bei den bekannten Lösungen das mikroverkapselte PCM jeweils in Lösungen oder Gele eingebettet, die vor Anwendung in einer Mikrowelle oder einem Wasserbad erhitzt werden müssen.
Wärmerzeugende Stoffgemische mit einem Anteil an mikroverkapselten PCMs, die für
Wärmezellen geeignet sind, sind nicht bekannt.
Es war überraschend und für den Fachmann nicht vorauszusehen, dass die Steifigkeit von „durchoxidierten" Wärmezellen dadurch deutlich verringert und der Tragekomfort für den Anwender deutlich gesteigert werden kann, wenn die Wärmezellen nicht als flächige Einzelstrukturen wie Rechtecke, Kreise, Ellipsoide, Rhomboide etc. sondern aus mindestens zwei konzentrisch angeordneten und miteinander verbundenen Ringen ausgestaltet sind.
Erfindungsgemäß sind daher Wärmepads mit ein oder mehrere Wärmezellen, dadurch
gekennzeichnet, das die Wärmezellen eine ringförmige Gestalt aufweisen.
Unter ringförmig ist im Sinne der Erfindung eine fadenkreuzartige Gestalt zu verstehen, bei der mindestens zwei konzentrisch angeordnete Ringe, Ellipsoide oder Rechtecke mittels verbindender Strukturen zu einem Objekt verbunden sind.
Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße ringförmige Struktur 1 aus zwei konzentrisch angeordneten Ringen 2, 3, die sich um einen im Zentrum befindlichen Punkt 4 aufspannen und über die orthogonal zueinander angeordneten Verbindungen 5, 6 verbrückt sind. Diese Struktureinheit wird im Sinne der Erfindung auch als Fadenkreuzanordnung oder fadenkreuzförmig bezeichnet.
Auch war für den Fachmann nicht vorhersehbar, dass durch den Einsatz von mikroverkapselten PCMs eine Steifigkeitsverringerung erreicht werden kann, da diese sich nicht mit den restlichen Komponenten des wärmeerzeugenden Stoffgemisches vereinigen und dadurch die Beweglichkeit des Zellverbandes erhöhen.
Im Sinne der Erfindung ist daher auch, dass die erfindungsgemäßen Wärmepads ein oder mehrere Wärmezellen aufweisen, die wärmeerzeugende Stoffgemische enthalten, die mikroverkapselte PCMs aufweisen.
Kommerziell erhältlich sind eingekapselte PCMs z.B. unter dem Handelsnamen Lurapret® oder Micronal® bei der Firma BASF.
Erfindungsgemäße Wärmepads können zur direkten Fixierung auf dem zu behandelnden
Körperareal selbstklebend beschichtet sein oder mittels zusätzlicher Fixierhilfen über dem zu behandelnden Körperareal angeordnet werden.
Konzentrische Ringe haben das Potential Krafteinwirkung durch Zug aufgrund ihrer gebogenen Geometrie abzufedern. Bei einer ringförmigen Anordnung maximal bis der gebogene Innenumfang eines Ringes zwischen zwei gegensätzlichen Krafteinwirkungspunkten zu einer gestreckten Geraden wird oder ein sprödes Material vorher bricht. Der absolute Innendurchmesser des durch eine Kraft angegriffenen Ringes, bestimmt somit die Verringerung der Steifigkeit einer solcherart ausgefertigten Wärmezelle.
Im Gegensatz zu flächig ausgeprägten Wärmezellen bei denen eine möglichst geringe Größe und somit eine Vielzahl von separat angeordneten Wärmezellen vorteilhaft für eine geringe Steifigkeit des Gesamtprodukts ist, verringert sich die Steifigkeit der Endprodukte bei ringförmig ausgeprägten Wärmezellen mit der Größe der Wärmezellen. Die Größe der Wärmezellen kann dabei durch den Kreisumfang als auch durch die Anzahl der Fadenkreuzanordnungen bestimmt werden.
Die fadenkreuzförmige Wärmezelle kann dabei in der Grundform als zwei oder mehr konzentrisch angeordneter Ringe unterschiedlichen Durchmessers mit einer darüber liegenden Gitterstruktur verstanden werden. Im einfachsten Fall weist die erfindungsgemäße Wärmezelle zwei
unterschiedliche große und konzentrisch angeordnete Ringe auf, welche durch zwei orthogonal zueinander stehenden Linien, deren Schnittpunkt im Zentrum der Ringe liegt, überspannt und verbunden werden. Im Sinne der Erfindung sind unter Ringen auch geschlossen ringförmige Gebilde wie Elipsen, Dreiecke, Rechtecke oder Abwandlungen hiervon zu verstehen. Im Sinne der Erfindung ist daher auch eine Struktur die dem Umriss eines vierblättrigen Kleeblattes entspricht. (Figur 5)
Ein weiterer großer Vorteil und neuartig für die Ausprägung von Wärmezellen als Fadenkreuze ist die Tatsache, dass Ringe nicht nur Beweglichkeitspotenzial in x- und y-Achse haben, sondern zusätzlich auch in z-Achse senkrecht zur Ebene des Fadenkreuzes. Dies ist für Anwender von entsprechend ausgearbeiteten Wärmeprodukten besonders relevant, wenn die Produkte über bei Bewegung aus dem Körper hervortretenden Partien, z. B. über Gelenken oder dem Schulterblatt, angewendet werden sollen.
Ein erfindungsgemäßes selbstklebendes oder nicht selbstklebendes Wärmeprodukt analog JIS S 4100 kann eine fadenkreuzförmige Wärmezelle oder eine beliebige Anzahl von einzelnen oder miteinander verbundenen fadenkreuzförmigen Wärmezellen enthalten, wobei durch Verbindung von zwei oder mehr fadenkreuzförmigen Wärmezellen eine einzige große Wärmezelle mit fadenkreuzförmigen Untereinheiten gebildet wird (Figur 2). Die fadenkreuzförmigen Wärmezellen müssen dabei nicht exakt kreisrund, sondern können auch oval, ellipsoid, quadratisch oder rechteckig-länglich ausgeführt sein. Insbesondere für großflächige Wärmeprodukte zur
Behandlung im Lendenwirbelbereich des Rückens sind rechteckig-längliche Fadenkreuzformen vorteilhaft.
Die Grundfläche einer erfindungsgemäßen Wärmezelle in Fadenkreuzform kann von 0,75 cm2 bis 1300 cm2 betragen, bevorzugt 3 cm2 bis 620 cm2, besonders bevorzugt 20 cm2 bis 320 cm2, ganz besonders bevorzugt 50 cm2 bis 250 cm2. Wobei nur der von wärmeerzeugendem Stoffgemisch bedeckte Bereich gemeint ist.
Die Breite eines Kreises kann von 0, 1 cm bis 5 cm, bevorzugt 0,2 cm bis 3 cm, ganz besonders bevorzugt 0,25 cm bis 2 cm betragen. Ebenso können die Breiten von Kreisen auf der x- und y- Achse einer flächig projizierten Kreiswärmezelle unterschiedlich ausgeprägt sein, ggfs. auch alternierend. Dies ist insbesondere bei großflächigen, rechteckig-länglichen oder ovalen Kreisen als Wärmezellen eine gute Ausgleichsmöglichkeit für ein homogenes Anwenderprodukt.
Ein besonderer Vorteil der fadenkreuzförmigen Ausprägung der Wärmezellen ist darin zu sehen, dass vergleichsweise schmale Kreise/Linien im Gegensatz zu gesamthaft flächigen Wärmezellen einen deutlich geringeren Bruchwiderstand haben. Wird auf die Wärmezelle bei Anwendung durch Bewegung des Anwenders eine Kraft ausgeübt, brechen die Kreise/Linien aufgrund der geringeren Breite des Materialverbundes der oxidierten Mischung wesentlich leichter entlang der
Bewegungsrichtung als flächige Wärmezellen. Dadurch kann sich jeweils genau entlang der jeweiligen maximalen Bewegungsbeanspruchung eine genau auf den Anwender abgestimmte Gelenklinie in der Wärmezelle ausbilden.
Bevorzugte Abstände zwischen den Kreisen bzw. Linien betragen innerhalb der Gesamtfläche einer Fadenkreuzanordnung 0,1 cm bis 5 cm, besonders bevorzugt 0,2 cm bis 4 cm und ganz besonders bevorzugt 0,2 cm bis 3 cm.
Bei allen geometrischen Ausführungsformen von Fadenkreuzanordnung sind die Abstände in den Konfigurationen so zu wählen, dass die Wärmestrahlungen einzelner Kreise/Linien sich in der Haut des Anwenders möglichst überlappen um über die gesamte Behandlungsfläche ein homogenes Wärmegefühl zu ergeben.
Hinsichtlich ihrer Höhen bzw. Dicken können erfindungsgemäße Fadenkreuzanordnungen über die Kreisfläche deutlich differieren. So kann die Dicke eines Fadenkreuzes zu ihrem Mittelpunkt hin gegenüber den Außenbereichen deutlich zunehmen als auch abnehmen, je nach gewünschten Anwendereigenschaften.
Die Höhe bzw. Dicke der Fadenkreuzfläche bzw. der Kreise/Linien einer Wärmezelle kann von 0,05 cm bis 1 ,0 cm, bevorzugt 0,05 cm bis 0,7 cm, besonders bevorzugt 0,1 cm bis 0,5 cm, ganz besonders bevorzugt 0, 1 bis 0,3 cm variieren.
Der Füllgrad einer fadenkreuzförmigen Wärmezelle mit wärmeerzeugendem Stoffgemisch beträgt bevorzugt 50 % bis 100 % des maximalen Füllvolumens, besonders bevorzugt 70 % bis 100 %, ganz besonders bevorzug 90 % bis 100 %.
Das Gewicht einer erfindungsgemäßen fadenkreuzförmigen Wärmezelle beträgt bevorzugt 1 g bis 400 g, bevorzugt 2 g bis 300 g, besonders bevorzugt 4 g bis 250 g, ganz besonders bevorzugt 4,5 g bis 220 g.
Die erfindungsgemäßen Wärmepads können eine oder mehrere fadenkreuzförmige Wärmezellen enthalten. Bevorzugt weisen die erfindungsgemäßen Wärmepads mehrere fadenkreuzförmige Wärmezellen auf, wobei die Wärmezellen auch verbunden oder ineinander verwoben sein können. Ganz oder teilweise selbstklebende Warmepads sind bevorzugt rechteckig-länglich mit konisch zulaufenden Enden ausgeführt. Die Abmessungen des Warmepads sind stark abhängig vom Einsatzort. Wärmepads die zum Beispiel für die Wärmebehandlung des Rückens vorgesehen sind, können bis zu 40 cm lang und 20 cm breit sein. Universeller einsetzbare Wärmepads weisen bevorzugt eine Länge zwischen 20 cm und 30 cm und eine Breite zwischen 10 cm und 15 cm auf.
Es kann von Vorteil sein, Wärmepads in verschiedenen Größen, abgestimmt auf unterschiedliche Körpergrößen, für die gleichen Applikationsort anzubieten.
Besonders bevorzugt enthalten diese Wärmepads vier in Längsrichtung hintereinander
angeordnete, ganz besonders bevorzugt miteinander verbundene fadenkreuzförmige Wärmezellen in identischer oder unterschiedlich Konfiguration hinsichtlich Größe, Form, Länge, Breite, Gewicht, sowie Länge und Abstand der Kreise/Linien untereinander (Figur 2).
In einer weiteren bevorzugten Ausprägung sind dieserart Wärmepads in Form eines an den Seiten konkav eingeschnittenen und an den Ecken abgerundeten Dreiecks gefertigt. Figur 3 zeigt beispielshaft ein .dreieckiges' Wärmepad mit vier separaten Wärmezellen, wobei im Zentrum ein fadenkreuzförmige Wärmezelle sitzt, die von drei Wärmezellen in der Geometrie von
Fadenkreuzen umgeben ist.
Bevorzugt enthalten erfindungsgemäße Wärmepads zentral mittig eine Wärmezelle mit Geometrie eines Fadenkreuzes, welche am Endpunkt eines jeder Kreuzlinie mit je einer weiteren, in Richtung der Dreiecksspitzen zentrierten Wärmezelle in Form eines Fadenkreuzes verbunden ist (Figur 3).
Erfindungsgemäße Wärmepads in Form eines Wärmegürtels enthalten bevorzugt 1 bis 8, besonders bevorzugt 2 bis 4, gegebenenfalls teilweise über die Kreuzlinien miteinander verbundene fadenkreuzförmige Wärmezellen. Die Wärmezellen sind dabei bevorzugt über eine wärmeabgebende Grundfläche von kleiner 25 cm mal 35 cm verteilt und können sowohl nebeneinander als auch übereinander angeordnet sein.
Bei einer weiteren Form eines wiederverwertbaren Wärmegürtels werden ein oder mehrere nichtklebende Wärmepads in passend vorgefertigten Taschen platziert.
Der Wärmegürtel weist beidseitig Gurtelemente auf, welche aus einer Vielzahl dem Fachmann geläufigen Materialien und Formen und unterschiedlicher Elastizität bestehen können und an den Längsachsen in einem gemeinsamen Verschlusssystem enden. Bevorzugt besteht das
gemeinsame Verschlusssystem aus waagerecht oder senkrecht gegeneinander aufgebrachten Teilen von Klett-, Klebe-, Hakenverschlüssen oder (Druck-) Knöpfen.
Das Material der Taschen zur Aufnahme der Wärmepads muss ausreichend dehnbar und elastisch sein, um einen sicheren Halt der Wärmepads zu gewährleisten. In einem erfindungsgemäßen Wärmepad können fadenkreuzförmige Wärmezellen bevorzugt laminatartig zwischen längselastische, besonders bevorzug bi-elastische, Trägermaterialien eingebunden sein. Bei Einbindung zwischen nur längselastischen Trägermaterialien ist für eine maximale Reduzierung der Steifigkeit des Endprodukts darauf zu achten, dass die
fadenkreuzförmige(n) Wärmezelle(n) mit ihrem maximalen Durchmesser in Richtung der Elastizität der Trägermaterialien angeordnet wird/werden.
Geeignete längs- oder bi-elastische Trägermaterialien sind in vielfältiger Weise kommerziell erhältlich. Längselastisch z.B. als Elastik-Gewebe der Fa. Kümpers, Rheine, Deutschland, einem Gewebe aus Baumwolle 4 % Lycra enthaltend, mit einem Flächengewicht von rund 180 g/m2 und einer Dehnbarkeit auf über 200 % seiner Ausgangslänge. Oder z.B. Artikel 016 der Fa. KOB, Wolfstein, Deutschland, einem Gewebe bestehend aus 70 % Viskose und 30 % Polyamid mit einer Dehnbarkeit von 60 %.
Bielastische Gewebe sind ebenfalls von der Fa. KOB erhältlich, z.B. Artikel 023 aus 100 %
Baumwolle mit einer Längsdehnbarkeit von 85 % und einer Querdehnbarkeit von 40 %, oder Artikel 053 aus einem 100 % PET-Gewebe mit einer Längsdehnbarkeit von 25 - 40 % und einer Querdehnbarkeit von > 40 %.
Weitere gut geeignete bielastische Materialien sind auch z.B. von der Fa. Innovatec, Troisdorf, Deutschland, erhältlich, z.B. Thermoplastische Polyurethane (TPU) mit einem Flächengewicht von 75 g/m2 und einer Längsdehnbarkeit von 300 % und einer Querdehnbarkeit von 330 %.
Geeignete Trägermaterialien für erfindungsgemäße Wärmezellen können auf der
hautabgewandten Seite auch vorteilhaft wärmeisolierend ausgerüstet sein. Durch diese, zumindest teilweise, Wärmeisolierung wird Abgabe von Wärme in den umgebenden Raum reduziert, dadurch können wärmerzeugende Materialien in den Zellen eingespart und das Gesamtgewicht des Endprodukts reduziert werden. Die Wärmeisolierung der Träger kann auf vielfältige Weise erzeugt werden, z.B. durch Metallfolienbeschichtungen oder auch durch Einarbeitung von natürlichen Resten aus der Kaffeeschalenaufarbeitung. Produkte unter Verwendung der letztgenannten Technologie sind z.B. unter der Bezeichnung NILIT® Heat kommerziell erhältlich.
Naturgegeben hat jeder Anwender von Wärmepads ein eigenes subjektives Empfinden der jeweils abgegebenen Wärmemenge. Der in der JIS S 4100 angegebene Temperaturbereich für diese Produkte kann von unterschiedlichen Anwender sowohl als gerade richtig, oder auch, mit einer Vielzahl an Zwischennuancen, als auch zu kalt oder zu heiß empfunden werden. Eine Möglichkeit hierbei für den individuellen Anwender Abhilfe zu schaffen besteht darin, die hautabgewandte Seite des Wärmezellenverbundes erfindungsgemäßer Produkte mit nur leicht haftenden
Materialien unterschiedlicher Sauerstoffdurchlässigkeit zu versehen, bevorzugt mehrere Materialien mit von innen nach außen sich reduzierender Sauerstoffdurchlassigkeit in Laminatform. Ist dem Anwender eines solchen Produkts die Wärmeleistung nicht ausreichen genug kann er die äußere Materialschicht entfernen und mehr Sauerstoff kann den exothermen Prozess innerhalb einer Wärmezelle erreichen. Dadurch erhöhen sich die Reaktionsgeschwindigkeit und somit die resultierende Temperatur, allerdings bei entsprechender Reduktion der möglichen
Gesamtnutzungsdauer des Wärmeprodukts. Durch Entfernen weiterer Materialschichten kann dieser Prozess entsprechend weiter individuell durch den Anwender beeinflusst werden.
Das beschriebene Prinzip ist auch umgekehrt anwendbar, in dem man dem Wärmeprodukt entsprechend haftende bedingt sauerstoffdurchlässige Materialschichten beigibt die vom
Anwender je nach persönlicher Wohlfühltemperatur zusätzlich auf der äußeren Seite des
Wärmeprodukts angebracht werden um die Sauerstoffzufuhr zu reduzieren, was wiederum zu einer reduzierten Gesamttemperatur und zu einer verlängerten Anwendungsdauer führt.
Beide oben ausgeführten Prinzipien sind auch mit Materialien identischer Sauerstoffdurchlässigkeit ausführbar, herbei kommen dann lediglich additive bzw. subtraktive Mechanismen der
Reaktionsverlaufssteuerung zum Tragen.
Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit zur besseren Nutzung bzw. Abgabe der Wärmeenergie erfindungsgemäßer Zellen besteht in der Zugabe von Phase Changing Materials (PCMs) zur den Trägermaterialien, besonders bevorzugt aber direkt als Komponente des exothermen
Stoffgemisches.
Besonders bevorzugt zum Einsatz in exothermen Wärmemischungen in erfindungsgemäßer Fadenkreuzanordnung sind eingekapselte PCMs deren Kapseldurchmesser kleiner ist als die Dicke der fadenkreuzförmigen Wärmezellen und vorteilhaft 0,5 bis 1 ,5 mm beträgt. Da die Kapsel während der Temperaturübergänge der PCMs ihre äußere Form behalten gehen sie keinen Verbund mit der reagierenden und langsam durchhärtenden Wärmemischung ein und können somit aufgrund ihrer Größe bei Kraftbeaufschlagung des Anwenders durch Bewegung als inhärente Gelenke bzw. Sollbruchstelle in den Wärmekreisen/-Iinien dienen und dadurch für eine deutlich verringerte Steifigkeit bei Anwendung am Körper sorgen.
Der Nachteil des schlechten Wärmeüberganges bei nicht vollflächig verklebten Wärmepads kann verringert werden, indem auf der hautzugewandten Seite des Wärmepads im Bereich der
Wärmezellen eine linsenförmige, halbkonvexe Schicht aus wärmeleitenden Polymeren aufgebracht wird. Diese linsenförmige Schicht kann in der Flächenausdehnung sowohl kreisrund, wie auch ellipsoid oder oval oder unregelmäßig ausgeprägt sein. Bevorzugt werden hierbei Polymerschichten aus Silikon, denn Silikone haben sehr gute Elastizitäts- und Wärmeleiteigenschaften (z.B. Silikonharze bei RT von 0, 15 bis 0,32 W/mK), insbesondere aber auch ein vergleichsweise gutes Kompressionsverhalten von 15 % bis 30 %. Linsenförmige Silikonschichten mit einer Dicke von 0,01 cm bis 2,5 cm und einem Durchmesser von maximal 2 cm bis 20 cm sind daher gut geeignet, den vollflächigen Hautkontakt der exothermen Wärmezellen zur optimalen Wärmeübertragung auch bei Bewegung des Anwenders zu gewährleisten. Besonders bevorzugt wird diese Schicht aus Silikonpolymeren mit einer Shore- Härte kleiner oder gleich 50 Shore A gefertigt.
Erfindungsgemäße Wärmepads unter Verwendung fadenkreuzförmiger Wärmezellen können mit Wärmeanzeigen versehen sein. Da sich das subjektive Wärmeempfinden des Anwenders in der Regel mit zunehmender Anwendungsdauer durch Gewöhnungseffekte verringern kann und das Wärmeprodukt dadurch bereits vor dem Ende der indizierten Behandlungszeit vom Anwender entfernt wird, ist eine optische Kontrolle der Temperatur von Vorteil. Entsprechende Indikatoren die durch chemische Farbreaktoren die Temperatur visualisieren können, sind z.B. aus US
2009/0149925 dem Fachmann bekannt.
Bei Wärmegürteln zur Mehrfachverwendung, bei denen die Wärmezellen enthaltenden
Wärmepads vor der Anwendung jeweils erneuert werden, kann es vorteilhaft sein die
Wärmeindikatoren in den nicht zu erneuernden Gürtel zu inkorporieren.
Vorteilhaft und im Sinne der Erfindung ist es, die erfindungsgemäßen Wärmepads mit Wirkstoffen zur Unterstützung der Therapie auszurüsten. Diese Wirkstoffe können dabei auf der
hautzugewandten Seite der Produkte, inkorporiert in einem entsprechenden Depot, bis zur Anwendung vorgehalten werden, oder auch, bei selbstklebend ausgerüsteten Wärmepads, in die Klebmatrix eingearbeitet sein (sogenannte monolithische Systeme).
Erfindungsgemäße Wärmepads können z.B. auch mit hyperämisierenden Wirkstoffen, etwa Antiphlogistika und/oder Analgetika, wie natürliche Wirkstoffe des Cayenne-Pfeffers oder synthetische Wirkstoffe wie Nonivamid, Nicotinsäurederivate, bevorzugt Bencylnicotinat oder Propylnicotinat, ausgerüstet werden. Vorteilhaft sind Capsaicin ([8-Methyl-trans-6-nonensäure-(4- hydroxy-3- methoxybenzylamid)], Nonivamid, Nicotinsäurebenzylester oder Benzylnicotinat.
Ebenso sind nichtsteroidale Antirheumatika als Wirkstoffe geeignet, wie z.B. Glykolsalicylat, Flufenaminsäure, Ibuprofen, Etofenamat, Ketoprofen, Piroxicam, Indomethacin. Ebenfalls gut geeignet sind Antiphlogistika, wie Acetylsalicylsäure, oder Antipuriginosa, wie z.B. Polidocanol, Isoprenalin, Crotamiton, oder Lokalanästhetika, wie z.B. Lidocain, Benzocain. Vorteilhaft ist es erfindungsgemäße Wärmepads mit Wirkstoffen zu dotieren, die den Zustand der Haut positiv beeinflussen. Diese Wirkstoffe können nicht nur zu einer besseren Hautverträglichkeit der selbstklebenden Wärmepads führen, sondern auch aktiv das äußere Erscheinungsbild der Haut z.B. bei Falten, Narben oder Cellulite verbessern. Als besonders bevorzugte Wirkstoffe gelten dabei Biochinone, insbesondere Ubichinon Q10, Kreatin, Kreatinin, Carnitin, Acetylcarnitin, Biotin, Isoflavon und Isoflavonoide, Genistein, Arctiin, Cardiolipin, Liponsäure, Anti Freezing Proteine, Hopfen- und Hopfen-Malz-Extrakte, und/oder die Restrukturierung des Bindegewebes fördernde Stoffe, ebenso wie Isoflavonoide sowie Isoflavonoid-haltige Pflanzenextrakte wie z.B. Soja- und Klee-Extrakte. Auch können Wirkstoffe zur Unterstützung der Hautfunktionen bei trockener Haut, wie beispielsweise Vitamin C, Biotin, Carnitin, Kreatin, Kreatinin, Propionsäure, Glycerin, Grüntee- Extrakte und Harnstoff.
Als Wirkstoffe können des Weiteren zu einer unterstützenden Aromatherapie ätherische Öle eingesetzt werden, z.B. bei der Anwendung erfindungsgemäßer Wärmepads bei
Menstruationsbeschwerden. Die ätherischen Öle können dabei nicht nur in das hautzugewandte Trägersubstrat eingearbeitet sein, sondern insbesondere auch in das hautabgewandte
Trägersubstrat. Besonders bevorzugt liegen die Wirkstoffe, in verkapselter Form vor.
Unter ätherischen Ölen sind aus Pflanzen gewonnene Konzentrate zu verstehen, die als natürliche Rohstoffe hauptsächlich in der Parfüm- und Lebensmittelindustrie eingesetzt werden und die mehr oder weniger aus flüchtigen Verbindungen bestehen. Als Beispiele für diese Verbindungen können 1 ,8-Cineol, Limonen, Menthol, Borneol und Kampfer genannt werden. Oft wird der Begriff ätherische Öle für die noch in den Pflanzen enthaltenen flüchtigen Inhaltsstoffe verwendet. Im eigentlichen Sinn versteht man aber unter ätherischen Ölen Gemische aus flüchtigen
Komponenten, die durch Wasserdampfdestillation aus pflanzlichen Rohstoffen hergestellt werden.
Ätherische Öle bestehen ausschließlich aus flüchtigen Komponenten, deren Siedepunkte in der Regel zwischen 150 und 300 °C liegen. Sie enthalten überwiegend Kohlenwasserstoffe oder monofunktionelle Verbindungen wie Aldehyde, Alkohole, Ester, Ether und Ketone.
Stammverbindungen sind Mono- und Sesquiterpene, Phenylpropan-Derivate und längerkettige aliphatische Verbindungen.
Bei manchen ätherischen Ölen dominiert ein Inhaltsstoff, zum Beispiel Eugenol in Nelkenöl mit mehr als 85%, andere ätherische Öle stellen hingegen komplex zusammengesetzte Mischungen der einzelnen Bestandteile dar. Oft werden die organoleptische Eigenschaften nicht von den Hauptkomponenten, sondern von Neben- oder Spurenbestandteilen geprägt, wie zum Beispiel von den 1 ,3,5-Undecatrienen und Pyrazinen im Galbanum-Öl. Bei vielen der kommerziell bedeutenden ätherischen Öle geht die Zahl der identifizierten Komponenten in die Hunderte. Sehr viele Inhaltsstoffe sind chiral, wobei sehr oft ein Enantiomer überwiegt oder ausschließlich vorhanden ist, wie zum Beispiel (-)-Menthol im Pfefferminzöl oder (-)-Linalylacetat im Lavendelöl.
Als bevorzugte ätherische Öle können Oleum Eucalypti, Oleum Menthae piperitae, Oleum camphoratum, Oleum Rosmarini, Oleum Thymi, Oleum Pini sibricum und Oleum Pini silverstris sowie die Terpene 1 ,8-Cineol und Levomethanol genannt werden.
Figuren:
Figur 1 zeigt beispielhaft und schematisch eine fadenkreuzförmige aus zwei konzentrisch angeordneten Ringen 2, 3, die sich um einem im Zentrum befindlichen Punkt 4 aufspannen und über die orthogonal zueinander angeordneten Verbindungen (Kreuzlinien) 5, 6 verbrückt sind.
Figur 2 zeigt beispielshaft ein Wärmepad 7, welches eine Wärmezelle 8 aufweist, wobei die Wärmezelle die Gestalt von vier miteinander verbundenen fadenkreuzförmigen Einheiten 8', 8", 8"' und 8"" aufweist.
Figur 3 zeigt beispielshaft ein .dreieckiges' Wärmepad 9 mit zwei separaten Wärmezellen 10, 1 1 , wobei im Zentrum eine fadenkreuzförmige Wärmezelle 1 1 sitzt. Um die zentrale Wärmezelle 1 1 spannt sich eine Wärmezelle 10 auf, die aus drei mit einander verbundenen fadenkreuzförmigen Wärmezelleinheiten 10', 10" und 10"' gebildet wird.
Figur 4 zeigt beispielshaft ein länglich rechteckiges Wärmepad 12 mit zwei fadenkreuzartigen Wärmezellen 13, 14.
Figur 5 zeigt beispielshaft eine Wärmezelle, die zwei konzentrisch angeordnete Kreise in Form von vierblättrigen Kleeblättern aufweist, die durch vier sich im Zentrum schneidenden Linien verbunden sind.

Claims

Patentansprüche
1 . Warmepad mit ein oder mehreren Wärmezellen, dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens eine der Wärmezellen die Gestalt mindestens zweier konzentrisch
angeordneter und miteinander über Linien verbundener Ringe aufweist.
2. Wärmepad nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Wärmezelle die Gestalt eines Fadenkreuzes aufweist.
3. Wärmepad nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Oberfläche zumindest teilweise mit einer Klebeschicht ausgerüstet ist.
4. Wärmepad nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Wärmezelle ein wärmeerzeugendes Substanzgemisch aufweist, wobei eine definierte Menge wärmeerzeugenden Stoffgemisches von zwei mit einander verbundenen Polymerfolien vollständig umschlossen ist, wobei mindestens eine
Polymerfolie sauerstoffdurchlässig ist.
5. Wärmepad nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Wärmezelle ein wärmeerzeugendes Substanzgemisch aufweist, wobei eine definierte Menge wärmeerzeugenden Stoffgemisches in einer Röhre oder einem Schlauch eingeschlossen ist, wobei die Röhre oder der Schlauch aus einem sauerstoffdurchlässigen Material besteht.
6. Wärmepad nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Wärmezelle ein wärmeerzeugendes Substanzgemisch aufweist, wobei das wärmeerzeugende Stoffgemisch neben anderen Komponenten mindestens Eisenpulver und Kohlenstoffpulver enthält.
7. Wärmegürtel, aufweisend mindestens ein Wärmepad nach mindestens einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmepad mittels an den Längsachsen angebrachten Gurtelementen, die in einem korrespondierendem
Verschlusssystem enden, eine schlaufenförmige bzw. körpereinhüllende Verbindung ermöglicht.
8. Wärmegürtel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmezellen
austauschbar sind.
9. Wärmepad nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Wärmepad die Form eines an den Seiten konkav eingeschnittenen und an den Ecken abgerundeten Dreiecks aufweist und wobei das Warmepad mindestens vier ringförmige Wärmezellen aufweist.
10. Warmepad nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Warmepad eine rechteckig-längliche Form aufweist und wobei das Wärmepad mindestens zwei in Längsrichtung hintereinander angeordnete ringförmige Wärmezellen aufweist.
1 1. Wärmepad nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmigen Wärmezellen als miteinander verbundene Fadenkreuze gestaltet sind.
12. Wärmepad nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die wärmeerzeugende Stoffgemische in mindestens einer
Wärmezelle mikroverkapselte PCMs aufweisen.
13. Wärmepad nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass auf der hautzugewandten Seite des Wärmepads im Bereich der Wärmezellen eine linsenförmige, halbkonvexe Schicht aus wärmeleitenden Polymeren aufgebracht ist.
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