DE102005042635A1

DE102005042635A1 - Modifikation von elektrisch leitendem Carbongewebe und Carbonfäden

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Publication number: DE102005042635A1
Application number: DE200510042635
Authority: DE
Original assignee: NEUREUTER RALF; Neureuter Ralf Dipl-Landschaftsokologe
Current assignee: NEUREUTER RALF; Neureuter Ralf Dipl-Landschaftsokologe
Priority date: 2005-09-07
Filing date: 2005-09-07
Publication date: 2007-03-22

Abstract

Die Modifikationen der Materialien auf Carbonbasis ermöglichen den technischen Einsatz aufgrund der elektrischen, thermischen und zum Teil absorbierenden und säurebeständigen Eigenschaften. Die Modifikationen ermöglichen die Umsetzung folgender technischer Probleme: Heizen, Trocknen, Ortung von Leckstellen, Kleben, Abdichten, Befestigen, Aufschäumen und Schadstoffsanierung.

Description

1. Einzelne Widerstände, beliebige geometrische Gebilde entsprechend dem Verwendungszweck, die in verschiedenen Schaltungen kombiniert werden können. Anwendungen sind: Heizen, Kleben, Verformen, Orten (Wärmeoffset oder Wärmeortung), Sensorik (durch Sandwichtechnik in Kombination mit anderen anderen Werkstoffen können dreidimensionale elektrische Körper geschaffen werden mit kapazitiven, induktiven, ohmschen und elektrochemischen Eigenschaften), Befestigen.
2. Hier kommen die thermischen und elektrischen Eigenschaften vom Carbon zum Tragen. Durch entsprechende Dimensionierung lassen sich gewünschte Temperaturen elektrisch anregen.
3. Das Carbongewebe kann besser verarbeitet werden, wenn es an den Rändern verklebt ist oder getränkt mit thermoplastischen Materialien. So können beliebige Zuschnitte erzielt werden, die dreidimensional verformbar sind.
4. Zum Zweck der elektrischen Isolierung muss bei entsprechender Arbeitsspannung eine gefährliche Körperspannung bei Berührung verhindert werden.
5. Die elektrisch leitende Ummantelung mit oder ohne Erdung dient der Abschirmung elektrischer Felder und der Verhinderung von gefährlichen Körperspannungen.
6. Durch diese spezielle dreidimensionale Verformung werden gefährliche elektrisch bedingte magnetische Felder kompensiert.
7. Zum Zweck der Wärmeisolierung oder Wärmeausrichtung.
8 und 9. Die Anwendung liegt im Bereich Befestigung. Als Beispiel ist eine Klebe- oder Thermoschweißtechnik denkbar, wo im Werkstoff entsprechende Carbonkomponenten integriert sind und durch Anlegen einer Spannung eine gleichmäßige Verklebung erfolgen kann. Gleiches gilt zum thermischen Aufblähen von Hohlräumen.
10. Eine Anwendung ist z.B. im Heizungsbereich wie Wärmedecken, Kleidungen, oder dreidimensional verformbare Heizsysteme als Wärmeleitsystem oder Infrarotsystem.
11. Der Einsatz ist in der großflächigen Feuchteortung denkbar mit relativ genauer Eingrenzung der Schadstelle. Einsatzmöglichkeiten sind, Schiffbau, Bootsbau, Bausektor (z.B. Eingießen in Beton oder Baustoffe), Versorgungstechnik (Rohrleitungen), usw.
12. In Verbindung mit der genannten Ortung von Leckstellen lassen sich diese spezifisch an schlecht zugänglichen Stellen sofort abdichten.
13. Die Einsatzfelder sind vielfältig, überall dort wo individuelle mehradrige Meldeleitungen benötigt werden.
14. Das Material der Carbonfäden verhält sich neutral gegenüber Klebstoffen und kann die Klebstellen strukturell verstärken. Der Werkstoff ist thermisch beliebig einsetzbar.
15. Der Einsatz ist wie in 14. Neben der Klebetechnik ist auch Aufblähen möglich.
16. Viele Trocknungsverfahren (Mauertrocknung) arbeiten mit Heissluft und können bei Schimmelbefund der Wand die Sekundärkontaminationen durch Sporen verschlimmern. Infrarotsysteme sind besser geeignet. Wobei in 16 genanntes System sowohl als Infrarot als auch als Wärmeleitsystem geeignet ist. Als Wärmeleitsystem wird die lokale Schadstelle erwärmt und tiefer getrocknet.
17. Die hygroskopischen Lagen aus Carbon adsorbieren die Sporen und die Toxine, die von Schimmelpilzen ausgehen. Die Toxine sind Gase aus Kohlenwasserstoffen, die gefährlich sind. Diese Kohlenwasserstoffe werden von dem Gewebe adsorbiert. Somit ist eine Sanierung lokal möglich ohne, dass der Raum sekundär belastet wird.
18. Die hygroskopischen Lagen sind selbst elektrisch leitfähig. Daher erübrigen sich unter Umständen Doppellagen.
19. Diese Prinzip aus 17 bis 18 ist auf alle in porösen Festkörpern festgehaltenen Flüssigkeiten anwendbar. Das hygroskopische Carbongewebe ist Säurebeständig und chemisch und elektrochemisch inert. Daher verhält es sich neutral. Bei Kohlenwasserstoffbelastungen lassen ich Sanierungen durchführen und die Schadstoffe werden adsorbiert.
21. Damit lassen sich Heizelementen herstellen aus Keramik oder Glas oder ähnlichem, wobei die isolierenden Eigenschaften der Materialien genutzt werden.
22./23 Damit wird eine gleichmäßige Kontaktierung ermöglicht und erhöhte Übergangswiderstände vermieden.
24. Damit lassen sich austauschbare Heizelemente erzielen, die als ausbaubares System auslegbar sind.
26. Zum Zweck der Vermeidung von Elektrosmog ist dies eine Maßnahme die schädlichen magnetischen Felder weitestgehend zu kompensieren.
27. Wie in 26, nur hier werden die elektrischen Wechselfelder abgeschirmt.
28./29./30 Im Bereich unzugänglicher Stellen macht eine thermische Anwendung dieser Art Sinn. Bei herkömmlicher Heissklebetechnik wird ein thermisch verflüssigtes Material auf die zu verklebenden Stellen aufgebracht. Mit dieser Technik in in Patentanspruch lassen sich thermische Anregungen zeitnah zur entgültigen Kontaktierung bewerkstelligen ohne Verzögerung. Entweder lassen sich Linien (z.B. Rohrenden) Flächen oder Punkte (z.B. Klebedübel) durch thermische Klebetechnik gleichmäßig und zeitnah mit der Positionierung der zu befestigenden Gegenstände verbinden. Die Blähtechnik ist im Fall der Dübel oder schwierigen Montageproblemen (Unzugänglichkeit) oder Abdichttechnik oder Versiegelung von Hohlräumen geeignet.
31./32 Die chemisch inerten Eigenschaften ermöglicht dem Carbon sich neutral gegenüber dem Kleber zu verhalten. Gleichfalls wird der Klebstoff strukturell unterstützt. Im Vergleich zu Heissklebepistolen sind Positionierung und Klebprozess steuerbar und somit zeitnah, was die Haltbarkeit und Klebesicherheit erhöht.
33.-35. Hier wird die Erwärmung für das aktiven Kontrastierung für die Infrarotortung genutzt. Erwärmte Flächen heben sich dadurch von Nachbarflächen im Infrarotsichtbereich optisch ab.
36. Dies ist ein Verfahren mittels dessen Wertvolle Bücher und Dokumente und Grafiken mit Feuchtschäden schonend saniert und getrocknet werden können. Das Carbon verhält sich chemisch neutral gegenüber den Büchern. Der Trocknungsprozess kann genau gesteuert werden. Die hygroskopischen Bahnen stehen „über" und ermöglichen den Abtransport der Feuchtigkeit über die hygroskopischen Eigenschaften.
37. Durch Erwärmung und hygroskopisches Einziehen von thermoplastischen Materialien lassen sich in unzugänglichen Festkörpern (Mauern, Wänden Gesteinsskulpturen usw.) abdichtende und sanierende und feuchteabweisende Arbeiten erleichtern. Ein Carbondocht oder Gewebe zieht die heisse Flüssigkeit in den Hohlraum und dichtet ihn ab und schützt vor Feuchte und Verwitterungsschäden. Es ließe sich zuerst eine thermische und hygroskopische Trocknung vornehmen und nach der Trockung eine umgekehrte Zuführung von abdichtenden und imprägnierenden thermoplastischen Werkstoffen vornehmen. Als thermoplastischer Werkstoff kann ein Kunststoff oder Parafin verwendet werden, dass die viskosen Eigenschaften besitzt entsprechend der Kapilarwirkung des Carbons in die betreffenden Hohlräume zu gelangen.
38. Im Sandwichverfahren eingesetzte heizbare Carbonelemente bieten sich als ideale Systemerweiterung von Trockenbauplatten an.

Claims

Elektrisch leitendes Carbongewebe, dadurch gekennzeichnet, dass durch geeignete Aussparung (Ausstanzung oder Ausschneidung) ein beliebiger elektrischer Gesamtwiderstand erzielt wird, je nach elektrischer Aufgabe.
Elektrisch leitendes Carbongewebe wie in Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch Anlegen einer elektrischen Spannung eine gewünschte Temperatur erreicht wird.
Elektrisch leitendes Carbongewebe wie in Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch Tränkung mit geeigneten Materialien das Auschneiden oder Ausstanzen das Gewebe in sich stabil bleibt und nicht zerfällt.
Elektrisch leitendes Carbongewebe wie in Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine einseitige oder komplette Umantelung aus elektrisch isolierenden Materialien das Gewebe schutzisoliert ist.
Elektrisch leitendes Carbongewebe wie in Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine einseitige oder komplette Umantelung aus elektrisch leitenden Materialien das Gewebe elektrisch abgeschirmt wird, mit Erdung oder ohne Erdung.
Elektrisch leitendes Carbongewebe wie in Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch Doppellegen der Hin- und Rückleiter eine teilweise Aushebung der elektrisch bedingten magnetischen Felder erfolgt.
Elektrisch leitendes Carbongewebe wie in Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wärmereflektierende Folie entgegen zur Abstrahlungsfläche angebracht wird.
Elektrisch leitendes Carbongewebe wie in Patentanspruch 1+2 oder Carbonfäden, dadurch gekennzeichnet, dass Gewebe oder der Carbonfaden von einem thermisch verformbaren Kunststoff umgeben ist in Sandwichtechnik oder beliebiger Form.
Elektrisch leitendes Carbongewebe oder Carbonfäden wie in Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der thermisch verformbare Kunststoff in verschiedenen Temperaturen nutzbar ist: 1. Dauerbetriebstemperatur 2. Eine Verformbarkeitstemperatur (höher als die Dauerbetriebstemperatur) 3. Anhaftungstemperatur (höher als die Verformbarkeitstemperatur)
Elektrisch leitendes Carbongewebe wie in Patentanspruch 1+2, dadurch gekennzeichnet, dass das Carbongewebe von einer schutzisolierenden Schicht abgedeckt ist, gefolgt von einer Abschirmungsschicht oder Erdungsschicht, die elektrisch leitend ist. Die äußere Schicht ist eine widerstandsfähige Nutzschicht.
Elektrisch leitendes Carbongewebe wie in Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch Sandwichtechnik in der Abfolge Isolierschicht, gefolgt von Carbongewebe, gefolgt von einer Zelluloseschicht oder Papier oder einem im Trockenzustand isolierenden Material, gefolgt von einer leitenden Schicht, entweder aus Carbongewebe oder Metallfolie, mit einer perforierten Isolierschicht abgeschlossen, einen großflächigen Feuchtesensor darstellt. Der Sensor besitzt aufgrund der komplexen Ausstanzung eine Codierung anhand derer, der Sektor des Feuchteeinbruchs elektrisch ermittelt werden kann. Die Feuchte wird entweder über die elektrische Leitfähigkeit gemessen oder über das galvanische Element zwischen Carbon und Metallfolie.
Elektrisch leitendes Carbongewebe wie in Patentanspruch 11, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei entsprechender Feuchtemessung ein externes Carbongewebe aus Patentanspruch 2 oder 8 und 9 thermisch erhitzt wird zur nachträglichen Abdichtung von Feuchteeinbrüchen.
Elektrisch leitendes Carbongewebe wie in Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch geeignete Ausstanzung oder Ausschneidung ein mehradriges Leitungssystem aufgebaut wird. Die Außenflächen können isoliert und abgeschirmt und geerdet sein.
Elektrisch leitende Carbonfäden, dadurch gekennzeichnet, dass die Carbonfäden in thermisch sich verformbaren Materialien befinden oder eingetaucht sind oder getränkt sind und bei Anlegen einer entsprechenden elektrischen Spannung diese Materialien kleben, verformen oder aufblähen.
Elektrisch leitende Carbon-Gewebe aus Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Carbon-Gewebe in thermisch sich verformbaren Materialien befinden oder eingetaucht sind oder getränkt sind und bei Anlegen einer entsprechenden elektrischen Spannung diese Materialien kleben, verformen oder aufblähen.
Elektrisch leitende Carbon-Gewebe wie in den Patentansprüchen 2–7, dadurch gekennzeichnet, dass mit entsprechender Spannvorrichtung und Isolation und Erdung als Trocknungssystem für die Mauerentfeuchtung herangezogen wird.
Elektrisch leitende Carbon-Gewebe wie in Patentanspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein optional antibakterielles und hygroskopisches Carbongewebe, das auf dem Heizgewebe aufliegt, die Sporenausbreitung bei Schimmelbefall verhindert. Somit ist eine Feuchte-Sanierung möglich ohne zusätzliche Schutzmaßnahmen.
Elektrisch leitende Carbon-Gewebe wie in Patentanspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das optional antibakterielle und hygroskopische Carbongewebe, selbst als elektrischer Leiter verwendet wird. Die Sporenausbreitung wird bei Schimmelbefall verhindert. Somit ist eine Sanierung möglich ohne zusätzliche Schutzmaßnahmen.
Elektrisch leitende Carbon-Gewebe wie in Patentanspruch 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, dass beliebige Flüssigkeiten aus Feststoffen thermisch durch Verdunstung herausgebracht werden und adsorbierbare Schadstoffe, die sich in der Flüssigkeit befinden, im hygroskopischen Carbongewebe festgehalten werden.
Elektrisch leitende Carbonfäden und Carbon-Gewebe, dadurch gekennzeichnet, dass einzele Patentansprüche aus 1–19 kombiniert werden.
Elektrisch leitende Carbonfäden und Carbon-Gewebe, dadurch gekennzeichnet, durch Einschmelzen, Eingießen, Einsintern mit Glas oder Keramik oder Ähnlichem.
Elektrisch leitende Carbon-Gewebe, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Anschlüsse für die Patentansprüche aus 1–21 über Drahtgeflechte erfolgen. Die Gewebe oder Streifen aus Carbon werden damit vernäht.
Elektrisch leitende Carbon-Gewebe, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Anschlüsse für die Patentansprüche aus 1–22 über Klemmvorrichtungen erfolgen. Die Gewebe oder Streifen aus Carbon werden damit verklemmt.
Elektrisch leitende Carbonfäden und Carbon-Gewebe wie in Patentanspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Carbonfaden sich in einem Rohr befindet, welches Gerade ist oder in einer von der Gerade abweichenden Form mit entsprechenden elektrischen Anschlüssen.
Elektrisch leitende Carbonfäden und Carbon-Gewebe wie in Patentanspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlüsse entweder an einem Ende oder an beiden Enden herausgeführt werden.
Elektrisch leitende Carbonfäden und Carbon-Gewebe wie in Patentanspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass Hin und Rückleiter eng zusammen liegen und sich die elektrisch bedingten magnetischen Felder aufheben.
Elektrisch leitende Carbonfäden und Carbon-Gewebe wie in Patentanspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der isolierende Körper ummantelt ist mit einer elektrisch leitenden Schicht, die optional geerdet ist.
Elektrisch leitende Carbonfäden und Carbon-Gewebe, dadurch gekennzeichnet, dass mittels thermisch elektrische Anregung ein Dübel durch Kleben, oder Aufblähen befestigt wird.
Elektrisch leitende Carbonfäden und Carbon-Gewebe, dadurch gekennzeichnet, dass durch Anlegen einer elektrischen Spannung thermisch geeignete Kleber verflüssigt werden können zum Zweck der Klebe-Befestigung.
Elektrisch leitende Carbonfäden und Carbon-Gewebe, dadurch gekennzeichnet, dass durch Anlegen einer elektrischen Spannung thermisch geeignete Werkstoffe aufgebläht werden.
Elektrisch leitende Carbonfäden und Carbon-Gewebe wie in Patentanspruch 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass Carbonfäden oder Carbongewebe Teil der Klebstoffmatrix sind oder den Kleber indirekt anregen (verflüssigen).
Elektrisch leitende Carbonfäden und Carbon-Gewebe wie in Patentanspruch 28 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass durch Anlegen einer externen Induktionspannung eine thermisch elektrische Anregung erfolgt ohne ohmsche direkte elektrische Verbindung.
Elektrisch leitende Carbonfäden und Carbon-Gewebe wie in Patentanspruch 28 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass durch thermische Erregung wie in Patentanspruch 16–20 als Wärmeleitsystem oder Infrarotsystem Flächen (wie z.B. Wände) aufgeheizt werden und entsprechend der Feuchteverteilung eine Kontrasterhöhung der Wärmeunterschiede zwischen feuchten und trockenen Stellen zum Zweck der Feuchteortung erzielt wird. Dieser „Wärmeoffset" hebt trockene Stellen von feuchten stärker ab bei einer Infrarotwärmebilddarstellung.
Elektrisch leitende Carbonfäden und Carbon-Gewebe, dadurch gekennzeichnet, dass durch Einnähen, Einweben, oder Einsticken von Markierungen, Mustern, Zahlen oder Codes in Kleidungen oder Anbringen an nicht leitenden Geweben oder Objekten Widerstände herstellen lassen, die mit Anlegen einer elektrischen Spannung erwärmt werden.
Elektrisch leitende Carbonfäden und Carbon-Gewebe wie in Patenanspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass durch externe Wärmeortung (z.B. Infrarotwärmebildkamera) die Markierungen, Muster, Zahlen oder Codes geortet werden können.
Elektrisch leitende Carbon-Gewebe wie in Patentanspruch 16–20, dadurch gekennzeichnet, dass in wechselnder Abfolge unter Verwendung von Anpressdruck von oben und unten und mehrlagiger Zwischenlagerung von elektrisch betriebenen Wärmeschichten aus Carbon und hygroskopischen Carbonschichten wertvolle Bücher getrocknet werden.
Elektrisch leitende Carbon-Gewebe und Carbonfäden, dadurch gekennzeichnet, dass durch elektrisch thermische Erwärmung thermoplastische Werkstoffe verflüssigt werden und durch die hygroskopischen Eigenschaften der Carbongewebe transportiert werden (Kerzendochtprinzip) und beliebige Hohlräume Verkleben oder Abdichten oder Versiegeln.
Elektrisch leitende Carbon-Gewebe aus Patenanspruch 1 und 2 und Carbonfäden, dadurch gekennzeichnet, dass die Carbonwärmeelemente in Platten zum Trockenausbau oder ähnlichem einsetzt werden.