DE102008064006A1

DE102008064006A1 - Textile Struktur, insbesondere für ein Verdeck für ein Softtop eines offenen Kraftwagens

Info

Publication number: DE102008064006A1
Application number: DE102008064006A
Authority: DE
Inventors: Rene Dipl.-Kfm. Ackel-Zakour; Thomas Dr.-Ing. Behr
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2008-12-19
Filing date: 2008-12-19
Publication date: 2009-10-22

Abstract

Die Erfindung betrifft eine textile Struktur, insbesondere für ein Verdeck für ein Softtop (12) eines offenen Kraftwagens (10), an welchem eine Spannung zur Erfassung eines Einstichs oder dergleichen Beschädigung anlegbar ist. Die textile Struktur umfasst mindestens ein Gewebe, das zumindest teilweise aus leitfähigen Fasern aufgebaut ist, an welche die Spannung anlegbar ist, wobei in der textilen Struktur die leitfähigen Fasern durch nicht leitfähige Fasern elektrisch isoliert sind. Die textile Struktur kann entweder zwei zumindest teilweise aus elektrisch leitfähigen Fasern aufgebaute Schichten, die durch eine aus nicht leitfähigen Fasern aufgebaute Schicht voneinander isoliert sind, oder ein Gewebe umfassen, das zumindest teilweise aus einem Hybridgarn (20) mit Anteilen an elektrisch leitfähigen Fasern aufgebaut ist, welche durch nicht leitfähige Fasern elektrisch isoliert sind. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verdeck mit einem solchen Stoff sowie einen offenen Kraftwagen (10) mit einem solchen Verdeck.

Description

Die Erfindung betrifft eine textile Struktur, insbesondere für ein Verdeck für ein Softtop eines offenen Kraftwagens der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verdeck mit einem solchen textilen Struktur und einen offenen Kraftwagen mit einem solchen Verdeck.
Eine solche textile Struktur ist aus der US 6,597,283 B2 bekannt. Diese Druckschrift offenbart ein Verdeck für einen offenen Kraftwagen mit einer Alarmanlage. Das Verdeck umfasst eine innere und eine äußere Schicht aus flexiblem Material und dazwischen mindestens eine Schicht aus einem reißfesten Material, wie beispielsweise einer Faser, die unter dem Markennamen ”KEVLAR” im Handel ist, um die Widerstandsfähigkeit des Verdecks gegen Beschädigungen zu erhöhen. Zur Verwirklichung einer Alarmfunktion umfasst das Verdeck ferner zwei Schichten aus einem flexiblen, elektrisch leitfähigen Material, wie beispielsweise Aluminiumfolie, die jeweils mit einem Schutzfilm überzogen sind, der sie widerstandsfähig gegen wiederholtes Falten machen soll und außerdem auch zur elektrischen Isolation dient. Eine der beiden elektrisch leitfähigen Schichten ist geerdet, während die andere mit der Alarmanlage verbunden ist. Dadurch wird bei einem Einstich mit einem elektrisch leitfähigen Gegenstand, wie einem Messer, ein Kurzschluss zwischen den beiden elektrisch leitfähigen Schichten erzeugt und ein Alarm ausgelöst.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine textile Struktur, insbesondere für ein Verdeck für ein Softtop eines offenen Kraftwagens, sowie ein Verdeck und einen offenen Kraftwagen der eingangs genannten Art zu schaffen, wobei die textile Struktur besonders widerstandsfähig ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine textile Struktur mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Verdeck für ein Softtop eines offenen Kraftwagens gemäß Anspruch 12 gelöst.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe durch einen offenen Kraftwagen gemäß Anspruch 14 gelöst.
Um eine textile Struktur zu schaffen, die besonders widerstandsfähig ist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die textile Struktur mindestens ein Gewebe umfasst, das zumindest teilweise aus leitfähigen Fasern aufgebaut ist, an welchen die Spannung anlegbar ist, wobei in der textilen Struktur die leitfähigen Fasern durch nicht leitfähige Fasern elektrisch isoliert sind. Ein Gewebe ist flexibler als Metallfolien, was Vorteile hinsichtlich der Handhabung und auch der Akustik bietet. Dadurch, dass die Metallfolien durch Gewebe mit leitfähigen Fasern ersetzt werden, ist die textile Struktur besser dafür geeignet, gefaltet zu werden. Sie hat außerdem den Vorteil, atmungsaktiv zu sein. Eine Beschädigung kann nun erfasst werden, wenn voneinander isolierte leitfähige Fasern durch einen elektrisch leitfähigen Gegenstand, wie ein Messer oder einen Nagel, verbunden werden. Durch die leitfähigen Fasern in dem Gewebe wird auch bereits der Widerstand gegen Einstiche oder sonstige zerstörende Einflüsse gegenüber einem konventionellen Gewebe erhöht.
Die erfindungsgemäße textile Struktur ist insbesondere für ein Verdeck für ein Softtop eines offenen Kraftwagens gedacht, lässt sich daneben aber auch für andere Abdeckungen, wie beispielsweise Nutzfahrzeugabdeckungen oder Zeltplanen einsetzen.
Vorzugsweise ist ein Abstand zwischen jeweils benachbarten leitfähigen und voneinander isolierten Fasern auf ein Werkzeug, insbesondere ein Messer oder einen Nagel, abgestimmt.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die textile Struktur mindestens zwei Schichten, die zumindest teilweise aus einem Garn aus leitfähigen Fasern aufgebaut und durch mindestens eine Schicht, die aus mindestens einem Garn aus nicht leitfähigen Fasern aufgebaut ist, voneinander elektrisch isoliert sind. Insbesondere ist die isolierende Schicht aus einem Garn aus hochfesten Fasern oder aus einem konventionellen Garn, das mit einem Garn aus hochfesten Fasern verwoben ist, aufgebaut. Alternativ oder zusätzlich können die beiden leitenden Schichten auch aus einem Hybridgewebe bestehen, bei dem ein Garn aus leitfähigen Fasern mit einem Garn aus hochfesten Fasern verwoben ist. Bei den hochfesten Fasern handelt es sich vorzugsweise um Fasern aus Aramid, das unter dem Markennamen ”KEVLAR” im Handel ist, Polyethylen, Polyurethan, Basalt oder Glas oder eine Kombination verschiedener dieser Fasern. Durch den Anteil an hochfesten Fasern wird zusätzlich die Sicherheit gegen Ein- und Weiterschnitt bzw. gegen zerstörerische Einflüsse von außen erhöht.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die aus einem Garn mit leitfähigen Fasern aufgebauten Schichten mittels Carbon Nanotubes leitfähig gemacht. Dazu werden vorzugsweise Carbon Nanotubes, insbesondere durch Sprühen oder Rakeln, auf ein aus konventionellen oder hochfesten Fasern aufgebautes Gewebe aufgebracht. Alternativ können die Fasern auch vor dem Verweben mit Carbon Nanotubes behandelt werden.
Gemäß einer alternativen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Gewebe zumindest teilweise aus einem Hybridgarn mit Anteilen an leitfähigen Fasern bzw. Teilen aufgebaut, welche durch nicht leitfähige Fasern bzw. Teile elektrisch isoliert sind. Das hat den weiteren Vorteil, dass die bisher von drei Schichten verwirklichten Funktionen der Erfassung einer Beschädigung und des Schutzes gegen Beschädigungen in einem Gewebe integriert sind, womit sowohl Kosten als auch Gewicht gespart werden. Die Alarmfunktion ist durch die leitfähigen Anteile des Hybridgarns direkt in das Gewebe integriert und wird frühzeitig ausgelöst.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung besteht das Hybridgarn aus einem Kernfaden und einer Ummantelung, wobei das Hybridgarn bis zu sieben einzelne Lagen aufweisen kann und zumindest die äußerste Lage aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material besteht. Indem die äußerste Lage des Hybridgarns aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material besteht, ist gewährleistet, dass in dem aus dem Hybridgarn aufgebauten Gewebe die elektrisch leitfähigen Fasern voneinander isoliert sind. Dadurch wird ein Kurzschluss bis zum Eindringen eines metallischen Gegenstandes vermieden. Zusätzlich können auch innerhalb eines Hybridgarns einzelne Lagen mit elektrisch leitfähigen Fasern durch Lagen aus elektrisch nicht leitfähigem Material voneinander isoliert sein.
Vorzugsweise bestehen die leitfähigen Fasern aus Metallfäden oder Carbonfasern oder aus mit Metall oder mit Carbon beschichteten nicht leitfähigen Fasern.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die einzelnen Lagen des Hybridgarns aus einer Kombination von leitfähigen Fasern mit hochfesten Fasern und/oder Kombinationen von hochfesten Fasern aufgebaut. Bei den hochfesten Fasern handelt es sich vorzugsweise um Fasern aus Aramid, das unter dem Markennamen ”KEVLAR” im Handel ist, Polyethylen, Polyurethan, Basalt oder Glas oder eine Kombination verschiedener dieser Fasern. Durch den Anteil an hochfesten Fasern wird zusätzlich die Sicherheit gegen Ein- und Weiterschnitt bzw. gegen zerstörerische Einflüsse von außen erhöht.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung bestehen die leitfähigen Fasern aus mit Metall oder Carbon beschichteten hochfesten Fasern.
Alternativ oder zusätzlich kann das Gewebe auch aus einem Hybridgarn, das mit einem Garn aus hochfesten Fasern verwoben ist, aufgebaut sein.
Die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Stoff beschriebenen Vorteile gelten auch für ein Verdeck für ein Softtop eines offenen Kraftwagens gemäß Anspruch 12. Vorzugsweise ist diesem Verdeck eine Alarmanlage zugeordnet.
Ebenso gelten diese Vorteile für einen offenen Kraftwagen gemäß Anspruch 14.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
1 eine beispielhafte Ansicht eines offenen Kraftwagens mit einem Softtop;
2 den Aufbau eines Hybridgarns gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
3 eine beispielhafte Ansicht eines Gewebes.
1 zeigt ein Beispiel eines mit einem Softtop 12 ausgestatteten offenen Kraftwagens 10. Das Softtop 12 umfasst ein Verdeck mit einer Deckschicht aus konventionellem Stoffgewebe oder Kunststoff zum Schutz gegen Witterung, Feuchte und als formgebendes Element sowie eine unter der Deckschicht angeordnete textile Struktur. Diese unter der Deckschicht angeordnete textile Struktur ist erfindungsgemäß dazu ausgebildet, sowohl eine Alarmfunktion zu verwirklichen als auch Schutz gegen zerstörerische Einflüsse von außen zu bieten.
Gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung handelt es sich bei dieser textilen Struktur um einen Stoff aus einem Hybridgewebe, das ganz oder teilweise aus einem Hybridgarn 20 aufgebaut ist. Das Hybridgarn 20 enthält Anteile an elektrisch leitfähigen Fasern, welche durch nicht leitfähige Fasern elektrisch isoliert sind. Durch Anlegen einer geringen Spannung an die leitfähigen Fasern kann das Verdeck an ein Einbruch-Diebstahl-Warnsystem des offenen Kraftwagens 10 angebunden werden. Bei einem Einstich mit einem Messer oder einem anderen Werkzeug, das elektrisch leitfähig ist, wird ein Kurzschluss zwischen bis dahin isolierten Fasern des Hybridgewebes erzeugt, wodurch ein Alarm ausgelöst wird.
Der Aufbau des Hybridgarns 20 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in 2 gezeigt. Das hier dargestellte Hybridgarn 20 ist als Umwindegarn ausgeführt und weist drei Lagen auf. Es besteht aus einem Kernfaden 22 als innerster Lage und einer zweilagigen Ummantelung 24. Der Kernfaden 22 kann flexibel sein und damit eine Dehnung zulassen. Die Ummantelung 24 besteht aus einer ersten Umwindung 26 und einer zweiten Umwindung 28. Die Umwindungen sind an sich auf Zug dehnbar. Mindestens eine der inneren Lagen 22 und 26 enthält leitfähige Fasern. Die zweite Umwindung 28, die gleichzeitig die äußerste Lage des Hybridgarns 20 darstellt, besteht aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material, um das Hybridgarn 20 elektrisch zu isolieren. Dadurch wird in dem aus dem Hybridgarn 20 aufgebauten Gewebe ein Kurzschluss zumindest bis zum Eindringen eines metallischen Gegenstandes vermieden.
Das Hybridgarn 20 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht aus drei Lagen. Das erfindungsgemäße Hybridgarn 20 kann aber auch bis zu sieben Lagen aufweisen. Dabei können innerhalb des Hybridgarns 20 auch Lagen mit elektrisch leitfähigen Fasern durch Lagen ohne elektrisch leitfähige Fasern voneinander isoliert sein.
Gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht die textile Struktur aus drei Schichten. Bei einer ersten Schicht handelt es sich um einen Stoff aus einem Gewebe, das zumindest teilweise aus einem Garn aus leitfähigen Fasern aufgebaut ist. Darauf befindet sich eine zweite Schicht, bei der es sich um einen Stoff aus einem Gewebe handelt, das aus mindestens einem Garn aus nicht leitfähigen Fasern aufgebaut ist. Diese Schicht dient dazu, die erste Schicht von einer dritten Schicht zu isolieren. Bei der dritten Schicht handelt es sich wiederum um einen Stoff aus einem Gewebe, das zumindest teilweise aus einem Garn aus leitfähigen Fasern aufgebaut ist. Alle drei Schichten können einheitlich aus jeweils einem Garn aufgebaut sein oder es kann sich um Hybridgewebe aus verschiedenen Garnen handeln. Sind bei der ersten und/oder der dritten Schicht ein nicht leitfähiges Garn mit einem leitfähigen Garn verwoben, so sollte das leitfähige Garn so dicht verwoben sein, dass sichergestellt ist, dass bei einem Einstich das leitfähige Garn getroffen wird, so dass ein Alarm ausgelöst werden kann. Zur Verwirklichung der Alarmfunktion wird an die leitfähigen Fasern der ersten und der dritten Schicht eine geringe Spannung angelegt.
Ein Beispiel für ein Gewebe 30 ist in 3 gezeigt. Es besteht aus längs verlaufenden Kettfäden 32 und quer verlaufenden Schussfäden 34. Gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Kettfäden 32 und/oder den Schussfäden 34 um ein Hybridgarn 20. Gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel sind bei der ersten und dritten Schicht die Kettfäden 32 und/oder die Schussfäden 34 aus elektrisch leitfähigen Fasern, während bei der zweiten Schicht sowohl die Kettfäden 32 als auch die Schussfäden 34 aus elektrisch nicht leitfähigen Fasern bestehen.
Die elektrisch leitfähigen Fasern bestehen aus Metallfäden oder aus metallisierten Fäden. Alternativ kann die Leitfähigkeit der Fasern auch durch Carbonfasern oder Carbonbeschichtungen verwirklicht werden, wobei die Carbonbeschichtungen auch mit Carbon-Nanotubes ausgeführt sein können. Bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung können die Carbon Nanotubes durch Sprühen oder Rakeln auch flächig im Nachgang auf das Gewebe aufgebracht werden. Damit könnte beim Verweben auf leitfähige Fasern verzichtet werden und diese würden erst nachträglich leitfähig gemacht. Ein Gewebe mit leitfähigen Fasern hat schon allein einen höheren Widerstand gegen Einstiche oder sonstige zerstörende Einflüsse als ein Gewebe, das aus einem konventionellen Garn besteht.
Zusätzlich kann der Widerstand gegen zerstörende Einflüsse noch durch hochfeste Fasern erhöht werden. Beim ersten Ausführungsbeispiel können die leitfähigen Fasern einer oder mehrerer Lagen des Hybridgarns 20 mit hochfesten Fasern kombiniert sein. Eine oder mehrere Lagen des Hybridgarns 20 können auch ausschließlich aus hochfesten Fasern bestehen. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel kann die mittlere Schicht aus hochfesten Fasern aufgebaut sein. Bei beiden Ausführungsbeispielen können die hochfesten Fasern auch selbst durch entsprechende Beschichtungen leitend gemacht sein. Bei den hochfesten Fasern handelt es sich vorzugsweise um Fasern aus Aramid, das unter dem Markennamen „KEVLAR” im Handel ist. Als weitere Materialien für hochfeste Fasern kommen Polyethylen, Polyurethan, Basalt oder Glas in Frage. Es können auch Fasern aus verschiedenen dieser Materialien kombiniert sein.
Das Hybridgewebe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel besteht entweder ausschließlich aus dem Hybridgarn 20 oder ist mit anderen Garnen verwoben, wobei unterschiedliche Webungen und Schichten möglich sind. Das Hybridgarn 20 kann insbesondere mit Garnen aus hochfesten Fasern verwoben sein. Dies ist besonders dann zweckmäßig, wenn das Hybridgarn 20 selbst keine hochfesten Fasern enthält.
Besteht das Hybridgewebe aus mehreren Garnen, so ist darauf zu achten, dass das Hybridgarn 20 so dicht verwoben ist, dass ein Abstand zwischen jeweils benachbarten elektrisch leitfähigen und voneinander isolierten Fasern auf ein Werkzeug, insbesondere ein Messer, abgestimmt ist. Dadurch wird sichergestellt, dass, sofern das Werkzeug überhaupt in das Hybridgewebe eindringen kann, bei dem Einstich in das Hybridgewebe zumindest zwei voneinander isolierte leitfähige Fasern getroffen werden und dadurch ein Alarm ausgelöst wird.
Auf diese Weise kann eine Einbruch-Diebstahl-Warnfunktion realisiert und gleichzeitig das Gewebe resistent gegen Einbruchsversuche gemacht werden, wodurch der Gefahr von Einbruch und Vandalismus begegnet wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- US 6597283 B2 [0002]

Claims

Textile Struktur, insbesondere für ein Verdeck für ein Softtop (12) eines offenen Kraftwagens (10), an welchem eine Spannung zur Erfassung eines Einstichs oder dgl. Beschädigung anlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die textile Struktur mindestens ein Gewebe umfasst, das zumindest teilweise aus leitfähigen Fasern aufgebaut ist, an welchen die Spannung anlegbar ist, wobei in der textilen Struktur die leitfähigen Fasern durch nicht leitfähige Fasern elektrisch isoliert sind.
Textile Struktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand zwischen jeweils benachbarten leitfähigen und voneinander isolierten Fasern auf ein Werkzeug, insbesondere ein Messer oder einen Nagel, abgestimmt ist.
Textile Struktur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die textile Struktur mindestens zwei Schichten umfasst, die zumindest teilweise aus einem Garn aus leitfähigen Fasern aufgebaut und durch mindestens eine Schicht, die aus mindestens einem Garn aus nicht leitfähigen Fasern aufgebaut ist, voneinander elektrisch isoliert sind.
Textile Struktur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe zumindest teilweise aus einem Hybridgarn (20) mit Anteilen an leitfähigen Fasern bzw. Teilen aufgebaut ist, welche durch nicht leitfähige Fasern bzw. Teile elektrisch isoliert sind.
Textile Struktur nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Hybridgarn (20) aus einem Kernfaden (22) und einer Ummantelung (24) besteht, wobei das Hybridgarn (20) bis zu sieben einzelne Lagen aufweisen kann und zumindest die äußerste Lage (28) aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material besteht.
Textile Struktur nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Lagen des Hybridgarns (20) aus einer Kombination von leitfähigen Fasern mit hochfesten Fasern und/oder Kombinationen von hochfesten Fasern aufgebaut sind.
Textile Struktur nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass die leitfähigen Fasern aus Metallfäden oder Carbonfasern oder aus mit Metall oder Carbon beschichteten nicht leitfähigen Fasern bestehen.
Textile Struktur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die leitfähigen Fasern aus mit Metall oder Carbon beschichteten hochfesten Fasern bestehen.
Textile Struktur nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Garn mit einem Garn aus hochfesten Fasern verwoben ist.
Textile Struktur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die aus einem Garn mit leitfähigen Fasern aufgebauten Schichten mittels Carbon Nanotubes leitfähig gemacht sind.
Textile Struktur nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den hochfesten Fasern um Aramid-, Polyethylen-, Polyurethan-, Basalt- oder Glasfasern oder eine Kombination verschiedener dieser Fasern handelt.
Verdeck für ein Softtop (12) eines offenen Kraftwagens (10) mit einer Deckschicht zum Schutz gegen Witterung und zur Formgebung, und einer unter der Deckschicht angeordneten textilen Struktur nach einem der vorangehenden Ansprüche.
Verdeck nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, dass dem Verdeck eine Alarmanlage zugeordnet ist.
Offener Kraftwagen mit einem Verdeck nach Anspruch 12 oder 13.