DE20102560U1

DE20102560U1 - Abschirmdecke

Info

Publication number: DE20102560U1
Application number: DE20102560U
Authority: DE
Original assignee: Sanders & Co Geb GmbH
Current assignee: Sanders & Co Geb GmbH
Priority date: 2001-02-14
Filing date: 2001-02-14
Publication date: 2001-08-16
Anticipated expiration: 2011-02-15
Also published as: WO2002064207A1

Description

.Busse & Busse ' !..Patentanwälte

European Patent and Trademark Attorneys

Dipl.-Ing. Dr. iur. V. Busse

Gebr Sanders Dipl.-Ing. Dietrich Busse

Dipl.-Ing. Egon Bünemann

GmbH & Co. Dipl.-Ing. Ulrich Pott

Maschstraße 2 Dipl.-Ing. Kristiana Engelmann

49565 BramSChe Großhandelsringe

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D-49002 Osnabrück

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Telefax:0541-588164

13.02.2001 EB/Ki-301025

Abschirmdecke

Die Erfindung betrifft eine Abschirmdecke gegen elektromagnetische und sonstige Strahlungen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Abschirmungen gegen elektromagnetische Strahlungen sind in verschiedenen Bereichen, insbesondere Arbeitsbereichen vorgeschrieben. Insbesondere im unmittelbaren Umfeld von Sendeanlagen und Radaranlagen gibt es aufgrund von Vorschriften Grenzwerte, die bei Überschreitungen einen Strahlenschutz verlangen. Darüber hinaus entsteht mit der Zunahme elektronischer Anlagen Besorgnis in bezug auf einen "Elektrosmog", insbesondere mit Blick auf drahtlos arbeitende Telefone und Signalgeber für Hauseinrichtungen, Fernseher und dergleichen aber auch in bezug auf Mikrowellengeräte oder Überwachungsgeräte, die die Frage nach Abschirmungsmöglichkeiten bei der Bekleidung aber auch an Sitz- oder Liegebereichen aufkommen lassen. Schließlich gibt es aus dem Bereich der Wünschelrutengängerei herrührende, physikalisch technisch offenbar kaum erfaßte Vorstellungen über sonstige Felder und Erdstrahlen.

Diesen Gesichtspunkten gegenüber ist schon seit langer Zeit versucht worden, einen Strahlenschutz zu bieten, der dann allerdings auch praktikabel sein muß. Ein vollkommener Strahlungsschutz etwa im Sinne eines "Faraday-Käfigs" erweist sich regelmäßig als umständlich, zumal der Begriff "Käfig" eher als "Kapsel" zu verstehen ist. Die totale Abschirmung gegen elektromagnetische Strahlungen wird vor allem durch massive geschlossene Gehäuse aus gut leitendem Material erzielt.

Aus der DE-OS 32 32 224 ist eine Abschirmfolie zur flächenhaften Abschirmung gegenüber elektrischen Feldern, vorzugsweise von Liege- und Arbeitsplätzen für Menschen und Tiere, bekannt geworden, die als Metallfolie oder metallisierte Kunststoffolie ausgebildet ist und für den Durchtritt von Luft und Dampf, etwa als Abschirmfolie im Bettbereich, Löcher aufweisen soll. Eine solche Folie bildet allerdings in jedem Fall eine unangenehme steife Fläche und die Permeabilität für Luft und Wasserdampf ist auch mit einer Lochung nur unzureichend sicherzustellen. Insbesondere aber sind Lochgrößen von einigen Milimetern, wie sie dort vorgesehen werden, nicht geeignet, höher frequente elektromagnetische Strahlungen abzufangen. Eine solche Abschirmfolie ist in der Praxis wenig brauchbar und in ihrer Wirkung sehr begrenzt.

Als Strahlenschutz gegen Mikrowellen schlägt die DE-OS 28 47 486 metallisierte textile Flächengebilde mit extrem kleiner Maschenweite vor. Die dort vorgesehenen metallisierten Gewebe und textlien Flächengebilde erscheinen allerdings für sich nur in gerätetechnischen Realisierungen brauchbar. Sie bieten mit dem Raster von Kreuzungen "Scheuerstellen" mit entsprechend hohem Abrieb, der in Körpernähe regelmäßig nicht akzeptabel ist. Desgleichen ist die Verschmutzungsgefahr solcher Flächengebilde selbst unvorteilhaft.

In dieser sind Abschirmelemente noch nicht im körpernahen Bereich des Menschen alltagstauglich.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Abschirmdecke zu schaffen, die sich für den täglichen Gebrauch insbesondere im Sitz- oder Liegebereich eignet und dazu hinreichend weich und nachgiebig ausgestaltet werden kann und bei langzeitiger Brauchbarkeit Verschmutzungen der Umwelt gering hält wie auch selbst wenig verschmutzungsanfällig ist, dabei aber einen guten Strahlenschutz bildet.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bedeutsam ist, daß die Abschirmlage selbst abgedeckt und eingeschlossen wird, so daß sie mit dem Benutzer nicht in direkte Berührung gelangt. Gegen Staub und Abrieb ist die Abschirmlage gekapselt. Andererseits ist auch der Benutzer gegen etwaige allergene Bestandteile der Abschirmlage geschützt. Insbesondere aber ist es wichtig, daß die Abdecklagen einen Schutz der Abschirmlage gegen starke Verformungen und Bewegungen bieten, indem sie die Abschirmlage gleitend abdecken und auch abpolstern. Damit wird unnötige Walkarbeit von der Abschirmlage abgehalten und die Funktion der Abschirmlage mit ihrer Leitfähigkeit und Schirmdämpfung erhalten.

Zugleich sind die Abdecklagen geeignet, Verschmutzungen abzufangen, sei es durch anfallenden Staub und sei es auch durch Feuchtigkeit, so daß es bei der Reinigung auch letztlich nur um eine Reinigung der Deckschichten gehen muß. Andererseits sind mit bekannten und erprobten Materialien relativ staubdicht auszuführende Deckschichten in der Lage, Metallstäube oder Kohlenstoffstäube im Inneren der Abschirmdecke festzuhalten und einzuschließen.

Für die Abschirmlage kommt es regelmäßig auf eine gewisse Flexibilität des Fasermaterials an, die aber ggf. gegen ungünstige interne Beweglichkeiten der Fasern gegeneinander abzuwägen ist, aufgrund derer das (leitende) Fasermaterial bzw. eine die Oberflächen bedeckende Metallisierung leicht in Abrieb übergeht. Dünne und flexible Gewebe wie etwa Inletts oder Fallschirmgewebe sind hochflexibel, dicht gegenüber Daunen wie auch Staub oder Metallrieb, gleichwohl aber luft- und dampfdurchlässig. Vor allem kommen Gewirke aufgrund der größeren Dehnbarkeit innerhalb der Fläche in Betracht. Faservliese haben von Haus aus eine sehr große Nachgiebigkeit und Fügbarkeit, sind allerdings auch bei unverbundenen Fasern wenig dicht für die gewünschte Abschirmung. Eine besonders interessante Form der Faservliese sind allerdings Spinnfaservliese mit zumindest großenteils untereinander verbundenen Fasern, die aufgrund ihrer Wirrlage auch in der Fläche begrenzt dehnbar sind, allerdings untereinander aufgrund der Zwischenverbindungen der Fasern wenig Verschiebung und Reibung bieten.

Fasermaterial ist in jedem Fall geeignet, eine konvektive Durchlässigkeit sicherzustellen und - anders als etwa Folien - Luft und Dampf in Körpernähe auszutauschen. Bei metallisierten Fasern kommen insbesondere Kunststoffasern in wie Polyamid, Polyester oder Aramid in Betracht, die mit inzwischen erprobten Mitteln von einer vorgegebenen dünnen Metallschicht umschließbar sind. Grundsätzlich können allerdings auch die Fasern insgesamt aus einem leitenden Material, etwa aus einem Metall in sehr feiner Drahtform oder aus Kohlenstoffasem gebildet sein. Bei Metallen kommen vor allem gut leitende und beständige Werkstoffe wie Aluminium, Silber, Kupfer, Messing oder Gold in Betracht. Auch Kombinationen wie versilberte oder vergoldete Metallfläden sind vorteilhaft einsetzbar.

Eine solche Decke eignet sich natürlich auch für Wand- oder Zeltverkleidungen oder auch für den Einsatz in Bekleidungstextilien, etwa bei Strahlenschutzkleidung, wobei neben der Abschirmung gegen elektromagnetische Wellen auch eine Wärmeisolation zu erreichen ist.

Eine spezielle Eignung solcher Strahlenschutzdecken ergibt sich aber im Sitzbereich des Menschen und vor allem auch im Liegebereich. Eine solche Abschirmdecke kann als Matratzenunterlage oder-auflage eine sehr wirksame Abschirmung ergeben, die den Liegekomfort weder hinsichtlich der Auflagerung auf die Matratze noch hinsichtlich der Wärme- und Feuchtigkeitsregulierung beeinträchtigt. Eine nach diesem Prinzip gestaltete Bettdecke kann - insbesondere in Ergänzung zu einer Matratzenauflage - einen Rundumschutz für den Bettbereich bieten. In gleicher Weise können Schlafdecken in dieser Form einen mehrseitigen Körperschutz bieten.

Die Abschirmlage wird vorzugsweise so gestaltet, daß sie ein einheitliches elektrisches Potential einhält, daß also alle Teile der Abschirmlage zumindest indirekt miteinander verbunden sind, auch wenn dies für hochfrequente Strahlungen sehr viel weniger bedeutsam ist als für niederfrequente Strahlungen oder statische Potentialfelder. Zur Abschirmung gegenüber hochfrequenten Strahlungen kann es durchaus von Vorteil sein, Kohlefasermaterial mit einer besseren Absorption und einer geringeren Reflexion anstelle von oder zusätzlich zu metallischem oder metallisiertem Material zu verwenden. Für statische und niederfrequente Abschirmungen kann die Abschirmdecke an mehreren Punkten - bei durchgängigen Verbindungen innerhalb der ganzen Abschirmmatte zumindest aber an einem Punkt - mit einem Erdungskabel oder einer Erdungslitze verbunden sein. Auch eine Kombination von Fasern aus Kohlenstoff und Fasern aus Metall bzw. mit einer Metallbeschichtung kann von Vorteil

sein. Insbesondere können durch mehrere Lagen aus unterschiedlichem Material die Absorbtions- und Reflexionswirkungen gegeneinander abgestimmt werden. So können zum Beispiel im Liegebereich des Menschen eine außenliegende Reflexionsschicht und eine innenliegende, also zum Menschen hin gelegene, Absorbtionsschicht kombiniert werden.

Verschiedene Ausführungsbeispiele für den Gegenstand der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schnittbildliche Draufsicht auf eine Abschirmdecke

Fig. 2 eine andere Abschirmdecke mit bereichsweisen Absteppungen

Fig. 3 eine Abschirmdecke mit durchlaufenden Absteppungen

Fig. 4 eine schnittbildliche Ansicht einer gesteppten Abschirmdecke

Fig. 5 eine schnittbildliche Ansicht einer weiteren gesteppten Abschirmdecke

Fig. 6 Schnitt durch eine Steg-Abschirmdecke und

Fig. 7 Schnitt durch eine andere Steg-Abschirmdecke.

Eine in Fig. 1 insgesamt mit 1 bezeichnete Abschirmdecke besteht aus drei Lagen, die durch lagenweise Schnitte insgesamt sichtbar sind. Eine obere Decklage 2 und eine untere Decklage 3 schließen als Oberplatte bzw. Unterplatte eine Abschirmlage 4 zwischen sich ein, wobei die Decklagen 2 und 3 abgerundete Ecken aufweisen und an einem kontinuierlich umlaufenden Rand 5 durch ein Einfaßband miteinander und mit der Abschirmlage 4 verbunden sind. Alternativ könnte die Abschirmlage auch lose oder lösbar eingelegt sein, um die Decklagen gesondert waschen zu können.

Die Abschirmlage 4 besteht im vorliegenden Fall aus einem Spinnfaservlies aus Polyester, welches beim Spinnen, also bei der Faserherstellung, in der Wirrlage bereits Verknüpfungen aneinanderliegender Fasern erhält, die einerseits eine gewisse Versteifung und Verfestigung innerhalb der Fläche bewirken, andererseits aber auch sehr stark Relativbewegungen mit Scheuereffekten und Abrieb zwischen den Fasern unterbinden. Das Polyestervlies hat von Haus aus ein Gewicht von etwa 40 g/m² und wurde dann mit einer Beschichtung der Fasern mit Aluminium versehen, so daß die einzelnen Fasern eine Metallummantelung erhalten, mit Hilfe derer das gesamte Vlies sich wie eine Lage aus feinfaserigem leitenden Material verhält. Die Aluminiumbeschichtung selbst erhöht das Gewicht des Vlieses um mehr als 3 g/m². Der elektrische Flächenwiderstand des Vlieses ist dann <0,5 Ohm.

Eine Aluminiumbeschichtung ist wegen der Bildung einer dünnen Oberflächen-Oxydschicht und der durchaus guten elektrischen Eigenschaften günstig. Es versteht sich, daß anstelle des Aluminiums aber auch andere Beschichtungen, insbesondere Metallbeschichtungen mit Silber, Gold oder Kupfer möglich sind. Diese chemische den Edel- oder Halbedelmetallen zuzurechnenden Materialien haben gute elektrische Leitfähigkeit und wirken auch im Gebrauch antiseptisch.

Wichtig für eine Abschirmung sind geringe Faserabstände, die zu kleinen "Maschen" führen und damit elektromagnetische Strahlungen bis zu relativ hohen Frequenzen abfangen. Gleichzeitig ist von Interesse, daß ein solches Vlies aber luft- und dampfdurchlässig bleibt, um im Gebrauch keine unerwünschten Barrieren zu erhalten. Ein Spinnfaservlies der hier in Betracht gezogenen Art hat sich dafür als überaus günstig erwiesen.

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Gleichwohl läßt es sich nicht vermeiden, wenn ein solches Vlies körpernah auf einer Matratze oder mit einem geringfügig größeren Abstand unter einer Bettmatratze angeordnet werden soll, daß es dem Körperdruck und den Körperbewegungen ausgesetzt wird und bei seinen Verformungen auch Abrieb erleidet. Dieser wird durch die mit den Decklagen 2 und 3 gebildete Umhüllung staubdicht abgefangen, so daß hiervon praktisch nichts in den Raum und insbesondere nicht zum Körper hin übergeht. Die Decklagen sind außerdem regelmäßig luft- und dampfdurchlässig auszubilden und, insbesondere bei körpernaher Verwendung - angenehm für die Haut auszuwählen. In dieser Hinsicht haben sich vor allem Inlettgewebe bewährt, also dicht gewebte Stoffe mit überwiegenden Naturfasern, insbesondere Baumwollstoffe in fester Bindung, etwa Leinwandbindung mit einem Gewicht von beispielsweise 113g/m² und einer Dicke von 0,15 mm. Im vorliegenden Fall ist ein reines Baumwollinlett vorgesehen, mit einer Dichte von rund 30 Fd/cm bei Kette und Schuß.

Ein solches Gewebe liefert nicht nur die gewünschte Dichtigkeit, sondern auch die Festigkeit, die für eine Abdeckung und damit für einen Schutz der Abschirmlage zu wünschen ist. Eine solche dicht gewebte Decklage fängt von der Benutzung auftretende Schub- und Zugspannungen auf und kann sich auch erforderlichenfalls gegenüber der Abschirmlage verschieben, so daß nur die weniger kritischen Bewegungen senkrecht zur Abschirmdecke als Belastung der Abschirmlage durchgreifen.

Wie Fig. 2 bei einer Abschirmdecke 6 in Ansicht von oben zeigt, sind die Abschirmlage und die Decklagen bei einem grundsätzlich mit dem der Fig. 1 übereinstimmenden Aufbau nicht nur randseitig durch ein Einfaßband 7, sondern auch durch innenliegende Steppabschnitte 8 miteinander verbunden, wodurch Relativ-Verschiebungen der Lagen in größerem Ausmaß unterbunden

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werden. Insbesondere vermeidet dieses auch Faltenbildungen, die zu Belastungsspitzen gegenüber der Abschirmlage führen können.

Eine andere Abschirmdecke 9 gemäß Fig. 3 weist eine durchgehende Absteppung mit jeweils mehreren kreuzweise vorgesehenen Steppnähten 10 bzw. 11 auf.

In Fig. 4 ist eine Abschirmdecke 12 in einem Teilbereich in schnittbildlicher Ansicht dargestellt, die als Bettdecke vorzusehen ist. Diese Bettdecke weist eine Abschirmlage 13 auf, die unmittelbar zwischen einer Inlett-Decklage 14 und einer Füllung 15 angeordnet ist. Die Unterseite der Abschirmdecke wird wiederum durch eine Decklage 16 gebildet. Die Abschirmdecke ist durch Steppnähte 17 streifen- oder kissenförmig unterteilt.

Die Füllung 15 kann hier aus jeglichem geeigneten Material bestehen, wozu es herkömmlich schon Daunen, Federn, Kunstfaserfüllungen , Wattierungen und Volumenvliesstoffe und auch Mischungen aus diesen gibt. Diese Abschirmdekke kann also von einer herkömmlichen Bettdecke abgewandelt gesehen werden, indem einerseits unterhalb einer Inlett-Platte eine Abschirmlage vorgesehen wird.

Eine Abwandlung der Abschirmdecke 12 in Fig. 4 ist mit einer Abschirmdecke 18 in Fig. 5 zu sehen, bei der eine obere Decklage 19 aus einer Inlettplatte besteht, die direkt und fest mit einer Abschirmlage zu einer doppellagigen Einheit verbunden ist. Die hier nicht mehr eigens dargestellte Abschirmlage kann dabei wie die Abschirmlage 13 der Ausführungsform gem. Fig. 4 ausgebildet sein. Bei Bettdecken ist allerdings normalerweise eine höhere Flexibilität der Abschirmlage gewünscht. Insofern erhalten hier Fasermaterialien als lose Faser-

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vliese mit nicht oder nur geringfügig miteinander verbundenen Fasern und insbesondere Gewirke oder hochflexible Gewebe den Vorzug gegenüber Spinnfaservliesen, die durch interne Faserverbindungen verfestigt sind. Bei Gewirken und losen Faservliesen ist eine Metallisierung aus Werkstoffen mit guter elektrischer Oberflächen-Leitfähigkeit wie Silber oder Kupfer dem zur Oxidation neigenden Aluminium vorzuziehen.

In den Fig. 6 und 7 sind Ausführungsformen für Steg-Oberbetten in schematisierter schnittbildlicher Ansicht dargestellt. Fig. 6 zeigt eine Abschirmdecke 20 mit außerseitigen Inlett-Platten als Decklage 21 (oben) bzw. 22 (unten), die nicht unmittelbar miteinander versteppt, sondern durch Stege 23 auf Distanz miteinander verbunden sind. Die dadurch geschaffenen Zwischenräume weisen eine Füllung 24 herkömmlicher Art auf. Hier ist die obere Decklage 21 mit einer Abschirmlage 25 unterlegt und jeweils gemeinsam mit dieser mit den Stegen 23 vernäht, so daß das sich ergebende Stegbett ähnlich dem Steppbett gemäß Fig. 4 auf einer Seite die Abschirmung trägt.

Ein Stegbett 26 gemäß Fig. 7 weist demgegenüber eine Abschirmlage 27 etwa mittig zwischen zwei Decklagen 28 und 29 auf und ist beiden gegenüber mit Hilfe von Stegen 30, 31 und Füllungen 32,33 distanziert. Der so symmetrierte Aufbau des Stegbetts eignet sich vorzugsweise für dickere Stegbetten.

Claims

1. Abschirmdecke (1, 6, 9, 12, 20,26) gegen elektromagnetische und sonstige Strahlungen insbesondere für Sitz- oder Liegebereiche, wobei zumindest eine elektrisch leitendes Material enthaltende Abschirmlage (4, 13, 25, 27) mit einer Decklage (2, 3, 14, 16, 21, 22, 28, 29) aus nichtleitendem textilem, Material kombiniert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmlage (2, 13, 25, 27) in zumindest einer Textillage vorwiegend aus feinem und dicht verteiltem metallisiertem oder elektrisch leitendem Fasermaterial besteht, die zwischen zumindest zwei Decklagen (2, 3, 14, 16, 21, 22, 28, 29) aus einem staubdichten Tuch eingeschlossen ist.

2. Abschirmdecke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Decklagen (2, 3, 14, 16, 21, 22, 28, 29) aus einem Inlettstoff bestehen.

3. Abschirmdecke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Decklagen (14, 16, 21, 22, 28, 29) durch Absteppungen (8, 10,17) oder Stege (23, 30,31) miteinander verbunden sind.

4. Abschirmdecke nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Matratzenauflage bzw. -unterlage eine Abschirmlage aus metallisiertem Spinnfasermaterial aufweist.

5. Abschirmdecke nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Spinnfasermaterial ein durch Verbindungen der Fasern verfestigtes Vlies bildet.

6. Abschirmdecke nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmlage ein Gewirk mit Fäden metallisierten oder elektrisch leitenden Materials aufweist.

7. Abschirmdecke nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmlage neben einer Füllung (15, 24, 32, 33), insbesondere einer Faser- oder Daunenfüllung, in eine Bettdecke oder Schlafdecke eingearbeitet ist.

8. Abschirmdecke nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmlage an eine Erdungsleitung angeschlossen ist.

9. Abschirmdecke nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmlage eine Unterlage einer daunen-, feder- oder fasergefüllten Bettdecke bildet.

10. Abschirmdecke nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmlage als Einlage in Bekleidungsteile eingearbeitet ist.