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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Artikel, welcher fähig ist
zu einem Ablenken von elektromagnetischen Feldern, die von externen
Quellen stammen. Insbesondere betrifft sie einen Stoff, welcher,
verbunden mit einer elektronischen Schaltung, fähig ist zu einem Unterdrücken und
Ablenken von elektromagnetischen Feldern im Umgebungsbereich. Dieser
Typ eines Stoffs, verbunden mit der elektronischen Schaltung, ist
insbesondere geeignet für
die Herstellung von Artikeln, welche gewöhnlich im Haushalt verwendet
werden, wie etwa Bettdecken, Tischdecken, Teppiche und Vorhänge, ebenso
wie von Stoffen für
Polsterbezüge
und Einrichtungsgegenstände,
wie etwa für
Bilderrahmen, Sofas, Sessel und Ähnliches.
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Die
Notwendigkeit zur Herstellung dieses Typs eines Stoffs ist kürzlich gerade
deshalb entstanden, da die Menge von elektromagnetischen Wellen, welchen
der Mensch ausgesetzt ist, erheblich angestiegen ist.
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Im
Haushalt wird der Mensch kontinuierlich elektromagnetischen Feldern
ausgesetzt, welche von Funksendern und Funkempfängern kommen, die elektromagnetische
Wellen im Funkfrequenzbereich abstrahlen von Flüssigkristallanzeigen von verschiedenen
Arten elektronischer Einrichtungen und insbesondere von den Leuchtstoffen
von Fernsehbildschirmen oder von Computerbildschirmen, welche elektromagnetische
Wellen mit einer Frequenz aussenden, die sich in dem 10–100 kHz-Frequenzbereich konzentriert.
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Außerdem sind
Häuser
häufig
in der Nähe von
Hochspannungsleitungen gebaut, welche elektrische Leistung liefern
und elektromagnetisch strahlen.
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Ferner
gab es in der letzten Zeit eine erhebliche Verstärkung des GSM-Netzes für Mobiltelefone; folglich
hat sich die Verwendung von Mobiltelefonen auch in der Umgebung
des Haushalts erheblich verbreitet, und auch dies ist eine Emissionsquelle
von elektromagnetischen Wellen im Frequenzbereich von 900–1800 MHz.
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Neuere
medizinische Studien haben gezeigt, dass eine beliebige Belastung
von elektrischer oder elektromagnetischer Natur, aufgenommen durch
den Menschen, schädlich
ist für
das zelluläre
Gleichgewicht des Chondrioms. Das Chondriom ist ein Zellenapparat,
bestehend aus den Komplex von Chondriosomen bzw. den Mitochondrien,
welche Korpuskel sind, die im Zytoplasma der meisten Zellen zu finden sind
in der Form von Körnern,
Fasern und Stäbchen und
eine Funktion in der Zellenphysiologie haben sollen.
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Anfangs
reagiert der menschliche Organismus durch Kompensieren des zellulären Ungleichgewichts
in dem Chondriom, bewirkt durch elektromagnetische Strahlung, jedoch
wird dieses Ungleichgewicht auf lange Sicht nicht mehr kompensiert,
und dies führt
zu einer schlechten Zellenphysiologie mit daraus folgenden schädlichen
Wirkungen auf die Gesundheit des Mensen.
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Die
Patentanmeldung WO A 96/37847 (D1) offenbart eine Vorrichtung mit
einem Mischstoff, bestehend aus Metallfäden und natürlichem oder synthetischem
Garn für äußere oder
innere Vorhänge und
für Arbeitskleidung
zum Schutz gegen Funkwellen, wobei die Fäden und das Garn eine netzartige Abwehr
mit Kontinuitätslösungen kleiner
als die Hälfte
der Wellenlänge
der Funkwellen bilden.
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Die
Patentanmeldung EP-A-1 033 922, welche unter Artikel 54(3) EPC fällt und
eingereicht wurde durch den Anmelder der vorliegenden Anmeldung,
beschreibt ein Kleidungsstück
zum Ablenken von elektromagnetischen Feldern, welches den Zweck
hat, den Benutzer zu schützen
gegen die elektromagnetischen Felder, welche ihn umgeben. Die oben
genannte Anmeldung ist jedoch nur auf ein Kleidungsstück beschränkt, welches
durch den Benutzer getragen werden kann.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht im Überwinden derartiger Nachteile
durch Vorsehen eines Artikels, welcher einfach herzustellen ist
und fähig
ist zu einem Ablenken und Absorbieren der in einer Umgebung vorhandenen
elektromagnetischen Felder.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mittels
eines Artikels mit den Charakteristiken, welche in dem angefügten unabhängigen Anspruch
1 aufgeführt
sind.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der Erfindung gehen aus den abhängigen
Ansprüchen
hervor.
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Nach
wiederholten Tests hat der Erfinder festgestellt, dass der Stoff,
verwendet für
das Kleidungsstück
der Patentanmeldung EP-A-1 033 922, verbunden mit einer geeigneten
elektronischen Schaltung, verwendet werden könnte für die Herstellung von Artikeln
des täglichen
Bedarfs im Haushalt für
die Unterdrückung,
Ablenkung, Absorption und Verminderung der elektromagnetischen Felder,
welche in einer Umgebung vorhanden sind. Folglich war es möglich, eine
Bereinigung der Rahmenbedingungen zu erhalten, unter welchen die
obigen Tests durchgeführt
wurden.
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Der
erfindungsgemäße Artikel
wird erhalten mittels eines leitenden Maschenstoffs, welches verbunden
ist mit einer elektronischen Schaltung. Der leitende Stoff absorbiert
elektromagnetische Felder und transportiert diese zu der elektronischen
Schaltung, wo sie durch den Joule-Effekt dissipiert werden. Der
Artikel kann als eine Art Faradayscher Käfig dienen, indem er das elektromagnetische
Signal zur Erde abführt.
Genauer ist die Erde zu verstehen als eine virtuelle Erde, da eine
Erdung der Schaltung erreicht wird mittels der Verbindung davon
mit einem Streifen, bestehend aus einem leitenden Material, welcher
als Ableitvorrichtung dient.
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Als
elektronische Schaltung kann ein paralleler Resonator verwendet
werden.
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Ein
Detektor für
elektromagnetische Felder kann verbunden sein mit der elektronischen
Schaltung und mittels einer LED das Vorhandensein von elektromagnetischen
Feldern in der Umgebung anzeigen. Auf diese Weise weiß der Benutzer,
wenn der erfindungsgemäße Artikel
ein elektromagnetisches Feld absorbiert und ablenkt.
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Weitere
Charakteristiken der Erfindung gehen noch deutlicher hervor aus
der nachfolgenden genauen Beschreibung, welche sich bezieht auf
Ausführungsbeispiele,
die lediglich als nicht einschränkende
Beispiele dienen und in der beiliegenden Zeichnung dargestellt sind;
es zeigt:
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1 eine Draufsicht einer
erfindungsgemäßen Decke;
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2 eine Draufsicht eines
Detailausschnitts eines Stoffes der Decke von 1;
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3 eine Draufsicht eines
Detailausschnitts des Schussfadens des Saums der Decke, dargestellt
in 1;
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4 das Schaltbild einer erfindungsgemäßen elektronischen
Schaltung;
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5 eine schematische Ansicht
eines reflexionsfreien Raums zur Messung einer Dämpfung des elektromagnetischen
Felds, ausgeführt
an dem erfindungsgemäßen Artikel,
bei einer Frequenz in dem Bereich von 30-100 MHz;
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5A eine schematische Ansicht
eines semi-reflexionsfreien Raums zur Messung einer Dämpfung des
elektromagnetischen Felds, ausgeführt an dem erfindungsgemäßen Artikel,
bei einer Frequenz in dem Bereich von 1–2 GHz;
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6–9 Diagramme
einer Prozentdämpfung des
elektromagnetischen Felds in dem Frequenzbereich von 30–100 MHz;
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10 und 11 Diagramme eines elektromagnetischen
Felds in dem Frequenzbereich von 1–2 GHz;
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12 und 13 Diagramme einer Prozentdämpfung des
elektromagnetischen Felds in dem Frequenzbereich von 1–2 GHz.
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Der
erfindungsgemäße Artikel
wird nun beschrieben mit Hilfe der obigen Figuren.
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Lediglich
um ein Beispiel zu liefern, erfolgt eine Bezugnahme auf eine Decke 1,
welche elektromagnetische Felder ablenkt, wobei eine Decke 1 aus einem
leitenden trockenen Maschenstoff 2 besteht. In den Schussfaden
des Stoffs 2 sind parallele Fasern 3 gewebt bzw.
gewirkt, welche aus einem leitenden Material bestehen, das vorzugsweise
Wolfram und Kohlenstoff sein kann. Diese Fasern 3 sind
fähig zu
einem Leiten der elektromagnetischen Felder, welche sich auf der
Decke 1 konzentrieren.
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Der
Durchmesser der Decke 1 ist gesäumt durch einen Stoff 4 mit
einem kreuzweise angeordneten Netzwerk. Der Stoff 4 hat
ein kreuzweise angeordnetes Netzwerk von Fasern 5, und
diese Fasern 5 müssen
aus einem leitfähigen
Material bestehen, vorzugsweise aus Wolfram und Kohlenstoff. Der
Maschenstoff 4 ist angeordnet auf dem Saum der Decke 1 und
ist umgelegt, wobei der Maschenstoff 4 einen Schussfaden
aufweist, welcher dicker ist und dichter gewirkt bzw. gestrickt
ist als der Stoff 2 und die Funktion eines Schließens des
in der Decke 1 erzeugten leitfähigen Kreises hat.
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In
dem Bereich dieses Saums kann die Decke 1 bedeckt sein
mit einem Material, welches sogar nicht leitfähig sein kann; beispielsweise
kann Wolle verwendet werden als Material zum Bedecken des Saums.
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Eine
elektronische Schaltung 10 ist verbunden mittels eines
Leiterdrahts 11 mit dem Stoff 4, welcher die Decke 1 säumt. Ein
Erden der Schaltung wird erhalten mittels eines Streifens 12,
bestehend aus einem leitfähigen
Material, vorzugsweise aus Kupfer. Der Streifen 12 hängt herab
von der Decke 1, so dass er fähig ist zu einem Entladen des
elektromagnetischen Felds, welches an der Decke vorhanden ist. Die
Schaltung 10 kann angeordnet sein in einem Spezialgehäuse, welche
im Innern der Decke 1 derart ausgeführt ist, dass es unsichtbar
ist.
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Ferner
verbunden mit dem Saum 4 der Decke ist ein Detektor 20 für elektromagnetische
Felder vorgesehen. Der Detektor 20 kann ein Festkörperdetektor
des Typs sein, welcher im Handel leicht erhältlich ist. Der Detektor 20 ist
verbunden mit einer Lichtquelle 21, beispielsweise mit
einer LED, zum Aussenden eines Lichtsignals, wenn die Decke 1 ein elektromagnetisches
Feld absorbiert. Statt der LED 1 ist es selbstverständlich auch
möglich,
eine akustische Signalvorrichtung vorzusehen.
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Die
elektronische Schaltung 10 kann eine beliebige parallele
Resonatorschaltung mit einer spezifischen Trennfrequenz und Resonanzfrequenz sein.
Die Schaltung 10 muss fähig
sein zu einem Dissipieren, mittels des Joule-Effekts, des elektromagnetischen Signals,
welches von der Decke 1 kommt, und muss fähig sein
zu einem Sperren der Signale oberhalb der eigenen Trennfrequenz
davon.
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4 zeigt ein mögliches
Ausführungsbeispiel
des Schaltbilds der Schaltung 10. Zwischen dem Stoff 4 des
Saums und der parallelen Resonatorschaltung ist ein Kopplungskondensator 13 angeordnet.
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Der
parallele Resonator ist dargestellt durch die Parallelschaltung
einer Induktanz 14 und eines Widerstands 19.
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Der
Widerstand 19 muss vorzugsweise mit einem niedrigen Widerstandswert,
beispielsweise 100 Ω,
gewählt
werden, so dass die durch den Widerstand 19 dissipierte
Leistung sehr klein ist, das heißt, in der Größenordnung
von Nanojoules. Dies führt
zu einem minimalen Temperaturanstieg, welcher bei etwa einem halben
Grad Celsius quantitativ bestimmbar ist.
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Der
Kopplungskondensator 13 kann gewählt werden bei einem Kapazitätswert von
etwa 2 pF. Die Induktanz 14 des parallelen Resonators kann
gewählt
werden bei einem Induktanzwert von 10 μH.
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Das
obige Anwendungsbeispiel ist eine Decke; dennoch bleibt es ebenso
gültig
für andere
Artikel, wie etwa Vorhänge,
Teppiche, Tischdecken, Bilderrahmen und Stoffe für Polsterbezüge und Einrichtungsgegenstände allgemein.
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Unten
beschrieben ist das Experiment zur Messung einer Dämpfung der
auf den erfindungsgemäßen Gegenstand
wirkenden elektromagnetischen Felder.
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Um
eine mögliche
Reflexion der elektromagnetischen Wellen zu vermeiden, wurde das
obige Experiment durchgeführt
im Innern eines reflexionsfreien Raums 50 gemäß dem Aufbau
von 5. Eine isolierende
Auflage 30 wurde in dem reflexionsfreien Raum 50 angeordnet,
wobei die Auflage 30 gestaltet ist zum Tragen eines Artikels 1.
Die Auflage 30 trug ferner einen isotropen Detektor 32,
welcher gestaltet ist zum Erfassen eines Werts eines elektrischen Felds.
In der reflexionsfreien Kammer 50 wurde im Abstand von
einem Meter von der Auflage 30 eine Antenne 31 angeordnet
zum Ausstrahlen eines bekannten elektromagnetischen Felds, erzeugt
durch einen Feldgenerator 33. Der Generator 33 war
ein Generator eines programmierbaren Typs, welcher elektrische Felder
im Funkfrequenzbereich erzeugte.
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Der
Wert einer Prozentdämpfung
des elektromagnetischen Felds wurde erhalten durch Anwenden der
folgenden Formel: %
Att. = (1 – (Ef/Ei))*100 (1)wobei Ef der Endwert des elektrischen Feldes, gemessen
durch den Detektor 32 im Innern des Artikels 1, ist, und
Ei der Anfangswert des elektrischen Feldes,
gemessen durch den Detektor 32 in Abwesenheit des Artikels 1,
ist.
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In
dem Frequenzbereich von 30 MHz bis 1 GHz wurde das elektrische Feld
Ei, erfasst durch die isotrope Sonde 32,
positioniert in der Auflage 30 ohne den Artikel 1,
gemessen.
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Anschließend wurde
das elektrische Feld Ef, erfasst durch dieselbe
isotrope Sonde 32 mit dem Artikel, positioniert auf der
Auflage 30, gemessen, wobei die Positionen des Detektors 32 und
der Antenne 31 und der Abstand zwischen diesen unverändert blieb
und dasselbe Niveau eines Strahlungssignals aufrecht erhalten wurde.
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Die
Tests wurden wiederholt, wobei die Antenne 31 sowohl in
Vertikalabweichung als auch in Horizontalabweichung angeordnet wurde;
für beide Abweichungen
wurde die Prozentdämpfung
des Artikels 1 sowohl auf der vorderen Seite als auch auf
der hinteren Seite bestimmt.
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Die
Werte der elektrischen Felder Ei und Ef wurden gemessen für diskrete Frequenzen und unter Verwendung
der Formel (1) wurden die Graphen von 6–9 erhalten.
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Wie
dargestellt in 6 und 7, existiert für eine Vertikalabweichung
sowohl auf der vorderen Seite als auch auf der hinteren Seite des
Artikels 1 eine mittlere Dämpfung von etwa 65% mit Dämpfungsspitzen
von etwa 85% in der Zone des 244 MHz Frequenzbereichs.
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Wie
dargestellt in 8 und 9 existiert für eine Horizontalabweichung
eine Dämpfung
von etwa 10% sowohl auf der vorderen Seite als auch auf der hinteren
Seite des Artikels.
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Zum
Ausführen
von Tests in dem Frequenzbereich von 1–2 GHz wurde die in 5A dargestellte Anordnung
verwendet. In diesem Fall wurden zwei Mikrowellenantennen verwendet,
eine als Sender 61 und die andere als Empfänger 62,
angeordnet auf derselben Höhe
und in einem Abstand von einem Meter. Ein Generator 63 eines
Signals in dem Mikrowellenbereich wurde verbunden mit der Senderantenne 61 und
mittels einer Synchronisiervorrichtung 64 synchronisiert
mit der Empfängerantenne 62.
Die Messung wurde durchgeführt,
wobei die Auflage 30 in einem semi-reflexionsfreien Raum
angeordnet wurde; statt dessen wurde der Empfänger 62 und der Sender 61 außerhalb
des semi-reflexionsfreien Raums angeordnet.
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Für eine Vertikalabweichung
von Antennen war es möglich,
einen Graphen des elektrischen Feldes (ausgedrückt in dBμV), gemessen durch die Empfängerantenne 62,
in dem Frequenzbereich von 1–2
GHz aufzuzeichnen.
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10 zeigt den Verlauf des
elektrischen Feldes 80 bei Abwesenheit des Artikels 1 und
den Verlauf des elektrischen Feldes 81, gedämpft auf
der vorderen Seite des Artikels 1.
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11 zeigt den Verlauf des
elektrischen Feldes 80 bei Abwesenheit des Artikels 1 und
den Verlauf des elektrischen Feldes 82, gedämpft auf
der hinteren Seite des Artikels 1.
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Unter
Verwendung der aus den Graphen von 10 und 11 erhaltbaren Werte wurden
Graphen der Prozentdämpfung
als Funktion der Frequenz erhalten (dargestellt in 12 und 13).
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Aus
den Graphen von 12 und 13 kann abgeleitet werden,
dass in dem Frequenzbereich von 1–2 GHz mittels des erfindungsgemäßen Artikels eine
Prozentdämpfung
des elektromagnetischen Feldes von etwa 20% existiert.