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Die vorliegende Erfindung betrifft einen
Schutzkörper zum Einsatz in Kleidung, insbesondere in
Kleidungsstücken, die den menschlichen Körper vor
Schnitt- oder sonstigen Verletzungen durch Kettensägen
oder sonstigen scharfen Motorgeräten schützen sollen. Der
Schutzkörper enthält mehrere textile Schichten und soll
vornehmlich als Einsteckstück in einem Kleidungsstück
Verwendung finden.
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Als Schutz gegen Kettensägen und sonstige scharfe
Motorgeräte sind schon verschiedene Konstruktionen für
Schnittschutzeinlagen bekannt. Noch am Anmeldetag dieser
Erfindung wird von der US-amerikanischen Forstverwaltung
gemäß deren Bericht mit der Bezeichnung "Neuer Beinschutz
fürs Kettensägen" vom August 1982
(Veröffentlichungsnummer ED & T 9102) ein Schutzkörper verwendet und
empfohlen, der aus zwei Schichten 352er Gewebe aus Kevlar ,
zwei Schichten Nadelvlies aus Kevlar und zwei
Außenschichten aus dem Nylon Cordura besteht, wobei die Gewebe
und Nadelvliese aus Keviar in Wechselfolge angeordnet
sind (Kevlar ist das Warenzeichen der Firma E.I. du Pont
de Nemours für deren Aramidfaser). In dem Forest Service-
Bericht aus dem Jahre 1982 heißt es auch, daß zwar 2 oder
3 Schichten einer Raschelware aus Kevlar/Nylon untersucht
wurden, daß diese Muster jedoch keine günstigen
Benotungen erhielten. Weitere kommerziell erhältliche
Schutzkörper bestehen unter anderem aus mindestens sechs Schichten
eines Polyesterkettengewirkes (erhältlich von Engtex
unter den Produktbezeichnungen "Swedepro" und "Stihl")
oder aus sieben Schichten eines Nylonkettengewirkes
(erhältlich von Elvex Corporation unter der
Produktbezeichnung "Prolar"). Gemäß der US-PS Nr. 4.280.342
besteht ein Schutzkörper aus einem Kettengewirk, dessen
beide Schichten durch Polfäden verbunden sind. Gemäß der
US-PS Nr. 4.279.956 besteht ein Schutzkirper aus einem
Verbundstoff mit mindestens zwei übereinander
angeordneten Lagen, die entlang voneinander beabstandeten, im
wesentlichen parallel angeordneten Streifen zu einer
einzigen Schicht verwoben sind.
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Gemäß der US-A-4457985 enthalten
Ballistikschutzgegenstände, wie Westen und Helme, ein Netz aus
Polyolefinfasern, z.B. Polypropylenfasern mit einem Zugmodul von
mindestens etwa 145 g/dtex (160 gld) und einer Feinheits
festigkeit von mindestens etwa 7,2 g/dtex (8 g/d). Das
Fasernetz, bei dem es sich um ein Gewebe, eine
Maschenware, ein verfestigtes Fasernetz, einen Verbundstoff oder
um ein laminiertes Gebilde handeln kann, ist ausreichend
dick ausgeführt, um die Energie eines Geschosses
aufzunehmen.
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Aus der US-A-4280342 ist bereits eine
Schnittschutzeinlage oder -kleidung für das Arbeiten mit
Kettensägen oder sonstigen scharfen Geräten bekannt.
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Angesichts der zunehmenden Geschwindigkeit und
Schneidkraft von Kettensägen und sonstigen scharfen
Motorgeräten besteht jedoch weiterhin ein Bedarf an einem
leichten, flexiblen Schutzkörper, der einen verbesserten
Schutz bietet.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher,
einen leichten und flexiblen Schutzkörper als
Verletzungsschutz gegen Schnittwunden und sonstige
Verletzungen bereitzustellen.
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Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch
einen Schutzkörper aus mindestens drei
Hybridflächenschichten aus jeweils mindestens einer hochfesten Faser
mit einem Zugmodul von mindestens etwa 145 g/dtex
(160 Gramm/Denier) und einer Feinheitsfestigkeit von
mindestens etwa 6,36 g/dtex (7 Gramm/Denier) und mindestens
einer Grundfaser, wobei es sich bei der
Hybridflächenschicht um eine Konstruktion aus der Reihe Kulierware aus
der hochfesten Faser und der Grundfaser, Kettengewirk aus
der hochfesten Faser und der Grundfaser, Kettengewirk aus
der Grundfaser mit Eintrag der hochfesten Faser und
Nähwirkstoff handelt.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist
weiterhin ein Beinschutz mit dem oben beschriebenen
Schutzkörper zum Tragen beim Kettensägen.
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Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der
vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden
detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Erfindungsgemäß versteht man unter Faser sowohl
Schnitt- bzw. Kurzfasern, d.h. Stapelfasern, als auch
Endlosfasern.
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Garn bezeichnet ein aus einer Monofilamentfaser
durch Zusammenführung mehrerer Endlosfilamente oder durch
Verspinnen von Stapeln hergestellten kontinuierlichen
Strang mit einer Längendimension, die die Querdimensionen
von Breite und Dicke bei weitem übertrifft.
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Ein wirksamer Schutzkörper sollte neben einem
ausreichenden Schutz auch Waschbarkeit, Fallverhalten und
Tragekomfort bieten. Was die Waschbarkeit angeht, so
sollte der Schutzkörper auch nach einer Wäsche gemäß der
AATTC-Prüfmethode 96-1988 oder AATCC-Prüfmethode 158-1985
die an ihn gestellten Anforderungen erfüllen.
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Der Schutzkörper wird aus mehreren verschiedenen
textilen Flächenschichten hergestellt. Bei jeder
Flächenschicht handelt es sich um eine Hybridfläche aus einer
hochfesten Faser und mindestens einer anderen Faserart,
wobei diese andere Faserart erfindungsgemäß als
Grundfaser bezeichnet wird. Unter dem Begriff Hybridfläche ist
ein textiles Flächengebilde aus mindestens zwei
verschiedenartigen Fasertypen zu verstehen, in dem jeder Fasertyp
mindestens einen Teil der Konstruktion bildet. Aufgrund
dieser einzigartigen Konstruktion kann auch ein leichter
und flexibler Schutzkörper einen wesentlich besseren
Schutz bieten.
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Erfindungsgemäß versteht man unter dem Ausdruck
hochfeste Faser eine Faser mit einem Zugmodul von
mindestens etwa 160 Gramm/Denier, vorzugsweise von
mindestens etwa 500 Gramm/Denier, und einer
Feinheitsfestigkeit von mindestens 7 Gramm/Denier, vorzugsweise von
mindestens etwa 18 Gramm/Denier und besonders bevorzugt
von mindestens etwa 22 Gramm/Denier. Zu einsetzbaren
hochfesten Fasern zählen Fasern aus kettenverlängertem
Polyolefin, insbesondere Fasern aus kettenverlängertem
Polyethylen (ECPE), Aramidfasern, Polyvinylalkoholfasern,
Polyacrylnitrilfasern und Fasern aus flüssigkristallinen
Copolyestern.
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In der US-PS Nr. 4.457.985 werden solche Fasern
aus kettenverlängertem Polyethylen und Polypropylen
allgemein erörtert, wobei der Inhalt jener Patentschrift
insoweit durch Bezugnahme in diese inkorporiert sei, wie
sie der vorliegenden nicht widerspricht. Im Falle von
Polyethylen haben geeignete Fasern ein gewichtsmittleres
Molekulargewicht von mindestens 150.000, bevorzugt von
mindestens einer Million und besonders bevorzugt zwischen
zwei Millionen und fünf Millionen. Die Herstellung
solcher Fasern aus kettenverlängertem Polyethylen kann
durch Heranzüchtung in Lösung gemäß der US-PS
Nr. 4.137.394 von Meihuzen et al. oder gemäß der US-PS
Nr. 4.356.138 von Kavesh et al., erteilt am 26. Oktober
1982, oder durch Filamentspinnen aus einer Lösung unter
Bildung einer Gelstruktur gemäß der Deutschen
Offenlegungsschrift Nr. 3.004.699 und GB Nr. 2051667 und vor
allem gemäß der US-PS Nr. 4.413.110 erfolgen. Dabei
bedeutet der Begriff Polyethylen im Sinne der Erfindung
ein überwiegend lineares Polyethylenmaterial,
gegebenenfalls mit geringen Anteilen an Kettenverzweigungen oder
Comonomeren von höchstens 5 modifizierenden Einheiten pro
100 Kohlenstoffatomen der Hauptkette sowie gegebenenfalls
beigemischten Anteilen von höchstens 50 Gew.-% an einem
oder mehreren Polymeradditiven wie Alken-1-Polymeren,
insbesondere niederdichtes Polyethylen, Polypropylen oder
Polybutylen, Copolymeren mit Monoolefinen als
Hauptmonomeren, oxidierten Polyolefinen,
Polyolefinpfropfcopolymeren und Polyoxymethylenen oder an niedermolekularen
Additiven wie Antioxidantien, Gleitmitteln, UV-Absorbern,
Farbmitteln und dergleichen, auf die alle hiermit Bezug
genommen wird. Je nach Herstellungsverfahren,
Streckverhältnis und -temperaturen sowie anderen Bedingungen kann
man diesen Filamenten verschiedenste Eigenschaften
verleihen. Die Feinheitsfestigkeit der Filamente sollte
dabei mindestens 13,6 g/dtex (15 Gramm/Denier),
vorzugsweise
mindestens 18,18 g/dtex (20 Gramm/Denier),
besonders bevorzugt mindestens 22,7 g/dtex (25 Gramm/Denier)
und ganz besonders bevorzugt mindestens 27,3 g/dtex
(30 Gramm/Denier) betragen. Ebenso liegt der Zugmodul der
Filamente, gemessen auf der Zugversuchsmaschine Instron,
bei mindestens 272,7 g/dtex (300 Gramm/Denier),
vorzugsweise bei mindestens 454,5 g/dtex (500 Gramm/Denier) und
besonders bevorzugt bei mindestens 909 g/dtex
(1000 Gramm/Denier) und ganz besonders bevorzugt bei
mindestens 1090,9 g/dtex (1200 Gramm/Denier). Dabei sind
diese Höchstwerte für Zugmodul und Feinheitsfestigkeit in
der Regel nur unter Anwendung von Lösungswachstums- oder
Gelfilamentverfahren erzielbar. Dabei liegt der
Schmelzpunkt für viele der Filamente über dem des
zugrundeliegenden Polymers. So hat zum Beispiel hochmolekulares
Polyethylen vom Molekulargewicht 150.000, eine Million
und zwei Millionen in der Regel einen
Substanzschmelzpunkt von 138ºC, während die aus diesen Materialien
hergestellten hochorientierten Polyethylenfilamente einen
um etwa 70 bis etwa 13ºC höherliegenden Schmelzpunkt
aufweisen. Die gegenüber der Polymersubstanz kristalline
Einheitlichkeit und höhere Kristallorientierung der
Filamente zeigt sich also als kleine
Schmelzpunkterhöhung.
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Ebenso kann man hochorientierte Filamente aus
kettenverlängertem Polypropylen mit einem
gewichtsmittleren Molekulargewicht von mindestens 200.000, bevorzugt
von mindestens einer Million und besonders bevorzugt von
mindestens zwei Millionen verwenden. Um aus solchem
kettenverlängerten Polypropylen ziemlich stark
orientierte Filamente zu erhalten, kann man sich der Verfahren
gemäß den verschiedenen obengenannten Druckschriften und
vor allem des Verfahrens der US-PS Nr. 4.413.110
bedienen. Da es sich bei dem seitenständige Methylgruppen
enthaltenden Polypropylen um ein weit weniger
kristallines Material als Polyethylen handelt, liegen die bei
Polypropylen erreichbaren Feinheitsfestigkeitswerte in
der Regel wesentlich unter den entsprechenden Werten für
Polyethylen. Daher liegt der geeignete
Feinheitsfestigkeitswert
bei mindestens 7,2 g/dtex (8 Gramm/Denier),
bevorzugt bei mindestens 10 g/dtex (11 Gramm/Denier). Der
Zugmodul für Polypropylen beträgt mindestens 145 g/dtex
(160 Gramm/Denier), vorzugsweise mindestens 181,8 g/dtex
(200 Gramm/Denier). Durch das Orientierungsverfahren
steigt der Schmelzpunkt des Polypropylens in der Regel um
einige Grad an, so daß das Polypropylenfilament
vorzugsweise einen Hauptschmelzpunkt von mindestens 168ºC,
besonders bevorzugt von mindestens 170ºC, aufweist. Die
besonders bevorzugten Bereiche der oben beschriebenen
Parameter können vorteilhafterweise verbesserte
Gebrauchseigenschaften beim Enderzeugnis ergeben. Der
Einsatz von Fasern mit einem gewichtsmittleren
Molekulargewicht von mindestens etwa 200.000 bei Einhaltung der
bevorzugten Bereiche für die oben beschriebenen Parameter
(Modul und Feinheitsfestigkeit) kann vorteilhafterweise
verbesserte Gebrauchseigenschaf ten beim Enderzeugnis
ergeben.
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Hochzugmodulige Fasern aus hochmolekularem
Polyvinylalkohol (PV-OH) werden in der US-PS
Nr. 4.440.711 von Y. Kwon et al. beschrieben, wobei der
Inhalt jener Patentschrift insoweit durch Bezugnahme in
diese inkorporiert sei, wie sie der vorliegenden nicht
widerspricht. Bei Fasern aus hochmolekularem PV-OH sollte
das gewichtsmittlere Molekulargewicht mindestens etwa
200.000 betragen. Besonders geeignete PV-OH-Fasern
sollten einen Modul von mindestens etwa 272,7 g/dtex
(300 Gramm/Denier), eine Feinheitsfestigkeit von
mindestens etwa 6,36 g/dtex (7 Gramm/Denier), vorzugsweise
von mindestens etwa 9 g/dtex (10 Gramm/Denier), besonders
bevorzugt von etwa 12,7 g/dtex (14 Gramm/Denier) und ganz
besonders bevorzugt von mindestens etwa 15,5 g/dtex
(600 Gramm/Denier) sowie eine Brucharbeit von mindestens
8 Joule/Gramm aufweisen. PV-OH-Fasern mit einem
gewichtsmittleren Molekulargewicht von mindestens etwa 200.000,
einer Feinheitsfestigkeit von mindestens etwa 9 g/dtex
(10 Gramm/Denier), einem Modul von mindestens etwa
272,7 g/dtex (300 Gramm/Denier) und einer Brucharbeit von
etwa 8 Joule/Gramm eignen sich eher zur Herstellung eines
Ballistikschutzerzeugnisses. Eine PV-OH-Faser mit solchen
Eigenschaften kann man zum Beispiel nach dem Verfahren
gemäß der US-PS Nr. 4.599.267 herstellen.
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Im Falle von Polyacrylnitril (PAN) sollte das
gewichtsmittlere Molekulargewicht der PAN-Faser
mindestens etwa 400.000 betragen. Eine besonders geeignete
PAN-Faser sollte eine Feinheitsfestigkeit von mindestens
etwa 9 g/dtex (10 Gramm/Denier) und eine Brucharbeit von
mindestens etwa 8 Joule/Gramm aufweisen. Eine PAN-Faser
mit einem Molekulargewicht von mindestens etwa 400.000,
einer Feinheitsfestigkeit von mindestens etwa 13,6 bis
18,18 g/dtex (15 bis 20 Gramm/Denier) und einer
Brucharbeit von mindestens etwa 8 Joule/Gramm ist ganz
besonders geeignet, wobei solche Fasern zum Beispiel aus der
US-PS 4.535.027 bekannt sind.
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Im Falle von Aramidfasern eignen sich vornehmlich
aus aromatischem Polyamid gebildete Aramidfasern gemäß
der US-PS 3.671.542, auf die hiermit Bezug genommen wird.
Bevorzugte Aramidfasern haben eine Feinheitsfestigkeit
von mindestens etwa 18,18 g/dtex (20 Gramm/Denier), einen
Zugmodul von mindestens etwa 363,6 g/dtex
(400 Gramm/Denier) und eine Brucharbeit von mindestens
etwa 8 Joule/Gramm, und besonders bevorzugte Aramidfasern
haben eine Feinheitsfestigkeit von mindestens etwa
18,18 g/dtex (20 Gramm/Denier) und eine Brucharbeit von
mindestens etwa 20 Joule/Gramm. Ganz besonders bevorzugte
Aramidfasern haben eine Feinheitsfestigkeit von
mindestens etwa 18,8 g/dtex (20 Gramm/Denier), einen Modul
von mindestens etwa 818,2 g/dtex (900 Gramm/Denier) und
eine Brucharbeit von mindestens etwa 30 Joule/Gramm. So
sind zum Beispiel die von der Dupont Corporation unter
dem Handelsnamen Kevlar 29 und 49 kommerziell
hergestellten Polyphenylendiaminterephthalamidfilamente mit
mäßig hohen Modul- und Feinheitsfestigkeitswerten
besonders zur Herstellung von Ballistikschutzverbundstoffen
geeignet. (Dabei betragen die Modul- und
Feinheitsfestigkeitswerte für Kevlar 29 454,5 g/dtex (500 Gramm/Denier)
bzw. 20 g/dtex (22 Gramm/Denier) und für Kevlar 49 909
g/dtex (1000 Gramm/Denier) bzw. 20 g/dtex
(22 Gramm/Denier)). Für die Durchführung dieser Erfindung
eignen sich auch die von Dupont unter dem Handelsnamen
Nomex kommerziell hergestellten
Polymethaphenylenisophthalamidfilamente.
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Im Falle von flüssigkristallinen Copolyestern
sind geeignete Fasern zum Beispiel aus den US-PSen
Nr. 3.975.487; 4.118.372 und 4.161.470 bekannt.
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In der Regel werden die hochfesten Fasern vor dem
erfindungsgemäßen Einsatz nach herkömmlichen Verfahren zu
gegebenenfalls verwirbelten Garnen verarbeitet. Dabei
sollte der Garntiter etwa 220 bis 5280 dtex (200 bis
4800 Denier), vorzugsweise etwa 440 bis 3300 dtex
(400 bis 3000 Denier) und besonders bevorzugt etwa 715
bis 1760 dtex (650 bis 1600 Denier) betragen.
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Bei dem Hybridflächengebilde kann es sich um eine
Kulierware, ein Kettengewirk, ein Kettengewirk mit
Eintrag oder um einen Nähwirkstoff handeln. Eine
Maschenkonstruktion hat sich nämlich als am vorteilhaftesten
erwiesen. Denn sie führt nicht nur zu einem leicht zu
fertigenden und zu handhabenden leichten, stabilen
Flächengebilde, sondern erlaubt auch die Darstellung
verschiedenster geometrischer Muster.
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Bei der Kulierware wird ein Garn aus der
hochfesten Faser in Schußrichtung vermascht. Dabei soll das
hochfeste Garn im wesentlichen unidirektional verlaufen.
Unter unidirektional ist dabei zu verstehen, daß die
hochfesten Garne in dem Gestrick bzw. Kuliergewirk so
angeordnet sind, daß sie jeweils im wesentlichen gerade
sowie im wesentlichen parallel zu den benachbarten
hochfesten Garnen verlaufen. Bei der Kulierware sind die
hochfesten Garne auf jeweils im wesentlichen parallel zur
Längsachse des Flächengebildes in der Schußrichtung
angeordnet. Dabei kann die Einarbeitung eines
unidirektional angeordneten hochfesten Garns entweder durch
eine Schlauchmasche oder durch Eintrag erfolgen. Die
Maschenware enthält üblicherweise im Durchschnitt 0,43
bis 2,59, bevorzugt 0,86 bis 2,16 und besonders bevorzugt
1,3 dtex hochfestes Garn/cm (1 bis 6, bevorzugt 2 bis 5
und besonders bevorzugt 3 hochfeste Garne pro Zoll),
gemessen in Längsrichtung des Flächengebildes.
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Aus dem Grundgarn wird eine Maschenkonstruktion
gefertigt, die das unidirektionale hochfeste Garn zwar
festhält, bei Einwirkung einer Reißkraft aber auch leicht
freigibt. Dazu wird das Grundgarn in der Regel mit einer
Linksmasche oder einer Schlauchmasche verarbeitet.
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Ganz besonders bevorzugt ist als Kulierware ein
zweikonturiges Gestrick mit nachstehender Folge der
Maschenreihen: erste Reihe - Linksmaschen des Grundgarns;
zweite Reihe - Schlauchmaschen des Grundgarns, wobei das
Grundgarn auf jeder Nadel des vorderen Nadelbetts
verstrickt wird; dritte Reihe - Schlauchmaschen des
Grundgarns, wobei das Grundgarn auf jeder Nadel des hinteren
Nadelbetts verstrickt wird; vierte Reihe - Linksmaschen
des Grundgarns; fünfte Reihe - Schlauchmaschen des
hochfesten Garns, wobei das hochfeste Garn auf jeder zweiten
Nadel des vorderen Nadelbetts verstrickt wird; sechste
Reihe - Schlauchmaschen des hochfesten Garns, wobei das
hochfeste Garn auf jeder zweiten Nadel des hinteren
Nadelbetts verstrickt wird. Für diese Konstruktion
besteht das Grundgarn ganz besonders bevorzugt aus Nylon
und das hochfeste Garn aus ECPE, insbesondere einem von
AlliedSignal Inc. unter dem Warenzeichen Spectra
vertriebenen ECPE-Garn. Da auf zwei Nadelbetten gestrickt
wird, handelt es sich um ein doppelflächiges Gestrick.
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Die Herstellung dieses bevorzugten Gestricks kann
auf handelsüblichen Flachstrickmaschinen mit mindestens
einem Fadenführer und vorderen und hinteren Reihen von
Zungennadeln erfolgen. Ganz allgemein erfolgt die
Maschenbildung für jede Reihe aufgrund des
Zusammenwirkens von Fadenführer und Nadelreihen. Mit anderen
Worten, ehe ein Fadenführer quer zu den Nadeinreihen
bewegt wird, enthält er schon die zur Maschenbildung
erwünschte Garnart und sind die Nadeln schon auf das
erwünschte Maschenmuster eingestellt. In diesem Fall kann
man zur Herstellung des bevorzugten Gestricks 1 bis 6
Faden führer verwenden.
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Bei dem Kettengewirk muß es sich insofern um ein
dimensional orientiertes Gebilde handeln, als daß
mindestens
ein Garn aus der hochfesten Faser unidirektional
darin angeordnet ist und von einem Kettengewirk aus
mindestens einem Garn der Grundfaser festgehalten wird.
Zur Erzeugung dieser unidirektionalen Anordnung kann man
das hochfeste Garn vermaschen und so ein Kettengewirk aus
hochfestem Garn und Grundgarn erhalten. Es ist jedoch
bevorzugt, das hochfeste Garn in ein Kettengewirk aus dem
Grundgarn einzutragen. Dabei kann die Eintragung in
Schußrichtung (90º), Kettrichtung (0º), sowohl Schuß- als
auch Kettrichtung (0º und 90º) sowie multiaxial erfolgen.
Dabei ist unter multiaxial zu verstehen, daß der Eintrag
des hochfesten Garns unter einem von 0º und 90º
abweichenden Winkel zu der Laufrichtung des Flächengebildes
erfolgt. So kann zum Beispiel ein erstes hochfestes Garn
unter einem Winkel von 30º und ein zweites hochfestes
Garn unter einem Winkel von 60º eingetragen werden.
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Dabei wird jedes eingetragene Garn so eingelegt,
daß es im wesentlichen gerade verläuft. Je nach der
Feinheit der Wirkmaschine und dem Titer des hochfesten
Garns können pro Maschenreihe oder -stäbchen mehrere
hochfeste Garne eingetragen werden. Dabei kann der
Eintrag des hochfesten Garns in jeder zweiten Reihe, in
jeder dritten Reihe, in jeder vierten Reihe usw.
erfolgen. Vorzugsweise wird ein hochfestes Garn in jede zweite
oder dritte Reihe eingetragen.
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Dabei bildet das Grundgarn das Maschengerüst, das
das eingetragene hochfeste Garn festhält. Mit anderen
Worten wird ein Grundgarn in Kettrichtung vermascht.
Dabei kann es sich bei der Konstruktion aus dem Grundgarn
um ein Raschelgewirk oder um ein Trikotgewirk handeln,
wobei Raschel bevorzugt wird.
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Beispielhaft für ein Kettengewirk mit Eintrag ist
ein dreischieniges Kettengewirk mit Eintrag des
hochfesten Garns in Kettrichtung. Die Fertigung dieses
Gewirks kann in der Weise erfolgen, daß eine erste
Schiene eine erste Grundgarnmasche erzeugt, eine zweite
Schiene eine weitere Grundgarnmasche erzeugt und eine
dritte Schiene das hochfeste Garn einträgt.
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Beim Nähwirkstoff wird aus der hochfesten Faser
eine Bahn oder Matte in der Weise gefertigt, daß die
hochfeste Faser unidirektional ausgerichtet wird. Bei der
Bahn oder Matte kann es sich um ein Gewebe oder um ein
Vlies handeln, solange die hochfesten Garne
unidirektional ausgerichtet sind. Dabei kann die Bahn oder Matte
auch eine Rückenverstärkung enthalten, wobei es sich um
ein gegebenenfalls faserverstärktes Harz handeln kann.
Die Matte oder Bahn aus der hochfesten Faser wird mit
Stichen oder Nähten aus einem Garn der Grundfaser
verfestigt. Als Nähwirkstoff kommt ein auf Nähwirkmaschinen
des Typs Malimo hergestellter in Frage.
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In der Regel besteht jede Flächenschicht zu etwa
20 bis 80, vorzugsweise zu etwa 20 bis 50 und besonders
bevorzugt zu etwa 20 bis 30 Gewichtsprozent aus den
hochfesten Fasern. Der Anteil der hochfesten Fasern kann
auch weniger als 20 Gewichtsprozent betragen, wenn der
Schutzkörper mehr als 5 Flächenschichten enthält. Dabei
richtet sich der Gewichtsanteil des Schutzkörpers an
hochfesten Fasern im Einzelfall nach der verwendeten
Fasersorte und Maschenkonstruktion.
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In der Regel beträgt der Volumenanteil jeder
Schicht an hochfesten Fasern zwischen etwa 5 bis 95,
bevorzugt 15 bis 50 und ganz besonders bevorzugt 15 bis
25 Volumenprozent. Durch die ganz besonders bevorzugten
Bereiche werden die Kosten für die hochfeste Faser im
Verhältnis zu dem gebotenen Schutz optimiert.
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Wie bereits oben erwähnt, ist es Aufgabe der
Grundfaser, die textile Flächenschicht zu verfestigen und
die hochfeste Faser solange zu halten, bis durch ein
Gerät wie eine Kettensäge eine Reiß- oder Schneidkraft
auf die Flächenschicht ausgeübt wird. Erfindungsgemäß
kann man alle Fasertypen einsetzen, die diese Funktion
erfüllen können. Die Faser sollte einen niedrigen Titer
aufweisen, um am Flächengebilde Gewicht zu sparen, muß
schrumpfarm sein, so daß man das Flächengebilde waschen
kann, sowie an der Oberfläche ausreichend schlüpfrig
gestaltet sein, damit sich die hochfeste Faser bei
Einwirkung einer Reißkraft auf die Flächenschicht ohne
weiteres herausreißen läßt. Zudem besitzt die Grundfaser
in der Regel eine niedrigere Feinheitsfestigkeit als die
hochfeste Faser.
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Beispielhaft für einsetzbare Grundfasertypen sind
Polyamid-, Polyester-, Polyacrylnitril-, Polyolefin- und
Polyurethan- sowie Naturfasern. Beispiele für mögliche
Polyamidfasern sind Nylon 6, Nylon 66, Nylon 4, Nylon 11
und Nylon 6.10. Beispiele für mögliche Polyesterfasern
sind Polyethylenterephthalat,
Poly-1,4-cyclohexylendimethylenterephthalat und Poly-p-ethylenoxybenzoat.
Beispiele für mögliche Polyacrylnitrilfasern sind Acryl
und Modacryl. Beispiele für mögliche Polyolefinfasern
sind solche aus niedermolekularem Polyethylen und
Polypropylen. Ein Beispiel für eine mögliche Polyurethanfaser
ist Elasthan. Beispiele für mögliche Naturfasern sind
Cellulose-, Celluloseester- und Proteinfasern. Davon
werden Nylon und Polyester bevorzugt. Nylon 6 und
Nylon 66 sind besonders bevorzugt, wobei Endlosfilamente
aus Nylon 6 und Nylon 66 ganz besonders bevorzugt sind.
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In der Regel werden die nicht hochfesten Fasern
vor dem erfindungsgemäßen Einsatz nach herkömmlichen
Verfahren zu gegebenenfalls verwirbelten Garnen
verarbeitet. Dabei sollte der Garntiter etwa 44 bis 2200 dtex
(40 bis 2000 Denier), vorzugsweise etwa 165 bis 1760 dtex
(150 bis 1600 Denier) und besonders bevorzugt etwa 330
bis 924 dtex (300 bis 840 Denier) betragen. Dabei sollte
der Titer des nicht hochfesten Garns mindestens 50% des
Titers des hochfesten Garns betragen.
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Das Querschnittsprofil der beiden erfindungsgemäß
einzusetzenden hochfesten und nicht hochfesten
Fasersorten kann in weiten Bereichen variieren. Die Fasern
können kreisförmig, flach oder rechteckig sein oder auch
mit einem unregelmäßig oder regelmäßig lappigen
Querschnitt ausgestattet sein, bei dem ein oder mehrere
unregelmanige oder regelmäßige Lappen von der linearen
oder Längsachse des Filaments abstehen. Es ist besonders
bevorzugt, daß die Fasern einen im wesentlichen
kreisförmigen, flachen oder rechteckigen Querschnitt
aufweisen, ganz besonders bevorzugt ersteres.
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Der Schutzkörper enthält mindestens drei
Flächenschichten.
Vorzugsweise kann der Schutzkörper bis zu fünf
Flächenschichten aufweisen. Mehr als fünf
Flächenschichten sind zwar möglich, mit der zunehmenden Anzahl
von Flächenschichten wird der Schutzkörper jedoch
schwerer und sperriger und so weniger angenehm zu tragen.
Dabei liegt ein wichtiger Vorteil der Erfindung darin,
daß man für den erforderlichen Schutz nur drei oder vier
Schichten benötigt. Aufgrund einer solchen begrenzten
Anzahl von Schichten besitzt der Schutzkörper einen hohen
Grad an Flexibilität und reduzieren sich die Kosten und
das Gewicht einer den Schutzkörper enthaltenden
Schutzkleidung erheblich. Dabei benötigt der Schutzkörper zur
Erfüllung der gestellten Anforderungen neben den
Maschenstoffen in der Regel keine anderen Arten von
Flächengebilden, wie zum Beispiel Geweben. Vielmehr würden
zusätzliche Schichten aus anderen Typen von
Flächengebilden die Kosten und das Gewicht des Schutzkörpers
erhöhen und dazu höchstwahrscheinlich auch noch der
Schutzleistung des Schutzkörpers abträglich sein.
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In einem Schutzkörper können die Flächenschichten
jeweils die gleiche oder auch verschiedene Konstruktion
aufweisen. Vorzugsweise ist die Konstruktion aller in
einem Schutzkörper enthaltenen Schichten gleich.
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Zur Herstellung des erfindungsgemäßen
Schutzkörpers werden die Maschenstoffe schichtweise
aneinandergrenzend angeordnet und nach herkömmlichen Verfahren
miteinander verbunden. Dazu kann man zum Beispiel die
Schichten am Rand zusammennähen oder umstechen.
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Aus dem erfindungsgemäßen Flächengebilde ist die
hochfeste Faser bei Einwirkung einer Reißkraft leicht
herausreißbar. Es hat sich nämlich als wesentlich für die
Nützlichkeit eines Schutzkörpers herausgestellt, daß die
durch die Reißkraft herausgerissene Faser eine hohe
Feinheitsfestigkeit besitzt und auch leicht herausreißbar
ist. Liegt die Feinheitsfestigkeit unter einem gewissen
Niveau, wird die hochfeste Faser von der einwirkenden
Reißkraft nicht aus dem Flächengebilde herausgerissen,
sondern einfach zerrissen. Bei einer Kettensäge sollen
die herausgerissenen hochfesten Fasern nämlich das
Kettenrad blockieren und damit zum Stillstand der Kette
führen. Dabei werden im wesentlichen alle von der
Kettensäge berührten hochfesten Fasern nur teilweise und nicht
vollständig aus dem Flächengebilde herausgerissen. Das
hochfeste Garn sollte zur besseren Herausreißbarkeit
einen niedrigen Reibungsbeiwert aufweisen. Fasern aus
kettenverlängertem Polyethylen sind also in dieser
Hinsicht wegen deren niedrigerem Reibungsbeiwert von
Vorteil. Wichtig ist, daß bei Einwirkung einer Reißkraft
jedoch die Grundfasern nicht herausreißbar sein sollten.
Herausgerissene Grundfasern beeinträchtigen nämlich die
Herausreißbarkeit der hochfesten Fasern.
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Bildet der Schutzkörper Teil eines umschnallbaren
Beinschutzes oder eines anderen Kleidungsstücks zum
Tragen beim Kettensägen, erfüllt er bereits mit drei oder
vier Flächenschichten die Anforderungen der Norm
"Beinschutz fürs Kettensägen" des Amerikanischen
Zellstoffverbandes (A.P.A.) in der Neufassung vom Januar 1992, auf
die hiermit Bezug genommen wird. Die Prüfung des
Schutzkörpers beim Kettensägen erfolgt gemäß dem
ASTM-Prüfverfahren Nr. F1414 (Einheitsprüfverfahren zur Bestimmung
der Schnittfestigkeit von Unterkörperschutzkleidung fürs
Kettensägen). Als Prüfergebnis wird der
Bremsgeschwindigkeitsgrenzwert (Threshold Stopping Speed
(TSS)) angegeben. Dabei handelt es sich gemäß der
Definition des A.P.A. um die höchste Kettensägengeschwindigkeit
in Fuß pro Minute (fpm), die beim Fallenlassen der
Kettensäge auf den Prüfkörper den Prüfkörper gerade noch
nicht durchtrennt. Die A.P.A.-Norm fordert nun, daß bei
einer Mindestausgangsgeschwindigkeit der laufenden
Kettensäge von 914 m/mm (3000 fpm) die Durchtrennzeit des
Prüfkörpers sowohl unter einem Winkel von 45º als auch
unter (inem Winkel von 90º zu seiner Längsachse
mindestens 1,5 Sekunden beträgt.
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Der Schutzkörper läßt sich beliebig verformen
oder zurechtschneiden, bis er die erwünschte
Schnittschutzfläche bietet und sich zur Einarbeitung in ein
Kleidungsstück eignet. Kleidungsstücke, die den
Schutzkörper enthalten können, sind zum Beispiel Hemden,
Westen, Jacken, Schürzen und Hosen. Der Schutzkörper
eignet sich insbesondere zum Einsatz in einem
umschnallbaren Bein- bzw. Unterkörperschutz, wie einem
Vorderbeinschutz, Ringsumbeinschutz, Beinling oder Gamaschenschutz,
d.h. einem außen getragenen Kleidungsstück, das
gegebenenfalls an einem inneren Kleidungsstück wie der
Hose befestigt wird. Der Norm "Beimschutz fürs
Kettensägen" des Amerikanischen Zellstoffverbandes (A.P.A.) in
der Neufassung vom Januar 1992, auf die hiermit Bezug
genommen wird, sind Beispiele für Beinschutzkonstruktio
nen und bevorzugte Schnittschutzbereiche zu entnehmen.
Weitere Beispiele für Beinschutzkonstruktionen findet man
in den US-PSen 5.095.544 und 4.351.065, auf die hiermit
Bezug genommen wird.
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Das Kleidungsstück ist so gestaltet, daß sich der
Schutzkörper daran befestigen läßt. Üblicherweise hat das
Kleidungsstück eine Tasche zur Aufnahme des
Schutzkörpers, wobei der Schutzkörper darin eingesteckt wird.
Die Tasche ist dabei gegebenenfalls permanent
verschließbar oder auch wieder aufmachbar, so daß der Schutzkörper
leicht wieder zu entnehmen ist. Es ist auch möglich, den
Schutzkörper zu beziehen oder einzuhüllen und den Bezug
bzw. die Hülle an entsprechender Stelle auf das
Schutzkleidungsstück auf zunähen.
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Dabei ist der Schutzkörper so in das
Kleidungsstück einzuarbeiten, daß eine darauf auf treffende
Schneide mit der hochfesten Faser voraussichtlich unter
einem Winkel von ungefähr 90º zu deren Längsachse in
Berührung kommt. Bei einem Beinschutz sollte der
Schutzkörper so angeordnet sein, daß die unidirektional
ausgerichtete hochfeste Faser parallel zur Beinlängsrichtung
verläuft.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform besteht
der Schutzkörper aus drei diskreten Kulierwarenschichten.
Dabei enthalten die Kulierwarenschichten jeweils ein
Spectra -Garn mit einem Titer von 990 dtex (900 Denier)
oder 1320 dtex (1200 Denier) als hochfestes Garn und ein
Nylongarn mit einem Titer von 924 dtex (840 Denier) als
nicht hochfestes Garn. Bei der Maschenkonstruktion
handelt es sich um die gleiche 6reihige Konstruktion, die
weiter oben bereits als die bevorzugte
Kulierwarenkonstruktion beschrieben wurde. Dabei besteht jede
Schicht zu etwa 20 Gewichtsprozent aus Spectra -Garn. Die
Flächenschichten sind an den Rändern zusammengenäht.
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Der vorhergehenden Beschreibung kann der
einschlägige Fachmann ohne weiteres die wesentlichen
Kennzeichen der Erfindung entnehmen und zu deren Anpassung an
verschiedene Einsatzbereiche und -bedingungen
verschiedene Anderungen und Modifikationen daran vornehmen, ohne
von deren Grundgedanken und Schutzbereich abzuweichen.