EP1367601A1 - Textiles Grundmaterial mit einer EMV-Abschirmung - Google Patents

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EP1367601A1
EP1367601A1 EP02012105A EP02012105A EP1367601A1 EP 1367601 A1 EP1367601 A1 EP 1367601A1 EP 02012105 A EP02012105 A EP 02012105A EP 02012105 A EP02012105 A EP 02012105A EP 1367601 A1 EP1367601 A1 EP 1367601A1
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textile base
textile
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structures
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EP02012105A
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Michael Dr. Koch
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Autoflug GmbH
Original Assignee
Autoflug GmbH
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F3/00—Shielding characterised by its physical form, e.g. granules, or shape of the material
    • G21F3/02—Clothing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/20—Coated or impregnated woven, knit, or nonwoven fabric which is not [a] associated with another preformed layer or fiber layer or, [b] with respect to woven and knit, characterized, respectively, by a particular or differential weave or knit, wherein the coating or impregnation is neither a foamed material nor a free metal or alloy layer
    • Y10T442/259—Coating or impregnation provides protection from radiation [e.g., U.V., visible light, I.R., micscheme-change-itemave, high energy particle, etc.] or heat retention thru radiation absorption

Definitions

  • the invention relates to a shield against Basic textile material serving electromagnetic waves with components arranged thereon from an electrical conductive material.
  • Such conductive textiles for protection against electromagnetic fields are known through use and For example, in the publication Koch, M .: conductive Textiles for protection against electromagnetic fields, Denkendorf Colloquium “Technical Textiles", January 2001. Thereafter, such conductive Textiles are made by a metal coating the tissue surface; another manufacturing option is given by the fact that for the production of the Fabric used yarn metal filaments or metal fibers contains.
  • the invention is based on textiles Woven fabrics from conventional non-conductive yarns on which only components from an electrically conductive Material are attached.
  • This is the known textile fabrics to form a grid in the fabric woven-in bundle of metal fibers, that is, one by one metal mesh applied to textile fabric, its Mesh size is usually between 2 and 15 mm and is therefore much larger than the mesh size of the Base fabric.
  • the invention is therefore based on the object to provide generic textile fabric, which is a frequency selective shield electromagnetic fields.
  • the basic idea of the invention provides that on the basic textile material each from a continuous, thread consisting of the electrically conductive material manufactured geometric structures in a regular Distribution without mutual contact, their dimensions to half the wavelength of the selectively reflective frequency of electromagnetic waves is coordinated.
  • the invention meets the requirement of a frequency selective shielding in that the Formation of the geometric structures on the half Wavelength of the wavelength to be selectively reflected is voted.
  • the shielding effect is thereby ensured that to produce the geometric Structures a continuous, from the electrically conductive Material of existing thread is used.
  • the invention is applicable to basic textile materials, especially those made from a woven fabric, a knitted fabric or a nonwoven fabric.
  • the invention provides that those made from the uninterrupted thread Structures by embroidery on the textile base material are upset. This has the advantage that the production of conventional non-conductive yarn existing basic textile material and the application of Shielding structures in sequential and to be carried out independently of one another Manufacturing steps can be made.
  • the mutual distance the structures are mutually determined on the one hand, that the frequency selective to be reflected electromagnetic waves between the geometric Not going through structures, but on the other hand straight is minimized so that mutual interference the frequency selective reflection properties of the Structures is excluded.
  • the geometric structures each from a symmetrical Cross with legs of the same length, where the Total length of two legs of the respective cross of half the wavelength of the corresponds to the reflecting wave frequency.
  • the geometric Structures consist of a circle.
  • the arrangement of the individual crosses 11 on the textile Tissue surface 10 is such that the Leg 12 of two crosses 11 overlap, but that no contact and thus electrically conductive connection the crosses 11 are given to each other.
  • the minimum distance the crosses 11 to each other is set such that a mutual influence of frequency selective Reflection properties of the crosses 11 is excluded. This results in circular crosses 11 Clearance areas 13.

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein der Abschirmung gegen elektromagnetische Wellen dienendes textiles Grundmaterial (10) mit daran angeordneten Bestandteilen aus einem elektrisch leitenden Material, wobei an dem textilen Grundmaterial (10) jeweils aus einem durchlaufenden, aus dem elektrisch leitenden Material bestehenden Faden hergestellte geometrische Strukturen (11) in einer regelmäßigen Verteilung ohne gegenseitige Berührung ausgebildet sind, deren Abmessung auf die halbe Wellenlänge der selektiv zu reflektierenden Frequenz der elektromagnetischen Wellen abgestimmt ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein der Abschirmung gegen elektromagnetische Wellen dienendes textiles Grundmaterial mit daran angeordneten Bestandteilen aus einem elektrisch leitenden Material.
Derartige leitfähige Textilien für den Schutz gegen elektromagnetische Felder sind durch Benutzung bekannt und beispielsweise in der Veröffentlichung Koch, M.: Leitfähige Textilien für den Schutz gegen elektromagnetische Felder, Denkendorfer Kolloquium "Technische Textilien", Januar 2001, beschrieben. Danach können derartige leitfähige Textilien hergestellt werden durch eine Metallbeschichtung der Gewebeoberfläche; eine weitere Herstellungsmöglichkeit ist dadurch gegeben, daß das für die Herstellung des Gewebes verwendete Garn Metallfilamente oder Metallfasern enthält.
Im Unterschied dazu geht die Erfindung aus von textilen Geweben aus konventionellen nichtleitenden Garnen, an denen lediglich Bestandteile aus einem elektrisch leitenden Material angebracht sind. Hierbei handelt es sich bei dem bekannten textilen Geweben um gitterförmig in das Gewebe eingewebte Bündel aus Metallfasern, also um ein auf das textile Gewebe aufgebrachtes Metallgitter, dessen Maschenweite in der Regel zwischen 2 und 15 mm liegt und damit wesentlich größer ist als die Maschenweite des Trägergewebes.
Mit einem derartigen bekannten textilen Gewebe ist der Nachteil verbunden, daß das aufgebrachte Metallgitter in allen Richtungen homogen ist, so daß sich eine mehr oder weniger ausreichende Reflexionswirkung bezüglich aller auftretenden elektromagnetischen Wellen einstellt. Es treten in der Praxis jedoch Aufgabenstellungen auf, bei denen das textile Gewebe eine Abschirmung nur gegen elektromagnetische Wellen mit einer bestimmten ausgewählten Frequenz ausbilden soll, während eine Abschirmung gegen Wellen anderer Frequenzen nicht erforderlich ist. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes textiles Gewebe zur Verfügung zu stellen, welches eine frequenzselektive Abschirmung elektromagnetischer Felder ausbildet.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.
Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, daß an dem textilen Grundmaterial jeweils aus einem durchlaufenden, aus dem elektrisch leitenden Material bestehenden Faden hergestellte geometrische Strukturen in einer regelmäßigen Verteilung ohne gegenseitige Berührung ausgebildet sind, deren Abmessung auf die halbe Wellenlänge der selektiv zu reflektierenden Frequenz der elektromagnetischen Wellen abgestimmt ist. Die Erfindung trägt dem Erfordernis einer frequenzselektiven Abschirmung dadurch Rechnung, daß die Ausbildung der geometrischen Strukturen auf die halbe Wellenlänge der selektiv zu reflektierenden Wellenfrequenz abgestimmt wird. Dabei wird die Abschirmwirkung dadurch sichergestellt, daß zur Herstellung der geometrischen Strukturen ein durchlaufender, aus dem elektrisch leitenden Material bestehender Faden Verwendung findet. Weiterhin ist die Abschirmwirkung erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die geometrischen Strukturen in einer regelmäßigen Verteilung, jedoch ohne gegenseitige Berührung auf der Gewebefläche angeordnet sind.
Die Erfindung ist anwendbar auf textile Grundmaterialien, insbesondere solche, die aus einem Gewebe, einem Gewirk oder einem Vliesstoff bestehen.
Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß die aus dem ununterbrochenen Faden hergestellten Strukturen in das textile Grundmaterial eingewebt und in die Materialfläche integriert sind.
In einer zweckmäßigen Alternative sieht die Erfindung vor, daß die aus dem ununterbrochenen Faden hergestellten Strukturen im Stickverfahren auf das textile Grundmaterial aufgebracht sind. Hiermit ist der Vorteil verbunden, daß die Herstellung des aus konventionellem nichtleitenden Garn bestehenden textilen Grundmaterials und das Aufbringen der Abschirmungsstrukturen in nacheinander geschalteten und unabhängig voneinander durchzuführenden Herstellungsschritten vorgenommen werden kann.
Im einzelnen ist vorgesehen, daß der gegenseitige Abstand der Strukturen zueinander einerseits derart festgelegt ist, daß die frequenzselektiv zu reflektierenden elektromagnetischen Wellen zwischen den geometrischen Strukturen nicht durchgehen, andererseits aber gerade derart minimiert ist, daß eine gegenseitige Beeinflussung der frequenzselektiven Reflexionseigenschaften der Strukturen ausgeschlossen ist.
Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung können die geometrischen Strukturen jeweils aus einem symmetrischen Kreuz mit Schenkeln gleicher Länge bestehen., wobei die Gesamtlänge zweier in einer Flucht liegender Schenkel des jeweiligen Kreuzes der halben Wellenlänge der zu reflektierenden Wellenfrequenz entspricht.
Alternativ kann vorgesehen sein, daß die geometrischen Strukturen jeweils aus einem Kreis bestehen.
Schließlich ist die Ausbildung der geometrischen Strukturen auch als Dreiecke möglich, wobei sich die Erfindung allgemein auf alle geeigneten Formen von geometrischen Strukturen erstreckt, die eine frequenzselektive Abschirmung ermöglichen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist; die einzige Figur zeigt die Anordnung von geometrischen Abschirmstrukturen auf einem textilen Gewebe in einer schematischen Ansicht.
Wie aus der einzigen Figur zu ersehen ist, sind auf einem ausschnittsweise dargestellten textilen Gewebe 10 unter Verwendung eines durchgehenden Fadens aus einem elektrisch leitenden Material aufgestickte Kreuze 11 mit einer symmetrischen Ausbildung wie auch in einer regelmäßigen symmetrischen Verteilung angeordnet. Die jeweils mit gleicher Länge ausgebildeten Schenkel 12 der Kreuze 11 sind in ihrer Länge derart bemessen, daß die Gesamtlänge zweier in einer Flucht liegenden Schenkel 12 der halben Wellenlänge der zu reflektierenden Wellenfrequenz entspricht. Wie im einzelnen nicht weiter dargestellt, besteht jedes auf der textilen Gewebefläche 10 aufgestickte Kreuz 11 aus einem einzigen, durchgehend verstickten Faden, so daß innerhalb des Kreuzes 11 eine Unterbrechung der Leitfähigkeit der Kreuzstruktur vermieden ist.
Die Anordnung der einzelnen Kreuze 11 auf der textilen Gewebefläche 10 ist dabei derart getroffen, daß sich die Schenkel 12 zweier Kreuze 11 zwar überlappen, daß jedoch keine Berührung und damit elektrisch leitfähige Verbindung der Kreuze 11 untereinander gegeben ist. Der Mindestabstand der Kreuze 11 zueinander ist derart festgelegt, daß eine gegenseitige Beeinflussung der frequenzselektiven Reflexionseigenschaften der Kreuze 11 ausgeschlossen ist. Damit ergeben sich zwischen den Kreuzen 11 kreisförmige Abstandsbereiche 13.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen, der Zusammenfassung und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims (11)

  1. Der Abschirmung gegen elektromagnetische Wellen dienendes textiles Grundmaterial (10) mit daran angeordneten Bestandteilen aus einem elektrisch leitenden Material, dadurch gekennzeichnet, daß an dem textilen Grundmaterial (10) jeweils aus einem durchlaufenden, aus dem elektrisch leitenden Material bestehenden Faden hergestellte geometrische Strukturen (11) in einer regelmäßigen Verteilung ohne gegenseitige Berührung ausgebildet sind, deren Abmessung auf die halbe Wellenlänge der selektiv zu reflektierenden Frequenz der elektromagnetischen Wellen abgestimmt ist.
  2. Textiles Grundmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem ununterbrochenen Faden hergestellten Strukturen in das textile Grundmaterial (10) eingewebt und in die Materialfläche integriert sind.
  3. Textiles Grundmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem ununterbrochenen Faden hergestellten Strukturen im Stickverfahren auf das textile Grundmaterial (10) aufgebracht sind.
  4. Textiles Grundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der gegenseitige Abstand der Strukturen (11) zueinander einerseits derart festgelegt ist, daß die frequenzselektiv zu reflektierenden elektromagnetischen Wellen zwischen den geometrischen Strukturen (11) nicht durchgehen, andererseits aber gerade derart minimiert ist, daß eine gegenseitige Beeinflussung der frequenzselektiven Reflexionseigenschaften der Strukturen (11) ausgeschlossen ist.
  5. Textiles Grundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die geometrischen Strukturen jeweils aus einem symmetrischen Kreuz (11) mit Schenkeln gleicher Länge bestehen.
  6. Textiles Grundmaterial nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtlänge zweier in einer Flucht liegender Schenkel (12) des jeweiligen Kreuzes (11) der halben Wellenlänge der zu reflektierenden Wellenfrequenz entspricht.
  7. Textiles Grundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die geometrischen Strukturen jeweils aus einem Kreis bestehen.
  8. Textiles Grundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die geometrischen Strukturen jeweils aus einem Dreieck bestehen.
  9. Textiles Grundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 8 bestehend aus einem textilen Gewebe.
  10. Textiles Grundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 8 bestehend aus einem textilen Gewirk.
  11. Textiles Grundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 8 bestehend aus einem textilen Vliesstoff.
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