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Dokumentenidentifikation DE202006014914U1 11.01.2007
Titel Mehrschichtige Textilstruktur
Anmelder Ta Lai Sporting Goods Enterprise Co., Ltd., Hsin-Tien City, Taipei, TW
Vertreter Nix, F., Dipl.-Ing. Dr.jur., Pat.-Anw., 65193 Wiesbaden
DE-Aktenzeichen 202006014914
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 11.01.2007
Registration date 07.12.2006
Application date from patent application 28.09.2006
IPC-Hauptklasse D06N 7/00(2006.01)A, F, I, 20060928, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B68G 7/00(2006.01)A, L, I, 20060928, B, H, DE   B32B 5/26(2006.01)A, L, I, 20060928, B, H, DE   B32B 33/00(2006.01)A, L, I, 20060928, B, H, DE   B60N 2/44(2006.01)A, L, I, 20060928, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Neuerung betrifft eine mehrschichtige Textilstruktur, wobei es insbesondere um Sitzpolster, Sitzbezüge oder Sitzkissen von Kraftfahrzeugen und Motorrädern geht und darum, daß deren Temperatur nach einer Aufheizung, z.B. durch Sonneneinstrahlung, schnell absinkt oder abgesenkt werden kann. Darüber hinaus soll die Textilstruktur von hoher Wärmeleitfähigkeit und Abnutzungsfestigkeit sein sowie antistatische, antibakterielle und flammenhämmende Eigenschaften haben. Wenn diese textile Struktur schneller Temperaturabsenkungsfähigkeit für die Sitze von Kraftfahrzeugen oder Motorrädern verwendet wird, kann sie Kühle, Trockenheit und Komfort bereithalten.

Wenn an einem Sommertag ein Kraftfahrzeug oder ein Motorrad für auch nur etwa 30 Minuten abgestellt wird, kann es sich aufheizen wie ein Ofen oder gar eine Bratpfanne. Dies ist ein Albtraum für fast alle Kraftfahrer und Motorradfahrer. Kraftfahrer gehen in solchen Fällen meist wie folgt vor:

  • (1) Fenster öffnen und Luftdurchzug herbeiführen. Gleichzeitig die Klimaanlage einschalten, um die Temperatur im Inneren abzusenken. Die auf diese Weise erreichte Temperaturdissipation ist immer noch langsam und erst nach 5 bis 10 Minuten wird eine gewisse Wirkung erzielt. Viele Menschen erhöhen dann die Leistung der Klimaanlage, was zu einer Kraftstoffverschwendung und Unwirtschaftlichkeit führt.
  • (2) Es werden auch Chemikalien auf die Ledersitzflächen gesprüht um deren Temperatur abzusenken. Diese erzeugen aber im geschlossenen Fahrzeugraum üble Gerüche und stellen ein Sicherheitsproblem dar. Die verwendeten Substanzen sind auch nicht billig und können bei längerem Gebrauch einen Kostenfaktor darstellen.
  • (3) Verwendet werden auch solarbetriebene Gebläse zur Absenkung der Innentemperatur. Die Wirkung ist aber nur minimal und diese Lösung ist deshalb nicht verbreitet.

Motorradfahrer benutzen häufig auch eine reflektierende oder isolierende Sitzauflage, welche aber die Temperaturen nur um 3 bis 5°C absenken. Der Nutzen ist also gering und es kann bei langdauerndem Gebrauch zu einer Beeinträchtigung der Haut kommen.

Die bekannten Sitzbezüge bestehen gewöhnlich aus echtem Leder, Kunstleder oder PVC wie dies in 1(A) gezeigt ist. Diese stellt den Querschnitt A-A der in 1 in der Seitenansicht gezeigten Motorradsitzbank dar. Derartige Sitzbezüge haben jedoch eine niedrige Wärmeleitfähigkeit. Unter normalen Hitzedissipationsbedingungen kann die aufgespeicherte Hitze nur schwer abgebaut werden. Der Abkühlungseffekt ist also wenig ausgeprägt und langsam. Die Wirkung zusätzlicher Temperaturabsenkungssubstanzen und -produkte ist auch begrenzt und ihre längerdauernde Anwendung ist keine geringe Belastung für den Benutzer.

Zur wirksamen Lösung des Problems der Hitzedissipation von Sitzpolstern gehört die Verbesserung der Materialeigenschaften und des Wertes, sodaß Verbraucher sich solche Produkte mit ausgezeichneter Textilstruktur und Qualität wünschen. Der Erfinder hat diese Basisfunktionen als Entwurfskriterien genommen und schlägt die vorliegende textile Struktur mit schneller Temperaturabsenkungsfähigkeit vor.

Hauptaufgabe der Neuerung ist die Bereitstellung einer mehrlagigen textilen Struktur zur schnellen Temperaturabsenkung. Das Material soll hohe Wärmeleitfähigkeit haben zusätzlich zu antistatischen, antibakteriellen Eigenschaften sowie Verschleißfestigkeit und Flammenhemmung. Es soll nicht nur in Sitzpolstern für Fahrzeuge und Motorräder zur schnellen Hitzedissipation, Aufrechterhaltung einer konstanten Temperatur, Trockenheit und Komfort Verwendung finden, sondern auch in der Innenausstattung von Fahrzeugen und Wohnungen, etwa für Vorhänge, Raumteiler. Es verbindet Sicherheit, Dauerhaftigkeit mit ausgezeichneter Funktion.

Um diese Ziele zu erreichen besteht die mehrlagige textile Struktur der Neuerung aus wenigstens einer Oberflächenschicht, hergestellt aus Metallgarnen und abnutzungsfestem Material, einer Mittelschicht aus einem Gewebe von Metallgarnen, eine flammenhemmende Schicht, hergestellt aus flammenhemmendem Material und Klebemittel, und einer inneren Schicht in Form eines wasserundurchlässigen Films bzw. Folie.

Vorzugsweise ist die Menge des in der Oberflächenschicht verarbeiteten Metallgarns geringer als die in der Mittelschicht verarbeitete Menge. Auch können verschiedene Farben zur Verbesserung des Aussehens verwendet werden.

Aufgrund dieser vier Schichten ist die textile Struktur abnutzungsfest, antistatisch, antibakteriell, flammenhemmend, feuerfest, durchlässig, wasserdicht und hoch wärmeleitend. Wenn die Neuerung Anwendung findet auf Sitzbezüge oder Polster von Kraftfahrzeugen und Motorrädern gewährleistet sie nicht nur eine schnelle Hitzedissipation, sondern hält auch eine konstante Temperatur aufrecht und spart Energie. Vorteile bietet sie auch in Bezug auf Komfort und Umweltschutz. Darüber hinaus kann dieses mehrlagige textile Produkt Anwendung finden in der Innendekoration von Fahrzeugen und Häusern, wie etwa für Vorhänge und Lichtblenden. Sein hohes Wärmeleitvermögen kann die Hitzedissipation erheblich erhöhen.

Die Neuerung soll nachfolgend durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigegebenen Zeichnungen weiter erläutert werden. Es zeigt:

1 schematisch die Seitenansicht einer Motorradsitzbank;

1(A) den Schnitt A-A aus 1 für den Fall einer konventionellen Motorradsitzbank;

2 schematisch die Schichten der vorgeschlagenen mehrlagigen textilen Struktur;

3 perspektivisch die hintere Hälfte der geschnittenen Motorradsitzbank mit der Schnittfläche.

Die neuerungsgemäße textile Struktur 1 besteht aus vier Lagen, nämlich

  • – einer Oberflächenschicht 10, hergestellt aus Metallfäden und abnutzungsfesten sowie antistatischen Materialien;
  • – einer Mittelschicht 20 aus gewebten Textilien aus Metallfäden, die porös und dampfdurchlässig ist;
  • – einer flammenhemmenden Schicht 30 aus aus flammenhemmendem Material und Haftmaterial, die die Flammenhemmung und Feuerfestigkeit verbessern;
  • – einer Innenschicht aus einem wasserundurchlässigen Film wie etwa einer thermoplastischen Polyurethanfolie (TPU-Film), die wasserundurchlässig und feuchtigkeitsabweisend ist;
  • – wobei diese Schichtkomponenten in eine mehrschichtige textile Struktur eingewoben sind.

Das vorstehende Metallgarn ist hergestellt mittels natürlicher Fasern, gewickelt um eine sehr feine Metallfaser, die mittels Diamantschleifen behandelt wurde. Ihr Durchmesser liegt bei etwa 0,028 mm und 0,040 mm. Seine Festigkeit ist viel höher als die von regulärem Baumwollgarn, sodaß das aus ihr hergestellte Produkt eine erheblich verbesserte Verschleißfestigkeit und Dauerhaftigkeit aufweist. Die Funktion der natürlichen Faser ist es, eine weiche haptische Anmutung und Komfort zu erzielen.

Eine praktische Anwendung ist in 3 gezeigt, wo das Vierschicht-Textilmaterial als Sitzbezug um den Schaumstoffkern einer Motorradsitzbank gespannt ist und hier oder in Fahrzeugsitzen traditionelle Bezüge aus Leder oder Kunstleder ersetzt.

Wenn ein Kraftfahrzeug oder Motorrad einige Zeit dem Sonnenlicht ausgesetzt ist, wird die Temperatur auch dieser vierlagigen Textilstruktur 1 schnell ansteigen. Dann aber, wenn die Abkühlung durchlaufen wird wie die Klimatisierung im Wagen oder das Wischen des Motorradsitzes, wird die Oberflächenschicht 10 und die Mittelschicht 20 mit ihrer porösen gewebten Struktur die Hitze aufgrund des Luftdurchflusses schnell abgeben und die Temperatur wird sinken. Auf diese Weise kommt es bei diesem Erzeugnis schnell zu einer Hitzedissipation Absenkung der Temperatur. Weiterhin wird es wegen der Fähigkeit des Metallgarns, Hitze und Kälte zu absorbieren, seine niedrige Temperatur unter einer Klimatisierung aufrecht erhalten, was Energie spart. Außerdem ist die Innenschicht aus thermoplastischer Polyurethanfolie wasserdicht, sodaß diese Komfort und Trockenheit gewährleistet.

Der Grund, warum die beschriebene vierlagige textile Struktur die Temperatur schnell absenkt, liegt darin, daß in der Oberflächenschicht 10 und der Mittelschicht 20 poröse Metallgarne verwendet werden, die den Luftdurchfluß und die Wärmeleitung begünstigen (d.h. schnelles Aufheizen, schnelles Abkühlen, keine Hitzespeicherung). Es ist somit betreffend die Hitzedissipation und Temperaturabsenkung viel besser als traditionelle Lederbezüge.

Zu Vergleichszwecken wurde eine Motorradsitzbank untersucht, deren vordere Hälfte mit einem Metallgarngewebe bezogen war und deren hintere Hälfte (die Soziushälfte) mit Leder bezogen war. Diese wurde zur Simulation von Sonnenlicht einer 500 W-Halogenlichtquelle ausgesetzt und die in beiden Bereichen entstehenden Temperaturen wurden alle halbe Minuten mittels eines Infrarot-Wärmebildspektrometers gemessen, bis der Temperaturanstieg aufhörte, also das thermische Gleichgewicht erreicht war. Es zeigte sich, daß bei einer Umgebungstemperatur von 23,5°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 55% die Endtemperatur nach etwa 6 bis 8 Minuten erreicht war und für das Metallgewebe bei etwa 40°C und für das Leder bei etwa 50°C lag. Diese bleibende Temperaturdifferenz liegt an den inhärenten physikalischen Eigenschaften. Die Oberflächenschicht des Gewebes aus Metallgarnen speichert die Hitze nur schwerer.

Die weitere Untersuchung verlief derart, daß nach der beschriebenen Aufheizung die Oberflächen mit einem nassen Tuch gewischt wurden und die Temperaturen gemessen wurden und dann nach 10 sec nochmals gemessen, gewischt und wieder gemessen wurde. Die Ergebnisse dieser Versuchsreihe sind die folgenden:

Bezogen auf die Aufheizendtemperatur = Anfangstemperatur der Abkühlungs-Wischversuche beträgt somit die Temperaturabsenkung bei Geweben aus Metallgarnen nach dem ersten Wischen 29,29% Geweben aus Metallgarnen nach dem zweiten Wischen 38,69% und dagegen bei Lederbezügen nach dem ersten Wischen 14,80% Lederbezügen nach dem zweiten Wischen 23,20%

Es ist zu sehen, daß die Oberflächenschicht aus Metallgarngewebe eine schnellere Hitzedissipation aufweist und niedrigere Temperaturen erreicht als Naturleder.

Zusammenfassend ergibt sich, daß die mehrlagige textile Struktur gemäß dem vorliegenden Vorschlag sich wesentlich von Leder oder Lederarten unterscheidet. Sie besteht aus einem feuchtigkeitsundurchlässigen TPU-Film als innere Schicht, einer feuerfesten und flammenhemmenden Schicht, einer porösen Metallgarngewebe-Mittelschicht und einer abnutzungsfesten und antistatischen Metallgarn-Oberflächenschicht. Wenn diese Struktur für Sitze in Kraftfahrzeugen und Motorrädern benutzt wird, bedarf es nach einer Sonneneinstrahlung nur einer allgemeinen Abkühlungsbehandlung wie Klimatisierung oder Wischen mit einem nassen Tuch, um die Hitze schnell wegzunehmen und eine schnelle Absenkung der Temperatur herbeizuführen. Wenn die Struktur für die Innendekoration von Fahrzeugen oder Wohnungen genutzt wird, bietet sie auch Sicherheit aufgrund ihrer flammenhemmenden Eigenschaften. Außerdem, hat die Struktur gute Dauerhaftigkeit sowie antibakterielle und antistatische Eigenschaften, was herkömmliche Lederprodukte erheblich übertrifft.


Anspruch[de]
Mehrschichtige Textilstruktur für schnelle Temperaturabsenkung bestehend aus

einer abnutzungsfesten und antistatischen Oberflächenschicht (10),

einer porösen und dampfdurchlässigen Mittelschicht (20),

einer flammenhemmenden und feuerfesten Schicht (30), und

einer inneren Schicht (40) aus einer wasserdichten und feuchtigkeitsdurchlässigen Folie.
Mehrschichtige Textilstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenschicht (10) gefertigt ist aus Metallgarnen und abriebfesten Materialien. Mehrschichtige Textilstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelschicht (20) ein aus Metallgarnen gewebtes Gewebe ist. Mehrschichtige Textilstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flammenhemmende Schicht aus feuerfesten Materialien und Haftmaterialien gemacht ist. Mehrschichtige Textilstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenschicht (40) ein thermoplastischer Polyurethanfilm ist.






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