DE29710701U1

DE29710701U1 - Dauerhaft ableitfähiges Gewebe für den Untertageeinsatz

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Publication number: DE29710701U1
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Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Dr Klaus Schulte Chemisch-Technische Fab De GmbH
Priority date: 1997-06-19
Filing date: 1997-06-19
Publication date: 1997-08-28
Anticipated expiration: 2007-06-20

Description

Dr. Klaus Schulte, Kleyer Weg 40, 44149 Dortmund Dauerhaft ableitfähiges Gewebe für den Untertageeinsatz

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Beschreibung

Die Neuerung betrifft ein Gewebe aus elektrisch nicht leitenden und verteilt dazwischen angeordneten elektrisch leitenden Kunststofffäden oder -fasern, die einander kreuzend eingewebt und ein flächiges Tuch ergebend geformt sind.

Sowohl für den Untertageeinsatz wie auch für Einsätze im übertägigen Bereich werden häufig Gewebe eingesetzt, die durch geeignete Maßnahmen, beispielsweise auch eine Beschichtung ableitfähig gemacht worden sind, während natürliche Fasern sich in der Regel elektrostatisch aufladen, ist eine solche problematische Aufladung bei Kunststofffäden und dabei auch bei den preisgünstigen und trotzdem hochfesten Polypropylen-Fasern nicht der Fall. Um ein ableitfähiges Gewebe zu erreichen, hat man eine entsprechend wirkende Beschichtung auf diese Fasern aufgebracht, wobei sich dann herausstellte, dass die Ableitfähigkeit schon nach relativ kurzen Standzeiten nachlässt bzw. ganz verschwindet. Diese Gewebe sind insbesondere für den Untertageeinsatz nicht geeignet, weil dort entsprechende Tuche beispielsweise als Wettertuche eingesetzt werden, damit nicht in irgendeiner Form eingeschlossen werden und weil dort die elektrostatische Aufladung insbesondere in gasführenden Wettern erheblich nachteilig auswirken kann. Auch in das Gewebe eingefügte Metallfäden haben sich nicht als Lösungsmöglichkeit erwiesen, weil diese Metallfaden ein anderes Dehnungsverhalten haben, als die übrigen Fäden, sodass es leicht zu Brüchen kommen kann. Aus der EP-Al-O 413 886 ist es nun bekannt, neben elektrisch nicht leitenden Fäden auch elektrisch leitende Fäden einzuweben, wobei die elektrisch leitenden Fäden elektrisch leitfähigen Kohlenstoff eindispergiert erhalten. Diese aus vor allem Polyolefin bestehenden Fäden werden sich kreuzend in das Gewebe eingewirkt. Neben der vorteilhaften mechanischen Belastbarkeit hat sich bei derartigen Geweben herausgestellt, dass sie bleibend ableitfähig sind. Nachteilig ist allerdings, dass sie für den Untertageeinsatz nicht geeignet sind, weil Polypropylenfäden bzw. -gewebe den Feuerschutzbedingungen nicht genügen und auch das Einweben entsprechend elektrisch leitender Fäden dieses Problem nicht behebt. Zwar sind feuerhemmend wirkende Gewebe grundsätzlich bekannt, allerdings dann mit dem Nachteil, dass sie nicht dauerhaft ableitfähig wirken und keine ausrei-

chend hohe Belastbarkeit haben.

Der Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein hohe Zugkräfte aufnehmendes, sowohl dauerhaft ableitfähiges wie auch feuerhemmendes Gewebe zu schaffen.

Die Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, dass das Tuch durch eine Beschichtung und/oder durch einen Flammschutz im Granulat zusätzlich dauerhaft flammhemmend ausgerüstet ist.

Ein derart ausgebildetes Gewebe hat den Vorteil, dass es auch Untertage eingesetzt werden kann und auch für den Übertageeinsatz den Vorteil hat, dass es bei auftretenden Bränden, diesen Brand nicht unterstützt. Für dieses Gewebe werden Polypropylenfäden eingesetzt und zwar sowohl leitfähige wie auch elektrisch nicht leitfähige Fäden, sodass ein derartiges Gewebe hohe Zugkräfte aufnehmen kann und damit sowohl für die beschriebenen Einsätze als Wettertuch wie auch als Transportbehälterumhüllung Verwendung finden kann.

Eine Besichtung des Tuches mit dauerhaft flammhemmender Wirkung kann die elektrische Leitfähigkeit der eingewirkten Kunststofffäden oder -fasern nachteilig beeinflussen oder gar unwirksam machen, weil je nach Konstanz und Dicke der Beschichtung die Fäden und Fasern vollständig abgedeckt werden. Um dies mit absoluter Sicherheit auszuschließen, sieht die Neuerung vor, dass die Beschichtung aus einer antistatisch und zugleich feuerhemmend wirkenden Substanz besteht. Die antistatisch bzw. ableitend wirkenden Inhaltsstoffe der Besichtung sorgen dafür, dass die Wirkung der elektrische leitenden Fäden vollständig erhalten bleibt. Dabei wird durch die auch die übrigen Fäden überdeckende Beschichtung ein Ausgleich der leitenden Flächen bzw. Fäden erreicht, sodass die Wirkung der eingewebten elektrisch leitenden Fäden vorteilhaft unterstützt wird. Dies ist vom Prinzip her nicht zu erwarten, wobei sich noch der Vorteil ergibt, dass der Abstand der elektrisch leitenden Kunststofffäden oder -fasern erhöht werden kann, weil eben die entsprechende Beschichtung die Wirkung der elektrisch leitenden Fäden vorteilhaft unterstützt. Damit ist ein dauerhaft ableitfähiges und zugleich für die notwendigen Standzeiten ausreichend feuerhemmend wirkendes Gewebe

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geschaffen.

Nach einer weiteren zweckmäßigen Ausbildung ist vorgesehen, dass der Flammschutz auch im die Kunststofffäden ergebenden Granulat von einer zugleich auch feuerhemmend wirkenden Substanz besteht. Damit wird der Flammschutz praktisch gleich in alle Fäden integriert, sodass sich sowohl die oben beschriebene vorteilhafte Wirkung ergibt, d. h. der Ausgleich des Ableitens gepaart mit der feuerhemmenden Wirkung.

Die zugleich ableitfähige wie auch feuerhemmende Wirkung der Beschichtung kann gemäß der Neuerung dadurch erreicht werden,dass in die Beschichtung Ruß und/oder Grafit und eine feuerhemmende Substanz eindipergiert sind. Schon mit Herstellung des Gewebes wird dieses somit gezielt für den Bergbau ausgerüstet aber natürlich auch für andere gefährdete Bereiche, ohne dass die vorteilhaften mechanischen Belastbarkeitswerte dadurch negativ beeinflusst werden.

Weiter vorne ist bereits erwähnt, dass insbesondere bei der entsprechenden Beschichtung mit einem feuerhemmenden und zugleich ableitfähigen Material die Abstände der elektrisch leitenden Kunststofffäden vergrößert werden kann. Gemäß der Neuerung ist nun vorgesehen, dass die Abstände der elektrisch leitenden Kunststofffäden auf über 10 cm vergrößert sind, wobei je nach Ableitgrad der Beschichtung der Abstand auch auf über 20 cm vergrößert werden kann. Damit wird im Wesentlichen auf die vorteilhaft preiswerteren einfachen Polypropylenfaden abgestellt, die ohne jede Zusatzbehandlung eingesetzt werden können.

Auch größere Lasten können beispielsweise von Behältern aufgebracht werden, bei denen das Tuch aus den Fäden ein Flächengewicht bis rund 400 g/m² ergebend zusammengewirkt ist. Ein solches Tuch verfügt über sehr hohe Belastbarkeitswerte und ist daher wie schon erwähnt gerade auch für den Einsatz im untertägigen Bergbau optimal geeignet. Tuche mit geringeren Flächengewichten können ebenso hergestellt werden, sodass auch für die Abdeckung u. ä. Einsatzfälle vorgesehen Materialien mit diesem dauerhaft ableitfähigen und zugleich feuerhemmenden Gewebe zur Verfügung gestellt werden können.

Eine einfache Aufbereitung eines Tuches mit integrierten elektrisch leitfähigen Kunststofffäden ist in einer Beschichtung aus Folwan zu sehen, einer Beschichtung, die wie erwähnt antistatisch und zugleich feuerhemmend ist. Neuerungsgemäß ist nun weitergehend vorgesehen, dass das Tuch beidseitig mit einer Beschichtung aus Flowan versehen ist, was den Vorteil hat, dass es problemlos überall eingesetzt werden kann, d. h. also auch dort, wo die elektrostatische Aufladung von einer unvorhergesehenen Quelle herrührt. Ein solches Gewebe erfüllt somit einen besonders hohen Sicherheitsstandard.

Insbesondere dort, wo es um eine schnelle und sichere Ableitung elektrostatischer Aufladung ankommt, ist es von Vorteil, wenn die Fäden durchgehende PP-Bändchen ergebend zusammengefasst eingewirkt sind. Dies hat auch dort Vorteile, wo die doppelt wirkenden Beschichtungsmaterialien eingesetzt werden, zumal dann der Abstand der ableitend wirkenden Fäden bzw. bier PP-Bändchen noch weiter vergrößert werden kann.

Das entsprechend hergestellte bzw. ausgerüstete Gewebe kann vorteilhaft klein- und großflächig Untertage eingesetzt werden, wobei die Neuerung bevorzugt vorsieht, dass das Tuch zu Untertagebehältern, Stützschläuchen, Stützkissen, Stützpfeilern, Hüllen oder Spezialtragbehältern zusammengefasst ist, wobei im Nahtbereich verstärkt leitfähige Fäden angeordnet sind. Damit ist sichergestellt, dass die sich insbesondere im Nahtbereich oder im Kantbereich einstellenden elektrostatischen Aufladungen sehr schnell abgebaut werden, sodass Gefährdungen gar nicht erst auftreten können. Die Ableitung erfolgt dabei über die eingewirkten Fäden und/oder die Beschichtung, sodass auch punktuelle Ableitungen nicht auftreten, sondern in aller Regel vorteilhaft flächige Ableitungen. Die Konzentration im Nahtbereich ist auch deshalb vorteilhaft, weil hier ein sicheres Ableiten auch dann gesichert ist, wenn durch die entsprechende Verbindungsarbeit einige der leitfähigen Fäden nicht mehr durchgehend vorhanden sind. Die Konzentration oder die Zusammenballung entsprechend leitfähiger Fäden sichert immer eine entsprechende Ableitbahn.

Dort, wo mit extrem hohen Aufladungen gerechnet werden muss, kann es von

Vorteil sein, wenn zwischen die Kunststoff- vorzugsweise Polypropylen-Fäden Metallfäden einen Ableitwiderstand des Tuches von < 10⁸ Ohm ergebend eingewebt sind. Diese Metallfäden haben darüber hinaus den Vorteil, dass sie leicht auch optisch erkennbar sind, sodass ein derart ausgerüstetes Gewebe als ein entsprechend hohe Sicherheitsnormen genügendes Gewebe leicht identifizierbar ist. Von daher kann es sogar zweckmäßig sein, die Metallfäden nur aus diesem Grunde einzuweben, wobei sie dann natürlich in großem Abstand zueinander angeordnet werden können, um auch nicht im Geringsten die mechanische Belastbarkeit nicht negativ zu beeinflussen.

Die Neuerung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass ein Gewebe geschaffen ist, das nicht nur dauerhaft ableitfähig ist, sondern zugleich auch flammhemmend bzw. feuerhemmend, sodass es vor allem im Untertagebergbau aber auch in entsprechend gefährdeten Bereichen der übertägigen Industrie zum Einsatz kommen kann. Die vorteilhafte Ableitwirkung wird dabei überraschend nicht durch das Aufbringen einer Beschichtung oder eines sonstigen flammhemmenden Schutzes nicht beeinflusst, sondern vielmehr sogar noch vorteilhaft unterstützt. Damit kann der Abstand der elektrisch leitfähigen Fäden vergrößert und es können auch Metallfäden miteingewirkt werden, um so ein entsprechendes Gewebe als ableitfähiges und feuerhemmendes Gewebe leicht identifizierbar zu machen. Dabei können aus derartigen Geweben insbesondere im untertägigen Bergbau klein- und großflächige Einsatzfälle beschickt werden. Entsprechende PP-Gewebe können als Verschlagmaterial, zur Abdichtung, Abdeckung und als Verzugmaterial eingesetzt werden, wobei auch weiter ein Einsatz als Stützschlauch, Stützkissen, Begrenzungsschlauch und Verfüllbehälter denkbar ist. Schließlich können Kleinbehälter, Schüttgutbehälter, Hüllenhauben usw. aus entsprechenden PP-Geweben hergestellt und Untertage eingesetzt werden. Vorteilhaft ist weiter, dass die notwendige Beschichtung beispielsweise mit feuerhemmend oder flammhemmend wirkenden Substanzen auch doppelt aufgebracht werden kann, wenn sich dies aus irgendwelchen Gründen als notwendig oder zweckmäßig erweist, weil dadurch die ableitfähige Wirkung insbesondere dann nicht beeinträchtigt wird, wenn Flowan als Beschichtung eingesetzt wird.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Gegenstandes der Neuerung ergeben sich

f f·

aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausfuhrungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 einen Strebrandbereich mit eingesetzten Stützpfeilern,

Fig. 2 einen perspektivisch wiedergegebenen Stützpfeiler,

Fig. 3 ein mit Baustoff gefülltes Stützkissen,

Fig. 4 eine vergrößerte Wiedergabe eines Gewebes im Schnitt,

wobei die Beschichtung besonders dick wiedergegeben ist, Fig. 5 einen im Einsatz befindlichen Stützschlauch,

Fig. 6 ein Gewebe mit integriertem Ableitgitter und

Fig. 7 eine Draufsicht auf ein Gewebe mit doppeltem Ableitgit

ter.

Ein aus Polypropylenfäden bestehendes Gewebe 1 soll durch entsprechende Ausrüstung für den Untertageeinsatz vorbereitet und ausgerüstet werden. Dazu wird dieses Gewebe 1, bestehend aus nichtleitenden Kunststofffäden 2, 3 und 5 sowie elektrisch leitenden Kunststofffäden 4 zu einem Tuch 6 geformt, das seinerseits mit einer Beschichtung 8 versehen wird, insbesondere einer solchen aus Flowan bestehend. Diese Beschichtung 8 aus einer antistatischen und zugleich feuerhemmenden oder flammhemmend wirkenden Substanz legt sich entsprechend schützend über das Gewebe 1, ohne die Wirkung der elektrisch leitenden Kunststofffäden 4 im Gerinsten zu beeinflussen, vielmehr wird diese Wirkung sogar noch unterstützt.

Ein entsprechendes Tuch 6 ist gemäß Fig. 1 zu sog. Stützpfeilern 12 geformt, die mit einem Baustoff 13 gefüllt werden, um sich auf diese Art und Weise im Flöz 9 zwischen Hangendem 10 und Liegendem 11 zu verspannen und damit für eine entsprechende Absicherung des Hangenden 10 zu sorgen.

Fig. 1 zeigt einen bereits gesetzten Stützpfeiler 12 und einen in Vorbereitung befindlichen Stützpfeiler 12'. Beide sind mit Einfüllstutzen 14 versehen, über die der Baustoff eingefüllt werden kann.

Die in Fig. 1 wiedergegebenen Stützpfeiler 12, 12' können wie dort angedeutet einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen oder aber gemäß Fig. 2 einen rechteckigen Querschnitt. Dabei ist der Darstellung nach Fig. 2 zu entnehmen, dass der obere Abschluss, d. h. also der Deckel 16 des Stützpfeilers 12 über ein Entlüftungsgitter 15 verfügt, um die beim Einfüllen des Baustoffes 13 in den Stützpfeiler 12 verdrängte Luft sicher und schnell ableiten zu können.

Sowohl in Fig. 1 wie auch in Fig. 2 ist ein Tuch mit in großen Abständen angeordneten nichtleitenden Kunststofffaden 2, 3, 5 und leitenden Kunststofffäden 4 dargestellt. Es versteht sich, dass diese Fäden, 2, 3, 4, 5 so dicht aneinander gewebt sind, dass sie ein annähernd dichtes Tuch 6 ergeben, durch dass der eingefüllte Baustoff 13 nicht gegen das als Fördermittel dienende Wasser sicher austreten kann. Dadurch härtet der eingefüllte Baustoff 13 sehr schnell ab und die Stützpfeiler 12 erreichen schnell ihre Tragfähigkeit.

Fig. 3 zeigt ein Stützkissen 20, bei dem im Nahtbereich 21 eine Verdichtung der leitenden Kunststofffäden 4 vorgesehen ist, um hier auch in diesem kritischen Bereich ein sicheres Ableiten auftretender elektrischer Ladungen zu gewährleisten. Auch hier sind die nichtleitenden Kunststofffäden 2, 3 und 5 und die elektrisch leitenden Kunststofffäden 4 in einem nicht den Tatsachen entsprechenden großen Abstand wiedergegeben.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch ein derartiges Tuch 6, wobei die elektrisch leitenden Kunststofffäden 4, 4', 4" besonders hervorgehoben sind, um zu verdeutlichen, dass der Abstand zwischen diesen einzelnen elektrisch leitenden Kunststofffaden 4 variabel sein kann, um Bereiche entsprechend abzusichern, die besonderen Belastungen bzw. elektrostatischen Aufladungen unterliegen. Oberhalb dieser mit elektrisch leitenden Kunststoff fäden 4 durchwirkten Schicht bzw. dem entsprechendem Tuch 6 ist die Beschichtung 8 angedeutet, bestehend aus Flowan oder einem ähnlichen Material, das sowohl antistatisch wie auch zugleich feuerhemmend wirkt. Diese Beschichtung 8 wirkt gleichzeitig als Verbindung zwischen den elektrisch leitenden Kunststofffäden 4, sodass dadurch die Ableitwirkung des gesamten Tuches 6 vorteilhaft unterstützt bzw. verbes-

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sert wird.

Fig. 5 zeigt einen sog. Stützschlauch 17, der zwischen Gebirge und dem tragenden Ausbaubogen 18 angeordnet wird, um so ein dichtes Anliegen der Ausbaubögen 18 am Gebirge zu gewährleisten. Die Ausbaubögen 18 weisen eine offene Bogenseite 19 auf, in die der Stützschlauch 17 vorteilhaft eingelegt werden kann, sodass er auch anschließend nicht verrutscht.

Auch der Stützschlauch 17 besteht aus einem Tuch 6 bzw. einem Gewebe 1, in das elektrisch leitende Kunststofffäden 4, 4', 4", 4'" eingewirkt sind. Die einzelnen elektrisch leitenden Kunststofffäden 4 werden auch in Umfangsrichtung des Stütztschlauches 17 miteinander verbunden, was allerdings Fig. 5 nicht entnommen werden kann. In den Stützschlauch 17 ist ein Baustoff 13 eingefüllt, der aushärtet, sodass er hohe Stützkräfte übernehmen kann.

Anhand der Fig. 6 soll erläutert werden, dass zusätzlich zum Ableitgitter 25 auch einzelne Fäden oder alle Fäden durch Integrierung einer entsprechenden Substanz in das Granulat 22 feuerhemmend ausgerüstet werden können, um so die Wirkung des Tuches 6 gezielt einzustellen. Dabei versteht es sich, dass abweichend von der Ausbildung als elektrisch leitende Kunststofffäden 4 hier alle Fäden 2, 3, 4, 5 mit einer entsprechend feuerhemmend wirkenden Substanz im Granulat ausgerüstet werden müssen, um die notwendige feuerhemmende Wirkung sicherzustellen.

Fig. 7 schließlich zeigt eine Draufsicht auf ein Gewebe 1 bzw. ein Tuch 6 bei dem ein doppeltes Ableitgitter 25 verwirklicht ist, indem in größerem Abstand zusätzlich Metallfäden 23, 24 in das Tuch 6 eingewirkt sind. Diese Metallfäden 23, 24 sind leicht optisch identif zierbar, sodass sie auch als eine Art Ident-Muster Verwendung finden können, um so für den Verbraucher leicht erkennbar zu wirken.

Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen.

Claims

Schutzansprüche

1. Gewebe (1) aus elektrisch nicht leitenden und verteilt dazwischen angeordneten elektrisch leitenden Kunststofffäden oder -fasern (2, 3, 4, 5), die einander kreuzend eingewebt und ein flächiges Tuch (6) ergebend geformt sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Tuch (6) durch eine Beschichtung (8) und/oder durch einen Flammschutz im Granulat zusätzlich dauerhaft flammhemmend ausgerüstet ist.

2. Gewebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (8) aus einer antistatisch und zugleich feuerhemmend wirkenden Substanz besteht.

3. Gewebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Flammschutz im die Kunststofffäden (2, 3, 4, 5) ergebenden Granulat von einer zugleich auch feuerhemmend wirkenden Substanz besteht.

4. Gewebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die Beschichtung (8) Ruß und/oder Grafit und eine feuerhemmende Substanz eindispergiert sind.

5. Gewebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstände der elektrisch leitenden Kunststofffäden (4) auf über 10 cm vergrößert sind.

6. Gewebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Tuch (6) aus den Fäden (2, 3, 4, 5) ein Flächengewicht bis rund 400 g/m² ergebend zusammengewirkt ist.

7. Gewebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Tuch (6) beidseitig mit einer Beschichtung (8) aus Flowan versehen ist.

8. Gewebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fäden (2, 3, 4, 5) durchgehende PP-Bändchen ergebend zusammengefasst eingewirkt sind.

9. Gewebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Tuch (6) zu Untertagebehältern, Stützschläuchen (17), Stützkissen (20), Stützpfeilern (12), Hüllen oder Spezialtragbehältera zusammengefasst ist, wobei im Nahtbereich (21) verstärkt leitfähige Fäden (4) angeordnet sind.

10. Gewebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die Kunststoff- vorzugsweise Polypropylen-Fäden (2, 3, 4, 5) Metallfäden (23, 24) einen Ableitwiderstand des Tuches (6) von < 10⁸ Ohm ergebend eingewebt sind.