Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Verschattungsvorrichtung, umfassend eine Tragstruktur und eine von der Tragstruktur aufspannbare Gewebebahn aus miteinander verwobenen Kett- und Schussgarnen auf Basis von Fluorpolymerkunststoffen, wobei die Kettgarne aus Kettfäden und die Schussgarne aus Schussfäden gebildet sind.

Es ist bereits bekannt, Verschattungsvornchtungen der eingangs genannten Art aus Fluorpolymerkunststoffen, insbesondere Polytetrafluorethylen (PTFE) herzustellen, und beispielsweise als Freiflächentragwerke, Sonnenschirme, Sonnensegel, Markisen und dergleichen zu verwenden. Die hierbei für die Gewebebahnen zum Einsatz kommenden Flächengewichte liegen in der Regel zwischen 300 und 2.200 g/m ² , wobei die verschiedensten Gewebebindungen an- gewandt werden. PTFE-Garne von 220, 380, 440, 880 und 1 .200 dtex werden hierbei als Einfachgarn oder in Zwirn konstruktionen verwendet.

So wurden beispielsweise im Jahr 1992/93 in der Moschee von Medina mit derartigen PTFE-Geweben als Freiflächentragwerk zwölf Großschirme von weißer Farbe in jeweils ca. 600 m ² Fläche installiert.

Bei derartigen, einer hohen Sonneneinstrahlung ausgesetzten Verschattungsvornchtungen wird vorrangig reines PTFE verwendet, da nach derzeitigem Wissen ausschließlich der Kunststoff PTFE in derartigen hitze- und besonders UV- belasteten Regionen so gut wie keinem Festigkeitsabbau unterliegt und eine Lebensdauer von 25 Jahren und mehr für derartige Verschattungsvornchtungen angenommen werden kann. Ergänzend wird zum Stand der Technik auf die DE 20 2006 008 868 U1 und DE 20 2012 103 389 U1 verwiesen.

Aus der WO 2009/000340 A1 ist es überdies bereits bekannt, ein PTFE- Gewebe für Verschattungszwecke aus in Köper-3/3-Bindung mit Steigungsgrad 2 verwobenen Kett- und Schussfäden zu bilden, wobei die Kettfäden sowie jeweils drei aufeinanderfolgende Schussfäden in einer ersten Farbe und der jeweils vierte Schussfaden in einer abweichenden Farbe ausgeführt ist. Dieses Gewebe weist beispielsweise auf der Oberseite eine rein weiße Farbgebung und auf der Unterseite eine leicht sandfarbene Tönung auf, was unter dem Ge- Sichtspunkt der Strahlungsreflektion und Verschattungswirkung außerordentlich vorteilhaft ist. Allerdings ist die mit diesem Gewebe erreichbare Zugfestigkeit bei den zu erwartenden Temperaturen von beispielsweise 55°C in Richtung der Kett- und Schussgarne limitiert, so dass der Größe der z.B. mittels Freiflächen- tragwerken überspannten Fläche Grenzen gesetzt sind.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Verschattungsvorrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, welche auch in stark sonnen- und hitzebelasteten Regionen eine zuverlässige und weiter gesteigerte Verschattungswirkung aufweist und trotz höchster Widerstandsfähigkeit gegen äußere Umwelt- einflüsse sich zu besonders großräumigen Verschattungsvornchtungen verarbeiten lässt.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird eine Verschattungsvorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die Erfindung sieht vor, zumindest einige der Kettgarne mit Kettfäden auszubilden, die gemeinsam mit mindestens einem monofilen und Sonnenstrahlen reflektierenden Edelstahldraht zu den Kettgarnen verzwirnt sind und/oder zumindest einige der Schussgarne so auszubilden, dass sie Schussfäden umfassen, die gemeinsam mit mindestens einem monofilen und Sonnenstrahlen reflektierenden Edelstahldraht zu den Schussgarnen verzwirnt sind.

Im Ergebnis wird eine Gewebebahn erhalten, die wahlweise im Bereich einiger oder sämtlicher Kettgarne, im Bereich einiger oder aller Schussgarne oder sowohl im Bereich einiger oder aller Kettgarne und sowohl einiger oder aller Schussgarne einen durch Verzwirnen eingebrachten Edelstahldraht zusätzlich aufweist, der aufgrund seiner monofilen Ausführung über die gesamte Länge der Kett- bzw. Schussgarne verläuft und insbesondere auf der Oberseite der aufgespannten Gewebebahn als reflektierendes Element der einzelnen Kettbzw. Schussgarne in Erscheinung tritt und in Gänze der Gewebebahn eine hohe Reflektivität gegenüber Sonnenstrahlung verleiht, die bislang so nicht erreicht werden konnte. Um der Witterungsbeständigkeit der eingesetzten Fluorpolymerkunststoffe nicht nachzustehen, wird nach einem Vorschlag der Erfindung der Edelstahldraht aus V2A oder V4A-Edelstahl hergestellt.

Unter V2A-Edelstahl wird ein Edelstahl des Typs 1 .4301 (X5CrNi18-10) ver- standen, früher auch 1 .4300 (X12CrNi18-8). Demgegenüber wird unter einem V4A-Edelstahl ein solcher verstanden, der zusätzlich mit 2% Molybdän (Mo) legiert ist, was diesen Stahl noch widerstandfähiger gegen Korrosion durch chloridhaltige Medien, wie z.B. Salzwasser macht. Die allgemeine Bezeichnung für V4A-Edelstahl lautet 1 .4401 (X5CrNiMolybdän17-12-2).

Um die Herstellung der Gewebebahn aus miteinander verwobenen Kett- und Schussgarnen auf Basis von Fluorpolymerkunststoffen nicht negativ zu beeinflussen, wird nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung vorgesehen, den Edelstahldraht in einem Durchmesser von 0,03 bis 0,25 mm auszuführen. Der- artige feine Edelstahldrähte behindern die Verarbeitung der aus verzwirnten Kett- bzw. Schussfäden sowie mindestens einem solchem Edelstahldraht hergestellten Kett- und Schussgarne im Rahmen der Verwebung zu einer Gewebebahn nicht, sorgen jedoch für die gewünschte Reflektionsfähigkeit gegenüber Sonnenstrahlen.

Darüber hinaus wurde im Rahmen der Erfindung festgestellt, dass eine solche, mit zumindest in einige der Kett- bzw. Schussgarne eingearbeiteten Edelstahldrähten hergestellte Gewebebahn eine hervorragende elektrische Leitfähigkeit aufweist, die durchaus mit Stahlplatten vergleichbar ist, was es ermöglicht, die Gewebebahn elektrisch leitend mit der Tragstruktur zu verbinden und die Tragstruktur zu erden. Es hat sich im Rahmen der Erfindung gezeigt, dass eine solche Verschattungsvorrichtung überaus unempfindlich gegenüber Staubbelastung ist, die bislang bei Gewebebahnen aus Fluorpolymerkunststoffen, insbe- sondere PTFE wegen der Neigung der PTFE-Garne zur statischen Aufladung ein großes Problem darstellte.

Wird jedoch die erfindungsgemäß ausgebildete Verschattungsvorrichtung eingesetzt, bei der die Gewebebahn elektrisch leitend mit der Tragstruktur verbun- den ist und die Tragstruktur geerdet, wird die statische Aufladung der Gewebebahn vollständig verhindert und damit der Anhaftung von Staub und Sand auf der Gewebebahn entgegengewirkt. Es ist damit möglich, auch in stark sand- und staubbelasteten Regionen Verschattungsvorrichtungen mit Gewebebahnen in hochweißer Ausführung einzusetzen, ohne dass eine rasche Farbbeeinträch- tigung durch Sand- und/oder Staubanhaftung zu befürchten wäre.

Auch wird durch die fehlende statische Aufladung der Gewebebahn die Herstellung derselben wesentlich vereinfacht. Darüber hinaus ermöglicht die erfindungsgemäße Verbindung der Gewebebahn mit der Tragstruktur in einer elektrisch leitenden Ausführung, dass die erfindungsgemäße Verschattungsvorrichtung als faradayscher Käfig wirkt und so beispielsweise unterhalb der Verschattungsvorrichtung befindlichen Personen bei einem Gewitter einen wirksamen und bisher nicht realisierbaren Schutz vor Blitzschlag bietet.

In an sich bekannter Weise können die Kett- und Schussgarne der erfindungs- gemäßen Gewebebahn in Kreuzköperbindung mit einem Steigungsgrad von 4 bis 14 zu der Gewebebahn verwoben sein, wodurch sich höchste Festigkeiten in Bezug auf die Zugbelastung bei 55°C sowohl in Richtung der Kettgarne als auch in Richtung der Schussgarne sowie besonders hohe Nahtausreißfestigkeiten realisieren lassen, so dass sich die Verschattungsvorrichtung mit Gewebe- bahnen von extremer Größe, beispielsweise einer Fläche von bis zu 4.000 m ² problemlos verarbeiten lässt.

Mit Vorteil sind die Kett- und Schussfäden für die Gewebebahn der erfindungsgemäßen Verschattungsvorrichtung vorzugsweise aus reinem Polytetrafluo- rethylen gebildet, um höchste Beständigkeit zu erreichen. Sie können beispielsweise in der entsprechenden Garnstärke aus einem flächigen Folienmaterial (ePTFE) geschnitten werden und werden je nach Bedarf gemeinsam mit mindestens einem Edelstahldraht zu Kettgarnen bzw. Schussgarnen verzwirnt. Die Gewebebahn kann beispielsweise Kettgarne aus mehreren in einer ersten Drehrichtung einzeln verdrillten Kettfäden einer Garndichte von 20 bis 120 Garnen/cm aufweisen. Auch sind Garndichten von 75 bis 150 Garnen/cm möglich, wenn die Kettgarne lediglich aus einem einzelnen verdrillten Kettfaden bestehen und die Edelstahldrähte lediglich im Bereich der Schussgarne zusammen mit den Schussfäden zu den Schussgarnen verzwirnt werden.

Geeignete Garnstärken für die Kett- und Schussfäden liegen im Bereich von 220 bis 440 dtex. Die Schussgarne weisen nach einem Vorschlag der Erfindung eine Garndichte von etwa 35 bis 75 Garnen/cm auf.

Sofern eine besonders hohe Festigkeit der im Rahmen der Erfindung verwendeten Gewebebahnen für die Verschattungsvorrichtung erforderlich ist, werden die Kett- und/oder Schussfäden um ihre Längsachse in einer ersten Drehrichtung mit 400 bis 700 Touren/m verdrillt. Als besonders geeignet für die Verdrillung der Kettfäden werden z.B. 600 Touren/m angesehen. Auch die Schussfäden können in einer solchen Weise in einer ersten Drehrichtung einzeln verdrillt werden, wobei auch hier etwa 400 bis 700 Touren/m als vorteilhaft angesehen werden.

Darüber hinaus umfassen zumindest die Schussgarne mehrere einzelne Schussfäden, die gemeinsam zu den Schussgarnen verzwirnt werden, wobei dieses Verzwirnen beispielsweise mit 200 bis 450 Touren/m bewirkt wird.

Sofern die Schussfäden einzeln in einer ersten Drehrichtung verdrillt sind, erfolgt das gemeinsame Verzwirnen derselben zur Ausbildung des Schussgarns in der hierzu entgegengesetzten zweiten Drehrichtung. Es ist aber auch möglich, die Schussfäden nicht einzeln zu verdrillen, so dass sie in gerader, unver- drillter Form vorliegen. In diesem Fall kann das gemeinsame Verzwirnen derselben zum Schussgarn in einer der beiden Drehrichtungen erfolgen. Sofern nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung die Kettgarne aus zwei oder vier einzelnen in der ersten Drehrichtung verdrehten Kettfäden gebildet werden, die z.B. mit etwa 30 bis 50 Touren/m, vorzugsweise 35 Touren/m gemeinsam in entgegengesetzter Drehrichtung verzwirnt sind, liegen geeignete Tourenzahlen für das Verdrillen der einzelnen Kettfäden bei 400 bis 700, vor- zugsweise 600 Touren/m. Unter Einsatz dieser Kettgarne erhält man eine hochfeste Gewebebahn, bei der der Aufwand für die Kettherstellung aufgrund der Verwendung eines Zweifach- oder Vierfachzwirns bedeutend verringert wird.

Im Rahmen der Erfindung ist vorgesehen, einzelne oder alle der vorangehend beschriebenen Kettgarne und/oder Schussgarne darüber hinaus während des Verzwirnens zu den Kettgarnen oder Schussgarnen unter Hinzunahme mindestens eines Edelstahldrahts gemeinsam zu verzwirnen, d.h. beispielsweise zur Ausbildung eines Kettgarns werden mehrere in der ersten Drehrichtung einzeln verdrillte Kettfäden und der mindestens eine Edelstahldraht gemeinsam entge- gen der ersten Drehrichtung verzwirnt und/oder die Schussfäden sowie mindestens ein Edelstahldraht werden mit der entsprechenden Tourenzahl gemeinsam zu den Schussgarnen verzwirnt. Sofern die solchermaßen hergestellte Gewebebahn elektrisch leitend mit der Tragstruktur verbunden werden soll und die Tragstruktur geerdet werden soll, wird beispielsweise randseitig der Gewebebahn eine entsprechende elektrisch leitende Einfassung vorgesehen, die eine elektrische Verbindung mit der Tragstruktur erhält und die Tragstruktur wird anschließend entsprechend geerdet montiert.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Gewebebahn auch unterschiedliche Farbgebungen auf der Ober- und Unterseite aufweisen, was an sich bekannt ist. Zum Beispiel werden die Kettgarne und n-Schussgarne aus Kett- bzw. Schussfäden einer ersten Farbe, z.B. Weiß gebildet und die folgenden m-Schussgarne weisen mindestens einen Schussfaden in einer von der ersten Farbe abweichenden Farbe, z.B. einen sandfarbenen Schussfaden auf, der mit den verbleibenden weißen Schussfäden des Schussgarnes gemeinsam verzwirnt wird. In diesen Fällen ist n eine ganze Zahl zwischen 1 und 6 und m eine ganze Zahl zwischen 1 und 2.

Aufgrund des besonders feinen Durchmessers des erfindungsgemäß vorgesehenen Edelstahldrahtes von etwa 0,03 bis 0,25 mm, vorzugsweise etwa

0,05 mm kann dieser bei Bedarf in einige oder alle der Kett- und/oder Schuss- garne bei deren Herstellung mit eingezwirnt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung weiter erläutert. Es zeigen: Figur 1 in schematisierter Darstellung eine Verschattungsvorrich- tung gemäß der Erfindung;

Figur 2 ein Kett- bzw. Schussgarn zum Einsatz in der erfindungsgemäßen Verschattungsvorrichtung. Aus der Figur 1 ist in stark vereinfachter Darstellung eine Verschattungsvornchtung umfassend eine beispielsweise metallische und in hier nicht dargestellter Weise geerdet montierte Tragstruktur 1 sowie eine von der Tragstruktur 1 auf- spannbare Gewebebahn 2, die aus miteinander verwobenen Kett- und Schussgarnen 3, 4 auf Basis von Fluorpolymerkunststoffen, vorzugsweise reinem PTFE gebildet ist.

Die Kett- und Schussgarne 3, 4 sind beispielsweise in Kreuzköper-8/8-Bindung mit Steigungsgrad 6 zu der Gewebebahn 2 gewebt, jedoch ist die erfindungsgemäße Verschattungsvornchtung und insbesondere die Gewebebahn nicht auf diese Bindungsart beschränkt. In Betracht kommen z.B. auch Köper-, Atlas- und Panamabindungen. Wesentliches Merkmal der aus der Figur 1 ersichtlichen und in der Tragstruktur 1 aufgespannten Gewebebahn 2 ist es, dass zumindest einige der Kett- und Schussfäden, vorzugsweise in regelmäßiger Anordnung einen aus der Figur 2 ersichtlichen Aufbau aufweisen. Die einzelnen Kett- und Schussgarne 3, 4 sind hierbei nämlich aus mehreren, hier drei miteinander verzwirnten Kettfäden 30 bzw. im Falle eines Schussgarns 4 aus entsprechenden Schussfäden 40 gebildet, die in nicht näher dargestellter Weise zunächst einzeln mit beispielsweise 600 Touren/m in einer ersten Drehrichtung verdrillt und anschließend gemeinsam mit 400 Touren/m entgegen der ersten Drehrichtung, d.h. in der zweiten Drehrichtung verzwirnt werden. Zusätzlich zu den verzwirnten Kettfäden 30 bzw. Schussfäden 40 ist dabei jeweils ein monofiler und Sonnenstrahlen reflektierender Edelstahldraht 5 gemeinsam mit den Kettfäden 30 bzw. Schussfäden 40 zu dem Kettgarn 3 bzw. Schussgarn 4 verzwirnt, so dass dieser in regelmäßigen Abständen an der Oberfläche der Kettgarne 3 bzw. Schussgarne 4 in Erscheinung tritt. Die übrigen Kettgarne 3 bzw. Schussgarne 4 weisen einen identischen Aufbau auf, jedoch fehlt hierbei der eingearbeitete Edelstahldraht 5. Es ist selbstverständlich auch möglich, sämtliche Kett- und Schussgarne 3, 4 mit eingezwirntem Edelstahldraht 5 zu versehen.

Der Edelstrahldraht kann beispielsweise aus V4A-Edelstahl eines Durchmes- sers von 0,05 mm hergestellt sein.

Aufgrund der Präsenz des Edelstrahldrahtes 5 an Oberflächenbereichen der Kett- und Schussgarne 3, 4 wird die Verarbeitbarkeit, d.h. insbesondere deren Webbarkeit zur Gewebebahn in keiner Weise beeinträchtigt, wofür die hohe Wechsellastfähigkeit des Edelstrahldrahtes 5 und dessen äußerst feiner Durchmesser maßgeblich verantwortlich zeigen.

Die eingearbeiteten monofilen Edelstahldrähte verleihen überdies der Gewebebahn 2 nicht nur deren überragende Reflektionsfähigkeit gegenüber Sonnen- strahlen, sondern verleihen dieser auch eine extrem hohe elektrische Leitfähigkeit, die es ermöglicht, in Verbindung mit einer entsprechend geerdeten Tragstruktur 1 und einer elektrischen leitenden Verbindung zwischen der Gewebebahn 2 und der Tragstruktur 1 etwaig in der Gewebebahn 2 entstehende elektrostatische Aufladung unmittelbar abzuleiten, so dass einer durch elektrostati- sehe Aufladung bedingten Anhaftung von Staub, Sand und sonstigen Partikeln auf der Oberfläche der Gewebebahn 2 wirkungsvoll entgegengewirkt wird. Es hat sich auch gezeigt, dass eine solche Gewebebahn 2 bereits während der Herstellung derselben wesentlich leichter zu verarbeiten ist, da jegliche Entstehung statischer Aufladung bereits im Ansatz unterbunden wird, was z.B. das Handling im Webstuhl und der nachfolgenden Konfektionierung enorm vereinfacht.

Darüber hinaus ist eine solche mit einer geerdeten Tragstruktur 1 und elektrisch verbundener Gewebebahn 2 gebildete Verschattungsvorrichtung zugleich auch ein faradayscher Käfig und gewährleistet einen wirkungsvollen Schutz vor Blitzschlag z.B. während eines Gewitters.

Die Art und Anzahl der Edelstrahldrähte innerhalb eines einzelnen Kettgarnes und die Auswahl der Anzahl von mit dem Edelstahldraht versehenen Kettgarne im Rahmen der gesamten Gewebebahn sowie der Art und Anzahl der mit dem Edelstahldraht versehenen Schussgarne im Rahmen der gesamten Gewebebahn ist vom Fachmann je nach Anwendungsfall beliebig auswählbar. Eine solchermaßen hergestellte Gewebebahn eignet sich überdies nicht nur für eine erfindungsgemäße Verschattungsvorrichtung, sondern auch einzeln oder in Kombination mit anderen Chemiefasern für eine Vielzahl weiterer Anwendungen. Denkbar sind beispielsweise Automobilverdeckstoffe, Filtergewebe für staubbelastete Medien, z.B. Heißgasfiltrationseinrichtungen, wie auch Anwen- düngen in der Fest-Flüssigkeitstrennung z.B. Vakuumbandfilter, etwa im Bereich Food und Pharma, sowie Lichtdecken.