DE102004039765A1 - Textilerzeugnis mit einfach abnehmbaren elektrischen Bauteilen - Google Patents

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Klaus Dr. Pressel
Jochen Dangelmaier
Horst Dr. Theuss
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Abstract

Ein Bekleidungsstück (1) oder Teppich hat elektrische Internkomponenten (6). An der Oberfläche des Textilerzeugnisses (1) sind elektrische Externkomponenten (12, 14) anbringbar. Zur Verbindung von Externkomponenten (12, 14) mit dem Bekleidungsstück (1) oder Teppich sind Druckknöpfe (11) vorgesehen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Textilerzeugnis. Es betrifft weiterhin eine elektrische Komponente, die an einem Textilerzeugnis lösbar befestigt werden kann. Es betrifft ferner eine Einheit von Textilerzeugnis und daran befestigter elektrischer Komponente. Es betrifft ferner ein Verfahren zum Anbringen einer elektrischen Komponente an einem Textilerzeugnis.
  • Elektrische Bauteile, die in Textilerzeugnisse integriert werden, werden auch als "wearable electronics" bezeichnet. Die elektrische Bauteile können Sensoren, Thermogeneratoren oder Batterien sein, sie können das Abspielen von Musik, das Telefonieren oder das Navigieren ermöglichen.
  • Die deutsche Patentschrift DE 198 43 236 zeigt ein Bekleidungsstück, in das ein aus mehreren Bauteilen bestehendes Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät eingebaut wird.
  • Es besteht die Gefahr, dass beim Verformen des Bekleidungsstücks die elektrischen Leitungen sich nicht dieser Verformung anpassen, sondern herausstehen und somit den Bedien- und Tragekomfort verschlechtern. Es besteht die weitere Gefahr, das elektrische Leitungen bei mechanischer Belastung abreißen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Integration von elektrischen Bauelementen in Textilerzeugnissen unter besonderer Berücksichtigung der Funktionsfähigkeit der elektrischen Bauteile zu ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.
  • Das erfindungsgemäße Textilerzeugnis weist elektrische Internkomponenten auf, die fest mit dem Textilerzeugnis verbunden sind. An der Oberfläche des Textilerzeugnisses können zusätzlich Externkomponenten angebracht werden.
  • Unter der Oberfläche wird in diesem Zusammenhang die Außenseite, die Innenseite sowie die Oberflächen der Stofflagen, die sich im Inneren des Textilerzeugnisses, befinden, verstanden. Beispielsweise gehört auch die Oberfläche eines Zwischenfutters zu der Oberfläche des Textilerzeugnisses.
  • Die Internkomponenten und Externkomponenten sind Bauteile mit Funktionen wie z. B. Chipkartenmodul, Identifikationssystem, Bluetooth- Bauteil, Audio-Modul, MP3-Spieler, Sensor, Thermogenerator, Mikrophon oder elektrische Energieversorgung. Es ist aber auch möglich, dass die Internkomponenten lediglich elektrische Leitungen sind.
  • Die Internkomponenten und Externkomponenten brauchen wenig Platz und sind leicht, wenn sie als integrierte und miniaturisierte elektrische Bauteile ausgeführt sind.
  • Wenigstens ein Textilkontaktelement ist an dem Textilerzeugnis vorgesehen. Zusammen mit einem Externkontaktelement, das sich an der Externkomponenten befinden, bildet es eine lösbare Verbindungsvorrichtung, die gegen ungewolltes Trennen gesichert ist.
  • Wenn Externkomponenten an dem Textilerzeugnis angebracht sind, erstrecken sich elektrische Leitungen zwischen den Internkomponenten und den Externkomponenten. Die elektrische Verbindung zwischen den Internkomponenten und Externkomponenten ist über die elektrische Verbindung zwischen Textilkontaktelementen und den Externkontaktelementen, mit denen die Textilkontaktelemente verbunden sind, herstellbar. Dementsprechend sind die Textilkontaktelemente aus elektrisch leitendem Material oder sie enthalten elektrisch leitendes Material.
  • Bereiche von Textilkontaktelementen, über die der elektrische Kontakt zwischen den Textilkontaktelementen und den Externkontaktelementen hergestellt werden kann, sind die Bereiche, über die auch die mechanische Verbindung zwischen Textil- und Externkontaktelementen hergestellt wird.
  • Bei der Erfindung können die Bauteile nach wie vor durch eine in der Kleidung vorhandene Verdrahtung miteinander verbunden und einfach ausgetauscht werden. Zwischen dem Bekleidungsstück und den austauschbaren elektrischen Bauteilen gibt es zusätzlich zu den lösbaren mechanischen Verbindungen zuverlässige elektrische Leitungen. Dadurch wird auch dem Bedien- und Tragekomfort Rechnung getragen.
  • An der Verbindungsstelle von Textilerzeugnis zu einer Externkomponente enden die elektrischen Leitungen im Textilkontaktelement. Es gibt somit keine elektrischen Leitungen, die aus dem Textilerzeugnis herausragen und bei Verformungen beschädigt werden können.
  • Es besteht auch nicht die Gefahr, dass es an den Verbindungsstellen zwischen Textilerzeugnis und Externkomponente elektri sche Leitungen gibt, die anders mechanisch belastet werden als die mechanischen Verbindungen, und deshalb abreissen.
  • Die Textilkontaktelemente können so ausgebildet werden, dass sie einem Standard folgen. Wenn verschiedene Textilerzeugnisse die gleiche Bauart von Textilkontaktelementen verwenden, können Externkomponenten mit diesen verschiedenen Textilerzeugnissen verwendet werden.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Textilkontaktelemente so ausgebildet sind, dass mechanischen Verbindungen zwischen Externkontaktelementen und den Textilkontaktelementen mit formschlüssig einrastenden Federelementen erfolgen. Gegen ein ungewolltes Lösen bei Erschütterungen sind formschlüssig einrastende Verbindungen besonders gut gesichert. Dies ist wichtig für Textilerzeugnisse, die viel der Bewegung ausgesetzt sind, wie z. B. Bekleidungstücke oder Teppiche. Wenn die formschlüssige Verbindung eingerastet ist, bewirken die Federelemente einen Anpressdruck auf die Kontaktstelle zwischen Externkontaktelement und Textilkontaktelement. Der Anpressdruck sorgt für eine sichere elektrische Verbindung.
  • Die Externkomponente kann schnell und auf eine für den Benutzer gewohnte Weise ausgetauscht werden, wenn das Textilkontaktelement als Teil eines Druckknopfs, als Teil einer Steckverbindung, als Teil eines Reißverschlusses, als Klemme oder als Nadel ausgebildet ist. Diese Verbindungen können bei der Herstellung des Bekleidungsstücks auf übliche Weise am Bekleidungsstück angebracht werden.
  • Die elektrischen Leitungen sind besonders flexibel und folgen den Verformungen des Textilerzeugnisses besonders gut, wenn sie in den Stoff des Textilerzeugnisses eingewoben sind. Es können die elektrischen Leitungen zwischen den Internkomponenten und/oder die Leitungen zwischen Internkomponenten und Textilkontaktvorrichtungen eingewoben werden. Zudem können die elektrischen Bauteile in dem Stoff eingearbeitet und mit den eingewobenen elektrischen Leitungen direkt verbunden werden, zum Beispiel durch Löten.
  • Dadurch werden keine zusätzlichen Verbindungsvorrichtungen wie beispielsweise Stecker benötigt. Solche zusätzlichen Verbindungsvorrichtungen sind groß gegenüber den elektrischen Bauteilen und behindern das Verformen des Textilerzeugnisses. Außerdem bedeutet das Befestigen einer zusätzlichen Verbindungsvorrichtung zusätzlichen Aufwand bei der Produktion des Textilerzeugnisses.
  • In einer weiteren Ausführungsform sind in einem Textilerzeugnis elektrische Internkomponenten fest vorgesehen und an seiner Oberfläche sind elektrische Drahtloskomponenten anbringbar. Beim Anbringen bilden Internkomponenten und Drahtloskomponenten ein elektrisches System. Die Verbindung zwischen Internkomponenten und Drahtloskomponenten erfolgt drahtlos. In dieser Ausführungsform werden die elektrischen Leitungen, die zwischen Komponenten verlaufen und die den Tragekomfort beeinträchtigen können, vollständig vermieden.
  • Vorteilhaft ist es, wenn Textilerzeugnisse mit elektrisch verbundenen Intern- und Externkomponenten zusätzlich Drahtloskomponenten enthalten. Dadurch werden Komponenten, die eine elektrische Verbindung benötigen, beispielsweise für die Stromversorgung, mit Kontaktelementen ausgestattet. Die Komponenten, die keine drahtgebundene Versorgung benötigen, zum Bei spiel Identifikationschips, werden über Funk mit den Intern- und Externkomponenten verbunden. Dadurch wird die Anzahl der elektrischen Leitungen reduziert.
  • Werden Vorrichtungen zur Abdeckung der Textilkontaktelemente vorgesehen, werden die Textilkontaktelemente beim Waschen und Reinigen geschützt, nachdem die Externkomponente abgenommen wurde. Wenn die Vorrichtung groß gewählt wird, kann sie auch eine am Bekleidungsstück befestigte Externkomponente abdecken und so vor der Witterung zusätzlich schützen. Die Abdeckung kann beispielsweise aus Leder oder wasserabweisendem Textil sein und beispielsweise mit Klettverschlüssen am Textilerzeugnis befestigt sein.
  • Wenn ein Bekleidungsstück Befestigungsvorrichtungen für mehrere Externkomponenten hat, besteht die Gefahr, dass eine Externkomponente an einer Stelle, die für eine andere Externkomponente vorgesehen ist, vom Benutzer befestigt wird und nicht funktioniert. Auch besteht die Gefahr, dass eine Verpolung stattfindet, indem beispielsweise Plus- und Minuspol vertauscht werden. Es ist daher vorteilhaft, wenn die Textilkontaktelemente sich in ihrer Form und/oder Größe unterscheiden, so dass ein Verpolen oder Befestigen an einer falschen Stelle unmöglich wird.
  • Gemäß der Erfindung ist eine Externkomponente mit einem Externkontaktelement, mit dem die Externkomponente an der Oberfläche eines Textilerzeugnis angebracht werden kann, verbunden. Das Externkontaktelement ist mit der Externkomponente elektrisch verbunden. Die Externkomponente kann insbesondere ein Chipkartenmodul, ein Identifikationssystem, ein Bluetooth-Bauteil, ein Audio-Modul, ein MP3-Spieler, ein Sensor, ein Thermogenerator, ein Mikrophon oder eine elektrische Energieversorgung sein. Das Textilerzeugnis, an dem die Externkomponente befestigt ist, kann insbesondere ein Bekleidungsstück oder ein Teppich sein.
  • Ein Textilerzeugnis, mit dem die Externkomponente verbunden werden kann, weist ein Textilkontaktelement auf, das mit dem Externkontaktelement eine lösbare Verbindungsvorrichtung ausbildet. Diese Verbindungsvorrichtung ist gegen ungewolltes Trennen gesichert. Das Textilerzeugnis weist weiterhin Internkomponenten auf, die mit den Textilkontaktelementen über elektrische Leitungen verbunden sind. Eine elektrische Verbindung zwischen Externkomponente und Internkomponente wird über die Verbindung von Textilkontaktelement und Externkontaktelement hergestellt. Dabei sind das Externkontaktelement beziehungsweise die Externkontaktelemente so ausgebildet, dass der elektrische Kontakt zwischen Textilkontaktelement und Externkontaktelement über die Bereiche des Externkontaktelements herstellbar ist, über die auch eine mechanische Verbindung zwischen Textilkontaktelement und Externkontaktelement hergestellt wird.
  • Zum Anschluss der Externkomponente an die anderen am Textilerzeugnis befindlichen elektrischen Bauteile ist nur die elektrische Leitung zwischen Externkomponente und Externkontaktelement notwendig. Wenn der Benutzer des Textilerzeugnisses eine Externkomponente anbringt, braucht er keinen gesonderten Handgriff zum elektrischen Verbinden der Externkomponente. Es ragt auch keine elektrische Leitung, die leicht beschädigt werden kann, heraus.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung werden mechanische Verbindungen zwischen Externkontaktelementen und den Textilkontaktelementen als formschlüssig einrastende Federelemente ausgebildet. Formschlüssige einrastende Verbindungen sind bei Erschütterungen besonders gut gegen ungewolltes Lösen gesichert. Wenn die formschlüssige Verbindung eingerastet ist, bewirken die Federelemente einen Anpressdruck auf die Kontaktstelle zwischen Externkontaktelement und Textilkontaktelement. Durch diesen Anpressdruck wird gewährleistet, dass die Kontaktflächen aneinander anliegen und eine elektrische Verbindung über die Kontaktstelle hergestellt ist.
  • Für das Lösen der formschlüssigen Verbindung ist im Vergleich zur kraftschlüssigen Verbindung nur ein kleiner Kraftaufwand notwendig. Dadurch wird das Auswechseln der Externkomponente erleichtert.
  • Ein besonders schneller Austausch der Externkomponente ist möglich, wenn das Externkontaktelement als Teil eines Druckknopfs, als Teil einer Steckverbindung, als Teil eines Reißverschlusses als Klemme oder als Nadel ausgebildet sind. Vorteilhaft ist auch, dass diese Verbindungen selbst bei häufigem Befestigen und Lösen der Externkomponenten nur wenig abnutzen.
  • Vorteilhafterweise sind die elektrischen Leitungen zwischen Externkomponenten und den zugehörigen Externkontaktelementen mechanisch flexibel. Dabei sind die Externkomponenten, ihre Externkontaktelemente und die elektrischen Leitungen, die zwischen den Externkomponenten und dem Externkontaktelement verlaufen, zusammen in einem Stoffabschnitt aus Textil untergebracht. Dieser Stoffabschnitt ist vom Textilerzeugnis getrennt. Wenn der Stoff mechanisch flexibel ist, passt er sich gut an, wenn das Bekleidungsstück sich verformt. Es kann auch eine geeignete Färbung des Stoffes gewählt werden, so dass die Externkomponenten auf dem Bekleidungsstück farblich nicht auffallen. Der Stoff wirkt auch als mechanischer Schutz der Externkomponente, beispielsweise als Schutz vor Verkratzen.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn die elektrischen Leitungen zwischen den Externkomponenten und den zugehörigen Externkontaktelementen in den Stoffabschnitt eingewoben sind. Die elektrischen Leitungen passen sich beim Verformen des Stoffs, der die Externkomponente enthält, besonders gut an. Ein weiterer Vorteil ist, dass die elektrischen Bauteile in den Stoff eingearbeitet und mit den elektrischen Leitungen direkt verbunden werden können. Dadurch werden keine zusätzlichen Verbindungsvorrichtungen für die Leitungen wie z. B. Stecker benötigt. Solche Verbindungsvorrichtungen sind groß gegenüber den elektrischen Bauteilen. Sie behindern das Verformen der Externkomponente und verschlechtern somit den Trage- und Bedienkomfort des Bekleidungsstücks.
  • Bei der erfindungsgemäßen Einheit von Textilerzeugnis und Externkomponenten wird ein Textilerzeugnis und wenigstens eine Externkomponente vorgesehen. Das Textilerzeugnis weist elektrische Internkomponenten auf, die fest mit dem Textilerzeugnis verbunden sind, wogegen die Externkomponenten sich an der Oberfläche des Textilerzeugnisse befinden. In diesem Zusammenhang wird unter der Oberfläche die Außenseite und die Innenseite sowie die Oberflächen der Stofflagen, die sich im Inneren des Textilerzeugnisses, befinden, wie beispielsweise die Oberflächen eines Zwischenfutters, verstanden.
  • Die Internkomponenten und Externkomponenten können jeweils Funktionen wie Chipkartenmodul, Identifikationssystem, Bluetooth- Bauteil, Audio-Modul, MP3 Spieler, Sensor, Thermogenerator, Mikrophon oder elektrische Energieversorgung haben. Die Internkomponenten können auch elektrische Leitungen sein.
  • Wenn die Internkomponenten und Externkomponenten integrierte und miniaturisierte elektrische Bauteile enthalten, ist für diese Komponenten der Platzbedarf und das Gewicht gering.
  • Es sind weiterhin lösbare Verbindungsvorrichtungen vorgesehen, mit denen die Externkomponenten an dem Textilerzeugnis befestigt sind. Diese Verbindungsvorrichtungen weisen je ein Textilkontaktelement, das am Textilerzeugnis vorgesehen ist, und je ein Externkontaktelement, das an der Externkomponente vorgesehen ist, auf.
  • Die elektrischen Leitungen erstrecken sich zwischen den Internkomponenten und den Externkomponenten. Die elektrische Verbindung zwischen den Internkomponenten und Externkomponenten wird über die elektrische Verbindung zwischen Textilkontaktelementen und den Externkontaktelementen, mit denen die Textilkontaktelemente verbunden sind, hergestellt. Die Textilkontaktelemente und Externkontaktelemente müssen dementsprechend aus elektrisch leitendem Material sein oder elektrisch leitendes Material enthalten.
  • Die Textilkontaktelemente und die Externkontaktelemente sind so ausgestaltet, dass sie miteinander lösbar verbunden und gegen ungewolltes Trennen gesichert sind. Bereiche von Textilkontaktelementen und Externkontaktelementen, über die der elektrische Kontakt zwischen den Textilkontaktelementen und den Externkontaktelementen hergestellt wird, sind die Bereiche, über die auch die mechanische Verbindung zwischen Textil- und Externkontaktelement hergestellt wird.
  • An der Verbindungsstelle von Externkomponente zu Textilerzeugnis gibt es somit neben den Verbindungsvorrichtungen keine zusätzlichen elektrischen Leitungen, die sich anders verformen können als das Textilerzeugnis. Es wird somit verhindert, dass sich das Textilerzeugnis durch die elektrischen Leitungen zusätzlich spannt, dass elektrischen Leitungen aus dem Textilerzeugnis herausragen und dass die elektrischen Leitungen abreißen.
  • Besonders vorteilhaft ist, wenn die mechanischen Verbindungen zwischen Externkontaktelementen und den Textilkontaktelementen als formschlüssig einrastende Federelemente ausgebildet sind. Formschlüssige einrastende Verbindungen sind bei Erschütterungen besonders gut gegen das Lösen gesichert. Dies ist besonders wichtig für Textilerzeugnisse, die viel der Bewegung ausgesetzt sind, wie beispielsweise Bekleidungstücke oder Teppiche. Wenn die formschlüssige Verbindung eingerastet ist, bewirken die Federelemente einen Anpressdruck auf die Kontaktstelle zwischen Externkontaktelement und Textilkontaktelement. Durch diesen Anpressdruck wird gewährleistet, dass die Kontaktflächen aneinander anliegen und eine elektrische Verbindung über diese Kontaktstelle existiert.
  • Für das Lösen der formschlüssigen Verbindung ist im Vergleich zur kraftschlüssigen Verbindung nur ein kleiner Kraftaufwand notwendig. Dadurch wird das Auswechseln der Externkomponente erleichtert.
  • Wenn das Textilkontaktelement und/oder das Externkontaktelement als Teil eines Druckknopfs, einer Steckverbindung, als Teil eines Reißverschlusses als Klemme oder als Nadel ausgebildet sind, ist ein besonders schneller Austausch der Externkomponente möglich. Auch die Fertigung des Textilerzeugnisses wird vereinfacht, da es Standardverfahren für das Anbringen dieser Verbindungen an den Stoff gibt.
  • Vorteilhafterweise werden Stoffabschnitte aus Textil vorgesehen, in denen sich die Externkomponente, ihre Externkontaktelemente und die elektrischen Leitungen, die zwischen den Externkomponenten und dem Externkontaktelement verlaufen, befinden. Die Stoffabschnitte werden vom Textilerzeugnis getrennt, wenn die Verbindungsvorrichtungen gelöst werden. Die elektrischen Leitungen zwischen Externkomponenten und den zugehörigen Externkontaktelementen sind dabei mechanisch flexibel. Durch diese Maßnahmen lässt sich die Einheit von Textilerzeugnis mit Externkomponente gut verformen.
  • Wenn die elektrischen Leitungen zwischen den Internkomponenten und/oder die elektrischen Leitungen zwischen Internkomponenten und Externkomponenten in den Stoff des Textilerzeugnisses eingewoben sind, passen sich die elektrischen Leitungen den Verformungen des Textilerzeugnisses besonders gut an. Das gleiche gilt, wenn die elektrischen Leitungen zwischen den Externkomponenten und den Externkontaktelementen mit dem Stoff des Stoffabschnitts verwoben werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass die elektrischen Bauteile in dem Stoff eingearbeitet und somit mit den elektrischen Leitungen direkt verbunden werden können.
  • Dadurch werden keine zusätzlichen Verbindungsvorrichtungen wie z. B. Stecker benötigt. Solche zusätzlichen Verbindungsvorrichtungen sind groß im Vergleich zu den elektrischen Bauteilen und behindern das Verformen des Textilerzeugnisses. Außerdem bedarf es bei der Fertigung eines zusätzlichen Arbeitsgangs, um die zusätzlichen Verbindungsvorrichtung im Textil zu befestigen.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind in einem Textilerzeugnis elektrische Internkomponenten fest vorgesehen und an seiner Oberfläche sind elektrische Drahtloskomponenten lösbar befestigt. Beim Anbringen bilden Internkomponenten und Drahtloskomponenten ein elektrisches System. Die Verbindung zwischen Internkomponenten und Drahtloskomponenten erfolgt drahtlos. In dieser Ausführungsform werden die elektrischen Leitungen, die zwischen Komponenten verlaufen und die den Tragekomfort beeinträchtigen können, vollständig vermieden.
  • Vorteilhaft ist es, wenn Textilerzeugnisse mit elektrisch verbundenen Intern- und Externkomponenten zusätzlich Drahtloskomponenten enthalten. Nur Komponenten, die eine elektrische Verbindung benötigen, beispielsweise für die Stromversorgung, werden mit Kontaktelementen ausgestattet. Die Anzahl der elektrischen Leitungen ist reduziert, wenn die Komponenten, die keine drahtgebundene Versorgung benötigen, zum Beispiel Identifikationschips, über Funk verbunden werden.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren, bei dem eine Externkomponente an einem Textilerzeugnis befestigt wird. Die Externkomponente weist dabei ein Externkontaktelement und eine elektrische Leitung, die Externkomponente mit dem Externkontaktelement verbindet, auf. Das Textilerzeugnis hat mit dem Textilerzeugnis fest verbundene Internkomponenten und hat weiterhin Textilkontaktelemente an seiner Oberfläche. Die Textilkontaktelemente sind über elektrische Leitungen mit den Internkomponenten verbunden. Textilkontaktelemente und Externkontaktelemente sind so ausgebildet, dass sie lösbare Verbindungen, die gegen ungewolltes Trennen gesichert sind, bilden können.
  • Gemäß dem Verfahren wird ein Textilkontaktelemente mit einem Externkontaktelement verbunden, zum Beispiel durch Schließen eines Reißverschlusses. Dadurch ist die Externkomponente an dem Textilerzeugnis befestigt. Zugleich ist eine elektrische Verbindung von Internkomponente zu Externkomponente über die elektrische Verbindung von Textilkontaktelement und Externkontaktelement geschlossen.
  • Der Vorteil des Verfahrens ist, das nur ein Handgriff benötigt wird, um gleichzeitig die mechanische Verbindung und die elektrische Verbindung zwischen Externelement und Textilerzeugnis herzustellen.
  • Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Erfindung ermöglicht, dass die elektronischen Bauteile, beziehungsweise die verschiedenen "wearable" Anwendungen, an verschiedenen Textilerzeugnissen, besonders Kleidungsstücken, befestigt werden können. Die Befestigung kann bei Bedarf so ausgeführt werden, dass ein elektrischer Kontakt eines Bauteils mit einer in das Textilerzeugnis, insbesondere Kleidungsstück, integrierten elektrischen Verdrahtung erreicht wird. Die elektronischen Bauteile sind somit mit verschiedenen Kleidungsstücken verwendbar. Die Anwendungen werden mit einer variablen Befestigung (z. B. Druckknopf, Steckverbindung) so ausgeführt, dass sie abnehmbar sind und an verschiedenen Kleidungsstücken befestigt werden können. Gleichzeitig entsteht bei Bedarf eine elektrische Verbindung zwischen dem elektrischen Bauteil, beziehungsweise Device, und der in die Kleidung integrierten Verdrahtung.
  • Die Erfindung ist in den Zeichnungen anhand zweier Ausführungsbeispiele näher veranschaulicht.
  • 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Textilerzeugnis in der Draufsicht,
  • 2 zeigt einen Stoffanhänger des Textilerzeugnisses aus 1 in näherem Detail,
  • 3 zeigt einen Bereich des Textilerzeugnisses aus 1 in näherem Detail und
  • 4 zeigt einen weiteren Bereich des Textilerzeugnisses aus 1 in näherem Detail.
  • 1 zeigt ein Textilerzeugnis, das als Weste 1 ausgebildet ist. Die Weste hat einen Kragen 2, zwei Schulterpartien 3, zwei Brustbereiche 4 und eine Knopfleiste 5.
  • An dem Kragen 2 sind eine Kopfhörerbuchse 7 und ein erster Stoffanhänger 8 angebracht. An der in 1 links gelegenen Schulterpartie ist ein zweiter Stoffanhänger 9 befestigt. In der Nähe der Knopfleiste 5 befindet sich ein in die Weste 1 eingearbeiteter Schalter 6. Im in der 1 rechts gelegenen Brustbereich ist ein dritter Stoffanhänger 10 angebracht.
  • In der Weste 1 verlaufen elektrische Leitungen 15 zwischen dem Schalter 6, der Kopfhörerbuchse 7, dem ersten Stoffanhänger 8 und dem dritten Stoffanhänger 10.
  • Der erste Stoffanhänger 8, der zweite Stoffanhänger 9 und der dritte Stoffanhänger 10 sind jeweils mit lösbaren Verbindungsvorrichtungen, die hier als Druckknöpfe 11 ausgebildet sind, an der Weste 1 angebracht. Die Druckknöpfe 11 sind so ausgeführt, dass sie jederzeit gelöst und geschlossen werden können.
  • In den an der Weste 1 befestigten Stoffanhängern 8, 9, 10 befinden sich elektrische Bauteile. Der erste Stoffanhänger 8 enthält ein Audio-Abspielgerät 12, der zweite Stoffanhänger 9 enthält einen Identifikationschip 13 und der dritte Stoffanhänger 10 enthält eine Batterie 14.
  • Über die elektrischen Leitungen 15 und elektrische Leitungen innerhalb der Stoffanhänger werden der Schalter 6, die Kopfhörerbuchse 7, die Batterie 14 und das Audio-Abspielgerät 12 untereinander elektrisch verbunden.
  • Der Identifikationschip 13 im zweiten Stoffanhänger 9 ist als handelsüblicher passiver RFID Chip ausgelegt, der somit keine Versorgung von einer Batterie benötigt. Das Audio-Abspielgerät 12 ist mit dem Identifikationschip 13 drahtlos verbunden. Der Identifikationschip 13 kennzeichnet einen Benutzer. Das Audio-Abspielgerät reagiert auf einen anderen Identifikationschip mit Veränderung der Benutzereinstellungen, zum Beispiel mit Verändern der Lautstärke.
  • 2 zeigt den dritten Stoffanhänger 10 der Weste 1 in näherem Detail. An der Außenseite des dritten Stoffanhänger 10 sind zwei männliche Teile 18 der Druckknöpfe 11 angebracht. Innerhalb des Textilgewebes befinden sich elektrische Leitungen 16 und die Batterie 14. Die beiden männlichen Teile 18 sind über die elektrischen Leitungen 16 mit beiden Anschlüssen der Batterie 14 verbunden.
  • Die männlichen Teile 18 der Druckknöpfe 11 sind aus einem elektrisch leitenden Material und sie sind so mit den elektrischen Leitungen 16 verbunden, dass es eine elektrische Verbindung zwischen den männlichen Teilen 18 und der Batterie 14 über die elektrischen Leitungen 16 gibt.
  • 3 zeigt den Brustbereich der Weste 1 in näherem Detail. An der Weste 1 sind zwei weibliche Teile 17 der Druckknöpfe 11 angebracht. Im Textilgewebe der Weste 1 verlaufen elektrischen Leitungen 15, die mit den weiblichen Teilen 17 verbunden sind.
  • Die weiblichen Teile 17 sind aus einem elektrisch leitenden Material und sie sind mit den elektrischen Leitungen 15 elektrisch verbunden.
  • Der Träger der Weste 1 kann die Stoffanhänger 8, 9 und 10 jederzeit ersetzen. Hierzu löst er einen der Druckknöpfe 11 und befestigt einen anderen Stoffanhänger mittels dessen zugehörigen männlichen Teils 18 des Druckknopfs 11.
  • Wenn der Träger die Weste wechselt, nimmt er den Stoffanhänger 9 mit dem Identifikationschip 13, durch den der Träger der Weste 1 Zugang zu einem Gebäude erhält, ab und befestigt den Stoffanhänger 9 an einer anderen Weste.
  • Er ersetzt die Stoffanhänger 8, 9 oder 10 auch, wenn ein Bauteil defekt ist, wenn eine neue Version eines Bauteils 12, 13 oder 14 verwendet werden soll oder wenn die Batterie 14 entladen ist.
  • Wenn der dritte Stoffanhänger 10 an der Weste befestigt wird, indem die männlichen Teile 18 der Druckknöpfe 11 mit den weiblichen Teilen 17 der Druckknöpfe 11 befestigt werden, werden elektrische Verbindungen von den in der Weste 1 befindlichen elektrischen Leitungen 15 zu der Batterie 14 hergestellt. Auf die gleiche Weise wird das Audio-Abspielgerät 12 mit den elektrischen Leitungen 15 verbunden.
  • Der Träger der Weste 1 schaltet durch Betätigen des Schalters 6 das Audio-Abspielgerät 12 an. Die Batterie 14 versorgt das Audio-Abspielgerät 12 mit elektrischer Energie. Das Audio-Abspielgerät 12 übertragt elektromagnetische Schwingungen an die Kopfhörerbuchse 7. In die Kopfhörerbuchse 7 kann ein Kopfhörer eingesteckt werden, der diese elektromagnetischen Schwingungen in hörbare Töne umwandelt.
  • 4 zeigt in einem zweiten Ausführungsbeispiel den Brustbereich 4 der Weste 1 mit dem Stoffanhänger 10 in näherem Detail. Dabei sind die Weste 1, der weiblichen Teil 17 des Druckknopfs 11 und der Stoffanhänger 10 im Querschnitt und der männliche Teil 18 des Druckknopfs 11 in der Draufsicht gezeigt.
  • An der Weste 1, die im oberen Teil des Bildes gezeigt ist, ist ein weiblichen Teil 17 eines Druckknopfs 11 befestigt. Das weibliche Teil 17 ist an die elektrischen Leitungen 15 ange schlossen. Im unteren Teil des Bildes ist der Stoffanhänger 10 mit der Batterie 14, der elektrischen Leitung 16 und dem männliche 18 Teil des Druckknopfs 11 gezeigt. Der männliche Teil 18 besteht aus einer flachen Scheibe 19 und einem Stift 20. Der Stift 20 weist an seinem oberen Ende eine Verdickung 22 auf.
  • Der weibliche Teil 17 des Druckknopfs 11 ist ein Zylinder mit einem Hohlraum, der von der unteren Stirnseite her zugänglich ist. Der Hohlraum ist in der Nähe der Öffnung verengt, wo sich ein Ring 21, der mit dem übrigen weiblichen Teil 17 stoffschlüssig verbunden ist, befindet.
  • Wenn der männliche Teil 18, wie in 4 gezeigt, in dem weiblichen Teil 17 eingerastet ist, befindet sich der Stift 20 so im Hohlraum, dass die Verdickung 22 auf der Seite des Rings 21 liegt, die der Öffnung abgewandt ist.
  • Da der Durchmesser der Verdickung 22 größer als der Innendurchmesser des Rings 21 ist, ist die Verbindung gegen ein Lösen bei Erschütterungen gesichert. Somit liegt eine formschlüssige Verbindung vor.
  • Der Ring 21 ist durch vier Schlitze unterbrochen. Damit ist der Ring 21 so elastisch, dass sein Durchmesser vergrößert werden kann. Wird an dem Anhänger 10 gezogen, drückt die Verdickung 22 gegen den Ring 21, der Durchmesser des Rings 21 vergrößert sich und der Stift 20 kann herausgezogen werden. Die formschlüssige Verbindung ist somit lösbar.
  • Die elektrische Verbindung zwischen der Batterie 14 und den elektrischen Leitungen 15 der Weste 1 befindet sich zwischen dem Stift 20 und dem Ring 21. Dies ist der Bereich, über den auch die formschlüssige mechanische Verbindung hergestellt wird.
  • Der Stift 20 und das weibliche Teil 17 sind in 4 in zwei Versionen gezeigt. Auf der rechten Seite der Symmetrieachse ist eine Version gezeigt, bei der die Verdickung 22 keine direkte Verbindung zum weiblichen Teil 17 hat.
  • Auf der linken Seite der Symmetrieachse ist am weiblichen Teil 17 zusätzlich eine Feder 23 angebracht. Diese Feder 23 ist im eingerasteten Zustand zwischen dem weiblichem Teil 17 und der Verdickung 22 gespannt. Über die Feder 23 gibt es eine zusätzliche elektrische Verbindung zwischen dem Stift 20 und dem weiblichen Teil 17.
  • Das Ausführungsbeispiel zeigt, wie die Bereiche der Druckknöpfe, über die die mechanische Verbindung hergestellt wird, auch die Bereiche sind, mit der die elektrische Verbindung hergestellt wird. Dadurch sind keine zusätzlichen elektrischen Leitungen notwendig.
  • 1
    Weste
    2
    Kragen
    3
    Schulterpartie
    4
    Brustteil
    5
    Knopfleiste
    6
    Schalter
    7
    Kopfhörerbuchse
    8
    Stoffanhänger
    9
    Stoffanhänger
    10
    Stoffanhänger
    11
    Druckknopf
    12
    Audio-Abspielgerät
    13
    Identifikationschip
    14
    Batterie
    15
    Elektrische Leitung
    16
    Elektrische Leitung
    17
    Weibliches Teil des Druckknopfs
    18
    Männliches Teil des Druckknopfs
    19
    Scheibe
    20
    Stift
    21
    Ring
    22
    Verdickung
    23
    Feder

Claims (21)

  1. Textilerzeugnis, insbesondere Bekleidungsstück oder Teppich, mit den folgenden Merkmalen: – es sind fest mit dem Textilerzeugnis (1) verbundene elektrische Internkomponenten (6) vorgesehen, – an der Oberfläche des Textilerzeugnisses (1) sind elektrische Externkomponenten (12, 14) anbringbar, so dass sich zwischen den Internkomponenten (6) und zwischen den Externkomponenten (12, 14) elektrische Leitungen (15, 16) erstrecken, – am Textilerzeugnis (1) ist wenigstens ein Textilkontaktelement (17) vorgesehen, das mit einem an einer Externkomponente (12, 14) vorgesehenen Externkontaktelement (18) eine lösbare Verbindungsvorrichtung (11) ausbildet, bei der diese gegen ungewolltes Trennen gesichert ist, und wobei die elektrische Verbindungen zwischen Internkomponenten und Externkomponenten (12, 14) über die elektrischen Verbindungen zwischen Textilkontaktelementen (7) und den damit verbundenen Externkontaktelementen (18) herstellbar sind, und wobei der elektrische Kontakt zwischen einem Textilkontaktelement (17) und dem damit verbundenen Externkontaktelement (18) über solche Bereiche hergestellt ist, die auch eine mechanische Verbindung zwischen Textilkontaktelement (17) und Externkontaktelement (18) herstellen.
  2. Textilerzeugnis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Textilkontaktelemente (17) so ausgebildet sind, dass mechanische Verbindungen mit Externkontaktelementen (18) mittels formschlüssig einrastender Federelemente (21) erfolgen.
  3. Textilerzeugnis (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Textilkontaktelement (17) als Teil eines Druckknopfs, als Teil einer Steckverbindung, als Teil eines Reißverschlusses, als Klemme oder als Nadel ausgebildet ist.
  4. Textilerzeugnis (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leitungen (15) zwischen Internkomponenten und/oder die elektrische Leitungen (15) zwischen Internkomponenten und Textilkontaktelementen (17) in den Stoff des Textilerzeugnisses (1) eingewoben sind.
  5. Textilerzeugnis, insbesondere Bekleidungsstück oder Teppich, mit den folgenden Merkmalen: – es sind fest mit dem Textilerzeugnis (1) verbundene elektrische Internkomponenten(6) vorgesehen, – an der Oberfläche des Textilerzeugnisses (1) sind elektrische Drahtloskomponenten (13) anbringbar, so dass die Internkomponenten (6) und die Drahtloskomponenten (13) zusammen ein elektrisches System bilden, wobei eine Kommunikation zwischen Internkomponenten (6) und Drahtloskomponenten (13) drahtlos erfolgt.
  6. Textilerzeugnis einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass elektrische Drahtloskomponenten sind an der Oberfläche des Textilerzeugnisses anbringbar sind, die ein elektrisches System mit den Internkomponenten und den Externkomponenten bilden und wobei eine Kommunikation zwischen Drahtloskomponenten (13) mit Internkomponenten (6) und Externkomponenten (12, 14) drahtlos erfolgt.
  7. Textilerzeugnis nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Textilkontaktelemente mit Abdeckvorrichtungen versehen sind.
  8. Textilerzeugnis nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Textilkontaktelemente unterschiedliche Formen und/oder Größen aufweisen.
  9. Externkomponente, insbesondere Chipkartenmodul, Identifikationssystem, Bluetooth- Bauteil, Audio Modul, MP3 Spieler, Sensor, Thermogenerator, Mikrophon oder elektrische Energieversorgung, geeignet zum Anbringen an der Oberfläche eines Textilerzeugnisses (1), insbesondere an ein Bekleidungsstück oder an einen Teppich, wobei zur Befestigung der Externkomponenten (12, 14) am Textilerzeugnis (1) Textilkontaktelemente (17) vorgesehen sind, die jeweils über eine elektrischen Leitung mit einer Internkomponente des Textilerzeugnisses (1) verbunden sind, wobei die Externkomponente (12, 14) wenigstens ein elektrisch mit ihr verbundenes Externkontaktelement (18) aufweist, das mit einem Textilkontaktelement (17) eine lösbare Verbindungsvorrichtung ausbildet, bei der diese gegen ungewolltes Trennen gesichert ist, wobei die elektrische Verbindung zwischen Externkomponente (12, 14) und Internkomponente über die elektrische Verbindung zwischen Textilkontaktelement (17) und dem damit verbunden Externkontaktelement (18) herstellbar ist und wobei das Externkontaktelement (18) bzw. die Externkontaktelemente (18) so ausgebildet sind, dass ein elektrischer Kontakt zwischen einem Textilkontaktelement (17) und dem damit verbundenen Externkontaktelement (18) über solche Bereiche herstellbar ist, die auch eine mechanische Verbindung zwischen Textilkontaktelement (17) und Externkontaktelement (18) herstellen.
  10. Externkomponente nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass Externkontaktelemente (18) so ausgeprägt sind, dass mechanische Verbindungen mit Textilkontaktelementen (17) mittels formschlüssig einrastender Federelemente erfolgt.
  11. Externkomponente nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Externkontaktelement (18) als Teil eines Druckknopfs, als Teil einer Steckverbindung, als Teil eines Reißverschlusses, als Klemme oder als Nadel ausgebildet ist.
  12. Externkomponente nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Verbindung zwischen der Externkomponente (12, 14) und dem Externkontaktelement (18) über elektrische Leitungen (16) erfolgt, die mechanisch flexibel sind, und dass die Externkomponente (12, 14), das Externkontaktelement (18) und die elektrische Leitungen (16) zwischen Externkomponente (12, 14) und Externkontaktelement (18) zusammen in einem Stoffabschnitt (8, 9, 10) aus Textil untergebracht sind.
  13. Externkomponente nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leitungen (16) zwischen Externkompo nenten (12, 14) und Externkontaktelementen (18) in dem Stoffabschnitt eingewoben sind.
  14. Einheit aus Textilerzeugnis (1) und Externkomponente (12, 14) mit den folgenden Merkmalen: – ein Textilerzeugnis (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 – wenigstens eine Externkomponente (12, 14) nach einem der Ansprüche 9 bis 13 an der Oberfläche des Textilerzeugnisses (1) – die Externkomponenten (12, 14) sind an dem Textilerzeugnis (1) mit lösbaren Verbindungsvorrichtungen befestigt, wobei die Verbindungsvorrichtungen aus je einem Textilkontaktelement (17) des Textilerzeugnisses (1) und je einem Externkontaktelement (18) der Externkomponente (12, 14) bestehen, – es erstrecken sich zwischen den Internkomponenten des Textilerzeugnisses (1) und zwischen den Externkomponenten (12, 14) elektrische Leitungen (15,16), wobei die Textilkontaktelemente (17) und die Externkontaktelemente (18) ferner so ausgestaltet sind, dass je ein Textilkontaktelement (17) und je ein Externkontaktelement (18) lösbar so miteinander verbunden sind, dass diese gegen ungewolltes Trennen gesichert sind, wobei die elektrischen Verbindungen zwischen Internkomponenten und Externkomponenten (12, 14) über die elektrischen Verbindungen zwischen Textilkontaktelementen (17) und den damit verbunden Externkontaktelementen (18) hergestellt werden und wobei der elektrische Kontakt zwischen einem Textilkontaktelement (17) und dem damit verbundenen Externkontaktelement (18) über solche Bereiche hergestellt ist, die auch eine mechanische Verbindung zwischen Textilkontaktelement (17) und Externkontaktelement herstellen.
  15. Einheit aus Textilerzeugnis (1) und Externkomponente (12, 14) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Verbindungen zwischen Textilkontaktelementen (17) und Externkontaktelementen (18) als formschlüssig einrastender Federelemente ausgebildet sind.
  16. Einheit aus Textilerzeugnis (1) und Externkomponente nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Textilkontaktelement (17) und/oder das Externkontaktelement (18) als Teil eines Druckknopfs, als Teil einer Steckverbindung, als Teil eines Reißverschlusses, als Klemme oder als Nadel ausgebildet ist.
  17. Einheit aus Textilerzeugnis (1) und Externkomponente (12, 14) nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leitungen (16) zwischen den Externkomponenten (12, 14) und den zugehörigen Externkontaktelementen (18) mechanisch flexibel sind und dass die Externkomponenten (12, 14) und die zugehörigen Externkontaktelemente (18) sich zusammen in Stoffabschnitten aus Textil befinden, wobei beim Lösen der Verbindungsvorrichtungen auch die Stoffabschnitte von dem Textilerzeugnis (1) getrennt werden.
  18. Einheit aus Textilerzeugnis (1) und Externkomponente nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leitungen (15) zwischen Internkomponenten in den Stoff des Textilerzeugnisses (1) und/oder die elektrische Leitungen (15) zwischen Internkomponenten und Verbindungselementen in den Stoff des Textilerzeugnisses (1) und/oder die elektrische Leitungen (16) zwischen Externkomponenten (12, 14) und Externkontaktelementen (18) in dem Stoff des Stoffabschnitt eingewoben sind.
  19. Einheit aus Textilerzeugnis (1) und Externkomponente (13) mit folgenden Merkmalen: – ein Textilerzeugnis nach Anspruch 5 oder 6 – an der Oberfläche des Textilerzeugnisses (1) sind elektrische Drahtloskomponenten (13) lösbar befestigt, so dass die Internkomponenten (6) und die Drahtloskomponenten (13) zusammen ein elektrisches System bilden, wobei die Kommunikation zwischen Internkomponenten (6) und Drahtloskomponenten (13) drahtlos erfolgt.
  20. Einheit aus Textilerzeugnis (1) und Externkomponente nach einem der Ansprüche 14 – 19, dadurch gekennzeichnet, dass an der Oberfläche des Textilerzeugnisses (1) sind elektrische Drahtloskomponenten (13) lösbar befestigt sind, so dass die Internkomponenten (6), die Externkomponenten (12,14) und die Drahtloskomponenten (13) zusammen ein elektrisches System bilden, wobei die Kommunikation der Drahtloskomponenten (13) mit Internkomponenten (6) und Externkomponenten (12, 14) drahtlos erfolgt.
  21. Verfahren zum Anbringen einer Externkomponente nach einem der Ansprüche 9 bis 13 an einem Textilerzeugnis nach einem der Ansprüche 1 bis 8, das den Schritt des Verbindens des Textilkontaktelements mit dem Externkontaktelement aufweist.
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