DE102005024432A1 - Production process for a textile surface structure for electrically heated clothes or blankets by machine sewing or sticking incorporates electrically conductive filaments - Google Patents
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Abstract
Description
Technisches Gebiettechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft textile Flächengebilde, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung.The The present invention relates to fabrics, methods for their use Production and use thereof.
Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche elektrische Heizelemente bekannt. Solche Heizelemente werden in einer Vielzahl technischer Geräte wie z. B. Öfen und Wasserkocher eingesetzt. Die verwendeten Heizleiter sind meist starre Metallstäbe mit Durchmessern im Millimeter- bis Zentimeter-Bereich aus speziellen Legierungen, die in elektrisch isolierter Form aufwändig von der Umgebung abgeschlossen sind.Out The prior art discloses numerous electrical heating elements. Such heating elements are used in a variety of technical devices such. B. ovens and kettle used. The heating conductors used are mostly rigid metal bars with diameters in the millimeter to centimeter range of special Alloys complex in electrically isolated form from the environment is complete.
Neben diesen meist sehr hohe Temperaturen erzeugenden Heizelementen werden zunehmend Geräte hergestellt, die elektrische Niedertemperaturheizungen beinhalten. Beispiele hierfür sind Fußbodenheizungen, Sitzheizungen in Fahrzeugen und heizbare Einlegesohlen für Skistiefel. Je näher die Heizelemente an den menschlichen Körper herangeführt werden, desto wichtiger werden Faktoren wie Flexibilität, Feuchtetransport und taktiler Eindruck.Next These are usually very high temperature generating heating elements increasingly devices manufactured, which include electrical low temperature heaters. Examples of this are underfloor heating, Seat heaters in vehicles and heatable insoles for ski boots. The closer the Heating elements are introduced to the human body, the more important are factors such as flexibility, moisture transport and more tactile Impression.
Optimal verwendbar wären Heizelemente, die in die den Menschen umgebenden Textilien eingearbeitet sind. Bestrebungen, derartige möglichst textile Heizelemente herzustellen, sind Gegenstand aktueller Entwicklungen in den Bereichen Sitzheizungen für Fahrzeuge und elektrisch beheizbare Textilien für Wintersportler (Westen, Handschuhe, etc.). Aus dem Stand der Technik sind aufwändig an einem Trägertextil befestigte, bruchempfindliche, starre Carbonfasern sowie ebenso schwierig in Textilien einzuarbeitende Edelstahlmultifilamentgarne bekannt. Die Heizleiter werden üblicherweise mittels einzeln genähter Schlingen im Abstand von einigen Zentimetern am Trägertextil befestigt. Diese Verfahren ermöglichen zwar eine gewisse Flexibilität bei der Anpassung an die jeweilige Applikation, doch sind sie aufgrund der einzelnen Nähschlingen sehr aufwändig in der Produktion. Außerdem sind die hergestellten Heizelemente wenig textil.Optimal would be usable Heating elements incorporated into the surrounding textiles are. Aspirations, such as possible textile Heating elements are the subject of current developments in the areas of seat heaters for Vehicles and electrically heated textiles for winter sportsmen (vests, gloves, Etc.). From the prior art are consuming on a carrier fabric attached, break-sensitive, rigid carbon fibers as well as difficult to process into textiles stainless steel multifilament yarns known. The heating conductors are usually individually sewn Slings at intervals of a few centimeters on the carrier fabric attached. These procedures allow Although a certain flexibility in adapting to the particular application, yet they are due the individual sewing loops very expensive in production. Furthermore the manufactured heating elements are less textile.
Ein anderer Ansatz verfolgt die Einarbeitung textiler Heizleiter direkt in textile Flächengebilde. Geeignet für diesen Zweck sind mehrstufig versilberte Nylongarne und Kombinationsgarne, die Drähte als Umwindung um einen Kernfaden enthalten. Diese bereits Heizleiter enthaltenden textilen Flächengebilde sind einfach herzustellen und zeigen bei Verwendung von Kombinationsgarnen hervorragende textile Eigenschaften. Die elektrischen Anschlüsse können bei Verwendung von Geweben in Form eingelegter leitfähiger Kettfäden realisiert werden. Nachteilig ist eine geringe Anpassungsfähigkeit an die jeweilige Anwendung und die meist konstruktionsbedingt in deutlichem räumlichen Abstand vorliegenden elektrischen Anschlüsse.One Another approach involves the incorporation of textile heating directly in textile fabrics. Suitable for this purpose are multi-layered silvered nylon yarns and combination yarns, the wires included as a wrap around a core thread. This already heating conductor containing textile fabrics are easy to produce and show when using combination yarns excellent textile properties. The electrical connections can at Use of tissues in the form of inserted conductive warp threads can be realized. adversely is a low adaptability to the respective application and most of the design in clear spatial Distance available electrical connections.
Wünschenswert wäre ein Verfahren zur Herstellung völlig flexibler, textiler Heizelemente, das einfach an die jeweilige Applikation angepasst werden kann. Größtmögliche Flexibilität in der Produktion bei gleichzeitig günstigen Herstellungskosten kann durch den Einsatz industrieller Stick- bzw. Nähtechniken erreicht werden.Desirable would be a Method of preparation completely Flexible, textile heating elements that are easy to use with the respective application can be adjusted. Greatest possible flexibility in the Production at the same time favorable Production costs can be reduced by the use of industrial embroidery or sewing techniques be achieved.
Die Probleme bei der Verarbeitung der genannten Heizleiter auf Nähmaschinen sind vielfältig. Die empfindlichen und relativ starren Carbonfasern können den beim Nähen auftretenden geringen Biegeradien nicht ohne Bruch folgen. Die trägen und abrasiven Edelstahlfilamente beschädigen die Ösen in den Nadeln und erlauben aufgrund ihrer Trägheit keine großen Nähgeschwindigkeiten. Als Heizleiter geeignete Drähte können aufgrund der geringen Biegeradien beim Nähen nicht eingesetzt werden. Nachgalvanisierte versilberte Nylonmultifilamente können ebenfalls nur schlecht vernäht werden – sie verlieren bei den hohen Scherbeanspruchungen einen Teil der Silberschicht und zeigen eine über die Länge inhomogene Widerstandsverteilung.The Problems with the processing of said heat conductors on sewing machines are diverse. The Sensitive and relatively rigid carbon fibers can occur during sewing low bending radii do not follow without breakage. The sluggish and abrasive stainless steel filaments damage the eyelets in the needles and allow because of their inertia no big ones Sewing speeds. As heating conductor suitable wires can due to the low bending radii during sewing not be used. Post-plated silver-plated nylon multifilaments can also be used only badly sewn will you lose part of the silver layer at the high shear stresses and show one over the length inhomogeneous resistance distribution.
Die genannten Kombinationsgarne können mit elastischem oder unelastischem Kern hergestellt werden. Die elastischen Typen sind beständiger gegen Stress (Dehnung, Waschen, etc.) als die unelastischen Typen. Nähversuche haben gezeigt, dass die elastischen Typen nur mit extrem geringer Nähgeschwindigkeit verarbeitbar sind. Die unelastischen Typen sind zwar mit höheren Geschwindigkeiten verarbeitbar, doch kommt es durch das Nähen aufgrund der geringen Biegeradien immer wieder zu Drahtbrüchen. Außerdem erweist sich der große Durchmesser der Garne als problematisch bei der Verarbeitung auf der Nähmaschine.The mentioned combination yarns can with elastic or inelastic core are produced. The elastic Types are more consistent against stress (stretching, washing, etc.) as the inelastic types. sewing attempts have shown that the elastic types only with extremely lower Sewing speed are processable. The inelastic types are indeed at higher speeds processable, but it comes through the sewing due to the low bending radii again and again to wire breaks. Furthermore proves to be the big one Diameter of the yarns as problematic during processing the sewing machine.
Darstellung der Erfindungpresentation the invention
Hier setzt die Erfindung an. Der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, liegt die Aufgabe zu Grunde, textile Flächengebilde zur Verfügung zu stellen, die eine elektrische Leitfähigkeit aufweisen und mit hoher Flexibilität auf verschiedenen Gebieten eingesetzt werden können.Here implements the invention. The invention as characterized in the claims is the object underlying textile fabrics available provide, which have an electrical conductivity and high flexibility can be used in various fields.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren zur Herstellung textiler Flächengebilde gemäß Anspruch 1 und das textile Flächengebilde gemäß Anspruch 11 gelöst. Weitere vorteilhafte Details, Aspekte und Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung, den Figuren und den Beispielen.This object is achieved by the method for producing textile fabrics according to claim 1 and the textile fabric according to claim 11. Further advantageous De Tails, aspects and embodiments of the present invention will become apparent from the dependent claims, the description, the figures and the examples.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung eines beheizbaren textilen Flächengebildes durch einen maschinellen Näh- oder Stickprozess zur Verfügung, wobei ein Oberfaden an die Oberseite eines textilen Trägers und ein elektrisch leitfähiger Faden als Unterfaden an die Unterseite des textilen Trägers herangeführt werden. Der Oberfaden wird anschließend durch den textilen Träger hindurch zu der Unterseite des textilen Trägers geführt. Der elektrisch leitfähige Faden wird von dem Oberfaden umschlungen, wodurch der elektrisch leitfähige Faden gestreckt an der Unterseite des textilen Trägers befestigt wird. Abschließend wird der Oberfaden durch den textilen Träger hindurch zu der Oberseite des textilen Trägers geführt. Durch die fortlaufende Wiederholung der genannten Verfahrensschritte wird der elektrisch leitfähige Faden gestreckt an der Unterseite des textilen Trägers festgenäht.The The present invention provides a process for the preparation of a heatable textile fabric through a machine sewing or embroidery process available, being an upper thread to the top of a textile support and an electrically conductive Thread are introduced as a lower thread to the underside of the textile carrier. The upper thread will follow through the textile carrier passed through to the underside of the textile carrier. The electrically conductive thread is looped by the upper thread, causing the electrically conductive thread stretched at the bottom of the textile support is attached. Finally, it will the upper thread through the textile carrier to the top of the textile carrier guided. By the continuous repetition of the mentioned process steps becomes the electrically conductive Thread stretched sewn to the bottom of the textile support.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines textilen Flächengebildes lässt sich auf einer handelsüblichen Näh- bzw. Stickmaschine realisieren, indem der elektrisch leitfähige Faden als Unterfaden und der Haltefaden als Oberfaden eingesetzt werden. Wichtig ist dabei die Anpassung der Fadenspannungen, weil der Oberfaden den elektrisch leitfähigen Faden nicht in den textilen Träger hinein ziehen darf.The inventive method for the production of a textile fabric can be on a commercial Sewing or Embroidery machine realize by the electrically conductive thread as bobbin thread and the tying thread are used as upper thread. It is important to adjust the thread tensions, because the upper thread the electrically conductive Thread not in the textile carrier may pull into it.
In den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren wird ein elektrisch leitfähiger Faden unter Verwendung eines Ober- und eines Unterfadens an einem textilen Träger befestigt. Ein wichtiges Kriterium für fachgerecht durchgeführtes maschinelles Nähen oder Sticken ist die Lage des Kreuzungspunkts von Ober- und Unterfaden. Dieser muss immer innerhalb des textilen Trägers liegen, da auf diese Weise eine anspruchsvolle Optik der Naht mit einer ansprechenden Haptik verknüpft werden kann. Der elektrisch leitfähige Faden wird durch diese Verfahren in den textilen Träger hineingezogen, wodurch es zu den bereits angesprochenen engen Biegeradien und zum Verlust der elektrischen Leitfähigkeit durch Bruch des Fadens kommt.In the method known from the prior art is an electrical conductive Thread using a top and a bottom thread at one textile carrier attached. An important criterion for professionally performed machine Sew or Embroidery is the location of the intersection of upper and lower thread. This must always be within the textile carrier, as in this way a sophisticated look of the seam can be combined with an appealing haptic can. The electrically conductive Thread is drawn into the textile carrier by these methods, which makes it to the already mentioned tight bending radii and the Loss of electrical conductivity comes through breakage of the thread.
Ein zentrales Element der vorliegenden Erfindung stellt die Erkenntnis dar, dass ein leitfähiger Faden nicht unter Verwendung eines Ober- und eines Unterfadens an einem textilen Träger befestigt werden braucht, sondern dass der elektrisch leitfähige Faden selbst als Unterfaden bei einem maschinellen Näh- oder Stickprozess verwendet werden kann. Dieses Vorgehen eröffnet die Möglichkeit durch Einstellung der Vorspannung des Oberfadens den elektrisch leitfähigen Faden so an dem textilen Träger zu befestigen, dass er nicht in den Träger hineingezogen wird. Der elektrisch leitfähige Faden wird auf diese Weise gestreckt an dem textilen Träger befestigt, wodurch enge Biegeradien, die zum Bruch des Fadens führen könnten, vermieden werden.One central element of the present invention is the realization that is a conductive thread not using an upper and a lower thread at one textile carrier needs to be attached, but that the electrically conductive thread itself used as a bobbin thread in a machine sewing or embroidery process can be. This procedure opens the possibility by adjusting the bias of the upper thread the electric conductive Thread so on the textile support to fix that he is not drawn into the carrier. Of the electrically conductive Thread is stretched in this way attached to the textile support, whereby tight bending radii, which could lead to breakage of the thread, are avoided.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden daher die Fadenspannungen von Oberfaden und elektrisch leitfähigem Faden so eingestellt, dass der elektrisch leitfähige Faden nicht in den textilen Träger eindringt.According to one preferred embodiment of The present invention, therefore, the thread tensions of upper thread and electrically conductive Thread set so that the electrically conductive thread is not in the textile carrier penetrates.
Die vorliegende Erfindung umfasst daher auch die Verwendung eines elektrisch leitfähigen Fadens als Unterfaden in einem maschinellen Näh- oder Stickprozess.The The present invention therefore also encompasses the use of an electric conductive Thread as a bobbin thread in a machine sewing or embroidery process.
In besonders vorteilhafter Weise können Kombinationsgarne als Unterfaden in einem solchen maschinellen Näh- oder Stickprozess eingesetzt werden.In Particularly advantageously, combination yarns used as bobbin thread in such a machine sewing or embroidery process become.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird als Oberfaden ein elektrisch leitfähiger Faden verwendet. Selbstverständlich kann der Oberfaden aus mehreren Einzelfäden zusammengesetzt sein, wobei wenigstens ein Einzelfaden eine elektrische Leitfähigkeit aufweisen muss. Der elektrisch leitfähige Oberfaden kann als Kontaktierung mit äußeren elektrischen Leitungen verwendet werden.According to one preferred embodiment of The present invention is used as an upper thread, an electrically conductive thread used. Of course the upper thread can be composed of several individual threads, wherein at least one monofilament has an electrical conductivity must have. The electrically conductive upper thread can be used as a contact with external electrical Lines are used.
Wie bereits beschrieben kommt es beim maschinellen Nähen bei den meisten elektrisch leitfähigen Fäden zu einem Bruch aufgrund zu geringer Biegeradien. Selbstverständlich existieren aber Fäden mit elektrischer Leitfähigkeit, die solche geringen Biegeradien ohne Bruch verkraften und die daher als elektrisch leitfähiger Oberfaden im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können. Dies steht aber nicht im Widerspruch zu der der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegenden Aufgabe. Zum einen entstehen bei der Mehrheit der elektrisch leitfähigen Fäden Schäden, sobald sie als Ober- oder Unterfaden bei einem maschinellen Nähprozess eingesetzt werden. Zum anderen handelt es sich bei den Fäden mit elektrischer Leitfähigkeit und geringe Biegeradien ermöglichender hoher Flexibilität um Spezialgarne, deren Herstellung mit hohen Kosten verbunden ist. Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Verwendung jeder Art von elektrisch leitfähigem Faden als Unterfaden in einem maschinellen Näh- oder Stickprozess.As already described, machine sewing is most of the time electrical conductive Threads too a break due to low bending radii. Of course exist but threads with electrical conductivity, which cope with such small bending radii without breakage and therefore as electrically conductive Upper thread can be used in the context of the present invention can. However, this does not contradict the present invention underlying task. On the one hand arise in the majority the electrically conductive Threads damage, as soon as as an upper or lower thread during a machine sewing process be used. On the other hand it concerns with the threads with electrical conductivity and small bending radii enabling high flexibility special yarns whose production is associated with high costs. The present invention allows the use of any type of electrically conductive thread as bobbin thread in a machine sewing or embroidery process.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird als Oberfaden abwechselnd ein elektrisch leitfähiger Faden bzw. ein elektrisch nicht leitfähiger Faden verwendet. Die Kontaktstellen zu äußeren elektrischen Leitungen werden in diesem Fall durch die leitfähigen Abschnitte des Oberfadens hergestellt, während die nicht leitfähigen Abschnitte isolierend wirken. Wiederum kann der Oberfaden aus mehreren Einzelfäden aufgebaut sein. Die elektrische Leitfähigkeit aufweisenden Abschnitte des Oberfadens umfassen zumindest einen Einzelfaden mit elektrischer Leitfähigkeit. Die elektrisch nicht leitfähigen Abschnitte des Oberfadens können ebenfalls aus mehreren Einzelfäden aufgebaut sein, wobei keiner der Einzelfäden eine elektrische Leitfähigkeit aufweist.According to a further preferred embodiment of the present invention, an electrically conductive thread or an electrically non-conductive thread is alternately used as the upper thread. The contact points to external electrical lines are in this case by the conductive Ab sections of the upper thread produced while the non-conductive portions have an insulating effect. Again, the upper thread can be made up of several individual threads. The electrical conductivity portions of the upper thread comprise at least one single filament with electrical conductivity. The electrically non-conductive sections of the upper thread can likewise be constructed from a plurality of individual threads, wherein none of the individual threads has an electrical conductivity.
Die vorliegende Erfindung umfasst außerdem textile Flächengebilde mit einem durch zumindest einen Oberfaden an einer ersten Oberfläche eines flächigen textilen Trägers befestigten elektrisch leitfähigen Fadens. Die an der zweiten Oberfläche des flächigen textilen Trägers geführten Abschnitte des Oberfadens verlaufen im Wesentlichen parallel zu dem elektrisch leitfähigen Faden. Der Oberfaden und der elektrisch leitfähige Faden stehen ausschließlich außerhalb des textilen Trägers miteinander in Kontakt.The The present invention also encompasses textile fabrics with a through at least one upper thread on a first surface of a flat textile carrier attached electrically conductive Thread. The guided on the second surface of the flat textile support sections of the Upper thread are substantially parallel to the electrical conductive Thread. The upper thread and the electrically conductive thread are only outside of the textile carrier in contact with each other.
Die Probleme bei der Verarbeitung von elektrisch leitfähigen Fäden auf Nähmaschinen können gelöst werden, indem die elektrisch leitfähigen Fäden durch einen zweiten Faden lediglich von einer Seite an den textilen Träger herangeführt und dort durch Schlingenbildung des zweiten Fadens befestigt werden. Der elektrisch leitfähige Faden darf nicht, wie es beim Nähen üblich ist, durch den zweiten Faden in die Oberfläche des textilen Trägers hineingezogen werden. Der zweite Faden wird aufgrund seiner Funktion im textilen Flächengebilde als Oberfaden oder Haltefaden bezeichnet.The Problems in the processing of electrically conductive threads on sewing machines can be solved by the electrically conductive Threads through a second thread only brought from one side to the textile support and be attached there by looping of the second thread. The electrically conductive Thread must not, as is usual in sewing, be pulled by the second thread in the surface of the textile support. The second thread is due to its function in the textile fabric referred to as upper thread or tether.
Der Oberfaden übernimmt die Funktion der Befestigung des elektrisch leitfähigen Fadens an dem textilen Träger. Er sollte dementsprechend über eine ausreichende Festigkeit verfügen und darüber hinaus gut als Oberfaden auf einer Nähmaschine verwendbar sein.Of the Upper thread takes over the function of fixing the electrically conductive thread on the textile support. He should accordingly have one have sufficient strength and beyond good as an upper thread on a sewing machine be usable.
Der elektrisch leitfähige Faden wird an einer ersten Oberfläche des flächigen textilen Trägers befestigt. Der Haltefaden wird an der zweiten Oberfläche des flächigen textilen Trägers entlang im Wesentlichen parallel zu dem elektrisch leitfähigen Faden geführt. Selbstverständlich gilt dies nicht für die Abschnitte des Haltefadens, die den textilen Träger durchdringen und mit dem elektrisch leitfähigen Faden in Kontakt stehen. Lediglich die Abschnitte des Haltefadens, die mit der ersten Oberfläche des textilen Trägers in Kontakt stehen, verlaufen im Wesentlichen parallel zu dem elektrisch leitfähigen Faden.Of the electrically conductive Thread is attached to a first surface of the flat textile support. The tether is along the second surface of the flat textile support along guided substantially parallel to the electrically conductive thread. Of course this not for the sections of the holding thread that penetrate the textile carrier and with the electrically conductive Thread in contact. Only the sections of the holding thread, the one with the first surface of the textile carrier are in contact, are substantially parallel to the electrical conductive Thread.
In den textilen Flächengebilden sind die elektrisch leitfähigen Fäden mit den Haltefäden auf textilen Trägermaterialien befestigt. Die textilen Träger kommen typischerweise aus den Gruppen der Gewebe, Gewirke, Gestricke, Geflechte oder Nonwoven-Materialien. Die Art des Trägers richtet sich im Wesentlichen nach der Applikation. Zur Herstellung von beheizbaren textilen Flächengebilden für heizbare Wintersportjacken eignen sich typische Futterstoffgewebe, die beispielsweise aus leichtem Polyester oder Polyamid bestehen. Als Grundlage für heizbare Handschuhe können Baumwollstoffe oder strapazierfähige Vliese eingesetzt werden.In the textile fabrics are the electrically conductive ones Threads with the retaining threads on textile substrates attached. The textile carriers come typically from the groups of fabrics, knitted fabrics, knits, braids or nonwoven materials. The type of carrier is essentially after the application. For the production of heatable textile fabrics for heatable Winter sports jackets are suitable for typical lining fabrics, for example Made of lightweight polyester or polyamide. As a basis for heatable gloves can Cotton fabrics or hard-wearing Nonwovens are used.
Als elektrisch leitfähige Fäden eignen sich prinzipiell die meisten leitfähigen Garne. Diese Garne stammen aus der Gruppe der metallischen Drähte, Geflechte und Zwirne, der Stapelfasern, der Kohlenstofffasern, der leitfähig beschichteten Synthesefasern, der leitfähig gefüllten Fasern, der leitfähigen Polymere sowie der leitfähigen Kombinationsgarne.When electrically conductive Threads are suitable In principle, most conductive yarns. These yarns come from from the group of metallic wires, braids and threads, the staple fibers, the carbon fibers, which conductively coated Synthetic fibers, the conductive filled Fibers, the conductive polymers as well as the conductive one Combination yarns.
Mit der Verwendung leitfähiger Kombinationsgarne ist der besondere Vorteil verbunden, dass diese in einfacher Weise als Unterfaden von Näh- und Stickmaschinen eingesetzt werden können. Dadurch kann diese Art von elektrisch leitfähigem Faden in besonders einfacher, schneller und kostengünstiger Weise an dem textilen Träger befestigt werden.With the use of conductive Combination yarns have the particular advantage that these used in a simple way as bobbin thread of sewing and embroidery machines can be. This allows this type of electrically conductive thread in a particularly simple, faster and cheaper Way on the textile support be attached.
In besonders bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden Kombinationsgarne mit einem elastischen Kern (z. B. Lycra), einer inneren Umwindung mit einem Draht (z. B. silberbeschichteter Kupferdraht) und einer äußeren Umwindung mit einem synthetischen Multifilamentgarn (z. B. Polyester, Polyamid) eingesetzt. Die Elastizität der Garne verleiht dem elektrisch leitfähigen Faden eine gute Beständigkeit gegen mechanischen Stress. Anstatt eines elastischen Kerns kann auch ein flexibles, nicht gummielastisches Kerngarn verwendet werden.In particularly preferred embodiments The invention relates to combination yarns with an elastic core (eg Lycra), an inner wrapping with a wire (eg silver-coated Copper wire) and an outer wrap with a synthetic multifilament yarn (eg polyester, polyamide) used. The elasticity The yarn gives the electrically conductive thread a good resistance against mechanical stress. Instead of an elastic core can also a flexible, non-rubbery core yarn can be used.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden Kombinationsgarne als elektrisch leitfähige Fäden eingesetzt, die leitfähige Multifilamentgarne als innere Umwindung um ein elastisches oder nur flexibles Kerngarn aufweisen. Bei diesen leitfähigen Multifilamentgarnen handelt es sich bevorzugt um Edelstahlmultifilamentgarne oder silberbeschichtete Synthesefasern.According to one another preferred embodiment In the present invention, combination yarns are considered to be electrical conductive Threads used, the conductive one Multifilament yarns as an inner wrap around an elastic or only have flexible core yarn. For these conductive multifilament yarns these are preferably stainless steel multifilament yarns or silver-coated yarns Synthetic fibers.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden Kombinationsgarne als elektrisch leitfähige Fäden eingesetzt, die einen Draht oder ein Drahtgezwirn als elektrisch leitfähige Komponente aufweisen. Vorteilhafterweise besitzt der Draht einen Durchmesser von 0,01 mm bis 0,12 mm, bevorzugt 0,04 mm bis 0,1 mm. Besondere Vorteile ergeben sich, wenn der Draht aus versilbertem Kupfer oder Messing besteht. Edelstahl oder Karbonfasern können aber ebenso eingesetzt werden.According to one another preferred embodiment In the present invention, combination yarns are considered to be electrical conductive Threads used, a wire or a wire thread as an electrically conductive component exhibit. Advantageously, the wire has a diameter from 0.01 mm to 0.12 mm, preferably 0.04 mm to 0.1 mm. Special Benefits arise when the wire is made of silvered copper or Brass exists. Stainless steel or carbon fibers can also be used become.
Gemäß weiteren bevorzugten Ausführungsformen wird ein gestreckter Draht als elektrisch leitfähiger Faden verwendet. Zur Stabilisierung der typischerweise sehr dünnen Drähte sowie zu deren textilen Maskierung können die Drähte mit synthetischen Multifilamentfasern umwunden werden. Diese Umwindung kann auch doppelt und gegebenenfalls gegenläufig ausgeführt sein. Selbstverständlich eignen sich damit auch Zwirne aus einzelnen Drähten zur Verwendung als elektrisch leitfähiger Faden.According to others preferred embodiments a stretched wire is used as the electrically conductive thread. to Stabilization of typically very thin wires and their textile Masking can the wires Wound with synthetic multifilament fibers. This wrap can also be performed twice and possibly in opposite directions. Of course, suitable thus also twisting of individual wires for use as electrical conductive Thread.
Die textilen Eigenschaften der erfindungsgemäßen textilen Flächengebilde hängen im Wesentlichen von Art und Verarbeitung der eingesetzten elektrisch leitfähigen Fäden und der textilen Träger ab. Ganz allgemein weisen die erfindungsgemäßen textilen Flächengebilde und die durch die erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten textilen Flächengebilde in Optik, Haptik und Tragekomfort ausgezeichnete textile Eigenschaften auf.The textile properties of the textile fabrics according to the invention hang essentially of the type and workmanship of the electrical used conductive Threads and the textile carrier from. In general, the inventive textile fabrics have and by the methods of the invention produced textile fabrics in appearance, feel and comfort excellent textile properties on.
Die vorliegende Erfindung umfasst auch die Verwendung eines nach einem der oben beschriebenen Verfahren hergestellten textilen Flächengebildes oder eines der oben beschriebenen textilen Flächengebilde zur Herstellung eines elektrisch beheizbaren Bekleidungsstücks, insbesondere einer Jacke, Hose, Unterwäsche, Socken oder Handschuhe. Der elektrisch leitfähige Faden wird dabei als Widerstandsheizleitung eingesetzt.The The present invention also includes the use of one of the fabric described above, or one of the above-described textile fabrics for the production an electrically heatable garment, in particular a jacket, Trousers, underwear, Socks or gloves. The electrically conductive thread is used as Widerstandsheizleitung used.
Die vorliegende Erfindung umfasst daneben die Verwendung eines nach einem der oben beschriebenen Verfahren hergestellten textilen Flächengebildes oder eines der oben beschriebenen textilen Flächengebilde zur Herstellung elektrisch beheizbarer Decken, elektrisch beheizbarer Bettbezüge, elektrisch beheizbarer Vorhänge und elektrisch beheizbarer Autositze. Der elektrisch leitfähige Faden wird auch in diesen Fällen als Widerstandsheizleitung eingesetzt.The The present invention also includes the use of a a textile fabric produced by the processes described above or one of the above-described textile fabrics for production electrically heated ceilings, electrically heated duvet covers, electric heated curtains and electrically heated car seats. The electrically conductive thread will also in these cases used as resistance heating cable.
Die vorliegende Erfindung umfasst auch die Verwendung eines nach einem der oben beschriebenen Verfahren hergestellten textilen Flächengebildes oder eines der oben beschriebenen textilen Flächengebilde zur Herstellung eines Strom und/oder Daten leitenden Bekleidungsstücks insbesondere einer Jacke, Hose, Hemd, T-Shirt, Sportshirt, Unterwäsche, Socken oder Handschuhe. Der elektrisch leitfähige Faden wird dabei als elektrischer Leiter eingesetzt, welcher der Stromleitung oder der Datenübertragung dient.The The present invention also includes the use of one of the fabric described above, or one of the above-described textile fabrics for the production a power and / or data conductive garment in particular a jacket, pants, shirt, T-shirt, sports shirt, underwear, socks or gloves. The electrically conductive thread is doing as electrical Used conductor, which serves the power line or the data transmission.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description the drawings
Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert werden, es wird aber ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf die angegebenen Beispiele beschränkt sein soll. Es zeigenfollowing the invention is based on embodiments in connection closer with the figures explained but it becomes explicit noted that the invention is not limited to those specified Examples limited should be. Show it
Wege zur Ausführung der ErfindungWays to execute the invention
In
In
Die
Die
Die
Beispiel 1:Example 1:
Ein Faden aus texturiertem Polyester mit 334 dtex und 96 Einzelfilamenten (Einzelfaden × 4) wird auf einer Garnumwindemaschine vorgespannt. Der Polyesterfaden wird durch eine Hohlspindel geführt. Diese Hohlspindel trägt eine konische Garnspindel, von der über Kopf ein 0,07 mm starker, hartversilberter Kupferdraht durch den Polyesterfaden abgezogen wird. Das einfach mit Draht umwundene Polyester wird durch eine zweite Hohlspindel geführt. Diese Hohlspindel trägt ein handelsübliches Polyestergarn mit 167 dtex und 30 Einzelfilamenten. Das äußere Polyestergarn wird gegenläufig zum Draht um den Kern gewickelt.One Thread made of textured polyester with 334 dtex and 96 individual filaments (Monofilament × 4) is pretensioned on a yarn-winding machine. The polyester thread is guided through a hollow spindle. These Hollow spindle carries a conical spindle, from the head over a 0.07 mm thick, hard-silvered copper wire is pulled through the polyester thread. The simply wrapped with wire polyester is replaced by a second Hollow spindle out. This hollow spindle carries a commercial one Polyester yarn with 167 dtex and 30 individual filaments. The outer polyester yarn will be in reverse wound to the wire around the core.
Die Maschinenparameter werden so gewählt, dass ein ausgewogenes Garn entsteht, das möglichst frei von inneren Torsionsspannungen ist. Das äußere Polyestergarn ist 1100 mal pro Meter Garn um den Kern gewunden; der innere Draht ist 950 mal pro Meter Garn um den Kern gewunden. Der innen liegende Draht ist annähernd vollständig von dem außen liegenden Garn bedeckt, sodass das Garn über textile Optik und Haptik verfügt. Das Garn verfügt über eine ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit und über eine Reißfestigkeit von etwa 42 N.The Machine parameters are chosen that a balanced yarn is created, as free as possible from internal torsional stresses is. The outer polyester yarn is wound around the core 1100 times per meter of yarn; the inner wire is wound 950 times per meter of yarn around the core. The inside Wire is approximate Completely from the outside lying yarn, so the yarn on textile look and feel features. The yarn has one excellent electrical conductivity and over a tear resistance of about 42 N.
Beispiel 2:Example 2:
Das
gemäß Beispiel
1 hergestellte Garn wird auf die Unterfadenspule einer handelsüblichen Näh-/Stickmaschine
gespult. Als Oberfaden wird ein handelsübliches Baumwollnähgarn eingesetzt.
Die Stickmaschine wird mit dem in
Beispiel 3:Example 3:
Ein
gemäß Beispiel
1 hergestelltes Kombinationsgarn mit einem textilen Kerngarn aus
1880 dtex Lycra, mit einer inneren Drahtumwindung aus 0,07 mm versilbertem
Kupferdraht und mit einer äußeren synthetischen
Multifilamentabdeckung (Polyester) wird analog Beispiel 1 auf einer
Nähmaschine
als Unterfaden eingesetzt. Es wird das in
Beispiel 4:Example 4:
Das Heizelement aus Beispiel 2 wird auf der Seite, auf der sich die Heizleiter befinden, mit einem dünnen, gelochten Nonwoven-Material abgedeckt. Auf der anderen Seite wird ein 4 Mignonzellen (AA-Typ, NiMH Akkus mit je 1,2 V und 2,1 Ah) umfassender Akkupack angebracht und elektrisch über einen Schalter mit dem Heizelement verbunden. Im Betrieb weist das Heizelement eine Temperatur von etwa 33 °C bis 34 °C auf.The Heating element of Example 2 is on the side on which the Heating conductors are located, with a thin, covered perforated nonwoven material. On the other side will a 4 mignon cells (AA type, NiMH batteries each with 1.2 V and 2.1 Ah) comprehensive battery pack attached and electrically via a switch with the Heating element connected. In operation, the heating element has a temperature from about 33 ° C up to 34 ° C on.
Beispiel 5:Example 5:
Der Heizleiter aus Beispiel 3 wird auf den Innenstoff eines Handschuhs im Bereich der Fingerkuppen so aufgestickt, dass sich ein Gesamtwiderstand von 2 Ohm einstellt (5 parallel geschaltete Heizelemente). Bei Anlegen einer Spannung von 1,2 V stellt sich eine Temperatur von etwa 32 °C bis 33 °C ein, die vom Träger des Handschuhs als angenehm empfunden wird.Of the Heating conductor of Example 3 is applied to the inner fabric of a glove in the area of the fingertips so embroidered that there is a total resistance of 2 ohms (5 parallel heating elements). When investing a voltage of 1.2 V sets a temperature of about 32 ° C to 33 ° C, the from the carrier the glove is perceived as pleasant.
Beispiel 6:Example 6:
Ein
gemäß Beispiel
1 hergestelltes Kombinationsgarn mit einem textilen Kerngarn aus
1880 dtex Lycra, mit einer inneren Drahtumwindung aus 0,07 mm versilbertem
Kupferdraht und mit einer äußeren synthetischen
Multifilamentabdeckung (Polyester) wird analog Beispiel 1 auf einer
Nähmaschine
als Unterfaden eingesetzt. Das Kombinationsgarn wird auf der Innenseite
eines T-Shirts in der in
- 11
- elektrisch leitfähiger Faden, Heizleiterelectrical conductive Thread, heating conductor
- 22
- Oberfaden, HaltefadenNeedle thread, tether
- 33
- textiler Trägertextile carrier
- 44
- Kerngarncore yarn
- 55
- elektrisch leitfähiger innerer, monofiler Umwindefadenelectrical conductive inner, monofilament binding thread
- 66
- isolierender äußerer, multifilamentöser Umwindefadeninsulating outer, multifilament wrapping thread
- 77
- elektrisch leitfähiger innerer, multifilamentöser Umwindefadenelectrical conductive internal, multifilament binding thread
- 88th
- Drahtkernwire core
- 99
- multifilamentöser Umwindefadenmultifilament wrapping thread
- 1010
- Shirtshirt
- 1111
- earphones incl. Steckerearphones including plug
- 1212
- Anschlusskabelconnection cable
- 1313
- Mikrophonmicrophone
- 1414
- Stromleitungen incl. Haltefädenpower lines incl. holding threads
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