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Die Erfindung betrifft ein multifunktionales Heizgewebe mit niederohmig elektrisch leitenden Schussfäden, elektrisch isolierenden Schussfäden und hochohmig elektrisch leitenden Kettfäden.
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Es sind bereits flächenhafte Heizelemente aus Polymerbändern und Polymergewebe bekannt. So beschreibt die
WO2009/135487 A2 ein Heizelement bestehend aus elektrisch leitfähigen Kohlenstofffasern bzw. elektrisch leitfähigen, modifizierten Polymerkohlenstofffasern bzw. elektrisch leitfähigen, modifizierten Polymersilberkohlenstofffasern bzw. elektrisch nichtleitfähigen Polymerfasern oder Naturfasern oder Monofilamentfasern bzw. aus elektrisch leitfähigen, metallisch-modifizierten Polymerfasern bzw. elektrisch nichtleitfähigen Polymerfasern oder Naturfasern oder Monofilamentfasern mit einer Beschichtungsmasse aus einer Kohlenstaub-Polymer-Mischung bzw. einer Beschichtungsmasse aus einer Silber-Kohlenstaub-Polymer-Mischung bzw. einer Beschichtungsmasse aus einer Silber-Polymer-Mischung bzw. einer Silberbeschichtung, wobei die elektrisch nichtleitfähigen Polymerfasern oder Naturfasern oder Monofilamentfasern als elastische Fasern ausgebildet sein können.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein flächiges Heizgewebe mit unterschiedlich beheizten Bereichen anzubieten.
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Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Heizgewebe mit niederohmig elektrisch leitenden Schussfäden, elektrisch isolierenden Schussfäden und hochohmig elektrisch leitenden Kettfäden, wobei die niederohmig elektrisch leitenden Schussfäden als Schussstreifen ausgeführt und Zonen unterschiedlicher Heizeigenschaften auf dem Heizgewebe vorgesehen sind. Mit der Verwendung von Bändern sind eine bessere elektrische Leitung und eine verbesserte elektrische Kontaktierung erreichbar. Durch die Einrichtung von Zonen, den einzeln bestimmte Heizeigenschaften zuordenbar sind, verbessern sich die Anwendungsmöglichkeiten des Heiztextils.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich jede der Zonen unterschiedlicher Heizeigenschaften über die gesamte Breite des Heizgewebes. Somit ist es gleichgültig, wo über die Breite des Heiztextils hinweg betrachtet sich das zu erwärmende Objekt befindet. Zudem ist der Aufbau eines solchen Heiztextils sehr einfach, da nur Schussstreifen einzubringen und zu kontaktieren sind.
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Alternativ dazu sind wenigstens in einem Teilbereich des Heizgewebes mehrere Zonen unterschiedlicher Heizeigenschaften zwischen niederohmig elektrisch leitenden Kettstreifen im Wesentlichen über die Breite des Heizgewebes nebeneinander angeordnet. Somit können einzelne, räumlich stark begrenzte Zonen eingerichtet werden, die eine energiesparende, gezielte Erwärmung eines sehr kleinen Bereichs ermöglicht.
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Bevorzugt ist das Heizgewebe als Geweberolle mit abtrennbaren Abschnitten ausgeführt. Dies erleichtert die Herstellung und die Konfektionierung, woraus ein sehr kostengünstiges Produkt resultiert.
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Vorteilhaft ist es, wenn das Heizgewebe als auftrennbares endloses Band ausgeführt ist. Gelangt dieses ringförmige Endlosband zum Endnutzer, kann dieser über die Anordnung der Längszonen entscheiden, indem er das Endlosband an der entsprechenden Stelle aufschneidet.
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In einer alternativen Ausgestaltung ist wenigstens eine Zone als Heizsonne ausgeführt. Damit kann örtlich begrenzt eine besonders hohe Temperatur erreicht werden, wobei die Wirkung dann auf der Wärmestrahlung beruht.
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Bevorzugt weist wenigstens eine Seitenfläche eine elektrisch isolierende Beschichtung auf. Die so beschichtete Seite ist dann gegen elektrische Kurzschlüsse durch die Berührung mit elektrisch leitenden Gegenständen geschützt. Außerdem werden Verletzungen durch die Berührung der stromführenden Bereiche vermieden.
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Vorteilhafterweise weist wenigstens eine Seitenfläche eine Kaschierung auf. Neben der Verbesserung der mechanischen und chemischen Stabilität und der Verminderung von Umwelteinflüssen ist hierauf eine Markierung der jeweiligen darunterliegenden Zonen möglich. Somit kann die jeweilige Fläche, beispielsweise eine Heizsonne oder eine wärmere Zone, am richtigen Platz zur Anwendung kommen.
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Es ist vorteilhaft, wenn wenigstens zwei Schichten des Heizgewebes miteinander durch einen leitfähigen Nähfaden miteinander und/oder mit einer Unterlage vernäht sind. Dies betrifft insbesondere den Schussstreifen und/oder den Kettstreifen, wenn diese kontaktiert und dann mit einem Anschlussband zur Verbindung mit einem elektrischen Kontakt versehen werden sollen. Als Nähfaden kommen leitende Polymere oder metallische Fäden infrage. Alternativ sind auch nichtleitende Materialien vorgesehen.
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Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch die Verwendung eines Heiztextils, insbesondere eines Heizgewebes ohne eine als Heizsonne ausgeführte Zone, bei dem die Abfolge der Zonen auf dem Heiztextil in der Weise vorgesehen ist, dass eine Liegefläche entsprechend dem Bedarf des dort aufliegenden Körperteils beheizt wird. So kann im Kopfbereich eine geringere Temperatur vorzusehen sein als an den Füßen. Weiterhin ist es vorgesehen, abgegrenzte Bereiche einzurichten, die sich besonders stark erwärmen und beispielsweise zur Beeinflussung bestimmter Körperteile genutzt werden können.
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Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizgewebes;
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2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizgewebes mit mehreren Abschnitten und Längszonen;
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3 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizgewebes mit mehreren Abschnitten, Längs- und Querzonen;
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4 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizgewebes mit Beschichtung und Kaschierung;
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5 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizgewebes mit Längszonen, Heizsonne und elektrischem Anschluss;
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6 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizgewebes mit Längszonen, Querzonen, Heizsonne und elektrischem Anschluss;
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7 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizgewebes mit genähten Schussstreifen und elektrischem Anschluss und
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8 eine schematische Darstellung des Details X aus 7 einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizgewebes mit genähtem Schussstreifen, Anschlussband und elektrischem Anschluss.
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1 zeigt mit einer schematischen Darstellung einen Abschnitt 8 einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizgewebes 1. Hierbei wird das Grundgewebe durch die Kettfäden 5, die einen geringen elektrischen Widerstand aufweisen, und die Schussfäden 2, bestehend aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff, gebildet. Die Kett- und Schussfäden sind bevorzugt aus einem Faden oder Draht aufgebaut. In dieses Grundgewebe eingebracht, bevorzugt während dessen Herstellung mit eingewebt, sind die Schussstreifen 3 und die Kettstreifen 4, die elektrisch leitfähig sind und ebenfalls aus Fäden oder Drähten bestehen. Die Schussstreifen 3 sind niederohmig, weisen eine gute elektrische Leitfähigkeit auf. Demgegenüber haben die Kettstreifen 4 einen hohen elektrischen Widerstand. Schussstreifen 3 und Kettstreifen 4 sind elektrisch kontaktierbar.
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2 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizgewebes 1 mit mehreren Abschnitten 8, 8’, 8’’ und Längszonen 6. Jeder der Abschnitte 8, 8’ und 8’’ ist durch einen Trennbereich 17 von dem nachfolgenden Abschnitt getrennt. An dem Trennbereich kann ein Abschnitt von nächsten getrennt werden. Das ist erforderlich, wenn das Heizgewebe 1 auf eine Rolle produziert wurde und danach konfektioniert werden muss.
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Die einzelnen Zonen 6 entstehen jeweils zwischen zwei Schussstreifen 3, stabilisiert durch Schussfäden 2. Gleiche Spannungsversorgung vorausgesetzt, kann so durch den Abstand der Schussstreifen 3 zueinander festgelegt werden, welche Heizleistung sich auf die dazwischen liegende Fläche, die jeweilige Längszone 6, verteilt. So führt ein hoher Abstand von zwei Schussstreifen 3 zueinander dazu, dass sich die dazwischen befindliche Längszone 6 geringer erwärmt, als eine andere Längszone 6 mit geringerem Abstand der Schussstreifen 3 zueinander.
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Ist das Heizgewebe 1 als Endlosband hergestellt, verfügt es ebenfalls über Trennbereiche 17. Mit einer Trennung an entsprechender Stelle kann festgelegt werden, welche Längszone 6 am Anfang, in der Mitte oder am Ende des so entstandenen endlichen Bandes liegt. Ist das Heizgewebe 1 beispielsweise als Unterlage für eine Liege vorgesehen, ist es vorteilhaft, die Kopfpartie weniger zu erwärmen als die Fußpartie. Zudem können bestimmte Bereiche, beispielsweise aus therapeutischen Gründen, besonders stark erwärmt werden.
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3 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizgewebes 1 mit Längszonen 6 und Querzonen 7. Um neben den Längszonen 6, die zwischen jeweils zwei Schussstreifen 3 entstehen, auch über die Breite des Heizgewebes 1 hinweg einzelne beeinflussbare Zonen zu schaffen, werden die Kettstreifen 4 in das Heizgewebe 1 eingebracht. Zwischen den Kettstreifen 4 entstehen die Zonen 7, für die das zuvor zu den Zonen 6 Ausgeführte sinngemäß gilt und entsprechend des Abstandes der Kettstreifen 4 zueinander eine entsprechende Heizleistung in den Zonen 7 abfällt.
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4 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizgewebes 1 mit Beschichtung 9 und Kaschierung 10. Um einen unerwünschten Kontakt mit den elektrisch leitenden Gewebebestandteilen zu vermeiden, ist eine isolierende Beschichtung erforderlich. Je nach Art der Verwendung wird diese auf einer oder auf beiden Seiten des Heizgewebe 1 aufgetragen. Ist das Heizgewebe 1 auf einer isolierenden Fläche fixiert, reicht eine einseitige Beschichtung 9 aus. Ist das Heizgewebe 1 hingegen beweglich und abnehmbar, so muss die isolierende Beschichtung 9 auf beiden Flachseiten erfolgen.
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Um darüber hinaus eine mechanische Festigkeit, Sicherheit gegen Beschädigung oder andere Umwelteinflüsse zu erreichen, macht sich eine Kaschierung 10 erforderlich.
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Hierzu wird ein mechanisch stabiler, gegenüber Umwelteinflüssen resistenter Flächenwerkstoff eingesetzt und auf das Heiztextil 1 aufgebracht.
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5 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizgewebes 1 mit Längszonen 6, Heizsonne 18 und elektrischem Anschluss 13. Durch die unterschiedliche Ansteuerbarkeit durch Auswahl einer geeigneten Anordnung von Schussstreifen 3 ist es auch möglich, in bestimmten Längszonen 6 so hohe Temperaturen zu erreichen, dass die Flächen als Heizsonne 18 verwendet werden können.
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Dargestellt ist weiterhin die Kontaktierung der Schussstreifen 3 durch die Kontakte 13 und die Zuleitungen 12, die das Heizgewebe 1 mit der Stromquelle 11 verbinden. Dabei weisen jeweils zwei benachbarte Schussstreifen 3 unterschiedliche Polaritäten auf, so dass zwischen ihnen ein Stromfluss entsteht und sich der betreffende Bereich erwärmt.
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6 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizgewebes 1 mit Längszonen 6, Querzonen 7, Heizsonne 18 und elektrischem Anschluss 13. Im Unterschied zu 5 erfolgt anstelle der Schussstreifen hier die Kontaktierung der Kettstreifen 4 über die Kontakte 13 und die Zuleitungen 12 zur Stromquelle 11. Durch elektrische Verbindungen zwischen den Kettstreifen 4 und den Schussstreifen 3 werden auch diese mit Strom versorgt.
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Um jedoch Kurzschlüsse zu vermeiden, sind an bestimmten Stellen elektrische Unterbrechungen 14 eingebracht. Dadurch wird es möglich, die kleineren, die Breite des Heizgewebes 1 aufteilenden Querzonen 7 gezielt zu beheizen. Entsprechend ist es auch möglich, einzelne Zonen als Heizsonne 18 zu betreiben. Eine Einflussmöglichkeit besteht auch darin, dass die Kettstreifen 4 einen hohen elektrischen Widerstand aufweisen, so an weiter vom Stromanschluss abliegenden Kontenpunkten eine geringere Spannung anliegt und damit für die dort versorgte Zone eine geringere Leitung abgreifbar ist.
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7 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizgewebes 1 mit genähten Schussstreifen 3 und elektrischem Anschluss 13. Zur Sicherung einer ordnungsgemäßen elektrischen Kontaktierung des Schussstreifens 3 wird dieser in einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mit einem Anschlussband 19 vernäht, besonders bevorzugt mit einer Unterlage 16 oder dem Heizgewebe 1. Hierzu findet ein Nähfaden 15 Verwendung, mit dem es sich vorzugsweise um einen leitfähigen Kunststofffaden oder einen metallischen Draht handelt. Andere Materialien sind vorgesehen.
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In 8 ist das Detail X aus 7 zu erkennen, wobei der genähte Schussstreifen 3 und das Anschlussband 19 durch den Nähfaden 15 verbunden sind. An das Anschlussband 19 ist der Kontakt 13, der die Verbindung mit der Zuleitungen 12 schafft, angebracht.
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Die elektrischen Leiter in dem erfindungsgemäßen Heizgewebe entsprechen den nach dem Stand der Technik für Heizgewebe bekannten. Besonders bevorzugt sind die elektrisch leitfähigen Elemente jedoch als elektrisch leitendes Polymerband oder Polymergewebe auf der Basis von elektrisch leitenden Polymerfasern, Garnen, Zwirnen und Schnüren bzw. mit Polymer-Schussfäden, Polymer-Kettfäden und leitfähigen Bändern ausgeführt oder bestehen aus metallischen oder halbleitenden Drähten.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Heiztextil, Heizgewebe
- 2
- Schussfaden
- 3
- Schussstreifen
- 4
- Kettstreifen
- 5
- Kettfaden
- 6
- Zone längs
- 7
- Zone quer
- 8, 8‘, 8‘‘
- Abschnitt
- 9
- Beschichtung
- 10
- Kaschierung
- 11
- Stromquelle
- 12
- Zuleitung
- 13
- Kontakt
- 14
- Unterbrechung
- 15
- Nähfaden
- 16
- Unterlage
- 17
- Trennbereich
- 18
- Heizsonne
- 19
- Anschlussband
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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