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Hintergrund der Erfindung
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Ein Gegenstand gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Heizeinrichtung zur Beheizung von Flächen, insbesondere von Lenk-Einrichtungen, z. B. Lenkräder und Griffe, z. B. von Fahrzeugtüren, aber auch anderen gepolsterten zu beheizenden Flächen.
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Stand der Technik
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Bekannt sind Lenkräder mit Umwicklungen aus textilen Heizelementen. Nachteilig ist dabei ein hoher Aufwand für eine faltenfreie Montage. Es sind außerdem beheizte Lenkräder bekannt, deren Gestänge mit leitfähigem Lack beschichtet ist. Allerdings liegen diese Schichten sehr tief unter dem Bezug, weshalb sie träge und schwierig zu kontaktieren sind. Es ist deshalb wünschenswert, den Stand der Technik insbesondere hinsichtlich einer einfachen Montage und hoher Stabilität weiterzuentwickeln.
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Gegenstand der Erfindung
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Vor diesem Hintergrund wird ein technisches Konzept mit den Merkmalen von Anspruch 1 vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den weiteren Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung entnehmbar.
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Figuren
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Im Folgenden werden Einzelheiten der Erfindung erläutert. Diese Ausführungen sollen die Erfindung verständlich machen. Sie haben jedoch nur beispielhaften Charakter. Selbstverständlich lassen sich innerhalb des durch unabhängige Ansprüche definierten Rahmens der Erfindung einzelne oder mehrere beschriebene Merkmale auch weglassen, abwandeln oder ergänzen. Auch können die Merkmale unterschiedlicher Ausführungsformen selbstverständlich untereinander kombiniert werden. Entscheidend ist, dass das Konzept der Erfindung im Wesentlichen umgesetzt ist. Wenn ein Merkmal zumindest teilweise zu erfüllen ist, so schließt dies ein, dass dieses Merkmal auch vollständig oder im Wesentlichen vollständig erfüllt ist. „Im Wesentlichen” bedeutet dabei insbesondere, dass die Umsetzung ein eine Erzielung des erwünschten Nutzens in erkennbarem Ausmaß erlaubt. Dies kann insbesondere bedeuten, dass ein entsprechendes Merkmal zu mindestens 50%, 90%, 95% oder 99% erfüllt ist. Ist eine Mindestmenge angegeben, so kann selbstverständlich auch mehr als diese Mindestmenge verwendet werden. Wenn die Anzahl eines Bauteils mit mindestens einem angegeben ist, so beinhaltet dies insbesondere auch Ausführungsformen mit zwei, drei oder einer sonstigen Vielzahl von Bauteilen. Was für ein Objekt beschrieben ist, kann auch auf den überwiegenden Teil oder die Gesamtheit aller anderen artgleichen Objekte angewandt werden. Sofern nichts anderes angegeben ist, schließen Intervalle ihre Randpunkte mit ein.
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Nachfolgend wird Bezug genommen auf:
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1 Fahrzeug mit einem beheizten Lenkrad im teilweisen Längsschnitt
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2 Lenkrad von 1 teils in Draufsicht, teils im Aufriss
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3 Perspektivische Ansicht des Lenkrads von 1 an Schnitt A-A mit einem Heizwiderstand
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4 Perspektivische Detailansicht einer Kontaktierungszone eines Heizwiderstands von 3
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5 Alternative Ausführungsform einer flachen Kontaktierungszone in perspektivischer Detailansicht
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Beschreibung der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug 40 gemäß 1. Ein Fahrzeug bezeichnet eine Einrichtung zum Transport von Personen und/oder Gütern, wie Land-, Wasser-, Schienen- und Luftfahrzeuge, insbesondere Flugzeuge, Schiffe und automobile Kraftfahrzeuge.
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Ein solches Fahrzeug besitzt vorzugsweise eine Lenk-Einrichtung 20. Beispiele sind Lenkräder von Kraftfahrzeugen, Steuerknüppel von Flugzeugen oder Lenkstangen von Motorrädern.
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Vorzugsweise hat mindestens eine Lenk-Einrichtung 20 einen Schwenkpol 23. Schwenkpol bezeichnet den Bezugspunkt oder die Bezugsachse, um die eine Lenk-Einrichtung 20 bewegt wird, um ein Lenk-Signal zu erzeugen. Beispiele sind ein sogenannter Vorbau für einen Motorrad-Lenkbügel oder der Lenkradtopf bei einem Lenkrad oder ein Angelpunkt bei einem in mehreren Ebenen beweglichen Steuerknüppel.
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Vorzugsweise hat mindestens eine Lenk-Einrichtung 20 mindestens eine Speiche 24. Speiche bezeichnet eine Einrichtung zum Verbinden eines Griffes mit dem Schwenkpol 23 zur Überleitung mechanischer Kräfte, insbesondere der Lenkbewegungen. Beispiele sind Speichen eines Lenkrades, der Lenkbügel eines Motorradlenkers oder das Mittelstück eines Steuerknüppels. Sie sind in einer ausreichenden Anzahl zur stabilen Aufhängung des oder der Griffe vorgesehen, z. B. eine für Steuerknüppel, zwei für Lenkstangen und zwei oder mehr für Lenkräder.
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Vorzugsweise hat mindestens eine Lenk-Einrichtung 20 mindestens eine zu beheizende Zone 8, z. B. in Form einer Griff-Fläche. Griff-Fläche bezeichnet eine Einrichtung zum Berühren oder Greifen, z. B. zum Einleiten von Stellkräften, insbesondere zum manuellen Verstellen von Lenk-Einrichtungen 20, von Türen oder zum Betätigen von Motoren. Beispiele sind Lenkergriffe an Motorrädern, Lenkradkränze an Lenkrädern oder Armauflagen an Türverkleidungen. Geeignet sind dafür insbesondere Knäufe, Stäbe oder ring- oder bogenförmige Rundprofile, z. B. aus Holz, Kunststoff oder Metall, aber auch Platten.
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Vorzugsweise ist mindestens eine zu beheizende Zone 8 ausgestattet mit mindestens einem Polster 5, z. B. ein oder mehreren Schichten aus geschäumtem Polyurethan.
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Vorzugsweise hat mindestens eine zu beheizende Zone 8 mindestens einen Träger, z. B. in Form eines Griffskeletts 10 für eine ausreichende Stabilität und Steifigkeit der zu beheizenden Zone 8. Griffskelett bezeichnet eine Stützstruktur zur Aufnahme und Weiterleitung von auf die Lenk-Einrichtung einwirkenden mechanischen Lasten, z. B. ein Lenkrad-Kern oder ein Steuerknüppel-Schaft. Um eine hohe Formsteifigkeit bei niedrigem Gewicht zu erreichen, sind Rohre oder U-Profile geeignet, die innen zumindest teilweise hohl sind. Stabile Materialien hierfür sind Stahl, Aluminium oder Carbonfaser-Werkstoffe.
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Vorzugsweise hat mindestens eine zu beheizende Zone 8 mindestens einen Mantel 1. Ein Mantel bezeichnet eine Einrichtung, die die Griff-Fläche zur Umgebung hin zumindest teilweise ummantelt. Dies bewirkt eine sicher greifbare Oberfläche und eine Abschirmung von Funktionselementen im Griff vor schädlichen Außeneinflüssen (z. B. Schweiß) und um umgekehrt den Komfort des Benutzers nicht zu beeinträchtigen. Die Länge des Mantels 1 entspricht vorzugsweise der Länge der Griff-Fläche, also z. B. dem gesamten Lenkrad-Umfang. Der Außendurchmesser eines solchen Mantels 1 entspricht gewöhnlich der Breite der Griff-Fläche, also z. B. dem Außendurchmesser des Griffes.
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Der Mantel 1 kann als Bezug 1' zur Dekoration ausgeführt sein. Bezug bezeichnet ein ein- oder mehrschichtiges Flächengebilde, das zumindest abschnittsweise an der Oberfläche einer Griff-Fläche angeordnet ist und/oder diese zumindest teilweise bedeckt. Er ist z. B. mit Leder oder Kunststoff gefertigt.
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Vorzugsweise hat mindestens ein Mantel 1 mindestens eine Begleitschicht. Begleitschicht bezeichnet eine auf oder unter dem Mantel 1 angeordnete Schicht mit zusätzlicher Funktion. Beispiele sind ein flächiger Heizwiderstand 2 oder eine über dem Heizwiderstand 2 liegende (nicht dargestellte) Wärmeverteilschicht, z. B. aus Aluminium zur besseren Wärmeverteilung an der Griffoberfläche.
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Die Erfindung betrifft außerdem eine Heizeinrichtung 16. Eine Heizeinrichtung bezeichnet eine Einrichtung, die zur gezielten Erwärmung ihrer Umgebung thermische Energie bereit stellt und konduktiv, konvektiv und/oder durch Wärmestrahlung an ihre Umgebung abgibt. Beispiele sind Vorrichtungen mit mindestens einem elektrischen Heizwiderstand 2, wobei auch mehrere Komponenten unterschiedlichen Typs vorhanden sein können.
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Vorzugsweise hat mindestens eine Heizeinrichtung 16 mindestens einen Heizwiderstand 2 für eine direkte oder indirekte Erwärmung eines Griffes. Heizwiderstand bezeichnet einen ohmschen Widerstand, der bei Stromdurchfluss elektrische in thermische Energie umwandelt. Beispiele sind Schichten aus elektrisch leitfähigem Kunststoff, Schrumpf-Folien mit Metallanteil oder Lacke mit leitfähigen Bestandteilen.
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Der Heizwiderstand 2 weist vorzugsweise eine zumindest teilweise elektrisch leitfähige Schicht auf oder ist aus ihr gebildet. Diese Schicht ist zumindest teilweise als Beschichtung auf dem Polster 5 angeordnet. Sie ist z. B. durch Sieb- oder Tampondruck, durch Besprühen oder Tauchen in Lack und anschließendes Trocknen oder Härten aufgebracht. Sie besteht z. B. zumindest anteilig aus einer polymeren Trägermatrix mit eingebetteten Leitpartikeln, wie z. B. Graphitpulver oder metallischen Partikeln.
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Vorzugsweise ist ein Heizwiderstand 2 benutzernah an der benutzerseitigen Oberfläche eines Polsters 5 oder einer Griff-Fläche angeordnet. Das vermeidet eine Verdämmung durch das Polster und beschleunigt ein Erreichen der Solltemperatur an benutzerberührten Flächen direkt nach dem Einschalten. Damit der Heizwiderstand 2 bei Kompression des Polsters 5 nicht zerreißt, ist er vorzugsweise zumindest teilweise aus einem flexiblen, dehnbaren Material, wie z. B. einer latexhaltigen, leitfähigen Beschichtung.
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Neben einer zu beheizenden Fläche 8 kann eine unbeheizte Zone 7 angeordnet sein, z. B. ein Griffabschnitt aus Holz. Zwischen einer beheizten Zone 8 und einer unbeheizten Zone 7 kann ein Kontaktierungs-Bereich 6 vorgesehen sein. Vorzugsweise ist hier mindestens eine Kontaktier-Einrichtung 3 angeordnet, um den Heizwiderstand 2 mit Strom zu beaufschlagen. Die Kontaktier-Einrichtung 3 weist vorzugsweise eine leitfähige Fläche auf, vorzugsweise durch ein Band oder eine Folie. Geeignet sind bspw. Folien oder Bänder mit Aluminium oder Kupferbestandteilen, vorzugsweise massive metallische Bänder oder Geflechte mit Kupferanteil.
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Die Kontaktier-Einrichtung 3 kann auch als Ring ausgeführt sein, der auf den Griff oder an die zu beheizende Fläche 8 aufgesteckt werden kann.
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Damit es zwischen dem Heizwiderstand 2 und der Kontaktier-Einrichtung 3 keine Ablösung oder Verschiebungen gibt, ist der Heizwiderstand 2 vorzugsweise kraft-, form- und/oder stoffschlüssig mit der Kontaktier-Einrichtung 3 verbunden. Dies geschieht insbesondere, indem der Heizwiderstand 2 auf die Kontaktier-Einrichtung 3 aufgedruckt, aufgeschrumpft oder aufgesprüht ist.
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Aus den gleichen Gründen ist es zweckmäßig, dass die Kontaktier-Einrichtung 3 steif oder allenfalls wenig flexibel ist. Diese Eigenschaft kann sie selbst aufweisen, bspw. indem sie aus ausreichend dickem und massivem Material hergestellt ist, bspw. als massiver Kupferring gemäß 4.
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Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass zur Abstützung und/oder Aussteifung der Kontaktier-Einrichtung 3 eine Kontaktzonen-Stütze 4 vorgesehen ist. Diese kann aus einem kostengünstigen Material gefertigt sein, z. B. Kunststoff. Vorzugsweise ist sie zumindest teilweise elektrisch leitfähig, z. B. indem dort Kabel eingelegt sind. Sie könnte jedoch auch zumindest teilweise aus elektrisch leitfähigem Kunststoff gebildet sein oder Leiterbahnen an ihrer Oberfläche aufweisen.
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Die Kontaktzonen-Stütze 4 stützt den Heizwiderstand 2 ab, um eine mechanische Überlastung des Heizwiderstandes 2 im Kontaktier-Bereich 6 zu vermeiden und einem Mitbewegen der Kontaktier-Einrichtung 3 bei Belastung des Polsters 5 entgegen zu wirken.
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Da die Position des Heizwiderstandes 2 zumindest dort, wo er kontaktiert wird, feststehen muss, sich aber andererseits den Bewegungen des Polsters 5 entlang seines Verlaufes anpassen soll, müssen mechanische Belastungen im Randbereich der Kontaktier-Einrichtung 3 in besonderer Weise aufgefangen werden. Hierfür ist es zweckmäßig, wenn der Übergang von der Kontaktier-Einrichtung 3 zum Polster 5 nicht schlagartig sondern allmählich erfolgt. Hierfür kann es zweckmäßig sein, die Dicke der Kontaktzonen-Stütze 4 zum Polster 5 hin allmählich zu verringern. Wenn gleichzeitig die Dicke des Polsters zunimmt, so lässt sich eine Polster-Oberfläche herstellen, deren Niveau stets auf gleicher Höhe bleibt, wo hingegen ihre Elastizität von der Kontaktier-Einrichtung 3 zum Polster 5 hin allmählich zunimmt, bis sie dort eine einheitliche Größe bekommt. Unter Umständen kann es zweckmäßig sein, mehrere Zwischen-Plateaus 66 vorzusehen, um die Absenkung der Kontaktzonen-Stütze 4 weiter von der Kontaktier-Einrichtung 3 weg in das Polster 5 hinein zu verlagern. Unter Zwischen-Plateau wird eine Zone verstanden, in der die Kontaktzonen-Stütze 4 ihre Höhe bzw. das Polster 5 seine Dicke entlang des Heizwiderstandes nicht ändert.
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Vorzugsweise weist die Kontaktier-Einrichtung 3 mindestens eine elektrische Anschluss-Einrichtung 54 auf, um die Kontaktier-Einrichtung 3 elektrisch mit einer Stromquelle zu verbinden. Geeignet hierfür sind bspw. Kontaktfedern, Metallstifte oder sonstige für Stecker geeignete Kontaktelemente. Sie können z. B. abgeflachte Bleche oder zylindrische Kontaktstifte aufweisen. Vorzugsweise sind sie zumindest anteilig aus Kupfer. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Kontaktier-Einrichtung 3 mindestens eine elektrische Anschluss-Einrichtung 52 aufweist, welche eine Ausnehmung in der Kontaktier-Einrichtung 3 vorsieht. Hier kann ein Kontakt-Pin reversibel aufgenommen sein, der zu einem externen Kabel gehört, so dass die Kontaktier-Einrichtung 3 wie eine Steckdose funktioniert. Die Ausnehmung der elektrischen Anschluss-Einrichtung 52 kann jedoch auch der Aufnahme und Durchführung von Kabeln dienen.
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Ist der Heizwiderstand 2 z. B. zur Beheizung von Griffen in seiner Form zylindrisch, so ist die Kontaktier-Einrichtung 3 vorzugsweise ringförmig wie in 4 gestaltet. Ist der Heizwiderstand 2 zur Beheizung einer ebenen Fläche vorgesehen, so ist auch die Kontaktier-Einrichtung 3 bzw. die Kontaktzonen-Stütze 4 als flaches, ebenes Bauteil wie in 5 ausgeführt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Mantel
- 1'
- Bezug
- 2
- Heizwiderstand
- 3
- Kontaktier-Einrichtung
- 4
- Kontaktzonen-Stütze
- 5
- Polster
- 6
- Kontaktierungs-Bereich
- 7
- Unbeheizte Zone
- 8
- Zu beheizende Zone
- 10
- Griffskelett
- 16
- Heizeinrichtung
- 20
- Lenk-Einrichtung
- 23
- Schwenkpol
- 24
- Speiche
- 40
- Fahrzeug
- 52, 54
- Anschluss-Einrichtung
- 66
- Zwischen-Plateau
