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Stand der Technik
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Es ist bereits ein Verfahren zur Herstellung einer leitfähigen Verbindung zwischen zumindest zwei Textil- und/oder Bekleidungseinheiten, welche jeweils zumindest ein elektrisches Kontaktelement aufweisen, vorgeschlagen worden.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Herstellung einer leitfähigen Verbindung zwischen zumindest zwei Textil- und/oder Bekleidungseinheiten, welche jeweils zumindest ein elektrisches Kontaktelement aufweisen.
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Es wird vorgeschlagen, dass die Kontaktelemente der Textil- und/oder Bekleidungseinheiten mittels eines Textilverbindungselements elektrisch leitend miteinander verbunden werden.
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Unter einer „Textileinheit“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Einheit verstanden werden, die zumindest als ein Teil eines Textils ausgebildet ist und/oder dazu vorgesehen ist, vorzugsweise dauerhaft, mit einem Textil verbunden zu werden. Vorzugsweise weist die Textileinheit ein Gewebe und/oder eine Gewebestruktur auf. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt. Unter einer „Bekleidungseinheit“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Einheit verstanden werden, die zumindest als ein Teil einer Bekleidung, eines Kleidungsstücks und/oder eines Kleidungs-Accessoires ausgebildet ist. Das Kleidungs-Accessoire ist beispielsweise als ein Gürtel, ein Riemen, ein Ansteckelement, ein Geschirr, eine Weste oder als ein anderes dem Fachmann geeignet erscheinendes Kleidungs-Zubehörteil ausgebildet. Insbesondere sind die Textil- und/oder Bekleidungseinheiten zumindest im Wesentlichen von einem textilen Gewebe gebildet. Unter einem „textilen Gewebe“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein mittels textilem Fügen, beispielsweise mittels Weben, Wirken, Nähwirken, Kettenwirken, Stricken, Knüpfen und/oder Vlieslegen, aus zumindest einem textilen Werkstoff, insbesondere aus zumindest einem Garn, aus zumindest einem Zwirn und/oder aus textilen Fasern, erzeugtes Gewebe verstanden werden. Alternativ oder zusätzlich können die Textil- und/oder Bekleidungseinheiten zumindest teilweise von einem vernähbaren Trägersubstrat ausgebildet sein. Unter einem „vernähbaren Trägersubstrat“ soll in diesem Zusammenhang ein insbesondere flexibles Substrat verstanden werden, welches zu einem Vernähen von einer Nadel durchstoßbar ist. Insbesondere kann das Trägersubstrat zumindest teilweise von einer Folie, insbesondere einer Kunststofffolie, und/oder einem textilen Gewebe gebildet sein.
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Unter einem „elektrischen Kontaktelement“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Element zu einer elektrischen Energieübertragung und/oder einer elektrischen Signalübertragung verstanden werden. Insbesondere sind die Kontaktelemente zu einer elektrisch leitenden Verbindung der Textil- und/oder Bekleidungseinheit miteinander vorgesehen. Vorzugsweise bilden die Kontaktelemente eine Kontaktschnittstelle zu einer elektrischen Kopplung der Textil- und/oder Bekleidungseinheit miteinander. Unter einem „Textilverbindungselement“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Verbindungselement verstanden werden, welches zu einer Verbindung von zumindest zwei textilen Elementen untereinander und/oder zu einer Verbindung von zumindest einem nichttextilen Element mit zumindest einem textilen Element vorgesehen ist. Vorzugsweise ist das Textilverbindungselement zur Herstellung einer werkzeuglos zumindest im Wesentlichen unlösbaren Befestigung der Textil- und/oder Bekleidungseinheiten aneinander vorgesehen. Vorzugsweise ist das Textilverbindungselement zu einer form- und/oder kraftschlüssigen Befestigung der Textil- und/oder Bekleidungseinheiten aneinander, beispielsweise zu einer Klett-, Magnet-, Näh-, Niet- und/oder Einschubverbindung und/oder zu einer weiteren, dem Fachmann sinnvoll erscheinenden Verbindung vorgesehen. Insbesondere ist das Textilverbindungselement zumindest teilweise von einem zumindest im Wesentlichen elektrisch leitfähigen Material gebildet. Insbesondere kann das Textilverbindungselement zumindest teilweise mit einem elektrisch leitfähigen Material beschichtet sein und/oder vollständig aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehen. Insbesondere kann das Textilverbindungselement als ein leitfähiges Garn, eine leitfähige Niete und/oder ein leitfähiger Knopf, insbesondere ein Druckknopf, ausgebildet sein. Insbesondere durchdringt das Textilverbindungselement in einem verbundenen Zustand der Textil- und/oder Bekleidungseinheiten die Textil- und/oder Bekleidungseinheiten, insbesondere die Kontaktelemente der Textil- und/oder Bekleidungseinheiten, zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen den Textil- und/oder Bekleidungseinheiten, insbesondere zwischen den Kontaktelementen der Textil- und/oder Bekleidungseinheiten, zumindest teilweise.
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Insbesondere werden die Textil- und/oder Bekleidungseinheiten mittels des Textilverbindungselements derart zueinander positioniert und/oder aneinander fixiert, dass die Kontaktelemente der Textil- und/oder Bekleidungseinheiten einen unmittelbaren elektrisch leitenden Kontakt zueinander haben und/oder das Textilverbindungselement eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Kontaktelementen der Textil- und/oder Bekleidungseinheiten herstellt.
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Durch eine derartige Ausgestaltung kann ein vorteilhaft kostengünstiges, zuverlässiges und/oder komfortables Verfahren zur Herstellung einer leitfähigen Verbindung zwischen zumindest zwei Textil- und/oder Bekleidungseinheiten bereitgestellt werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Textil- und/oder Bekleidungseinheiten zumindest teilweise miteinander vernäht werden. Insbesondere werden die Textil- und/oder Bekleidungseinheiten zumindest teilweise, insbesondere in einem Bereich der Kontaktelemente, mittels eines Garns miteinander vernäht. Bei einer Verwendung eines nicht leitfähigen Garns werden die Textil- und/oder Bekleidungseinheiten insbesondere derart positioniert und mittels des Garns mittels Vernähens aneinander fixiert, dass die Kontaktelemente einen unmittelbaren elektrisch leitenden Kontakt zueinander haben. Vorzugsweise werden die Textil- und/oder Bekleidungseinheiten zumindest teilweise mittels eines leitfähigen Garns miteinander vernäht. Unter einem „leitfähigen Garn“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Garn verstanden werden, welches zumindest teilweise und/oder vollständig aus elektrisch leitfähigen Fasern besteht. Insbesondere durchdringt das leitfähige Garn in einem vernähten Zustand der Textil- und/oder Bekleidungseinheiten zumindest teilweise die Kontaktelemente zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen den Kontaktelementen der Textil- und/oder Bekleidungseinheiten. Insbesondere können Kontaktelemente einer Textil- und/oder Bekleidungseinheit mittels des leitfähigen Garns elektrisch leitend mit Kontaktelementen zumindest einer weiteren Textil- und/oder Bekleidungseinheit verbunden werden. Hierdurch kann eine vorteilhaft einfache und/oder belastbare elektrisch leitfähige Verbindung zwischen den Textil- und/oder Bekleidungseinheiten, insbesondere zwischen Kontaktelementen der Textil- und/oder Bekleidungseinheiten, erreicht werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird vorgeschlagen, dass die Textil- und/oder Bekleidungseinheiten zumindest teilweise mittels zumindest einer Niete miteinander verbunden werden. Insbesondere werden die Textil- und/oder Bekleidungseinheiten zumindest teilweise, insbesondere in einem Bereich der Kontaktelemente, mittels zumindest einer Niete miteinander vernietet. Bei einer Verwendung einer nicht leitfähigen Niete werden die Textil- und/oder Bekleidungseinheiten insbesondere derart positioniert und mittels der Niete mittels Vernietens aneinander fixiert, dass die Kontaktelemente einen unmittelbaren elektrisch leitenden Kontakt zueinander haben. Vorzugsweise werden die Textil- und/oder Bekleidungseinheiten zumindest teilweise mittels einer leitfähigen Niete miteinander vernietet. Unter einer „leitfähigen Niete“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Niete verstanden werden, welche zumindest teilweise und/oder vollständig aus einem elektrisch leitfähigen Material besteht. Insbesondere durchdringt die leitfähige Niete in einem vernieteten Zustand der Textil- und/oder Bekleidungseinheiten zumindest teilweise die Kontaktelemente zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen den Kontaktelementen der Textil- und/oder Bekleidungseinheiten. Insbesondere können Kontaktelemente einer Textil- und/oder Bekleidungseinheit mittels der leitfähigen Niete elektrisch leitend mit Kontaktelementen zumindest einer weiteren Textil- und/oder Bekleidungseinheiten verbunden werden. Hierdurch kann eine vorteilhaft einfache und/oder belastbare elektrisch leitfähige Verbindung zwischen den Textil- und/oder Bekleidungseinheiten, insbesondere zwischen Kontaktelementen der Textil- und/oder Bekleidungseinheiten, erreicht werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Kontaktelemente zumindest teilweise an zumindest einer Oberfläche der Textil- und/oder Bekleidungseinheiten angeordnete Kontaktflächen ausgebildet sind. Zudem wird vorgeschlagen, dass die Kontaktelemente vor einer Verbindung der Textil- und/oder Bekleidungseinheiten in und/oder auf ein flexibles Substrat der Textil- und/oder Bekleidungseinheiten eingebracht und/oder aufgebracht werden. Vorzugsweise werden die Kontaktelemente vor einer Verbindung der Textil- und/oder Bekleidungseinheiten in und/oder auf ein flexibles Substrat der Textil- und/oder Bekleidungseinheiten eingebracht und/oder aufgebracht. Insbesondere können die Kontaktflächen als elektrisch leitfähige Bahnen und/oder Flächen ausgebildet sein, welche beispielsweise mittels eines Aufdruckens von leitfähiger Tinte und/oder Paste und/oder eines Aufstickens mittels eines leitfähigen Garns auf zumindest eine Oberfläche der Textil- und/oder Bekleidungseinheiten aufgebracht sind. Insbesondere können die Kontaktflächen einseitig und/oder beidseitig an den Textil- und/oder Bekleidungseinheiten angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich können die Kontaktelemente zumindest teilweise in die Textil- und/oder Bekleidungseinheiten eingebettet sein. Hierdurch können die Textil- und/oder Bekleidungseinheiten vorteilhaft einfach und/oder zuverlässig mittels eines Textilverbindungselements elektrisch leitend miteinander verbunden werden.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Kontaktelemente vor einer Verbindung der Textil- und/oder Bekleidungseinheiten aneinander angepresst werden. Hierdurch kann ein vorteilhafter elektrischer Kontakt zwischen den Textil- und/oder Bekleidungseinheiten, insbesondere zwischen den Kontaktelementen der Textil- und/oder Bekleidungseinheiten, erreicht werden.
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Ferner wird ein Textilsystem mit zumindest zwei Textil- und/oder Bekleidungseinheiten, die mittels eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche verbunden sind, vorgeschlagen. Hierdurch kann ein besonders robustes und/oder flexibel einsetzbares Textilsystem bereitgestellt werden. Es kann ein modular aufgebautes Textilsystem bereitgestellt werden. Insbesondere weist das Textilsystem eine Mehrzahl von Anbindungsbereichen zu einer Kontaktierung zwischen den Textil- und/oder Bekleidungseinheiten auf.
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Des Weiteren wird eine Textil- und/oder Bekleidungseinheit mit einem flexiblen Substrat und zumindest einem elektrischen Kontaktelement zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgeschlagen.
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Die erfindungsgemäße Textil- und/oder Bekleidungseinheit, das erfindungsgemäße Textilsystem und das erfindungsgemäße Verfahren sollen hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere können die erfindungsgemäße Textil- und/oder Bekleidungseinheit, das erfindungsgemäße Textilsystem, und das erfindungsgemäße Verfahren zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten und/oder Verfahrensschritten abweichende Anzahl aufweisen.
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Zeichnungen
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind sechs Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es zeigen:
- 1 ein Textilsystem mit zwei Textil- und/oder Bekleidungseinheiten in einer seitlichen Schnittdarstellung,
- 2 das Textilsystem in einer Draufsicht,
- 3 ein alternatives Textilsystem mit zwei Textil- und/oder Bekleidungseinheiten in einer seitlichen Schnittdarstellung,
- 4 das alternative Textilsystem aus 3 in einer Draufsicht,
- 5 eine Überlappungsgeometrie zur Verbindung von Textil- und/oder Bekleidungseinheiten,
- 6 eine alternative Überlappungsgeometrie zur Verbindung von Textil- und/oder Bekleidungseinheiten,
- 7 ein weiteres alternatives Textilsystem mit zwei Textil- und/oder Bekleidungseinheiten in einer seitlichen Schnittdarstellung und
- 8 ein weiteres alternatives Textilsystem mit zwei Textil- und/oder Bekleidungseinheiten in einer seitlichen Schnittdarstellung.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt ein Textilsystem 22a mit zwei Textil- und/oder Bekleidungseinheiten 10a, 12a in einer seitlichen Schnittdarstellung. 2 zeigt das Textilsystem 22a in einer Draufsicht. Die Textil- und/oder Bekleidungseinheiten 10a, 12a weisen jeweils elektrische Kontaktelemente 14a auf. Die Textil- und/oder Bekleidungseinheiten 10a, 12a weisen ein flexibles nähbares Substrat 24a auf, an und/oder auf welchem die Kontaktelement 14a angeordnet sind. Das Substrat 24a kann insbesondere als ein textiles Gewebe ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann das Substrat 24a zumindest teilweise von einer Folie, insbesondere einer Kunststofffolie, gebildet sein. Beispielhaft weisen die Textil- und/oder Bekleidungseinheiten 10a, 12a in dem in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Kontaktelemente 14a auf. Alternativ können die Textil- und/oder Bekleidungseinheiten 10, 12a eine hiervon abweichende Anzahl von Kontaktelementen 14a aufweisen. Die Kontaktelemente 14a der Textil- und/oder Bekleidungseinheiten 10a, 12a sind mittels eines Textilverbindungselements 16a elektrisch leitend miteinander verbunden. Im in den 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Textil- und/oder Bekleidungseinheiten 10a, 12a miteinander vernäht. Die Textil- und/oder Bekleidungseinheiten 10a, 12a sind mit einem nicht leitfähigen Garn 26a vernäht.
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Die Kontaktelemente 14a werden vor einer Verbindung der Textil- und/oder Bekleidungseinheiten 10a, 12a in und/oder auf das flexible Substrat 24a der Textil- und/oder Bekleidungseinheiten 10a, 12a eingebracht und/oder aufgebracht. Insbesondere können die Kontaktelemente 14a als elektrisch leitfähige Bahnen und/oder Flächen ausgebildet sein, welche, beispielsweise mittels eines Aufdruckens von leitfähiger Tinte und/oder Paste und/oder eines Aufstickens mittels eines leitfähigen Garns, auf zumindest eine Oberfläche der Textil- und/oder Bekleidungseinheiten 10a, 12a aufgebracht sind. Insbesondere können die Kontaktelemente 14a einseitig und/oder beidseitig an den Textil- und/oder Bekleidungseinheiten 10a, 12a angeordnet sein. Die Kontaktelemente 14a sind zumindest teilweise als an zumindest einer Oberfläche der Textil- und/oder Bekleidungseinheiten 10a, 12a angeordnete Kontaktflächen 30a ausgebildet. Die Kontaktelemente 14a der Textil- und/oder Bekleidungseinheiten 10a, 12a werden vor einer Verbindung der Textil- und/oder Bekleidungseinheiten 10a, 12a aneinander angepresst. Die Textil- und/oder Bekleidungseinheiten 10a, 12a werden mittels des Textilverbindungselements 16a derart zueinander positioniert und/oder aneinander fixiert, dass die Kontaktelemente 14a der Textil- und/oder Bekleidungseinheiten 10a 12a einen unmittelbaren elektrisch leitenden Kontakt zueinander haben.
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In den 3 bis 8 sind fünf weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnung und/oder die Beschreibung des anderen Ausführungsbeispiels, insbesondere der 1 und 2, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 und 2 nachgestellt. In den Ausführungsbeispielen der 3 bis 8 ist der Buchstabe a durch die Buchstaben b bis f ersetzt.
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3 zeigt ein alternatives Textilsystem 22b mit zwei Textil- und/oder Bekleidungseinheiten 10b, 12b in einer seitlichen Schnittdarstellung. 4 zeigt das Textilsystem 22b in einer Draufsicht. Die Textil- und/oder Bekleidungseinheiten 10b, 12b weisen jeweils elektrische Kontaktelemente 14b auf. Die Textil- und/oder Bekleidungseinheiten 10b, 12b weisen ein flexibles Substrat 24b auf, an und/oder auf welchem die Kontaktelemente 14b angeordnet sind. Das Substrat 24b kann insbesondere als ein textiles Gewebe ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann das Substrat 24b zumindest teilweise von einer Folie, insbesondere einer Kunststofffolie, gebildet sein. Die Kontaktelemente 14b der Textil- und/oder Bekleidungseinheiten 10b, 12b sind mittels eines Textilverbindungselements 16b elektrisch leitend miteinander verbunden. Im in den 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Textil- und/oder Bekleidungseinheiten 10b, 12b zumindest mittels einer Niete 20b miteinander verbunden. Die Nieten 20b können insbesondere zumindest im Wesentlichen aus einem leitfähigen oder nicht leitfähigen Material bestehen.
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Die 5 und 6 zeigen verschiedene Naht- bzw. Überlappungsgeometrien, welche eine Verbindung von Textil- und/oder Bekleidungseinheiten 10c, 10d 12c, 12d ohne einen Seitenwechsel von leitfähigen Strukturen 32c, 32d ermöglichen.
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7 zeigt ein weiteres alternatives Textilsystem 22e mit zwei Textil- und/oder Bekleidungseinheiten 10e, 12e in einer seitlichen Schnittdarstellung. Die Textil- und/oder Bekleidungseinheiten 10e, 12e weisen jeweils elektrische Kontaktelemente 14e auf. Die Textil- und/oder Bekleidungseinheiten 10e, 12e weisen ein flexibles nähbares Substrat 24e auf an und/oder auf, welchem die Kontaktelemente 14e angeordnet sind. Das Substrat 24e kann insbesondere als ein textiles Gewebe ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann das Substrat 24e zumindest teilweise von einer Folie, insbesondere einer Kunststofffolie, gebildet sein. Die Kontaktelemente 14e der Textil- und/oder Bekleidungseinheiten 10e, 12e sind mittels eines Textilverbindungselements 16e elektrisch leitend miteinander verbunden. Die Textil- und/oder Bekleidungseinheiten 10e, 12e sind miteinander vernäht. Die Textil- und/oder Bekleidungseinheiten 10e, 12e sind mittels eines leitfähigen Garns 18e miteinander vernäht. Durch die Verwendung des leitfähigen Garns 18e ist ein direkter physischer Kontakt zwischen den Kontaktelementen 14e der Textil- und/oder Bekleidungseinheiten 10e, 12e nicht notwendig. Der elektrische Kontakt zwischen den Kontaktelementen 14e wird durch das leitfähige Garn 18e hergestellt. Alternativ oder zusätzlich zu dem leitfähigen Garn 18e können auch leitfähige Nieten verwendet werden.
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8 zeigt ein weiteres alternatives Textilsystem 22f mit zwei Textil- und/oder Bekleidungseinheiten 10f, 12f in einer seitlichen Schnittdarstellung. Die Textil- und/oder Bekleidungseinheiten 10f, 12f weisen jeweils elektrische Kontaktelemente 14f auf. Die Textil- und/oder Bekleidungseinheiten 10e, 12e weisen ein flexibles nähbares Substrat 24f auf, an und/oder auf welchem die Kontaktelemente 14e angeordnet sind. Das Substrat 24f kann insbesondere als ein textiles Gewebe ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann das Substrat 24f zumindest teilweise von einer Folie, insbesondere einer Kunststofffolie, gebildet sein.
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Die Kontaktelemente 14f der Textil- und/oder Bekleidungseinheiten 10f, 12f sind mittels eines Textilverbindungselements 16f elektrisch leitend miteinander verbunden. Zwischen den Textil- und/oder Bekleidungseinheiten 10f, 12f ist eine insbesondere isolierende Trennschicht 28f angeordnet. Die Textil- und/oder Bekleidungseinheiten 10f, 12f sind miteinander vernäht. Die Textil- und/oder Bekleidungseinheiten 10f, 12f sind mittels eines leitfähigen Garns 18f miteinander vernäht. Durch die Verwendung des leitfähigen Garns 18f ist ein direkter physischer Kontakt zwischen den Kontaktelementen 14f der Textil- und/oder Bekleidungseinheiten 10f, 12f nicht notwendig. Der elektrische Kontakt zwischen den Kontaktelementen 14f wird durch das leitfähige Garn 18f hergestellt. Alternativ oder zusätzlich zu dem leitfähigen Garn 18f können auch leitfähige Nieten verwendet werden.
