DE102020214241A1 - Functional application for a textile element, textile element and method for attaching a functional application to a textile element - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine funktionelle Applikation, insbesondere Stabperle, für ein Textilelement, insbesondere für ein Kleidungsstück, mit einem Trägerelement mit einer durchgängigen, insbesondere röhrenförmigen, Ausnehmung, wobei die Ausnehmung eine innere Oberfläche des Trägerelements von einer äußeren Oberfläche des Trägerelements abgrenzt, mit wenigstens einem ersten elektrischen Kontakt und wenigstens einem von dem ersten elektrischen Kontakt separierten, weiteren elektrischen Kontakt, insbesondere einem zweiten elektrischen Kontakt, zur elektrischen Kontaktierung eines in und/oder an dem Trägerelement angeordneten oder anordenbaren elektronischen Bauelements, wobei der erste elektrische Kontakt auf der inneren Oberfläche des Trägerelements und der wenigstens eine weitere elektrische Kontakt auf der äußeren Oberfläche des Trägerelements angeordnet ist und wobei das Trägerelement eine im Wesentlichen längliche Form aufweist und eine Längsachse des Trägerelements zu einer Längsachse der Ausnehmung parallel oder konzentrisch angeordnet ist.The invention relates to a functional applique, in particular a rod bead, for a textile element, in particular for a piece of clothing, with a carrier element having a continuous, in particular tubular, recess, the recess delimiting an inner surface of the carrier element from an outer surface of the carrier element, with at least one first electrical contact and at least one further electrical contact separated from the first electrical contact, in particular a second electrical contact, for making electrical contact with an electronic component which is or can be arranged in and/or on the carrier element, the first electrical contact being on the inner surface of the Carrier element and the at least one further electrical contact is arranged on the outer surface of the carrier element and wherein the carrier element has a substantially elongated shape and a longitudinal axis of the carrier element to a longitudinal ac hse of the recess is arranged parallel or concentrically.
Description
Die Erfindung geht aus von einer funktionellen Applikation, insbesondere einer funktionellen Stabperle, für ein Textilelement, insbesondere für ein Kleidungsstück, einem Textilelement mit einer solchen funktionellen Applikation sowie von einem Verfahren zum Anbringen einer funktionellen Applikation an ein Textilelement nach Gattung der unabhängigen Ansprüche.The invention is based on a functional application, in particular a functional rod bead, for a textile element, in particular for a piece of clothing, a textile element with such a functional application and a method for attaching a functional application to a textile element according to the species of the independent claims.
Stand der TechnikState of the art
Aus der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention
Vor diesem Hintergrund wird mit dem hier vorgestellten Ansatz eine funktionelle Applikation, insbesondere eine Stabperle, für ein Textilelement, insbesondere für ein Kleidungsstück, mit einem Trägerelement mit einer durchgängigen, insbesondere röhrenförmigen, Ausnehmung vorgestellt. Die Ausnehmung grenzt hierbei eine innere Oberfläche des Trägerelements von einer äußeren Oberfläche des Trägerelements ab. Die funktionelle Applikation umfasst ferner wenigstens einen ersten elektrischen Kontakt und wenigstens einen von dem ersten elektrischen Kontakt separierten, weiteren elektrischen Kontakt, insbesondere einen zweiten elektrischen Kontakt, zur elektrischen Kontaktierung eines in und/oder an dem Trägerelement angeordneten oder anordenbaren elektronischen Bauelements. Der erste elektrische Kontakt ist hierbei auf der inneren Oberfläche des Trägerelements und der wenigstens eine weitere elektrische Kontakt auf der äußeren Oberfläche des Trägerelements angeordnet. Die funktionelle Applikation zeichnet sich dadurch aus, dass das Trägerelement eine im Wesentlichen längliche Form aufweist und eine Längsachse des Trägerelements zu einer Längsachse der Ausnehmung parallel oder konzentrisch angeordnet ist.Against this background, the approach presented here presents a functional application, in particular a rod bead, for a textile element, in particular for a piece of clothing, with a carrier element having a continuous, in particular tubular, recess. In this case, the recess delimits an inner surface of the carrier element from an outer surface of the carrier element. The functional application also includes at least one first electrical contact and at least one additional electrical contact, which is separate from the first electrical contact, in particular a second electrical contact, for electrically contacting an electronic component that is or can be arranged in and/or on the carrier element. In this case, the first electrical contact is arranged on the inner surface of the carrier element and the at least one further electrical contact is arranged on the outer surface of the carrier element. The functional application is characterized in that the carrier element has an essentially elongate shape and a longitudinal axis of the carrier element is arranged parallel or concentrically to a longitudinal axis of the recess.
Unter einer Applikation bzw. einer Applike kann ein speziell gearbeitetes und oftmals der Dekoration dienendes Element verstanden werden, das geeignet ist, an einem Textilelement, insbesondere an einem Kleidungsstück, angebracht bzw. angeordnet zu werden. Hierbei kann die Applikation bevorzugt dreidimensional gestaltet sein, wie beispielsweise eine Perle und insbesondere eine Stabperle, die mittels eines Fadens an das Textilelement angenäht oder aufgestickt werden kann. Eine Applikation kann bspw. Metall oder Kunststoff aufweisen. Unter einer funktionellen Applikation kann eine Applikation verstanden werden, die mit weiteren elektrischen, elektronischen, optischen oder mechanischen Bauelementen oder einer Kombination aus diesen Bauelementen versehen ist. Unter einem optischen Bauelement kann z.B. eine LED verstanden werden.An appliqué or appliqué can be understood to mean a specially worked element that is often used for decoration and is suitable for being attached or arranged on a textile element, in particular on a piece of clothing. Here, the appliqué can preferably have a three-dimensional design, such as a bead and in particular a stick bead, which can be sewn or embroidered onto the textile element using a thread. An application can have metal or plastic, for example. A functional application can be understood as an application that is provided with further electrical, electronic, optical or mechanical components or a combination of these components. An optical component can be understood as an LED, for example.
Eine funktionelle Applikation kann demnach Sensoren, Aktoren und/oder akustische, haptische und/oder optische Signalgeber aufweisen. Unter einem Trägerelement kann bspw. ein Grundkörper verstanden werden, auf oder in welchem zuvor genannte Bauelemente angeordnet oder integriert sein können. Unter einem Trägerelement mit einer durchgängigen Ausnehmung kann ein Grundkörper verstanden werden, der ein röhrenförmiges, durchgängiges Loch aufweist. Hierbei kann die Ausnehmung wenigstens bereichsweise einen zylindrischen, quadratischen oder sonstigen willkürlich geformten Querschnitt aufweisen.A functional application can therefore have sensors, actuators and/or acoustic, haptic and/or optical signal transmitters. A carrier element can be understood, for example, as a base body on or in which the aforementioned components can be arranged or integrated. A carrier element with a continuous recess can be understood to mean a base body which has a tubular, continuous hole. In this case, the recess can have a cylindrical, square or other arbitrarily shaped cross section, at least in some areas.
Das Trägerelement kann z.B. eine miniaturisierte, flexible und/oder verkapselte Leiterplatte aufweisen, wobei die Leiterplatte als ein Hohlzylinder ausgeformt bzw. zu einem Hohlzylinder zusammengerollt ist und wenigstens bereichsweise mit einem Kunststoff vergossen ist.The carrier element can, for example, have a miniaturized, flexible and/or encapsulated printed circuit board, the printed circuit board being shaped as a hollow cylinder or rolled up to form a hollow cylinder and being encapsulated at least in regions with a plastic.
Hierbei entspricht die Ausnehmung dem Inneren des Hohlzylinders, welche die innere Oberfläche von der äußeren Oberfläche des Trägerelements abgrenzt. Die Bauelemente können hierbei auf der Seite der Leiterplatte angeordnet sein, welche auf die innere Oberfläche des Trägerelements weist, als auch auf der anderen Seite der Leiterplatte angeordnet sein, welche auf die äußere Oberfläche des Trägerelements weist.In this case, the recess corresponds to the interior of the hollow cylinder, which delimits the inner surface from the outer surface of the carrier element. In this case, the components can be arranged on the side of the printed circuit board which points to the inner surface of the carrier element, and can also be arranged on the other side of the printed circuit board which points to the outer surface of the carrier element.
Die Bauelemente können durch den auf der inneren Oberfläche des Trägerelements angeordneten ersten elektrischen Kontakt und den auf der äußeren Oberfläche angeordneten zweiten elektrischen Kontakt signal- und/oder energietechnisch kontaktiert werden. Hierbei kann der zweite elektrische Kontakt eine elektrische Verbindung von der äußeren Oberfläche durch das Trägerelement hindurch zu der Leiterplatte bzw. zu dem Bauelement aufweisen. Der erste elektrische Kontakt und/oder der zweite elektrische Kontakt kann dazu vorgesehen und eingerichtet sein, die funktionelle Applikation an einem Textilelement, insbesondere an einem Kleidungsstück zu befestigen und/oder elektrisch zu kontaktieren. Hierbei kann vorzugsweise das gleiche Mittel verwendet werden, um die Applikation an dem Textilelement oder an dem Kleidungsstück zu befestigen und elektrisch zu kontaktieren.The components can be contacted for signals and/or energy by the first electrical contact arranged on the inner surface of the carrier element and the second electrical contact arranged on the outer surface. In this case, the second electrical contact can have an electrical connection from the outer surface through the carrier element to the printed circuit board or to the component. The first electrical contact and/or the second electrical contact can be provided and set up to attach and/or electrically contact the functional application to a textile element, in particular to a piece of clothing. In this case, the same means can preferably be used to attach the appliqué to the textile element or to the item of clothing and to contact it electrically.
Unter einer im Wesentlichen länglichen Form des Trägerelements kann verstanden werden, dass das Trägerelement eine Länge aufweist, die größer als ein Durchmesser, eine Breite oder eine Höhe des Trägerelements ist, insbesondere, dass die Länge mehr als das 1,5-fache, bevorzugt mehr als das doppelte, des Durchmessers, der Breite oder der Höhe, beträgt. Das Trägerelement kann hierbei wenigstens bereichsweise rotationssymmetrisch ausgestaltet sein. Unter einer parallelen oder konzentrischen Anordnung der Längsachse des Trägerelements zu der Längsachse der Ausnehmung kann verstanden werden, dass die die längliche Form des Trägerelements und die Ausnehmung im Wesentlichen mit oder ohne einen lateralen Versatz in die gleiche Richtung zeigen. Dies ist beispielsweise bei einer als Stabperle ausgestalteten Applikation der Fall, wobei die Stabperle eine Ausnehmung zum Durchführen eines Fadens aufweist, deren Längsachse im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse ihrer länglichen, äußeren Form verläuft oder mit dieser zusammenfällt.A substantially elongate shape of the carrier element can be understood to mean that the carrier element has a length that is greater than a diameter, a width or a height of the carrier element, in particular that the length more than 1.5 times, preferably more than twice, the diameter, the width or the height. The support element can be designed to be rotationally symmetrical, at least in certain areas. A parallel or concentric arrangement of the longitudinal axis of the carrier element to the longitudinal axis of the recess can be understood to mean that the elongated shape of the carrier element and the recess essentially point in the same direction with or without a lateral offset. This is the case, for example, with an appliqué designed as a rod bead, the rod bead having a recess for the passage of a thread, the longitudinal axis of which runs essentially parallel to a longitudinal axis of its elongated, outer shape or coincides with it.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the Invention
Die funktionelle Applikation weist durch ihre Dreidimensionalität eine besonders kompakte Bauform auf. Hierdurch können die in der Applikation integrierten Bauteile im Vergleich zu einem flächigen funktionalen Element besonders platzsparend angeordnet sein. Demnach nimmt die Applikation auf einem Textilelement, auf welchem sie angeordnet bzw. integriert ist, besonders wenig Platz ein, sodass auch komplexere Schaltungen mit mehreren dieser funktionellen Applikationen auf verhältnismäßig kleiner Fläche auf dem Textilelement realisiert werden können.The functional application has a particularly compact design due to its three-dimensionality. As a result, the components integrated in the application can be arranged in a particularly space-saving manner in comparison to a flat functional element. Accordingly, the application takes up very little space on a textile element on which it is arranged or integrated, so that even more complex circuits with several of these functional applications can be implemented on a relatively small area on the textile element.
Ferner werden durch die besondere Bauform der funktionellen Applikation die, insbesondere auf der inneren Oberfläche des Trägerelements angeordneten, elektronischen Bauelemente besonders effektiv vor äußeren Einflüssen geschützt. Denn einer an einem Textilelement oder Kleidungsstück angeordneten funktionellen Applikation widerfährt bei einem typischen Gebrauch des Textilelements oder Kleidungsstück Stöße, Knicke oder Reibung. Bedingt durch die spezielle Bauform der Applikation ist die Applikation besonders widerstandsfähig gegenüber diesen Einflüssen und potentiellen Schädigungen.Furthermore, due to the special design of the functional application, the electronic components arranged in particular on the inner surface of the carrier element are particularly effectively protected against external influences. This is because a functional application arranged on a textile element or item of clothing is subject to impacts, kinks or friction during typical use of the textile element or item of clothing. Due to the special design of the application, the application is particularly resistant to these influences and potential damage.
Durch die Ausnehmung kann die funktionelle Applikation in besonders einfacher und robuster Weise mittels eines Fadens, Garns oder Zwirns an dem Textilelement oder Kleidungsstück befestigt werden. Des Weiteren kann der erste elektrische Kontakt des Trägerelements mittels eines leitfähigen Fadens, welcher durch die Ausnehmung geführt ist, elektrisch kontaktiert werden. Insbesondere kann sowohl die elektrische Kontaktierung des ersten elektrischen Kontakts des Trägerelements als auch die mechanische Befestigung der funktionellen Applikation an den Textilelement oder Kleidungsstück mittels des elektrisch leitfähigen Fadens realisiert sein.Through the recess, the functional appliqué can be attached to the textile element or item of clothing in a particularly simple and robust manner by means of a thread, yarn or twine. Furthermore, the first electrical contact of the carrier element can be electrically contacted by means of a conductive thread, which is guided through the recess. In particular, both the electrical contacting of the first electrical contact of the carrier element and the mechanical attachment of the functional application to the textile element or item of clothing can be realized by means of the electrically conductive thread.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantages result from the dependent claims.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Trägerelement auf der äußeren Oberfläche zwei oder mehr elektrische Kontakte, bevorzugt einen dritten und einen vierten elektrischen Kontakt, aufweist, wobei die zwei oder mehr elektrischen Kontakte voneinander und von dem ersten elektrischen Kontakt separiert sind. Hierdurch können mehrere, unterschiedliche elektronische Bauelemente innerhalb der funktionellen Applikation elektrisch kontaktiert werden. Somit wird ein Anwendungsbereich der funktionellen Applikation in einfacher Weise erweitert und es wird ermöglicht, dass innerhalb der Applikation komplexere elektronische Schaltungen realisiert werden können.In a preferred embodiment it can be provided that the carrier element has two or more electrical contacts, preferably a third and a fourth electrical contact, on the outer surface, the two or more electrical contacts being separated from one another and from the first electrical contact. As a result, several different electronic components can be electrically contacted within the functional application. An area of application of the functional application is thus expanded in a simple manner and it is made possible for more complex electronic circuits to be implemented within the application.
In einer weiteren Ausführungsform ist ferner vorgesehen, dass der erste elektrische Kontakt als erste elektrische Kontaktfläche ausgebildet ist und die innere Oberfläche des Trägerelements wenigstens bereichsweise überdeckt und/oder der wenigstens eine weitere, insbesondere der zweite, elektrische Kontakt als wenigstens eine weitere, insbesondere zweite, elektrische Kontaktfläche ausgebildet ist und die äußere Oberfläche des Trägerelements wenigstens bereichsweise überdeckt. Hierdurch können die elektrischen Kontakte in besonders einfacher Weise kontaktiert werden. Dies kann beispielsweise mittels eines an der elektrischen Kontaktfläche an- bzw. aufliegenden elektrisch leitfähigen Fadens realisiert sein. Bevorzugt kann die gesamte innere Oberfläche des Trägerelements als elektrische Kontaktfläche ausgebildet sein. Ferner kann bevorzugt die komplette äußere Oberfläche des Trägerelements als elektrische Kontaktfläche ausgebildet sein, wobei die erste elektronische Kontaktfläche von der einen weiteren elektronischen Kontaktfläche elektrisch separiert ist. Die elektrischen Kontaktflächen können beispielsweise durch Aufdampfen eines leitfähigen Materials, insbesondere eines Metalls, oder mittels einer leitfähigen, eintrocknenden Paste realisiert sein.In a further embodiment it is further provided that the first electrical contact is designed as a first electrical contact surface and at least partially covers the inner surface of the carrier element and/or the at least one further, in particular the second, electrical contact as at least one further, in particular second, electrical contact surface is formed and at least partially covers the outer surface of the carrier element. As a result, the electrical contacts can be contacted in a particularly simple manner. This can be implemented, for example, by means of an electrically conductive thread lying against or resting on the electrical contact surface. The entire inner surface of the carrier element can preferably be designed as an electrical contact surface. Furthermore, the entire outer surface of the carrier element can preferably be designed as an electrical contact surface, with the first electronic contact surface being electrically separated from the one further electronic contact surface. The electrical contact surfaces can be implemented, for example, by vapor deposition of a conductive material, in particular a metal, or by means of a conductive, drying paste.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ferner vorgesehen, dass sich der wenigstens eine weitere elektrische Kontakt als wenigstens bereichsweise streifenförmige oder ringförmige elektrische Kontaktfläche im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsachse des Trägerelements, insbesondere entlang eines Umfangs der äußeren Oberfläche, auf der äußeren Oberfläche des Trägerelements erstreckt. Hierdurch kann der wenigstens eine weitere elektrische Kontakt besonders einfach elektrisch kontaktiert werden, indem ein elektrisch leitfähiger Faden im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse des Trägerelements über die äußere Oberfläche im Bereich der streifenförmigen oder ringförmigen elektrischen Kontaktfläche geführt wird. Ferner kann mittels des über die äußere Oberfläche des Trägerelements geführten elektrisch leitfähigen Fadens die funktionelle Applikation vorteilhaft mechanisch an dem Textilelement oder Kleidungsstück fixiert werden.In a further preferred embodiment, it is also provided that the at least one further electrical contact extends as an at least partially strip-shaped or ring-shaped electrical contact surface essentially perpendicular to a longitudinal axis of the carrier element, in particular along a circumference of the outer surface, on the outer surface of the carrier element. In this way, the at least one further electrical contact can be electrically contacted in a particularly simple manner by an electrically conductive thread essentially perpendicular to the Longitudinal axis of the carrier element is guided over the outer surface in the region of the strip-shaped or ring-shaped electrical contact surface. Furthermore, the functional appliqué can advantageously be fixed mechanically to the textile element or item of clothing by means of the electrically conductive thread guided over the outer surface of the carrier element.
Weiterhin ist es zusätzlich vorteilhaft, wenn die äußere Oberfläche im Bereich des wenigstens einen weiteren elektrischen Kontakts eine wenigstens teilweise Einschnürung und/oder Einbuchtung aufweist. Hierdurch kann ein elektrisch leitfähiger Faden, mit welchem der wenigstens eine weitere elektrische Kontakt kontaktiert ist, in besonders einfacher Weise in Position gehalten und gegen ein Verrutschen in Längsrichtung des Trägerelements gesichert werden. Somit wird eine sichere Kontaktierung des wenigstens einen weiteren elektrischen Kontakts gewährleistet und die funktionelle Applikation zudem besonders sicher an dem Textilelement oder Kleidungsstück befestigt. Da die Einschnürung und/oder Einbuchtung einen im Wesentlichen geringeren Durchmesser als die Applikation selbst aufweist, kann des Weiteren Fadenmaterial eingespart werden.Furthermore, it is additionally advantageous if the outer surface has an at least partial constriction and/or indentation in the region of the at least one further electrical contact. As a result, an electrically conductive thread, with which the at least one further electrical contact is contacted, can be held in position in a particularly simple manner and secured against slipping in the longitudinal direction of the carrier element. This ensures reliable contacting of the at least one further electrical contact and the functional application is also particularly securely attached to the textile element or item of clothing. Since the constriction and/or indentation has a substantially smaller diameter than the appliqué itself, thread material can also be saved.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist des Weiteren vorgesehen, dass die Einschnürung und/oder die Einbuchtung rotationssymmetrisch in Bezug auf eine Längsachse des Trägerelements und/oder einer Längsachse der Ausnehmung ausgebildet ist. Darunter kann verstanden werden, dass die Einschnürung und/oder die Einbuchtung wenigstens teilweise oder komplett entlang der äußeren Oberfläche des Trägerelements senkrecht zu der Längsachse des Trägerelements entlang verläuft. Bevorzugt kann die Einschnürung und/oder die Einbuchtung als Riefe, Rille oder Furche ausgebildet sein. Hierdurch kann eine besonders sichere elektrische Kontaktierung des wenigstens einen weiteren elektrischen Kontakts und gleichzeitig eine besonders robuste mechanische Fixierung der Applikation an dem Textilelement oder dem Kleidungsstück erreicht werden.In a further preferred embodiment it is further provided that the constriction and/or the indentation is formed rotationally symmetrically in relation to a longitudinal axis of the carrier element and/or a longitudinal axis of the recess. This can be understood to mean that the constriction and/or the indentation runs at least partially or completely along the outer surface of the carrier element perpendicular to the longitudinal axis of the carrier element. The constriction and/or the indentation can preferably be in the form of a ridge, groove or furrow. As a result, particularly reliable electrical contacting of the at least one further electrical contact and, at the same time, particularly robust mechanical fixing of the appliqué to the textile element or the item of clothing can be achieved.
In einer weiteren Ausführungsform ist ferner vorgesehen, dass die äußere Oberfläche des Trägerelements wenigstes bereichsweise, insbesondere in einem Bereich, auf welchem der wenigstens eine weitere elektrische Kontakt angeordnet ist, im Wesentlichen rotationssymmetrisch um eine Längsachse des Trägerelements ausgebildet ist. Hierdurch wird einerseits die elektrische Kontaktierung und die mechanische Fixierung der funktionellen Applikation an dem Textilelement oder Kleidungsstück vereinfacht. Andererseits wird durch die Rotationssymmetrie die Robustheit der funktionellen Applikation, insbesondere, wenn sie an dem Textilelement oder Kleidungsstück befestigt ist, gegenüber bei einem typischen Gebrauch des Textilelements oder Kleidungsstücks auftretenden Abnutzungen und/oder Beschädigungen erhöht.In a further embodiment, it is further provided that the outer surface of the carrier element is configured essentially rotationally symmetrically around a longitudinal axis of the carrier element, at least in regions, in particular in a region on which the at least one further electrical contact is arranged. On the one hand, this simplifies the electrical contacting and the mechanical fixing of the functional application to the textile element or item of clothing. On the other hand, the robustness of the functional appliqué, in particular when it is attached to the textile element or item of clothing, is increased by the rotational symmetry with respect to wear and/or damage occurring during typical use of the textile element or item of clothing.
In einer weiteren Ausführungsform ist zusätzlich vorgesehen, dass das Trägerelement an einem ersten Übergangsbereich, an welchem die innere Oberfläche an die äußere Oberfläche grenzt, und/oder einem dem ersten Übergangsbereich gegenüberliegenden, zweiten Übergangsbereich abgerundete Kanten bzw. Ränder aufweist. Unter einem Übergangsbereich kann hierbei insbesondere der Bereich verstanden werden, an welchem ein durch die Ausnehmung des Trägerelements geführter, insbesondere elektrisch leitfähiger, Faden in die Ausnehmung eintritt und/oder aus der Ausnehmung austritt und dort in Richtung des Textilelements bzw. Kleidungsstücks geführt wird, um mit dem Textilelement bzw. Kleidungsstück mechanisch verbunden zu werden. Unter abgerundeten Kanten bzw. Rändern kann hierbei verstanden werden, dass die Kanten bzw. die Ränder einen Radius von 1 mm, bevorzugt 2 mm besonders bevorzugt von 5 mm aufweisen. Hierdurch wird eine mechanische Belastung durch Scheuern und/oder Reiben an den Kanten bzw. Rändern des durch die Ausnehmung des Trägerelements geführte Faden bei einem typischen Gebrauch des mit der funktionellen Applikation mechanisch verbundenen Textilelements bzw. Kleidungsstücks minimiert.In a further embodiment it is additionally provided that the carrier element has rounded edges or rims at a first transition area, where the inner surface borders on the outer surface, and/or at a second transition area opposite the first transition area. A transition area can be understood here in particular as the area where a thread, in particular an electrically conductive thread, passed through the recess of the carrier element enters the recess and/or exits the recess and is guided there in the direction of the textile element or item of clothing in order to to be mechanically connected to the textile element or garment. Rounded edges or rims can be understood here as meaning that the edges or rims have a radius of 1 mm, preferably 2 mm, particularly preferably 5 mm. This minimizes mechanical stress from chafing and/or rubbing at the edges or margins of the thread guided through the recess of the carrier element during typical use of the textile element or item of clothing mechanically connected to the functional appliqué.
In einer weiteren Ausführungsform kann des Weiteren vorgesehen sein, dass das Trägerelement eine erste Stirnfläche und/oder eine der ersten Stirnfläche gegenüberliegende, zweite Stirnfläche aufweist, wobei die erste Stirnfläche und/oder die zweite Stirnfläche wenigstens bereichsweise senkrecht zu einer Längsachse des Trägerelements und/oder zu einer Längsachse der Ausnehmung angeordnet ist. So kann sich beispielsweise die erste Stirnfläche und/oder die zweite Stirnfläche an die abgerundeten Kanten bzw. Ränder an dem ersten Übergangsbereich und/oder an dem zweiten Übergangsbereich, insbesondere kreisringartig, anschließen. Die erste Stirnfläche und/oder die zweite Stirnfläche können hierbei einen Teil der äußeren Oberfläche des Trägerelements bilden. Alternativ können die erste Stirnfläche und/oder die zweite Stirnfläche eine Grenzfläche zwischen der inneren Oberfläche und der äußeren Oberfläche des Trägerelements bilden, auf welcher keine elektrischen Kontakte angeordnet sind. Hierdurch kann die funktionelle Applikation während eines Verfahrens zum Anbringen der Applikation an ein Textilelement oder Kleidungsstück in besonders einfacher Weise gehandhabt werden. Insbesondere eine Aufnahme und Bestückung mehrerer funktioneller Applikationen in einem Vorhaltebehältnis sowie die nachfolgende Verarbeitung der Applikationen wird hierdurch erleichtert.In a further embodiment, it can also be provided that the carrier element has a first end face and/or a second end face opposite the first end face, the first end face and/or the second end face being at least partially perpendicular to a longitudinal axis of the carrier element and/or is arranged to a longitudinal axis of the recess. For example, the first end face and/or the second end face can adjoin the rounded edges or rims on the first transition area and/or on the second transition area, in particular in the manner of a circular ring. The first end face and/or the second end face can form part of the outer surface of the carrier element. Alternatively, the first end face and/or the second end face can form an interface between the inner surface and the outer surface of the carrier element, on which no electrical contacts are arranged. As a result, the functional appliqué can be handled in a particularly simple manner during a method for attaching the appliqué to a textile element or item of clothing. In particular, this makes it easier to receive and equip several functional applications in a storage container and to subsequently process the applications.
In einer weiteren Ausführungsform ist ferner vorgesehen, dass das Trägerelement wenigstens bereichsweise einen transparenten Kunststoff, wie beispielsweise Polymethylmethacrylat bzw. Acrylglas, aufweist. Diese Ausführungsform eignet sich besonders für funktionelle Applikationen mit Leuchtmitteln, wie beispielsweise LEDs, damit die von dem Leuchtmittel ausgehende optische Signalisierung durch das Trägerelement bzw. die Applikation transmittiert werden kann.In a further embodiment, it is also provided that the carrier element has a transparent plastic, such as polymethyl methacrylate or acrylic glass, at least in regions. This embodiment is particularly suitable for functional applications with light sources, such as LEDs, so that the optical signaling emitted by the light source can be transmitted through the carrier element or the application.
In einer weiteren Ausführungsform ist des Weiteren vorgesehen, dass das Trägerelement wenigstens bereichsweise einen opaken Kunststoff aufweist. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, wenn wenigstens bestimmte Bauelemente der funktionellen Applikation, insbesondere aus optischen bzw. ästhetischen Gründen, nicht sichtbar angeordnet sein sollen oder vor Sonnenlicht geschützt werden sollen.In a further embodiment it is further provided that the carrier element has an opaque plastic at least in regions. This embodiment is advantageous if at least certain components of the functional application are to be arranged so that they cannot be seen, in particular for optical or aesthetic reasons, or are to be protected from sunlight.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, das Trägerelement wenigstens bereichsweise sowohl einen transparenten Kunststoff als auch wenigstens bereichsweise einen nicht transparenten Kunststoff aufweist.In a preferred embodiment, it can be provided that the carrier element has both a transparent plastic and at least in some areas a non-transparent plastic.
Die zuvor genannten Vorteile gelten in entsprechender Weise auch für ein Textilelement mit einer Applikation nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Ein Textilelement kann insbesondere ein Kleidungsstück sein.The aforementioned advantages also apply in a corresponding manner to a textile element with an appliqué according to one of the previously described embodiments. A textile element can in particular be a piece of clothing.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Textilelements ist vorgesehen, dass das Trägerelement mittels eines ersten elektrisch leitfähigen Fadens an dem Textilelement befestigt ist und dass einer der elektrischen Kontakte, insbesondere der erste elektrische Kontakt, mittels des ersten elektrisch leitfähigen Fadens elektrisch kontaktiert ist. Hierbei kann das Trägerelement an dem Textilelement angenäht, angestickt oder über eine sonstige gleichartige Verbindung mit dem Textilelement mechanisch verbunden werden. Hierdurch kann durch den elektrisch leitfähigen Faden sowohl eine elektrische Kontaktierung als auch eine mechanische Fixierung der Applikation an dem Textilelement vorteilhaft realisiert werden.A preferred embodiment of the textile element provides that the carrier element is attached to the textile element by means of a first electrically conductive thread and that one of the electrical contacts, in particular the first electrical contact, is electrically contacted by means of the first electrically conductive thread. In this case, the carrier element can be sewn or embroidered onto the textile element or mechanically connected to the textile element via another similar connection. As a result, the electrically conductive thread can advantageously be used to make electrical contact as well as to mechanically fix the application to the textile element.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Trägerelement mittels wenigstens eines weiteren elektrisch leitfähigen Fadens an dem Textilelement befestigt ist und dass der von dem einen, mit dem ersten elektrisch leitfähigen Faden kontaktierten elektrischen Kontakt verschiedene, weitere elektrische Kontakt, insbesondere der zweite elektrische Kontakt, mittels des wenigstens einen weiteren elektrisch leitfähigen Fadens elektrisch kontaktiert ist. Hierdurch kann die Robustheit der mechanischen Fixierung der Applikation an dem Textilelement weiter erhöht und zugleich die funktionelle Applikation an dem wenigstens einen weiteren Kontakt signaltechnisch oder energietechnisch kontaktiert werden. Insbesondere im Falle von mehreren jeweils von einander separierten, weiteren elektrisch leitfähigen Fäden, welche jeweils von einander separierte elektrische Kontakte auf der äußeren Oberfläche des Trägerelements kontaktieren, kann eine Komplexität einer elektrischen bzw. elektronischen Schaltung in der funktionellen Applikation erhöht und die Fixierung der Applikation an dem Textilelement weiter verbessert werden.In a further preferred embodiment it can be provided that the carrier element is fastened to the textile element by means of at least one further electrically conductive thread and that the further electrical contact other than the one electrical contact contacted with the first electrically conductive thread, in particular the second electrical Contact is electrically contacted by means of at least one further electrically conductive thread. As a result, the robustness of the mechanical fixing of the appliqué to the textile element can be further increased and at the same time the functional appliqué can be contacted at the at least one further contact in terms of signals or energy. In particular, in the case of several separate, further electrically conductive threads, which each contact separate electrical contacts on the outer surface of the carrier element, the complexity of an electrical or electronic circuit in the functional application can be increased and the attachment of the application to the textile element can be further improved.
Die zuvor genannten Vorteile gelten in entsprechender Weise auch für ein Verfahren zum Anbringen einer funktionellen Applikation gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen an ein Textilelement. Unter dem Textilelement kann ein Textilelement der zuvor beschriebenen Ausführungsformen verstanden werden. Das Verfahren weist wenigstens einen Schritt des Bereitstellens und Positionierens der Applikation auf dem Textilelement auf. Ferner weist das Verfahren einen Schritt des Durchführens eines ersten elektrisch leitfähigen Fadens durch die Ausnehmung des Trägerelements auf. Des Weiteren erfolgt ein Schritt des Befestigens des ersten elektrisch leitfähigen Fadens, insbesondere in einem Bereich wenigstens einer Stirnseite des Trägerelements, an dem Textilelement derart, dass der erste elektrisch leitfähige Faden den ersten elektrischen Kontakt des Trägerelements elektrisch kontaktiert.The aforementioned advantages also apply in a corresponding manner to a method for attaching a functional appliqué according to one of the previously described embodiments to a textile element. The textile element can be understood to mean a textile element of the previously described embodiments. The method has at least one step of providing and positioning the application on the textile element. Furthermore, the method has a step of guiding a first electrically conductive thread through the recess of the carrier element. There is also a step of attaching the first electrically conductive thread, in particular in a region of at least one end face of the carrier element, to the textile element in such a way that the first electrically conductive thread makes electrical contact with the first electrical contact of the carrier element.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die Applikation auf einer Oberseite des Textilelements positioniert. Daraufhin erfolgt ein Einstechen einer den elektrisch leitfähigen Faden führenden Nähnadel in die Ausnehmung des Trägerelements der Applikation und in das Textil an einer ersten Position auf dem Textil. Der Faden wird danach auf einer Unterseite des Textilelements verschlungen und die Nähnadel wird samt dem Faden aus der Ausnehmung herausgezogen. Hiernach erfolgt ein Einstechen der den Faden führenden Nähnadel an einer zweiten Position in das Textilelement, wobei eine Entfernung zwischen der zweiten Position und der ersten Position im Wesentlichen einer Länge der Applikation entspricht. Daraufhin wird der elektrisch leitfähige Faden auf der Unterseite des Textilelements derart verschlungen, dass der elektrisch leitfähige Faden den ersten elektrischen Kontakt des Trägerelements elektrisch kontaktiert. Schließlich wird die Nähnadel samt dem Faden aus dem Textilelement wieder herausgezogen.In a preferred embodiment of the method, the application is positioned on an upper side of the textile element. A sewing needle guiding the electrically conductive thread then pierces the recess of the carrier element of the application and the textile at a first position on the textile. The thread is then looped on an underside of the textile element and the sewing needle is pulled out of the recess together with the thread. After this, the sewing needle guiding the thread pierces the textile element at a second position, with a distance between the second position and the first position essentially corresponding to a length of the appliqué. The electrically conductive thread is then intertwined on the underside of the textile element in such a way that the electrically conductive thread makes electrical contact with the first electrical contact of the carrier element. Finally, the sewing needle together with the thread is pulled out of the textile element again.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Verfahren einen Schritt des Überführens wenigstens eines weiteren, insbesondere eines zweiten, elektrisch leitfähigen Fadens über die äußere Oberfläche des Trägerelements auf. Weiterhin weist das Verfahren einen Schritt des Befestigens des wenigstens einen weiteren elektrisch leitfähigen Fadens an wenigstens einem Bereich seitlich der äußeren Oberfläche, insbesondere zu beiden Seiten der äußeren Oberfläche, des Trägerelements an dem Textilelement auf. Hierbei erfolgt das Befestigen derart, dass der wenigstens eine weitere elektrisch leitfähige Faden den wenigstens einen weiteren ersten elektrischen Kontakt des Trägerelements elektrisch kontaktiert und dass der erste elektrisch leitfähige Faden und der wenigstens eine weitere elektrische Faden elektrisch separiert sind.In a further preferred embodiment, the method has a step of transferring at least one further, in particular a second, electrically conductive thread over the outer surface of the carrier element. Continue the method has a step of attaching the at least one further electrically conductive thread to at least one area on the side of the outer surface, in particular on both sides of the outer surface, of the carrier element on the textile element. In this case, the fastening takes place in such a way that the at least one further electrically conductive thread makes electrical contact with the at least one further first electrical contact of the carrier element and that the first electrically conductive thread and the at least one further electrical thread are electrically separated.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens erfolgt ein Einstechen der Nähnadel in das Textil an einer dritten Position seitlich der äußeren Oberfläche des Trägerelements auf dem Textil, wobei die Nähnadel einen elektrisch leitfähigen Faden führt. Bei dem elektrisch leitfähigen Faden kann es sich um den zuvor erwähnten oder einen weiteren elektrisch leitfähigen Faden handeln. Danach erfolgt ein Verschlingen des Fadens auf der Unterseite des Textilelements und ein Herausziehen der Nähnadel und des Fadens aus dem Textilelement. Schließlich wird die Nähnadel samt dem elektrisch leitfähigen Faden an einer vierten Position auf dem Textilelement in das Textilelement eingestochen, wobei sich die vierte Position auf einer der dritten Position gegenüberliegenden Seite der äußeren Oberfläche befindet. Schließlich wird der elektrisch leitfähige Faden auf der Unterseite des Textilelements derart verschlungen, dass der elektrisch leitfähige Faden den wenigstens einen weiteren elektrischen Kontakt auf der äußeren Oberfläche des Trägerelements elektrisch kontaktiert, woraufhin die Nähnadel samt dem elektrisch leitfähigen Faden aus dem Textilelement herausgezogen wird.According to a further preferred embodiment of the method, the sewing needle pierces the textile at a third position to the side of the outer surface of the carrier element on the textile, the sewing needle guiding an electrically conductive thread. The electrically conductive thread can be the previously mentioned thread or another electrically conductive thread. The thread is then intertwined on the underside of the textile element and the sewing needle and thread are pulled out of the textile element. Finally, the sewing needle together with the electrically conductive thread is pierced into the textile element at a fourth position on the textile element, the fourth position being on a side of the outer surface opposite the third position. Finally, the electrically conductive thread is intertwined on the underside of the textile element in such a way that the electrically conductive thread electrically contacts the at least one other electrical contact on the outer surface of the carrier element, whereupon the sewing needle together with the electrically conductive thread is pulled out of the textile element.
Figurenlistecharacter list
Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente werden gleiche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung der Elemente verzichtet wird.Embodiments of the invention are shown schematically in the drawings and explained in more detail in the following description. The same reference symbols are used for the elements that are shown in the various figures and have a similar effect, with a repeated description of the elements being dispensed with.
Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer funktionellen Applikation für ein Textilelement gemäß einem Ausführungsbeispiel; -
2 eine schematische Darstellung einer funktionellen Applikation für ein Textilelement gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; -
3 eine schematische Darstellung einer funktionellen Applikation für ein Textilelement gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; -
4 schematische Darstellungen eines Textilelements mit einer funktionellen Applikation gemäß einem Ausführungsbeispiel; -
5 schematische Darstellungen eines Textilelements mit einer funktionellen Applikation gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; -
6 eine schematische Darstellung eines Textilelements mit einer funktionellen Applikation gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; -
7 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Anbringen einer funktionellen Applikation an ein Textilelement gemäß einem Ausführungsbeispiel; sowie -
8 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Anbringen einer funktionellen Applikation an ein Textilelement gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
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1 a schematic representation of a functional application for a textile element according to an embodiment; -
2 a schematic representation of a functional application for a textile element according to a further embodiment; -
3 a schematic representation of a functional application for a textile element according to a further embodiment; -
4 schematic representations of a textile element with a functional application according to an embodiment; -
5 schematic representations of a textile element with a functional application according to a further embodiment; -
6 a schematic representation of a textile element with a functional application according to a further embodiment; -
7 a schematic representation of a method for attaching a functional application to a textile element according to an embodiment; such as -
8th a flowchart of a method for attaching a functional application to a textile element according to a further embodiment.
Wie bereits vorstehend ausgeführt wird mit der vorliegenden Erfindung eine funktionelle Applikation für ein Textilelement, ein Textilelement mit einer solchen funktionellen Applikation, sowie ein Verfahren zum Anbringen einer funktionellen Applikation beschrieben. Hierdurch kann in besonders einfacher Weise eine robuste und einen geringen Bauraum aufweisende, funktionelle Applikation realisiert werden. Diese auf einem Textilelement bzw. Kleidungsstück angebrachte Applikation ermöglicht es, das Textilelement bzw. Kleidungsstück mit komplexen elektronischen Funktionen auszustatten und somit ein „smartes“ Textilelement auszubilden.As already explained above, the present invention describes a functional application for a textile element, a textile element with such a functional application, and a method for attaching a functional application. As a result, a robust, functional application that requires little installation space can be implemented in a particularly simple manner. This application attached to a textile element or piece of clothing makes it possible to equip the textile element or piece of clothing with complex electronic functions and thus form a “smart” textile element.
In
Auf der inneren Oberfläche 14 ist ein erster elektrischer Kontakt 20 angeordnet. Der erste elektrische Kontakt 20 ist hierbei als elektrische Kontaktfläche ausgebildet, welche die innere Oberfläche 14 im Wesentlichen vollständig überdeckt. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die elektrische Kontaktfläche die innere Oberfläche 14 lediglich bereichsweise überdeckt. Der erste elektrische Kontakt 20 ist signaltechnisch und/oder energietechnisch mit der Leiterplatte 30 oder direkt mit den elektronischen Bauelementen 32 verbunden (nicht dargestellt).A first
Auf der äußeren Oberfläche 16 ist ein zweiter elektrischer Kontakt 22 als elektrische Kontaktfläche ausgebildet, welche die äußere Oberfläche 16 streifenförmig bzw. ringförmig überdeckt. Der streifenförmige elektrische Kontakt 22 ist hierbei im Wesentlichen mittig auf der äußeren Oberfläche 16 angeordnet und kann die äußere Oberfläche 16 wenigstens bereichsweise oder komplett entlang eines Umfangs senkrecht zur Längsachse 40 überdecken. Die Applikation 1 bzw. das Trägerelement 5 weist auf ihre äußeren Oberfläche 16 eine Einschnürung 7 auf, an welcher ein Durchmesser bzw. eine laterale Abmessung der Applikation 1 kleiner ist als an den übrigen Bereichen der äußeren Oberfläche 16. Der zweite elektrische Kontakt 22 ist signaltechnisch und/oder energietechnisch mit der Leiterplatte 30 oder direkt mit den elektronischen Bauelementen 32 verbunden (nicht dargestellt). Die Einschnürung 7 ist vorteilhaft rotationssymmetrisch in Bezug auf die Längsachse 40 ausgestaltet. Die äußere Oberfläche 16 kann, bevorzugt in einem Bereich, auf welchem der streifenförmige elektrische Kontakt 22 aufgebracht ist, ebenfalls rotationssymmetrisch in Bezug auf die Längsachse 40 ausgestaltet sein.A second
Die Ausnehmung 12 und der erste elektrische Kontakt 20 sind dazu ausgebildet, einen elektrisch leitfähigen Faden aufzunehmen bzw. zu führen, mit welchem die Applikation 1 an einem Textilelement mechanisch befestigt und elektrisch kontaktiert werden kann. Der zweite elektrische Kontakt 22 ist dazu ausgebildet, dass ein weiterer elektrisch leitfähigen Faden daran angelegt werden kann, um die Applikation 1 zusätzlich mechanisch zu befestigen und elektrisch zu kontaktieren. Hierbei ist die Einschnürung 7 besonders nützlich, da sie den elektrisch leitfähigen Faden gegen ein Verrutschen sichert und somit eine besonders robuste mechanische Verbindung und elektrische Kontaktierung mit dem Textilelement gewährleistet. Der elektrisch leitfähige Faden kann beispielsweise ein Polyamidgarn oder Polyamidzwirn umfassen und eine Höchstzugkraft von 500 cN - 1500 cN, bevorzugt von 750 cN - 1250 cN und besonders bevorzugt von 900 cN - 1100 cN, aufweisen. Der elektrische Widerstand des elektrisch leitfähigen Fadens kann weniger als 500 Ohm/m, bevorzugt weniger als 300 Ohm/m und besonder bevorzugt weniger als 200 Ohm/m betragen. Das Textilelement kann als eine textile Fläche, insbesondere ein Gewebe, ein Vlies und/oder eine Maschenware, mit einer möglichste geringen Dehnung bzw. Elastizität ausgestaltet sein. Ein Flächengewicht des Textilelements kann beispielsweise ca. 80g/m2 bis 200 g/m2 betragen.The
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Die funktionelle Paillette 1 ist hierbei als Stabperle 2 mit einer länglichen Form ausgestaltet.The functional sequin 1 is in the form of a rod bead 2 with an elongated shape.
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Die untere Darstellung in
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Die untere Darstellung in
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 102019200093 A1 [0002]DE 102019200093 A1 [0002]
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