DE202005021513U1

DE202005021513U1 - Textiles Flächengebilde

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Publication number: DE202005021513U1
Application number: DE202005021513U
Authority: DE
Original assignee: W Zimmermann GmbH and Co KG
Current assignee: W Zimmermann GmbH and Co KG
Priority date: 2005-04-11
Filing date: 2005-05-24
Publication date: 2008-07-17
Anticipated expiration: 2015-05-25
Also published as: DE102005024432A1

Abstract

Textiles Flächengebilde mit einem durch zumindest einen Oberfaden (2) an einer ersten Oberfläche eines flächigen textilen Trägers (3) befestigten elektrisch leitfähigen Faden (1), wobei die an der zweiten Oberfläche des flächigen textilen Trägers (3) geführten Abschnitte des Oberfadens (2) im Wesentlichen parallel zu dem elektrisch leitfähigen Faden (1) verlaufen und der Oberfaden (2) und der elektrisch leitfähige Faden (1) ausschließlich außerhalb des textilen Trägers (3) miteinander in Kontakt stehen, dadurch gekennzeichnet, dass als elektrisch leitfähiger Faden (1) ein Kombinationsgarn eingesetzt wird.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft textile Flächengebilde.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche elektrische Heizelemente bekannt. Solche Heizelemente werden in einer Vielzahl technischer Geräte wie z. B. Öfen und Wasserkocher eingesetzt. Die verwendeten Heizleiter sind meist starre Metallstäbe mit Durchmessern im Millimeter- bis Zentimeter-Bereich aus speziellen Legierungen, die in elektrisch isolierter Form aufwändig von der Umgebung abgeschlossen sind.
Neben diesen meist sehr hohe Temperaturen erzeugenden Heizelementen werden zunehmend Geräte hergestellt, die elektrische Niedertemperaturheizungen beinhalten. Beispiele hierfür sind Fußbodenheizungen, Sitzheizungen in Fahrzeugen und heizbare Einlegesohlen für Skistiefel. Je näher die Heizelemente an den menschlichen Körper herangeführt werden, desto wichtiger werden Faktoren wie Flexibilität, Feuchtetransport und taktiler Eindruck.
Optimal verwendbar wären Heizelemente, die in die den Menschen umgebenden Textilien eingearbeitet sind. Bestrebungen, derartige möglichst textile Heizelemente herzustellen, sind Gegenstand aktueller Entwicklungen in den Bereichen Sitzheizungen für Fahrzeuge und elektrisch beheizbare Textilien für Wintersportler (Westen, Handschuhe, etc.). Aus dem Stand der Technik sind aufwändig an einem Trägertextil befestigte, bruchempfindliche, starre Carbonfasern sowie ebenso schwierig in Textilien einzuarbeitende Edelstahlmultifilamentgarne bekannt. Die Heizleiter werden üblicherweise mittels einzeln genähter Schlingen im Abstand von einigen Zentimetern am Trägertextil befestigt. Diese Verfahren ermöglichen zwar eine gewisse Flexibilität bei der Anpassung an die jeweilige Applikation, doch sind sie aufgrund der einzelnen Nähschlingen sehr aufwändig in der Produktion. Außerdem sind die hergestellten Heizelemente wenig textil.
Ein anderer Ansatz verfolgt die Einarbeitung textiler Heizleiter direkt in textile Flächengebilde. Geeignet für diesen Zweck sind mehrstufig versilberte Nylongarne und Kombinationsgarne, die Drähte als Umwindung um einen Kernfaden enthalten. Diese bereits Heizleiter enthaltenden textilen Flächengebilde sind einfach herzustellen und zeigen bei Verwendung von Kombinationsgarnen hervorragende textile Eigenschaften. Die elektrischen Anschlüsse können bei Verwendung von Geweben in Form eingelegter leitfähiger Kettfäden realisiert werden. Nachteilig ist eine geringe Anpassungsfähigkeit an die jeweilige Anwendung und die meist konstruktionsbedingt in deutlichem räumlichen Abstand vorliegenden elektrischen Anschlüsse.
Wünschenswert wäre ein Verfahren zur Herstellung völlig flexibler, textiler Heizelemente, das einfach an die jeweilige Applikation angepasst werden kann. Größtmögliche Flexibilität in der Produktion bei gleichzeitig günstigen Herstellungskosten kann durch den Einsatz industrieller Stick- bzw. Nähtechniken erreicht werden.
Die Probleme bei der Verarbeitung der genannten Heizleiter auf Nähmaschinen sind vielfältig. Die empfindlichen und relativ starren Carbonfasern können den beim Nähen auftretenden geringen Biegeradien nicht ohne Bruch folgen. Die trägen und abrasiven Edelstahlfilamente beschädigen die Ösen in den Nadeln und erlauben aufgrund ihrer Trägheit keine großen Nähgeschwindigkeiten. Als Heizleiter geeignete Drähte können aufgrund der geringen Biegeradien beim Nähen nicht eingesetzt werden. Nachgalvanisierte versilberte Nylonmultifilamente können ebenfalls nur schlecht vernäht werden – sie verlieren bei den hohen Scherbeanspruchungen einen Teil der Silberschicht und zeigen eine über die Länge inhomogene Widerstandsverteilung.
Aus dem Stand der Technik sind auch Verfahren zum Anbringen eines Heizleiters an Textilien bekannt, bei denen ein Heizleiter als Unterfaden mittels eines textilen Fadens als Oberfaden auf einen textilen Trägerkörper genäht wird, wobei der Heizleiter in gerader, gestreckter Form an der Unterseite des Trägerkörpers befestigt wird. Solche Verfahren werden in der US 2003/0213797 A1 , in der US 5 883 363 A , in der DE 10 51 430 B , in der DE 20 30 204 A und in der DE 23 50 461 A1 beschrieben.
Die genannten Kombinationsgarne können mit elastischem oder unelastischem Kern hergestellt werden. Die elastischen Typen sind beständiger gegen Stress (Dehnung, Waschen, etc.) als die unelastischen Typen. Nähversuche haben gezeigt, dass die elastischen Typen nur mit extrem geringer Nähgeschwindigkeit verarbeitbar sind. Die unelastischen Typen sind zwar mit höheren Geschwindigkeiten verarbeitbar, doch kommt es durch das Nähen aufgrund der geringen Biegeradien immer wieder zu Drahtbrüchen. Außerdem erweist sich der große Durchmesser der Garne als problematisch bei der Verarbeitung auf der Nähmaschine.
Darstellung der Erfindung
Hier setzt die Erfindung an. Der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, liegt die Aufgabe zu Grunde, textile Flächengebilde zur Verfügung zu stellen, die eine elektrische Leitfähigkeit aufweisen und mit hoher Flexibilität auf verschiedenen Gebieten eingesetzt werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das textile Flächengebilde gemäß Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Details, Aspekte und Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung, den Figuren und den Beispielen.
Die vorliegende Erfindung stellt textile Flächengebilde mit einem durch zumindest einen Oberfaden an einer ersten Oberfläche eines flächigen textilen Trägers befestigten Kombinationsgarn zur Verfügung. Die an der zweiten Oberfläche des flächigen textilen Trägers geführten Abschnitte des Oberfadens verlaufen im Wesentlichen parallel zu dem Kombinationsgarn. Der Oberfaden und das Kombinationsgarn stehen ausschließlich außerhalb des textilen Trägers miteinander in Kontakt.
Die Probleme bei der Verarbeitung von Kombinationsgarnen auf Nähmaschinen können gelöst werden, indem die Kombinationsgarne durch einen zweiten Faden lediglich von einer Seite an den textilen Träger herangeführt und dort durch Schlingenbildung des zweiten Fadens befestigt werden. Das Kombinationsgarn darf nicht, wie es beim Nähen üblich ist, durch den zweiten Faden in die Oberfläche des textilen Trägers hineingezogen werden. Der zweite Faden wird aufgrund seiner Funktion im textilen Flächengebilde als Oberfaden oder Haltefaden bezeichnet.
Der Oberfaden übernimmt die Funktion der Befestigung des Kombinationsgarns an dem textilen Träger. Er sollte dementsprechend über eine ausreichende Festigkeit verfügen und darüber hinaus gut als Oberfaden auf einer Nähmaschine verwendbar sein.
Das Kombinationsgarn wird an einer ersten Oberfläche des flächigen textilen Trägers befestigt. Der Haltefaden wird an der zweiten Oberfläche des flächigen textilen Trägers entlang im Wesentlichen parallel zu dem Kombinationsgarn geführt. Selbstverständlich gilt dies nicht für die Abschnitte des Haltefadens, die den textilen Träger durchdringen und mit dem Kombinationsgarn in Kontakt stehen. Lediglich die Abschnitte des Haltefadens, die mit der ersten Oberfläche des textilen Trägers in Kontakt stehen, verlaufen im Wesentlichen parallel zu dem Kombinationsgarn.
In den textilen Flächengebilden sind die Kombinationsgarne mit den Haltefäden auf textilen Trägermaterialien befestigt. Die textilen Träger kommen typischerweise aus den Gruppen der Gewebe, Gewirke, Gestricke, Geflechte oder Nonwoven-Materialien. Die Art des Trägers richtet sich im Wesentlichen nach der Applikation. Zur Herstellung von beheizbaren textilen Flächengebilden für heizbare Wintersportjacken eignen sich typische Futterstoffgewebe, die beispielsweise aus leichtem Polyester oder Polyamid bestehen. Als Grundlage für heizbare Handschuhe können Baumwollstoffe oder strapazierfähige Vliese eingesetzt werden.
Mit der Verwendung leitfähiger Kombinationsgarne ist der besondere Vorteil verbunden, dass diese in einfacher Weise als Unterfaden von Näh- und Stickmaschinen eingesetzt werden können. Dadurch kann diese Art von elektrisch leitfähigem Faden in besonders einfacher, schneller und kostengünstiger Weise an dem textilen Träger befestigt werden.
In besonders bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden Kombinationsgarne mit einem elastischen Kern (z. B. Lycra), einer inneren Umwindung mit einem Draht (z. B. silberbeschichteter Kupferdraht) und einer äußeren Umwindung mit einem synthetischen Multifilamentgarn (z. B. Polyester, Polyamid) eingesetzt. Die Elastizität der Garne verleiht dem elektrisch leitfähigen Faden eine gute Beständigkeit gegen mechanischen Stress. Anstatt eines elastischen Kerns kann auch ein flexibles, nicht gummielastisches Kerngarn verwendet werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden Kombinationsgarne eingesetzt, die leitfähige Multifilamentgarne als innere Umwindung um ein elastisches oder nur flexibles Kerngarn aufweisen. Bei diesen leitfähigen Multifilamentgarnen handelt es sich bevorzugt um Edelstahlmultifilamentgarne oder silberbeschichtete Synthesefasern.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden Kombinationsgarne eingesetzt, die einen Draht oder ein Drahtgezwirn als elektrisch leitfähige Komponente aufweisen. Vorteilhafterweise besitzt der Draht einen Durchmesser von 0,01 mm bis 0,12 mm, bevorzugt 0,04 mm bis 0,1 mm. Besondere Vorteile ergeben sich, wenn der Draht aus versilbertem Kupfer oder Messing besteht. Edelstahl oder Karbonfasern können aber ebenso eingesetzt werden.
Die textilen Eigenschaften der erfindungsgemäßen textilen Flächengebilde hängen im Wesentlichen von Art und Verarbeitung der eingesetzten elektrisch leitfähigen Fäden und der textilen Träger ab. Ganz allgemein weisen die erfindungsgemäßen textilen Flächengebilde und die durch die erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten textilen Flächengebilde in Optik, Haptik und Tragekomfort ausgezeichnete textile Eigenschaften auf.
Die erfindungsgemäßen textilen Flächengebilde können durch einen maschinellen Näh- oder Stickprozess hergestellt werden, wobei ein Oberfaden an die Oberseite eines textilen Trägers und ein elektrisch leitfähiger Faden als Unterfaden an die Unterseite des textilen Trägers herangeführt werden. Bei dem elektrisch leitfähigen Faden handelt es sich um ein Kombinationsgarn. Der Oberfaden wird anschließend durch den textilen Träger hindurch zu der Unterseite des textilen Trägers geführt. Das Kombinationsgarn wird von dem Oberfaden umschlungen, wodurch das Kombinationsgarn gestreckt an der Unterseite des textilen Trägers befestigt wird. Die Fadenspannungen von Oberfaden und Kombinationsgarn werden so eingestellt, dass das Kombinationsgarn nicht in den textilen Träger eindringt. Abschließend wird der Oberfaden durch den textilen Träger hindurch zu der Oberseite des textilen Trägers geführt. Durch die fortlaufende Wiederholung der genannten Verfahrensschritte wird das Kombinationsgarn gestreckt an der Unterseite des textilen Trägers festgenäht.
Ein solches Verfahren zur Herstellung eines textilen Flächengebildes lässt sich auf einer handelsüblichen Näh- bzw. Stickmaschine realisieren, indem das Kombinationsgarn als Unterfaden und der Haltefaden als Oberfaden eingesetzt werden. Wichtig ist dabei die Anpassung der Fadenspannungen, weil der Oberfaden das Kombinationsgarn nicht in den textilen Träger hinein ziehen darf.
In den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren wird ein elektrisch leitfähiger Faden unter Verwendung eines Ober- und eines Unterfadens an einem textilen Träger befestigt. Ein wichtiges Kriterium für fachgerecht durchgeführtes maschinelles Nähen oder Sticken ist die Lage des Kreuzungspunkts von Ober- und Unterfaden. Dieser muss immer innerhalb des textilen Trägers liegen, da auf diese Weise eine anspruchsvolle Optik der Naht mit einer ansprechenden Haptik verknüpft werden kann. Der elektrisch leitfähige Faden wird durch diese Verfahren in den textilen Träger hineingezogen, wodurch es zu den bereits angesprochenen engen Biegeradien und zum Verlust der elektrischen Leitfähigkeit durch Bruch des Fadens kommt.
Ein Kombinationsgarn braucht nicht unter Verwendung eines Ober- und eines Unterfadens an einem textilen Träger befestigt zu werden, sondern es kann selbst als Unterfaden bei einem maschinellen Näh- oder Stickprozess eingesetzt werden. Dieses Vorgehen eröffnet die Möglichkeit durch Einstellung der Vorspannung des Oberfadens das Kombinationsgarn so an dem textilen Träger zu befestigen, dass er nicht in den Träger hineingezogen wird. Das Kombinationsgarn wird auf diese Weise gestreckt an dem textilen Träger befestigt, wodurch enge Biegeradien, die zum Bruch des Garns führen könnten, vermieden werden. Dazu werden die Fadenspannungen von Oberfaden und Kombinationsgarn so eingestellt, dass das Kombinationsgarn nicht in den textilen Träger eindringt.
In dem beschriebenen Verfahren wird also ein Kombinationsgarn als Unterfaden in einem maschinellen Näh- oder Stickprozess verwendet.
Als Oberfaden wird bevorzugt ein elektrisch leitfähiger Faden verwendet. Selbstverständlich kann der Oberfaden aus mehreren Einzelfäden zusammengesetzt sein, wobei wenigstens ein Einzelfaden eine elektrische Leitfähigkeit aufweisen muss. Der elektrisch leitfähige Oberfaden kann als Kontaktierung mit äußeren elektrischen Leitungen verwendet werden.
Wie bereits beschrieben kommt es beim maschinellen Nähen bei den meisten elektrisch leitfähigen Fäden zu einem Bruch aufgrund zu geringer Biegeradien. Selbstverständlich existieren aber Fäden mit elektrischer Leitfähigkeit, die solche geringen Biegeradien ohne Bruch verkraften und die daher als elektrisch leitfähiger Oberfaden im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können. Dies steht aber nicht im Widerspruch zu der der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegenden Aufgabe. Zum einen entstehen bei der Mehrheit der elektrisch leitfähigen Fäden Schäden, sobald sie als Ober- oder Unterfaden bei einem maschinellen Nähprozess eingesetzt werden. Zum anderen handelt es sich bei den Fäden mit elektrischer Leitfähigkeit und geringe Biegeradien ermöglichender hoher Flexibilität um Spezialgarne, deren Herstellung mit hohen Kosten verbunden ist. Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Verwendung jeder Art von Kombinationsgarn als Unterfaden in einem maschinellen Näh- oder Stickprozess.
Bevorzugt wird als Oberfaden abwechselnd ein elektrisch leitfähiger Faden bzw. ein elektrisch nicht leitfähiger Faden verwendet. Die Kontaktstellen zu äußeren elektrischen Leitungen werden in diesem Fall durch die leitfähigen Abschnitte des Oberfadens hergestellt, während die nicht leitfähigen Abschnitte isolierend wirken. Wiederum kann der Oberfaden aus mehreren Einzelfäden aufgebaut sein. Die elektrische Leitfähigkeit aufweisenden Abschnitte des Oberfadens umfassen zumindest einen Einzelfaden mit elektrischer Leitfähigkeit. Die elektrisch nicht leitfähigen Abschnitte des Oberfadens können ebenfalls aus mehreren Einzelfäden aufgebaut sein, wobei keiner der Einzelfäden eine elektrische Leitfähigkeit aufweist.
Die erfindungsgemäßen textilen Flächengebilde können zur Herstellung von elektrisch beheizbaren Decken, elektrisch beheizbaren Bettbezügen, elektrisch beheizbaren Vorhängen, elektrisch beheizbaren Autositzen, elektrisch beheizbaren Bekleidungsstücken, insbesondere Jacken, Hosen, Unterwäsche, Socken oder Handschuhen eingesetzt werden. Der elektrisch leitfähige Faden dient dabei als Widerstandsheizleitung.
Die erfindungsgemäßen textilen Flächengebilde können daneben zur Herstellung eines Strom und/oder Daten leitenden Bekleidungsstücks insbesondere einer Jacke, Hose, Hemd, T-Shirt, Sportshirt, Unterwäsche, Socken oder Handschuhe eingesetzt werden. Der elektrisch leitfähige Faden dient dabei als elektrischer Leiter, welcher die Stromleitung oder die Datenübertragung übernimmt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert werden, es wird aber ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf die angegebenen Beispiele beschränkt sein soll. Es zeigen
1 eine schematische Darstellung des Verlaufs eines Kombinationsgarns in einem beheizbaren textilen Flächengebilde gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 eine schematische Darstellung des Verlaufs eines Heizleiters in einem beheizbaren textilen Flächengebilde gemäß der vorliegenden Erfindung;
3 eine schematische Darstellung eines horizontalen Schnitts durch ein beheizbares textiles Flächengebilde gemäß der vorliegenden Erfindung;
4 eine schematische perspektivische Darstellung eines beheizbaren textilen Flächengebildes gemäß der vorliegenden Erfindung;
5 eine schematische Darstellung eines Kombinationsgarns zur Herstellung eines erfindungsgemäßen textilen Flächengebildes;
6 eine schematische Darstellung eines Kombinationsgarns zur Herstellung eines erfindungsgemäßen textilen Flächengebildes;
7 eine schematische Darstellung eines Kombinationsgarns zur Herstellung eines erfindungsgemäßen textilen Flächengebildes;
8 eine schematische Darstellung eines Kombinationsgarns zur Herstellung eines erfindungsgemäßen textilen Flächengebildes;
9 eine schematische Darstellung eines Bekleidungsstücks, das aus einem erfindungsgemäßen textilen Flächengebilde hergestellt wurde.
Wege zur Ausführung der Erfindung
In 1 ist ein typischer Verlauf eines Kombinationsgarns 1 in einem beheizbaren textilen Flächengebilde gemäß der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt.
2 zeigt eine Ausführungsform mit zwei parallel verlaufenden Kombinationsgarnen 1 in einem beheizbaren textilen Flächengebilde gemäß der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt schematisch einen horizontalen Schnitt durch ein beheizbares textiles Flächengebilde. Der Heizleiter 1 ist von dem Faden 2 umschlungen und wird von diesem an dem textilen Träger 3 befestigt. Der Heizleiter 1 wird dabei nicht, wie bei maschinellen Näh- oder Stickprozessen üblich, in den textilen Träger 3 hineingezogen. Dadurch stehen der Faden 2 und der Heizleiter 1 ausschließlich außerhalb des textilen Trägers 3 miteinander in Kontakt.
In 4 ist schematisch eine perspektivische Darstellung eines beheizbaren textilen Flächengebildes zu sehen. Der Heizleiter 1 ist von dem Faden 2 umschlungen und wird von diesem an dem textilen Träger 3 befestigt. Der Heizleiter 1 wird dabei nicht in den textilen Träger 3 hineingezogen. Dadurch stehen der Faden 2 und der Heizleiter 1 ausschließlich außerhalb des textilen Trägers 3 miteinander in Kontakt.
Die 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Kombinationsgarns, das zur Herstellung eines erfindungsgemäßen textilen Flächengebildes verwendet werden kann. Das Kombinationsgarn besteht aus einem elastischen Kern 4 (z. B. Lycra), einer inneren Umwindung mit einem Draht 5 (z. B. silberbeschichteter Kupferdraht) und einer äußeren Umwindung mit einem synthetischen Multifilamentgarn 6 (z. B. Polyester, Polyamid). Die Elastizität der Garne verleiht dem elektrisch leitfähigen Faden eine gute Beständigkeit gegen mechanischen Stress.
Die 6 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Kombinationsgarns, das zur Herstellung eines erfindungsgemäßen textilen Flächengebildes verwendet werden kann. Das Kombinationsgarn weist ein leitfähiges Multifilamentgarn 7 als innere Umwindung um ein elastisches oder nur flexibles Kerngarn 4 auf. Bei dem leitfähigen Multifilamentgarn 7 handelt es sich bevorzugt um ein Edelstahlmultifilamentgarn oder um silberbeschichtete Synthesefasern. Als äußere Umwindung wird ein synthetisches Multifilamentgarn 6 (z. B. Polyester, Polyamid) verwendet.
Die 7 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Kombinationsgarns, das zur Herstellung eines erfindungsgemäßen textilen Flächengebildes verwendet werden kann. Dieses Kombinationsgarn weist einen gestreckten Draht 8 als elektrisch leitfähigen Faden auf. Zur Stabilisierung der typischerweise sehr dünnen Drähte sowie zu deren textilen Maskierung können die Drähte mit synthetischen Multifilamentfasern 9 umwunden werden. Diese Umwindung kann auch doppelt und gegebenenfalls gegenläufig ausgeführt sein (siehe 8).
Beispiel 1:
Ein Faden aus texturiertem Polyester mit 334 dtex und 96 Einzelfilamenten (Einzelfaden × 4) wird auf einer Garnumwindemaschine vorgespannt. Der Polyesterfaden wird durch eine Hohlspindel geführt. Diese Hohlspindel trägt eine konische Garnspindel, von der über Kopf ein 0,07 mm starker, hartversilberter Kupferdraht durch den Polyesterfaden abgezogen wird. Das einfach mit Draht umwundene Polyester wird durch eine zweite Hohlspindel geführt. Diese Hohlspindel trägt ein handelsübliches Polyestergarn mit 167 dtex und 30 Einzelfilamenten. Das äußere Polyestergarn wird gegenläufig zum Draht um den Kern gewickelt.
Die Maschinenparameter werden so gewählt, dass ein ausgewogenes Garn entsteht, das möglichst frei von inneren Torsionsspannungen ist. Das äußere Polyestergarn ist 1100 mal pro Meter Garn um den Kern gewunden; der innere Draht ist 950 mal pro Meter Garn um den Kern gewunden. Der innen liegende Draht ist annähernd vollständig von dem außen liegenden Garn bedeckt, sodass das Garn über textile Optik und Haptik verfügt. Das Garn verfügt über eine ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit und über eine Reißfestigkeit von etwa 42 N.
Beispiel 2:
Das gemäß Beispiel 1 hergestellte Garn wird auf die Unterfadenspule einer handelsüblichen Näh-/Stickmaschine gespult. Als Oberfaden wird ein handelsübliches Baumwollnähgarn eingesetzt. Die Stickmaschine wird mit dem in 1 abgebildeten Muster programmiert, wobei die Kantenlänge des Musters etwa 12 cm × 12 cm beträgt. Die Fadenspannungen an der Maschine werden so gewählt, dass das Kombinationsgarn beim Nähen gerade nicht in die Oberfläche des Trägertextils hinein gezogen wird. Als textiles Trägermaterial wird ein handelsüblicher Futterstoff aus Baumwollgewebe verwendet. Nach dem Vernähen ergibt sich ein textiles Heizelement mit 24 Ohm elektrischem Widerstand, das sich beim Anlegen einer Spannung von 7 V rasch auf etwa 32°C bis 33°C erwärmt. Das Heizelement zeigt einen unveränderten Widerstand und gleiche Wärmeabstrahlung nach 5 Maschinenwäschen bei 40°C.
Beispiel 3:
Ein gemäß Beispiel 1 hergestelltes Kombinationsgarn mit einem textilen Kerngarn aus 1880 dtex Lycra, mit einer inneren Drahtumwindung aus 0,07 mm versilbertem Kupferdraht und mit einer äußeren synthetischen Multifilamentabdeckung (Polyester) wird analog Beispiel 1 auf einer Nähmaschine als Unterfaden eingesetzt. Es wird das in 2 abgebildete Muster mit Außenabmessungen von 12 cm × 12 cm gestickt. Es ergibt sich ein Heizelement mit 12 Ohm Widerstand. Bei einer Spannung von 7 V weist das Heizelement eine Temperatur von 38°C bis 40°C auf. Das Heizelement übersteht 5 Maschinenwäschen bei 40°C unbeschadet.
Beispiel 4:
Das Heizelement aus Beispiel 2 wird auf der Seite, auf der sich die Heizleiter befinden, mit einem dünnen, gelochten Nonwoven-Material abgedeckt. Auf der anderen Seite wird ein 4 Mignonzellen (AA-Typ, NiMH Akkus mit je 1,2 V und 2,1 Ah) umfassender Akkupack angebracht und elektrisch über einen Schalter mit dem Heizelement verbunden. Im Betrieb weist das Heizelement eine Temperatur von etwa 33°C bis 34°C auf.
Beispiel 5:
Der Heizleiter aus Beispiel 3 wird auf den Innenstoff eines Handschuhs im Bereich der Fingerkuppen so aufgestickt, dass sich ein Gesamtwiderstand von 2 Ohm einstellt (5 parallel geschaltete Heizelemente). Bei Anlegen einer Spannung von 1,2 V stellt sich eine Temperatur von etwa 32°C bis 33°C ein, die vom Träger des Handschuhs als angenehm empfunden wird.
Beispiel 6:
Ein gemäß Beispiel 1 hergestelltes Kombinationsgarn mit einem textilen Kerngarn aus 1880 dtex Lycra, mit einer inneren Drahtumwindung aus 0,07 mm versilbertem Kupferdraht und mit einer äußeren synthetischen Multifilamentabdeckung (Polyester) wird analog Beispiel 1 auf einer Nähmaschine als Unterfaden eingesetzt. Das Kombinationsgarn wird auf der Innenseite eines T-Shirts in der in 9 dargestellten Art befestigt. An den Abschlüssen der Leitungen werden jeweils Druckknöpfe im elektrischen Kontakt mit jeweils einer Leitung am Shirt befestigt. Mittels Anschlusskabel sind elektronische Geräte wie z. B. Mobiltelefon, Audioabspielgeräte, etc. an dem Shirt anzuschließen.

1: Heizleiter, Kombinationsgarn
2: Oberfaden, Haltefaden
3: textiler Träger
4: Kerngarn
5: elektrisch leitfähiger innerer, monofiler Umwindefaden
6: isolierender äußerer, multifilamentöser Umwindefaden
7: elektrisch leitfähiger innerer, multifilamentöser Umwindefaden
8: Drahtkern
9: multifilamentöser Umwindefaden
10: Shirt
11: earphones incl. Stecker
12: Anschlusskabel
13: Mikrophon
14: Stromleitungen incl. Haltefäden

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- US 2003/0213797 A1 [0008]
- US 5883363 A [0008]
- DE 1051430 B [0008]
- DE 2030204 A [0008]
- DE 2350461 A1 [0008]

Claims

Textiles Flächengebilde mit einem durch zumindest einen Oberfaden (2) an einer ersten Oberfläche eines flächigen textilen Trägers (3) befestigten elektrisch leitfähigen Faden (1), wobei die an der zweiten Oberfläche des flächigen textilen Trägers (3) geführten Abschnitte des Oberfadens (2) im Wesentlichen parallel zu dem elektrisch leitfähigen Faden (1) verlaufen und der Oberfaden (2) und der elektrisch leitfähige Faden (1) ausschließlich außerhalb des textilen Trägers (3) miteinander in Kontakt stehen, dadurch gekennzeichnet, dass als elektrisch leitfähiger Faden (1) ein Kombinationsgarn eingesetzt wird.
Textiles Flächengebilde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrisch leitfähige Faden (1) durch genau einen Oberfaden (2) an dem textilen Träger (3) befestigt ist.
Textiles Flächengebilde nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Oberfaden (2) um einen elektrisch leitfähigen Faden handelt.
Textiles Flächengebilde nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Abschnitte des Oberfadens (2) zumindest einen elektrisch leitfähigen Faden umfassen und andere Abschnitte des Oberfadens (2) aus zumindest einem elektrisch nicht leitfähigen Faden bestehen.
Textiles Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Oberfaden (2) ein elektrisch leitfähiges Garn ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Draht, Gezwirn, Geflecht, Kombinationsgarn, Carbonfaser, leitfähig gefüllte Synthesefaser eingesetzt wird.
Textiles Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als elektrisch leitfähiger Faden (1) ein Kombinationsgarn mit einem Draht (5) oder Drahtgezwirn als elektrisch leitfähige Komponente eingesetzt wird.
Textiles Flächengebilde nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht (5) einen Durchmesser von 0,01 mm bis 0,12 mm, bevorzugt 0,04 mm bis 0,1 mm aufweist.
Textiles Flächengebilde nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht (5) aus versilbertem Kupfer oder Messing besteht.
Textiles Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als textiler Träger (3) ein textiles Flächengebilde ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Gewebe, Gestrick, Gewirk, Geflecht, Nonwoven oder Schaum verwendet wird.