DE202013003491U1

DE202013003491U1 - Flächengebilde mit elektrischer Funktion

Info

Publication number: DE202013003491U1
Application number: DE202013003491U
Authority: DE
Original assignee: WET Automotive Systems AG
Current assignee: Gentherm GmbH
Priority date: 2012-06-18
Filing date: 2013-04-15
Publication date: 2013-09-20
Anticipated expiration: 2023-04-16
Also published as: US20130334202A1; CN103517471B; DE102013006410A1; KR101526547B1; KR20130142071A; JP2014001921A; US9717115B2; CN103517471A; JP2016164878A

Abstract

Flächengebilde (1) mit elektrischer Funktion zur Anordnung in einer Funktionszone (10), dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengebilde (1) auch nach seiner Anordnung zerstörungsfrei aus der Funktionszone (10) wieder entfernbar ist.

Description

Gegenstand der Erfindung
Ein Gegenstand gemäß der vorliegenden Erfindung betrifft ein Flächengebilde 1 mit elektrischer Funktion. Das Flächengebilde kann eine Fußmatte für ein Fahrzeug, eine Heizdecke, insbesondere zur Beheizung von bewusstlosen Patienten, ein beheizter Teppich oder eine Matte zur Detektion der Anwesenheit von Personen oder Tieren sein.
Da gattungsgemäße Flächenelemente wünschenswerterweise zumindest zeitweilig von ihrem Einsatzort entfernbar sein sollten, benötigen sie eine einfache und sichere Verbindung mit ausreichender elektrischer Leitfähigkeit. Denn ein Entfernen kann bspw. zum Waschen einer Fußmatte, zum Sterilisieren von Operationsmaterialien in Krankenhäusern oder zum Verschieben eines Teppichs oder einer Decke auf dem Boden je nach Wahl eines Benutzers zweckmäßig sein. Gattungsgemäße Flächengebilde bieten diese Funktionalität bislang allenfalls eingeschränkt.
Die Erfindung betrifft deshalb außerdem eine Einrichtung zur elektrischen Verbindung des Flächengebildes mit einer elektrischen Energiequelle.
Figuren
In der folgenden Beschreibung und den Ansprüchen werden Einzelheiten der Erfindung erläutert. Diese Ausführungen sollen die Erfindung verständlich machen. Sie haben jedoch nur beispielhaften Charakter. Selbstverständlich lassen sich innerhalb des durch unabhängige Ansprüche definierten Rahmens der Erfindung einzelne oder mehrere beschriebene Merkmale auch weglassen, abwandeln oder ergänzen. Auch können die Merkmale unterschiedlicher Ausführungsformen selbstverständlich untereinander kombiniert werden. Entscheidend ist, dass das Konzept der Erfindung im Wesentlichen umgesetzt ist. Wenn ein Merkmal zumindest teilweise zu erfüllen ist, so schließt dies ein, dass dieses Merkmal auch vollständig oder im Wesentlichen vollständig erfüllt ist.
„Im Wesentlichen” bedeutet dabei insbesondere, dass die Umsetzung eine Erzielung des erwünschten Nutzens in erkennbarem Ausmaß erlaubt. Dies kann insbesondere bedeuten, dass ein entsprechendes Merkmal zu mindestens 50%, 90%, 95% oder 99% erfüllt ist. Ist eine Mindestmenge angegeben, so kann selbstverständlich auch mehr als diese Mindestmenge verwendet werden. Wenn die Anzahl eines Bauteils mit mindestens einem angegeben ist, so beinhaltet dies insbesondere auch Ausführungsformen mit zwei, drei oder einer sonstigen Vielzahl von Bauteilen. Was für ein Objekt beschrieben ist, kann auch auf den überwiegenden Teil oder die Gesamtheit aller anderen artgleichen Objekte angewandt werden. Sofern nichts anderes angegeben ist, schließen Intervalle ihre Randpunkte mit ein.
Nachfolgend wird Bezug genommen auf:
1 Seitenansicht eines Fahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Flächengebilde
2 Perspektivische Ansicht eines Flächengebildes von 2
Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf die Temperierung und/oder Überwachung mindestens eines Gegenstandes 100. Darunter fallen insbesondere alle von Personen berührten oder vereisungsgefährdeten Objekte bzw. Oberflächen, wie z. B. Flugzeugtragflächen, Sendeanlagen, Kühlschränke, Innen-Einrichtungsgegenstände von Häusern, Türen, Fenster, Decken, Liegen, Polster etc. Es kann sich auch im einen Innen-Einrichtungsgegenstand eines Luft-, Wasser-, Land-, Schienen-, oder Kraftfahrzeugs 1000 z. B. gemäß 1 handeln, wie z. B. eine Lenkeinrichtung 100a, ein Lenkrad 100b, ein Armaturenbrett 100c, eine Armauflage, eine Türverkleidung 100d, eine Sitzauflage, einen Fahrzeughimmel 100f, ein Polster, einen Bezug 70, einen Sitz 100e oder wie hier um eine Fußmatte.
Mindestens ein solcher Gegenstand 100 besitzt eine oder mehrere Funktionszonen 10. Dabei handelt es sich z. B. um zu temperierende Oberflächen oder zu überwachende Bereiche bspw. einer Passagier-Erkennungs-Einrichtung.
Mindestens einem zu temperierenden und/oder zu überwachendem Gegenstand 100 und mindestens einer Funktionszone 10 ist mindestens ein Flächengebilde 1 mit mindestens einer elektrischen Funktion zugeordnet. Dabei handelt es sich z. B. wie in 1 oder 2 um eine Heizdecke, eine sensorbestückte Fußmatte, eine Klimatisier-Einrichtung 40 o. ä. Das Flächengebilde 1 ist zumindest teilweise in der Funktionszone 10 angeordnet.
Vorzugsweise weist mindestens ein Flächengebilde mindestens eine Temperier-Einrichtung 43 zum Temperieren der Funktionszone 10 auf. Unter Temperier-Einrichtung 43 wird jede Einrichtung verstanden, die zur gezielten Veränderung der Temperatur in ihrer Umgebung genutzt werden kann, z. B. alle Vorrichtungen mit mindestens einem elektrischen Heizwiderstand, einer Wärmepumpe, einem Peltier-Element und/oder einer Luftbewegungs-Einrichtung, z. B. einem Ventilator.
Mindestens eine Temperier-Einrichtung 43 weist vorzugsweise mindestens eine elektrische Heizeinrichtung 44 auf. Eine solche Heizeinrichtung ist vorzugsweise als textiles Flächen-Heizelement ausgeführt. Einsetzbar ist sie z. B. als Einleger in die Polsterung eines Einrichtungsgegenstandes, z. B. eines Sitzes 100e.
Mindestens eine Heizeinrichtung 44 weist vorzugsweise eine oder mehrere elektrische Widerstands-Einrichtungen 45 auf, um elektrische Energie in thermische umzuwandeln. Vorzugsweise sind eine oder mehrere Widerstands-Einrichtungen 45 so gestaltet, dass sie bei Temperaturen über 100°C, je nach Anwendungsfall auch über 200°C oder über 250°C, ihre elektrische Leitfähigkeit zumindest teilweise verlieren. Je nach Anwendungsfall kann dies unterhalb von 150°C, unter 200°C oder auch unter 260°C liegen. Mindestens eine Widerstands-Einrichtung 45 und/oder einer ihrer Bestandteile weist vorzugsweise einen PTC-Effekt auf.
Mindestens eine Widerstands-Einrichtung 45 weist vorzugsweise eine oder mehrere Leitungen 50 zum Temperieren auf.
Vorzugsweise weist mindestens eine Heizeinrichtung 44 zwei oder mehr Elektroden 46 auf, die beabstandet zueinander zumindest teilweise an einer Widerstands-Einrichtung 45 angeordnet sind. Vorzugsweise sind sie randnah entlang der Widerstands-Einrichtung 45 angeordnet und z. B. durch Nähen, Kleben oder Aufdrucken daran befestigt. Sie können eine lang gestreckte Kontur aufweisen und im Wesentlichen mäandernd und/oder geradlinig verlaufen. Sie sind vorzugsweise in etwa parallel zueinander angeordnet und jeweils an einem ihrer Enden über eine Verbindungsleitung 461 mit einer Strom-/Spannungsquelle verbunden. Sind mehr als zwei Kontaktier-Einrichtungen 48 an einer Widerstands-Einrichtung 45 angeordnet, so sind bestimmte Bereiche davon unabhängig von den übrigen mit Strom beaufschlagbar.
Elektroden 46 können grundsätzlich aus den gleichen Materialien hergestellt sein wie eine Widerstands-Einrichtung 45. Dazu ist vorzugsweise eine größere Menge eines leitfähigen Materials vorgesehen. Dies kann z. B. dadurch erfolgen, dass auf einer flächigen Träger-Einrichtung eine Widerstands-Einrichtung z. B. im Siebdruck aufgedruckt wird. Anschließend werden eine oder mehrere weitere Schichten im Randbereich aufgedruckt, um so Elektroden zu bilden.
Ein solches Flächengebilde 1 kann ein aus ein oder mehreren Schichten aufgebautes Modul sein. Vorzugsweise enthält das Flächengebilde 1 Schutzschichten zur Abschirmung größerer Störeinflüsse. Elektrisch leitfähige Folien oder Textilien stellen die benötigte Wärmeenergie bereit.
Ein solches Flächengebilde hat vorzugsweise mindestens einen Bezug 70. Bezug meint dabei jede Art von Schicht, Bezugsunterware oder Schichtverbund, welche das Flächengebilde 1 zumindest teilweise bedeckt; insbesondere eine solche, die als ein zusammenhängendes flächiges Bauteil am Flächengebilde 1 angeordnet und/oder im Wesentlichen zusammenhängend von diesem lösbar ist. Zusätzlich oder alternativ kann ein Flächengebilde 1 auch mit ein oder mehreren Beschichtungen versehen sein.
Für manche Anwendungen kann es zweckmäßig sein, wenn das Flächengebilde 1 an seiner Unterseite 72 eine Oberfläche mit hohem Reibwiderstand hat, z. B. durch Verwendung eines Materials mit hohem Reibwert z. B. Gummi. Dieselbe Wirkung kann auch durch eine große Rauigkeit erreicht werden, z. B. durch Verwendung von Kokosfasern, Keramik-Granulat oder aufgeraute Textilien.
Für manche Anwendungen ist das Flächengebilde 1 an seiner dem Benutzer zugewandten Oberseite 71 mit einem Teppich, einem Textil, einer Polyurethan-Beschichtung oder ähnlichem versehen, um das Flächengebilde 1 gegen Nässe und Verschmutzung zu schützen oder seine Oberfläche haptisch angenehm zu gestalten.
Vorzugsweise weist das Flächengebilde 1 eine Sensor-Einrichtung zum Erfassen mindestens einer Umgebungsgröße auf. Bei einer Klimatisier-Einrichtung 40 können dies z. B. Feuchtesensoren sein, um die Feuchtigkeit in einem Sitz und/oder in der Luft der Umgebung oder andere Parameter zu ermitteln. Bei einer Heizeinrichtung 44 sind es z. B. Temperatursensoren, die das Temperatur-Niveau des Heizelementes und/oder der Umgebung überwachen, um maximalen Komfort und Sicherheit zu gewährleisten. Ein solcher Temperatursensor kann z. B. ein Thermostat sein.
Es kann auch vorgesehen sein, dass eine Sensor-Einrichtung der Personen- bzw. Passagier-Erkennung dient. Sie kann z. B. auf einen Wechsel ihres elektromagnetischen Feldes, des Umgebungsdruckes, eines anliegenden Potentials oder ihrer elektrischen Kapazität reagieren. Sie kann dieses Ereignis signalisieren oder z. B. die In- oder Außerbetriebnahme von Bauteilen veranlassen. Z. B. könnte sie das Einschalten einer Heiz- oder Klimatisier-Einrichtung, des Radios, einer Gurtüberwachung, eines Autopiloten, einer Einparkhilfe o. ä. beim Detektieren einer Person veranlassen bzw. bei dessen Abwesenheit die entsprechenden Systeme abschalten.
Es ist wünschenswert, dass das Flächengebilde 1 auch nach seinem Einbau zerstörungsfrei aus der Funktionszone 10 wieder entfernbar ist. Dies erfordert eine einfache Auflösbarkeit elektrischer Verbindungen und eine schnelle Wiederanschließbarkeit an eine Energiequelle 60.
Vorzugsweise weist das Flächengebilde mindestens eine Kontaktier-Einrichtung 48 auf, die mit einer entsprechenden Anschluss-Einrichtung 3 auf der Seite der Energiequelle zusammenwirkt, um elektrische Spannung an das Flächengebilde 1 anzulegen.
Die Übertragung der Energie zwischen der Verbindungs-Einrichtung und der Anschluss-Einrichtung 3 kann dabei durch Übertragung eines elektrischen Stromes an sich berührenden elektrisch leitfähigen Kontaktflächen 4, 5 an der Verbindungs-Einrichtung und korrespondierenden Kontaktflächen der Anschluss-Einrichtung 3 erfolgen.
Es kann zweckmäßig sein, wenn jeweilige Kontaktflächen 4, 5 im installierten Zustand durch eine Anpresskraft aufeinander gepresst werden. Dies kann z. B. durch eine mechanische Feder, einen Magneten oder einen Klemmhebel erreicht werden.
Es sind Steckverbindungen bekannt, um Fußmatten an ein oder mehreren Ecken am Boden eines Fahrzeugs zu fixieren. Es kann vorgesehen sein, dass eine solche Fixierungs-Einrichtung auch als Anschluss-Einrichtung 3 genutzt ist.
Um Verschmutzungen zwischen den Kontaktflächen von Verbindungs-Einrichtung und Anschluss-Einrichtung 3 zu vermeiden, kann es vorteilhaft sein, die Kontaktflächen nicht parallel zur Funktionszone 10 angeordnet ist.
Es ist dann vielmehr zweckmäßig, wenn das Flächengebilde 1 mindestens eine Verbindungs-Einrichtung aufweist, die mit mindestens einer Anschluss-Einrichtung 3 an mindestens einer Kontaktfläche elektrisch leitend in Verbindung steht, und wenn die Kontaktfläche relativ zur Funktionszone 10 geneigt angeordnet ist.
Vorzugsweise ist dazu auch zumindest ein Teil des Flächengebildes geneigt, so dass die Anschluss-Einrichtung 3 auch kontaktiert werden kann, wenn sie z. B. in einer Wand oder einem geneigten Bodenabschnitt angeordnet ist. Vorzugsweise ist bei einer Fußmatte eines Fahrzeuges die Anschluss-Einrichtung 3 in Wandungen vorgesehen, welche bzgl. der Fahrtrichtung seitlich eines Passagiers angeordnet sind. Eine andere geeignete Position sind geneigte Abschnitte, welche bzgl. der Fahrtrichtung vor den Pedalen liegen.
Vorzugsweise ist mindestens eine der Funktionszone 10 zugeordnete Spannung führende Kontaktfläche so angeordnet, dass sie von einem Benutzer weg zeigt und zur Funktionszone 10 hin. Dadurch ist sie bereits durch das Flächengebilde 1 selbst verdeckt.
Wenn mindestens ein Flächengebilde 1 an seiner einem Benutzer zugewandten Seite mindestens eine elektrische Kontaktfläche 4, 5 aufweist, können die Kontaktflächen der Anschluss-Einrichtung 3 das Flächengebilde 1 von oben kontaktieren. Hierzu kann ein Bügel, eine Steckschiene oder eine Blattfeder vorgesehen sein, unter die das Flächengebilde 1 zumindest an einem Randabschnitt oder einer Ecke eingeschoben ist. In diesem Fall trägt das Flächengebilde 1 Kontaktflächen 4, 5 der Verbindungs-Einrichtung auf seiner Oberseite. Dadurch können diese Kontaktflächen 4, 5 mit denen der Anschluss-Einrichtung 3 elektrisch in Kontakt stehen. Solche Blattfedern oder Schienen sind vorzugsweise entlang der Vorderkante oder einer seitlichen Kante einer Fußmatte angeordnet.
Eine Anordnung von Kontaktflächen 4, 4', 5, 5' in einer einem Benutzer nicht oder nur schwer zugänglichen Randzone ist zusätzlich oder alternativ möglich, z. B. indem eine oder mehrere Ecken einer Fußmatte insbesondere in Bereichen seitlich und relativ zur Fahrtrichtung vor den Pedalen liegenden Ecken kontaktiert und fixiert sind.
Eine Fixier-Einrichtung 12 zur Fixierung des Flächengebildes, die so über mindestens einer Kontaktfläche 4'', 5'' angeordnet ist, dass sie auch bei demontiertem Zustand des Flächengebildes mindestens eine der Kontaktflächen abdeckt, kann ebenfalls ein versehentliches Berühren von elektrischen Kontaktflächen verhindern.
Mindestens eine Funktionszone 10 bzw. eine ihr zugeordnete Anschluss-Einrichtung 3 weist vorzugsweise in einem Zustand, in dem ein ihr zugeordnetes Flächengebilde 1 mit elektrischer Funktion bzw. dessen Verbindungs-Einrichtung aus seiner Betriebsposition entfernt ist, keine Spannung führenden Außenflächen auf. Sie ist also zumindest an ihren Außenflächen elektrisch spannungsfrei.
Unter Außenflächen werden hier insbesondere alle Bereiche verstanden, die von der Funktionszone 10 zu einem Benutzer weisen, oder von Personen bei normaler Benutzung des temperierten/Überwachten Gegenstandes 100 leicht berührbar sind.
Eine elektrische Spannungsfreiheit an solchen Außenflächen kann z. B. sichergestellt werden, indem einer Funktionszone 10 eine Abdeck-Einrichtung zugeordnet ist, welche elektrische Kontaktflächen bei demontiertem Flächengebilde 1 abdeckt. Zweckmäßig ist, wenn sich die Abdeck-Einrichtung bei Entfernen der Verbindungs-Einrichtung automatisch vor die Kontaktflächen der Anschluss-Einrichtung 3 legt. Dies kann bspw. mit rotierenden, nur von der Verbindung-Einrichtung zu beseitigenden Scheiben passieren. Eine andere Möglichkeit sind gummielastische Abdeck-Einrichtungen, die durch Wulste oder sich selbsttätig schließende Öffnungen die stromführenden Zonen verdecken.
Eine weitere Möglichkeit zur Realisierung spannungsfreier Außenflächen besteht darin, Kontaktflächen mittels einer entsprechenden Schalt-Einrichtung stromlos zu schalten oder zu bestromen, also ein- und auszuschalten. Hierzu kann die Verbindungs-Einrichtung mit Steckpinnen, Magneten oder anderen Mitteln einen Schalter betätigen, der die Stromzufuhr zu mindestens einer der Kontaktflächen unterbricht. Auf diese Weise können selbst bei Systemen mit hoher Betriebsspannung die Kontaktflächen zum Benutzer hin unisoliert bleiben. Werden Steckpinne benutzt, so sind diese vorzugsweise so gestaltet, dass ein Abbrechen vermieden wird, die Öffnungen an der Anschluss-Einrichtung 3 übliche Fremdkörper wie Schuhabsätze, Steine oder Schlüssel nicht durch lassen und gleichzeitig eine sichere Ein- und Ausschaltung der Spannung erlauben. Zweckmäßig sind hierzu flache, sägezahnförmig gekrümmte Stege oder kurze Erhebungen in der Art der Spitze eines Kreuzschraubenziehers. Diese können durch zusätzliche ringförmige Stege zur Reduktion von Verletzungsgefahr abgeschirmt sein.
Die Schalt-Einrichtung ist vorzugsweise gekoppelt mit einem Schließmechanismus, z. B. in Form eines Schlüssels bzw. eines Schlosses, z. B. mit Steckstiften in besonderen Formen, z. B. einen Kreuzschlitz. Dadurch wird ein versehentlicher Stromfluss vermieden, wenn zufällig ein anderes Objekt, z. B. ein Schuhabsatz oder ein Benutzer die Kontaktflächen 4, 5 berührt.
Vorzugsweise werden jedoch der Schließmechanismus und/oder der Betriebsstrom magnetisch geschaltet. Vorzugsweise gibt es hierzu einen Schalter in der Anschluss-Einrichtung 3, der in seiner Grundposition den Strom unterbricht. Gerät der Schalter unter dem Einfluss eines magnetischen Feldes eines an der Verbindungs-Einrichtung angeordneten Magneten, so schließt der Schalter, damit die Verbindungs-Einrichtung Strom erhält.
Zur Kontaktierung kann die Anschluss-Einrichtung 3 auch einen RAI-Widerstand aufweisen. Dieser schaltet ebenfalls nur dann ein, wenn ein Stromfluss zum Flächengebilde gewünscht ist.
Zur Vermeidung elektrischer Kontakte und stromführender Außenflächen kann eine Übertragung elektrischer Energie auch ohne direkten elektrischen Kontakt zwischen dem Flächengebilde und seinen Funktionselementen einerseits und der Energiequelle andererseits erfolgen, z. B. durch eine induktive Stromübertragung. Dazu ist vorzugsweise mindestens einer Funktionszone 10 mindestens eine Energie-Abgabe-Einrichtung 32, 32' zugeordnet, um Energie an das Flächengebilde 1 bzw. seine elektrischen Funktionselemente abzugeben, z. B. in Form einer elektrischen Abgabe-Spule 6'. Diese Spule kann z. B. einen Draht oder eine Litze aufweisen, die um eine Wickelachse oder einen Drehpunkt gewickelt sind, z. B. als zylindrische Drahtrolle. Sie kann aber auch die Form einer Schnecke aufweisen, deren Wickel-Durchmesser veränderlich ist, insbesondere von innen nach außen hin zunimmt. Dabei kann die Spule z. B. auch durch eine Naht auf einem Untergrund fixiert sein oder selbst einen Teil eines Nähfadens bilden oder selbst ein Nähfaden sein. Diese Art der Spulenanordnung ist insbesondere auf einem Teppich am Boden und/oder einer zu versorgenden Matte sehr raumsparend.
Vorzugsweise weisen das Flächengebilde 1 und/oder seine Anschluss-Einrichtung 3 mindestens eine Energieaufnahme-Einrichtung 33, 33' auf, um mindestens ein elektrisches Bauteil des Flächengebildes 1 berührungslos mit Energie zu versorgen. Dafür geeignet ist z. B. eine elektrische Spule, die Energie in ein elektromagnetisches Feld zwischen Verbindungs-Einrichtung oder dem Flächengebilde 1 insgesamt einerseits und der Anschluss-Einrichtung 3 andererseits erlaubt.
Das Flächengebilde 1 seinerseits oder die Verbindungs-Einrichtung weist ihrerseits eine entsprechende elektrische Spule 6, 6' auf, um elektrische Energie aus dem elektromagnetischen Feld zu entnehmen. Es kann auch vorgesehen sein, dass in dem elektrischen Funktionselement des Flächengebildes das induzierte Feld unmittelbar elektrische Strömung generiert. Bei einer solchen Anordnung ist zweckmäßigerweise eine Spule aus einem Heizleiter als Widerstands-Einrichtung 45 gebildet. Die Enden der Spule sind hier zweckmäßigerweise mittels einer Elektrode 46 miteinander verbunden. Die Widerstands-Einrichtung 45 weist vorzugsweise eine isolierte Kupferlitze auf. Ein solches Spulen-Heizleiter-System wird vorzugsweise mit einer Resonanzfrequenz im Kilohertz-Bereich angeregt. Dadurch liegt dieser Wirkungsgrad der Energieübertragung bei mehr als 90%.
Dadurch kann bspw. ein Heizelement durch induktive Beaufschlagung unmittelbar zur Wärmeerzeugung genutzt werden. Es kann jedoch auch eine zweite Spule vorgesehen sein, die dem elektromagnetischen Feld Energie entnimmt und in Form von elektrischem Strom in Funktionselementen, insbesondere einem Heizwiderstand, dem Flächengebilde 1 zuführt.
Vorzugsweise weist eine elektrische Spule 6, 6' zwischen 1 und 1000 Windungen auf, vorzugsweise zwischen 10 und 100 Windungen. Vorzugsweise ist mindestens 50% der Grundfläche des Flächengebildes 1 innerhalb einer oder mehrerer Spiralen angeordnet. Vorzugsweise ist mindestens eine Spirale vorgesehen, welche mindestens eine Windung aufweist, die mindestens 50% der Grundfläche des Flächengebildes 1 umfasst, vorzugsweise mindestens 70%, besser 90%. Eine solche Konstruktion erlaubt eine effiziente Nutzung eines von außen aufgeprägten Magnetfeldes.
Zur Führung des Flächengebildes 1 mit seiner der Kontaktier-Einrichtung 48 bzw. seiner Energieaufnahme-Einrichtung 33 an ihre vorgesehene Betriebsposition in der Funktionszone 10 relativ zur Anschluss-Einrichtung 3, können Führungs-Einrichtungen 17, 17' benutzt werden, bspw. in Form von Steckstiften. Besonders praktisch ist die Verwendung von Magneten, die bei Annäherung der Verbindungs-Einrichtung an die Anschluss-Einrichtung 3 eine genaue Justierung der beiden Komponenten relativ zueinander automatisch erledigen. Zusätzlich können solche Magnete auch eine Anpresskraft zwischen elektrischen Kontakten der Verbindungs-Einrichtung und der Anschluss-Einrichtung 3 erzeugen, um eine ausreichende Anpressung zwischen den beiden Kontakten zu bewirken. Dadurch wird der Übergangswiderstand niedrig gehalten.
Die Klimatisier-Einrichtung 40 bzw. eine oder mehrere ihrer Komponenten (z. B. Widerstands-Einrichtung 45, Kontaktier-Einrichtung 48, ...) hat eine oder mehrere Leitungen 50. Diese können z. B. als Elektroden 46, Kontaktier-Einrichtung oder Verbindungsleitungen 461 zur Stromleitung, als Widerstands-Einrichtung 45 zur Wärmeerzeugung und/oder als Sensor-Einrichtungen, z. B. als Temperatur- oder Feuchtesensor, ausgeführt sein.
Wenn das Flächengebilde 1 mindestens einen Träger und mindestens eine Heizeinrichtung 44 aufweist, und wenn mindestens eine der Heizeinrichtungen 44 oder zumindest einen Teil ihrer Heizwiderstände über mindestens eine Kante des Trägers hinweg geführt und auf die Rückseite des Trägers umgeschlagen ist, also hinter den Träger umgeknickt ist, so ist der Träger über seine gesamte Fläche, zumindest jedoch an der umgeschlagenen Kante bis zum Rand beheizbar. Dies ist insbesondere zweckmäßig, wenn mehrere solcher Träger nebeneinander gesetzt werden und eine kalte Zone zwischen zwei Trägern zu vermeiden ist.
Vorzugsweise weist das Flächengebilde 1 einen flächigen Träger auf, bspw. aus Folie oder Textil. Vorzugsweise ist auf den Träger mindestens ein Heizleiter aufgenäht. Der Träger mit dem Heizleiter ist vorzugsweise in Latex, Schaumgummi, Polyurethanschaum oder ein anderes elastisches Material eingebettet, um eine Fußmatte zu bilden. Es kann zweckmäßig sein, den Träger mit dem Heizleiter vor einem Einbetten in die elastische Masse mit einer Polyurethan-Folie an einer oder mehreren Seiten abzudecken, um ein Eindringen der elastischen Masse in den textilen Träger zu vermeiden. Vorzugsweise ist der Träger und/oder ein daran angeordneter Heizleiter zumindest abschnittsweise innerhalb einer Fußmatte entlang der Ebene der Matte verschiebbar relativ zur umgebenden elastischen Masse eingebettet.
Es kann zweckmäßig sein, wenn das Flächengebilde 1 oder mindestens einer seiner Bestandteile, wie ein Träger oder eine Gummierungsschicht, Ferrite als Bestandteil aufweisen. Besonders geeignet sind Beimischungen von pulver- oder granulatförmigem Ferrit. Ist Ferrit innerhalb der Spule angeordnet, verbessert dies den Wirkungsgrad der berührungslosen Energieübertragung, da es den magnetischen Fluss eines elektromagnetischen Feldes durch die Spule lenkt.
Bezugszeichenliste

1: Flächengebilde
3: Anschluss-Einrichtung
4, 4', 4'', 5, 5', 5'': Kontaktfläche
6, 6': Spule
10: Funktionszone
12: Fixiereinrichtung
17, 17': Führungseinrichtung
32, 32': Energieabgabe-Einrichtung
33, 33': Energieaufnahme-Einrichtung
40: Klimatisier-Einrichtung
43: Temperier-Einrichtung
44: Heizeinrichtung
45: Widerstands-Einrichtung
46: Elektrode
48: Kontaktier-Einrichtung
50: Leitungen
60: Energiequelle
70: Bezug
71: Oberseite
72: Unterseite
100: Gegenstand
100a: Lenkeinrichtung
100b: Lenkrad
100c: Armaturenbrett
100d: Türverkleidung
100e: Sitz
100f: Fahrzeughimmel
461: Verbindungsleitung
1000: Kraftfahrzeug

Claims

Flächengebilde (1) mit elektrischer Funktion zur Anordnung in einer Funktionszone (10), dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengebilde (1) auch nach seiner Anordnung zerstörungsfrei aus der Funktionszone (10) wieder entfernbar ist.
Flächengebilde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengebilde (1) eine Heizeinrichtung (44) und zusätzlich oder alternativ eine Sensor-Einrichtung zum Erfassen mindestens einer Umgebungsgröße aufweist.
Flächengebilde (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengebilde (1) mindestens eine Energie-Aufnahme-Einrichtung aufweist, um mindestens ein elektrisches Bauteil des Flächengebildes (1) berührungslos mit Energie zu versorgen.
Flächengebilde (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengebilde (1) mittels einer Führungseinrichtung in der Funktionszone (10) positioniert ist.
Flächengebilde (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengebilde (1) mindestens eine Verbindungs-Einrichtung aufweist, die mit mindestens einer Anschluss-Einrichtung (3) an mindestens einer Kontaktfläche (4, 5) elektrisch leitend in Verbindung steht, und dass die Kontaktfläche (4, 5) relativ zur Funktionszone (10) geneigt angeordnet ist.
Flächengebilde (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es an seiner einem Benutzer zugewandten Seite mindestens eine elektrische Kontaktfläche aufweist.
Flächengebilde (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengebilde (1) mindestens einen Träger und mindestens eine Heizeinrichtung (44) aufweist, und dass mindestens eine der Heizeinrichtungen (44) über mindestens eine Kante des Trägers hinweggeführt und auf die Rückseite des Trägers umgeschlagen ist.
Temperierte oder überwachte Funktionszone (10), dadurch gekennzeichnet, dass sie in einem Zustand, in dem ein ihr zugeordnetes Flächengebilde (1) mit elektrischer Funktion aus seiner Betriebsposition entfernt ist, zumindest an ihren Außenflächen elektrisch spannungsfrei ist.
Funktionszone (10) nach dem voranstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine spannungsfreie Außenfläche durch mindestens eine der folgenden Einrichtungen sichergestellt ist: a) eine Abdeck-Einrichtung, die sich bei Entfernen der Verbindungs-Einrichtung automatisch vor die Kontaktflächen der Anschluss-Einrichtung (3) legt, b) eine gummielastische Abdeck-Einrichtung, die durch Wulste oder sich selbsttätig schließende Öffnungen die stromführenden Zonen verdeckt, c) eine Schalt-Einrichtung, die die Kontaktflächen stromlos schaltet, d) eine berührungslos arbeitende Energie-/Übertragungs-Einrichtung, um Energie ohne elektrische Kontakte auf mindestens ein elektrisches Bauteil eines Flächengebildes (1) zu übertragen, e) mindestens eine der Funktionszone (10) zugeordnete spannungsführende Kontaktfläche ist so angeordnet, dass sie von einem Benutzer weg zur Funktionszone (10) weist, f) mindestens eine der Funktionszone (10) zugeordnete spannungsführende Kontaktfläche ist so angeordnet, dass sie in einer einem Benutzer nicht oder nur schwer zugänglichen Randzone angeordnet ist, g) eine Fixier-Einrichtung zur Fixierung des Flächengebildes (1), die so über mindestens einer Kontaktfläche angeordnet ist, dass sie auch bei demontiertem Zustand des Flächengebildes (1) mindestens eine der Kontaktflächen abdeckt.
Temperierter oder überwachter Gegenstand (100), dadurch gekennzeichnet, dass er mindestens ein Flächengebilde (1) und zusätzlich oder alternativ eine Funktionszone (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche aufweist.