DE2445334C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisch beheizbares Ge­ webe, das aus einem mit elektrisch nichtleitenden Schuß­ fäden und elektrisch nichtleitenden Kettfäden ausge­ bildeten Grundgewebe besteht, in welches elektrisch leitende Schußdrähte eingewoben und mit den isolierenden Schußfäden in gegenseitig sich im Längsverlauf des Ge­ webes abwechselnden Streifen angeordnet sind, wobei die elektrisch leitenden Schußdrähte mit ihren randseitigen Enden in elektrisch leitendem Kontakt zu stromführenden Leitern stehen, welche in Richtung der Kettfäden an beiden Rändern des Gewebes verlaufend angeordnet sind.

Gewebe mit Heizdrähten sind bekannt.

Dabei können Schichten aus isolierenden und aus leiten­ den Materialien abwechselnd angeordnet sein. So wird in der DE-OS 21 10 642 ein elektrisch beheiztes Kleidungs­ stück beschrieben, bei dem die Schicht, die aus den Heizelementen besteht, jeweils zwischen einem Außenge­ webe und einem Futter eingelagert ist.

Aus der DE-PS 8 47 784 ist bekannt, Isolierfäden und leitende Metallfäden zu verweben, so daß ein nicht knit­ terndes Gewebe entsteht. Die elektrischen Leiter können parallel geschaltet sein und werden gegenüber der Umge­ bung entweder durch ein weiteres Gewebe oder durch einen Lacküberzug isoliert.

Der Aufbau der Gewebe kann jedoch auch noch differen­ zierter gestaltet sein. In der DE-PS 16 90 588 wird eine gewebte Heizmatte beschrieben, bei der ein Grundgewebe aus elektrisch isolierenden Schuß- und Kettfäden und aus elektrisch leitenden Schuß- und Kettdrähten be­ steht. Dabei sind die innenliegenden Gewebebereiche von den Schußdrähten durchsetzt; dagegen erfolgt die Strom­ zuführung über die Kettdrähte in den Außenbereichen des Gewebes.

Nachteilig bei den bekannten, beheizten Geweben ist, daß die eigentlichen Heizdrähte mit den übrigen Textilfasern kein homogen verarbeitetes und in Abschnitten verwend­ bares Gewebe ergeben. Außerdem ergeben sich erhebliche Unterschiede in den Trageeigenschaften, je nachdem, ob die Beheizung ein- oder ausgeschaltet ist. Dies beruht auf der hohen Wärmleitdifferenz zwischen den Heizdräh­ ten und den übrigen Teilen des Gewebes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein in seinen Trageeigenschaften homogenes Gewebe mit elektrisch beheizbaren Fäden anzugeben, das sich durch gleichmäßige Heizleistung auszeichnet, wobei nichtleitende Kett- und Schußfäden eine gute Wärmeabgabe gewährleisten. Das Gewebe soll auch in nicht-geschaltetem Zustand angenehm zu tragen sein und in verschiedenen Zuschnitten verar­ beitbar sein.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch bei dem ein­ gangs genannten Gewebe gelöst, daß die einzelnen elek­ trisch leitenden Schußdrähte eines jeden Streifens in Parallelschaltung und Parallelanordnung mit den strom­ führenden Randleitern leitend verbunden sind und sowohl die elektrisch nichtleitenden Schußfäden als auch die ebenfalls elektrisch nichtleitenden Kettfäden aus Bor­ nitrid hergestellt sind.

Bei der Herstellung des Gewebes gemäß der Erfindung werden sehr dünne Drähte benutzt. Gewebe aus Drähten von hartem elektrisch leitendem Material und elektrisch isolierendem Material besitzen Eigenschaften wie Texti­ lien, wenn diese Drähte nur dünn genug hergestellt wer­ den. Diese Drähte können sowohl monofil als gezwirnt sein. Durch die Anwendung von derartigen dünnen Drähten unterscheidet sich das Gewebe daher kaum von völlig aus Textilfäden bestehendem Gewebe.

Der innere Zusammenhang der beiden Maßnahmen, nämlich einerseits Anordnung und Schaltung der leitenden Schuß­ drähte und Herstellung der nichtleitenden Fäden in Schuß und Kette aus Bornitrid, besteht darin, daß letztgenann­ tes Material sich einerseits zu Fäden verarbeiten und diese Fäden sich zu Gewebe verweben lassen, und daß andererseits das Material gegenüber Zwirnen aus Seide oder Kunststoff oder Baumwolle oder dergleichen Gewebe­ fäden eine vergleichsweise um ein Vielfaches größere Wärmeleitfähigkeit aufweist. Darüber hinaus ist das Bornitrid auch mit Temperaturen oberhalb 100°C unschäd­ lich belastbar.

Im Zusammenhang mit dem Gegenstand der Erfindung lösen die aus Bornitrid hergestellten Schuß- und Kettfäden das Problem eines gleichmäßigen Wärmeflusses über die Fläche des Gewebes. Durch ihre vergleichsweise hohe Wärmeleitfähigkeit sorgen darüber hinaus die Bornitrid- Fäden im Wärmekontakt mit den Heizdrähten für eine gün­ stige Wärmeableitung. Somit wird eine örtliche Überhit­ zung der Heizdrähte vermieden. Außer den aktiven Ober­ flächen der Heizdrähte ist auch die Oberfläche der gut wärmeleitenden Bornitridfäden an einer effizienten Wär­ meabgabe durch Wärmeabstrahlung in hohem Maße beteiligt.

Auf diese Weise ergeben die beiden Merkmale der Kombina­ tion eine gemeinsame, neue und gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Wirkung.

Die quer zu den Schußfäden stehenden Ränder des Ge­ webes bestehen aus elektrisch leitenden, dünnen Kett­ drähten mit einem niedrigen spezifischen Widerstands­ wert. Da die Kettdrähte und die aus elektrisch leitendem Material bestehenden blanken Schußdrähte fest ineinander gewebt sind, wird ein besonders guter Kontakt zwischen Kett- und Schußdrähten erzielt. Dabei können Kettdrähte aus dem gleichen Material wie die elektrisch leitenden Schußdrähte bestehen, jedoch einen größeren Querschnitt besitzen oder aus einem anderen Material mit einem nied­ rigeren spezifischen Widerstandswert bestehen.

Die aus elektrisch leitendem Material bestehenden Schuß­ drähte können auch isoliert sein.

Die Schußdrähte und die Kettdrähte in den Rändern des Gewebes können eine Stärke von 0,02-0,03 mm aufweisen, wodurch ein sehr biegsames Gewebe erhalten wird.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher beschrie­ ben, in der exemplarisch zwei Ausführungsformen des Gewebes gemäß der Erfindung dargestellt sind. In dieser Zeichnung sind deutlichkeitshalber die elektrisch iso­ lierenden Kett- und Schußfäden mit gestrichelten Linien und die aus elektrisch leitendem Material bestehenden Kett- und Schußdrähte mit dickeren, durchgezogenen Li­ nien angedeutet.

Die Fig. 1 und 2 zeigen je eine Aufsicht auf einen Teil des Gewebes gemäß Erfindung.

Das in Fig. 1 dargestellte Gewebe besteht aus Kettfäden 1 aus elektrisch isolierendem Textilmaterial, hier Bor­ nitrid. Fäden aus Bornitrid haben nicht nur gute elek­ trisch isolierende Eigenschaften, sondern sind außerdem gute Wärmeleiter, wodurch die ganze Gewebeoberfläche eine gleichmäßige oder nahezu gleichmäßige Temperatur annimmt, so daß das Gewebe über seine gesamte Oberfläche Wärme abgeben kann.

Die Kettfäden 1 sind zwischen zwei an den Längsrändern des Gewebes über die ganze Länge desselben durchlaufen­ den stromführende Randleiter 2 aus dünnen elektrisch leitenden Drähten gewebt, an die Stromzufuhrdrähte ange­ schlossen werden können. Als Material dafür kann z. B. Kupfer angewandt werden.

Das Gewebe besteht ferner aus Schußfäden 3 aus elek­ trisch isolierendem Bornitrid. Die Schußfäden sind in Streifen 4 des Gewebes angebracht, die in einem Abstand voneinander liegen. Zwischen diesen Streifen 4 liegen Streifen 5, die aus einer Anzahl dünner blanker Schuß­ drähte 6 aus elektrisch leitendem Material bestehen. Diese Schußdrähte weisen eine Stärke auf, die vorzugs­ weise 0,05 mm oder kleiner ist. Als Material für diese Schußdrähte kann z. B. blanker, rostfreier Stahl oder ein anderes leitendes Material benutzt werden. Diese dünnen blanken Schußdrähte 6 gewähren durch das Weben einen guten elektrischen Kontakt mit den durchlaufenden, aus elektrisch leitendem Material bestehenden, stromfüh­ renden Randleitern 2.

Wenn die Randleiter 2 an eine Stromquelle angeschlossen werden, liegen alle Streifen 5 parallel. Durch Entfer­ nung eines Teiles der Randleiter 2, welche die aus elektrisch isolierendem Material bestehenden Streifen 4 begrenzen, kann jede gewünschte Reihen-Parallelschaltung oder eine Reihenschaltung der Streifen 5 erzielt werden. Dadurch kann das Gewebe als Massenprodukt hergestellt werden und für verschiedene Anwendungen geeignet gemacht werden, die eine sehr niedrige oder sehr hohe Wärmepro­ duktion pro Einheitsoberfläche bei einer gegebenen Span­ nung fordern. Auch kann das Gewebe an bestehende Sicher­ heitsvorschriften angepaßt werden; es kann z. B. die erforderliche Wärmeproduktion bei einer sicheren Span­ nung (42 V) liefern.

Das in Fig. 2 dargestellte Gewebe unterscheidet sich von dem Gewebe gemäß Fig. 1 dadurch, daß die Randleiter 2 durch eine Anzahl in den Webrändern des Gewebes liegen­ der Kettdrähte 7 ersetzt sind, die aus elektrisch lei­ tendem Material bestehen. Diese Kettdrähte 7 sind mit den Schußdrähten 6 verwebt, so daß ein besonders guter und dauerhafter Kontakt zwischen diesen elektrisch lei­ tenden Kettdrähten 7 und den elektrisch leitenden Schuß­ drähten erhalten wird. Die elektrisch leitenden Kett­ drähte 7 liegen in den Weberändern des Gewebes und können, ebenso wie bei dem Gewebe gemäß Fig. 1, örtlich entfernt werden, z. B. durch Schneiden, wodurch jede erwünschte Schaltung der Kettdrähte 5 erhalten werden kann.

Die elektrisch leitenden Schußdrähte können durch Anwen­ dung von bekannten Webtechniken auf den bekannten Web­ stühlen von elektrisch isolierenden Fäden umgeben wer­ den. Auch kann das Gewebe an einer oder seinen beiden Oberflächen mit Kunststoff umkleidet werden, z. B. durch Tränkung oder Kaschierung. Diese Oberflächen können auch mit einem Schutzgewebe bekleidet werden, wie Glastuch, das mit einem Kunstharz durch Erwärmung oder auf eine andere an sich bekannte Weise mit dem Gewebe verhaftet werden kann. Dafür geeignete Verfahren sind in der Tech­ nik bekannt.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden nachstehend zwei Ausführungsbeispiele des Gewebes gemäß der Erfin­ dung beschrieben.

Ausführungsbeispiel I

Ein Gewebe wurde mit einer Dichte von 6600 der aus elektrisch isolierenden Bornitridfäden bestehenden Kett­ fäden auf einer Breite von 152 cm hergestellt.

Die Dichte der elektrisch leitenden Kettdrähte 7 betrug 90 Drähte auf einer Breite von 2 cm. Die Kettdrähte bestanden aus vier ineinander gezwirnten Elementardräh­ ten aus rostfreiem Stahl Nr. 4301 (amerikanische Typ- Bezeichnung 304) Titer 154 dTex.

Die aus elektrisch isolierendem Material bestehenden Schußfäden waren mit einer Dichte von 10 Fäden auf 5 mm Breite angebracht. Dafür wurden Bornitrid-Fäden benutzt.

Die Dichte der elektrisch leitenden Drähte betrug 30 Drähte auf 1 cm Breite. Dafür wurden rostfreie monofile Stahldrähte Nr. 4301, ebenfalls 154 dTex benutzt.

Ausführungsbeispiel II

Ein Gewebe wurde mit einer Dichte von 900 elektrisch isolierenden Kettfäden auf einer Breite von 45 cm hergestellt. Diese Kettfäden bestanden aus Bornitrid.

Die Dichte der aus elektrisch leitendem Material be­ stehenden Drähte betrug 2 Drahtbündel pro 2 mm. Dafür wurden aus Kupfer bestehende Drähte 17500 dTex mit 100 Elementardrähten benutzt.

Die Dichte der aus elektrisch isolierendem Material bestehenden Schußfäden betrug 3 Fäden auf 5 mm Breite. Die Schußfäden bestanden aus Bornitrid.

Die Dichte der aus elektrisch leitendem Material be­ stehenden Schußdrähte betrug 30 Drähte auf 1 cm Breite. Diese Schußdrähte bestanden aus monofilen rostfreien Stahldrähten Nr. 4301, 135 dTex.

In Abweichung von den vorbeschriebenen Ausführungsbei­ spielen kann das Gewebe z. B. an einer seiner Oberflä­ chen mit einer Wärmestrahlen reflektierenden Schicht, wie poliertem Aluminium, versehen sein, wodurch das Gewebe nur nach der von dieser Schicht abgewandten Seite Wärmestrahlen aussenden kann. Statt elektrisch leitender Randleiter 2 oder elektrisch leitender Kettdrähte können die Geweberänder auch mit einer elektrisch lei­ tenden Schicht versehen werden.

Claims (1)

1. Elektrisch beheizbares Gewebe, bestehend aus einem mit elektrisch nichtleitenden Schußfäden und elektrisch nichtleitenden Kettfäden ausgebildeten Grundgewebe, in welches elektrisch leitende Schußdrähte eingewoben und mit den isolierenden Schußfäden in gegenseitig sich im Längsverlauf des Gewebes abwechselnden Streifen ange­ ordnet sind, wobei die elektrisch leitenden Schußdrähte mit ihren randseitigen Enden in elektrisch leitendem Kontakt zu stromführenden Leitern stehen, welche in Richtung der Kettfäden an beiden Rändern des Gewebes verlaufend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen elektrisch leitenden Schußdrähte (6) eines jeden Streifens (5) in Parallelschaltung und Parallelanordnung mit den strom­ führenden Randleitern (2, 7) leitend verbunden sind und sowohl die elektrisch nichtleitenden Schußfäden (3) als auch die ebenfalls elektrisch nichtleitenden Kettfäden (1) aus Bornitrid hergestellt sind.