EP2181614A1 - Elektrisch heizbares Kleidungsstück - Google Patents

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EP2181614A1
EP2181614A1 EP09173931A EP09173931A EP2181614A1 EP 2181614 A1 EP2181614 A1 EP 2181614A1 EP 09173931 A EP09173931 A EP 09173931A EP 09173931 A EP09173931 A EP 09173931A EP 2181614 A1 EP2181614 A1 EP 2181614A1
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EP
European Patent Office
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fabric
heating
garment
carrier
electrically heatable
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EP09173931A
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English (en)
French (fr)
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EP2181614B1 (de
Inventor
Constanze Fux
Christian Dr. Hafer
Eric Dr. Klemp
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Publication of EP2181614A1 publication Critical patent/EP2181614A1/de
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Publication of EP2181614B1 publication Critical patent/EP2181614B1/de
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    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional [2D] plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/34—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional [2D] plane, e.g. plate-heater flexible, e.g. heating nets or webs
    • H05B3/342—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional [2D] plane, e.g. plate-heater flexible, e.g. heating nets or webs heaters used in textiles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A41—WEARING APPAREL
    • A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D13/00—Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches
    • A41D13/002—Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches with controlled internal environment
    • A41D13/005—Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches with controlled internal environment with controlled temperature
    • A41D13/0051—Heated garments
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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    • H05B2203/002—Heaters using a particular layout for the resistive material or resistive elements
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    • H05B2203/036—Heaters specially adapted for garment heating

Definitions

  • the invention relates to an electrically heatable garment with an electrically conductive heating fabric, as for example from the US 1,358,509 as known.
  • Electrically heated garments are known. They typically include an electrically conductive wire in which Joule's heat is generated due to its ohmic resistance when it is traversed by an electric current.
  • the wire is connected to a base fabric of the garment; Depending on how the wire is guided in or on the base fabric, selected areas of the garment can be heated selectively or areally.
  • the US 1,358,509 describes such an electrically heated clothing with several individual pieces (jacket, pants, sleeves, ). Each of these garments consists of a base fabric with woven or sewn heating wires which can be connected by cables to the heating wires of the other garments to selectively heat the whole body or selected body parts. In each individual piece of clothing, the course of the heating wires in the carrier material is tailored to the specific garment, which makes the production of such clothing very expensive and has the consequence that these garments either unique (tailored to the body shape of a specific user) or in a standard size present (ie for the vast majority of users either too far or too narrow).
  • the clothing serves as a heatable outer clothing or cover, especially for aviators. A similar heatable full body clothing is also from the US 3,999,037 known.
  • the invention has for its object to further develop a known electrically heatable garment in such a way that the fit of the garment on the human body improves and an adaptation to different clothing sizes and body dimensions is achieved.
  • the electrically heatable garment comprises an electrically conductive heating fabric, which is at least partially connected to an electrically insulating support member having a higher mechanical elasticity than the heating fabric.
  • the carrier element is formed by an elastic carrier fabric. Due to its elastic properties, this carrier fabric adapts to the body shape and is able to compensate for differences in the body shape and in the clothing size of the wearer. The invention is therefore particularly suitable for garments which are worn directly on the body, because it allows a cut following the body shape, in which the garment lies flat against the body and follows the movements of the wearer, without obstructing them.
  • the surface of the Schwarzgewebes is suitably electrically insulating.
  • the heating fabric is a polyester film, are embedded in the coated metal threads as heating wires.
  • a sheet-like thin textile or a thin film are woven into the electrically conductive metal wires or embedded.
  • the heating fabric preferably has a layer thickness of less than 0.5 mm and a low flexural rigidity. "Low bending stiffness" in this context means that the heating fabric can be bent with a bending radius that corresponds to twice the layer thickness, and bent back into its original shape, without causing damage to the heating fabric.
  • the heating fabric is connected to the elastic support fabric in such a way that in the unstretched state of the support fabric, the heating fabric is pleated relative to the support fabric and at a expected in the use state of the garment maximum elongation of the garment on the heating fabric surface rests on the carrier fabric.
  • the carrier element, with which the heating fabric is attached to the garment formed by elastic spring elements.
  • the base fabric, to which the heating fabric is attached can be either elastic or inelastic.
  • the spring elements can be formed, for example, by rubber-elastic bands which connect the outer edge of a heater consisting of heating element with the base fabric. Alternatively it can be used as a spring element, a rubber-elastic fabric that connects the outer edge of a heater consisting of heating element with the base fabric.
  • FIG. 1 shows a schematic back view of a person 1, which is clothed with an electrically heatable Jerkin 2 '(as an example of an electrically heated garment 2), which rests close to the body of the upper body 3 of the carrier 1.
  • the doublet 2 ' comprises an inner layer 4, facing the body 3, made of an elastic carrier fabric 5' and a distal outer layer 6, which likewise consists of an elastic fabric.
  • a heating element 7 is arranged from an electrically conductive heating fabric 8, which with the Carrier fabric 5 'of the inner layer 4 is connected. (Alternatively, the heating element 7 may also be connected to the elastic outer layer 6, in which case the outer layer 6 represents the carrier fabric).
  • the elastic carrier fabric 5 ' may be woven, knitted or knitted, for example, from a polyamide or from a polyurethane.
  • the outer layer 6, which can also be used as a carrier fabric 5 ', may consist of one of the elastic woven, knitted or knitwear described above or of an elastic rubber or plastic layer, for example of neoprene.
  • the heating fabric 8 is thus connected to an elastic support member 5, which in the embodiment of the Figures 1 and 2 is designed as a carrier fabric 5 '.
  • the heating fabric 8 consists of a sheet-like textile or a film, are woven into the electrically conductive wires or filaments or integrated in other ways.
  • the heating fabric 8 is a polyester film 9, in the heating wires 10 in the form of coated metal filaments 10 'are embedded.
  • Such heating fabric 8 with a very low specific weight ( ⁇ 100 g / m 2 ) and a small layer thickness 11 of ⁇ 0.5 mm are known and commercially available (eg SEFAR Power Heat).
  • the metal filaments 10 ' For electrical coupling of the metal filaments 10 'to a (not shown in the figures) power supply unit, the metal filaments 10' in a start and an end portion 13, 14 via a connecting device 15 (for example in the form of a metal foil) electrically interconnected; in FIG. 3b this connection is shown schematically by connections 15 'between adjacent metal threads 10'.
  • the electrical connection of the metal threads 10 to the power supply unit can be designed in different ways and is indicated symbolically in the figures by cable 20. Several individual metal threads 10 'can be combined to form heating bands, which facilitates the interconnection of the metal threads 10'.
  • the surface density and the specific resistance of the metal threads 10 ' may be variable across the heating element 7, whereby a targeted inhomogeneous heat distribution over the heating element 7 can be achieved.
  • the heating fabric 8 is flexible and has an electrically insulating surface 12, so that a plurality of layers of the heating fabric 8 can lie one above the other without causing short circuits between the metal threads 10 '.
  • the heating fabric 8 can be made, for example, by weaving or knitting Be textile, in the thin heating wires 10 woven or acted or otherwise secured.
  • the carrier fabric 5 While the carrier fabric 5 'has a high elasticity, the elasticity of the heating fabric 8 is comparatively low: If the heating fabric 8 is stretched too much, there is a risk that the electrical conductors 10 contained in the heating fabric 8 are overstretched and / or torn, which damage to the electrical conductivity can lead to a complete loss of function of the heated garment 2.
  • the heating fabric 8 is connected in such a way with the carrier fabric 5 ', that in the unstretched state of the carrier fabric 5', the heating fabric 8 relative to the carrier fabric. 5 'is crinkled (see FIG. 3a ). Due to the small layer thickness 11 and the high flexibility of the heating fabric 8 lie in this Klaltelung the individual layers of the heating fabric 8 flat over each other, so that the heating element 7 corresponding heating area 15 of the garment 2 by the user is not perceived as "wrinkled".
  • the pleated heating fabric 8 When the heating area 15 of the garment 2 is stretched (eg, by the wearer 1 of the garment 2 making a corresponding movement or when the garment 2 is worn by a larger-circumference person 1), the pleated heating fabric 8 is stretched, with the pleat decreasing and the heating fabric 8 flat on the inside of the carrier fabric 5 'is applied (see FIG. 3b ).
  • the pleating is dimensioned so that the heating fabric 8 when reaching the yield strength of the carrier fabric 5 'smoothly on the carrier fabric 5' is applied, but is free of mechanical stresses.
  • the elastic properties of the carrier fabric 5 ' are in FIGS. 3a and 3b indicated by zigzag lines.
  • the heating element 7 is sewn by linear seams 16 with the extended to the yield strength support fabric 5 '.
  • the extension of the carrier fabric 5 ' may be different in the longitudinal direction Z and in the transverse direction X of the garment 2.
  • the heating element 7 is provided in the back area, in the transverse direction X greater strains than in the longitudinal direction Z are expected; accordingly, the heating fabric 8 is more crinkled in the transverse direction X than in the longitudinal direction Z.
  • the heating fabric 8 may be provided in the region of the seam 16, an inelastic seam or an inelastic edging 18, by which the elongation of the carrier fabric 5 'is limited in this area.
  • the heating element 7 of inelastic heating fabric 8 is not sewn to an elastic support fabric 5 ', but the support member 5 is formed by elastic spring elements 17 (eg of a rubbery fabric), with the aid of Heating fabric 18 is attached to a garment made of an elastic or inelastic base fabric 35; in the FIGS. 4a and 4b however, it may also be inelastic.
  • the spring elements 17 are dimensioned so that the heating fabric 8 in the unstretched state of the base fabric 35 rests flat on this (see FIG.
  • the spring elements 17 If the base fabric 35 is stretched, the spring elements 17 also experience an expansion, so that the heating fabric 8 is held in the area 15 of the garment 2 to be heated, regardless of the expansion state of the base fabric 35 (see FIG. 4b ). In this case, the spring elements 17 must be matched with respect to their material properties (extensibilities) on the extensibility of the base fabric 35 to allow elastic stretching over different body shapes or clothing sizes without the heating fabric 8 undergoes a mechanical tensile load. In order to avoid stretching of the heating fabric 8, the heating element 7 may be provided at the edge with an inelastic seam or an inelastic border 18.
  • FIGS. 4a, 4b the spring elements 17 are designed as rubber-elastic bands 17 'which connect the corners 19 of the heating element 7 with the base fabric 35.
  • FIG. 5 shows a further embodiment in which the spring element 17 is formed by a flat rubber-elastic fabric 17 ", which surrounds the heating element 7. The inner edge 21 of the spring element 17 is connected via a seam 23 with the outer edge 22 of the heating element 7, while the outer edge 24 of the spring element 17 "is connected via a seam 25 with the base fabric 35.
  • the heating fabric 8 is connected to an elastic support fabric 5 ', which is part of the body facing inner layer 4, the heating fabric 8 may also be connected to the outer layer 6 away from the body, provided that at least in the heating region 15 of the garment 2 from an elastic Carrier fabric 5 'exists. Furthermore, the heating fabric 8 directly (as in the embodiments of the FIGS. 2 to 6 shown) or indirectly on the elastic carrier fabric 5 'and the base fabric 35 rest. Between the carrier fabric 5 'or the base fabric 35 and the heating fabric 8 further layers may be provided.
  • the outer layer 6 of the garment 2 remote from the body consists of an elastic carrier fabric 5 'to which the heating fabric 8 is connected, then, for example, a thermal reflection layer and / or an insulating layer can be provided between the heating fabric 8 and the carrier fabric 5'.
  • the outer layer 6 remote from the body can consist of an inelastic fabric and can have, for example, wind and / or water-repellent properties.
  • an elastic support element 5 with an electrically conductive heating fabric 8 is particularly suitable for garments that are worn directly on the body, such as thermal underwear, kidney warmers, etc.
  • the invention for any underwear and outerwear and for medical applications (for arm and leg warmers, for example).

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein heizbares Kleidungsstück (2) mit einem elektrisch leitfähigen Heizgewebe (8). Das Heizgewebe (8) ist zumindest abschnittsweise mit einem elektrisch isolierenden Trägergewebe (5') verbunden, das eine höhere mechanische Elastizität aufweist als das Heizgewebe (8). Das erfindungsgemäße Kleidungsstück kann sich unterschiedlichen Körperformen und Konfektionsgrößen anpassen, legt sich flach an den Körper des Benutzers an und folgt den Bewegungen des Benutzers, ohne diese zu behindern. In einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Heizgewebe (8) eine geringe Schichtdicke (11) und eine geringe Biegesteifigkeit auf, so dass das Heizgewebe (8) leicht gefältelt werden kann. Dann kann das Heizgewebe (8) in einer solchen Weise mit dem Trägergewebe (5') verbunden werden, dass es im ungedehnten Zustand des Kleidungsstücks (2) gegenüber dem Trägergewebe (5') gefältelt ist, während es bei einer im Benutzungszustand des Kleidungsstücks (2) zu erwartenden maximalen Dehnung des Kleidungsstücks (2) flächig auf dem Trägergewebe (5') aufliegt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein elektrisch heizbares Kleidungsstück mit einem elektrisch leitfähigen Heizgewebe, wie es beispielsweise aus der US 1,358,509 als bekannt hervorgeht.
  • Elektrisch heizbare Kleidungsstücke sind bekannt. Sie enthalten typischerweise einen elektrisch leitfähigen Draht, in dem aufgrund seines ohmschen Widerstands Joulesche Wärme erzeugt wird, wenn er von einem elektrischen Strom durchflossen wird. Der Draht ist mit einem Basisgewebe des Kleidungsstücks verbunden; je nachdem, wie der Draht im oder am Basisgewebe geführt sind, können ausgewählte Bereiche des Kleidungsstücks selektiv oder flächig beheizt werden.
  • Die US 1,358,509 beschreibt eine solche elektrisch beheizbare Bekleidung mit mehreren Einzelstücken (Jacke, Hose, Ärmel, ...). Jedes dieser Bekleidungsstücke besteht aus einem Basisgewebe mit eingewebten oder aufgenähten Heizdrähten bzw. Heizwendeln, die über Kabel mit den Heizdrähten bzw. Heizwendeln der anderen Bekleidungsstücke verbunden werden können, um wahlweise den ganzen Körper oder ausgewählte Körperteile zu wärmen. In jedem einzelnen Bekleidungsstück ist der Verlauf der Heizdrähte im Trägermaterial auf das spezifische Kleidungsstück zugeschnitten, was die Herstellung solcher Bekleidung sehr aufwendig macht und zur Folge hat, dass diese Bekleidungsstücke entweder Unikate (d.h. auf die Körperform eines spezifischen Benutzers zugeschnitten) sind oder in einer Standardgröße vorliegen (d.h. für die allermeisten Benutzers entweder zu weit oder zu eng sind). Die Bekleidung dient als heizbare Oberbekleidung bzw. Überzug, insbesondere für Flieger. Eine ähnliche heizbare Ganzkörperbekleidung ist auch aus der US 3,999,037 bekannt.
  • Weiterhin ist in der US 2,329,766 eine mehrstückige beheizbare Fliegerbekleidung gezeigt, deren Einzelstücke aus einem mehrlagigen Basisgewebe bestehen. Zur Beheizung ist an dem Basisgewebe streifenförmiges Heizband aufgenäht, in das Widerstandsdrähte eingewoben sind. Die Verwendung standardisierten Heizbandes gestattet es, mit geringem Aufwand Fliegerbekleidung in verschiedenen Konfektionsgrößen herzustellen. Allerdings handelt es sich auch in diesem Fall um Kleidungsstücke mit einer universellen Passform, die nicht geeignet sind, sich der individuellen Körperform ihres Benutzers anzupassen. Weiterhin sind die in den genannten Schriften gezeigten beheizbaren Kleidungsstücke aufgrund ihres technischen Aufbaus vergleichsweise unflexibel. Daher eignen sie sich nicht als körpernahe Bekleidung, die den Bewegungen ihres Trägers folgt und vollständig am Körper des Benutzers anliegt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein bekanntes elektrisch beheizbares Kleidungsstück in einer solchen Weise weiterzuentwickeln, dass die Passform des Kleidungsstücks am menschlichen Körper verbessert und eine Anpassung an unterschiedliche Konfektionsgrößen und Körpermaße erreicht wird.
  • Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Danach umfasst das elektrisch heizbare Kleidungsstück ein elektrisch leitfähiges Heizgewebe, das zumindest abschnittsweise mit einem elektrisch isolierenden Trägerelement verbunden ist, das eine höhere mechanische Elastizität aufweist als das Heizgewebe. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Trägerelement durch ein elastisches Trägergewebe gebildet. Aufgrund seiner elastischen Eigenschaften passt sich dieses Trägergewebe der Körperform an und ist in der Lage, Unterschiede in der Körperform und in der Konfektionsgröße des Trägers zu kompensieren. Die Erfindung eignet sich daher insbesondere für Kleidungsstücke, die direkt am Körper getragen werden, denn sie gestattet einen der Körperform folgenden Schnitt, bei dem das Kleidungsstück flach am Körper anliegt und den Bewegungen des Trägers folgt, ohne sie zu behindern.
  • Die Oberfläche des Heizgewebes ist zweckmäßigerweise elektrisch isolierend. Das kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass die zur Heizung verwendeten elektrischen Leiter (Drähte, Heizwendeln, metallische Bänder etc.) des Heizgewebes mit einer Isolationsschicht ummantelt sind und/oder in eine elektrisch isolierende Matrix eingelassen sind. Dadurch werden elektrische Kurzschlüsse zwischen den elektrischen Leitern unterbunden, und das heizbare Kleidungsstück ist auch in feuchter Umgebung einsetzbar (und kann beispielsweise auch gewaschen werden). Vorzugsweise ist das Heizgewebe eine Polyesterfolie, in die beschichteter Metallfäden als Heizdrähte eingebettet sind.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird als Heizgewebe ein flächenhaftes dünnes Textil oder eine dünne Folie verwendet, in die elektrisch leitende Metalldrähte eingewebt bzw. eingelassen sind. Das Heizgewebe hat vorzugsweise eine Schichtdicke von weniger als 0,5 mm und eine geringe Biegesteifigkeit. "Geringen Biegesteifigkeit" bedeutet in diesem Zusammenhang, dass das Heizgewebe mit einem Biegeradius, der der doppelten Schichtdicke entspricht, gebogen und in die Ausgangsform zurückgebogen werden kann, ohne dass Schädigungen des Heizgewebes auftreten.
  • In einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist das Heizgewebe in einer solchen Weise mit dem elastischen Trägergewebe verbunden ist, dass im ungedehnten Zustand des Trägergewebes das Heizgewebe gegenüber dem Trägergewebe gefältelt ist und bei einer im Benutzungszustand des Kleidungsstücks zu erwartenden maximalen Dehnung des Kleidungsstücks das Heizgewebe flächig auf dem Trägergewebe aufliegt.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist das Trägerelement, mit dem das Heizgewebe am Kleidungsstück befestigt ist, durch elastische Federelemente gebildet. Das Basisgewebe, an das das Heizgewebe angebunden ist, kann dabei entweder elastisch oder inelastisch sein. Die Federelemente können beispielsweise durch gummielastische Bänder gebildet werden, die die Außenkante eines aus Heizgewebe bestehenden Heizelements mit dem Basisgewebe verbinden. Alternativ kann als Federelement ein gummielastisches Gewebe eingesetzt werden, das die Außenkante eines aus Heizgewebe bestehenden Heizelements mit dem Basisgewebe verbindet.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer in den Figuren dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:
    • Fig. 1
    eine Rückenansicht einer Person, die ein erfindungsgemäßes Kleidungsstück trägt;
    Fig. 2
    eine Schnittdarstellung durch das Kleidungsstück längs der Linie II - II in Figur 1;
    Fig. 3a, 3b
    eine Aufsicht auf ein mit einem Trägergewebe verbundenes Heizgewebe im ungedehnten (Fig. 3a) und im gedehnten (Fig. 3b) Zustand des Kleidungsstücks;
    Fig. 4a, 4b
    eine Aufsicht auf eine alternative Ausgestaltung eines mit einem Basisgewebe verbundenen Heizgewebes im ungedehnten (Fig. 4a) und im gedehnten (Fig. 4b) Zustand des Kleidungsstücks;
    Fig. 5
    eine Aufsicht auf eine weitere Ausgestaltung eines mit einem Basisgewebe verbundenen Heizgewebes.
  • Figur 1 zeigt eine schematische Rückenansicht einer Person 1, die mit einem elektrisch beheizbaren Wams 2' (als Beispiel eines elektrisch heizbaren Kleidungsstücks 2) bekleidet ist, der körpernah am Oberkörper 3 des Trägers 1 anliegt. Wie aus der Schnittansicht der Figur 2 hervorgeht, umfasst der Wams 2' eine dem Körper 3 zugewandte Innenschicht 4 aus einem elastischen Trägergewebe 5' und eine körperferne Außenschicht 6, die ebenfalls aus einem elastischen Gewebe besteht. Zwischen der Innenschicht 4 und der Außenschicht 6 ist ein Heizelement 7 aus einem elektrisch leitfähigen Heizgewebe 8 angeordnet, das mit dem Trägergewebe 5' der Innenschicht 4 verbunden ist. (Alternativ kann das Heizelement 7 auch mit der elastischen Außenschicht 6 verbunden sein, in welchem Fall die Außenschicht 6 das Trägergewebe darstellt). Unter dem Begriff "Gewebe" sollen in diesem Zusammenhang neben Weberzeugnissen im eigentlichen Wortsinn (also durch Fadenverkreuzung von Kett- und Schussfäden hergestellten Textilien) auch Strick- und Wirkwaren (also durch Stricken oder Wirken hergestellte Textilien) sowie Folien und Vliese verstanden werden. Das elastische Trägergewebe 5' kann beispielsweise aus einem Polyamid oder aus einem Polyurethan gewebt, gewirkt oder gestrickt sein. Die Außenschicht 6, die ebenfalls als Trägergewebe 5' verwendet werden kann, kann aus einer der oben beschriebenen elastischen Web-, Strick- oder Wirkwaren oder aus einer elastischen Gummi- oder Kunststoffschicht, beispielsweise aus Neopren, bestehen. Das Heizgewebe 8 ist also mit einem elastischen Trägerelement 5 verbunden, das im Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 als Trägergewebe 5' ausgestaltet ist.
  • Das Heizgewebe 8 besteht aus einem flächenhaften Textil oder einer Folie, in die elektrisch leitende Drähte oder Filamente eingewebt oder in anderer Weise integriert sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Heizgewebe 8 eine Polyesterfolie 9, in die Heizdrähte 10 in Form beschichteter Metallfäden 10' eingebettet sind. Die Metallfäden 10' sind mit einer elektrisch isolierenden Beschichtung versehen, die elektrische Kurzschlüsse zwischen den Metallfäden 10' verhindert. Solche Heizgewebe 8 mit sehr geringem spezifischen Gewicht (< 100 g / m2) und einer geringen Schichtdicke 11 von < 0,5 mm sind bekannt und kommerziell erhältlich (z.B. SEFAR Power Heat). Zur elektrischen Kopplung der Metallfäden 10' an eine (in den Figuren nicht dargestellte) Stromversorgungseinheit sind die Metallfäden 10' in einem Anfangs- und einem Endbereich 13, 14 über eine Verbindungseinrichtung 15 (beispielsweise in Form einer Metallfolie) elektrisch miteinander verschaltet; in Figur 3b ist diese Verschaltung schematisch durch Verbindungen 15' zwischen benachbarten Metallfäden 10' dargestellt. Die elektrische Verbindung der Metallfäden 10 zur Stromversorgungseinheit kann auf unterschiedliche Weise gestaltet sein und ist in den Figuren symbolisch durch Kabel 20 angedeutet. Mehrere individuelle Metallfäden 10' können zu Heizbändern zusammengefasst sein, was die Verschaltung der Metallfäden 10' erleichtert. Die Flächendichte und der spezifische Widerstand der Metallfäden 10' kann über das Heizelement 7 hinweg variabel sein, wodurch eine gezielt inhomogene Wärmeverteilung über das Heizelement 7 hinweg erreicht werden kann. Das Heizgewebe 8 ist biegsam und besitzt eine elektrisch isolierende Oberfläche 12, so dass mehrere Schichten des Heizgewebes 8 übereinander liegen können, ohne dass Kurzschlüsse zwischen den Metallfäden 10' entstehen.
  • Alternativ zu der Ausgestaltung des Heizgewebes 8 als eine mit Metallfäden 10 versehene Folie 9 kann das Heizgewebe 8 beispielsweise eine durch Weben oder Wirken hergestellte Textilware sein, in die dünne Heizdrähte 10 eingewoben oder eingewirkt oder anderweitig befestigt sind.
  • Während das Trägergewebe 5' eine hohe Elastizität aufweist, ist die Elastizität des Heizgewebes 8 vergleichsweise gering: Wird das Heizgewebe 8 nämlich zu stark gedehnt, so besteht die Gefahr, dass die im Heizgewebe 8 enthaltenen elektrischen Leiter 10 überdehnt werden und/oder reißen, was zu Schädigungen der elektrischen Leitfähigkeit bis hin zu einem vollständigen Funktionsverlust des heizbaren Kleidungsstücks 2 führen kann.
  • Um solche Überdehnungen des Heizgewebes 8 zu vermeiden und eine faltenfreie, angenehme Passform des heizbaren Kleidungsstücks 2 sicherzustellen, ist das Heizgewebe 8 in einer solchen Weise mit dem Trägergewebe 5' verbunden, dass im ungedehnten Zustand des Trägergewebes 5' das Heizgewebe 8 gegenüber dem Trägergewebe 5' gefältelt ist (siehe Figur 3a). Aufgrund der geringen Schichtdicke 11 und der hohen Biegsamkeit des Heizgewebes 8 legen sich bei dieser Fältelung die Einzelschichten des Heizgewebes 8 flach übereinander, so dass der dem Heizelement 7 entsprechende Heizbereich 15 des Kleidungsstücks 2 vom Benutzer nicht als "faltig" empfunden wird. Wird der Heizbereich 15 des Kleidungsstücks 2 gedehnt (z.B. indem der Träger 1 des Kleidungsstücks 2 eine entsprechende Bewegung ausführt oder wenn das Kleidungsstück 2 von einer Person 1 mit größerem Körperumfang getragen wird), dann wird das gefältelte Heizgewebe 8 gestreckt, wobei die Fältelung abnimmt und das Heizgewebe 8 flach an der Innenseite des Trägergewebes 5' anliegt (siehe Figur 3b). Die Fältelung ist so bemessen, dass das Heizgewebe 8 beim Erreichen der Dehngrenze des Trägergewebes 5' glatt auf dem Trägergewebe 5' anliegt, aber frei von mechanischen Spannungen ist. Die elastischen Eigenschaften des Trägergewebes 5' sind in Figuren 3a und 3b durch Zickzacklinien angedeutet.
  • Die in Figur 3a gezeigte regelmäßige Fältelung kann erreicht werden, indem das Heizelement 7 durch linienhafte Nähte 16 mit dem bis zur Dehngrenze gestreckten Trägergewebe 5' vernäht wird. Die Streckung des Trägergewebes 5' kann dabei in Längsrichtung Z und in Querrichtung X des Kleidungsstücks 2 unterschiedlich sein. Bei dem in Figur 1 gezeigten Wams ist das Heizelement 7 im Rückenbereich vorgesehen, in dem in Querrichtung X stärkere Dehnungen als in Längsrichtung Z erwarten sind; dementsprechend ist das Heizgewebe 8 in Querrichtung X stärker gefältelt als in Längsrichtung Z. - Um zu verhindern, dass bei einer Dehnung des Kleidungsstücks 2, die über die bei normalem Gebrauch zu erwartenden Maximaldehnung des Trägergewebes 5' hinausgeht, eine Schädigung des Heizgewebes 8 auftritt, kann im Bereich der Naht 16 ein inelastischer Saum oder eine inelastische Borte 18 vorgesehen sein, durch die die Dehnung des Trägergewebes 5' in diesem Bereich begrenzt wird.
  • In einer alternativen Ausführungsform des Heizbereichs 15 des heizbaren Kleidungsstücks 2 ist das Heizelement 7 aus inelastischem Heizgewebe 8 nicht mit einem elastischen Trägergewebe 5' vernäht, sondern das Trägerelement 5 ist durch elastische Federelemente 17 (z.B. aus einem gummiartigen Gewebe) gebildet, mit deren Hilfe das Heizgewebe 18 an einem Kleidungsstück aus einem elastischen oder inelastischen Basisgewebe 35 befestigt ist; in den Figuren 4a und 4b ist dieses Basisgewebe 35 als elastisches Gewebe dargestellt, es kann jedoch auch inelastisch sein. Die Federelemente 17 sind so dimensioniert, dass das Heizgewebe 8 im ungedehnten Zustand des Basisgewebes 35 flächig auf diesem aufliegt (siehe Figur 4a).. Wird das Basisgewebe 35 gedehnt, so erfahren auch die Federelemente 17 eine Dehnung, so dass das Heizgewebe 8 - unabhängig vom Dehnungszustand des Basisgewebes 35 - in dem zu heizenden Bereich 15 des Kleidungsstücks 2 gehalten wird (siehe Figur 4b). Dabei müssen die Federelemente 17 in Bezug auf ihre Materialeigenschaften (Dehnbarkeiten) auf die Dehnungsfähigkeit des Basisgewebes 35 abgestimmt sein, um eine elastische Dehnung über verschiedene Körperformen bzw. Konfektionsgrößen zu gestatten, ohne dass das Heizgewebe 8 eine mechanische Zugbelastung erfährt. Um Dehnungen des Heizgewebes 8 zu vermeiden, kann das Heizelement 7 randseitig mit einem inelastischen Saum oder einer inelastischen Borte 18 versehen sein.
  • Im Ausführungsbeispiel der Figuren 4a, 4b sind die Federelemente 17 als gummielastische Bänder 17' ausgestaltet, die die Ecken 19 des Heizelements 7 mit dem Basisgewebe 35 verbinden. Figur 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, in dem das Federelement 17 durch ein flächiges gummielastisches Gewebe 17" gebildet wird, das das Heizelement 7 ringförmig umgibt. Die Innenkante 21 des Federelements 17 ist über eine Naht 23 mit der Außenkante 22 des Heizelements 7 verbunden, während die Außenkante 24 des Federelements 17" über eine Naht 25 mit dem Basisgewebe 35 verbunden ist.
  • Während in den beschriebenen Ausführungsbeispielen das Heizgewebe 8 mit einem elastischen Trägergewebe 5' verbunden ist, das Teil der körperzugewandten Innenschicht 4 ist, kann das Heizgewebe 8 auch mit der körperfernen Außenschicht 6 verbunden sein, sofern diese zumindest im Heizbereich 15 des Kleidungsstücks 2 aus einem elastischen Trägergewebe 5' besteht. Weiterhin kann das Heizgewebe 8 unmittelbar (wie in den Ausführungsbeispielen der Figuren 2 bis 6 gezeigt) oder mittelbar auf dem elastischen Trägergewebe 5' bzw. dem Basisgewebe 35 aufliegen. Zwischen dem Trägergewebe 5' bzw. dem Basisgewebe 35 und dem Heizgewebe 8 können weitere Schichten vorgesehen sein. Falls die körperferne Außenschicht 6 des Kleidungsstücks 2 aus einem elastischen Trägergewebe 5' besteht, mit dem das Heizgewebe 8 verbunden ist, so kann zwischen Heizgewebe 8 und Trägergewebe 5' beispielsweise eine thermische Reflektionsschicht und/oder eine Isolationsschicht vorgesehen sein.
  • Ist das Heizgewebe mit der Innenschicht 4 verbunden, so kann die körperferne Außenschicht 6 aus einem inelastischen Gewebe bestehen und kann beispielsweise wind- und/oder wasserabweisende Eigenschaften aufweisen.
  • Die oben beschriebene Kombination eines elastischen Trägerelements 5 mit einem elektrisch leitfähigen Heizgewebe 8 eignet sich insbesondere für Kleidungsstücke, die direkt am Körper getragen werden, wie z.B. Thermounterwäsche, Nierenwärmer, etc. Daneben kann die Erfindung für beliebige Unter- und Oberbekleidung und für medizinische Anwendungen (beispielsweise für Arm- und Beinwärmer) zum Einsatz kommen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Person
    2
    Elektrisch beheizbares Kleidungsstück
    2'
    Wams
    3
    Körper
    4
    Innenschicht
    5
    Trägerelement
    5'
    Trägergewebe
    6
    Außenschicht
    7
    Heizelement
    8
    Heizgewebe
    9
    Polyesterfolie
    10
    Heizdraht
    10'
    Metallfaden
    11
    Schichtdicke Heizgewebe
    12
    Oberfläche Heizgewebe
    13
    Anfangsbereich Metallfaden bzw. Heizdraht
    14
    Endbereich Metallfaden bzw. Heizdraht
    15
    Heizbereich des Kleidungsstücks
    16
    Naht
    17
    Elastisches Federelement
    17'
    gummielastisches Band
    17"
    gummielastisches Gewebe
    18
    Inelastischer Saum/Borte
    19
    Ecke des Heizelements
    20
    Kabel
    21
    Innenkante des gummielastischen Gewebes
    22
    Außenkante des Heizelements
    23
    Naht
    24
    Außenkante des gummielastischen Gewebes
    25
    Naht
    35
    Basisgewebe

Claims (12)

  1. Elektrisch heizbares Kleidungsstück (2) mit einem elektrisch leitfähigen Heizgewebe (8), dadurch gekennzeichnet, dass das Heizgewebe (8) zumindest abschnittsweise mit einem Trägerelement (5) verbunden ist, das eine höhere mechanische Elastizität aufweist als das Heizgewebe (8).
  2. Elektrisch heizbares Kleidungsstück (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizgewebe (8) eine elektrisch isolierende Oberfläche (12) aufweist.
  3. Elektrisch heizbares Kleidungsstück (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizgewebe (8) eine Schichtdicke (11) von < 0,5 mm aufweist.
  4. Elektrisch heizbares Kleidungsstück (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizgewebe (8) eine geringe Biegesteifigkeit aufweist.
  5. Elektrisch heizbares Kleidungsstück (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (5) ein elektrisch isolierendes Trägergewebe (5') ist.
  6. Elektrisch heizbares Kleidungsstück (2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizgewebe (8) und in einer solchen Weise mit dem Trägergewebe (5') verbunden ist, dass im ungedehnten Zustand des Trägergewebes (5') das Heizgewebe (8) gegenüber dem Trägergewebe (5') gefältelt ist.
  7. Elektrisch heizbares Kleidungsstück (2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizgewebe (8) in einer solchen Weise mit dem Trägergewebe (5') verbunden ist, dass bei einer im Benutzungszustand des Kleidungsstücks (2) zu erwartenden maximalen Dehnung des Kleidungsstücks (2) das Heizgewebe (8) flächig auf dem Trägergewebe (5') aufliegt.
  8. Elektrisch heizbares Kleidungsstück (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (5) durch mindestens ein elastisches Federelement (17) gebildet ist, das das Heizgewebe (8) mit einem Basisgewebe (35) verbindet.
  9. Elektrisch heizbares Kleidungsstück (2) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisgewebe (35) ein elastisches Gewebe ist.
  10. Elektrisch heizbares Kleidungsstück (2) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente (17) durch gummielastische Bänder (17') gebildet sind, die die Außenkante (22) eines aus Heizgewebe (8) bestehenden Heizelements (7) mit dem Basisgewebe (35) verbinden.
  11. Elektrisch heizbares Kleidungsstück (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (17) durch ein gummielastisches Gewebe (17") gebildet ist, das die Außenkante (22) eines aus Heizgewebe (8) bestehenden Heizelements (7) mit dem Basisgewebe (35) verbindet.
  12. Elektrisch heizbares Kleidungsstück (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizgewebe (8) eine Polyesterfolie (9) ist, in die Heizdrähte (10) in Form beschichteter Metallfäden (10') eingebettet sind.
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