EP3141646A1 - Abstandsgewirke, abstandsgewirkeabschnitt sowie beheizbares verkleidungselement - Google Patents

Abstandsgewirke, abstandsgewirkeabschnitt sowie beheizbares verkleidungselement Download PDF

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Publication number
EP3141646A1
EP3141646A1 EP16184677.9A EP16184677A EP3141646A1 EP 3141646 A1 EP3141646 A1 EP 3141646A1 EP 16184677 A EP16184677 A EP 16184677A EP 3141646 A1 EP3141646 A1 EP 3141646A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spacer
conductive
threads
knitted fabric
knitted
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP16184677.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Müller
Frank Müller
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.)
Mueller Textil GmbH
Original Assignee
Mueller Textil 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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mueller Textil GmbH filed Critical Mueller Textil GmbH
Publication of EP3141646A1 publication Critical patent/EP3141646A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04B—KNITTING
    • D04B21/00—Warp knitting processes for the production of fabrics or articles not dependent on the use of particular machines; Fabrics or articles defined by such processes
    • D04B21/14—Fabrics characterised by the incorporation by knitting, in one or more thread, fleece, or fabric layers, of reinforcing, binding, or decorative threads; Fabrics incorporating small auxiliary elements, e.g. for decorative purposes
    • D04B21/16—Fabrics characterised by the incorporation by knitting, in one or more thread, fleece, or fabric layers, of reinforcing, binding, or decorative threads; Fabrics incorporating small auxiliary elements, e.g. for decorative purposes incorporating synthetic threads
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04B—KNITTING
    • D04B21/00—Warp knitting processes for the production of fabrics or articles not dependent on the use of particular machines; Fabrics or articles defined by such processes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C7/00—Stoves or ranges heated by electric energy
    • F24C7/06—Arrangement or mounting of electric heating elements
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2403/00—Details of fabric structure established in the fabric forming process
    • D10B2403/02—Cross-sectional features
    • D10B2403/021—Lofty fabric with equidistantly spaced front and back plies, e.g. spacer fabrics

Definitions

  • the present invention relates to a spacer fabric having a first conductive fabric layer having conductive threads, a second planar fabric layer and spacer threads connecting the fabric layers, wherein the conductive threads have an electrically conductive coating and wherein in the first fabric layer over the entire surface or in a conductive strip running along a direction of production adjacent conductive filaments are connected together in direct electrical contact.
  • a textile material which is laminated from at least two layers.
  • one of the layers is formed of conductive filaments as well as non-conductive filaments.
  • this textile material without any cushioning effect is expensive to manufacture.
  • Generic Abstandsgewirke arranged in a first knitted fabric conductive threads are from the DE 10 2006 038 611 A1 such as DE 10 2006 038 612 A1 known, with various variants of such for heating purposes provided spacer fabrics are generally described.
  • One of the fabric layers may consist entirely of conductor threads, in particular metal threads, for which metallic strand is proposed, because massive wires on a knitting machine can be processed only with difficulty and conventional wires may at most be inserted into the spacer knitwear but can not be meshed.
  • the present invention seeks to provide a spacer fabric having the features described above, which can be easily manufactured and has good functional properties. Furthermore, a spacer knit section formed therefrom and a heatable cladding element with such a spacer knit section are to be specified.
  • the invention and the solution of the problem are a spacer fabric according to claim 1, a Abstandgewirkeabites according to claim 7 and a heated cladding element according to claim 11.
  • the invention provides that the conductive threads are formed from a plastic multifilament yarn provided with the coating, have a fineness of less than 250 dtex and are knitted in the first fabric layer with a lapping over at least two wales and preferably also form meshes, wherein in the case of the conductive filaments, the proportion of the conductive coating is less than 50% by weight, preferably 15% by weight, particularly preferably less than 5% by weight.
  • the individual filaments of the multifilament core are not electrically conductive and thus form a non-conductive core.
  • the individual filaments are each surrounded by the coating and remain movable against each other.
  • the conductive threads are then similar externally - at least for a metallic coating - a metal strand, but have fundamentally different properties due to the core-shell structure.
  • the conductive threads in the laying run over at least two wales and thus adjacent wales are conductively connected, in which case a conductive surface is generated in the entire knitted fabric in the entire knitted fabric.
  • the conductive threads preferably also form meshes, although this is not absolutely necessary in the context of the invention.
  • the conductive threads are worked over at least two wales as part shot and thus run in a zig-zag, without even forming stitches.
  • threads may also be provided in the first knitted layer, for example, which according to a fringe arrangement only along one Weave stick.
  • the threads of this further thread system can be made both non-conductive and conductive.
  • the layer thicknesses on the individual filaments remain relatively low due to the higher density of the coating. Due to the core in the form of individual filaments, a very high mobility and deformability of the electrically conductive threads is maintained.
  • a relatively thin material of less than 250 dtex is provided for the conductive filaments, in addition to a stiffening leading electrically conductive coating is relatively thin and less than 50 wt .-% based on the core of the plastic filaments.
  • the plastic multifilament yarn is initially distinguished by a higher mobility than a monofilament yarn produced using the same material.
  • meshes can easily be formed within the scope of the invention, wherein despite the high mobility of the plastic multifilament yarn as the core and the strong bending of the conductive threads in the production of individual stitches, the conductive coating remains intact.
  • the conductive coating is usually present on the individual filaments as a jacket closed on the circumference, so that a sufficient resistance of the coating can be ensured despite a strong bending due to this closed jacket shape.
  • the conductive coating may deform to some extent without, however, tearing up or away from the plastic multifilament yarn.
  • the electrically conductive coating can be carried out in different ways within the scope of the invention.
  • a metallic coating in particular metals or metal alloys come with good corrosion resistance and also with a certain deformability into consideration.
  • the cost of the conductive threads with the metallic coating must be considered.
  • the conductive filaments may comprise a metallic silver-based coating which is readily deformable and has relatively good durability.
  • economical use is still possible in many application areas despite the comparatively high costs for the coating.
  • the disadvantage is that silver also forms a thin oxide layer on the surface, which, depending on the application, can to a certain extent result in non-uniform contact or uneven current flow.
  • a non-metallic coating is provided.
  • graphite or other carbon-based material comes into consideration, in which case usually the Formation of an undesirable oxide layer can be avoided.
  • Graphite is also characterized by a relatively good mobility.
  • other non-metallic coatings come into consideration, which in principle can also be formed on the type of a conductive coating or the like on a polymer basis.
  • a multilayer coating is possible.
  • different metallic or even non-metallic layers can be combined with one another in order to achieve an optimized adaptation for the respective application with regard to the conductivity on the one hand and the electrical contacting on the surface.
  • a multilayer coating with an inner layer of copper or silver, on which a thin cover layer of gold is vapor-deposited.
  • the configuration of the conductive filaments from the plastic multifilament yarn provided with the coating is relevant not only directly in the knitting process, but also in subsequent finishing.
  • a temperature in which the textile material is heated to the extent that the individual filaments and filaments do not melt, but can be reduced by a ductile flow of the polymer chains stresses in the threads due to their angling in the mesh of the spacer knitted fabric. While plastic threads initially tend to return to their straight shape due to internal stresses, these stresses are eliminated by the finishing, and then, as it were, the angled state in the knit is "frozen" by cooling after finishing.
  • the individual filaments of the plastic multifilament yarn which are individually provided with the coating, can also be moved relative to one another to a certain extent, which results in better processability during production and in particular the finishing is achieved.
  • advantages can result during equipping because the heat is conducted well through the coating to the filaments.
  • the knitted fabric contains conductive threads
  • the knitted fabric is still relatively soft and has a pleasant feel.
  • silver is preferably provided in the case of a metallic coating, in which case relatively high material costs for the metallic coating are to be accepted.
  • Silver is characterized by a good conductivity, a low tendency to corrosion and good ductility. Because of these properties, the metallic coating can be made very thin depending on the application, in which case the mechanical properties of the conductive threads are only influenced to a small extent by the metallic coating. A stiffening due to the metallic coating can be kept low overall.
  • the weight fraction of the electrically conductive, in particular metallic, coating is preferably less than 15% by weight, for example between 1% by weight and 5% by weight, compared to the total weight of the conductive filaments.
  • the conductive filaments according to the invention have a fineness of less than 250 dtex, wherein the fineness is preferably between 90 and 200 dtex.
  • conductive threads with a fineness of 110 dtex or 145 dtex can be used.
  • the number of individual filaments is preferably between 3 and 40, on the one hand to ensure sufficient mobility and, on the other hand, low production costs and good mechanical properties.
  • the number of filaments is between 12 and 30, for example 24.
  • the second knitted fabric is preferably made of multifilament yarn with a fineness between 50 dtex and 340 dtex.
  • Polyamide including polyamide copolymers such as PA6, polyester, in particular PET, and polypropylene can be provided both for the second knitted fabric and for the filaments of the conductive threads of plastic multifilament yarn.
  • each conductive thread is connected to at least one other conductive thread in a direct electrical contact.
  • the electrical contact is achieved due to the effect pattern.
  • adjacent conductive threads may be connected to each other by a jersey layer, but any other types of layers are also possible, in which the conductive threads are guided over at least two wales and thus cross each other in some areas.
  • the conductive threads in the first knitted layer can be arranged over the entire surface. If then the conductive threads are provided as the only thread system, the first knitted fabric layer is formed exclusively of the conductive threads. But it is also possible that the first knitted layer is formed from the conductive threads as the first thread system and a second thread system of non-conductive threads, what then accordingly two or more guide rails are used to form the first flat knitted fabric layer.
  • the first knitted fabric layer can have conductive strips running along the production direction, in which case the conductive yarns are present only in these conductive strips.
  • groups of conductive filaments can alternate with groups of non-conductive filaments transversely to the production direction, wherein preferably at least ten conductive filaments are provided for forming each strip extending in the direction of production. In such a material, however, care must be taken that all conductive strips are to be contacted in a suitable manner, because no continuous conductive surface is formed.
  • the conductive threads are not only inserted in the first fabric layer, but also meshed, they are also intimately connected to each other, so that a good direct electrical contact is ensured solely by the contact of the conductive threads with each other.
  • the spacer threads are usually formed in the context of the invention from monofilament yarn to ensure the necessary compression strength and elasticity of the spacer knitted fabric.
  • the filament diameter may be, for example, between 30 .mu.m and 100 .mu.m, in particular between 55 .mu.m and 80 .mu.m. Since the monofilaments are incorporated into the two fabric layers during the production of the spacer fabric, the spacer threads also lead to a certain extent to the stiffening of the two fabric layers. against this background, it is advantageous that according to the invention by the use of the conductive threads with a low fineness and a core of plastic multifilament yarn In a relatively thin coating no further strong stiffening of the first flat knitted fabric occurs.
  • the subject matter of the invention is also a spacer fabric section formed from the above-described spacer fabric, which in the simplest case is punched or cut out of a material web of the spacer fabric.
  • the spacer fabric section has, according to a preferred embodiment, at least one opening on which two fabric layers with the spacer threads arranged therebetween are cut out, as a result of which the conductive threads in the first fabric layer are also interrupted accordingly.
  • Corresponding openings can be formed for example by punching or cutting.
  • the openings may initially be necessary solely on the basis of design requirements.
  • the spacer fabric is used as part of a trim element for a motor vehicle, openings may be necessary on the door side, a headliner, or the like to allow controls of the vehicle to pass through the spacer fabric section.
  • openings may be necessary on the door side, a headliner, or the like to allow controls of the vehicle to pass through the spacer fabric section.
  • a contacting can be done, for example, by simple terminals, conductive adhesive or the like, with only a punctual connection can be provided, from which then by the planar conductive properties a uniform current distribution is possible.
  • a line-shaped connection can be made to ensure a particularly reliable and uniform contact.
  • contacting may also be effected by soldering or welding.
  • the heat input required for this purpose can also be achieved directly by the application of current to the arrangement. For example, a low-melting contact conductor or a contact conductor provided with a low-melting jacket could be applied, in which case fusion takes place directly by applying an increased current (compared to the subsequent operation).
  • spaced electrical contacts are provided, which are connected via punctiform or linear contact surfaces directly to the running on the contact surface conductor filaments.
  • the punctiform or linear contact surfaces each extend preferably less than 5%, in particular less than 2%, of the total area of the entire spacer knit section.
  • the spacer fabric section is provided with openings and with spaced-apart electrical contacts, in particular a plurality of openings can be provided, which are arranged such that a current distribution of the electrical contacts results in a more uniform surface distribution of current than in a non-apertured, but otherwise the same executed Abstandsgewirkeabites.
  • the current must be guided around the openings, which locally there can result in a greater current density and also a stronger heating. If the openings are too large and thus laterally of the openings Verleien webs are too small, there is a risk of overheating or burning through.
  • the essential for the conduction of the electricity aspects are considered in the design, can be achieved through openings, incisions or the like, depending on the application, an optimization of the current flow and thus the heating. This aspect will be explained further below.
  • the subject matter of the invention is furthermore a heatable cladding element with the above-described spacer knit section and with a cover layer arranged on the spacer knit section.
  • the covering layer is preferably arranged on the first knitted fabric layer provided with the conductive threads so that an advantageous insulating effect is then ensured underneath through the spacer threads and the second knitted fabric layer. Due to the properties of the spacer knitted fabric, it is then achieved that the side of the heated cladding element provided with the cover layer is heated efficiently, whereas unwanted heat losses are generally avoided on the opposite side.
  • the heated cladding element can be provided, for example, in the automotive sector for cladding the door side, a center console, an armrest, the footwell, the headlining, the dashboard or the steering wheel.
  • the heated cladding element may also be part of a seat heater in a motor vehicle.
  • the spacer knit section may be provided with a cover layer of leather, synthetic leather, foil, another textile or the like.
  • the heatable cladding element can also be used in the technical field of construction and architecture, to form heatable soundproofing panels, room dividers, wall coverings, ceilings or underfloor heating.
  • a spacer knit section according to the invention can be used with or without a further cover layer for loungers, thermal blankets, armchairs or chairs. It is also possible to form heatable bandages.
  • thermal pads in strollers warming mattress pads
  • outdoor use as icing protection or as vegetation support or protection are possible uses.
  • the antibacterial effect of silver can be used as an additional advantage in some of the applications mentioned.
  • spacer fabric according to the invention or the spacer fabric according to the invention are used, which are characterized by high elasticity and adaptability, good heating properties, application-oriented variable shape (through the formation of openings and the like) individual tailoring), optimum drapability and ease of manufacture compared to known designs.
  • the Fig. 1 shows the basic structure of a spacer fabric according to the invention with a first planar knitted fabric 1, a second flat knitted fabric 2 and the knitted fabric layers 1, 2 connecting spacer threads 3.
  • the first knitted fabric 1 has conductive threads 4, which in the following Fig. 3 are further described.
  • the entire first knitted fabric 1 is formed of conductive threads 4, wherein according to the detail of the Fig. 1 the electrically conductive threads 4 are arranged in a jersey layer, so that the conductive threads 4 in the first knitted fabric layer 1 form stitches via two wales.
  • adjacent conductive threads 4 are intimately entwined and electrically connected to each other by a direct electrical contact on the surface of the conductive threads 4.
  • the spacer knitted fabric according to Fig. 1 and Fig. 2 differ in that according to the Fig. 2 the conductive threads 4 are arranged only in conductive strips 5, wherein for forming the conductive strips 5, preferably at least ten threads running in a direction of production P are provided. In the transverse direction Q, groups of conductive filaments 4 alternate with groups of non-conductive filaments.
  • the Fig. 3 shows in detail a cross section of the invention provided for in the invention conductive threads 4.
  • the proportion of the conductive coating 7 is based on the total weight of the conductive filaments less than 50 wt .-%, in particular less than 15 wt .-%, for example between 1 wt .-% and 5 wt .-%.
  • the conductive coating 7 may be both metallic and non-metallic. In the following, reference will be made, by way of example only, to a metallic coating 7 in the form of silver as a preferred embodiment.
  • the conductive threads 4 in particular Dimensions movable, with the metallic coating 7 made of silver characterized by a low electrical resistance, so that the metallic coating 7 can be made very thin.
  • the metallic coating 7 is not destroyed in the formation of stitches from the filaments, to which just the relatively soft properties of silver are of advantage.
  • the thin metallic coating 7 also ensures that the filaments of the plastic multifilament yarn 6 are only stiffened to a small extent.
  • the Fig. 4 shows a Abstandgewirkeabites, which is provided for testing purposes with an opening 8.
  • the spacer fabric portion may be made of a spacer fabric according to Fig. 1 be formed, but with a similar behavior results when in a spacer knitted according to the Fig. 2 a conductive strip 5 is provided with an opening 8.
  • the Abstandgewirkeabêt is provided at its ends with electrical contacts 9 in the form of simple terminals. Since the spacer knitted fabric is conductively conductive at the first knitted fabric layer 1, depending on the application, contacting via connecting conductor or the like can be dispensed with. However, a linear contact can be advantageous in terms of a uniform, reliable current distribution.
  • openings 8 can be introduced into the material owing to the area-conducting properties of the spacer fabric, as long as the openings 8 are not too large and the webs remaining at the side of the openings 8 have sufficient conductivity.
  • the openings 8 may be provided, for example, for purely practical reasons, for example, to provide bushings or lead through mechanical connection elements can.
  • Corresponding openings 8 may be necessary or expedient, for example, to use the spacer fabric section as a heated cladding element with a cover layer.
  • Fig. 5 shows that almost any openings 8 are provided in a Abstandgewirkeabepexcellent, wherein such a spacer fabric portion is advantageously provided at opposite ends with electrical contacts 9.
  • electrical contacts can also be glued on the first knitted fabric layer 1 in a simple manner in order to selectively contact the conductive threads 4 running there.
  • the position of the openings 8 can also influence the current distribution and thus the heating of the spacer fabric section and can be adapted to the respective requirements.
  • the first knitted fabric layer 1 may also be provided partially cut through the conductive threads 4.
  • the conductive threads 4 are not interrupted, contributes to a uniform heat distribution and the heat conduction within the material, with just silver as the preferred metallic coating 7 has a particularly good thermal conductivity.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abstandsgewirke mit einer ersten, leitende Fäden (4) aufweisenden flächigen Gewirkelage (1), einer zweiten flächigen Gewirkelage (2) und die Gewirkelagen (1, 2) verbindenden Abstandsfäden (3), wobei die leitenden Fäden (4) eine elektrisch leitfähige Beschichtung (7) aufweisen und wobei in der ersten Gewirkelage (1) vollflächig oder in entlang einer Produktionsrichtung laufenden leitenden Streifen (5) benachbarte leitende Fäden (4) in einem direkten elektrischen Kontakt miteinander verbunden sind. Erfindungsgemäß sind die leitenden Fäden (4) aus einem mit der Beschichtung versehenen Kunststoff-Multifilamentgarn (6) gebildet und weisen eine Feinheit von weniger als 250 dtex auf, wobei die leitenden Fäden (5) in der ersten Gewirkelage (1) mit einer Legung über zumindest zwei Maschenstäbchen Maschen bilden und wobei bei den leitenden Kunststofffäden (4) der Anteil der leitfähigen Beschichtung (7) weniger als 50 Gew.-% beträgt. Gegenstand der Erfindung sind auch ein aus dem Abstandsgewirke gebildeter Abstandsgewirkeabschnitt sowie ein beheizbares Verkleidungselement mit dem Abstandsgewirkeabschnitt und einer Deckschicht. Zu veröffentlichen mit Fig. 3.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abstandsgewirke mit einer ersten, leitende Fäden aufweisenden flächigen Gewirkelage, einer zweiten flächigen Gewirkelage und die Gewirkelagen verbindenden Abstandsfäden, wobei die leitenden Fäden eine elektrisch leitfähige Beschichtung aufweisen und wobei in der ersten Gewirkelage vollflächig oder in entlang einer Produktionsrichtung verlaufenden leitenden Streifen benachbarte leitende Fäden in einem direkten elektrischen Kontakt miteinander verbunden sind.
  • Um ein Abstandsgewirke insbesondere zu Heizzwecken mit elektrischen Leitern zu versehen, sind verschiedene Ansätze bekannt.
  • Gemäß DE 199 03 070 A1 , DE 10 2009 013 250 B3 und DE 42 39 068 A1 werden einzelne untereinander nicht verbundene und in Produktionsrichtung verlaufende Heizdrähte mit einem quer verlaufenden Anschlussleiter kontaktiert. Die Kontaktierung ist relativ aufwendig, wobei auch die Einsatzmöglichkeiten des beschriebenen, mit Heizdrähten versehenen Abstandsgewirkes eingeschränkt sind. Bei einer Unterbrechung eines Heizdrahtes kann über den gesamten Bereich der entsprechenden Breite keine Aufheizung erfolgen.
  • Gemäß DE 103 42 285 A1 werden unterschiedliche Möglichkeiten zur Integration von Heizleitern in einem Abstandsgewirke offenbart. Gemäß einer ersten Lösung werden leitfähige textile Garne im Bereich der Abstandsfäden zwischen die beiden flächigen Gewirkelagen eingelegt. Die entsprechenden Heizleiter sind so in einem gewissen Maße geschützt, wobei aber die an sich vorteilhaft isolierende Wirkung des Abstandsgewirkes durch die mittige Anordnung der Heizleiter in einem gewissen Maße verloren geht. Auch ist bei dem Einlegen der Heizleiter in den Polbereich, also zwischen die Abstandsfäden, eine aufwendige Kontaktierung notwendig.
  • Alternativ wird in DE 103 42 285 A1 vorgeschlagen, leitfähige Garne durch Sticken mit mindestens einer der Gewirkeoberflächen zu verbinden. Dabei ergibt sich jedoch der Nachteil, dass ein weiterer, aufwendiger Verfahrensschritt notwendig ist, wobei durch Sticken eingebundene Garne zu erheblichen Unebenheiten des Abstandsgewirkes führen können.
  • Schließlich wird in DE 103 42 285 A1 als weitere Alternative vorgeschlagen, ein rein zweidimensionales Gewebe, Gewirke oder Gestricke aus leitfähigem textilen Garn bereitzustellen und dieses dann auf das Abstandsgewirke zu kaschieren, wozu die beiden Materialien in separaten Verfahrensschritten hergestellt werden müssen und wobei zusätzlich auch noch separat eine Verbindung erfolgen muss. Insbesondere bei den beschriebenen textilen Materialien ist ein Verkleben aufgrund der offenen textilen Struktur häufig auch schwierig, wobei durch den zusätzlichen Kaschierkleber Geruchsbelästigungen bei der Benutzung sowie ein erhöhter Aufwand bei einer Entsorgung bzw. bei einem Recycling resultieren können.
  • Aus der DE 202 20 752 U1 ist ein textiles Material bekannt, welches aus mindestens zwei Schichten laminiert ist. Bei diesem zweidimensionalen Material ist eine der Schichten aus leitenden Fäden sowie aus nicht leitenden Fäden gebildet. Auch dieses textile Material ohne jede Polsterwirkung ist in seiner Herstellung aufwendig.
  • Gattungsgemäße Abstandsgewirke mit in einer ersten Gewirkelage angeordneten leitenden Fäden sind aus der DE 10 2006 038 611 A1 sowie DE 10 2006 038 612 A1 bekannt, wobei verschiedene Varianten für ein solches zu Heizzwecken vorgesehenen Abstandsgewirkes allgemein beschriebenen sind. Eine der Gewirkelagen kann vollständig aus Leiterfäden, insbesondere aus Metallfäden bestehen, wobei dafür metallische Litze vorgeschlagen wird, weil massive Drähte auf einer Wirkmaschine nur schwer verarbeitet werden können und übliche Drähte allenfalls in das Abstandsgewirke eingelegt aber nicht vermascht werden können.
  • Trotz des erheblichen Bedarfs an leicht zu handhabenden, beheizbaren Abstandsgewirken haben sich die in DE 10 2006 038 611 A1 und DE 10 2008 038 612 A1 beschriebenen Abstandsgewirke nicht in der Praxis durchsetzen können. Dieses ist insbesondere darauf zurückzuführen, dass entsprechende Materialien nicht mit einem vertretbaren Aufwand in zufriedenstellender Qualität hergestellt werden konnten.
  • Aus der DE 10 2009 003 867 A1 ist ein leitendes Polymerband oder Polymergewebe bekannt, welches als Heizelement benutzt werden kann. Im Rahmen unterschiedlicher Gestaltungsmöglichkeiten wird vorgeschlagen, nichtleitfähige Polymerfasern mit einer leitfähigen Beschichtung zu versehen.
  • Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Abstandsgewirke mit den eingangs beschriebenen Merkmalen anzugeben, welches leicht hergestellt werden kann und gute Funktionseigenschaften aufweist. Des Weiteren sollen ein daraus gebildeter Abstandsgewirkeabschnitt sowie ein beheizbares Verkleidungselement mit einem solchen Abstandsgewirkeabschnitt angegeben werden.
  • Gegenstand der Erfindung und Lösung der Aufgabe sind ein Abstandsgewirke gemäß Patentanspruch 1, ein Abstandsgewirkeabschnitt gemäß Patentanspruch 7 sowie ein beheizbares Verkleidungselement gemäß Patentanspruch 11.
  • Ausgehend von dem eingangs beschriebenen Abstandsgewirke ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die leitenden Fäden aus einem mit der Beschichtung versehenen Kunststoff-Multifilamentgarn gebildet sind, eine Feinheit von weniger als 250 dtex aufweisen und in der ersten Gewirkelage mit einer Legung über zumindest zwei Maschenstäbchen gewirkt sind und vorzugsweise auch Maschen bilden, wobei bei den leitenden Fäden der Anteil der leitenden Beschichtung weniger als 50 Gew.-%, vorzugsweise 15 Gew.-%, besonders bevorzugt weniger als 5 Gew.-% beträgt. Die einzelnen Filamente des Multifilamentkerns sind nicht elektrisch leitend und bilden somit einen nicht leitenden Kern. Die einzelnen Filamente sind jeweils von der Beschichtung umgeben und bleiben gegeneinander beweglich. Die leitenden Fäden ähneln dann äußerlich - zumindest bei einer metallischen Beschichtung - einer Metalllitze, weisen jedoch aufgrund der Kern-Mantel-Struktur grundlegend andere Eigenschaften auf.
  • Im Rahmen der Erfindung ist es von besonderer Bedeutung, dass die leitenden Fäden bei der Legung über zumindest zwei Maschenstäbchen verlaufen und somit benachbarte Maschenstäbchen leitend verbunden sind, wobei dann bei dem gesamten Abstandsgewirke in der entsprechenden Gewirkelage eine leitende Fläche erzeugt wird. Vorzugsweise bilden die leitenden Fäden dabei auch Maschen, wobei dies im Rahmen der Erfindung nicht zwingend erforderlich ist. Beispielsweise kann auch vorgesehen sein, dass die leitenden Fäden über zumindest zwei Maschenstäbchen als Teilschuss gewirkt sind und so in einem zick-zack verlaufen, ohne selbst Maschen zu bilden. Als weiteres Fadensystem können dann in der ersten Gewirkelage beispielsweise auch Fäden vorgesehen sein, welche gemäß einer Fransenlegung nur entlang eines Maschenstäbchens verlaufen. Die Fäden dieses weiteren Fadensystems können sowohl nicht leitend als auch leitend ausgeführt sein.
  • Selbst wenn bei einer metallischen Beschichtung ein relativ großer Anteil von bis zu 50 Gew.-% vorgesehen ist, bleiben die Schichtdicken auf den einzelnen Filamenten aufgrund der höheren Dichte der Beschichtung relativ gering. Durch den Kern in Form der einzelnen Filamente bleibt eine sehr hohe Beweglichkeit und Verformbarkeit der elektrisch leitenden Fäden erhalten.
  • Während gemäß dem Stand der Technik Metalllitze oder mit einer metallischen Beschichtung versehene Monofilamentgarne vergleichsweise steif sind und deshalb nur schwer verarbeitet werden können, ist gemäß der Erfindung für die leitenden Fäden ein relativ dünnes Material mit weniger als 250 dtex vorgesehen, wobei zusätzlich die zu einer Versteifung führende elektrisch leitende Beschichtung relativ dünn ist und weniger als 50 Gew.-% bezogen auf den Kern der Kunststofffilamente beträgt.
  • Das Kunststoff-Multifilamentgarn zeichnet sich zunächst durch eine höhere Beweglichkeit als ein unter dem gleichen Materialeinsatz hergestelltes Monofilamentgarn aus. Überraschenderweise können im Rahmen der Erfindung leicht Maschen gebildet werden, wobei auch trotz der hohen Beweglichkeit des Kunststoff-Multifilamentgarns als Kern und der starken Abwinklung der leitenden Fäden bei dem Herstellen einzelner Maschen die leitende Beschichtung unversehrt bleibt. Die leitende Beschichtung liegt auf den einzelnen Filamenten üblicherweise als umfangseitig geschlossener Mantel vor, so dass auch durch diese geschlossene Mantelform eine ausreichende Beständigkeit der Beschichtung trotz eines starken Abknickens gewährleistet werden kann. Die leitende Beschichtung kann sich in einem gewissen Maße verformen, ohne jedoch auf- oder von dem Kunststoff-Multifilamentgarn abzuplatzen.
  • Die elektrisch leitende Beschichtung kann im Rahmen der Erfindung auf unterschiedliche Weise ausgeführt sein.
  • Gemäß einer ersten Variante handelt es sich um eine metallische Beschichtung, wobei insbesondere Metalle oder Metalllegierungen mit einer guten Korrosionsbeständigkeit und auch mit einer gewissen Verformbarkeit in Betracht kommen. Darüber hinaus sind auch die Kosten für die leitenden Fäden mit der metallischen Beschichtung zu berücksichtigen. Beispielsweise können die leitenden Fäden eine metallische Beschichtung auf der Basis von Silber aufweisen, welches gut verformbar ist und eine relativ gute Beständigkeit aufweist. Gerade bei einem vergleichsweise geringen Gewichtsanteil der metallischen Beschichtung ist in vielen Anwendungsbereichen ein wirtschaftlicher Einsatz trotz der vergleichsweise hohen Kosten für die Beschichtung noch möglich. Als Nachteil ergibt sich jedoch, dass auch Silber an der Oberfläche eine dünne Oxidschicht bildet, welche je nach Anwendungsfall in einem gewissen Maße zu einer ungleichmäßigen Kontaktierung bzw. einem ungleichmäßigen Stromfluss führen kann.
  • Als kostengünstigere Alternative zu Silber kommt beispielsweise auch Kupfer in Betracht, wobei auch dann eine oberflächliche Oxidierung mit den beschriebenen Nachteilen nicht unter allen Umständen ausgeschlossen werden kann. Des Weiteren kann auch Gold als metallische Beschichtung vorgesehen sein, um die beschriebenen Nachteile zu vermeiden, wobei dann jedoch deutlich höhere Kosten anfallen.
  • Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist eine nichtmetallische Beschichtung vorgesehen. Insbesondere kommt Graphit oder ein anderes auf Kohlenstoff basierendes Material in Betracht, wobei dann in der Regel die Bildung einer unerwünschten Oxidschicht vermieden werden kann. Graphit zeichnet sich darüber hinaus durch eine relativ gute Beweglichkeit aus. Grundsätzlich kommen jedoch auch andere nichtmetallische Beschichtungen in Betracht, wobei diese grundsätzlich auch nach Art eines leitfähigen Lackes oder dergleichen auf einer Polymerbasis gebildet sein können.
  • Schließlich ist grundsätzlich auch eine mehrlagige Beschichtung möglich. Beispielsweise können verschiedene metallische oder auch nichtmetallische Schichten miteinander kombiniert werden, um hinsichtlich der Leitfähigkeit einerseits und der elektrischen Kontaktierung an der Oberfläche eine für den jeweiligen Anwendungsfall optimierte Anpassung zu erreichen. Denkbar ist beispielsweise eine mehrlagige Beschichtung mit einer innenliegenden Lage aus Kupfer oder Silber, auf der eine dünne Decklage aus Gold aufgedampft ist.
  • Die Ausgestaltung der leitenden Fäden aus dem mit der Beschichtung versehenen Kunststoff-Multifilamentgarn ist nicht nur unmittelbar bei dem Wirkprozess, sondern auch bei einem nachfolgenden Ausrüsten relevant. Bei einem Ausrüsten erfolgt eine Temperaturbeaufschlagung, bei der das textile Material soweit aufgeheizt wird, dass die einzelnen Fäden und Filamente zwar nicht aufschmelzen, wobei jedoch durch ein zähes Fließen der Polymerketten Spannungen in den Fäden aufgrund ihrer Abwinklungen in den Maschen des Abstandsgewirkes abgebaut werden können. Während Kunststofffäden zunächst aufgrund der inneren Spannungen in ihre gerade Ausgangsform zurückstreben, werden diese Spannungen durch das Ausrüsten eliminiert, wobei dann gewissermaßen der abgewinkelte Zustand in dem Gewirke durch das Erkalten nach dem Ausrüsten "eingefroren" wird. Erfindungsgemäß sind die einzelnen bevorzugt einzeln mit der Beschichtung versehenen Filamente des Kunststoff-Multifilamentgarns in einem gewissen Maße auch gegeneinander beweglich, wodurch gerade die bessere Verarbeitbarkeit während der Herstellung und bei dem Ausrüsten erzielt wird. Gerade bei einer metallischen Beschichtung können sich beim Ausrüsten Vorteile ergeben, weil die Wärme gut durch die Beschichtung zu den Filamenten geleitet wird.
  • Obwohl die erste flächige Gewirkelage leitende Fäden enthält, ist das Abstandsgewirke weiterhin relativ weich und weist eine angenehme Haptik auf. Erfindungsgemäß kann auf bekannte Wirkmuster von nicht leitenden Abstandsgewirken weitgehend zurückgegriffen werden, wobei dann die erste flächige Gewirkelage teilweise oder vollständig mit leitenden Fäden gebildet wird.
  • Wie bereits zuvor erläutert, ist bei einer metallischen Beschichtung vorzugsweise Silber vorgesehen, wobei dann relativ hohe Materialkosten für die metallische Beschichtung in Kauf zu nehmen sind. Silber zeichnet sich durch eine gute Leitfähigkeit, eine geringe Korrosionsneigung und gute Verformbarkeit aus. Aufgrund dieser Eigenschaften kann die metallische Beschichtung je nach Anwendungsfall sehr dünn ausgeführt werden, wobei dann die mechanischen Eigenschaften der leitenden Fäden nur zu einem kleinen Anteil durch die metallische Beschichtung beeinflusst werden. Eine Versteifung aufgrund der metallischen Beschichtung kann insgesamt gering gehalten werden.
  • Im Rahmen der Erfindung beträgt der Gewichtsanteil der elektrisch leitfähigen, insbesondere metallischen Beschichtung im Vergleich zu dem Gesamtgewicht der leitenden Fäden bevorzugt weniger als 15 Gew.-%, beispielsweise zwischen 1 Gew.-% und 5 Gew.-%.
  • Die leitenden Fäden weisen erfindungsgemäß eine Feinheit von weniger als 250 dtex auf, wobei die Feinheit vorzugsweise zwischen 90 und 200 dtex beträgt. Beispielsweise können leitende Fäden mit einer Feinheit von 110 dtex oder 145 dtex eingesetzt werden.
  • Die Anzahl der einzelnen Filamente liegt vorzugsweise zwischen 3 und 40, um einerseits eine ausreichende Beweglichkeit und andererseits geringe Herstellungskosten sowie gute mechanische Eigenschaften sicherzustellen. Vorzugsweise beträgt die Anzahl der Filamente zwischen 12 und 30, beispielsweise 24.
  • Die zweite Gewirkelage ist vorzugsweise aus Multifilamentgarn mit einer Feinheit zwischen 50 dtex und 340 dtex gebildet. Sowohl für die zweite Gewirkelage als auch für die Filamente der leitenden Fäden aus Kunststoff-Multifilamentgarn können Polyamid einschließlich Polyamid-Copolymere wie PA6, Polyester, insbesondere PET, und Polypropylen vorgesehen sein.
  • Für die weitere Ausgestaltung der ersten Gewirkelage ergeben sich im Rahmen der Erfindung verschiedene Ausgestaltungsmöglichkeiten, wobei jedoch üblicherweise jeder leitende Faden mit zumindest einem weiteren leitenden Faden in einem direkten elektrischen Kontakt verbunden ist. Der elektrische Kontakt wird aufgrund des Wirkmusters erzielt. Im einfachsten Fall können beispielsweise benachbarte leitende Fäden durch eine Trikot-Legung miteinander verbunden sein, wobei aber auch beliebige andere Legungsarten in Betracht kommen, bei denen die leitenden Fäden über zumindest zwei Maschenstäbchen geführt sind und sich so bereichsweise gegenseitig kreuzen.
  • Im Rahmen der Erfindung können die leitenden Fäden in der ersten Gewirkelage vollflächig angeordnet sein. Wenn dann die leitenden Fäden als einziges Fadensystem vorgesehen sind, ist die erste Gewirkelage ausschließlich aus den leitenden Fäden gebildet. Es ist aber auch möglich, dass die erste Gewirkelage aus den leitenden Fäden als erstem Fadensystem sowie einem zweiten Fadensystem aus nicht leitenden Fäden gebildet ist, wozu dann entsprechend zwei oder mehr Legeschienen zur Bildung der ersten flächigen Gewirkelage eingesetzt werden.
  • Des Weiteren ist es möglich, dass die erste Gewirkelage entlang der Produktionsrichtung verlaufende leitende Streifen aufweist, wobei dann die leitenden Fäden nur in diesen leitenden Streifen vorhanden sind. Im Rahmen einer solchen Ausgestaltung können sich quer zur Produktionsrichtung Gruppen von leitenden Fäden mit Gruppen von nicht leitenden Fäden abwechseln, wobei vorzugsweise zumindest zehn leitende Fäden zur Bildung jedes in Produktionsrichtung verlaufenden Streifens vorgesehen sind. Bei einem solchen Material ist jedoch darauf zu achten, dass sämtliche leitende Streifen in geeigneter Weise zu kontaktieren sind, weil keine durchgehend leitende Fläche gebildet wird.
  • Da die leitenden Fäden in der ersten Gewirkelage nicht nur eingelegt, sondern auch vermascht sind, sind diese auch untereinander innig verbunden, so dass ein guter direkter elektrischer Kontakt alleine durch die Berührung der leitenden Fäden untereinander gewährleistet ist.
  • Die Abstandsfäden sind im Rahmen der Erfindung üblicherweise aus Monofilamentgarn gebildet, um die nötige Stauchfestigkeit und Elastizität des Abstandsgewirkes sicherzustellen. Der Filamentdurchmesser kann beispielsweise zwischen 30 µm und 100 µm, insbesondere zwischen 55 µm und 80 µm betragen. Da die Monofilamente bei der Herstellung des Abstandsgewirkes in die beiden Gewirkelagen eingebunden werden, führen die Abstandsfäden auch in einem gewissen Maße zur Versteifung der beiden Gewirkelagen. Vor diesem Hintergrund ist es von Vorteil, dass erfindungsgemäß durch den Einsatz von den leitenden Fäden mit einer geringen Feinheit und einem Kern aus Kunststoff-Multifilamentgarn bei einer relativ dünnen Beschichtung keine weitere starke Versteifung der ersten flächigen Gewirkelage erfolgt.
  • Gegenstand der Erfindung ist auch ein aus dem zuvor beschriebenen Abstandsgewirke gebildeter Abstandsgewirkeabschnitt, der im einfachsten Fall aus einer Materialbahn des Abstandsgewirkes ausgestanzt oder ausgeschnitten wird.
  • Der Abstandsgewirkeabschnitt weist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung zumindest eine Öffnung auf, an der beiden Gewirkelagen mit den dazwischen angeordneten Abstandsfäden herausgetrennt sind, wodurch dort entsprechend auch die leitenden Fäden in der ersten Gewirkelage unterbrochen sind. Entsprechende Öffnungen können beispielsweise durch Stanzen oder Schneiden gebildet werden.
  • Abhängig von dem Einsatzzweck des Abstandsgewirkeabschnittes können die Öffnungen zunächst alleine aufgrund konstruktiver Anforderungen notwendig sein. Wenn das Abstandsgewirke beispielsweise als Teil eines Verkleidungselementes für ein Kraftfahrzeug verwendet wird, können beispielsweise an der Türseite, einem Dachhimmel oder dergleichen Öffnungen notwendig sein, um Bedienelemente des Kraftfahrzeugzeuges durch den Abstandsgewirkeabschnitt hindurchführen zu können. Bei dem Einsatz des Abstandsgewirkeabschnittes an einer Türseite ist es beispielsweise häufig notwendig, eine Aussparung für einen Griff oder ein Betätigungselement des Schlosses vorzusehen. Das Gleiche gilt beispielsweise bei der Anordnung in einem Dachhimmel, wenn dort die Innenverkleidung für eine Beleuchtung ein Anzeigeelement oder dergleichen unterbrochen werden soll.
  • Im Rahmen der Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass durch die flächige Anordnung der leitenden Fäden in Streifen oder in der gesamten ersten Gewirkelage und durch den direkten elektrischen Kontakt benachbarter leitender Fäden großflächig leitende Bereiche zur Verfügung gestellt werden. Wenn dann ein solcher Abstandsgewirkeabschnitt mit Öffnungen versehen wird, kann bei einer Beaufschlagung mit Strom ein Stromfluss um die Öffnungen herum erfolgen, so dass sich besonders flexible Einsatzmöglichkeiten ergeben.
  • Als weiterer Vorteil ergibt sich, dass im Rahmen der Erfindung bei einigen Anwendungen auf eine aufwendige Kontaktierung verzichtet werden kann. Eine Kontaktierung kann beispielsweise durch einfache Klemmen, leitfähigen Klebstoff oder dergleichen erfolgen, wobei lediglich ein punktueller Anschluss vorgesehen sein kann, von dem dann durch die flächig leitenden Eigenschaften eine gleichmäßige Stromverteilung möglich ist. Alternativ kann aber auch ein linienförmiger Anschluss erfolgen, um eine besonders zuverlässige und gleichmäßige Kontaktierung zu gewährleisten. Bei einer metallischen Beschichtung kann eine Kontaktierung auch durch ein Löten oder Schweißen erfolgen. Gegebenenfalls kann der dafür nötige Wärmeeintrag auch direkt durch die Beaufschlagung der Anordnung durch Strom erreicht werden. Beispielsweise könnte eine niedrig schmelzende Kontaktleiter bzw. ein mit einem niedrig schmelzenden Mantel versehene Kontaktleiter aufgelegt werden, wobei dann ein Verschmelzen direkt durch Anlegen eines (gegenüber dem späteren Betrieb) erhöhten Stroms erfolgt.
  • Vorzugsweise sind voneinander beabstandete elektrische Kontakte vorgesehen, welche über punktuelle oder linienförmige Kontaktflächen direkt an die an der Kontaktfläche verlaufenden Leiterfäden angeschlossen sind. Die punktuellen oder linienförmigen Kontaktflächen erstrecken sich jeweils vorzugsweise über weniger als 5 %, insbesondere weniger als 2 % der Gesamtfläche des gesamten Abstandsgewirkeabschnittes.
  • Wenn der Abstandsgewirkeabschnitt mit Öffnungen und mit voneinander beabstandeten elektrischen Kontakten versehen ist, können insbesondere auch mehrere Öffnungen vorgesehen sein, die derart angeordnet sind, dass bei einer Strombeaufschlagung der elektrischen Kontakte eine gleichmäßigere flächige Stromverteilung resultiert als bei einem nicht mit Öffnungen versehenen, jedoch ansonsten gleich ausgeführten Abstandsgewirkeabschnitt. Dabei ist aber zu beachten, dass der Strom um die Öffnungen herumgeführt werden muss, wodurch dort lokal eine größere Stromdichte und auch eine stärkere Erwärmung resultieren kann. Falls die Öffnungen zu groß und damit seitlich der Öffnungen verbleienden Stege zu klein sind, kann die Gefahr einer Überhitzung bzw. eines Durchbrennens bestehen. Wenn jedoch die für die Leitung des Stroms wesentlichen Aspekte bei der Auslegung beachtet werden, kann durch Öffnungen, Einschnitte oder dergleichen je nach Anwendungsfall eine Optimierung des Stromflusses und damit der Erwärmung erzielt werden. Dieser Aspekt wird nachfolgend noch weiter erläutert.
  • Während bei einem vollflächigen, ununterbrochenen Abstandsgewirkeabschnitt der größte Stromfluss auf einer direkten Verbindung zwischen den beiden Kontakten resultiert, kann durch Öffnungen der Stromfluss weiter manipuliert und optimiert werden.
  • Anstelle von Öffnungen kann es auch ausreichend sein, wenn lediglich einzelne Trennungsbereiche in der ersten, mit den leitenden Fäden versehenen Gewirkelage erzeugt werden, wobei dann durch Trennschnitte oder dergleichen nicht leitende Barrieren erzeugt werden, um den Stromfluss insgesamt positiv zu beeinflussen. Wenn lediglich die erste Gewirkelage bereichsweise eingeschnitten wird, bleiben dort die mechanischen Eigenschaften des Abstandsgewirkes weitgehend unverändert.
  • Durch die beschriebenen Maßnahmen ist es möglich, die Temperaturentwicklung an dem Abstandsgewirkeabschnitt lokal entsprechend der jeweiligen Anforderungen zu verändern und anzupassen. Zu diesem Zweck ist es auch denkbar, Bereiche der ersten flächigen Gewirkelage nachträglich mit einer zusätzlichen leitfähigen Beschichtung zu versehen, um dort den Widerstand und damit auch bei dem Einsatz des Abstandsgewirkes zu Heizzwecken die lokale Wärmeentwicklung zu reduzieren.
  • Gegenstand der Erfindung ist des Weiteren ein beheizbares Verkleidungselement mit dem zuvor beschriebenen Abstandsgewirkeabschnitt und mit einer auf dem Abstandsgewirkeabschnitt angeordneten Deckschicht. Die Deckschicht ist vorzugsweise auf der ersten, mit den leitenden Fäden versehenen Gewirkelage angeordnet, so dass dann darunter durch die Abstandsfäden und die zweite Gewirkelage ein vorteilhafter Isoliereffekt gewährleistet wird. Durch die Eigenschaften des Abstandsgewirkes wird dann erreicht, dass die mit der Deckschicht versehene Seite des beheizbaren Verkleidungselementes effizient aufgeheizt wird, während an der gegenüberliegenden Seite in der Regel unerwünschte Wärmeverluste vermieden werden.
  • Das beheizbare Verkleidungselement kann beispielsweise im Kraftfahrzeugbereich zur Verkleidung der Türseite, einer Mittelkonsole, einer Armauflage, des Fußraumes, des Dachhimmels, der Armaturentafel oder des Lenkrades vorgesehen sein. Das beheizbare Verkleidungselement kann auch Bestandteil einer Sitzheizung in einem Kraftfahrzeug sein. Der Abstandsgewirkeabschnitt kann mit einer Deckschicht aus Leder, Kunstleder, Folie, einem weiteren Textil oder dergleichen versehen ist.
  • Das beheizbare Verkleidungselement kann des Weiteren auch in dem technischen Bereich von Bau und Architektur eingesetzt werden, um beheizbare Schallschutzpaneele, Raumteiler, Wandbeläge, Decken oder Fußbodenheizungen zu bilden.
  • Im medizinischen Bereich kann ein erfindungsgemäßer Abstandsgewirkeabschnitt mit oder ohne einer weiteren Deckschicht für Liegen, Wärmedecken, Sessel oder Stühle eingesetzt werden. Es ist auch möglich, beheizbare Bandagen zu bilden.
  • Es sind auch weitere Einsatzzwecke denkbar, wie beispielsweise die Verwendung in beheizbarer Kleidung, beheizbaren Einlegesolen oder beheizbaren Handschuhen, welche insbesondere für Tieftemperaturanwendungen geeignet sind.
  • Weitere Einsatzmöglichkeiten sind Wärmeunterlagen in Kinderwagen, wärmende Matratzenauflagen, der Einsatz im Freien als Vereisungsschutz oder als Vegetationsunterstützung bzw. -schutz.
  • Wenn als leitfähige Beschichtung Silber eingesetzt wird, kann bei einigen der genannten Anwendungen auch die antibakterielle Wirkung von Silber als weiterer Vorteil genutzt werden.
  • Bei einem Großteil der beschriebenen Anwendungen werden verschiedene vorteilhafte Aspekte des erfindungsgemäßen Abstandsgewirkes bzw. des erfindungsgemäßen Abstandsgewirkeabschnittes genutzt, welches sich durch eine hohe Elastizität und Anpassungsfähigkeit, gute Heizeigenschaften, anwendungsorientierte variable Form (durch die Bildung von Öffnungen und das individuelle Zuschneiden) optimale Drapierbarkeit und eine im Vergleich zu bekannten Ausführungen leichten Herstellung auszeichnet.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    den Aufbau des Abstandsgewirkes,
    Fig. 2
    eine alternative Ausgestaltung des Abstandsgewirkes gemäß Fig. 1,
    Fig. 3
    einen Schnitt durch einen leitenden Faden einer ersten Gewirkelage des Abstandsgewirkes gemäß Fig. 1 bzw. Fig. 2,
    Fig. 4
    einen streifenförmigen Abstandsgewirkeabschnitt mit einer Öffnung,
    Fig. 5
    einen Abstandsgewirkeabschnitt mit mehreren Öffnungen und voneinander beabstandeten elektrischen Kontakten,
    Fig. 6
    eine alternative Ausgestaltung des Abstandsgewirkeabschnittes gemäß der Fig. 5.
  • Die Fig. 1 zeigt den grundlegenden Aufbau eines erfindungsgemäßen Abstandsgewirkes mit einer ersten flächigen Gewirkelage 1, einer zweiten flächigen Gewirkelage 2 und die Gewirkelagen 1, 2 verbindenden Abstandsfäden 3. Die erste Gewirkelage 1 weist leitende Fäden 4 auf, die nachfolgend im Zusammenhang mit der Fig. 3 weiter beschrieben sind.
  • Gemäß der Fig. 1 ist die gesamte erste Gewirkelage 1 aus leitenden Fäden 4 gebildet, wobei gemäß dem Detailausschnitt der Fig. 1 die elektrisch leitenden Fäden 4 in einer Trikot-Legung angeordnet sind, so dass die leitenden Fäden 4 in der ersten Gewirkelage 1 über zwei Maschenstäbchen Maschen bilden. Durch die Bildung von Maschen sind benachbarte leitende Fäden 4 eng miteinander verschlungen und durch einen direkten elektrischen Kontakt an der Oberfläche der leitenden Fäden 4 elektrisch miteinander verbunden.
  • Die Abstandsgewirke gemäß der Fig. 1 und Fig. 2 unterscheiden sich dadurch, dass gemäß der Fig. 2 die leitenden Fäden 4 lediglich in leitenden Streifen 5 angeordnet sind, wobei zur Bildung der leitenden Streifen 5 vorzugsweise zumindest zehn in einer Produktionsrichtung P verlaufende Fäden vorgesehen sind. In Querrichtung Q wechseln sich also Gruppen von leitenden Fäden 4 mit Gruppen von nicht leitenden Fäden ab.
  • Die Fig. 3 zeigt im Detail einen Querschnitt der im Rahmen der Erfindung vorgesehenen leitenden Fäden 4. Erfindungsgemäß weisen die leitenden Fäden 4 einen mit einer Beschichtung 7 versehenes Kunststoff-Multifilamentgarn 6 auf, wobei das Kunststoff-Multifilamentgarn üblicherweise zwischen 3 und 40, beispielsweise 24 Filamente aufweist. Der Anteil der leitfähigen Beschichtung 7 beträgt bezogen auf das Gesamtgewicht der leitenden Fäden weniger als 50 Gew.-%, insbesondere weniger als 15 Gew.-%, beispielsweise zwischen 1 Gew.-% und 5 Gew.-%. Die leitfähige Beschichtung 7 kann sowohl metallisch als auch nicht metallisch sein. Nachfolgend wird lediglich exemplarisch auf eine metallische Beschichtung 7 in Form von Silber als bevorzugte Ausgestaltung Bezug genommen.
  • Durch die Kern-Mantel-Struktur des mit der Beschichtung 7 versehenen Kunststoff-Multifilamentgarns 6 sind die leitenden Fäden 4 im besonderen Maße beweglich, wobei sich die metallische Beschichtung 7 aus Silber durch einen geringen elektrischen Widerstand auszeichnet, so dass die metallische Beschichtung 7 besonders dünn ausgeführt werden kann. Überraschenderweise wird die metallische Beschichtung 7 bei dem Bilden von Maschen aus den Filamenten nicht zerstört, wozu gerade die relativ weichen Eigenschaften von Silber von Vorteil sind. Durch die dünne metallische Beschichtung 7 wird auch erreicht, dass die Filamente des Kunststoff-Multifilamentgarns 6 nur in einem geringen Maße versteift werden.
  • Die Fig. 4 zeigt einen Abstandsgewirkeabschnitt, der zu Testzwecken mit einer Öffnung 8 versehen ist. Der Abstandsgewirkeabschnitt kann aus einem Abstandsgewirke gemäß der Fig. 1 gebildet sein, wobei sich jedoch ein ähnliches Verhalten ergibt, wenn bei einem Abstandsgewirke gemäß der Fig. 2 ein leitender Streifen 5 mit einer Öffnung 8 versehen wird.
  • In der Fig. 4 ist der Abstandsgewirkeabschnitt an seinen Enden mit elektrischen Kontakten 9 in Form von einfachen Anschlussklemmen versehen. Da das Abstandsgewirke an der ersten Gewirkelage 1 flächig leitend ist, kann je nach Anwendungsfall auf eine Kontaktierung über Anschlussleiter oder dergleichen verzichtet werden. Eine linienförmige Kontaktierung kann aber im Hinblick auf eine gleichmäßige, zuverlässige Stromverteilung von Vorteil sein.
  • In der Fig. 4 sind zur Verdeutlichung der Aufheizung Linien eingezeichnet, die einer bestimmten Temperatur entsprechen. Der Temperaturverlauf ist damit also nach Art einer Höhenkarte oder topographischen Karte dargestellt.
  • Zunächst ist zu erkennen, dass zu den Rändern des Abstandsgewirkeabschnittes die Temperatur durch die erhöhte Kühlung durch Wärmeabgabe an die Umgebung und den reduzierten Stromfluss abnimmt. Darüber hinaus ergibt sich aber über einen Großteil des Abstandsgewirkeabschnittes ein weitgehend gleichmäßiger Temperaturverlauf.
  • An der Öffnung 8 sind die leitenden Fäden 4 durch die Öffnung 8 unterbrochen, so dass der Stromfluss um die Öffnung 8 herum erfolgen muss, wodurch dort ein größerer Strom und damit eine erhöhte Heizleistung resultieren. Erfindungsgemäß können aber aufgrund der flächig leitenden Eigenschaften des Abstandsgewirkes Öffnungen 8 in das Material eingebracht werden, solange die Öffnungen 8 nicht zu groß sind und die an den seitlich der Öffnungen 8 verbleibenden Stege eine ausreichende Leitfähigkeit besitzen. Die Öffnungen 8 können beispielsweise aus rein praktischen Gründen vorgesehen sein, um beispielsweise Durchführungen bereitzustellen oder mechanische Anschlusselemente hindurch führen zu können. Entsprechende Öffnungen 8 können beispielsweise notwendig oder zweckmäßig sein, um den Abstandsgewirkeabschnitt als beheizbares Verkleidungselement mit einer Deckschicht einzusetzen.
  • Die Fig. 5 zeigt, dass nahezu beliebige Öffnungen 8 in einem Abstandsgewirkeabschnitt vorgesehen werden, wobei ein solcher Abstandsgewirkeabschnitt zweckmäßigerweise an gegenüberliegenden Enden mit elektrischen Kontakten 9 versehen wird. Neben Anschlussklemmen können elektrische Kontakte auch in einfacher Weise auf die erste Gewirkelage 1 aufgeklebt werden, um punktuell die dort verlaufenden leitenden Fäden 4 zu kontaktieren.
  • In der Fig. 6 ist auch angedeutet, dass durch die Position der Öffnungen 8 auch die Stromverteilung und damit die Aufwärmung des Abstandsgewirkeabschnittes beeinflusst und an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden können. Zu diesem Zweck können anstelle von durchgehenden Öffnungen 8 auch lediglich Einschnitte in der ersten Gewirkelage 1 vorgesehen sein, welche bereichsweise die leitenden Fäden 4 durchtrennen. Durch die beschriebenen Maßnahmen kann abhängig von den Anforderungen erreicht werden, dass je nach Vorgaben eine sehr gleichmäßige Erwärmung erfolgt oder dass einzelne Bereiche stark, weniger stark oder gar nicht aufgeheizt werden.
  • Sofern die leitenden Fäden 4 nicht unterbrochen sind, trägt zu einer gleichmäßigen Wärmeverteilung auch die Wärmeleitung innerhalb des Materials bei, wobei gerade Silber als bevorzugte metallische Beschichtung 7 eine besonders gute Wärmeleitfähigkeit aufweist.

Claims (11)

  1. Abstandsgewirke mit einer ersten, leitende Fäden (4) aufweisenden flächigen Gewirkelage (1), einer zweiten flächigen Gewirkelage (2) und die Gewirkelagen (1, 2) verbindenden Abstandsfäden (3), wobei die leitenden Fäden (4) eine elektrisch leitfähige Beschichtung (7) aufweisen und wobei in der ersten Gewirkelage (1) vollflächig oder in entlang einer Produktionsrichtung (P) verlaufenden leitenden Streifen (5) benachbarte leitende Fäden (4) in einem direkten elektrischen Kontakt miteinander verbunden sind, dadurch gekenn-zeichnet, dass die leitenden Fäden (4) aus einem mit der Beschichtung versehenen Kunststoff-Multifilamentgarn (6) gebildet sind, eine Feinheit von weniger als 250 dtex aufweisen und in der ersten Gewirkelage (1) mit einer Legung über zumindest zwei Maschenstäbchen gewirkt sind, wobei bei den leitenden Fäden (4) der Anteil der leitfähigen Beschichtung (7) weniger als 50 Gew.-% beträgt und wobei die einzelnen Filamente des Kunststoff-Multifilamentgarns (6) jeweils von der Beschichtung (7) umgeben und gegeneinander beweglich sind.
  2. Abstandsgewirke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die leitfähige Beschichtung (7) aus Metall, insbesondere Silber besteht.
  3. Abstandsgewirke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Filamente des Kunststoff-Multifilamentgarns (6) aus einem Material ausgewählt aus der Gruppe Polyamid, Polyester und Polypropylen bestehen.
  4. Abstandsgewirke nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zumindest zehn leitende Fäden (4) zur Bildung von in Produktionsrichtung (P) verlaufenden Streifen (5) vorgesehen sind.
  5. Abstandsgewirke nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die leitenden Fäden (4) in der ersten Gewirkelage (1) vollflächig angeordnet sind, wobei die erste Gewirkelage (1) ausschließlich von den leitenden Fäden (4) gebildet ist.
  6. Abstandsgewirke nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsfäden (3) von einem Monofilamentgarn mit einem Filamentdurchmesser zwischen 55 µm und 80 µm gebildet sind.
  7. Abstandsgewirkeabschnitt, gebildet aus einem Abstandsgewirke nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
  8. Abstandsgewirkeabschnitt nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einer Öffnung (8) beide Gewirkelagen (1, 2) mit den dazwischen angeordneten Abstandsfäden (3) herausgetrennt und dort entsprechend die leitenden Fäden (4) in der ersten Gewirkelage (1) unterbrochen sind.
  9. Abstandsgewirkeabschnitt nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch voneinander beabstandete elektrische Kontakte (9), welche über punktuelle Kontaktflächen direkt an die an der Kontaktfläche verlaufenden leitenden Fäden (4) der ersten Gewirkelage (1) angeschlossen sind.
  10. Abstandsgewirkeabschnitt nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Öffnungen (8) vorgesehen sind, die derart angeordnet sind, dass bei einer Strombeaufschlagung der elektrischen Kontakte (9) eine gleichmäßigere flächige Stromverteilung als bei einem nicht mit Öffnungen (8) versehenen, jedoch ansonsten gleich ausgeführten Abstandsgewirkeabschnitt resultiert.
  11. Beheizbares Verkleidungselement mit einem Abstandsgewirkeabschnitt nach einem der Ansprüche 7 bis 10 und mit einer auf dem Abstandsgewirkeabschnitt angeordneten Deckschicht.
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