WO2002052898A1 - Textile heizvorrichtung - Google Patents

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WO2002052898A1
WO2002052898A1 PCT/DE2001/004837 DE0104837W WO02052898A1 WO 2002052898 A1 WO2002052898 A1 WO 2002052898A1 DE 0104837 W DE0104837 W DE 0104837W WO 02052898 A1 WO02052898 A1 WO 02052898A1
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WO
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strands
heating
textile
electrode
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PCT/DE2001/004837
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Inventor
Michael Weiss
Original Assignee
W.E.T. Automotive Systems Ag
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Publication date
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Priority to JP2002553869A priority patent/JP3823088B2/ja
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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 plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/34—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional 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 plane, e.g. plate-heater flexible, e.g. heating nets or webs heaters used in textiles
    • H05B3/345—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater flexible, e.g. heating nets or webs heaters used in textiles knitted fabrics
    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/014—Heaters using resistive wires or cables not provided for in H05B3/54
    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/017—Manufacturing methods or apparatus for heaters
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    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/029—Heaters specially adapted for seat warmers

Definitions

  • the present invention relates to a textile heating device according to the preamble of claim 1.
  • Textile heating devices are generally known. These are based on electrically conductive textiles or electrically conductive textile threads, which are used as electrical resistance conductors for heating.
  • the conductivity of the textile or the threads is e.g. guaranteed by metallic coating of the fibers or by inclusion of graphite particles in plastic threads.
  • fabrics and knitted fabrics are used as textiles for the generic heating devices.
  • Temperature regulation is usually carried out by controlling the voltage and / or current of the textile heating device. Precise and reliable temperature control therefore requires knowledge of the electrical resistance of the textile or the textile heating device that is as precise as possible. In practice, however, it turns out that this requirement is often insufficiently met.
  • the resistance values of the heating devices of the prior art vary greatly from case to case, depending on the installation situation or application and load condition, and in particular deviate from the resistance values of the non-installed heating textile.
  • contact points of electrically conductive heating strands are fixed in such a way that the relative position of the contact points and the contact surfaces of the strands with one another remain essentially unchanged even when the heating textile is moved and loaded.
  • Mechanical action is understood to mean any force acting on the heating textile that leads to a temporary one or permanent elastic or plastic deformation or change in the textile shape and is below the strength limit of the textile. In other words, the textile or the textile structure is not or only insignificantly destroyed by the action of force.
  • the total resistance of the resistance network formed by the heating strands in the textile remains essentially unchanged due to the fixing of the contact points even when the textile is moved and loaded.
  • a heating strand preferably comprises a plurality of textile threads with at least one electrically conductive thread, but can also be designed in the form of a single or more electrically conductive threads.
  • the solution to the problem is based on the knowledge that, in conventional heating textiles, the resistance changes in different installation situations and loading conditions because the positions of the contact points and also the size of the contact surfaces between the individual electrically conductive heating strands or filaments as a result of tensile stress, folds or change such shape changes.
  • the contact points and contact surfaces of the individual threads must remain unchanged even when the textile is moved and loaded.
  • the textile heating device according to the invention is characterized in that two adjacent heating strands of the textile are connected to one another at a fixed distance relative to one another and with a fixed contact surface, i.e. when the strands or threads of the textile are stretched, the contact points of the thread / strand are also moved in accordance with the stretch. Defined, constant contact points are created, which ensure a constant total resistance of the heating textile, even under different operating conditions.
  • two adjacent heating strands are knotted together at the contact point. It is crucial that the preload created by the knotting with regard to the contact or contact of the heating strands withstands the forces due to a load on the textile and thus a change in the position and contact area of the contact points of the strands is prevented.
  • the above type of connection of two threads by knotting is known in the textile industry as the maquisette technique and is used to produce tulle, Curtains and the like are used.
  • the heating textile according to the invention can thus advantageously be produced using conventional textile machines.
  • additional fixing means are provided for fixing the contact points.
  • Such fixing means include means for permanently connecting strands or threads, such as clips, clips or adhesives.
  • the threads / strands can also be connected by welding or pressing at their contact points.
  • the types of fixation mentioned above offer advantages in terms of production costs or costs, resilience, i.e. the desired service life, as well as the material properties of the heating textile, e.g. elasticity and deformability.
  • the contact points of the heating strands are fixed by means of their own connecting thread.
  • Two heating strands are preferably knotted with the connecting thread.
  • other positive and / or non-positive connection forms are also possible, such as spiral wrapping of the strands with the connecting thread.
  • electrode strands or threads are knitted into the heating textile.
  • the electrode strands have a significantly lower resistance than the heating strands and serve to contact the heating textiles.
  • the electrode strands are incorporated at least at opposite ends of the heating textile and thus advantageously enable effective and inexpensive contacting of the heating strands.
  • At least a subset of the plurality of electrode strands are spaced apart from one another and arranged essentially in the same direction of extension.
  • the distance between the Electrode strands ie the distance to be bridged electrically between two electrode strands, is reduced.
  • the electrode threads are only provided at opposite ends of the heating textile, this distance is divided into a plurality of smaller distances.
  • the resistance that exists between two adjacent electrode strands is accordingly reduced accordingly.
  • a heating device according to the invention with incorporated electrode strands can consequently be operated in an advantageous manner with a lower voltage. With unchanged voltage, on the other hand, higher-resistance heating strands can be used.
  • the distances between individual electrode strands are 0.5 cm-40 cm, in particular 2-8 cm.
  • the heating textiles according to the invention can be operated with such electrode strand spacings with relatively low voltages, in particular the voltage values customary in automobiles. These textile heating devices are therefore particularly suitable for automotive applications such as seat heating.
  • the contact points of electrode strands and heating strands are designed to be fixed.
  • the same fixations are used as are used to fix the contact points of the heating elements with each other.
  • electrode strands are sewn onto a heating textile, which are usually arranged next to each other in 5 or 7-fold redundancy in order to ensure reliable contact with the heating conductors.
  • the advantageous further development allows the number of electrode strands to be reduced to one or two strands, since the electrical contact between the heating strand and the electrode strand is made safely and reliably by fixing the connection or the contact point, for example by knotting or using auxiliary threads.
  • an electrode strand is incorporated into the textile instead of a heating strand at regular intervals. This simplifies the incorporation of the electrode strands, since these are incorporated in the same way as the heating strands. In an advantageous manner, a fixation of the contact point of the electrode string and Heating line reached according to the fixation of the contact points of heating lines with each other.
  • the electrode strands in the heating textile are arranged in a wave or sinus shape. Such a configuration promotes a long service life of the electrodes, since electrodes arranged in a straight line are subject to greater wear, i.e. easier to tear or break.
  • Figure 1 shows an enlarged view of a heating textile according to the invention in the form of a knitted fabric in a schematic representation
  • FIG. 2 shows a detailed view of the knitted fabric from FIG. 1 with different types of connection between heating strands with one another or heating strands and electrode strands.
  • Figure 1 shows an enlarged view of a section of a heating textile according to the invention, which is in the form of a knitted fabric.
  • the knitted fabric is basically made up of three different types of strands or threads.
  • Reference numerals 1 to 4 and 8 and 8 ' denote strands which serve as electrical current conductors.
  • reference numeral 5 denotes a connecting thread, which is a fixed connection of the contact points 9, 10 of the electrically conductive strands 1 to 4, 8, 8 ' guaranteed.
  • the arrow marked with the letter S indicates the direction of the current flow through the heating textile when a correspondingly directed voltage is applied to the electrode strands 8, 8 '.
  • Electrodes are used for the electrical connection of a heating textile, which are usually glued, sewn, riveted onto the textile or attached conductively by other means known to the person skilled in the art.
  • electrode strands 8, 8 'are advantageously worked into the heating textile.
  • the electrode strands 8, 8 'are preferably incorporated into the textile at regular intervals instead of one heating filament strand, which ensures simple manufacture.
  • the fixing of the contact points 9, 10 according to the invention allows the number of electrode strands 8, 8 'at a connection point to be reduced to one or two strands each, since the electrical contact between heating strand 1 to 4 and electrode strand 8, 8' is ensured by the fixing.
  • a single electrode strand 8, 8 ' is provided at a connection point.
  • the distances between electrode strands 8, 8 'of different connection points are preferably 2 cm to 8 cm.
  • the textile heating device according to the invention can be designed for operation with low voltage, for example in the range from 10 V to 50 V. This is particularly advantageous for automotive applications.
  • the electrode strands 8, 8 ' are preferably arranged in a wave-like or sinusoidal shape in the heating textile, which promotes a long service life of the electrodes 8, 8'.
  • the arcuate areas of the electrodes 8, 8 ' can more easily deform the textile absorb as electrodes arranged in a straight line, which are therefore subject to greater wear, ie easier to tear or break.
  • the electrode strands 8, 8 ' are e.g. made of copper, aluminum, gold or silver or materials provided with such coatings and have a significantly lower resistance than the heating strands 1 to 4.
  • the resistance of the electrode strands 8, 8 ' is preferably 0.1 ohm / m.
  • the strands provided as heating strands 1 to 4 have a resistance of approximately 300 ohms.
  • Cellulose filaments filled with graphite for example, can be used as heating strands.
  • FIG. 2 shows an enlarged detailed view of FIG. 1.
  • two types of fixing by means of a connecting thread 5 are shown using the example of contact points 9 of the heating strands 1 to 4.
  • the connecting thread 5 can, however, also connect heating strands 1 to 4 to electrode strands 8, 8 ' in the same way.
  • the heating strands 1 to 4 are securely fixed to one another by means of the connecting thread 5 through knots 6.
  • one or more connecting threads 5 can be provided, which are knotted at certain points or continuously around the heating strands 1 to 4.
  • a further type of connection is shown in area B of FIG. 2, in which the connecting thread 5 securely fixes the contact points 9 of the heating lines 1 to 4 by means of a spiral wrap 7.
  • the connecting thread 5 is e.g. Suitable polyethylene material.
  • the connecting thread can also be provided in an electrically conductive manner.
  • the heating textile according to the invention is characterized by an overall resistance which remains largely unchanged even when the textile is moved or loaded.
  • the heating textile according to the invention also enables better further processing.
  • the heating textile can be manufactured as a roll and can be cut to individual pieces of textiles according to requirements or use. The cut heating textile can then be electrically connected in a simple manner via the woven-in electrode strands, for example by assigning a pole to every second electrode strand.
  • the heating textile according to the invention can advantageously be manufactured in very variable mesh sizes, as a result of which different operating conditions can be better taken into account and material savings can be achieved.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Surface Heating Bodies (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

Bekannt ist ein elektrisch leitfähiges Textil, geeignet zum Heizen, mit einer Mehrzahl elektrisch leitfähiger Heizstränge (1-4), welche an einer Mehrzahl von Kontaktstellen (9) über jeweilige Kontaktflächen miteinander in Berührung stehen. Problematisch ist, dass dessen Widerstand bei unterschiedlichen Einbausituationen und Belastungszuständen stark schwanken kann. Zur lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen, dass mindestens zwei der Heizstränge (1-4) an mindestens einer Kontakstelle (9) über eine Fixierung relativ zueinander fixiert sind, damit die Position und/oder die Grösse der Kontaktflächen auch bei mechanischer Einwirkung auf das Textil im wesentlichen konstant bleibt.

Description

Textile Heizvorrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine textile Heizvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Textile Heizvorrichtungen sind grundsätzlich bekannt. Diese beruhen auf elektrisch leitfähigen Textilien bzw. elektrisch leitfähigen Textilfäden, die als elektrische Widerstandsleiter zum Heizen verwendet werden. Die Leitfähigkeit des Textils bzw. der Fäden wird z.B. durch metallische Beschichtung der Fasern oder durch Einschluß von Graphit-Partikeln in Kunststoffäden gewährleistet. Als Textilien für die gattungsgemäßen Heizvorrichtungen werden insbesondere Gewebe und Gewirke verwendet.
Eine Temperaturregelung erfolgt üblicherweise an Hand der Steuerung von Spannung und/oder Strom der textilen Heizvorrichtung. Eine genaue und zuverlässige Temperaturregelung erfordert daher eine möglichst genaue Kenntnis des elektrischen Widerstandes des Textils bzw. der textilen Heizvorrichtung. In der Praxis zeigt sich jedoch, daß diese Anforderung oft nur unzureichend erfüllt ist. Die Widerstandswerte der Heizvorrichtungen des Standes der Technik schwanken je nach Einbausituation bzw. Anwendungsfall- und Belastungszustand stark von Fall zu Fall und weichen insbesondere von den Widerstandswerten des nicht-eingebauten Heiztextiles ab.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine textile Heizvorrichtung zu schaffen, die einen definierten Widerstand aufweist, der auch bei unterschiedliche^ Einbausituationen bzw. Belastungszuständen im wesentlichen konstant bleibt.
Zur Lösung der Aufgabe wird eine erfindungsgemäße textile Heizvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Bei einer erfindungsgemäßen textilen Heizvorrichtung sind Kontaktstellen elektrisch leitender Heizstränge derart fixiert, daß die relative Position der Kontaktstellen und die Kontaktflächen der Stränge untereinander auch bei Bewegen und Belastung des Heiztextils im wesentlichen unverändert bleiben. Unter mechanischer Einwirkung wird dabei jegliche Krafteinwirkung auf das Heiztextil verstanden, die zu einer zeitweiligen oder dauerhaften elastischen oder plastischen Deformation bzw. Änderung der Textilgestalt führt und unterhalb der Festigkeitsgrenze des Textils liegt. Mit anderen Worten: Das Textil bzw. die Textilstruktur wird durch die Krafteinwirkung nicht oder nur unerheblich zerstört. Der Gesamtwiderstand des durch die Heizstränge im Textil gebildete Widerstandsnetzwerkes bleibt durch die Fixierung der Kontaktstellen auch bei Bewegung und Belastung des Textils im wesentlichen unverändert. Ein Heizstrang umfaßt vorzugsweise eine Mehrzahl Textilfäden mit zumindest einem elektrisch leitenden Faden, kann aber auch in Gestalt eines einzelnen oder mehrerer elektrisch leitender Fäden ausgebildet sein.
Der Lösung der Aufgabe liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei herkömmlichen Heiztextilien sich der Widerstand bei unterschiedlichen Einbausituationen und Belastungszuständen ändert, weil sich die Positionen der Kontaktstellen und auch die Größe der Kontaktflächen zwischen den einzelnen elektrisch leitenden Heizsträngen bzw. -fäden infolge Zugbelastung, Faltungen oder dergleichen Gestaltsänderungen ändern. Um einen möglichst konstanten Gesamtwiderstand des Heiztextiles zu schaffen, müssen deshalb die Kontaktstellen und Kontaktflächen der einzelnen Fäden untereinander auch bei Bewegen und Belasten des Textils unverändert bleiben. Die erfindungsgemäße textile Heizvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß zwei benachbarte Heizstränge des Textils in einen festen Abstand relative zueinander und mit fester Berührungsfläche miteinander verbunden sind, d.h. bei einer Dehnung der Stränge bzw. Fäden des Textils die Kontaktstellen des Fadens/Stranges entsprechend der Dehnung mitbewegt werden. Somit werden definiert, gleichbleibende Kontaktstellen geschaffen, die einen konstanten Gesamtwiderstand des Heiztextiles , auch bei unterschiedlichen Einsatzbedingungen gewährleisten.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden zwei benachbarte Heizstränge an der Kontaktstelle miteinander verknotet. Dabei ist entscheidend, daß die durch das Verknoten geschaffene Vorspannung hinsichtlich der Berührung bzw. des Kontaktes der Heizstränge den Kräften infolge einer Belastung des Textils widersteht und somit eine Veränderung der Position und Kontaktfläche der Kontaktstellen der Stränge verhindert wird.
Die vorstehende Verbindungsart zweier Fäden durch Verknoten ist in der Textilindustrie als Maquisette-Technik bekannt und wird zur Herstellung von Tüll, Gardinen und dergleichen verwendet. Auf vorteilhafte Art und Weise kann das erfindungsgemäße Heiztextil somit mit herkömmlichen Textilmaschinen gefertigt werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind zur Fixierung der Kontaktstellen zusätzliche Fixiermittel vorgesehen. Solche Fixiermittel umfassen Mittel zum dauerhaften Verbinden von Strängen oder Fäden, wie Klammern, Klemmen oder Klebstoffe. Die Fäden/Stränge könne aber auch mittels Verschweißen oder Verpressen an ihren Kontaktstellen verbunden werden. Je nach der Art des verwendeten Textils, also Stoff, Gewebe oder Gewirke etc., bzw. der eingesetzten Materialien bieten die vorstehend beispielhaft genannten Fixierungsarten Vorteile hinsichtlich des Herstellungsaufwandes bzw. der Kosten, der Belastbarkeit, d.h. der angestrebten Lebensdauer, sowie der Materialeigenschaften des Heiztextiles, beispielsweise Elastizität und Verformbarkeit.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Kontaktstellen der Heizstränge mittels eines eigenen Verbindungsfadens fixiert. Dabei werden jeweils zwei Heizstränge mit dem Verbindungsfaden vorzugsweise verknotet. Es sind aber auch andere form- und/oder kraftschlüssige Verbindungsformen möglich, wie z.B. ein spiralförmiges Umschlingen der Stränge mit dem Verbindungsfaden. Für die Verbindung mit dem Verbindungsfaden ist wiederum entscheidend, daß die durch den Verbindungsfaden eingebrachte Vorspannung die beiden Stränge stärker aneinanderpreßt, als dem eine spätere Belastung entgegenwirkt.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind in das Heiztextil Elektrodenstränge bzw. -fäden eingewirkt. Die Elektrodenstränge besitzen einen deutlich geringeren Widerstand als die Heizstränge und dienen der Kontaktierung der Heiztextiles. Im einzelnen sind die Elektrodenstränge zumindest an jeweils gegenüberliegenden Enden des Heiztextils eingearbeitet und ermöglichen so vorteilhaft eine effektive und kostengünstige Kontaktierung der Heizstränge.
Bei einer weiteren bevorzugten Fortbildung der Erfindung sind zumindest eine Teilmenge der Mehrzahl der Elektrodenstränge zueinander beabstandet und im wesentlichen in gleicher Erstreckungsrichtung verlaufend angeordnet. In vorteilhafter Art und Weise wird dadurch erreicht, daß der Abstand zwischen den Elektrodensträngen, d.h. die elektrisch zu überbrückende Distanz zwischen zwei Elektrodensträngen, verringert wird. Verglichen mit der großen Distanz, wenn die Elektrodenfäden nur an gegenüberliegenden Enden des Heiztextiles vorgesehen sind, wird diese Distanz in eine Mehrzahl kleinerer Distanzen unterteilt. Somit ist der Widerstand der zwischen zwei benachbarten Elektrodensträngen vorliegt, entsprechend verringert. Eine erfindungsgemäße Heizvorrichtung mit eingearbeiteten Elektrodenstränge kann in vorteilhafte Art und Weise folglich mit niedrigerer Spannung betrieben werden. Bei unveränderter Spannung können andererseits höherohmige Heizstränge eingesetzt werden.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung betragen die Abstände zwischen einzelnen Elektrodenstränge 0,5 cm - 40 cm, insbesondere 2 - 8 cm. Je nach Wahl des Widerstandes der Heizstränge lassen sich die erfindungsgemäßen Heiztextilien bei solchen Elektrodenstrang-Abständen mit relativ geringen Spannungen, insbesondere den bei Automobilen üblichen Spannungswerten betreiben. Diese textilen Heizvorrichtungen eignen sich somit besonders für automobile Anwendungen wie beispielsweise Sitzheizungen.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung sind die Kontaktstellen von Elektrodensträngen und Heizsträngen fixiert ausgeführt. Dabei kommen die gleichen Fixierungen zum Einsatz, wie sie auch zur Fixierung der Kontaktstellen der Heizstränge untereinander verwendet werden. Bei konventionellen Kontaktierungen werden auf ein Heiztextil Elektroden-Stränge aufgenäht, die meist in 5- oder 7-facher Redundanz nebeneinander angeordnet sind, um einen sicheren Kontakt mit den Heizleitern zu gewährleisten. Die vorteilhafte Weiterbildung gestattet eine Reduzierung der Anzahl der Elektrodenstränge auf jeweils einen oder zwei Stränge, da der elektrische Kontakt zwischen Heizstrang und Elektrodenstrang durch die Fixierung der Verbindung bzw. der Kontaktstelle, beispielsweise durch Verknoten oder mittels Hilfsfaden, sicher und zuverlässig hergestellt wird.
Bei einer bevorzugten Ausgetaltung der Erfindung ist in regelmäßigen Abständen jeweils ein Elektrodenstrang anstelle eines Heizstranges in das Textil eingearbeitet. Dadurch wird die Einarbeitung der Elektrodenstränge vereinfacht, da diese auf die gleiche Art und Weise wie die Heizstränge eingearbeitet werden. In vorteilhafter Art und Weise wird dabei auch eine Fixierung der Kontaktstelle von Elektrodenstrang und Heizstrang entsprechend der Fixierung der Kontaktstellen von Heizsträngen untereinander erreicht.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Elektrodenstränge im Heiztextil wellen- bzw. sinusförmig angeordnet. Eine solche Ausgestaltung fördert eine hohe Lebensdauer der Elektroden, da gradlinig angeordnete Elektroden einem höheren Verschleiß unterliegen, d.h. leichter reißen bzw. brechen.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.
Figur 1 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines erfindungsgemäßen Heiztextiles in Form eines Gewirkes in schematischer Darstellung und
Figur 2 zeigt eine Detailansicht des Gewirkes von Figur 1 mit verschiedenen Arten der, Verbindung zwischen Heizsträngen untereinander bzw. Heizsträngen und Elektrodensträngen.
Figur 1 zeigt in vergrößerter Darstellung einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Heiztextils, das in Form eines Gewirkes vorliegt. Das Gewirke ist grundsätzlich aus drei unterschiedlich Arten von Strängen bzw. Fäden aufgebaut. Bezugszeichen 1 bis 4 sowie 8 und 8' bezeichnen Stränge, die als elektrische Stromleiter dienen. In einzelnen sind das Heizstränge 1 bis 4 und Elektrodenstränge 8, 8' des Gewirkes. Demgegenüber bezeichnet Bezugszeichen 5 einen Verbindungsfaden, der eine fixierte Verbindung der Kontaktstellen 9, 10 der elektrische leitenden Stränge 1 bis 4, 8, 8' gewährleistet. Der mit dem Buchstaben S bezeichnete Pfeil deutet die Richtung des Stromflusses durch das Heiztextil an, wenn an den Elektrodensträngen 8, 8' eine entsprechend gerichtete Spannung angelegt wird.
Zum elektrischen Anschluß eines Heiztextils werden Elektroden verwendet, die üblicherweise auf dem Textil aufgeklebt, aufgenäht, aufgenietet oder mit anderen dem Fachmann bekannten Mitteln leitend befestigt werden.
Bei der in den Figuren 1 und 2 dargestellten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind Elektrodenstränge 8, 8' vorteilhaft in das Heiztextil eingewirkt. Die Elektrodenstränge 8, 8' sind vorzugsweise anstelle jeweils eines Heizfadenst-stranges in regelmäßigen Abständen in das Textil eingearbeitet, was eine einfache Herstellung gewährleistet. Aus Gründen der zeichnerischen Darstellung sind lediglich zwei Elektrodenstränge 8, 8' gezeigt, die jedoch entsprechend fortlaufend in der erfindungsgemäßen textilen Heizvorrichtung angeordnet sind. Die erfindungsgemäße Fixierung der Kontaktstellen 9, 10 gestattet eine Reduzierung der Anzahl der Elektrodenstränge 8, 8' an einer Anschlußstelle auf jeweils einen oder zwei Stränge, da der elektrische Kontakt zwischen Heizstrang 1 bis 4 und Elektrodenstrang 8, 8' durch die Fixierung sichergestellt ist. In Figur 1 ist an einer Anschlußstelle jeweils ein einziger Elektrodenstrang 8, 8' vorgesehen.
Die Abstände zwischen Elektrodensträngen 8, 8' unterschiedlicher Anschlußstellen betragen vorzugsweise 2 cm bis 8 cm.
Solche relativ geringen und gleichmäßigen Kontaktierungsabstände lassen sich , erreichen, weil schon mit einem oder höchstens zwei Elektrodensträngen 8, 8' ein sicherer elektrischer Kontakt erzielt wird. Aufgrund des geringen Abstandes der eingearbeiteten Elektrodenstränge 8, 8' kann die erfindungsgemäße textile Heizvorrichtung für einen Betrieb mit geringen Spannung, beispielsweise im Bereich von 10 V bis 50 V, ausgelegt werden. Dieses ist insbesondere für Automobil- Anwendungen vorteilhaft.
Die Elektrodenstränge 8, 8' sind im Heiztextil vorzugsweise wellen- bzw. sinusförmig angeordnet, wodurch eine hohe Lebensdauer der Elektroden 8, 8' gefördert wird. Die bogenartigen Bereiche der Elektroden 8, 8' können Verformungen des Textils leichter aufnehmen als gradlinig angeordnete Elektroden, die somit einem höheren Verschleiß unterliegen, d.h. leichter reißen bzw. brechen.
Die Elektrodenstränge 8, 8' sind z.B. aus Kupfer, Aluminium, Gold oder Silber bzw. mit solchen Beschichtungen versehenen Materialien gefertigt und besitzen einen deutlich geringeren Widerstand als die Heizstränge 1 bis 4. Der Widerstand der Elektrodenstränge 8, 8' beträgt vorzugsweise bei 0,1 Ohm/m. Demgegenüber weisen die als Heizstränge 1 bis 4 vorgesehenen Stränge einen Widerstand von ca. 300 Ohm auf. Als Heizstränge können beispielsweise Zellulose-Fäden verwendet werden, die mit Graphit gefüllt sind.
Die Kontaktstellen 9 bzw. 10 zwischen Heizsträngen 1 bis 4 bzw. Heizsträngen 4 und Elektrodensträngen 8, 8'sind im dargestellten Ausführungsbeispiel mittels eines Verbindungsfadens 5 fixiert, wobei die Verbindung im Detail in Figur 2 gezeigt ist.
Figur 2 zeigt eine vergrößerte Detailansicht von Figur 1. In Figur 2 sind zwei Arten der Fixierung mittels eines Verbindungsfadens 5 am Beispiel von Kontaktstellen 9 der Heizstränge 1 bis 4 dargestellt. Der Verbindungsfaden 5 kann aber auf die gleiche Art und Weise auch Heizstränge 1 bis 4 mit Elektrodensträngen 8, 8' verbinden.
In dem mit Buchstaben A bezeichneten Abschnitt von Figur 2 sind die Heizstränge 1 bis 4 mittels des Verbindungsfadens 5 durch Knoten 6 sicher miteinander fixiert. Zum Verbinden können ein oder mehrere Verbindungsfäden 5 vorgesehen sein, die punktuell oder fortlaufen um die Heizstränge 1 bis 4 geknotet sind. Im Bereich B von Figur 2 ist eine weitere Verbindungsart dargestellt, bei der der Verbindungsfaden 5 die Kontaktstellen 9 der Heizstränge 1 bis 4 durch eine spiralförmige Umschlingung 7 sicher fixiert.
Als Verbindungsfaden 5 ist z.B. Polyethylen-Material geeignet. Der Verbindungsfaden kann auch selbst elektrisch leitend vorgesehen sein.
Das erfindungsgemäße Heiztextil zeichnet sich durch einen Gesamtwiderstand aus, der auch bei Bewegen bzw. Belastung des Textiles weitgehend unverändert bleibt. Außerdem ermöglicht das erfindungsgemäßes Heiztextil auch eine bessere Weiterverarbeitung. Das Heiztextil kann als Rollenware gefertigt werden und entsprechend des Bedarfs bzw. des Einsatzes zu einzelnen Textiistücken zugeschnitten werden. Über die eingewobenen Elektrodenstränge kann das zugeschnitten Heiztextil dann auf einfache Art und Weise elektrisch angeschlossen werden, indem z.B. jedem zweiten Elektrodenstrang ein Pol zugewiesen wird.
Das erfindungsgemäße Heiztextil kann in vorteilhafter Art und Weise in sehr variablen Maschenweiten gefertigt werden, wodurch unterschiedliche Einsatzbedingungen besser berücksichtigt werden können und Materialeinsparungen realisierbar sind.

Claims

Patentansprüche
1. Elektrisch leitfähiges Textil, geeignet zum Heizen, mit einer Mehrzahl elektrisch leitfähiger Heizstränge (1-4), welche an einer Mehrzahl von Kontaktstellen (9) über jeweilige Kontaktflächen miteinander in Berührung stehen, g e k e n n z e i c h n e t d a d u r c h, daß mindestens zwei der Heizstränge (1- 4) an mindestens einer Kontaktstelle (9) über eine Fixierung relativ zueinander fixiert sind, damit die Position und / oder die Größe der Kontaktflächen auch bei mechanischer Einwirkung auf das Textil im wesentlichen konstant bleibt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierung der Stränge (1-4, 8, 8') durch Verknoten (6) der betroffenen Stränge (1-4, 8,8') miteinander an der Kontaktstelle (9,10) hergestellt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Fixierung der Stränge (1-4, 8, 8') zusätzliche Fixiermittel (5) vorgesehen sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixiermittel mindestens einen Hilfsfaden (5) aufweisen, der die betroffenen Stränge (1-4, 8, 8') an der Kontaktstelle (9,10) aneinander fixiert - insbesondere zusammenbindet.
5. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichent, daß zum elektrischen Kontaktieren der Heizstränge (1-4) der textilen Heizvorrichtung eine Mehrzahl von Elektrodensträngen (8, 8') im Textil angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichent, daß zumindest eine Teilmenge der Mehrzahl der Elektrodenstränge (8,8') zueinander beabstandet und im wesentlichen in gleicher Erstreckungsrichtung verlaufend angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände der Elektrodenstränge (8, 8') zueinander 0,5 cm bis 40 cm, insbesondere 2 cm bis 8 cm betragen.
8. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Kontaktstellen (10) mittels Elektrodensträngen (8, 8') und Heizsträngen (1-4) fixiert sind.
9. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in regelmäßigen Abständen jeweils ein Elektrodenstrang (8, 8') anstelle eines Heizstranges (1-4) in das Textil eingearbeitet ist.
10. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenstränge (8, 8')im Heiztextil wellen- bzw. sinusförmig angeordnet sind.
11. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Textil im wesentlichen durch die Elektrodenstränge (8, 8') und die Heizstränge (1-4) gebildet ist, und daß das Textil ein Gewirke ist.
12. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenstränge (8, 8') jeweils mindestens einen Faden aus Metall-Filamenten und/oder einen metallischen Draht aufweisen.
13. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizstränge (1-4) mindestens einen Carbon-Faden oder/und einen mit Graphit gefüllten Zellulosefaden und/oder einen elektrisch leitfähigen Stoff-Faden aufweisen.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsfaden (5) aus Polyester gefertigt ist.
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