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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein textiles Flächengebilde
mit einer oberen Lage und einer unteren Lage, wobei zwischen der
oberen und der unteren Lage eine Zwischenlage vorgesehen ist, in
der mindestens zwei bestrombare Heizleiter vorgesehen sind. Die
vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Heizvorrichtung für
ein Kraftfahrzeug, die aus einem textilen Flächengebilde
gefertigt ist.
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Aus
dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von textilen Flächengebilden
bekannt, in denen Heizleiter vorgesehen sind, die durch eine externe
Spannungs- bzw. Stromquelle bestromt werden können. Bei
einer Bestromung heizen sich die einen großen elektrischen
Widerstand aufweisenden Heizleiter derart auf, dass das Flächengebilde
im Bereich der Heizleiter erwärmt wird. Eine derartige
textile Heizvorrichtung ist beispielsweise in der
DE 100 66 130 A1 beschrieben.
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Ein
weiteres textiles Flächengebilde ist in der
DE 103 42 285 B4 beschrieben.
Das bekannte textile Flächengebilde wird nachstehend unter
Bezugnahme auf die
1 und
2 beschrieben.
Das Flächengebilde
2 weist eine obere Lage
4 und
eine untere Lage
6 auf. Zwischen der oberen und unteren Lage
4,
6 ist
eine Zwischenlage
8 vorgesehen, die als so genanntes Abstandsgewirk
ausgebildet ist. Beabstandet zu der oberen Lage
4 und der
unteren Lage
6 sind in die Zwischenlage
8 eine
Vielzahl von Heizleitern
10 eingebracht. Die Heizleiter
10 sind
parallel geschaltet und können über Stromzuführungen
12,
14 bestromt
werden, so dass sich diese aufheizen. Das Bezugszeichen
16 kennzeichnet
hierbei die Gleichstromquelle.
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Das
bekannte textile Flächengebilde hat den Nachteil, dass
die genaue Lage der Heizleiter 10 bereits bei der Herstellung
des Flächengebildes 2 und somit vor dessen Konfektionierung
bzw. Anpassung festgelegt werden muss. So ist es nicht möglich,
zunächst das Flächengebilde 2 als Rohware
zur Verfügung zu stellen, bevor dieses konfektioniert wird,
wie dies nachstehend unter Bezugnahme auf 2 erläutert
wird. Sollte ausgehend von der Rohware des Flächengebildes 2,
wie sie in 1 dargestellt ist, nachträglich
eine Aussparung 18 in dem Flächengebilde 2 erzeugt
werden, wie dies in 2 gezeigt ist, so würde
dies zu einer Trennung der Heizleiter 10' führen.
Die sich in Querrichtung erstreckenden Heizleiter 10' können
somit ihre Heizfunktion nicht mehr erfüllen. Davon ist
jedoch nicht nur der Bereich der Aussparung 18 betroffen,
sondern vielmehr auch diejenigen Bereiche 20 seitlich der
Aussparung 18, durch die sich die nunmehr getrennten Heizleiter 10' erstrecken.
Somit werden durch das nachträgliche Konfektionieren bzw.
Vorsehen einer Aussparung 18 die Bereiche 20 des
Flächengebildes 2 nicht mehr beheizt werden.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein textiles
Flächengebilde mit Heizleitern zu schaffen, das eine nachträgliche
Konfektionierung bzw. Anpassung und Formgebung ermöglicht,
ohne dass die Funktionsweise des textilen Flächengebildes
als Heizelement verloren geht. Der vorliegenden Erfindung liegt
ferner die Aufgabe zugrunde, eine Heizvorrichtung für ein
Kraftfahrzeug zu schaffen, die aus einem derartigen textilen Flächengebilde
gefertigt ist.
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Diese
Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 bzw. 15
angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen
der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Das
erfindungsgemäße textile Flächengebilde
weist eine obere und eine untere Lage auf. Zwischen der oberen und
der unteren Lage ist eine Zwischenlage vorgesehen, über
die die obere Lage von der unteren Lage beabstandet ist. Eine solche
Zwischenlage kann beispielsweise als Abstandsgewirk ausgebildet
sein. In der Zwischenlage sind mindestens zwei bestrombare Heizleiter
vorgesehen. Erfindungsgemäß sind die obere Lage
und die untere Lage elektrisch leitfähig ausgebildet. Die
Heizleiter erstrecken sich dabei ausgehend von der oberen Lage durch
die Zwischenlage bis zu der unteren Lage.
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Das
erfindungsgemäße textile Flächengebilde
hat zunächst den Vorteil, dass eine Stromquelle einfach
an einem Punkt der oberen Lage und der unteren Lage angeschlossen
werden muss, um die Heizleiter zu bestromen. Dieser Punkt kann beliebig gewählt
werden. Darüber hinaus erlaubt das textile Flächengebilde
eine nachträgliche Konfektionierung, wie beispielsweise
das Vorsehen einer durchgehenden Aussparung oder einen bestimmten
Zuschnitt, ohne dass die Heizfunktion der Heizleiter in einem großen
Bereich des textilen Flächengebildes verloren geht. Würde
beispielsweise nachträglich eine durchgehende Aussparung
in dem Flächengebilde vorgesehen, so würden lediglich
diejenigen Heizleiter entfernt, die sich zuvor im Bereich der Aussparung befunden
haben. Diejenigen Heizleiter, die nicht im Bereich der Aussparung
angeordnet waren, bleiben unbeschädigt, so dass diese ihre
Funktion weiterhin erfüllen können. Auf diese
Weise können die der Aussparung benachbarten Bereiche des
Flächengebildes weiterhin beheizt werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
textilen Flächengebildes sind die Heizleiter als Heizfäden
ausgebildet. Auf diese Weise kann das textile Flächengebilde
ohne Weiteres zusammengedrückt werden, ohne dass die fadenförmigen
Heizleiter beschädigt werden. Darüber hinaus kann
bei als Heizfäden ausgebildeten Heizleitern eine große
Flexibilität des textilen Flächengebildes erreicht
werden.
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Um
einerseits eine schnelle Stromzufuhr zu den Heizleitern und andererseits
eine große Heizwirkung durch die Heizleiter zu erzielen,
weisen die Heizleiter in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen textilen Flächengebildes
eine geringere elektrische Leitfähigkeit als die obere
und untere Lage auf.
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Um
eine größtmögliche Verformbarkeit und Elastizität
des textilen Flächengebildes zu erreichen, ohne dass die
Heizleiter beschädigt werden, weist der Heizleiter in einer
besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
textilen Flächengebildes einen nichtleitenden Fadenkern
auf, der mit einer Beschichtung aus einem Heizleitermaterial versehen
ist. So kann der nichtleitende Fadenkern beispielsweise aus einem
leicht verformbaren Kunststofffaden gebildet sein, während
die Beschichtung aus einem metallischen Heizleitermaterial besteht.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen
textilen Flächengebildes ist das Heizleitermaterial Kupfer
oder Silizium. So kann das Kupfer bzw. das Silizium beispielsweise
im Rahmen eines CVD-Verfahrens als Beschichtung auf den nichtleitenden
Fadenkern aufgebracht werden.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen
textilen Flächengebildes ist die Zwischenlage ein Abstandsgewirk. Bezüglich
der Herstellung eines textilen Abstandsgewirks sei hier auf den
Stand der Technik verwiesen.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen
textilen Flächengebildes weist das Abstandsgewirk eine
Vielzahl von nichtleitenden Polfäden auf, die sich ausgehend
von der oberen Lage bis zu der unteren Lage erstrecken. Derartige
Polfäden, die sich beispielsweise senkrecht zu den Kett-
und Schießfäden der oberen oder unteren Lage erstrecken
können, können einerseits eine Abstützung
der oberen und unteren Lage aneinander und andererseits eine Isolierung
der sich durch die Zwischenlage erstreckenden Heizleiter ermöglichen.
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Um
die Heizleiter innerhalb der Zwischenlage zu entlasten, sind die
Polfäden in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen textilen Flächengebildes
steifer als die Heizleiter ausgebildet. Bei einem Zusammendrücken
von oberer und unterer Lage nehmen somit die Polfäden einen
Großteil der Kraft auf.
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Wie
bereits zuvor angedeutet, erstrecken sich die Heizleiter in einer
weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen textilen
Flächengebildes derart durch das Abstandsgewirk der Zwischenlage,
dass die Heizleiter durch die Polfäden voneinander isoliert
sind. Dabei sollten die Heizleiter derart angeordnet sein, dass
diese selbst beim Zusammendrücken des textilen Flächengebildes
durch die Polfäden voneinander isoliert sind, um einen
Kurzschluss zu verhindern.
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In
einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des
erfindungsgemäßen textilen Flächengebildes
sind die Heizleiter im unbelasteten Zustand des Flächengebildes
parallel zu den Polfäden angeordnet. Um die eingangs genannten
Vorteile besonders sicher zu realisieren, sollten die Kontaktpunkte
der Heizleiter mit der oberen Lage und der unteren Lage dabei auf
einer gemeinsamen Vertikalen angeordnet sein.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen
textilen Flächengebildes sind die obere Lage und/oder die
untere Lage von einem Gewebe gebildet. Hierbei kann es sich beispielsweise
um ein Gewebe aus Kett- und Schießfäden handeln,
die sich in Längen- bzw. Breitenrichtung des Flächengebildes
erstrecken.
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Um
die elektrische Leitfähigkeit der oberen und unteren Lage
zu realisieren, weist das Gewebe der oberen und unteren Lage in
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen textilen
Flächengebildes eine metallische Beschichtung oder eine
metallische Kaschierung auf. Ein Verfahren zur metallischen Beschichtung
eines Gewebes ist beispielsweise in der
DE 10 2005 062 028 A1 beschrieben.
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Alternativ
oder ergänzend zu der vorstehend genannten Ausführungsform
sind in dem Gewebe der oberen und unteren Lage in einer weiteren
bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen textilen
Flächengebildes Metallfäden und/oder metallisierte
Fäden eingearbeitet. So könnten beispielsweise
die Kett- und Schießfäden des Gewebes als Metallfäden
und/oder metallisierte Fäden ausgebildet sein.
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Unabhängig
von der Art, wie die elektrische Leitfähigkeit der oberen
und unteren Lage erzielt wird, sind die obere Lage und die untere
Lage in einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des
erfindungsgemäßen textilen Flächengebildes derart
elektrisch leitfähig ausgebildet, dass eine Spannungsquelle
an jedem beliebigen Punkt einer Seite der oberen und unteren Lage
angeschlossen werden kann, um einen Stromfluss durch alle Heizleiter
des Flächengebildes zu erzielen. Im Gegensatz zu dem aus
der
DE 103 42 285
B4 bekannten textilen Flächengebilde sind demzufolge
keine vorbestimmten Anschlusspunkte für die Spannungsquelle
vorgesehen. Vielmehr können die Anschlusspunkte auch erst
nach der Konfektionierung bzw. nach dem Zuschnitt des erfindungsgemäßen
textilen Flächengebildes frei gewählt werden.
Hierdurch ist die Handhabung bzw. Weiterverarbeitung des erfindungsgemäßen
textilen Flächengebildes wesentlich vereinfacht.
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Die
erfindungsgemäße Heizvorrichtung ist für
ein Kraftfahrzeug konzipiert bzw. für ein Teil des Kraftfahrzeugs,
wie beispielsweise einen Fahrzeugsitz oder eine Armaturentafel.
Die Heizvorrichtung weist dabei das erfindungsgemäße
textile Flächengebilde sowie eine an der oberen und unteren
Lage des textilen Flächengebildes angeschlossene Spannungsquelle
auf.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Heizvorrichtung ist das Flächengebilde als Sitzbezug für
einen Fahrzeugsitz ausgebildet. Dank des erfindungsgemäßen
Aufbaus des textilen Flächengebildes kann dieses besonders
einfach an die Kontur eines Fahrzeugsitzes angepasst werden.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Heizvorrichtung ist das Flächengebilde flächig
an einer Armaturentafel des Kraftfahrzeugs befestigt. Da das erfindungsgemäße
textile Flächengebilde ohne Funktionseinbußen
mit Aussparungen versehen werden kann, eignet sich dieses in besonderem
Maße zur Beheizung einer Armaturentafel des Kraftfahrzeugs,
zumal in den Armaturentafeln regelmäßig Aussparungen
zur Aufnahme von Anzeigen und Funktionsteilen vorgesehen sind.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand einer beispielhaften Ausführungsform
unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Darstellung eines textilen Flächengebildes
nach dem Stand der Technik,
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2 das
textile Flächengebilde von 1 mit einer
nachträglich eingebrachten Aussparung,
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3 eine
perspektivische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen
textilen Flächengebildes vor einer Konfektionierung und
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4 das
textile Flächengebilde von 3 nach einer
Konfektionierung.
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3 zeigt
eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform
des erfindungsgemäßen textilen Flächengebildes 22,
das als so genanntes 3D-Textil ausgebildet ist. Dabei kennzeichnet
in 3 x die Breitenrichtung, y die Längenrichtung und
z die Höhenrichtung des textilen Flächengebildes 22.
Das textile Flächengebilde 22 weist bezogen auf
die Höhenrichtung z eine obere Lage 24 und eine untere
Lage 26 auf. Sowohl die obere Lage 24 als auch
die untere Lage 26 ist von einem Gewebe 28, 30 gebildet.
Die Gewebe 28, 30 können sich beispielsweise
aus in Breitenrichtung x erstreckenden Kettfäden und in
Längenrichtung y erstreckenden Schießfäden
zusammensetzen.
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Sowohl
die obere als auch die untere Lage 24, 26 ist
elektrisch leitfähig ausgebildet. Die elektrische Leitfähigkeit
der oberen und unteren Lage 24, 26 kann dabei
auf unterschiedliche Weise erreicht werden. So kann beispielsweise
auf den einander zugewandten Seiten der Gewebe 28, 30 eine
metallische Beschichtung oder eine metallische Kaschierung vorgesehen
sein. Alternativ ist es jedoch ebenso möglich, dass Metallfäden
und/oder metallisierte Fäden in das jeweilige Gewebe 28, 30 der
oberen und unteren Lage 24, 26 eingearbeitet sind.
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Zwischen
der oberen und der unteren Lage 24, 26 ist eine
Zwischenlage 32 vorgesehen, über die die obere
Lage 24 von der unteren Lage 26 beabstandet ist.
Die Zwischenlage 32 ist als so genanntes Abstandsgewirk
ausgebildet, das eine Vielzahl von nichtleitenden Polfäden 34 aufweist.
Die Polfäden 34 erstrecken sich ausgehend von
der oberen Lage 24 in Höhenrichtung z bis zu der
unteren Lage 26. In der Zwischenlage 32 ist ferner
eine Vielzahl von Heizleitern 36 vorgesehen, die sich ausgehend
von der oberen Lage 24 in Höhenrichtung z durch
die Zwischenlage 32 bis zu der unteren Lage 26 erstrecken.
Die in der vorliegenden Ausführungsform als Heizfäden ausgebildeten
Heizleiter 36, die in den 3 dünner als
die nichtleitenden Polfäden 34 der Zwischenlage 32 ausgebildet
sind, weisen eine geringere elektrische Leitfähigkeit als
die obere und untere Lage 24, 26 auf.
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Die
Polfäden 34 sind steifer als die Heizleiter 36 ausgebildet,
so dass diese im Wesentlichen die Funktion haben, die einander gegenüberliegende obere
und untere Lage 24, 26 abzustützen, wohingegen
die Heizleiter 36 relativ einfach gebogen werden können.
Um eine Beschädigung der Heizleiter 36 bei einer
Belastung der oberen Lage 24 weitgehend ausschließen
zu können, weisen die Heizleiter 36 jeweils einen
nichtleitenden Fadenkern auf, der mit einer äußeren
Beschichtung aus einem Heizleitermaterial versehen ist, wobei es
sich bei dem Heizleitermaterial beispielsweise um Kupfer oder Silizium
handeln kann. Ein derart ausgebildeter Heizleiter, dessen Fadenkern
beispielsweise von einem relativ einfach verformbaren Kunststofffaden
gebildet sein kann, lässt sich besonders einfach biegen,
wenn die obere Lage 24 und die untere Lage 26 zusammengedrückt werden
sollten.
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Sowohl
die Heizleiter 36 als auch die nichtleitenden Polfäden 34 erstrecken
sich im Wesentlichen in Höhenrichtung z des Flächengebildes 22,
deren Kontaktenden mit der oberen Lage 24 und der unteren
Lage 26 jeweils im Wesentlichen auf einer gemeinsamen Vertikalen
angeordnet sind. Die Heizleiter 36 erstrecken sich dabei
im unbelasteten Zustand des Flächengebildes 22 parallel
zu den Polfäden 34. Darüber hinaus erstrecken
sich die Heizleiter 36 derart durch das Abstandsgewirk
der Zwischenlage 32, dass diese seitlich voneinander beabstandet
sind, während die Polfäden 34 die Heizleiter 36 in
Breitenrichtung x und Längenrichtung y voneinander isolieren.
Hierdurch ist selbst bei einer Belastung des Flächengebildes 22 ein
Kurzschluss zwischen einander benachbarten Heizleitern 36 unterbunden.
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Die
Heizleiter 36 sind elektrisch leitend mit der oberen Lage 24 einerseits
und der unteren Lage 26 andererseits verbunden. Dabei sind
die obere Lage 24 und die untere Lage 26 derart
elektrisch leitfähig ausgebildet, dass eine Spannungsquelle 38 an jedem
beliebigen Punkt 40 einer Seite der oberen und unteren
Lage 24, 26 angeschlossen werden kann, um einen
Stromfluss durch alle Heizleiter 36 des Flächengebildes 22 zu
erzielen. Dieser Stromfluss bewirkt ein Aufheizen der Heizleiter 36 und
somit eine Erwärmung des Flächengebildes 22 im
Bereich der Heizleiter 36.
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Das
erfindungsgemäße Flächengebilde 22 hat
den wesentlichen Vorteil, dass das in 3 gezeigte
Rohmaterial des Flächengebildes 22 nachträglich
konfektioniert, bearbeitet oder zugeschnitten werden kann, ohne
dass dessen Funktion als Heizvorrichtung verloren ginge. So zeigt 4 das
Flächengebilde 22 von 3, nachdem
eine in Höhenrichtung z durchgehende Aussparung 42 darin
vorgesehen wurde. Die vormals im Bereich der Aussparung 42 angeordneten
Heizleiter 36 sind durch das Ausschneiden eines Teils des
Flächengebildes 22 verloren gegangen, so dass
im Bereich der Aussparung 42 keine Beheizung des Flächengebildes 22 mehr
erfolgen kann. Dennoch sind die der Aussparung 42 in Breitenrichtung
x und Längenrichtung y benachbarten Heizleiter 36' unverändert
und vor allen Dingen unbeschädigt erhalten geblieben, so
dass der der Aussparung 42 in Breitenrichtung x und Längenrichtung
y benachbarte Bereich 44 des Flächengebildes 22 weiterhin
beheizbar ist, wenn die Spannungsquelle 38 angeschlossen
ist. Demgegenüber ginge die Heizfunktion bei einem Flächengebilde 2 nach
dem Stand der Technik (2) in den der Aussparung 18 benachbarten
Bereichen 20 des Flächengebildes 2 verloren.
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Dank
dieser Vorteile eignet sich das erfindungsgemäße
Flächengebilde 22 zur Schaffung einer Heizvorrichtung
für ein Kraftfahrzeug, die ferner die zuvor genannte Spannungsquelle 38 aufweist.
So könnte eine solche Heizvorrichtung beispielsweise ein
Flächengebilde 22 der zuvor beschriebenen Art aufweisen,
das als Sitzbezug für einen Fahrzeugsitz ausgebildet ist.
Da ferner nachträglich Aussparungen, wie beispielsweise
die Aussparung 42, in dem textilen Flächengebilde 22 angeordnet
werden können, eignet sich eine solche Heizvorrichtung
besonders für eine Armaturentafel in einem Kraftfahrzeug, in
der ebenfalls eine Vielzahl von Aussparungen für Anzeigen
und Funktionsteile vorgesehen sind. In einem solchen Fall könnte
das flexible textile Flächengebilde 22 der Heizvorrichtung
flächig an der Innen- oder Außenseite der Armaturentafel
des Kraftfahrzeugs befestigt werden. Weitere Anwendungsbeispiele
ergeben sich für den Fachmann ohne Weiteres aus der oben
stehenden Beschreibung.
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- 2
- Flächengebilde
- 4
- obere
Lage
- 6
- untere
Lage
- 8
- Zwischenlage
- 10,
10'
- Heizleiter
- 12
- Stromzuführung
- 14
- Stromzuführung
- 16
- Gleichstromquelle
- 18
- Aussparung
- 20
- Bereiche
- 22
- Flächengebilde
- 24
- obere
Lage
- 26
- untere
Lage
- 28
- Gewebe
- 30
- Gewebe
- 32
- Zwischenlage
- 34
- Polfäden
(nichtleitend)
- 36,
36'
- Heizleiter
- 38
- Spannungsquelle
- 40
- Punkt
- 42
- Aussparung
- 44
- Bereich
- x
- Breitenrichtung
- y
- Längenrichtung
- z
- Höhenrichtung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10066130
A1 [0002]
- - DE 10342285 B4 [0003, 0021]
- - DE 102005062028 A1 [0019]