HK1221982B - 制造织物片加热元件的方法 - Google Patents

Description

制造织物片加热元件的方法

技术领域

本发明涉及一种制造织物表面加热元件的方法。

背景技术

从EP 1 815 717 B1中已知一种方法。在该文件中描述的方法专门用于制造在汽车行业中的座椅加热器中使用的表面加热元件。根据该方法，借助于机器编织、利用编织材料刺穿诸如无纺材料的基体材料。

在同一工作步骤中，通过机器编织，将热导体至少部分地作为经线插入，并且将触碰热导体的接触导体作为纬线或纬线组、彼此间隔地插入，以使得热导体和接触导体成为基体材料的整体组件。

该方法的一个优点是，随着编织材料自身的制造，在一个工作步骤中将热导体和接触导体整合至表面加热元件中，与其中必须在多步过程中将接触导体和热导体整合至表面加热元件中的先前已知的方法相比，其结果是在表面加热元件的制造中的显著流水线化的优点。

本发明致力于解决提供一种前述类型的、使得能够实现具有高功能性的表面加热元件的进一步改善的、流水线化生产的方法的问题。独立权利要求的特征被提供，以解决该问题。本发明的有利实施例和有利的进一步改进在从属权利要求中描述。

发明内容

本发明涉及一种制造织物表面加热元件的方法，其中，形成编织材料，并且在同一工作步骤中，将热导体作为经线在编织过程中插入。将触碰热导体的接触导体作为纬线或纬线组、彼此间隔地引入。为了制造表面加热元件，使用经编机或者拉舍尔(经编)机，其制造速度根据针脚(迹线)的形成来改变。经编机或者拉舍尔机具有复式(多头)衬纬(引纬)系统，所述复式衬纬系统带有供入纬线的供给链和插入纬线的纬向滑架。备选地或者附加地，为了改变制造速度，使供给链和纬向滑架均暂停预定时间，所述预定时间根据针脚的形成(作为针脚的形成的函数)来确定。

大体上，依照本发明的表面加热元件的特征在于，在表面加热元件的整个区域上获得了均匀的热量分布，因为作为经线插入的热导体在编织材料中形成彼此邻近的密集铺设的多重布置的线。附加的显著优点是，使用依照本发明的表面加热元件来产生热量需要低的能量输入。

根据所述方法的第一方面，在编织材料的制造期间，制造速度根据针脚的形成(作为针脚的形成的函数)来改变，以使得与恒定的制造速度相比显著地提高了平均制造速度，这节省了大量时间并且使得在依照本发明的表面加热元件的制造中，机器运行时间更短。

因此，本发明基于以下见解，即制造表面加热元件的复杂程度关于编织材料的各个(个别)针脚局部地改变。这是由以下情况引起的，一方面，仅仅在局部处将接触导体作为纬线分别地或成组地插入，并且特别是为了产生热导体和接触导体之间的最佳可能接触，在这些接触导体的区域中的热导体的结构比接触导体之间的区域中的热导体的结构更加复杂。依照本发明的方法，通过将编织材料呈现复杂结构的区域中的制造速度必要地减小来将该情况考虑在内。然而，在编织材料呈现较低的复杂程度的区域中，提高制造速度，以使得总体上获得较高的平均制造速度。

根据本发明的第二方面，用于制造依照本发明的表面加热元件的经编机或者拉舍尔机具有复式衬纬系统，所述复式衬纬系统带有供入纬线的供给链和插入纬线的纬向滑架，在所述系统中供给链和纬向滑架均暂停预定时间，所述预定时间根据针脚的形成来确定。

因此，本发明能够以令人惊讶的(非常)直接方式大幅度地减小用于构造接触导体、被当作废物丢弃的昂贵导电材料的量。

接触导体仅仅被局部地或者成各个组地插入编织材料中，并且接触导体限定(限界)通过编织来获得的各个表面加热元件；也就是说，这些接触导体之间的距离相对大。

为了将接触导体局部地插入编织材料中，纬向滑架不连续地移动，而是暂停预定时段。如果仅仅纬向滑架被暂停而供给链继续运行，则形成接触导体的纬线将继续在供给链上运送。这将导致，一旦编织材料被裁切成各个表面加热元件，则沿着编织材料的每个边缘的纬线的边界将被当作废物丢弃。由于依照本发明，不仅纬向滑架被暂停预定时间，而且纬向滑架和供给链被同时暂停预定时间，从而完全避免了将纬线当作废物丢弃。

依照本发明的带有控制单元的复式衬纬系统大体上可以用于经编机，并且特别地可以用于拉舍尔机，其中借助于所述控制单元，纬向滑架和供给链在材料编织过程期间、根据针脚的形成而暂停预定时间。当使用其任何浪费都将导致巨大损失的昂贵的纬线时，依照本发明的复式衬纬系统的使用是特别有利的。

依照本发明、根据编织材料中针脚的形成来改变制造速度大体上还可以用于经编机中，并且特别地还可以用于拉舍尔机中，在这种情况下，还设置了合适的控制单元。

采用脉冲控制器根据依照本发明的方法来控制制造速度或者还控制复式衬纬系统的供给链和纬向滑架的暂停时间是有利的。随着针脚的形成，脉冲控制器从用于形成编织材料中的针脚的合适的机器元件处适时地接收脉冲序列，而这在没有任何附加传感器设备的情况下、在控制单元中设定制造速度和/或暂停时间。被认为有利的是，控制单元具有可参数化的软件，以允许在具体应用的基础上可选择地改变制造速度或者纬向滑架和供给链的暂停时间。

原则上，使用依照本发明的方法所制造的表面加热元件可以仅由通过缘饰针脚连同插入于其中的热导体和接触导体形成的编织材料构成，其中热导体和接触导体大体上由诸如碳的导电材料制成。

根据备选实施例，被编织材料刺穿的基体材料、特别是无纺材料被使用。

就此而言，热导体和接触导体通过缘饰针脚连接至基体材料并且固定就位。

在两种情况下，热导体和接触导体以它们在接触点相互触碰的方式插入编织材料中，以使得在它们之间存在导电性接触，从而电力将经由接触导体流动至热导体。

根据特别有利的进一步改进，热导体形成围绕接触导体的针脚。

这又进一步改善了热导体和接触导体之间的接触。

特别地，当热导体不形成任何围绕接触导体的针脚时，接触导体与热导体的接触可能被减小，而这取决于接触导体的布置。当表面加热元件被成组的接触导体所限定(限界)时更是如此。在这种情况下，最后的接触导体通常可能具有与热导体的减小的电接触，以致当施加电力时，产生大量的热量。这导致了不期望的对热量输出的限制。

通过附加地将由非导电材料制成的绝缘线作为纬线插入该区域中并进而将其压靠在接触导体上，该不期望的效果可以以令人惊讶的(非常)直接方式避免。

根据本发明的有利实施例，为了形成编织材料，使用第一导向杆来形成缘饰针脚，以及使用两个导向杆来以经线的形式插入热导体。

使用两个导向杆来将热导体插入编织材料中，这允许由热导体在编织材料中形成可变的图案。特别地，可以产生热导体的二维互连图案，其用于向表面加热元件赋予高的发热能力。

特别有利的是，使用两个导向杆来形成热导体的横向于(垂直于)供给链的运行方向的不同偏移量。

在这一点上，相对于基线的偏移量等于+/-1.5英寸。

以该方式产生的偏移量形成与接触导体接触的热导体的长部段，并且这进一步改善了热导体和接触导体之间的电接触。

热导体的偏移量越大，编织操作就变得越复杂。因为偏移量根据位置而改变，因此编织操作中的复杂程度也由沿着编织材料长度的位置而决定。根据本发明，就以下设置而言，该位置决定性被考虑到，即，在热导体呈现大偏移量的区域中，与热导体呈现较小偏移量的区域相比，制造速度被减小，这具有优化、即最大化制造速度的效果。

使用依照本发明的方法所制造的表面加热元件可以特别有利地在机动车辆中采用。在这一点上，表面加热元件可以用于形成方向盘加热器。另外，表面加热元件可以安装在机动车辆的壁包层内，以便加热所述壁包层的内部，这在带有电驱动系统的机动车辆中是特别有利的。

非常有利地，依照本发明的表面加热元件可以用于制造机动车辆中的座椅加热器。机动车辆的座椅一般具有顶层，所述顶层的上表面形成使用座椅的人坐在其上的表面。所述顶层可以由皮革或者织品构成。充当座椅内衬(内饰)的较柔软的舒适层位于顶层下面。

因为依照本发明的表面加热元件是柔软的柔性编织材料，所以其可以在不损害座椅的舒适性的情况下被直接布置在顶层下方。这表现出了优于常见的、传统的表面加热元件的显著优点，所述常见的、传统的表面加热元件在很大程度上比依照本发明的表面加热元件更加刚硬和不可弯曲，因此所述常见的、传统的表面加热元件不能直接安装在顶层下方，而是必须安装在舒适层下方。结果是，依照本发明的表面加热元件节省了大量能量，因为所述表面加热元件仅仅需要加热顶层，而不再需要加热机动车辆中的座椅的舒适层。

根据有利的变型，依照本发明的表面加热元件可以采用无纺材料或者类似的柔软织品作为基体材料。进而，所述表面加热元件自身可以形成舒适层，并且形成舒适层的分离层可以省去。

在另外的有利应用中，依照本发明的表面加热元件可以为了墙壁加热或者地板加热的目的而在建筑物中使用，或者还用作受热壁纸。此外，所述表面加热元件可以整合在服装物件(物品)中。

附图说明

下面，参考附图来说明本发明。附图指示如下内容：

图1：制造依照本发明的表面加热元件的拉舍尔机的组件的示意图。

图2：用于图1的拉舍尔机的复式衬纬系统的示意图。

图3：使用根据图1的拉舍尔机制造的表面加热元件的实例。

图4：依照本发明的表面加热元件的接触导体和热导体的第一结构的示意图。

图5：依照本发明的表面加热元件的接触导体和热导体的第二结构的示意图。

图6：依照本发明的表面加热元件的接触导体和热导体的第三结构的示意图。

具体实施方式

图1显示了用于制造依照本发明的表面加热元件1的拉舍尔(经编)机的组件的示意图，其中在该情况下，拉舍尔机被设计成无纺拉舍尔机。图2显示了根据图1的拉舍尔机的复式衬纬系统。

该拉舍尔机被用于以利用编织材料刺穿基体材料的方式来制造根据图3的表面加热元件1，在该情况下，所述基体材料是无纺材料2，所述编织材料自身由缘饰针脚3形成。缘饰针脚3由非导电材料构成。热导体4作为经线插入该编织材料中。此外，接触导体5作为纬线插入，以起到热导体4的供电线路的作用。热导体4和接触导体5由特别是诸如碳或金属材料的导电材料构成。

如图1中所示，为了制造该编织材料，使两个导向杆的不同种类的导向针7、8与针6相关联，其中将线9穿过第一导向针7以形成缘饰针脚3，并且将热导体4穿过第二导向针8。大体上，还可以扩展该装置，以设置两个导向杆，以使两个热导体4穿过。

此外，图1图解了滑动件10，所述滑动件10是复式衬纬系统的用于将接触导体5插入编织材料中的组件。

在图2中示意性地图解的复式衬纬系统具有平行运行(行进)的两条供给链11，在所述两条供给链11上设置有钩子，以拾取接触导体5并且所述两条供给链11中的每一个在一个运送速度下转动。此外，复式衬纬系统具有垂直于供给链11的运送方向F地运行(行进)的纬向滑架12，所述纬向滑架具有孔眼13，在所述孔眼13中可以容纳接触导体5。图1中所示的滑动件10被纬向滑架12操作。如图2中所示，为了将接触导体5作为纬线插入编织材料中，纬向滑架12从供给链11处拾取接触导体5。

仅仅在编织材料的离散区域中使用复式衬纬系统插入接触导体5，并且在所述过程中，所述接触导体5形成表面加热元件1的边界。这在图4和图5中图解。在这些图解中，表面加热元件1的形成表面加热元件1的加热区段的区域被标记为‘b’。带有形成表面加热元件1的边界的接触导体5的区域被标记为‘a’。标记为‘c’的裁切区域位于具有接触导体5的相邻区域‘a’之间。在该区域中，带有无纺材料2的编织材料随着拉舍尔机上的制造过程被裁切开，从而产生多个分离的表面加热元件1。

因为接触导体5仅仅在离散区域插入编织材料中，所以当没有进行接触导体5的插入时，纬向滑架12被暂停。依照本发明，供给链11也与纬向滑架12一起被暂停。这防止了在供给链11继续运行的情况下过量的接触导体5的材料被结合至编织材料的边界部位中，所述过量的接触导体5的材料进而会在表面加热元件1的制造过程结束时被当作废物而丢弃。

纬向滑架12和供给链11的暂停时间由控制单元(未图解)来控制。用于脉冲控制的可参数化软件在控制单元中应用，以根据针脚的形成来控制暂停时间。

此外，控制单元还控制拉舍尔机的制造速度，并且该控制还根据针脚的形成来操作。所述控制大体上以如下方式执行，即在编织材料的针脚结构复杂并且因此需要与较不复杂的区域相比更长的加工时间的区域中选择较慢的制造速度。通过以此方式根据材料的具体区域中的编织材料的结构的不同的复杂程度来调整制造速度，可以使制造速度最大化。

下面参考图4和图5来说明阐明依照本发明的制造速度的改变。这些附图图解了一种网格，所述网格带有制造编织材料的针位14，虽然为了清晰起见仅仅局部地图解了其缘饰针脚3，但是所述缘饰针脚3在整个网格上延伸。

在依照图4的实施例中，热导体4在形成加热区段的区域中以两个针位14的偏移量形成，即，在那些区域中，热导体4不遵循垂直于接触导体5的直线，而是遵循矩形的曲折(zigzag)线。虽然为了清晰起见，图4仅仅图解了一个热导体4，但是在编织材料中布置了多个热导体4。

在后来被当作废物丢弃的裁切区域‘c’中，热导体4沿着直线行进，以使得在该区域中仅仅需要少量的热导体材料。

在包含接触导体5的区域‘a’中，热导体4具有在六个针位14上延伸的较大偏移量。这导致，热导体4在大区域上抵靠接触导体5定位，这确保热导体4和接触导体5之间的良好电接触。该接触进一步被以下事实所改善，即热导体4在区域‘a’中形成针脚(在图4中标记为‘I’)，并且这些针脚围绕接触导体5。

如直接从图4中可见的是，编织材料结构在标记为‘a’的区域中最为复杂，而在标记为‘c’的区域中最不复杂。因此，制造速度被控制，以便在标记为‘c’的区域中最快并且在标记为‘a’的区域中最慢，而在标记为‘b’的区域中，制造速度被设置为在最快速度和最慢速度之间的平均速度。

在依照图5的实施例中，热导体4以恒定的偏移量穿过全部区域(即，标记为‘a’、‘b’和‘c’的那些区域)地行进。在该情况下，可以选择恒定的制造速度。

图6示意性地图解了在接触导体5的区域中、在相对于基线0的两个方向上以+/-1.5英寸的偏移量行进的热导体4。可以使用用于热导体4的两个分离的导向杆来实现该偏移量。在该情况下，特别大的接触区域被设置在热导体4和接触导体5之间，而这提供了良好的电接触。

附图标记

(1)表面加热元件

(2)无纺材料

(3)缘饰针脚

(4)热导体

(5)接触导体

(6)针

(7)导向针

(8)导向针

(9)线

(10)滑动件

(11)运输链

(12)纬向滑架

(13)孔眼

(14)针位

(F)运送方向

Claims (16)

1.一种制造织物表面加热元件(1)的方法，在所述方法中，形成编织材料，并且在同一工作步骤中，将热导体(4)作为经线在编织过程中插入，其中触碰所述热导体(4)的接触导体(5)作为纬线或者纬线组被彼此间隔地插入，其中，使用经编机来制造所述表面加热元件(1)，其特征在于，所述经编机具有复式衬纬系统，所述复式衬纬系统带有供入纬线的供给链(11)和插入纬线的纬向滑架(12)，并且所述供给链(11)和所述纬向滑架(12)同时暂停预定时间以完全避免将纬线当作废物丢弃。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，不仅制造速度、而且所述供给链(11)和所述纬向滑架(12)的暂停时间各自借助于脉冲控制器来控制。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为了制造所述编织材料，使用第一导向杆来形成缘饰针脚(3)，以及使用两个导向杆来以经线的形式插入所述热导体(4)。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，使用所述两个导向杆来产生所述热导体(4)的垂直于所述供给链(11)的运行方向的不同偏移量。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，相对于基线，所述偏移量达到+/-1.5英寸。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，与所述热导体(4)具有小偏移量的区域相比，在所述热导体(4)具有大偏移量的区域中将制造速度减小。

7.根据权利要求3至6中的任一项所述的方法，其特征在于，基体材料被使用并且被所述编织材料穿透。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述热导体(4)和接触导体(5)通过所述缘饰针脚(3)连接至所述基体材料并固定就位。

9.根据权利要求1至6中的任一项所述的方法，其特征在于，所述热导体(4)形成围绕所述接触导体(5)的针脚。

10.根据权利要求1至6中的任一项所述的方法，其特征在于，将绝缘线作为额外的纬线插入所述编织材料中。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述经编机是拉舍尔机。

12.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基体材料是无纺材料(2)。

13.一种复式衬纬系统，所述复式衬纬系统用于经编机，并且带有供入纬线的供给链(11)和将纬线插入编织材料中的纬向滑架(12)，其特征在于，设有控制单元，以将所述纬向滑架(12)和所述供给链(11)同时暂停预定时间从而完全避免将纬线当作废物丢弃。

14.根据权利要求13所述的复式衬纬系统，其特征在于，所述控制单元是脉冲控制器单元。

15.根据权利要求13或14所述的复式衬纬系统，其特征在于，在所述控制单元中设有可参数化的软件。

16.根据权利要求13所述的复式衬纬系统，其特征在于，所述经编机是拉舍尔机。