Hier setzt die Erfindung an. Der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, liegt die Aufgabe zu Grunde, elektrisch leitfähige Textilien bereitzustellen, deren elektrisch leitfähige Kontaktstellen neben einem textilen Charakter eine erhöhte Beständigkeit gegen die bei der Benutzung des Textils auftretenden Belastungen aufweisen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das elektrisch leitfähige Textil gemäß Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Details, Aspekte und Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Beispielen.

Das erfindungsgemäße elektrisch leitfähige Textil umfasst zumindest zwei elektrisch leitfähige Elemente und zumindest ein Kontaktiergarn. Der elektrische Kontakt zwischen dem ersten elektrisch leitfähigen Element und dem zweiten elektrisch leitfähigen Element wird durch das das erste elektrisch leitfähige Element und das zweite elektrisch leitfähige Element kontaktierende elektrisch leitfähige Kontaktiergarn hergestellt.

Im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten textilen Kontaktierungen wird gemäß der vorliegenden Erfindung kein direkter Kontakt zwischen den beiden Elementen hergestellt, die miteinander in elektrischen Kontakt gebracht werden sollen. Erfindungsgemäß kommt zusätzlich eine dritte leitfähige Komponente zum Einsatz, nämlich ein elektrisch leitfähiges Kontaktiergarn. Untersuchungen haben gezeigt, dass die elektrische Kontaktierung zwischen erster und zweiter leitfähiger Komponente mit Hilfe einer dritten leitfähigen Komponente, nämlich einem Kontaktiergarn, im Vergleich zu einer direkten Kontaktierung der beiden leitfähigen Komponenten zu einer deutlichen Verbesserung bezüglich Leitfähigkeit und Beständigkeit der elektrischen Verbindung führt.

Eine mit einem erfindungsgemäßen leitfähigen Textil ausgestattete Heizjacke vermittelt einen textilen Eindruck. Die Heizjacke ist komplett maschinenwaschbar. 10 Maschinenwäschen bei 30°C und 400 UPM Schleuderdrehzahl überstehen die Kontaktstellen ohne spürbare Einbußen in der Heizleistung.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das elektrisch leitfähige Textil zusätzlich zumindest einen textilen Träger. Es tritt zwar immer wieder der Fall auf, dass zwei elektrisch leitfähige Komponenten wie beispielsweise zwei Zuleitungsbänder direkt miteinander kontaktiert werden sollen, üblicherweise sind die beiden leitfähigen Komponenten aber an einem textilen Träger befestigt.

Bei einer direkten Kontaktierung zweier leitfähiger Komponenten ist es im Übrigen unerheblich, ob die Komponenten an ihrer gesamten Oberfläche eine gute Leitfähigkeit aufweisen oder nur in bestimmten Raumrichtung. Im Fall von zwei Zuleitungsbändern kann z.B. eine sehr gute leitfähige Verbindung erreicht werden, wenn die Bänder mit ihren elektrisch isolierten Seiten aufeinandergelegt werden. Die leitfähigen Oberflächen der beiden Bänder sind also voneinander abgewandt. Das Kontaktiergarn stellt auch in diesem Fall eine ausgezeichnete leitfähige Verbindung her.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist zumindest ein erstes elektrisch leitfähiges Element auf einer ersten Oberfläche des textilen Trägers und zumindest ein zweites elektrisch leitfähiges Element auf einer zweiten Oberfläche des textilen Trägers angeordnet. Durch die Anordnung der beiden leitfähigen Elemente auf verschiedenen Seiten des textilen Trägers wird sichergestellt, dass das Kontaktiergarn mit beiden Elementen in ausreichenden elektrischen Kontakt treten kann. Die beiden auf verschiedenen Seiten des textilen Trägers angeordneten elektrisch leitfähigen Elemente werden von dem Kontaktiergarn kontaktiert und auf diese Weise elektrisch leitend miteinander verbunden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das elektrisch leitfähige Textil zwei Kontaktiergarne, wobei das erste Kontaktiergarn das erste elektrisch leitfähige Element und das zweite Kontaktiergarn das zweite elektrisch leitfähige Element kontaktiert und die beiden Kontaktiergarne in elektrischem Kontakt miteinander stehen. Dieser Fall liegt insbesondere dann vor, wenn das Kontaktiergarn als Ober- und als Unterfaden in einem maschinellen Nähprozess verwendet wird. Die beiden leitfähigen Komponenten werden in diesem Fall mit Hilfe des Kontaktiergarns an dem textilen Träger befestigt.

Bei dem textilen Träger handelt es sich bevorzugt um leichte, formbeständige textile Flächengebilde. Als besonders geeignet haben sich Vliese aus Polyester sowie Polyestergewebe und Mischgewebe herausgestellt.

Bevorzugt handelt es sich bei den beiden elektrisch leitfähigen Elementen um elektrisch leitfähige Garne und um elektrisch leitfähige Bänder, wobei der elektrische Kontakt natürlich zwischen beliebigen Kombinationen dieser Elemente hergestellt werden kann, also zwischen zwei oder mehreren Garnen, zwei oder mehreren Bändern oder zwischen Garnen und Bändern in unterschiedlicher Anzahl.

Bei den elektrisch leitfähigen Bändern handelt es bevorzugt um Gewirke bzw. um Gewebe. Ein elektrisch leitfähiges Band besteht bevorzugt aus einer Abfolge paralleler Streifen. Eine typische Anordnung besteht aus 5 parallelen Streifen in der Abfolge

• • elektrisch isolierender Nährand,
• • elektrisch leitender Streifen,
• • elektrisch isolierender Mittelstreifen,
• • elektrisch leitender Streifen,
• • elektrisch isolierender Nährand.

Eine alternative Anordnung besteht aus drei parallelen Streifen

• • elektrisch isolierender Nährand,
• • elektrisch leitender Streifen,
• • elektrisch isolierender Nährand.

Alle genannten Streifen bestehen ihrerseits aus mehreren parallel zueinander angeordneten Einzelgarnen. Die aneinander grenzenden elektrisch leitfähigen Einzelgarne eines Streifens stehen untereinander lateral in elektrischem Kontakt.

Zur Vermeidung elektrischer Kurzschlüsse im Textil können die elektrisch leitfähigen Bänder an der nach oben bzw. unten zeigenden Seite komplett oder nur teilweise über Ausschlaufungen elektrisch isolierender Fäden verfügen. Diese über die Textiloberfläche hinausragenden Schlaufen zeigen ein Erscheinungsbild wie Frottierstoff. Aus diesen schlaufigen Bereichen werden bevorzugt die Bereiche, in denen eine Kontaktierung beabsichtigt ist, ausgespart.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden unter dem Begriff "elektrisch leitfähige Bänder" nicht nur Bandstrukturen an sich verstanden, sondern auch Seile, Kordeln, Schläuche, usw.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das elektrisch leitfähige Garn und/oder das elektrisch leitfähige Band des elektrisch leitfähigen Textils zumindest ein Kombinationsgarn. Besonders bevorzugt besteht das elektrisch leitfähige Garn des elektrisch leitfähigen Textils aus einem Kombinationsgarn. Wie nachfolgend geschildert, weist diese Art von Garnen eine große Vielfalt an Variationsmöglichkeiten auf, wodurch die leitfähigen Garne und die leitfähigen Bänder an die spezielle Tragesituation des elektrisch leitfähigen Textils angepasst werden können.

Wie bereits erwähnt wird durch das Kontaktiergarn ein elektrischer Kontakt zwischen verschiedenen elektrisch leitfähigen Komponenten des Textils hergestellt. Zum Einsatz in Textilien müssen die elektrisch leitfähigen Elemente und das Kontaktiergarn mechanisch beständig, waschbeständig, korrosionsbeständig und einfach zu kontaktieren sein. Diese Eigenschaften werden durch die Verwendung von Silbergespinsten und Kombinationsgarnen erreicht. Die textilen Anteile in den Kombinationsgarnen sorgen für Flexibilität und Reißfestigkeit. Metallische Anteile sorgen für dauerhafte, waschbeständige Leitfähigkeit.

Eine geeignete Gruppe dieser Garne sowie Verfahren zu deren Herstellung sind beispielsweise in der DE 103 42 787 A1 angegeben. Ganz allgemein hat sich die Verwendung von Umwindegarnen als Kontaktiergarne hervorragend bewährt. Die Umwindegarne der DE 103 42 787 A1 enthalten metallische Drähte als elektrisch leitfähige Komponente. Dabei handelt es sich um Garne mit textilem Kerngarn, einer ersten Umwindung aus metallischen Fäden und einer zweiten, gegenläufig zur ersten Umwindung aufgebrachten textilen Umwindung.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Kontaktiergarn daher zumindest ein elektrisch leitfähiges Kombinationsgarn oder ein Silbergespinst. Besonders bevorzugt besteht das Kontaktiergarn aus einem elektrisch leitfähigen Kombinationsgarn oder einem Silbergespinst. Besonders gut geeignete elektrisch leitfähige Kombinationsgarne umfassen zumindest einen nicht elastischen Kernfaden und zumindest einen, um den Kernfaden gewundenen elektrisch leitfähigen Faden. Gegebenenfalls ist ein weiterer, um den Kernfaden gewundener elektrisch leitfähiger Faden vorgesehen, wobei die beiden Umwindefäden bevorzugt gegensinnig um den Kernfaden gewunden vorliegen.

Besonders bevorzugt werden elektrisch leitfähige Kombinationsgarne als Kontaktiergarn verwendet, die als nicht elastischen Kernfaden einen Polyesterfaden oder ein Polyestermultifilamentgarn und als um den Kernfaden gewundenen elektrisch leitfähigen Faden ein Multifilamentgarn, besonders bevorzugt ein silberbeschichtetes Nylon-Multifilamentgarn oder eine Edelstahl-Stapelfaser aufweisen.

Elektrisch leitfähige Kombinationsgarne können daher im Rahmen der vorliegenden Erfindung einerseits als elektrisch leitfähiges Element und andererseits als Kontaktiergarn eingesetzt werden.

Werden die elektrisch leitfähigen Kombinationsgarne als elektrisch leitfähige Elemente eingesetzt, so haben sich als Kernfaden besonders Elastomere wie z.B. Lycra in einer Stärke von 800 dtex bis 5000 dtex bewährt. Der elastomere Kern verleiht dem Garn Flexibilität, Elastizität und mechanische Beständigkeit gegen Zug, Druck und lateraler Belastung. Für bestimmte leitfähige Elemente werden auch starre textile Kerngarne wie z.B. Multifilament-Polyestergarne eingesetzt. Besonders bevorzugt besteht der Kernfaden aus Naturgummi, Synthesegummi, Polyester-Elastan, Polyether-Elastan, modifiziertem Polyester, nachvernetztem Thermoplast, Polyester-Polyurethan-Elastomer und/oder Polyether-Polyurethan-Elastomer.

Die leitfähige Komponente in den Kombinationsgarnen besteht aus einem Metall mit hoher elektrischer Leitfähigkeit. Als elektrisch leitfähiger Faden der Kombinationsgarne werden daher bevorzugt monofile Metalldrähte, metallisch beschichtete Synthesefasern, monofile silberbeschichtete Fasern, metallische Multifilamentgarne, silberbeschichtete Multifilamentgarne und/oder Edelstahlfasern verwendet. Besonders bevorzugt werden Drähte bzw. Litzen aus Edelstahl, versilbertem Kupfer oder reinem Silber verwendet. Daneben können aber auch andere Metalle bzw. zusätzliche Beschichtungen in vorteilhafter Weise zum Einsatz kommen. Die Drähte können als Monofilament oder im Bündel, z.B. als Litze eingesetzt werden. Die Durchmesser der Drähte liegen zwischen 10 &mgr;m und 100 &mgr;m, wobei der Bereich zwischen 20 &mgr;m und 80 &mgr;m bevorzugt ist. Die metallischen Komponenten werden zumindest an den Stellen, an denen eine textile Kontaktierung erfolgen soll, nicht bzw. nicht vollständig abgedeckt.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind der elektrisch leitfähige Faden und der Umwindefaden gegensinnig um den elastischen Kernfaden gewickelt. Im Falle des Kontaktiergarns ist es besonders wichtig, dass das Garn kein inneres Drehmoment aufweist, das zu einer Verdrillung des Garns führt. Durch ein gestrecktes Garn ohne inneres Drehmoment kann eine gute Kontaktierung in vorteilhafter Weise sicher gestellt werden.

Die äußere Umwindung der als elektrisch leitfähige Komponente verwendeten Kombinationsgarne besteht bevorzugt aus synthetischen Multifilament-Garnen. Der Einsatz von Polyester im Bereich von 25 dtex bis 500 dtex ist bevorzugt. Die äußere Umwindung kann das darunter liegende Garn komplett oder teilweise abdecken. Ist die Abdeckung nur partiell aufgebracht, so kann der metallische Leiter leichter von außen kontaktiert werden.

Die Kontaktierung zwischen den elektrisch leitfähigen Elementen erfolgt mittels textiler Nähtechniken. Dabei kommen insbesondere Näh-, Stick- und Riegeltechniken zum Einsatz. Das Kontaktiergarn kann als Oberfaden und/oder als Unterfaden verwendet werden.

Die leitfähige Naht kann in Richtung des elektrisch leitfähigen Elements oder in einem von der Senkrechte abweichenden Winkel verlaufen. Verläuft die Naht in Richtung des elektrisch leitfähigen Elements, so erfolgt das Anbringen der Naht bevorzugt durch Riegeln. Verläuft die Naht in einem von der Senkrechte abweichenden Winkel, so wird sie bevorzugt mittels einer Mehrfachnaht oder mittels eines geeigneten Stichs (z.B. Overlock, Zickzack) angebracht.

Die beiden beschriebenen Kontaktierungstechniken können auch zur Kontaktierung mehrerer als elektrisch leitfähige Komponenten verwendeter Bänder oder Garne untereinander eingesetzt werden.