DE102008029727A1 - Heating device for use in heatable insole for pieces of clothing and footwear, has heating element with circuit for controlling heating element, and rechargeable battery assembly - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, sowie eine beheizbare Einlegesohle mit einer derartigen Heizvorrichtung.The The invention relates to a heating device according to the features of the preamble of claim 1, and a heatable insole with such Heater.
Aus
der Druckschrift
Die bekannten Maßnahmen zur Spannungsversorgung der Heizvorrichtungen in beheizbaren Einlegesohlen beziehen sich in der Regel nur auf ein aufladbares Batterieteil. Dies hat den Nachteil, dass eine Betriebsdauer über längere Zeit nicht möglich ist, ohne die Batterie zwischenzeitlich aufzuladen. Des Weiteren verliert eine Sohle durch Einlegen von Batterien an Flexibilität insbesondere im Abrollbereich und somit auch an Tragekomfort.The Known measures to power the heaters in heated insoles usually only refer to a rechargeable battery part. This has the disadvantage that an operating time over long time is not possible without the battery to charge in the meantime. Furthermore loses a sole through Inserting batteries in flexibility, especially in the Abrollbereich and thus also to wearing comfort.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Heizvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruch zu schaffen, welche eine Betriebsdauer über einen längeren Zeitraum ermöglicht und eine flexible Anordnung in Bekleidungsstücken und Schuhwerken so gestattet, dass besonders in Schuhwerken die Sohle insbesondere im Abrollbereich flexibel bleibt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Oberbegriffs des Hauptanspruchs in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs gelöst.Of the Invention is therefore the object of a heater to provide according to the preamble of the main claim which an operating time over a longer Period allows and flexible arrangement in garments and Footwear thus allows, especially in footwear, the sole especially in Abrollbereich remains flexible. This task will according to the invention by the characterizing features the preamble of the main claim in conjunction with the features of the generic term.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.advantageous Further developments are in the dependent claims described.
Die erfindungsgemäße Heizvorrichtung für Bekleidungsstücke, wie beispielsweise beheizbare Nierengurte und für Schuhwerk weist eine aufladbare Batterieanordnung auf, wobei die Batterieanordnung aus mindestens zwei aufladbaren Batterien besteht, die in jeweils einen Rahmen integriert sind. Die Rahmen der Batterien sind gelenkig miteinander verbindbar. Diese Batterieanordnung kann je nach Leistungsbedarf und Platzangebot aus beliebig vielen Batterien bestehen. Durch die gelenkige Verbindung bleiben Bekleidungsstücke oder Einlegesohlen trotz mehrerer Batterien in ihrer Form flexibel. Die Betriebsdauer wird durch das Verbinden mehrerer Batterien entscheidend verlängert.The Heating device for clothing according to the invention, such as heated kidney belts and for footwear has a rechargeable battery assembly, wherein the battery assembly of There are at least two rechargeable batteries, each in a frame are integrated. The frames of the batteries are hinged together connectable. This battery arrangement can vary depending on power requirements and space consist of any number of batteries. By the hinged connection remain garments or insoles flexible in shape despite several batteries. The operating time is significantly extended by connecting multiple batteries.
Der Leichtigkeit halber besteht ein Rahmen ganz oder zumindest teilweise aus Kunststoff.Of the For the sake of simplicity, a frame consists entirely or at least partially made of plastic.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind dünne Metallplatten, bevorzugter Weise Federstahlplatten, in die Rahmen integriert, um die Batterieanordnung zusätzlich vor mechanischer Belastung zu schützen.In a preferred embodiment are thin metal plates, Preferably, spring steel plates, integrated into the frame to the battery assembly additionally against mechanical stress to protect.
In einer Ausführungsform der Heizvorrichtung enthält ein Rahmen mindestens zwei Scharnierelemente als Teile eines Zapfengelenks in Form mindestens einer Aussparung und mindestens eines Vorsprungs, wobei die Scharnierelemente von jeweils zwei Rahmen ineinander greifen. Dadurch wird ein Verrutschen von einzelnen Batterien nach Einlegen in das Bekleidungsstück oder die Schuhsohle oder während der Verwendung derselben verhindert. Bei einer weiteren Variante ist das Scharniergelenk beispielsweise als Kugelgelenk oder auch als Kette ausgebildet.In an embodiment of the heating device contains a frame at least two hinge elements as parts of a pivot joint in the form of at least one recess and at least one projection, wherein the hinge elements of each two frames interlock. This will cause slippage of individual batteries after insertion in the garment or the shoe sole or during prevents the use of the same. In another variant is the hinge joint, for example, as a ball joint or formed as a chain.
Um den Bewegungskomfort nicht einzuschränken ist es vorteilhaft, leichte und schmale Batterien zu verwenden. Daher ist es in einer Ausführungsform besonders vorteilhaft, dass die aufladbaren Batterien Lithiumbatterien sind, welche besonders flach sind und die Belastung in Bekleidungsstücken und Schuhwerk durch Bewegung und Drücke aushalten. Vorzugsweise werden Lithium-Ionen-Batterien verwendet. Alternativ können auch Lithium-Polymerakkus eingesetzt werden. Lithiumbatterien erfordern auf Grund erhöhter Energiedichten eine spezielle Schutzelektronik. Nach dem Erfindungsgedanken, enthält die Batterieanordnung eine Schutzelektronik, die die Batterien vor Überladung, Tiefentladung und Kurzschluss schützt und so damit verbundene Gefahren für den Benutzer wie z. B. das Explodieren der Batterie verhindert. Weiterhin wird durch den Tiefentladungsschutz ein Defekt der Batterie verhindert und die Lebensdauer verlängert.Around not to restrict the movement comfort it is advantageous to use light and narrow batteries. Therefore it is in one Embodiment particularly advantageous that the rechargeable Batteries are lithium batteries which are extra flat and the load in garments and footwear Endure movement and pressures. Preferably, lithium-ion batteries used. Alternatively, lithium polymer batteries can also be used be used. Lithium batteries require increased due to increased Energy densities a special protection electronics. According to the idea of the invention, the battery assembly contains a protection electronics, the the batteries are over-charged, over-discharged and short-circuited protects and thus associated dangers for the Users such as B. prevents the exploding of the battery. Farther is prevented by the deep discharge protection a defect of the battery and prolongs the life.
Erfindungsgemäß weisen die Rahmen flexible Leitungen auf, welche die Batterien untereinander sowie die Batterien mit der Schutzelektronik verbinden. Die Flexibilität der Leitungen unterstützt die Lösung der gestellten Aufgabe vorteilhaft.According to the invention the frame has flexible lines connecting the batteries to each other as well connect the batteries to the protection electronics. The flexibility of wires supports a solution of the asked Task advantageous.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Batterieanordnung über Steck- oder Federkontakte mit einer Heizelektronik verbunden. Die Heizelektronik enthält beispielsweise Ohm'sche Widerstandsheizelemente oder Heizfolien mit PTC-Effekt. Weiterhin sind Heizelemente in Form von leitfähigem Gewebe (Carbon Fabric) oder von Polyesterfolien mit leitfähigem Lack möglich. Diese Ausführungen sind besonders vorteilhaft, da Heizelemente dadurch besonders flach sind und somit flexibel in Schuhwerk und Bekleidungsstücken integrierbar sind ohne den Stücken unnötiges Volumen hinzuzufügen. Des Weiteren haben insbesondere Heizfolien die Vorteile gleichmäßiger Wärmeverteilung und hoher Energiedichten bei geringem Platzverbrauch. Flache Folienelemente übertragen Wärme effizienter über größere Fläche als z. B. runde Drahtheizelemente. Des Weiteren spielt das geringe Gewicht von oft nur wenigen Gramm pro Kubikdezimeter eine bedeutende Rolle, da Bekleidungsstücke und Schuhwerk in der Regel über längere Zeiträume getragen werden und dabei nicht erschweren sollen. Durch den PTC-Effekt ist ein Überhitzen des Heizelements nicht möglich.In a preferred embodiment, a battery assembly is connected via plug or spring contacts with a heating electronics. The heating electronics contain, for example, ohmic resistance heating elements or heating foils with PTC effect. Furthermore, heating elements in the form of conductive Fabric (carbon fabric) or polyester films with conductive paint possible. These embodiments are particularly advantageous since heating elements are therefore particularly flat and thus can be flexibly integrated into footwear and clothing pieces without adding unnecessary volume to the pieces. Furthermore, heating films in particular have the advantages of uniform heat distribution and high energy densities with low space consumption. Flat film elements transfer heat more efficiently over a larger area than z. B. round wire heaters. Furthermore, the low weight of often only a few grams per cubic decimeter plays an important role, as garments and footwear are usually worn over long periods of time and should not complicate. Due to the PTC effect, overheating of the heating element is not possible.
Vorteilhafter Weise ist die Heizfolie in Kunststofffolien einlaminiert und somit geschützt vor Feuchtigkeit und Schweiß.Favorable Way, the heating foil is laminated in plastic films and thus protected from moisture and sweat.
Eine erfindungsgemäße Einlegesohle weist eine Heizvorrichtung, wie vorbeschrieben auf. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine Heizvorrichtung mit Heizelement und Batterieanordnung in eine beheizbare Einlegesohle eingebettet. Vorzugsweise wird ein Heizelement im Zehenbereich in einer Sohle integriert. Das Heizelement kann beispielsweise in den Zehenbereich der Sohle eingespritzt oder laminiert sein. Die elektrische Verbindung zu einer Elektronik erfolgt über Kupferkontaktstreifen, die beispielsweise auf einer Heizfolie aufgebracht sind. Die Elektronik kann in den Mittelbereich die Sohle eingelegt oder vergossen sein. Vorzugsweise ist eine Batterieanordnung im Fersenbereich und/oder Fußmuldenbereich der Einlegesohle angeordnet. Die Batterieanordnung wird mechanisch in der Sohle angebracht, um ein Wechseln der Batterien zu ermöglichen. Die Batterieanordnung schmiegt sich auf Grund der gelenkartigen Verbindungen der Sohlenkontur an. Das Befestigen der Batterieanordnung in einer Sohle kann beispielsweise durch Verbinden eines Rahmenscharnierteils mit einem Scharnierteil, welches am Fersenrand der Sohle angebracht sein kann, erfolgen. Eine weitere Variante ist das passgenaue Einlegen der Batterieanordnung in eine dafür vorgesehene Aussparung innerhalb der Sohle.A Insole according to the invention has a heating device, as described above. In a preferred embodiment is a heater with heating element and battery assembly in embedded a heatable insole. Preferably, a Heating element in the toe area integrated in a sole. The heating element For example, injected into the toe area of the sole or be laminated. The electrical connection to an electronics via Copper contact strips, which are applied for example on a heating foil. The electronics can be inserted in the middle area of the sole or to be shed. Preferably, a battery assembly in the heel area and / or Foot well area of the insole arranged. The battery arrangement is mechanically mounted in the sole to change the batteries to enable. The battery assembly hugs up Reason for the joint-like connections of the sole contour. The fastening the battery assembly in a sole, for example, by connecting a frame hinge part with a hinge part, which at the heel edge the sole can be attached done. Another variant is the perfect fit of the battery assembly in one provided recess within the sole.
Erfindungsgemäß weist der Fersenbereich der Sohle ei nen Rahmen auf, in dem die Batterieanordung und die Elektronik einbettet sind. Dieser Rahmen ist durch einen Deckel mittels eines Nut-Feder-Prinzips schließbar. Dazu befinden sich vorzugsweise Einkerbungen im Randbereich des Rahmens und entsprechend korrespondierende Vorsprünge im Randbereich des Deckels. Durch Einrasten der Vorsprünge in den Einkerbungen ist der Fersenbereich geschlossen und die Batterieanordnung und die Elektronik vor mechanischen Belastungen geschützt.According to the invention the heel area of the sole has a frame in which the battery assembly and the electronics are embedded. This frame is by a Cover closable by means of a tongue and groove principle. To are preferably notches in the edge region of the frame and corresponding corresponding projections in the edge region of the lid. By snapping the projections in the notches the heel area is closed and the battery pack and the electronics are protected against mechanical loads.
Um die Flexibilität des Rahmens nicht zu beinträchtigen, besteht dieser bevorzugt aus Polyurethan mit entsprechender Shore-Härte oder aus einem Verbund aus Polycarbonat und Acrylnitril-Butadien-Styrol (PC/ABS) mit einer entsprechenden Wandstärke, die eine Flexibilität zulässt und dabei immer noch ausreichend für Stabilität sorgt.Around not to affect the flexibility of the frame, this is preferably made of polyurethane with appropriate Shore hardness or a composite of polycarbonate and acrylonitrile-butadiene-styrene (PC / ABS) with a corresponding wall thickness, the one Flexibility allows and still sufficient ensures stability.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Steuerung einer Heizvorrichtung mit einer Fernsteuerung ausgestattet. Vorzugsweise weist diese Fernsteuerung ein externes Bedienteil mit einem Betätigungselement auf, über welches mittels eines Senders und eines in einer Sohle eingebauten Steuerteils die Heizung aktivier- bzw. deaktivierbar ist, sowie die Heizleistung in einzelnen Stufen regelbar ist.In In a preferred embodiment, the controller a heater equipped with a remote control. Preferably this remote control has an external control panel with an actuator on, by means of a transmitter and one in one Sole built-control part, the heater can be activated or deactivated is, as well as the heating power in individual stages is adjustable.
Eine Elektronik der Heizsteuerung ist mechanisch geschützt in die Sohle eingelassen und beinhaltet eine Heizsteuerung und einen Empfangsteil mit Antenne für eine Funksteuerung. Um eine unbeabsichtigte Steuerung einer fremden Sohle zu verhindern weist die Fernsteuerung mit einer Sendeeinheit und einem korrespondierenden Sohlenpaar mit Empfangseinheit eine Codierung auf.A Electronics of the heating control is mechanically protected in the sole is embedded and includes a heating control and a Receiver with antenna for radio control. To one to prevent unintentional control of a foreign sole the remote control with a transmitting unit and a corresponding Sole pair with receiving unit a coding on.
Die Heizvorrichtung und die Einlegesohle mit Heizvorrichtung sollen anhand von einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen:The Heating device and the insole with heating device should on the basis of some embodiments closer be explained. Show it:
Die
Batterieanordnung befindet sich im Fersenbereich und erstreckt sich
auf Grund der Batterieanzahl bis in den Zwischenbereich der Einlegesohle. Dort
schließt sich ein Bereich mit elektronischen Steuerkomponenten
In
der
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8130 | Withdrawal |