Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
FABRIC-PLASTIC COMPOSITE, SENSOR AND METHOD FOR PRODUCING THE FABRIC-PLASTIC COMPOSITE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/179673
Kind Code:
A1
Abstract:
Sensors must have different mechanical and physical properties in their applications, such that their materials have to be newly developed and/or selected for each application. The invention relates to a fabric-plastic composite comprising a reinforcing component (1) and a plastic component, wherein the reinforcing component (1) is embedded in the plastic component, and the reinforcement component (1) comprises a knitted spacer fabric, wherein the knitted spacer fabric has an electrical structure.

Inventors:
STEWING, Felix (Mozartstr. 7, Steinheim, 71711, DE)
SCHEINER, Philipp (Sudetenstr. 3, Bondorf, 71149, DE)
WOLTER, Frank (Robert-Bosch-Str. 4, Renningen, 71272, DE)
Application Number:
EP2019/051630
Publication Date:
September 26, 2019
Filing Date:
January 23, 2019
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
ROBERT BOSCH GMBH (Postfach 30 02 20, Stuttgart, 70442, DE)
International Classes:
B29C70/88; G01D5/24; G06F3/044; H03K17/955; B29C70/24; B29C70/66
Foreign References:
US9022077B22015-05-05
EP0625094A11994-11-23
DE102008034937A12010-02-04
EP0726843A11996-08-21
Download PDF:
Claims:
Ansprüche

1. Textil-Kunststoff-Verbund, mit einer Verstärkungskomponente (1) und einer Kunststoffkomponente, wobei die Verstärkungskomponente (1) in die Kunststoffkomponente eingebettet ist, wobei die Verstärkungskomponente (1) ein Abstandsgewirk umfasst, wobei das Abstandsgewirk eine elektrische Struktur aufweist.

2. Textil- Kunstsoff- Verbund nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandsgewirk elektrisch leitfähiges Garn zur Bildung der elektrischen Struktur umfasst.

3. Textil- Kunstsoff- Verbund nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Abstandsgewirk die elektrische Struktur aufgedruckt und/oder aufgebracht ist.

4. Textil-Kunststoff-Verbund nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandsgewirk zwei Ebenen (2a, 2b) aufweist, wobei die zwei Ebenen durch einen Spacer (3) beabstandet sind

5. Textil-Kunststoff-Verbund nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der zwei Ebenen (2a, 2b) elektrisch leitfähig ist.

6. Textil- Kunstsoff- Verbund nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandsgewirk eine elektrische Kapazität und/oder einen Kondensator bildet.

7. Textil-Kunststoff-Verbund nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungskomponente (1) kompressibel und/oder reversibel verformbar ist.

8. Textil- Kunstsoff- Verbund nach einem der vorherigen Ansprüche,

gekennzeichnet durch eine Mehrzahl an Teilabschnitte mit unterschiedlichen mechanischen, physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften.

9. Textil-Kunstsoff-Verbund nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilabschnitte Verstärkungskomponenten (1) unterschiedlicher Kompressibilität aufweisen.

10. Textil-Kunstsoff-Verbund nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandsgewirk vernäht, konfektioniert und/oder geformt ist.

11. Textil-Kunstsoff-Verbund nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffkomponente Additive und/oder Luftblasen, umfasst.

12. Sensor (9) mit einer Messfläche zur Messung einer Messgröße, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor den Textil-Kunststoff-Verbund umfasst, wobei die Messfläche auf dem Textil-Kunststoff-Verbund angeordnet ist.

13. Verfahren zur Herstellung eines Textil- Kunststoff- Verbundes, insbesondere nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstandsgewirk als Verstärkungskomponente (9) in eine Kunststoffkomponente eingebettet wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die

Verstärkungskomponente (1) in einer Negativform (7) angeordnet wird, wobei die Verstärkungskomponente (1) in der Negativform (7) mit einem Kunststoff (8) als Kunststoffkomponente ausgegossen wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die

Verstärkungskomponente (1) vor dem Einbetten in die Kunststoffkomponente vernäht, konfektioniert, geformt und/oder kontaktiert wird.

Description:
Beschreibung

Titel

Textil- Kunststoff- Verbund, Sensor und Verfahren zur Herstellung des Textil-

Kunststoff- Verbundes

Stand der Technik

Es wird ein Textil- Kunststoff- Verbund mit einer Verstärkungskomponente und einer Kunststoffkom ponente vorgeschlagen. Die Verstärkungskomponente ist in die Kunststoffkomponente eingebettet.

Mehrlagengebilde und textile Abstandsgewirke sind in vielfältigen Einsatzgebieten bekannt. Beispielsweise können solche Mehrlagengebilde wegen ihrer hohen Porosität beziehungsweise Mediendurchlässigkeit als Luft- und Medienleiter eingesetzt werden. Basierend auf ihrer Kompressibilität beziehungsweise Verformbarkeit können solche Mehrlagengebilde auch als Kraftsensoren angewandt werden. Für die verschiedenen Einsatzgebiete werden jeweils unterschiedliche mechanische Eigenschaften genutzt. Für anwendungsspezifische Anpassungen ist daher jeweils eine Neuentwicklung der Abstandsgewirke nötig.

Die Druckschrift EP 0 726 843 Al, die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, beschreibt ein Verbundmaterial mit einer dreidimensionalen Textilstruktur. Die Textilstruktur umfasst mindestens zwei Textilschichten, die beabstandet zueinander angeordnet sind. Mindestens eine der Textilschichten ist mit einem Matrixmaterial imprägniert und mindestens eine der äußeren Textilschichten ist für Dampf und Feuchtigkeit durchlässig.

Offenbarung der Erfindung Es wird ein Textil- Kunststoff- Verbund mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Ferner wird ein Sensor mit dem Textil- Kunststoff- Verbund mit den Merkmalen des Anspruchs 12 und ein Verfahren zur Herstellung des Textil- Kunststoff-Verbunds mit den Merkmalen des Anspruchs 13 vorgeschlagen. Bevorzugte und/oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.

Erfindungsgemäß wird ein Textil- Kunststoff- Verbund vorgeschlagen. Insbesondere ist der Textil- Kunststoff- Verbund ein Faserkunststoffverbund. Der Textil- Kunststoff- Verbund ist zur Herstellung von Formteilen, und insbesondere von Sensoren, ausgebildet. Der Textil- Kunststoff- Verbund ist beispielsweise als eine Flächenware und/oder als eine Endlosware herstellbar. Im Speziellen ist der Textil- Kunststoff- Verbund reversibel verformbar, biegeschlaff und/oder elastisch. Der Textil-Kunststoff-Verbund ist vorzugsweise für die jeweilige Anwendung mit entsprechenden mechanischen, physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften herstellbar.

Der Textil-Kunststoff-Verbund weist eine Verstärkungskomponente und eine Kunststoffkomponente auf. Die Verstärkungskomponente als auch die Kunststoffkomponente können aus weiteren Unterkomponenten bestehen. Beispielsweise ist die Kunststoffkom ponente ein Kunststoffgemisch. Die Kunststoffkomponente ist aus einem Kunststoff aufgebaut. Die Kunststoffkomponente und/oder der Kunststoff sind vorzugsweise ein Elastomer, Thermoplast oder ein Duroplast. Der Kunststoff zur Kunststoffkomponentenherstellung kann ein Spritzgusskunststoff, ein Flüssigkunststoff zur Aushärtung oder ein anderweitiger Kunststoff sein.

Die Verstärkungskomponente ist in der Kunststoffkom ponente eingebettet. Insbesondere bildet die Kunststoffkom ponente eine Matrix für die Verstärkungskomponente. Im Speziellen ist die Verstärkungskomponente vollständig in der Kunststoffkomponente eingebettet und/oder angeordnet. Alternativ kann die Verstärkungskomponente teilweise aus der Kunststoffkomponente herausragen. Beispielsweise ist die Verstärkungskomponente mit der Kunststoffkomponente getränkt, mit der Kunststoffkomponente ausgegossen oder von der Kunststoffkomponente umspritzt. Verstärkungskomponente und Kunststoffkom ponente sind vorzugsweise form- und stoffschlüssig miteinander verbunden.

Die Verstärkungskomponente ist als ein Abstandsgewirk ausgebildet. Das Abstandsgewirk ist vorzugsweise als ein doppelflächiges Textil mit zwei Deckflächen mit einer Oberseite und einer Unterseite ausgebildet, wobei die beiden Deckflächen durch eine Polschicht in einem vorbestimmten Abstand voneinander angeordnet sind. Vorzugsweise wird die Polschicht durch abstandshaltende Verbindungsfäden (Polfäden) gebildet. Das Abstandsgewirk weist eine elektrische Struktur auf. Das Abstandsgewirk bildet im Speziellen eine Maschenware. Das Abstandsgewirk kann aus einer Kunststofffaser oder einer Naturfaser gebildet sein. Beispielsweise ist das Abstandsgewirk ein Abstandsgewirk aus Polyester. Als elektrische Struktur werden beispielsweise Abschnitte mit elektrischer Leitfähigkeit verstanden. Beispielsweise sind Teile des Abstandsgewirks selbst leitfähig oder umfassen leitfähige Strukturen. Die elektrische Struktur weist vorzugsweise eine elektrische und/oder elektronische Funktion auf und/oder kann zur Messung einer physikalischen Größe nutzbar sein. Vorzugsweise ist die elektrische Struktur auf einer Außenseite des Abstandsgewirks angeordnet. Die elektrische Struktur ist beispielsweise auf der Oberfläche des Abstandsgewirks angeordnet.

Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, einen Textil-Kunststoff-Verbund bereitzustellen, welcher zur Herstellung von Sensoren nutzbar ist. Durch die Integration von elektrischen Strukturen in den Textil-Kunststoff-Verbund kann ein vielseitig einsetzbarer, beispielsweise kompressibler und flexibler, Textil- Kunststoff-Verbund bereitgestellt werden. Durch die Wahl der Kunststoffkomponente kann beispielsweise für eine gleichbleibende Verstärkungskomponente der Textil-Kunststoff-Verbund an die jeweilige Anwendung angepasst werden, ohne dass hierzu jeweils neue Verstärkungskomponenten mit elektrischen Strukturen neu zu entwickeln sind.

Optional ist es vorgesehen, dass das Abstandsgewirk ein elektrisch leitfähiges Garn zur Bildung der elektrischen Struktur umfasst. Das elektrisch leitfähige Garn kann beispielsweise auf einer Ebene angeordnet oder eingewebt sein, wobei hierbei beispielsweise nur eine Ebene leitfähig ist und/oder das leitfähige Garn umfasst. Das leitfähige Garn ist beispielsweise eine Graphen- und/oder Kohlenstoffnanotube- Faser. Ferner kann das elektrisch leitfähige Garn aus Kupfer, Silber, Gold oder Aluminium gebildet sein oder alternativ aus einem leitfähig beschichteten oder umwundenen Kunststoffgarn. Das elektrisch leitfähige Garn kann abschnittsweise im Abstandsgewirk angeordnet sein oder global im Abstandsgewirk vorhanden sein.

Besonders bevorzugt ist es, dass die elektrische Struktur auf das Abstandsgewirk aufgedruckt, aufgeklebt oder anderweitig aufgebracht ist. Beispielsweise ist die elektrische Struktur auf einer Oberfläche des Abstandsgewirks angeordnet. Die elektrische Struktur bildet beispielsweise eine zweidimensionale oder dreidimensionale Struktur. Die elektrische Struktur kann abschnittsweise, regelmäßig oder unregelmäßig auf dem Abstandsgewirk angeordnet sein.

Die aufgedruckte elektrische Struktur ist insbesondere eine flexible und/oder mikrostrukturierte Struktur. Die elektrische Struktur ist vorzugsweise in einem Tiefdruck-, Offsetdruck- oder Flexodruckverfahren aufdruckbar. Alternativ kann die elektrische Struktur mittels eines Inkjetdruckverfahrens aufdruckbar sein. Die elektrische Struktur kann einen anorganischen oder organischen Leiter umfassen, alternativ umfasst die elektrische Struktur einen Halbleiter.

Insbesondere weist das Abstandsgewirk zwei Ebenen auf. Das Abstandsgewirk kann auch eine Mehrzahl an Ebenen aufweisen. Die zwei oder mehreren Ebenen sind jeweils durch einen Spacer beanstandet. Der Spacer ist beispielsweise ein Monofilament. Zwei Ebenen sind jeweils insbesondere in einem bestimmten und/oder festlegbaren Abstand voneinander angeordnet. Dieser Abstand kann konstant oder variabel sein. Der Spacer kann die Ebenen kompressibel voneinander beabstanden. Insbesondere weist der Spacer eine Rückstellkraft auf, sodass die zwei Ebenen nach einer Kompression wieder auf den gewünschten Abstand gestellt werden.

Besonders bevorzugt ist es, dass mindestens eine der beiden Ebenen elektrisch leitfähig ist. Alternativ und/oder ergänzend sind zwei Ebenen leitfähig und/oder alle Ebenen sind elektrisch leitfähig. Die elektrisch leitfähigen Ebenen können zueinander elektrisch isoliert angeordnet sein. Alternativ sind die Ebenen elektrisch miteinander verbunden, beispielsweise durch den Spacer.

Beispielsweise bildet das Abstandsgewirk eine elektrische Kapazität und/oder einen Kondensator. Besonders bevorzugt bildet das Abstandsgewirk einen Plattenkondensator. Insbesondere sind die zwei Ebenen elektrisch isoliert zueinander angeordnet, wobei die zwei Ebenen die Platten des Plattenkondensators bilden. Mittels des Abstandsgewirks, welches einen Kondensator bildet, kann beispielsweise ein Druck auf das Abstandsgewirk und/oder den Textil- Kunststoff- Verbund gemessen werden, indem eine Änderung der Kapazität, durch eine Änderung des Abstands der Ebenen, detektiert und/oder gemessen wird.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Verstärkungskomponente kompressibel und/oder reversibel verformbar ist. Insbesondere ist die Verstärkungskomponente, im Speziellen das Abstandsgewirk, elastisch, biegeschlaff und flexibel. Die Verstärkungskomponente ist dabei vorzugsweise so kompressibel, dass eine Rückstellkraft sie nach der Kompression wieder in die ursprüngliche Form bringt. Die Verstärkungskomponente kann dabei so ausgebildet sein, dass die Verstärkungskomponente, wenn sie in der Kunststoffkomponente eingebettet ist, eine Verformung des Textil- Kunststoff- Verbunds und/oder der Kunststoffkom ponente wieder in die Ausgangsform zurückbringt. Insbesondere ist die Verstärkungskomponente ausgebildet, dem Textil- Kunststoff- Verbund seine kompressiblen und/oder verformbaren Eigenschaften zu geben. Ferner kann es vorgesehen sein, dass die Kunststoffkomponente und/oder der Kunststoff kompressibel und/oder reversibel verformbar ist. Beispielsweise bildet der Kunststoff ein Elastomer, ein Thermoplast oder einen Duroplasten mit Weichmachern.

Besonders bevorzugt ist es, dass der Textil- Kunststoff- Verbund eine Mehrzahl an Teilabschnitten mit unterschiedlichen mechanischen, physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften aufweist. Die Teilabschnitte sind insbesondere flächige Abschnitte, beispielsweise mit einem Flächeninhalt von jeweils mehr als einem Quadratzentimeter. Die Teilabschnitte können kontinuierlich ineinander übergehen. Alternativ gehen die Teilabschnitte diskontinuierlich ineinander über. Die unterschiedlichen mechanischen, physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften sind beispielsweise eine unterschiedliche Kompressibilität, Flexibilität, Härte, Kunststoffzusammensetzung oder elektrische Leitfähigkeit. Ferner kann es vorgesehen sein, dass in den Teilabschnitten unterschiedliche elektrische Strukturen angeordnet sind, beispielsweise zur Messung unterschiedlicher physikalischer Größen.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die verschiedenen Teilabschnitte verschiedene Verstärkungskomponenten aufweisen. Die

Verstärkungskomponenten in den unterschiedlichen Teilabschnitten weisen vorzugsweise eine unterschiedliche Kompressibilität auf. Ferner können in den Teilabschnitten Verstärkungskomponenten mit unterschiedlichen elektrischen Strukturen eingebettet sein. Insbesondere ist es auch vorgesehen, dass die unterschiedlichen Teilabschnitte eine unterschiedliche Kunststoffkomponente aufweisen und/oder unterschiedliche Zusammensetzungen der Kunststoffe für die Kunststoffkomponenten aufweisen.

Optional ist es vorgesehen, dass das Abstandsgewirk vernäht, konfektioniert oder geformt ist. Vor dem Ausgießen, Umspritzen oder Einbetten der Verstärkungskomponente in die Kunststoffkom ponente ist die

Verstärkungskomponente in eine entsprechende Form gebracht. Beispielsweise sind Enden und/oder Bereiche der Verstärkungskomponente so vernäht, dass die Verstärkungskomponente eine entsprechende Form aufweist. Beispielsweise ist die Verstärkungskomponente schlauchförmig vernäht. Alternativ kann das Abstandstextil bereits durch das Herstellungsverfahren eine bestimmte Form erhalten. So kann beispielsweise durch mehrlagiges Rundstricken ein Endlosschlauch erzeugt werden, der zudem entlang der Herstellungsrichtung, d.h. entlang seiner Längsachse variable Durchmesser aufweisen und somit z.B. an die Form eines unregelmäßig geformten Handgriffes etc. angepasst sein kann. In das Abstandsgewirk können auch Strukturkörper eingebracht sein, beispielsweise Träger oder Drähte, welche das Abstandsgewirk vor dem Einbetten in die Kunststoffkomponente entsprechend formen.

Besonders bevorzugt ist es, dass die Kunststoffkomponente Additive aufweist. Die Additive können beispielsweise Weichmacher, Pulver oder Granulate sein. Im Speziellen umfasst die Kunststoffkomponente Luftblasen und/oder Lufttaschen. Die Additive, Luftblasen und/oder Lufttaschen, können abschnittsweise in der Kunststoffkomponente angeordnet sein, sodass beispielsweise die Teilabschnitte mit unterschiedlichen physikalischen und mechanischen Eigenschaften entstehen. Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Kunststoffkom ponente aus einem geschäumten Material gefertigt ist und/oder bildet. Dabei ist die Verstärkungskomponente in den Kunststoffschaum eingebettet. Optional oder alternativ zum vollständigen Vergießen der Struktur kann auch lediglich eine oder beide Außenflächen des Abstandsgewirkes dampf- und feuchtigkeitsundurchlässig beschichtet oder imprägniert sein, um ein Eindringen von Medien und damit eine Veränderung des Sensorsignals zu verhindern.

Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet ein Sensor zur Messung einer Messgröße. Die Messgröße ist beispielsweise eine physikalische Größe und im Speziellen eine Druck- und/oder Kraftbeaufschlagung des Sensors. Der Sensor weist dazu eine Messfläche auf. Der gemessene Druck und/oder die gemessene Kraft ist insbesondere die Kraft auf die Messfläche. Der Sensor weist den Textil- Kunststoff-Verbund auf, insbesondere wie vorher beschrieben. Die Messfläche ist auf dem Textil- Kunststoff- Verbund angeordnet. Beispielsweise ist die Messfläche ein Teil und/oder die gesamte Oberfläche des Textil-Kunststoff-Verbunds. Zur Messung der physikalischen Größe ist die elektrische Struktur elektrisch kontaktiert, beispielsweise mit einer Auswerteelektronik. Der Sensor weist dazu eine Kontaktschnittstelle auf, wobei die Kontaktschnittstelle elektrisch kontaktiert mit den elektrischen Strukturen der Verstärkungskomponente ist. An der Kontaktschnittstelle sind die Messdaten abgreifbar, beispielsweise die Kapazität des von dem Abstandsgewirk gebildeten Kondensators.

Durch Wahl der Kunststoffkomponente kann für ein Abstandsgewirk, welches einen Kondensator bildet, die Kompressibilität und der Messbereich einstellbar sein. Beispielsweise ist durch Verwendung eines härteren Kunststoffs ein größerer und/oder höherer Kraftbereich messbar, als bei Verwendung eines besonders weichen und elastischen Kunststoffs. Dieser Ausgestaltung liegt die Überlegung zugrunde, einen Sensor herzustellen, der sich durch ein besonders breites Anwendungsspektrum auszeichnet. Ferner kann der Sensor einen Sensor zur Abstandsmessung und/oder Feuchtigkeitsmessung bilden. Dabei bildet das Abstandsgewirk einen Kondensator, wobei basierend auf einer Messung einer Kapazitätsänderung beispielsweise auf eine Abstandsänderung schließbar ist. Zur

Feuchtigkeitsmessung ist der Spacer im Speziellen als eine feuchtigkeitsempfindliche Faser ausgebildet, welche sich bei

Feuchtigkeitszunahme verlängert oder verkürzt, wobei das Verlängern und/oder Verkürzen zu einer messbaren Kapazitätsänderung führt, welche insbesondere einen Rückschluss auf die Feuchtigkeit ermöglicht. Die Bestimmung weiterer Größen durch Messung einer Kapazitätsänderung ist im Speziellen auch möglich.

Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren zur Herstellung des Textil-Kunststoff-Verbundes. Das Verfahren sieht dabei vor, dass eine Verstärkungskomponente, welche als Abstandsgewirk ausgebildet ist, in einer Kunststoffkomponente eingebettet wird. Das Einbetten erfolgt beispielsweise durch Ausgießen, Tränken oder Umspritzen des Abstandsgewirks und/oder der Verstärkungskomponente mit einem Kunststoff, wobei der Kunststoff die Kunststoffkomponente bildet. Bei dem Einbetten der Verstärkungskomponente in die Kunststoffkom ponente werden diese formschlüssig und je nach Wahl der Materialien auch stoffschlüssig miteinander verbunden. Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, bei dem besonders einfach vielseitig einsetzbare Textil- Kunststoff- Verbünde herstellbar sind.

Besonders bevorzugt ist es, dass die Verstärkungskomponente in einer Negativform angeordnet wird und in dieser Negativform mit einem Kunststoff ausgegossen oder getränkt wird. Insbesondere kann die Negativform ein Handlaminat oder Teil eines Handlaminats sein. Die Negativform ist auf ihrer Oberfläche so beschichtet, dass der Kunststoff und/oder die Kunststoffkomponente nicht /oder schlecht auf dieser haftet. Die Negativform ist insbesondere mehrfach verwendbar. Beispielsweise wird die Negativform von einem elastischen Kunststoff gebildet. Nach dem Anordnen der Verstärkungskomponente wird der Kunststoff in die Negativform gegossen, sodass die Verstärkungskomponente mit dem Kunststoff getränkt ist. Nach dem Ausgießen wird der Kunststoff in der Negativform ausgehärtet und/oder polymerisiert Nach dem Aushärten kann der Textil- Kunststoff- Verbund aus der Negativform genommen werden.

Besonders bevorzugt ist es, dass die Verstärkungskomponente vor dem Einbetten und/oder Ausgießen vernäht, konfektioniert, geformt oder kontaktiert wird. Beispielsweise wird die Verstärkungskomponente dazu in eine entsprechende Form gebracht, beispielsweise durch Vernähen oder durch Einleger. Die Verstärkungskomponente, insbesondere die elektrischen Strukturen, können mit einer Schnittstelle verbunden werden. Beispielsweise werden Verbindungsdrähte an die elektrischen Strukturen angebracht, wobei die Drähte nach dem Einbetten in die Kunststoffkomponente aus dieser herausragen und elektrisch kontaktierbar sind.

Optional erfolgt die Einbettung der Verstärkungskomponente in die Kunststoff ko m ponente mit unterschiedlichen Kunststoffen. Beispielsweise wird ein Teil der Negativform mit einem ersten Kunststoff ausgegossen und ein zweiter Teil mit einem zweiten Kunststoff ausgegossen. Somit ist es beispielsweise möglich, einen Textil-Kunststoff-Verbund herzustellen, welcher über zwei oder mehrere Teilabschnitte verfügt.

Weitere Vorteile und Wirkungen ergeben sich aus den nachfolgenden Figuren sowie der beigefügten Figurenbeschreibung. Dabei zeigen:

Figuren la und lb schematisch ein Verfahren zur Herstellung eines Textil- Kunststoff-Verbunds als ein erstes Ausführungsbeispiel;

Figuren 2a und 2b ein Verfahren zur Herstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Textil-Kunststoff-Verbunds;

Figur 3 ein Sensor aus einem Textil-Kunststoff-Verbund.

Figur la zeigt eine Verstärkungskomponente 1. Die Verstärkungskomponente 1 ist als ein Abstandsgewirk ausgebildet. Das Abstandsgewirk bildet dabei ein Textil und ist flexibel und elastisch. Die Verstärkungskomponente 1 weist zwei Ebenen 2a und 2b auf. Die zwei Ebenen sind flächig ausgebildet. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Ebenen 2a und 2b und insbesondere die Verstärkungskomponente 1 gekrümmt und gebogen, hier zu einem Schlauch und/oder Zylinder. Die zwei Ebenen 2a und 2b sind durch einen Spacer 3 voneinander beabstandet. Der Spacer 3 ist hier als ein Monofilament ausgebildet. Der Spacer 3 und/oder das Monofilament beabstandet die zwei Ebenen so, wobei nur so viele Spacer 3 verwendet wurden, dass die zwei Ebenen auf Abstand gehalten werden. Durch Reduzierung des Spacers 3 kann eine sehr leichte Verstärkungskomponente 1 erhalten werden.

Die zwei Ebenen 2a und 2b sind als elektrisch leitfähige Ebenen ausgebildet. Beispielsweise sind die zwei Ebenen 2a und 2b jeweils mit einem Metall bedampft, beispielsweise mit Silber, oder bestehen aus elektrisch leitfähigen Garnen. Der Spacer 3 beabstandet die zwei Ebenen 2a und 2b isolierend, sodass kein Stromfluss zwischen den zwei Ebenen 2a und 2b zustande kommt. Die zwei Ebenen 2a und 2b bilden so einen Kondensator, in diesem Beispiel bildet die Verstärkungskomponente 1 einen Zylinderkondensator.

Die Verstärkungskomponente 1 und insbesondere das Abstandsgewirk ist als eine Meterware ausgebildet und im ursprünglichen Zustand flach. Zur Bildung der Verstärkungskomponente 1 wie in diesem Beispiel ist die Verstärkungskomponente und/oder das Abstandsgewirk vernäht. Dazu sind Enden des Abstandsgewirks entlang einer Naht 4 vernäht, um so den Zylinder und/oder Kreisschluss zu erzeugen. Alternativ kann ein derartiger zylinderförmiger Kondensator einschrittig - d.h. ohne späteres Vernähen - mittels einer Rundstrickmaschine als mehrlagiger Schlauch hergestellt werden.

Die zwei Ebenen 2a und 2b sind jeweils mittels eines elektrischen Kontaktes und einer elektrischen Leitung 5 mit einer Schnittstelle 6 koppelbar. Insbesondere können die Kontakte und die elektrische Leitung 5 Teil des Textil- Kunststoff- Verbundes und/oder Sensors sein. Über die elektrischen Leitungen 5 sind die Ebenen 2a und 2b mittels einer elektrischen Spannung versorgbar und/oder auslesbar. Beispielsweise kann an der Schnittstelle 6 die Kapazität des von den Ebenen 2a und 2b gebildeten Kondensators bestimmt und/oder gemessen werden. In Figur lb ist der Verfahrensschritt zur Herstellung des Textil- Kunststoff- Verbundes gezeigt, bei dem die Verstärkungskomponente 1 aus Figur la zunächst in eine Negativform 7 eingelegt ist. Die Negativform 7 ist eine wiederverwendbare Negativform, beispielsweise aus einem elastischen Kunststoff oder einem Metall. Die elektrischen Leitungen 5 sind dabei aus der Negativform 7 geführt. Nach dem Einlegen der Verstärkungskomponente 1 in die Negativform 7 wird die Negativform 7 und auch die Verstärkungskomponente 1 mit einem Kunststoff 8 ausgegossen. Der Kunststoff 8 ist beim Ausgießen ein flüssiger Kunststoff, der in der Negativform aushärtet bzw. polymerisiert. Der Kunststoff 8 dringt beim Ausgießen der Negativform 7 und der Verstärkungskomponente 1 auch in die Zwischenräume, insbesondere zwischen den Ebenen 2a und 2b, des Abstandsgewirks ein. Nach dem Aushärten bzw. Polymerisieren kann der Textil- Kunststoff- Verbund bestehend aus der Verstärkungskomponente 1 und dem Kunststoff beziehungsweise der Kunststoffkomponente, aus der Negativform entfernt werden und seiner Verwendung zugeführt werden.

Figur 2a zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel zur Herstellung des Textil- Kunststoff-Verbundes. Die Verstärkungskomponente 1 ist hier als eine flache und ebene Verstärkungskomponente 1 ausgebildet. Auch in diesem Ausführungsbeispiel umfasst die Verstärkungskomponente 1 zwei Ebenen 2a und 2b, welche durch einen Spacer 3, einem Monofilament, voneinander beabstandet sind. Insbesondere ist die Verstärkungskomponente 1 kompressibel, sodass sie bei der Beaufschlagung mit einer Kraft F zusammengedrückt und verformt wird. Bei Wegnahme der Kraft F wird die Verstärkungskomponente 1 basierend auf der durch die Spacer 3 verursachte Rückstellkraft wieder in die ursprüngliche Form zurückgebracht, sodass die Verstärkungskomponente 1 nicht länger verformt ist.

Figur 2b zeigt eine Negativform 7, bei der die Verstärkungskomponente 1 aus Figur 2a eben und flach eingelegt wird. Nach dem Einlegen der Verstärkungskomponente 1 in die Negativform 7 wird die Negativform 7 und die Verstärkungskomponente 1 mit dem Kunststoff 8 ausgegossen. Alternativ kann die Verstärkungskomponente 1 auch mit dem Kunststoff 8 umspritzt werden, beispielsweise in einem Spritzgussverfahren. Nach dem Aushärten des Kunststoffs 8 in der Negativform 7 kann der Textil- Kunststoff- Verbund entnommen werden und der Verwendung zugeführt werden. Figur 3 zeigt einen Sensor 9. Der Sensor 9 ist als ein Handgriffsensor für ein Fahrrad, einen Kinderwagen oder sonstige stationäre und mobile Transportmittel, Maschinen und Gegenstände, die eine Mensch-Maschinen-Schnittstelle zur Interaktion beinhalten sollen, ausgebildet. Der Sensor 9 umfasst dabei den Kunststoffverbund.

Der Sensor 9 weist drei Ebenen 2a, 2b und 2c auf. Die Ebenen 2a, 2b und 2c sind Teil der Verstärkungskomponente 1. Die Ebenen 2a, 2b und 2c sind durch Spacer 3 voneinander beabstandet. Die Ebene 2a und die Ebene 2c sind hierbei als elektrisch leitfähige Ebenen ausgeführt. Die elektrisch leitfähigen Ebenen 2a und 2c sind gegenüber der funktionalen Ebene 2b jeweils durch Spacer beabstandet. Ebene 2b ist ebenfalls elektrisch leitfähig oder beinhaltet mehrere separate, d.h. voneinander elektrisch isolierte leitfähige Elemente, die zusammen mit den Ebenen 2a und 2c Kapazitäten bilden, die durch den Abstand (Dicke des Spacers) dimensionierbar sind.

Durch Druck auf die äußere Ebene 10 werden die Spacer zusammengedrückt, wodurch sich die Abstände der drei Ebenen zueinander und damit die Kapazitäten der von den Ebenen 2a, 2b und 2b, 2c gebildeten Kondensatoren ändern. Durch die Messung der Änderung der Kapazität kann somit indirekt über die Federkonstante des Spacers auf die auf das Abstandsgewirke wirkende Kraft geschlossen werden.

Die Verstärkungskomponente 1 ist dabei in eine Kunststoffkomponente eingebettet, wobei die Kunststoffkomponente hier von einer Deckschicht 10 und einem Griffkörper 11 gebildet und/oder abgeschlossen wird. Insbesondere sind die Deckschicht 10 und der Griffkörper 11 elektrisch isolierend, ebenso kann diese Deckschicht wasserdicht ausgeführt sein, sodass keine Spannung von den Ebenen 2a, 2b und 2c ungewollt abfließen kann. Ein solcher Griff und/oder Sensor 9 kann beispielsweise dazu verwendet werden, zu detektieren, ob der Griff von einer Person gegriffen wird und wie stark diese Person diesen Griff greift.