专利名称：具有湿度传感器的针织品的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种针织品，包括引入基体线的针织基体，其可以本身已知的方式包 括适于使用目的的任何模式和/或设计。
背景技术：
在护理设备中，尤其是在老年人照顾中，对于卧床不起的患者来说一个频繁的问 题是，护理提供者只有在数小时后才发现，患者已经弄湿他或她的床。因为在睡眠时这个问 题频繁发生，即使经受折磨的那些人在数小时后才注意到该问题。结果，这种患者将在湿度 或甚至湿床上休息数小时。这个问题进一步强化了生褥疮的不适。除了患者因为这个问题 所遭受的额外问题之外，针对患者所需要的额外努力还导致在健康护理中的高成本。如果可以迅速地向护理提供者报告变湿，患者可以得到及时的护理。患者不会躺 在湿度或湿床上数小时并且由此不会快速生褥疮。基本上，在强排汗情形中，相似问题也发生在外衣中，诸如在针织毛绒衫或相似 物，或在针织内衣裤中。同样在这些例子中，考虑某些疾病情形，需要向终端直接报告排汗 突然发生或相似物，从而进行合适测量。同样地，相似问题对婴儿也发生，其婴儿床设置有 偶尔湿透的床垫或床单。纺织湿度传感装置由编织材料组成并以如下方式将电传导以及电传导很弱的线 编织到其中，即将电传导很弱的线定位在电传导线之间。因为电阻抗在湿度作用改变时发 生变化，则电传导线之间的针织物中的电传导性监测允许发生在织物中的湿度探测。编织材料包括纬纱和经纱系统，所述系统的线不只是在它们联编点上相互牢固锁 定，并且从织物镶边一侧容易进入，以便能够连接电线。但是存在一些应用，尤其是在编织 物不实用或相比针织物不利的内衣情形中的应用。考虑针织物，即非编织的，由各线形成的 缝线在它们的缝合圈上相互铰接，并且由此它们的尺寸以及相对彼此在压迫时可变的。结 果，由编织物获得的任何发现和经历都不能简单应用于针织物。
发明内容
本发明的目的在于，在针织物情形以及尤其是在包含针织件或完全或部分由这种 针织件生产的外衣或相似物情形中解决前述问题。为了解决该问题，根据本发明的针织件展示出权利要求1的特征。如已经提及的，用任何针织基体进行处理对针织件，所述针织基体包括至少一条 如下材料的线，所述材料在湿度的影响下改变其电阻抗。针织件设置有湿度传感器，所述湿 度传感器包括至少两个间隔开的电传导电极，在所述电极之间成行或成列布置有针织基体 缝线，每个所述电极含有至少一个电传导线，所述电传导线与针织基体针织在一起，并且与 从外侧可进入的电连接装置电接触。电极可包括沿成列针织基体缝线方向和/或沿成行针织基体缝线方向的至少一 部分，由此至少一条电传导线通过缝合而针织到所述部分中。在优选实施例中，可以这样布置，即至少两个电极以梳状方式延伸，所述电极具有沿缝合列方向延伸的第一部分和沿缝 合行方向延伸的第二部分，在该情形中，两个电极的第二部分布置成彼此啮合。沿缝合列方向延伸的电极部分至少部分地由缝线形成，电传导线通过针织引入 该缝线中并且彼此连接。一个或多个缝合列的缝线是电传导线，所述缝线被缝制成电极 部分并且还可以是整个电极，所述电传导线根据缝合结构而机械锚固在一起，并且还可以 固定成彼此牢固电接触，从而形成连续电接触路径。这样做，可以将电传导线的各线片段 (thread pieces)分别针织到电极部分至少一个缝合列的缝线中，所述缝线沿缝合列方向 延伸，由此缝合组件中相邻缝线的线片段如所提到的那样彼此电接触。电传导线至少在各电极区域被编织成针织基体的基体线。通常，这具有如下 结果，即至少在电极部分沿着缝合列方向延伸的区域中，出现电传导线的断头(cut off ends)。如果使用嵌花技术对电极进行至少部分针织，即包含电传导线已经针织到的所述 缝线中并且其通过嵌花技术而将缝线与针织基体合并在一起，则可以避免这种线的断头。 与之结合，嵌花技术可以理解成本身为已知的针织技术。例如在“Strickerei-Lehrgang Dubied" [Dubied knitting course],EduardDubied & Cie. S. A. Neuchatel, Switzerland, 1967中可以找到这种嵌花技术的实例。基本上，需要注意的是，含有电传导线的电极可以以任何各自实际应用模式(即 缝合分布和缝合设计)进行针织。这样做，电传导线还可以定位成浮动在沿缝合列方向或 缝合行方向的一条或多条缝线上。新针织品的特别有利的应用在于，它是可监测湿度作用的外衣的一部分。该外衣 可以是一条短裤，其中具有一体湿度传感器的针织品设置在分叉区域中。在分叉区域中，至 少在一侧上，具有一体湿度传感器的针织品覆盖有透湿纺织材料，所述纺织材料例如由棉 纤维组成。用于新针织品的湿度传感器的电极的电连接装置适于相应的应用。连接装置包括 夹子、连接器元件以及能够连接电线的相似物。这些还包括小发射器形式的直接信号发送 器、蓝牙装置以及相似物，这些部件潜在地直接拴系在外衣上并且发射由合适接收器接收 的无线信号。关于短裤(其也称为失禁短裤)，电连接装置即为与电极的电传导线合适电连 接的电线。有利的是，每条电线包括电传导纱线，围绕电绝缘纱线对所述电传导纱线进行针 织。通常因为这个原因，在短裤的湿度传感器和监测单元之间的电连接需要两条电导线，有 利的是按如下这样布置，即至少两条导线一起封装到保护性针织外壳中，所述至少两条导 线分别由电传导纱线和电绝缘纱线的针织外壳组成，形成可弯曲多导纺织电缆。由此，获得 双导(two-lead)或多导(multi-lead)纺织“传导电线”，该电线用于生成电连接。该纺织 传导电线相比其它已知的灯芯线或线绳的优点在于其纺织特性。由于其由纺织线组成，因 此传导电线是非常柔韧的并且还富有弹性。其具有非常小的弯曲半径并且在最坏的情况下 也是可以感觉到它是一条绳子。电传导纱线或纺织传导电线或传导电缆可以以各种方式与电极连接。只要确保电 接触闭合可靠。这样做，电线的电传导纱线可以针织到各自电极的电传导线上。含有电传 导纱线的传导电线的端部也可以与电极的电传导纱线端部连接，例如，使用钩环扣件或传 导纱线，可以牢固地缝制到电极上——只是提及一些具体实施例而已。在各应用中，湿度传感器的电极构造必须被选择成适于期望的湿度作用。因为这个原因，电极由缝合针织的电传导线形成，可以选择适于给定使用目的的任何模式用于针 织品，所述模式确保在被检测区域中的电传导线的最优定位和分布。除了已经提及的梳状 网格电极，电极还可以具有延伸超过多行和多列缝线的小分支。同样，由针织品中电传导线 形成的电极的电传导路径精确地沿着缝合列方向或缝合行方向延伸，也不是绝对必要的。 通过合适地制定模式，也可以低廉地生产关于缝合列和缝合行成对角延伸的传导路径，或 者圆形或波浪形传导路径。
附图示出了本发明的例证性实施例。其中图1是短裤的透视示意图，其中已经插入了根据本发明的针织品的分叉片；图2和3分别是根据图1的短裤分叉部的两个不同实施例的平面图和示意图；图4是根据图3的分叉部的侧视图和示意表示；图5是电极区域中根据图2或3的分叉部的缝合模式外观的局部图，示出了通过 电镀施加的电传导线；图6是根据图6的缝合模式外观的局部图，示出了由嵌花技术针织的电传导线；以 及图7是根据图1的短裤的湿度传感器的电连接线的透视截面图。
具体实施例方式图1所示的短裤1制作有一体湿度传感器，这些表示所谓的失禁短裤。这些失禁 短裤由具体功能的纺织材料组成，优选是非纺织的，并且由两个腿部2和腰带3组成。分叉 片4插入到定位于两个腿部2之间的分叉区域中，所述分叉片由图5、6所示的针织品以及 集成到所述针织品中的湿度传感器5组成。针织分叉片4缝制到短裤1中或以适于该目的 的其它方式连接至短裤的缝合线上。分叉片4包括针织基体，例如由按照图5、6具体示出的自右向左联编而针织在一 起的基体线6组成。基体线6由纤维材料组成，所述纤维材料在湿度的影响下改变其电阻 抗。这种纤维材料例如由棉线组成。纤维的电传导性通过它们的湿度而极大地限定，由此电 阻抗随着湿度增加而降低。展示出相似特性的纤维材料不仅是纤维胶、碳酸纤维、大麻(亚 麻布)，也可以是合成纤维材料。两个间隔开的电极7针织到由基体线6针织的针织基体中，由此两个实施例的基 本模式设计在图2和3中是显而易见的。每个电极7含有在图5和6中示意为黑色的电传 导线8。电传导纺织线的各种实例是可商购的。通常，它们由纱线形式以及纺织线制成，所 述纱线包括小直径(例如10到30 μ m以及更小)的铜和银丝线，所述纺织线可以彼此随意 缠绕。例如，这种电传导纱线在EP0816M3B1和W0093/M689中已经进行了描述。成行的 针织基体缝线和/或成列的针织基体缝线位于两个电极7之间，从而可以借助电极7来探 测短裤1在分叉片4区域中的任何湿度。这是可以完成的，因为两个电极7之间的电阻抗 被测量。因为，如所提到的，位于两个电极7之间的部分中的纤维材料的电传导性增强—— 所述部分由针织基体的基体线6组成——电极7之间测量的电阻抗随着湿度增强而相应地 降低。
电极7的每条电传导线与从外侧进入的电连接装置电连接，所述连接装置依次形 成与监测和/或信号站的连接。如果电极7之间所测量的电阻抗低于阈值，可以将信号直 接发射至，例如护士的护理工作站。可以使用各种技术将电极针织到基体线6的针织基体中，所述技术的其中两个在 图6、7中示出。从图2和3中的湿度传感器5的电极7的电传导性导体路径的示意图中可以明显 看出，每个电极7具有伸长的第一部分80，所述第一部分80沿着针织基体的缝合列方向延 伸并且通向短裤3的腰带上的连接点9。在该情形中，多个第二电极部分10以偏离该第一 电极部分80的直角延伸，所述第二电极部分10沿着缝合行方向延伸，其从图5、6中可以明 显看出。两个电极7的第二电极部分10以梳状方式啮合。分叉片4中的电极7的模式外 观例如按图2所示的设计，由此每个电极7的第二电极部分10具有相同长度。在根据图3 的修改后的实施例中，可以布置成第二电极部分10只有在包含有湿度传感器5的上部分叉 区域11中才具有相同长度，并且在相邻的下部分叉区域12中逐渐缩短，从而完成对分叉片 4的向下成锥形的适应。当然，其它模式选择也是可以的。图5和6的每一个示出了例如在图3的区域13中的电极7的具体细节，其中第二 电极部分10从第一电极部分8延伸。附图示出了用于电极7构造的针织技术。在根据图5的实施例中，电传导线8电镀到基体线6上。沿着缝合列方向延伸的第 一电极部分8由电传导线8的分离片段组成，所述片段被针织到两个相邻缝合行14的缝线 中。这些线片段的长度即为电极7的区域中线片段的长度，只包括第一电极部分8的所述 区域实质上延伸横跨每行缝线的两个相邻缝线；然而，在第二、横向延伸的电极部分10的 区域中，线片段例如沿着两个相邻行的缝线，延伸横跨对应各自第二电极部分10的缝线数 量的长度。位于缝合列14的缝线中的电传导线8的线片段通过彼此电接触的缝合组件而保 持在针织基体中，从而沿着缝合列14的长度方向直到图2的连接点9来完成连续电导体路 径。在每条缝线处，沿着横跨缝线中交叉点的缝合列方向产生电接触。通常，由于电传导铜或银细丝的小直径，电传导线8的截断线片段的线头并不麻 烦。但是，如果避免由这些线头形成的摩擦斑点以及实现针织品的光滑表面是重要的话，则 电极7的模式也可以通过使用如图6所示意的嵌花技术而被引入。只使用一条单一电传导线8而将电极7针织到模式中，所述电极7的第一电极部 分8沿着缝合列方向延伸，其第二电极部分10沿着缝合行方向延伸。在模式的镶边缝线上， 电传导线8与由基体线6形成的针织基体的相邻缝线圈结在一起，具有已知的嵌花技术特 征。参照所示的实施例，含有两条导线17的电线16布置成提供湿度传感器5的电极 7和监测器单元15之间的电连接，所述两条导线17通过电极7的电传导线8而与连接点9 传导性连接，所述监测器单元15包括图1中15处指示的电阻抗测量装置。根据本发明，电 线16被构造成专用纺织线。其由电传导纱线18的芯线组成(图7)，后者形成两条导线17 并且覆盖有电绝缘纱线19的针织品，以便为了防止短路。以该方式彼此绝缘的两条导线17 与它们绝缘物一起包含在另一针织外壳20中。相比其它已知细绳或线，由此所产生的双导 或多导纺织线的特征在于具有典型纺织行为的优点。因为这个原因所述线由纺织线组成，所述线是极为柔韧的并且还富有弹性。其具有非常小的弯曲直径。如已经提到的，导线17以多种方式与连接点9上的电极7连接。例如，线16的导 线18的电传导纱线与各电极7的传导线8的一端19(图5、6)针织在一起。传导线8的端 部19还可以通过钩环扣件与线16的导线18的传导纱线连接，如图5中21处所指示的。同 样，导线18的传导纱线端部可以与电极部分8的端部缝制在一起，在该情形，在缝制位置处 产生电接触。之前参照图7描述的电线16还可以直接用作湿度传感器，因为所述线直接针织到 针织基体中。因为这个原因，两条导线18的纺织绝缘体是透水的，两条导线18之间的电阻 抗随着绝缘外壳19、20中的湿度变化。如果纺织线在一点处变湿，两条导线18之间的电阻 抗响应降低。结果，针织基体内侧的整条线17用作湿度传感器，其电极根据对线进行的针 织方式而沿着缝合列以及缝合行的方向延伸。可以想到的是，将这种传感器或具有一体湿度传感器的所述类型的针织品置于床 中，例如在床单下，并且以该方式探测在床中产生的任何湿度。该系统的有利之处在于患者 不再需要(通过短裤或相似物)连接至监测器单元15上。例证性实施例图1中所示的短裤1被针织成内衣裤短裤以及分叉部外层的设计载体线EL/PA22-22f7xl,白色电镀线Nm 34/1，CO精梳，白色分叉片4的设计载体线EL/PA22-22f7xl,白色1.电镀线Nm 34/1，CO精梳，白色，形成用于湿度传感器的“基体线” 6并且电镀到载体线上。2.电镀线(电极)Zimmermann 的Shieldex 纱线EL 20tex (特，1000米纤维束的重量克数)PA 6. 6 Mdtex (分特)FD-textured (FD-纹理)44dtex (分特)的绕线，传导线电线16的设计导线18的纱线形式的电传导芯线Zimmermann 的Shieldex 纱线EL 20tex (特，1000米纤维束的重量克数)PA6· 6 Mdtex (分特)FD-textured (纹理)44dtex (分特)的绕线，传导线外壳20 的线PP78f25X6说明EL =聚氨酯PA =聚酰胺
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CO =棉线PP =聚丙烯使用参照图5和6所述的针织品，分叉片4直接插入到短裤1中。但是，为了防止 由外界影响带来的短路，例如，如果分叉片4由三层形成并且将所述分叉片以三层缝制到 短裤1中，则这是有帮助的。在图1中，接缝由20指示。例如，由棉线针织的两外层^、4b 覆盖含有传感器7的中心层4，如在图4中所示意的那样。
权利要求
1.包括针织基体的针织品，所述针织基体含有至少一条材料线(6)，所述线在湿度的 影响下改变其电特性，并且所述针织品包括一体湿度传感器(5)，所述传感器具有至少两个 间隔开的电传导电极(7)，在所述电极之间具有针织基体的缝合行或缝合列，其分别具有至 少一条电传导线(8)，所述电传导线(8)与针织基体针织在一起并且与从外侧可进入的电 连接装置(16)电连接。
2.如权利要求1所述的针织品，其特征在于电极(7)包括沿着针织基体的缝合列方向 延伸的至少一部分(80)，至少一条电传导线(8)针织到所述部分中。
3.如权利要求1或2所述的针织品，其特征在于电极(7)包括沿着针织基体的缝合行 方向延伸的至少一部分(10)，至少一条电传导线(8)针织到所述部分中。
4.如权利要求2和3所述的针织品，其特征在于至少两个电极(7)以梳状方式延伸， 所述电极具有沿缝合列方向延伸的第一部分(80)以及沿缝合行方向自其延伸的第二部分 (10)，两个电极的第二部分(10)布置成彼此啮合。
5.如权利要求2所述的针织品，其特征在于沿着缝合列方向延伸的电极的部分(80)至 少部分由缝线形成，在该缝线中电传导线(8)通过针织被引入并且彼此连接。
6.如权利要求5所述的针织品，其特征在于电传导线(8)的各个线片段被针织到沿着 缝合列方向延伸的电极部分的至少一个缝合列的缝线中，以及缝线组件中的相邻缝线的线 片段彼此电接触。
7.如之前任一项权利要求所述的针织品，其特征在于电传导线(8)至少在各电极的区 域中被电镀到针织基体的基体线(6)上。
8.如权利要求1所述的针织品，其特征在于电极(7)至少部分含有缝线，电传导线(8) 已经针织到所述缝线中，并且其通过嵌花技术而与针织基体组合。
9.如下面任一项权利要求所述的针织品，其特征在于电传导线(8)沿着缝合列方向或 缝合行方向定位悬浮在至少一条缝线上。
10.如下面任一项权利要求所述的针织品，其特征在于所述针织品是外衣的一部分。
11.如权利要求10所述的针织品，其特征在于外衣是一条短裤(1)，其中具有一体湿度 传感器(5)的针织品设置在分叉区域中。
12.如权利要求11所述的针织品，其特征在于在分叉区域中，具有一体湿度传感器(5) 的针织品至少在一侧上覆盖有透湿纺织材料( ，4b)。
13.如之前任一项权利要求所述的针织品，其特征在于电连接装置包括与电极(7)的 电传导线⑶连接的电线(16)。
14.如权利要求13所述的针织品，其特征在于电线含有柔韧电传导纱线(18)，电绝缘 纱线(19)围绕所述纱线进行针织。
15.如权利要求14所述的针织品，其特征在于至少两条线一起封装在保护性针织外壳 (20)中，分别由电传导纱线(18)和其电绝缘纱线针织外壳(19)组成，形成可弯曲的多导纺 织电缆。
16.如权利要求14或15所述的针织品，其特征在于电线(16)缝制到各电极上。
17.如权利要求13或14所述的针织品，其特征在于电线(16)的电传导纱线(18)被针 织到各电极⑵的电传导线(18)上。
18.如权利要求13或14所述的针织品，其特征在于电线(16)通过钩环扣件与各电极连接。
19.如权利要求1所述的针织品，其特征在于电极(7)含有作为电传导线的至少一条电 传导纱线(18)，所述纱线作为电连接装置被引出针织品并且在位于针织品外侧的区域中由 针织电绝缘纱线00)覆盖。
全文摘要
具有湿度传感器的针织品，其包括针织基体，所述针织基体含有至少一条线，所述线在湿度的影响下改变其电特性，并且所述针织品设置有一体湿度传感器，所述传感器具有两个间隔开的电传导电极。在所述电极之间具有成行或成列的针织基体的缝线。每个电极含有至少一条电传导线，所述传导线与针织基体针织在一起并且与从外侧可进入的电连接装置(16)电连接。
文档编号D04B1/24GK102121163SQ201010610780
公开日2011年7月13日 申请日期2010年11月11日 优先权日2009年11月12日
发明者C-S·弗兰克, K·迈尔, M·奥尔特尔, M·贾恩, W·冯里德海姆 申请人:库纳特时装有限责任两合公司