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Thema: Wie könnte man beheizte Schuhe o. Handschuhe machen?

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied Avatar von forivinx
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    Wie könnte man beheizte Schuhe o. Handschuhe machen?

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    Ich habe im Winter immer das Problem, dass mir die Finger und Füße abfrieren egal wie dick die Handschuhe/Schuhe sind.
    Vor einigen Jahren hab ich dann sogar mal beheizte Handschuhe und Schuheinlagen gekauft. Lief jeweils über 2 AAA Batterien und hat ungefähr nichts gebracht. Und von diesen Knick-Handwärmern bin ich auch echt kein Fan. )

    Jetzt würde es mich mal interessieren was man bräuchte, um so etwas selber zu machen.
    Ich habe jede Menge Li-Ion Akkus (18650) und 2 ~4000mAh LiPos.

    Für die Handschuhe dachte ich daran ein Paar dünne handschuhe in ein Paar dicke Handschuhe zu stecken. Dazwischen könnte man dann ja den Kram packen, der die Wärme überträgt.
    Nur was nimmt man da?

    Es wäre auch gut, wenn ich die Wärme regeln könnte. Entweder manuell oder besser über einen Microcontroller.

    Vielleicht hat ja jemand von euch eine gescheite Idee.

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär Avatar von oberallgeier
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    .. ein Paar dünne handschuhe in ein Paar dicke Handschuhe .. Dazwischen .. Kram packen, der die Wärme überträgt (Anm.: erzeugt!!) .. die Wärme regeln ..
    Mein Fliegerkollege macht vereinsintern solche Dinge. Die Innenhandschuhe müssen natürlich GUT in die Aussendinger passen - und genaugenommen auch dort festgenäht werden. Andernfalls ist das Ausziehen nicht sooo pfiffig. Als Widerstandsleitung nimmt er Kohlefasern - gibts als Roving - die nach Verteilung (Parallelschaltung) und Länge aneinander angepasst/zusammengeschaltet (Kirchhoff !!) und am Innenhandschuh aussen festgenäht werden. Stromquelle ist bei ihm eine regelbare Konstantstromquelle aus dem Leuchtmittelangebot (LED oder so). Aufpassen auf zu viele nebeneinanderliegende Nähte - Überhitzungsgefahr.

    .. Ich habe jede Menge Li-Ion Akkus (18650) und 2 ~4000mAh LiPos ..
    Mal prüfen wie die sich bei niedrigen Temperaturen verhalten (Gefrierfach). Da gibts unter Null Grad deutliche Unterschiede nach Spannungsabfall und (Rest-)Kapazität (siehe verschiedene Antarktisexpeditionen - Akkus für Film- und Fotokameras!!).
    Geändert von oberallgeier (15.11.2016 um 12:25 Uhr) Grund: Wärme wird im Handschuh ERZEUGT
    Ciao sagt der JoeamBerg

  3. #3
    Zwei Galaxy Note 7 in die Schuh legen?!

    Nein im Ernst... Das gibts doch chemisch... Mit Batterien und Akkus (ja, eigentlich auch chemisch) würde mich das nerven...

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied Avatar von forivinx
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    Hm, Kohlefasern? Viel konnte ich da nicht finden. Meinst du sowas? http://www.ebay.de/itm/272432824633

    Verteilung (Parallelschaltung) und Länge aneinander angepasst/zusammengeschaltet (Kirchhoff !!)
    Das hab ich um ehrlich zu sein nicht so ganz verstanden. Muss ich quasi jeden Finger einzeln zu + und - führen?
    So in der Art: http://i.snag.gy/Azkt2L.jpg (ich hoffe man erkennt so halbwegs was ich meine)

    Und die Akkus werden doch bestimmt gar nicht so kalt, wenn ich sie in Betrieb habe, oder? Ich mein ich schalte die ja schon an bevor ich überhaupt aus dem Haus gehe. Und die werden ja nachher auch nicht direkt offen an der kalten Luft sein.

    Muss ich denn über die Fastern quasi einfach einen Kurzschluss machen? Oder muss ich da noch irgendwas anderes zwischen schalten? (außer meinen Microcontroller natürlich)

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär Avatar von oberallgeier
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    Zitat Zitat von forivinx Beitrag anzeigen
    Hm, Kohlefasern? Viel konnte ich da nicht finden. Meinst du sowas? http://www.ebay.de/itm/272432824633 ..
    .. Als Widerstandsleitung nimmt er Kohlefasern - gibts als Roving ..
    ? ? ? Bei der Bucht stehen zwei wesentliche Wörter . . . das passt nach meinem Dafürhalten doch - oder wo ist die Unsicherheit? Ist schon nicht ganz billig, ok. Frag vielleicht mal beim nächstgelegenen Modellflieger- oder Segelfliegerverein. Die benutzen manchmal so etwas.

    .. Das hab ich um ehrlich zu sein nicht so ganz verstanden. Muss ich quasi jeden Finger einzeln zu + und - führen?
    So in der Art: http://i.snag.gy/Azkt2L.jpg (ich hoffe man erkennt so halbwegs was ich meine) ..
    Ich würde das so oder ähnlich machen. Natürlich ginge auch eine Reihenschaltung - im schlimmsten Fall fällt bei einem einzigen Kontaktbruch die ganze Heizerei aus. Zwischen "alle Fäden parallel" und "in Gruppen seriell" gibts aber Spielarten die ne eigene Entscheidung des Entwerfenden verlangen.

    .. Und die Akkus werden doch bestimmt gar nicht so kalt, wenn ich sie in Betrieb habe, oder? Ich mein ich schalte die ja schon an bevor ich überhaupt aus dem Haus gehe. Und die werden ja nachher auch nicht direkt offen an der kalten Luft sein ..
    Deine Entscheidung. Kannst Du aus Deinem Aufgaben-/Pflichtenheft rauslesen.

    .. Muss ich denn über die Fastern quasi einfach einen Kurzschluss machen? Oder muss ich da noch irgendwas anderes zwischen schalten? (außer meinen Microcontroller natürlich) ..
    Über die Fasern (meinst Du doch mit "Fastern"?!!) einen "Kurzschluss" - das würde ich aus dem Bild etwa so lesen, dass alle ANFANGSfasern leitend (klingt vielleicht fachmännischer als Kurzschluss) miteinander verbunden sind. Die ENDfasern ebenso.

    .. muss ich da noch irgendwas anderes zwischen schalten? (außer meinen Microcontroller natürlich)
    Da steht doch oben etwas über die Stromquelle - oder? Ach jee, ich hatte vergessen zu schreiben: einen Controller brauchst Du nicht. Meine Beschreibung funktioniert dann ähnlich wie ein Heizkissen oder ne Kochplatte - die werden auch ohne Mikrocontroller betrieben. Und direkt über den Mikrocontroller - da solltest Du zuerst lesen, was in dessen Datenblatt steht unter "Absolute Maximum Ratings" oder so. Mikrocontroller können meistens maximal 200 mA "Heizstrom" liefern. Bei 5 V käme da immerhin ein Watt (1 einziges Wattchen) heraus - abzüglich thermischen Wirkungsgrad *gg*. Ob Dir das reicht für warme Finger ? ? ?

    Anmerkung: ich würde schauen dass ich von irgendwoher solche Rovings bekomme - ein Fitzelchen von 20 cm - besser vierzig (Handwurzel-Fingerspitze-und-zurück), als Bündel von zwei bis vier Quadratmillimeter. Ich verpass dem Stückchen nen Anschluss(draht) an jedem Ende. Dann häng ich das mal an 3,7V oder 7,4 V, geb ein bis drei Ampere drauf und halte ein Thermometer dran. Ergebnisse ansehen und dann weitermachen.

    Für Schuheinlagen KÖNNTE man Blumendraht nehmen. Damit hatte ich meine Salatbeete letzten Winter beheizt, siehe hier.
    Ciao sagt der JoeamBerg

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied Avatar von forivinx
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    Danke!
    Mit Mikrocontroller meinte ich natürlich den Mosfet oder das Relais was der Microcontroller schalten wird.

    Ich habe gerade nochmal weiter gesucht und eine Rolle mit 30m gefunden für 8,65€:
    http://www.ebay.de/itm/351799930126

    Denkst du das würde für 2 paar Handschuhe reichen?
    Ich weiß du meintest 40cm (pro Finger?), aber die Angaben vom Verkäufer verunsichern mich, weil ich keine Ahnung davon habe:

    Faser: 1600 Tex 24k
    Dichte: 1,77 g/cm³
    Zugfestigkeit: 4300 MPa
    Zug E-Modul: 240 GPa
    Filamentanzahl: 24000 = 24k
    Filamentdurchmesser: 7 µm

    Ich hab einfach keine Vorstellung ob ich jetzt mit einem 30m langen Faden oder einem 30m langen Seil zu rechnen habe.

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär Avatar von oberallgeier
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    Danke! Mit Mikrocontroller meinte ich natürlich den Mosfet oder das Relais was der Microcontroller schalten wird. ..
    Ähhhh ? ? ? - und nen Steppermotor, der Dir automatisch die Handschuhe überzieht? Irgendwie reden da wohl aneinander vorbei.

    Ich denke an so ein Schema:
    [Akku]-[Konstantstromquelle mit Poti zur Stromeinstellung - Poti bis fast unendlich oder mit AUS-Schalter]-[Heizdahtbündel], alles zwischen Deine Innen-und-Aussenhandschuhe eingenäht, ausgenommen Akku, Zuleitung, evtl. Konstantstromquelle mit Regelknopf (Köpfchen) in/auf den Handschuh genäht. Irgendwie ist bei mir in den Handschuhen kein Platz für Mosfets, Relais oder Mikrocontroller. Es kann natürlich sein, dass meine Handschuhe NICHT das Volmen meiner Schistiefel haben . . . und ich deshalb an weniger Bauteile denke.

    .. Ich habe gerade nochmal weiter gesucht und eine Rolle mit 30m gefunden für 8,65€: .. Denkst du das würde für 2 paar Handschuhe reichen? ..
    Das kann ich leider nicht sagen. Ich kenne nicht den (Strom-)Widerstand von so nem Meter Kohlefaserroving. Wie oben gesagt: probieren geht über ... (Moment, ich mach mal ein bisschen Internetrecherche .. mom . . mom . . )

    Faser: 1600 Tex 24k
    Dichte: 1,77 g/cm³
    Zugfestigkeit: 4300 MPa
    Zug E-Modul: 240 GPa
    Filamentanzahl: 24000 = 24k
    Filamentdurchmesser: 7 µm
    Ich hab einfach keine Vorstellung ob ich jetzt mit einem 30m langen Faden oder einem 30m langen Seil zu rechnen habe.
    Ok.
    Roving ist ein Bündel von Fasern, also ein Strang von Einzelfasern
    1600 Tex . . . . . . . heißt: 1000 m (Roving) wiegen über 1600 g (Gramm).
    24k . . . . . . . . . . . heißt: ein Roving (ein Faserbündel) hat 24000 (vierundzwanzigtausend) Einzelfasern.
    (Anmerkung: wir rechnen mal nach: 1600 Gramm für 1 km Roving <=> 48 g für 30 m).
    Der Einzelroving hat einen Querschnitt von rund 0,8 mm² |siehe z.B. Datenblatt/Techn. Daten| - also rund 1 mm Durchmesser (wird aber typischerweise flach geliefert.
    Dein eBucht-Angebot ist für die ersten Tests/Messungen ausreichend, vielleicht sogar für den ganzen Handschuh; ne Spule mit hundert Meter gibts z.B. schon für -.15€/Meter (klick mal).
    Der spezifische elektrische Widerstand von Kohlefasern ist laut Wikipedia 1,6·10−5 Ohm·m[2] (= 16 Ω · mm2/m). Damit könntest Du Dir schon mal ne Heizleistung ausrechnen (grob 6,4 Ω pro 40 cm Roving). Heizkissen haben (laut Guckel rund 100 W pro Kissen ! !) => vermutlich musst Du also manche Heizfäden zwischen den Fingern länger als 40 cm machen und entsprechende Schlangen (zickzack) entlang der Finger festnähen, um auf entsprechend höhere Widerstände der Einzelfäden zu kommen.

    Aber - das ist alles nur MEINE Theorie und ein paar Minuten eBucht, Wiki und so. Eine Garantie für Funktion wird nicht übernommen, für Fehlschläge, Verbrennungen von Haut und Geld wird nicht gehaftet. Trotzdem:

    Gutes Gelingen
    Ciao sagt der JoeamBerg

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied Avatar von forivinx
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    Ein Microcontroller und ein Mosfet nehmen doch keinen ernstzunehmenden Platz weg. Da mache ich mir wirklich die geringsten Sorgen drum.
    Der Microcontroller hat den Grund, dass ich die Temperatur automatisch geregelt haben möchte.
    Microcontroller und Temperatursensoren habe ich hier eh zu genüge rumfliegen.
    Kostant muss die Stromquelle für die Beheizung also dementsprechend auch nicht sein denke ich.

    Ich werde dann einfach mal 100m bestellen und ein wenig experimentieren.
    Danke nochmal.

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