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Elektrische Heizeinrichtung, insbesondere elektrisches Heizkissen.
Die Erfindung betrifft eine Heizeinrichtung, insbesondere ein elektrisches Heizkissen, deren Heiz- draht und Temperaturregler allseitig in einem flüssigkeitsdichten, wärmeleitenden und biegsamen Isolier- körper eingebettet ist. Das wesentliche Kennzeichen der Erfindung besteht darin, dass der Isolierkörper mindestens aus zwei Gummiplatten zusammengesetzt ist, von denen die eine Gummiplatte zur Aufnahme des Heizdrahtes Rillen und zur Aufnahme des Temperaturreglers eine seiner Form entsprechende Aus- sparung besitzt, während die andere Platte als Abdeckplatte für die Rillen und die Aussparung dient.
Es sind elektrische Heizkissen bekannt, deren Heizdraht in einem nach aussen hin abschliessenden
Gummikörper eingebettet ist. Der Heizdraht ist dabei auf besondere Stützkörper, insbesondere Mikaringe aufgewickelt. Derartige Stützorgane, die das Gewicht der Heizeinrichtung erhöhen, können erfindungsgemäss fortfallen, ohne dass die Festlegung der Heizdrähte beeinträchtigt wird.
Die zur Festlegung des Heizdrahtes und des Temperaturreglers dienenden Rillen erhalten erfindungsgemäss eine solche Form, dass ihre Ränder den eingelegten Heizdraht bzw. Temperaturregler teilweise überlappen und so am Herausfallen hindern.
Die Gummiplatten werden nach Einfügen des Heizdrahtes und des Temperaturreglers in an sich bekannter Weise solange erwärmt und unter Druck gesetzt, bis die Gummiteile plastisch geworden sind und sich innig verbunden haben. Die Heizeinrichtung liegt also in einem allseitig geschlossenen Gummikörper, der vollkommen luft-und wasserdicht ist und die Heizdrahtwindungen können sich während der Herstellung nicht verschieben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, u. zw. zeigen : Fig. 1 eine perspektivische Abbildung des fertigen Heizkissens, Fig. 2 eine Ansicht der Einzelteile des Heizkissens, die in der Weise dargestellt sind, wie sie nach dem Zusammenbau aufeinander zu liegen kommen, Fig. 3 eine vergrösserte Querschnittsansicht der Rillengummiplatte mit eingebautem Heizwiderstand, Fig. 4 die Anschlussstelle der Stromzuleitungsschnur, Fig. 5 eine Querschnittsansicht des während des Vulkanisierens zwischen zwei Pressplatte liegenden Heizkissens, Fig. 6 einen Querschnitt durch den zusammengesetzten Temperaturregler.
Das Heizkissen nach Fig. 1 besteht aus einem flexiblen luft-und wasserdichten, wärmeleitenden, elektrischen Gummiisolationskörper 10, in den ein geeignetes Widerstandselement sowie ein in den Stromkreis des Heizdrahtes eingeschalteter Temperaturregler eingebettet ist. An der Ecke 56 ist die Anschlussschnur 11 befestigt. Der Heizdraht 14 liegt entsprechend Fig. 3 in Rillen 13 einer verhältnismässig dünnen Gummiplatte 12, der nichtoxydierender Stoff beigefügt ist. Zur Aufnahme des Temperatur reglers 16 dient eine in der Mitte der Gummiplatte eingepresste Aussparung 15 (Fig. 2). Diese Platte hat dieselbe Form und Grösse wie das fertige Heizkissen und kann auf beliebige Weise hergestellt sein.
Vorzugsweise wählt man ein Pressverfahren, wobei die Rillen für den Heizdraht und die Aussparung für den Temperaturregler mit eingepresst werden. Die Rillen 13 bilden in an sich bekannter Weise einen fortlaufenden, wellenartigen Linienzug 17, dessen Längsseiten 17a parallel zueinander sowie zu einer Seite der Gummiplatte liegen und gleichmässig über die ganze Fläche der Gummiplatte verteilt sind.
Sie beginnen an einer Ecke der Gummiplatte 12 und führen zu dieser Ecke wieder zurück. Die Aussparung 15 für den Thermostaten liegt in der Mitte der Gummiplatte 12. Es ist nicht notwendig, dass
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der Anschluss der Zuleitungsschnur an einer Ecke erfolgt, er kann auch in der ; mitte einer Längsseite vorgesehen werden.
Die Aussparung 15 erhält im wesentlichen die Form des Temperaturreglers, also ungefähr Kreis. form, ist jedoch an der Seite 26 a, wo die Anschlussklemmen 27 für den Regler angeordnet sind, etwas erweitert. In der Nähe der Aussparung M für den Regler weichen die Rillen bogenartig aus.
Wie aus Fig. 3 hervorgeht, ist die obere Öffnung der Rillen kleiner als ihr grösster, senkrecht zur Rillenrichtung und parallel zur Oberfläche der Gummiplatte liegender Durchmesser, so dass die oberen Ränder 28 etwas über den Heizdraht 14 greifen und ihn festhalten. In gleicher Weise ist die Aussparung ?. ? für den Temperaturregler ausgeführt, dessen obere Ränder 30 das kreisrunde Gehäuse teilweise überlappen und so seine Lage sichern. Um die Aussparung 15 genügend tief ausführen zu können, ohne die Gummiplatte zu schwächen, ist der mittlere Teil derselben stärker als die übrigen Teile ausgebildet (vgl. Fig. 5).
In diese so geformte Gummiplatte wird der Heizdraht und der Temperaturregler erst eingebettet, nachdem auf beide ein Klebemittel, das schnell erhärtet, aufgebracht ist, so dass nach ihrem Einbau die übergreifenden Teile 28, 30 an dem Heizdraht bzw. Temperaturregler ankleben und deren Lage sichern.
An sich können beliebige Heizdrähte 14 verwendet werden. Es sind jedoch solche mit einem verhältnismässig niedrigen spezifischen Widerstand vorzuziehen. Zweckmässig benutzt man einen Nickel- widerstand, der auch von Gummi nicht angegriffen wird. Dieser Draht wird auf eine Schnur 14a auf- gewickelt, die aus Baumwolle bestehen kann, auf jeden Fall aber nicht durch die Wärme ausdehnbar und bei den vorkommenden Temperaturen versengbar sein darf.
Die Heizdrahtenden 34, 35 sind durch Durchbrechungen der mit Rillen versehenen Gummiplatte 12 geführt, u. zw. derart, dass die beiden freien Enden auf verschiedenen Seiten der Gummiplatte liegen.
Zwecks Verstärkung der Anschlussecke wird noch eine Gummiunterlage 46 von dreieckiger Form vorgesehen und derart unmittelbar auf einem gummierten Gewebetückchen 44 angordnet, dass sich ihre rechtwinklige Ecke mit der Ecke der Gummiplatte deckt (vgl. Fig. 2 und 4). Die Verbindung der
Unterlage 46 mit der Gummiplatte 12 kann ebenfalls durch Gummikitt oder auch einen andern geeigneten
Klebstoff erfolgen. Zum Abschluss nach aussen dient ein um die Verbindungsstelle gewickeltes Band 47 (Fig. 4). Sowohl die Unterlage 46 als auch das Band 47 bestehen aus unvulkanisiertem Gummi, so dass während der Vulkanisation diese Teile plastisch werden und sich vollkommen mit den übrigen Gummi- teilen des Heizkissens vereinigen. Dadurch wird zugleich die Ansehlusssehnur 11 nach aussen vollkommen luftdicht abgeschlossen.
Um zu erreichen, dass die Wendepunkte 17 der Heizdrahtwindungen ihre Lage beibehalten und auch die Festigkeit des Heizkissens gegen Dehnung erhöht wird, sind Verstärkung- streifen 48 vorgesehen, die aus einem mechanisch festen Material bestehen und insbesondere durch Hitze nicht plastisch werden. Zweckmässig bedient man sich hierfür vulkanisierten Gummis. In manchen Fällen genügt es, wenn nur die in der Nähe der Anschlussstelle liegenden Wendepunkte der Heizdrahtwindungen durch diese mechanisch festen Streifen gesichert werden. Im allgemeinen empfiehlt es sieh jedoch, die Streifen 48 so lang zu wählen, dass sie über die ganze Breite der Gummiplatte 12 reichen, so dass sämtliche Wendepunkte. ! ?' der Heizdrahtwindungen 23,25 und die letzten, zur Anschlussstelle zurückführenden Heizdrahtwindungen von ihnen bedeckt werden.
An den Enden sind diese Streifen mit nach innen gerichteten Ansätzen versehen, um die Randwindungen etwas mehr zu schützen. Zur Verbindung der Streifen 48 mit der Gummiplatte 12 dient wiederum Gummikitt.
In ähnlicher Weise wird auch die Stelle verstärkt, wo der Thermostat eingebaut ist. Die Einlagescheibe 50, die entsprechend der Gestalt des Temperaturreglers Scheibenform besitzt, besteht aus gummiertem Gewebestoff, der mit der gummierten Seite derart auf die Gummiplatte 12 gelegt ist, dass er den Temperaturregler bedeckt. Als Bindemittel dient Gummikitt.
Nachdem die Verstärkungen 46, 48, 50 auf der Gummiplatte 12 angebracht sind, werden geeignete Deckplatten 51, 52, die ebenfalls aus schmelzbarem Gummi bestehen, zu beiden Seiten der Gummiplatte 12 angeordnet. Die Deckplatten 51, 52 besitzen im wesentlichen die gleiche Grösse wie die Gummiplatte 12.
Zur innigen Vereinigung sämtlicher Gummiteile bedient man sich vorzugsweise des Vulkanisierverfahrens. Wie aus Fig. 5 hervorgeht, wird das zusammengesetzte Heizkissen zwischen die beiden Pressplatten 54, 55 gelegt, darauf unter Druck gesetzt und erwärmt. Die Druckplatten 54,55 weisen Aussparungen 54a und 55a auf, welche im zusammengesetzten Zustande der Platten einen Hohlraum einschliessen, der der endgültigen Form des Heizkissens entspricht. Dieser Hohlraum umfasst auch die Anschlussstelle 56 (vgL Fig. 1), so dass auch die Unterlage 46 und das gummierte Band 47 an der Anschlussstelle mitvulkanisiert werden und sich mit den anliegenden Gummiplatten innig verbinden.
Das Ver- stärkungsband 47 verhindert, dass die Endwindungen des Heizdrahtes sich während des Vulkanisierprozesses irgendwie verlagern. Durch die Streifen 48 wird ferner erreicht, dass während der Vulkanisation, wobei sich der Gummi durch die Wärme etwas ausdehnt, wogegen die Länge der Baumwollschnur im wesentlichen unverändert bleibt, der Heizdraht nicht aus den Rillen herausgezogen wird.
Man erhält auf diese Weise ein Heizkissen, dessen Heizdraht und Temperaturregler in einem homogenen, zusammenhängenden wasser-und luftdichten Gummikörper allseitig eingeschlossen und bei dem
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insbesondere auch die Anschlussstellen der Zuleitungssc1mur einwandfrei abgedichtet sind. Die eingelegten
Verstärkungen erhöhen ferner die mechanische Festigkeit des Heizkissens. Gegen zu starkes Strecken ist das Gummiheizkissen durch die Baumwollsehnur, um die der Heizdraht gewunden ist, gesichert.
Da Gummi die Wärme verhältnismässig gut leitet, ist die Temperatur im Innern, also in der unmittelbaren
Nähe des Heizdrahtes nur unwesentlich höher als die Aussentemperatur. Auf jeden Fall wird der mit dem Heizdraht und dem Temperaturregler in Berührung stehende Gummi keineswegs beeinträchtigt.
Der Temperaturregler muss so gebaut sein, dass er dem beträchtlichen Druck während der Vulkan- sation standhält und der plastisch werdende Gummi nicht in sein Inneres eindringen kann. Unter diesen
Gesichtspunkten ist der nachstehend beschriebene Temperaturregler ausgeführt.
Er besteht, wie aus Fig. 6 hervorgeht, aus den beiden Gehäuseteilen 60, 61, die im wesentlichen einander gleichen und derart ausgebildet sind, dass in jeder Gehäusehälfte ein ringartiger Kanal 62a gebildet wird, der einerseits vom Boden des Gehäuses, anderseits von der nach innen gedrückten Wand 63 und der äusseren, senkrecht zu beiden stehenden Gehäusewand 64 begrenzt wird, die in einen flansch- ähnlichen Ringansatz 65 übergeht, an den sich ein etwa über 1500 des kreisförmigen Gehäuses verlaufender weiterer, etwas nach oben bzw. nach unten gebogener Flansch 66 anschliesst. Dieser Flansch besitzt auf einer Seite einen laschenartigen Ansatz 27, dessen Ende umgebogen ist und an dem in der oben beschriebenen Weise der Heizdraht befestigt wird.
Im Innern einer Gehäusehälfte 60 ist der gekrümmte Bimetallstreifen 67 befestigt. Zur Verbindung beider Gehäusehälften 60, 61 dient ein Hohlniet 71, der durch eine zentrale Bohrung gesteckt und an dem einen Ende umgebördelt ist. Die aus Isolationsmaterial bestehende Büchse 73, die sich zwischen dem Niet und den Gehäusehälften befindet, dient zur elektrischen Trennung beider Hälften.
Da während des Vulkanisierens auch der Temperaturregler unter Druck steht, werden die Gehäuseflansche fest auf die zugehörigen Unterlegscheiben gepresst, so dass der während dieses Vorganges plastische Gummi nicht in das Gehäuseinnere eindringen kann.
Das vorstehende Beispiel zeigt einen Heizstromkreis, der von einem Temperaturregler beherrscht wird. Es können selbstverständlich auch mehrere Heizstromkreise von einem gemeinsamen oder mehreren Reglern gesteuert werden, wobei z. B. die einzelnen Regler auch auf verschiedene Solltemperaturen eingestellt sein können.
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