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sätzliche reaktive Haftungsschicht z. B. auf der Basis des reaktiven Bindemittels der Heizleiter- schicht zur Verbindung derselben mit der nachfolgend aufzubringenden Elektrode vorzugsweise unter Erwärmung der verspritzten Haftschichtteilchen im heissen Gas/Luftstrahl während ihres
Transportes sowie der Oberfläche der Heizleiterschicht über den Taupunkt von Wasser bzw. über ihre Aktivierungstemperatur aufgebracht wird.
Es können daher Beschichtungsanordnungen auf
Trägerkörpern erstellt werden, die aus mindestens zwei unterschiedlich leitenden Schichten be- stehen, wobei die elektrisch besser leitende (Elektrodenschicht) durch die schlechter leitende
Schicht (Heizleiterschicht) von der gleichfalls besser leitenden Oberfläche oder Oberflächenschicht des zu beheizenden Trägerkörpers (Bauteiles) getrennt ist, dass, wenn eine elektrische Spannung zwischen den Elektrodenschichten angelegt wird, ein Strom quer durch die Heizleiterschicht ent- steht, wodurch eine pro Flächeneinheit über die ganze Beschichtungsfläche annähernd gleichmässige
Wärmeleistungsabgabe erzeugt wird, wobei die Dicke der Heizleiterschicht aus den Mindestab- ständen der einander zugewandten,
in die Heizleiterschicht hineinragenden Unebenheiten der
Elektrodenschichten nach der jeweiligen Maximalbetriebsspannung - unter der Durchschlags- spannung-errechnet ist und daraus folgend aus der jeweiligen Betriebsspannung gemeinsam mit der geforderten Leistung pro Flächeneinheit der mindest erforderliche spezifische Widerstand des Heizleitermaterials festgelegt ist. Die Dicke der Heizleiterschicht und der spezifische Wider- stand derselben wird mit Rücksicht auf die jeweils gewählte Betriebsspannung derart gewählt, dass die maximale Betriebstemperatur in der Heizleiterschicht bei dauerndem Heizbetrieb unter- halb der Schädigungs- und/oder Erweichungstemperatur des im Heizleiter vorhandenen, in dieser
Beziehung schwächsten Materials oder Materialien liegt.
Auch kann die Dicke der Heizleiterschicht und der spezifische Widerstand derselben mit
Rücksicht auf die Betriebsspannung derart gewählt werden, dass bei kurzseitiger bzw. einmaliger
Inbetriebnahme eine Überschreitung der Erweichungs- und/oder Schädigungs- oder Zündtemperatur des im Heizleiter vorhandenen in dieser Beziehung schwächsten Materials vorliegt. Dies z. B. um schnell schmelzende einmalige Verklebungen bei Muffen herzustellen oder einmalige Lötvorgänge mittels einer durch Zündung ausgelösten chemischen Reaktion zu bewirken.
Das Verfahren kann auch zur Herstellung von Beschichtungsaufbauten benutzt werden, die durch Erhöhung des Widerstandes der Heizleiterschicht in Richtung einer Isolationsschicht die Funktion als Korrosionsschutz mit einer dauernden Überwachung desselben, wie gegebenenfalls auch die Kontrolle von Lecks vereinen. Bei der Anfertigung eines derartigen Bauteiles wird auf ein Stahlrohr mittels Flammspritzverfahren eine Isolationsschicht, z. B. aus einem Polyolefin aufgebracht. Diese Schicht ist - prüfbar - elektrisch dicht. Mit einer Dispersionsflammspritzpistole wird nunmehr durch ihren Wärmekanal auf die zu beschichtende Oberfläche aus z. B.
Polyäthylen eine wässerige Epoxyd/Polyamid-Dispersion als Haftschicht derart aufgespritzt, dass auf der Oberfläche die Aktivierungstemperatur (von Polyäthylen) überschritten wird, wie aus der Verklebungstechnik bereits bekannt ist. Da das Epoxyd/Polyamid-Reaktionsgemisch bei gleicher Temperatur auf der Oberfläche vorliegt, entsteht eine hohe Haftung, wie sie bei den bisherigen Methoden in einem kontinuierlichem Arbeitsgang nicht erreichbar ist. Nunmehr wird nach der Angelierung des Reaktionsklebers die Wärmezufuhr durch die Flammspritzpistole eingestellt und sofort oder in der noch offenen Verklebungszeit mittels einer üblichen Metallspritzpistole (elektrisch oder autogen) eine Metallschicht aufgespritzt, die einerseits hochfest mit der Haftschicht verklebt, anderseits durch ihren Wärmeinhalt die Aushärtungsreaktion der Haftschicht beschleunigt.
Auf die Metallschicht wird nach einer kurzen Abkühlungszeit nunmehr ein Korrosionsschutz, wie z. B. Teerepoxyd porenfrei aufgetragen.
Verbindet man die voneinander elektrisch getrennten Metallteile (Stahlrohr und Metallspritzschicht) direkt oder unter Zwischenschaltung einer Hilfsstromquelle mittels elektrischer Leitungen, ist die Rohrleitung gegen äussere Einflüsse elektrisch geschützt. Sollte durch Beschädigungen des äusseren Korrosionsschutzes ein Schaden bis zur Rohrleitung durchdringen und z. B. bei Erdverlegung Wasser hinzutreten, ist einerseits die Rohrleitung entsprechend der bekannten kathodischen Schutzverfahren mit kurzen Strompfaden elektrisch geschützt und ausserdem kann am Ende der Rohrleitung bzw. an den Stromzuleitungsstellen der Schaden registriert werden.
Die Schadensstelle kann nach der bekannten Brückenmethode in ihrer Lage vermessen werden.
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Wird auf die erste Metallspritzschicht nach Aufbringung einer isoliernden Spritzschicht - immer nach der gleichen Methode - eine weitere Metallschicht und darauf eine Korrosionsschutzschicht aufgebracht, so kann zwischen diesen zwei Schichten ein elektrisches System gebildet werden.
Sofern nun alle drei Leiter in einem Spannungsgefälle gegeneinander stehen, kann ein Mehrfachsystem gebildet werden.
Besteht die Isolierschicht zwischen der Stahlrohrleitung und der ersten Metallspritzschicht aus einer Kunststoffschicht mit einer leitfähigen Füllung (z. B. Graphit, Russ, usw. ) bestimmten Widerstandswertes, ist ein Stromdurchgang zwischen Rohr und Metallspritzschicht vorhanden, der in der Zwischenschicht auf Grund des höheren Widerstandes über die Rohrleitung oder das Formstück oder den Behälter eine gleichmässige Wärmezufuhr, z. B. zum Behälterinhalt gestattet.
Erfindungsgemäss entsteht ein Stromdurchgang über die gesamte Fläche, die beheizt werden muss, und zwar senkrecht zu der zu beheizenden Oberfläche. Eine Leitungsunterbrechung ist durch die grossflächigen Leiter nicht möglich.
Durch die Kondensationswirkung ist natürlich auch eine Einspeisung von Hochfrequenzenergie möglich. Die gleiche Schutzart bzw. Heizung ist auch, u. zw. besonders günstig bei Kunststoffrohren möglich.
Das System kann auch als Leckschutz in umgekehrter Richtung dienen. Wird der Behälter oder das Rohr undicht, entsteht bei Leitfähigkeit des austretenden Behälterinhaltes ein Kontakt zwischen Rohr und Metallspritzschicht, wenn die Isolation dazwischen zerstört wird. Erfindungsgemäss kann bei Medien, die keine Leitfähigkeit besitzen, ein derartiger Leckschutz nur dann funktionieren, wenn die Spannung zwischen den zwei Metallschichten so hoch ist, dass bei Durchbruch des Isolators zwischen ihnen durch das austretende Medium ein Durchschlag erfolgt.
Dies ist nicht immer wünschenswert, bzw. sicherzustellen. Erfindungsgemäss kann dann auf die innere Elektrode (Metallwand des Behälters oder Rohres oder erste Metallspritzschicht bei Kunststoffbauteilen) eine leitfähige gummielastische und/oder weiche Masse sehr hoher Dehnung nach den geschilderten Methoden aufgebracht werden, die durch ihren Füllstoffanteil oder, sofern es sich um eine selbst leitfähige Masse, wie z. B. ein alkalisch reagierendes Polyamid (gegebenenfalls mit einem Wasseranteil) handelt, genügend leitfähig ist. Auf diese Schicht wird nunmehr die normale Isolierung z. B. aus einem Duroplast und dann entsprechend dem üblichen Aufbau die nächste Metallspritzschicht aufgebracht.
Entsteht nunmehr ein Leck und die nichtleitende Behälter- oder Rohrleitungsfüllung tritt aus, wird sie beim Durchbrechen des Schichtsystems zwischen den beiden stromführenden Metallschichten die dehnbare, mit der ersten Metallschicht in Kontakt stehende leitfähige Masse durch das entstehende Leck - beim Durchbruch durch die Isolationsschicht - zur zweiten Metallschicht durchdrücken und einen Kontakt zwischen beiden herstellen. Damit wird das Leck angezeigt.
Als hochdehnbare Schicht können verschiedene Latextypen (Neopren usw.) u. ähnl., sowie
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Verwendung finden.
Für die erfindungsgemäss dargestellten Systeme ist der Einsatz nicht nur bei Metall- und Kunststoffbehältern, Rohren usw., sondern auch in Tunneln aus Fels, auf Beton, gegebenenfalls auch auf Holz, Asbest, Glas und Keramik und bei Kombinationen derartiger Stoffe möglich.
Bei dem Einsatz wässeriger Dispersionen oder Emulsionen kann erfindungsgemäss durch Einspritzen eines Pulvers vorzugsweise über eine Pulver-Flammspritzdüse (z. B. Zementpulver) ein Entzug des Restwasseranteiles bzw. durch prj-Wertveränderung ein rasches Brechen der Dispersion oder Emulsion unter Erreichung einer hohen Füllung der Schicht erzielt werden. Dies z. B. um betonähnliche Eigenschaften der Deckschicht zu erhalten.
Wird z. B. ein Rohrende zwischen den zwei hochleitfähigen Schichten (Metallen usw.) mit einem schlechten Leiter als Heizwiderstand versehen und ist die nach aussen liegende Schicht ein unter Temperatur verschweissbares oder verklebbares Material (wie Schmelzkleber) hoher Haftfestigkeit (z. B. Polyurethan, Bitumen, Polyolefine, Polyamid usw.) so können bei Aufschieben einer Muffe (gegebenenfalls gleichfalls mit einer dazu passenden Innenbeschichtung derselben) durch Anlegen einer elektrischen Stromquelle genügender Leistung an zwei herausgeführte Kontakte
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oder an die als Kontakte ausgebildeten Teile (Muffe und Rohr), diese miteinander über die ganze Fläche dichtverklebt oder verschweisst werden.
Bei der Beschichtung, insbesondere auch metallischer Flächen, sowie auch bei den Verklebungen ist im allgemeinen eine Mindesttemperatur von 70 C bzw. eine Überschreitung des Taupunktes zweckmässig, um erfindungsgemäss bei der Beschichtung und Verklebung den negativen Einfluss des an der Oberfläche absorbierten Wasserfilmes zu vermeiden.
Bei Einlagerung von treibmittelhaltigen Stoffen oder Treibmitteln in eine Schicht kann durch die Wärmezufuhr eine Volumensvergrösserung erreicht werden, die Spalten oder Hohlräume ausfüllt (Toleranzen bzw. auch beabsichtigte Hohlräume, wie Sicken usw.).
Die nicht mit dem elektrischen System beschichtete Muffe oder das Rohleitungsende kann auch z. B. mit einer leitfähigen Klebmasse vor dem Aufschieben oder Einschieben auf den Verbindungsteil vor der Montage bestrichen werden, (auf der Baustelle z. B.) um auch geschnittene Stücke verbinden zu können. Das elektrische System wird z. B. bei Ventilationsrohren meist in der Muffe nach innen angebracht sein. Ob Muffe oder Rohrende ist für die Funktion erfindungsgemäss gleichgültig.
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Metalle oder Stoffe ohne isolierender Zwischenschicht, kann bei Durchleitung eines Stromes bzw. bei Beleuchtung eine Leistungsabgabe in Form von Wärme erreicht oder auch elektrischer Strom erzeugt werden. Dieser kann z. B. dazu dienen, um Wasser elektrolytisch in seine Komponenten zu zersetzen.
Bei Anwendung des Verfahrens kann auf Oberflächen, wie z. B. auf eine dünne Blechrohr- leitung, ein Peltier-Element aus Materialien wie z. B. aus p-und n-leitenden Halbleitern aufge- bracht werden, wobei das Rohr bzw. eine vorweg darauf aufgebrachte Kupferschicht als Lötstelle fungiert und die Halbleiterschichten relativ dünn zu ihrer Ausdehnung ausgebildet werden. Der Aufbau ist auch zu einer Peltier-Kaskade zu erweitern. Gegebenenfalls können zwischen den Schichten zur Verringerung des Wärmerückflusses wärmedämmende Isolationsschichten segmentweise eingespritzt werden. Bei Anfertigung des Schichtaufbaues können die als Halbleiter wirkenden Schichten entweder vom Draht, aus dem Pulver oder z. B. auch aus einer Emulsion oder Lösung aufgebracht werden.
Eine weitere Anwendung des Verfahrens besteht darin, dass auf einem Aluminium- oder Kupferband als Träger, auf dem ein Heizleiter mit Gegenelektrode aufgespritzt ist, auf der andern Seite zum Verschweissen ein Kunststoff als Schweissmaterial, eine Mischung eines solchen mit Bitumen oder ein anderer thermoplastischer Schweiss- oder Heisskleber oder ein hitzereaktiver oder beschleunigbarer Kleber aufgebracht ist, wobei dieser Träger biegbar bzw.
aufrollbar sein kann und als Variante auch die zwei Elektroden, jede auf einer Seite des Bandes, hochgeführt sind, wobei sie in der Querrichtung des Bandes mit Spalten unterteilt aufgebracht sind, so dass bei Kontakt mit einer Stromzuführungs- und/oder auch Anpressrolle nur der mit der Rolle in Berührung kommende Metallbelag unter Stromzuführung steht und daher auch nur der im engeren Bereich der Rolle oder eines andern Andruckmechanismus befindliche Bandteil erwärmt wird und damit für die Verbindung wirksam wird.
Das Heizleitersystem kann bei Weichenheizungen als elektrisch heizbarer Teil an einer Fahrzeugschiene angeordnet sein, vorzugsweise am Steg desselben, wobei die Wirkung durch eine wärmeisolierende Schicht gegebenenfalls ein- oder beidseits des Steges der Schiene ergänzt werden kann.
Auch kann z. B. bei Rohrverbindungen in der Heizleiterschicht zwischen den Metallelektroden oder auf einer derselben zusätzlich ein bei Wärmezufuhr erst zündendes und selbst stark Wärme abgebendes System eingebaut werden oder selbst gleichzeitig als Heizleiter wirken und durch die Wärmezufuhr eine Schweissung oder Lötung oder Verklebung bewirken, die z. B. zu einer Verbindung einer Muffe mit einem Rohr führt, wobei die Wärmezufuhr durch den elektrischen Strom nur die Zündung oder Inganghaltung der Reaktion ermöglicht. Eine Schicht des Heizleitersystems,
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In der Figurenbeschreibung werden verschiedene Ausführungsformen erläutert.
Gemäss Fig. 1 ist ein nahtloses Stahlrohr-l-mit einer flammgespritzten Korrosionsschutzschicht z. B. aus Polyäthylen, Teerepoxyd usw. --2-- beschichtet. Auf die Korrosionsschutzschicht --2-- wird mittels der Flammspritzpistole aus der wässerigen Dispersion oder lösungsmittelfrei eine dünne Epoxyd/Polyamid-Haftschicht --3-- bei einer Temperatur auf der Polyäthylenoberfläche von zirka 140 C zu deren Aktivierung aufgespritzt. Nach der Gelierung der Haftschicht - wird die Wärme der Flammspritzpistole abgeschaltet und mittels einer autogenen oder elektrischen Metallspritzpistole in bekannter Weise vom Draht, z. B. Zink, als Schicht --4-- ge-
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--4--,aufgetragen.
In Fig. 2 ist das gleiche Schichtsystem dargestellt, wobei die Enden von zwei Stahlrohren von diesen Schichten frei waren und nach der Schweissung der beiden Rohre-l-beide Schicht- systeme zu einem kontinuierlichen Strang über die Schweissstelle verbunden wurden. Dies geschah durch die Schichten --5, 6,7 und 5a--, die zusammensetzungsmässig den Schichten --2, 3,4 und 2a-- entsprechen. Die metallischen Leiter im System, der Stahlrohrstrang --1-- und der Korrosionsschutz- und Prüfmantel --4 und 7-- sind über elektrische Leiter --9 und 10-- mit der Anzeige- bzw. Schutzeinrichtung, Stromquelle --11--, Messgerät --12--, Kontakten z. B. für Relaisanschluss --13-- und einem Schalter --14-- verbunden.
Fig. 3 zeigt eine Kunststoffrohrleitung --16--, z. B. aus glasfaserverstärktem Epoxydharz,
Polyester oder einem Thermoplast oder einer Kombination derselben, die nach Aufbringung einer flammgespritzten Haftschicht --3-- aus einer wässerigen Epoxyd/Polyamid-Dispersion oder aus einer wässerigen Polyurethan-Dispersion mit einer flammgespritzten Metallschicht --4-- beschichtet ist. Auf diese Metallschicht ist wieder ein elektrischer Isolator z. B. Polyester --2-- aufge- spritzt, auf den wieder eine Haftschicht --3a-- und eine weitere Metallschicht --4a-- als Gegen- kontakt aufgebracht sind. Die Metallschichten --4 und 4a-- sind durch elektrische Leitungen mit dem Messgerät--12--, Kontakten-13-z.
B. für eine Meldevorrichtung für ein aufgetretenes
Leck, einem Relais --15 -- zum Abschalten der Rohrströmung und einem Schalter --14-- verbunden. Bei Auslegung des Isolators --2-- als Heizleiter mit höherem Widerstand kann das Kunststoffrohr über seine gesamte Fläche elektrisch gleichmässig beheizt werden. Störungen können kaum auftreten, da es sich um keinen langen Drahtheizkörper, sondern um den als Heizwiderstand arbeitenden Beschichtungsteil --2--, einen grossflächigen Heizkörper, zwischen den gut leitenden Stromzuführungen und und 4a-- handelt, die alle drei die gesamte Fläche des Rohres oder auch eines Fremdkörpers bedecken.
In Fig. 4 sind durch eine Hülse miteinander zu verschweissende oder verklebende Rohrteile - -1--, z. B. aus Polyäthylen, sowie die als Verbindungselement dienende Aussenmuffe --8-- dar- gestellt. Die inneren Rohrschweisskeile --16 und 16a-- (auch als Rohr ausgebildet) sind mit einander zugeordneten Flächen mit gleichen Winkeln zur Rohrachse ausgebildet, so dass sie sich beim Ineinanderschieben und unter axialem Druck gegenseitig sowie nach aussen gegen die Aussenmuffe --8-- und die zu verschweissenden Rohre-l-verkeilen. Der Rohrschweisskeil--16-- entspricht mit seinem Innendurchmesser dem Aussendurchmesser der Rohre-l-unter Berücksichtigung einer Einschiebetoleranz.
Der Rohrschweisskeil --16a-- entspricht mit seinem Aussendurchmesser dem Innendurchmesser der Aussenmuffe --8-- unter Berücksichtigung einer Einschiebetoleranz.
In Fig. 5 ist ein innerer Rohrschweisskeil der Fig. 4 herausgezeichnet. Mit diesem ist durch die Haftschicht-3-, z. B. auf Epoxyd/Polyamidbasis die Metallelektrode --4-- verbunden.
Zwischen den Metallelektroden --4 und 4a-- befindet sich die Heizleiterschicht --18--. Die Schmelzkleberschicht oder Schweissschicht --17-- aus einem dem anliegenden Rohr bzw. Aussenmuffenmaterial gleichen oder mit demselben verklebbaren oder verschweissbaren Material ist als Deckschicht auf den Metallelektroden und und 4a-- aufgebracht. Über die Stromanschlüsse --9 und 10-wird elektrischer Strom zugeführt. Durch die in der Heizleiterschicht --18-- entstehende Wärme wird z. B. der Schmelzkleber --17-- geschmolzen und die Verklebung durchgeführt.
In Fig. 6 sind die zu verbindenden Rohre-l-und die Aussenmuffe-8-aus Fig. 4 dar-
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drückt werden.
In Fig. 7 sind zwei Rohre-27 und 28-- sowie eine Rohrverbindungsmuffe --21-- miteinander zu verbinden. An der Metallinnenelektrode --23-- (mittels einer Haftschicht --3-- oder direkt auf die Muffe aufgebracht) ist eine Kontaktelektrode --19-- angepresst. Auf der Metallinnenelektrode - befindet sich ein Heizleiter --24-- mit der die zweite Metallelektrode --25-- verbunden ist. Eine Kontaktelektrode --20-- ist an die Metallelektrode --25-- angepresst. Durch die Kabel - 9 und 10--, die von den Elektroden --19 und 20-zur Stromquelle führen, wird elektrischer Strom zugeführt. Die Schmelzkleber- oder Schweissschicht --26-- auf der Metallelektrode --25-bewirkt die Verklebung.
Der Winkel a kann je nach Konstruktion und Anschrägung der Rohre - 27 und 28-- schwanken. Die Aussenmuffe kann auch ohne Innensteg ausgebildet werden, dann müssen die Rohre-27 und 28-- aber aneinander stossen.
In Fig. 8 ist ein mehrfaches Peltier-Element (als Kaskade) dargestellt. Eine Haftschicht - ist auf den zu beheizenden oder kühlenden Bauteil z. B. auf ein dünnwandiges Rohr-l-aufgebracht und verbindet diesen Bauteil mit der Metall- bzw. Kupferschicht --34--, die als Lötstelle fungiert. Der n-leitende Halbleiter --35-- und der p-leitende Halbleiter --36-bilden das erste Peltier-Element. Die Metall- bzw. Kupferschichten --37 bis 40-- bilden analog für die weiteren Elemente die Kontakt-und Lötbrücken. Der p-leitende Halbleiter-41-- (zweite Stufe der Kaskade, rechtes Element) und der n-leitende Halbleiter --44-- (zweite Stufe der Kaskade, linkes Element) bilden die Kaskade. Weiterhin ist eine Metall- z.B. Kupferschicht --45-- als Abschlusselektrode und für den Wärmetransport sowie die Stromzuleitung vorhanden.
Für den Stromanschluss mit der andern Polarität dient die Schicht --46--. Die Verbindung --47-- dient zum
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oder auch andere Halbleiter mit ähnlichen Eigenschaften Verwendung finden. Zwischen den Schichten befindet sich eine Wärmeisolation --33--.
In den Fig. 9 und 10 ist eine Vorrichtung zur Dachrahmenverschweissung dargestellt. Die zu verschweissenden oder zu verklebenden Platten oder Folien --52-- werden mit einem Schweissband --51-- aus verschweiss- oder heiss-verklebbarem Material verbunden. Die durchgehende flexible Metallinnenelektrode --57-- ist an den Seiten hoch und einseitig unter die Anpress- und Strom- zuführrolle --53-- aufgebracht. An den Seiten und an den Kontaktstellen zum Kontaktbelag der Andrückrolle --53-- ist sie soweit erforderlich geschlitzt. Auf der Elektrode --57-- ist der flexible Heizleiter --50-- aufgebracht. Auf diesem befindet sich die Metallgegenelektrode --58--, die durchgehend zur Abrollrichtung senkrecht in Streifen aufgeteilt ist.
Die Stromzufuhr zu dieser Metallelektrode --58-- erfolgt über den Kontaktbelag --54-- auf der Anpressrolle. Die Breite der beiden Kontaktstellen--53 und 54-- kann je nach Konstruktionsart auch anders ausgelegt sein. Der Zwischenraum zwischen den Streifenelektroden kann durch flexibles Isoliermaterial oder auch Heizleitermaterial ausgefüllt sein. Es ist weiterhin ein flexibler Trägerstreifen --59-- vor- handen, der gegebenenfalls zur Festigkeitserhöhung als mechanisch verstärkter Kunststoff ausgebildet sein kann (Gewebe, Vlies, anorganisch oder organisch aufgebaut). Es sind noch Strom- zuführungen--9 und 10-- zu den Kontaktbelägen --53 und 54-- der Andrückrolle vorhanden.
Über die Lagerstellen --55-- wird der Schweissdruck ausgeübt.
Fig. 11 stellt eine Innenmuffen-Verbindung dar. Die Elektroden --61 und 62--, die magnetisch oder mechanisch mit der Rohroberfläche verbunden (kontaktiert) sind, dienen zur Stromzuführung zu den Rohrenden. Die Rohre-63 und 64--, z. B. Lüftungsrohre aus Eisenblech, werden durch eine Einschiebemuffe--66-z. B. aus Eisenblech verbunden. Eine weitere Stromzuleitung besteht zur Muffe --66-- durch einen angeschweissten oder gelöteten Draht --69--. Auf der Muffe --66-ist der Heizleiter --65-- aufgebracht. Die Metallelektroden --67-- haben mit den Rohren--63 und 64-- mindestens an je einer Umfangstelle metallischen Kontakt (zur Stromleitung). Dieser Kontakt ergibt sich aus der Rohr-Ungenauigkeit und den vorgesehenen engen Toleranzen und ist hier nicht dargestellt.
Der eingelegte O-Ring-60-- besteht z. B. aus einem durch Wärme-
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zufuhr verschäumbaren Heisskleber oder einem solchen mit eingemischtem heissverschäumbarem
Material. An Stelle des O-Ringes-60-kann auch ein abschneidbares Band --68-- Verwendung finden, welches aus Schmelzkleber besteht bzw. gegebenenfalls auch aufschäumt. Bei der Zu- führung von elektrischem Strom zu dem Heizleiter erfolgt die Verklebung (Verschäumung). Zur Abdichtung und Bindung tritt der Heisskleber aus der Sicke heraus.
Fig. 12 zeigt auch eine Innenmuffe entsprechend Fig. 11 als Verbindung von zwei Rohren.
Die auch als Heizleiter ausgebildete Mischung-74- (auf dem Heizleiter-65-) von einem bei Wärmezufuhr eine Reaktion beginnenden und hohe Temperaturen entwickelnden Gemisch, wie z. B. Thermit oder einem andern Reaktionsgemisch, erzeugt durch seine freiwerdende Wärme spontan eine so hohe Temperatur, dass das auf der Metallelektrode --67-- aufgebrachte Schweiss- oder Lötmaterial-72- (z. B. Silber-oder Zinn-Bleilot) bis zu seiner Löttemperatur geschmolzen wird und sich mit dem Rohr --73-- verbindet.
Bei Einstellung der Heizleitermischung --65-- auf höhere
Temperaturen und hohen Metallgehalt kann auch durch gezielt vorgesehenen punktweisen zusätz- lichen Durchschlag und damit Kurzschluss eine vielfache Punkt-Lötung/Schweissung erreicht werden.
Es ist hiebei weiterhin eine Metallgegenelektrode --67-- vorhanden, auf die, zur Einschiebe- muffe --66-- gehörend, eine dünne Heisskleberschicht --68--, die leitend ausgebildet ist, eventuell mit eingebauter Heissverschäumung aufgebracht. Diese wird bei dem Vorgang durchschlagen.
In Fig. 13a ist die Beheizung einer Schiene zu sehen, wobei auf den Schienenkörper (Steg) - auf der freien Seite zur Wärmedämmung ein Isolierschaumkeil --81-- aufgebracht sein kann, während auf der andern Seite sich das Heizsystem befindet. Es besteht aus der Heizleiter- schicht --83--, der Metallelektrode --84-- sowie aus z. B. einem Kupferband --86--, welches mit einem weiteren Teil der Metallelektrode --85-- in diese eingespritzt ist. Statt dessen kann auch eine gleichwertige Kupferverdickung z. B. auch durch Metallspritzen aufgetragen werden.
Es gibt noch eine elektrische Stromzuleitung --87-- zur Schiene --82-- und eine elektrische
Stromzuleitung --88-- zur Metallelektrode (bestehend aus den Teilen --84, 85 und 86--).
Bei Fig. 13b ist die Schiene --82-- durch eine Isolierschicht --89--, die auch als Haft- schicht dient, von der Metallelektrode --90-- getrennt, um die Schiene stromlos zu erhalten.
Auf die Heizleiterschicht --83-- folgt die Metallelektrode --84--, ein runder Kupferdraht --86-- ist wie in Fig. 13a mit der Metallelektrode --85-- auf den Metallelektrodenteil --84-- festge- spritzt-gegebenenfalls nach vorheriger Verlötung, um eine gleichmässige Stromzuführung über längere Strecken zu sichern. Die Stromzufuhr erfolgt durch die Leitungen --87 und 88--.
In Fig. 13c ist der gleiche Aufbau dargestellt wie in Fig. 13a, nur dass eine Metallsonder- elektrode --92-- vorhanden ist. Die Sonderelektrode --92-- ist von einer Isolierschicht --91-- umhüllt. Die Elektrode --92-- ist von den Teilen --82, 83 und 84-- elektrisch isoliert und dient
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von Schaltungen. Es sind noch Stromzuleitungen --87 und 88-zur Schienenbeheizung (Weichenbeheizung) vorhanden. Eine Stromzuleitung --93-- ist für die Elektrode --92-- vorhanden.
Zu den Fig. 13a und 13b ist eine Weiche dargestellt, die die Schiene --82-- aufweist. Die Stromzuleitung für die Flachbeheizung erfolgt durch die Kabel-94 bis 97--.
Fig. 14 zeigt eine Grundplatte --101-- aus nichtleitendem Stoff. Auf diese ist mittels einer Haftschicht eine in Streifen unterteilte Metallelektrode --102-- aufgebracht, deren Streifen elektrisch voneinander getrennt aber in gleicher Ebene parallel zueinander angeordnet und deren Aussenkontaktstellen mit --A bis E-- (Stromzuführungen) bezeichnet sind. Die Heizleiterschicht-103ist auf die Metallelektrodenstreifen (--A bis E--) aufgebracht und in ihrer Dicke d klein zu den Streifenabständen, die z. B. durch ein Isoliermaterial --106-- ausgefüllt sein können. Diese sind in dieser Darstellung z. B. gleich breit wie die mit b bezeichnete Breite der Zwischenräume der Streifen der zweiten Metallelektrode --104--.
Letztere ist ebenfalls in Streifen aufgeteilt und auf die Heizleiterschicht --103-- derart aufgebracht, dass sie senkrecht zu den Streifen der Metallelektrode --102-- stehen. An ihren Aussenkontaktstellen sind die Streifen mit-l bis 5-bezeichnet. Auch hier ist zwischen den Metallelektrodenstreifen ein Isoliermaterial --106-- vor-
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ihre Farbe verändert oder beginnt sichtbares Licht auszustrahlen oder zu verändern [wie z. B : Verbindungen mit cholesterischer Mesophase-Flüssig-Kristalle wie z.
B : Temperaturindikator - -39-- (Likristall) ]. Durch die als Beispiel eingezeichnete Kontaktierung der Streifen --A und 3-wird bei Stromdurchgang durch dieses System nur am Kreuzungspunkt der beiden Metallelektroden in der Heizleiterschicht durch deren grossen Widerstand elektrische Energie in Wärme umgewandelt.
Daher wird dieser Kreuzungspunkt gegenüber den andern in der Temperatur angehoben. Die über diesen Kreuzungspunkt befindliche Indikatorschicht --105-- schlägt durch die lokale Erwärmung an dieser Stelle in ihrer Farbe um oder strahlt Licht aus, so dass dieser Punkt gekennzeichnet ist. Durch die Möglichkeit, das ganze System sehr dünn herzustellen, wird die Ansprechzeit relativ kurz. Es kann in bekannter Weise durch unterschiedliche Ansteuerung eines oder mehrerer Punkte im System eine Darstellung von Vorgängen erfolgen.
Flache Systeme dieser Art, die z. B. auch flexibel ausgebildet sind, können zur Aufnahme eines Temperaturfeldes verwendet werden. In diesem Falle wird statt dem Heizleiter unter Zuhilfenahme der Streifenelektroden ein thermoelektrisches System aufgebaut.
Wird auf einen derartigen Bildschirm durch eine Optik ein Wärmestrahlungsbild projiziert, kann dieses durch eine Elektronik über die Streifenanordnungen abgetastet werden. Desgleichen ist es möglich, eine flexible Folie dieser Art zur Abtastung eines Temperaturfeldes auch auf den zu überwachenden Teil aufzulegen, wobei bei solchen Anordnungen die Indikatorschicht --105-- nur als elektrischer Dünnschichtisolator aufgebracht sein kann.
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anderseits auch vom Heizleiter --103-- ausgehen, wobei alle auch flexibel ausgebildet werden können. Der Heizleiter kann z. B. als Leitfolie vorliegen, auf dem beidseitig dann die Metallstreifenbeläge oder andere leitfähige Streifenbeläge und die Abdeckschichten aufgebaut werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Beschichten von Metallkörpern oder von Körpern, die eine festhaftende, leitfähige Metallschicht als Oberfläche besitzen, mit einer Heizschicht, die aus auf einen Träger aufgebrachten feinen Teilchen besteht, zur Herstellung von Flächenheizleitern, dadurch gekennzeichnet, dass zuerst die zu beheizende Oberfläche mindestens über den Taupunkt von Wasser, vorzugsweise über 700C - wie an sich bekannt-erwärmt wird und dann auf diese so erwärmte Oberfläche die leitfähige Heizleiterschicht in Form feiner Teilchen aufgebracht wird, welche im Zuge ihrer Zuführung durch den sie transportierenden heissen Gas/Luftstrom auf eine Temperatur erwärmt werden, die unter ihrer Schädigungstemperatur liegt, beispielsweise durch Flammspritzen,
auf der in einem weiteren Arbeitsgang eine flächige Elektrode gleichfalls durch Aufspritzen erzeugt wird, in dem ein elektrisch leitender Werkstoff - vorzugsweise aus einem gut leitenden Metall - in Form feiner Teilchen als Deckelektrode aufgebracht wird, wobei die Heizleiterschicht schlecher leitet als die zu beheizende Oberfläche und die Deckelektrode der Heizleiterschicht und dass die feinen Teilchen, welche die Heizleiterschicht bilden, in einem Zustand aufgebracht werden, in dem das den Teilchen als Kleber dienende Bindemittel aus einem Zwei-Komponenten-Reaktionsharz, z.
B. auf der Basis Epoxyd/Polyamid durch die Wärmezufuhr aus dem heissen Gas/Luftstrom in seiner Reaktionsfähigkeit beschleunigt und damit - wie aus der Klebetechnik bekannt - vor Übergang in den duroplastischen Zustand in seiner Haftfähigkeit wesentlich erhöht wird, dass die Teilchen auf der zu beschichtenden Oberfläche dadurch haften, dass im Bindemittel der Teilchen der Vernetzungsvorgang in Richtung einer einen duroplastischen Zustand erzeugenden Richtung
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B.ist.