DE10036059A1 - Elektrisches Heizband - Google Patents

Abstract

Ein elektrisches Heizband (10) ist aus einem Heizleiter (13) und aus einer Materialschicht (14) gebildet, wobei der Heizleiter (13) Anschlüsse (17, 18) für eine Stromquelle aufweist. Das Heizband (10) mit gummielastischen Eigenschaften läßt sich aus seinem ursprünglichen, spannungsfreien Zustand um einen Faktor 1,5 in axialer Richtung (19) dehnen. Rückstellkräfte können das gedehnte Heizband (10) in die ursprüngliche Heizbandlänge zurückziehen. Das Heizband (10) läßt sich an unterschiedlich lange Rohrleitungen oder Körper mit beliebigen Formen besonders gut anpassen.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Heizband mit einer einen Heizleiter umgebenden elektrisch nicht leitenden Mate­ rialschicht und Mitteln zur elektrischen Versorgung des Heizleiters.

Derartige elektrische Heizbänder sind als Begleitheizbänder für Rohrleitungssysteme bekannt. Die allgemein bekannten Bänder werden um ein zu beheizendes Rohr gewickelt, dort mit Klebestreifen oder Rohrschellen befestigt und an eine Strom­ quelle, die das bekannte Heizband über seine gesamte Länge erwärmt, angeschlossen. Bei der Verlegung eines derartigen Heizbandes muß darauf geachtet werden, dass der oder die Heizleiter nicht unzulässig gekrümmt oder beschädigt werden, weil diese Heizbänder spannungsfrei verlegt werden müssen. Weiterhin muß schon vor der Verlegung eines Heizbandes die Länge des benötigten Heizbandes festgelegt werden, damit das benötigte Heizband nicht zu kurz oder zu lang ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, in der Länge standardisierte Heizbänder so auszubilden, dass sie verbessert an unter­ schiedlich lange Rohrleitungen und an zu beheizende Körper beliebiger Kontur und Größe anpaßbar sind und ein möglichst guter Wärmeübergang zwischen dem Heizband und dem zu behei­ zenden Körper gegeben ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Heizband gummielastische Eigenschaften aufweist und aus ei­ ner ursprünglichen, spannungsfreien Länge heraus bis um ei­ nen Faktor 1,5 in axialer Richtung des Heizbandes gesehen, dehnbar ist.

Das erfindungsgemäße Heizband hat damit den wesentlichen Vorteil, dass ein und dasselbe Heizband an verschieden lange Rohrleitungen oder unterschiedlichst geformte Körper anpaß­ bar ist. Ein in seiner ursprünglichen Länge zwei (2) Meter langes erfindungsgemäßes Heizband kann bis zu drei (3) Meter gedehnt werden, so dass ein wesentlich größerer Einsatzbe­ reich geschaffen wird als mit herkömmlichen Heizbändern.

Wird das erfindungsgemäße Heizband bei seiner Verlegung ge­ dehnt, so schmiegt es sich bestmöglich an den zu beheizenden Gegenstand an, weil die im erfindungsgemäßen gummielasti­ schen Heizband wirkenden Rückstellkräfte bestrebt sind, das Heizband in seine ursprüngliche Ausgangslänge zurückzuzie­ hen. Damit ist an jeder Stelle des zu beheizenden Körpers, auch an unebenen Flächenabschnitten, ein guter Wärmeübergang gegeben, weil das unter Längsdehnung angelegte Heizband über im Heizband aktivierte Rückstellkräfte an den zu beheizenden Körper gedrückt wird.

Ein unter Dehnung angelegtes Heizband muß über die Länge ei­ ner Rohrleitung gesehen bzw. über größere Flächenabschnitte an dem zu beheizenden Körper nicht zusätzlich dort befestigt werden, weil die im Heizband aktivierten Rückstellkräfte auch eine Haltefunktion für die Befestigung des Heizbandes am zu beheizenden Körper übernehmen. Somit ist eine Fixie­ rung des erfindungsgemäßen Heizbandes am Anfang und am Ende eines zu beheizenden Körpers vollkommen ausreichend. Wird das erfindungsgemäße Heizband am Ende und am Anfang ei­ nes zu beheizenden Körpers über beispielsweise Bandagen be­ liebiger Art fixiert, so ist gleichzeitig der Stromführungs­ anschluß zum erfindungsgemäßen Heizband gesichert. Die zum erfindungsgemäßen Heizband führenden Anschlußkabel können handelsübliche Kabel sein, die entweder mit dem erfindungs­ gemäßen Heizband fest verbunden sind oder über Steckkontakte mit dem erfindungsgemäßen Heizband verbunden werden können.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Material­ schicht und ein Träger des Heizleiters die gleichen Materi­ aleigenschaften auf.

Dies hat den Vorteil, dass der Heizleiter bei einer Dehnung des erfindungsgemäßen Heizbandes dieselbe Dehnung erfährt wie die den Heizleiter umgehendene Materialschicht. Materi­ alverwerfungen werden somit bei einer Längung und einer an­ schließenden Kürzung des erfindungsgemäßen Heizbandes ver­ mieden. Wird das erfindungsgemäße Heizband besonders dünn ausgeführt, beispielsweise 3 bis 5 mm, so trägt dieses Heiz­ band an der Außenoberfläche des zu beheizenden Körpers auch nicht wesentlich auf, so dass das erfindungsgemäße Heizband auch an Stellen eingesetzt werden kann, die über den zu be­ heizenden Körper hinaus nur einen geringen Freiraum aufwei­ sen. Ist der Träger des Heizleiters in demselben Maße dehn­ fähig wie die den Heizleiter umgebende Materialschicht, so werden dadurch die Materialeigenschaften der Materialschicht nicht bzw. nur unwesentlich beeinflußt.

Ist der elektrische Leiter auf den Träger wendel- oder schraubenförmig aufgewickelt, so kann auch der elektrische Leiter Dehnungen und Verkürzungen des Heizbandes, die auf­ grund der gummielastischen Eigenschaften des Heizbandes mög­ lich sind, beliebig oft ausführen, ohne dass der elektrische Leiter bei diesen Bewegungen beschädigt wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der elektrische Leiter ein elektrisch leitender Metalldraht, beispielsweise aus einer Kupferlegierung oder aus Aluminium, oder eine Lit­ ze. Derartige Metalldrähte oder Litzen lassen sich in Durch­ messern und Formen herstellen, die besonders vorteilhaft auf dem Träger aufliegen und Bewegungen des Trägers in alle Richtungen mitmachen. Bevorzugt sind die elektrisch leiten­ den Metalldrähte Runddrähte oder rechteckförmig ausgebildete Drähte. Drähte oder Litzen sind besonders beweglich und kön­ nen somit Bewegungen des Trägers und einer angrenzenden Materialschicht, beziehungsweise des gesamten Heizbandes, be­ sonders gut mitmachen.

In einer weiteren bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungs­ form ist der Heizleiter in die Materialschicht einvulkani­ siert oder im Spritzgießverfahren eingebracht und die Mate­ rialschicht ist aus einer ersten und zweiten Rohmaterial­ schicht gebildet, zwischen die der Heizleiter vor einer Vul­ kanisation eingelegt ist.

Dies hat den Vorteil, dass das erfindungsgemäße Heizband be­ sonders einfach hergestellt werden kann und dass die den Heizleiter umgebende Materialschicht homogen aus zwei ur­ sprünglichen Rohmaterialschichten vernetzt, den Heizleiter sicher, auch bei starken Biegungen des Heizbandes, schützt, ohne dass das Heizband bei einer derartigen Verbiegung auf­ brechen könnte und den Heizleiter unzulässigerweise frei­ legt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Material­ schicht und der Träger aus einem Silikonkautschuk herge­ stellt. Derartige Materialien sind robust und weisen dauer­ haft auch bei mehrfachen Dehnungen eines erfindungsgemäßen Heizbandes die notwendigen Rückstellkräfte auf.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird das Heizband mit Wechsel- oder Gleichspannung, insbesondere mit 12 oder 24 Volt, betrieben. Um das erfindungsgemäße Heizband mit verschiedenen Leistungen anbieten zu können, ist es möglich, das Heizband mit unterschiedlichsten Heizleitern auszurü­ sten, die für die unterschiedlichsten Spannungen und Strom­ stärken geeignet sind (z. B. 230 Volt). Dies ermöglicht einen großen Einsatzbereich und ermöglicht auch Einsatzbereiche im Niedervoltbereich. Bevorzugt ist das erfindungsgemäße Heiz­ band in einem rechteckförmigen Querschnitt hergestellt. Mit diesem Querschnitt lassen sich vielfältige Einsatzbereiche abdecken. Falls notwendig, sind aber auch dreieckförmige, quadratische oder runde Querschnittsformen möglich, sofern derartige Heizbänder benötigt werden. Unabhängig von der Querschnittsform lassen sich auch diese erfindungsgemäßen Heizbänder um einen Faktor 1,5 dehnen.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung. Ebenso können die vorstehenden und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß je­ weils einzeln oder in beliebigen Kombinationen miteinander verwendet werden. Die in der Zeichnung dargestellte Ausfüh­ rungsform ist nicht als abschließende Ausführungsform zu verstehen, sondern hat vielmehr nur beispielhaften Charak­ ter. Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 eine explosionsartige Darstellung des erfindungs­ gemäßen Heizbandes;

Fig. 2 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Heizband nach der Vulkanisation.

Die Figuren zeigen das erfindungsgemäße Heizband stark sche­ matisiert und sind nicht maßstäblich zu verstehen.

Fig. 1 zeigt ein Heizband 10 in Explosionsdarstellung. Aus einer ersten Rohmaterialschicht 11 und einer zweiten Rohma­ terialschicht 12 mit einem Heizleiter 13 ergibt sich das erfindungsgemäße Heizband 10. Die Rohmaterialschichten 11, 12 werden gemeinsam mit dem Heizleiter 13 vulkanisiert, und es entsteht eine Materialschicht 14, die den Heizleiter 13 vollkommen umgibt. Nach der Vulkanisation sind der Heizlei­ ter 13 und die Materialschicht 14 untrennbar miteinander verbunden.

Der Heizleiter 13 ist aus einem Träger 15 und aus einem elektrischen Leiter 16 gebildet. Der Träger 15 besteht wie die Materialschicht 14 vorzugsweise aus Silikonkautschuk, wobei das Materialverhalten des Trägers 15 und der Material­ schicht 14 derart aufeinander abgestimmt ist, dass beide Materialien ungefähr dasselbe gummielastische Verhalten auf­ weisen. Der elektrische Leiter 16 ist wendelartig bzw. schraubenförmig fest um den Träger 15 gewickelt, derart, dass der elektrische Leiter 16 Bewegungen des Trägers 15 bzw. der Materialschicht 14 mitmachen kann, ohne dass der elektrische Leiter 16 bei diesen Bewegungen beschädigt wird. Sowohl die Materialschicht 14 wie auch der Träger 15 lassen sich um den Faktor 1,5 dehnen. Das gummielastische Verhalten der Materialschicht 14 bzw. des Trägers 15 mit dem elektri­ schen Leiter 16 sind so ausgewählt, dass bei einer Dehnung des Heizbandes 10 um den Faktor 1,5 die Rückstellkräfte so groß sind, dass diese Rückstellkräfte das Heizband 10 über einen langen Zeitraum in die ursprüngliche Ausgangslänge zurückziehen können. Beispielsweise ist ein Heizband 10 im spannungsfreien Zustand 2 Meter lang, und es kann bis auf eine Länge von 3 Metern gedehnt werden.

An einem Ende des Heizbandes 10 sind Anschlüsse 17, 18 vor­ gesehen, über die das Heizband 10 mit elektrischer Energie versorgt wird. Das Heizband 10 kann mit Wechsel- oder Gleichspannung betrieben werden. Bevorzugt wird das Heizband 10 mit 12 Volt bzw. 24 Volt betrieben. Das Heizband 10 kann problemlos auf Temperaturen von T = 180° erwärmt werden.

Wird das Heizband 10 an einen zu erwärmenden Gegenstand an­ gelegt, so kann es in Pfeilrichtung 19 in axialer Richtung bis um einen Faktor 1,5 gedehnt werden. Die bei der Dehnung des Heizbandes 10 aktivierten Rückstellkräfte gewährleisten einerseits, dass das Heizband 10 eng an dem zu erwärmenden Körper anliegt und andererseits übernehmen die bei der Deh­ nung des Heizbandes 10 aktivierten Rückstellkräfte eine Haltefunktion, die gewährleistet, dass das gedehnte Heizband 10 sicher und fest an dem zu beheizenden Körper anliegt.

Fig. 2 zeigt das erfindungsgemäße Heizband 10 in einem Querschnitt. Die erste und zweite Rohmaterialschicht 11, 12 sind zu der nach der Vulkanisation entstandenen Material­ schicht 14 verbunden. Zwischen der ersten und zweiten Roh­ materialschicht 11, 12 verläuft in einer vorzugsweise biege­ neutralen Zone der Heizleiter 13, der aus dem Träger 15 und dem elektrischen metallischen Leiter 16 zusammengesetzt ist. Der elektrische Leiter 16 ist als Metallband oder als Metallgeflechtband ausgeführt und hat bevorzugt einen recht­ eckförmigen Querschnitt. Nach einer Vulkanisation lösen sich die Rohmaterialschichten 11, 12 auf, indem sie eine homogene einzige Materialschicht 14 bilden.

Ein elektrisches Heizband 10 ist aus einem Heizleiter 13 und aus einer Materialschicht 14 gebildet, wobei der Heizleiter 13 Anschlüsse 17, 18 für eine Stromquelle aufweist. Das Heizband 10 mit gummielastischen Eigenschaften läßt sich aus seinem ursprünglichen, spannungsfreien Zustand um einen Fak­ tor 1,5 in axialer Richtung 19 dehnen. Rückstellkräfte können das gedehnte Heizband 10 in die ursprüngliche Heizband­ länge zurückziehen. Das Heizband 10 läßt sich an unter­ schiedlich lange Rohrleitungen oder Körper mit beliebigen Formen besonders gut anpassen.

Claims (9)

1. Elektrisches Heizband mit einer einen Heizleiter (13) umgebenden elektrisch nicht leitenden Materialschicht (14) und Mitteln zur elektrischen Versorgung (17, 18) des Heizleiters (13), dadurch gekennzeichnet, dass das Heizband (10) gummielastische Eigenschaften aufweist und aus einer ursprünglichen, spannungsfreien Länge heraus bis um einen Faktor 1,5 in axialer Rich­ tung (19) dehnbar ist.

2. Elektrisches Heizband nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Materialschicht (14) und ein Träger (15) des Heizleiters (16) die gleichen Materialeigen­ schaften aufweisen.

3. Elektrisches Heizband nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichent, dass der Träger (15) von einem elektrischen Leiter (16) wendel- oder schraubenförmig umwickelt ist.

4. Heizband nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter (16) ein elektrisch leitender Metalldraht oder Litze ist.

5. Heizband nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Metalldraht im Querschnitt rund oder rechteckförmig ausgebildet ist.

6. Heizband nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Heizleiter (13) in die Material­ schicht (14) einvulkanisiert oder im Spritzgießverfah­ ren eingebracht ist und dass die Materialschicht (14) aus einer ersten und zweiten Rohmaterialschicht (11, 12) gebildet ist, zwischen die der Heizleiter (13) vor einer Vulkanisation eingelegt ist.

7. Heizband nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Materialschicht (14) und der Träger (15) aus einem Silikonkautschuk hergestellt ist.

8. Heizband nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das Heizband (10) mit Wechsel- oder Gleichspannung, insbesondere mit 12 oder 24 Volt, be­ trieben wird.

9. Heizband nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das Heizband (10) einen rechteck­ förmigen Querschnitt aufweist.