Ein
derartiges Heizband ist in der
DE 1 803 404 C angedeutet, nämlich als
eine in Längs-
und Querrichtung dehnbare, verstärkende
Gewebeeinlage für
elektrische Isolier- oder Heizbänder,
aus einer ersten Gruppe von geradlinigen, im Wesentlichen parallel
zu der Längsrichtung
des Gewebes verlaufenden Fäden
aus zerstörbarem
Material und einer zweiten Gruppe von Fäden in Zickzackanordnung aus isolierendem
oder leitfähigem
Material, die im Wesentlichen parallel zueinander hinsichtlich ihrer Längsrichtung
verlaufen, die mit einem dehnbaren Material imprägniert worden ist. Jeweils
ein Faden der zweiten Gruppe umschlingt ein Paar benachbarter Fäden der
ersten Gruppe und eine dritte Gruppe von Fäden ist in Zickzackanordnung
vorhanden, die ebenfalls im Wesentlichen parallel zueinander hinsichtlich
ihrer Längsrichtung
verlaufen; jeweils ein Faden der dritten Gruppe umschlingt ein Paar
der Fäden
der zweiten Gruppe an den Punkten der engsten Annäherung ihrer
Achsen zueinander.
Die
relativ geradlinig verlaufenden Fäden der ersten Gruppe können aus
leicht zerbrechlichem Material bestehen und einen kleineren Durchmesser
anbieten als die Fäden
der zweiten oder dritten Gruppe, oder statt dessen aus einem niedriger
schmelzenden Material. Wenn eine zusätzliche Festigkeit an den Kanten
des gewebten Bandes gewünscht
wird, kann das Band mit einer Abschlusskante ausgebildet werden,
die beispielsweise aus einem Paar zusätzlich verzwirnter Fäden besteht,
die einen der ersten Fäden
umschließen
oder abfangen und ihn mit dem zweiten Faden verbinden. Zur leichteren
Handhabung können
gegebenenfalls die relativ geradlinigen ersten Fäden auch in Abständen verknotet
werden, um die zweiten und dritten Fadengruppen und an ihren Berührungspunkten
mit den ersten Fäden
abzufangen oder zu umschließen.
Bei
der Herstellung wird ein Gewebevorrat von einer Vorratsrolle abgewickelt
und durch einen Extruder geführt,
der einen Vorrat an ungehärtetem elastomerem
Material enthält.
Nach der Extrusion wird das mit der weichen Extrusionsmasse beschichtete
Band über
eine beheizte Trommel geführt,
die mit einer Energieanlage durch eine Gleitringlaufbuchsenkombination
ausgerüstet
ist. Der Transportweg des imprägnierten
Gewebestreifens über
die Oberfläche
der beheizten Trommel und die Temperatur der Trommel werden so eingestellt,
dass die Härtung
des Imprägniermittels
stattfindet und gegebenenfalls die Zerstörung des Zusammenhaltes der
geradlinigen Fäden.
Aus
WO 89/06931 ist ein Wärmesystem
für einen
Operationstisch bekannt.
Das
Wärmesystem
für einen
Operationstisch setzt sich aus einer mehrschichtig aufgebauten Heizauflage
(2) zusammen, die mindestens ein elektrisch beheizbares,
für Röntgenstrahlen
durchlässiges
Heizsegment (12a, 12b, 12c, 12d)
aufweist. Ein Regel- und Steuergerät (3), das die Regelung
oder Steuerung eines erforderlichen Heizstromes für die Heizauflage
(2) übernimmt,
ist an der Heizauflage (2) angeschlossen. Die Heizauflage
(2) weist einen Heizleiter (16) auf, der einen
mit einem bestimmten elektrischen Widerstand behafteten Leiter (18)
umfasst, der auf einen Träger
(17) schraubenförmig
aufgewickelt ist. Der Träger
(17) besteht aus einem elektrisch nicht leitenden Material,
das hinsichtlich seiner mechanischen Eigenschaften in einem Temperaturbereich
von T = 10° Celsius
bis T = 200° Celsius gummielastisch
ist. Die unterschiedlichen Schichten der Heizauflage (2)
bilden untereinander einen Materialverbund.
Der
Heizleiter ist in eine erste Schicht eingebettet, die eine Dicke
aufweist, die dem Außendurchmesser
des Heizleiters entspricht, oder bevorzugt 10 % bis 20 % dicker
ist als der Außendurchmesser
des Heizleiters.
Dies
hat den Vorteil, dass bei der Vulkanisation eine gute und stabile
flächenhafte
Vernetzung mit einer an die erste Schicht angrenzenden Schicht erfolgt.
Die
erste Schicht ist eine elektrisch nicht leitende Siliconkautschukschicht,
die eine gute Wärmeleitfähigkeit
aufweist und im Materialverbund ein dem Träger ähnliches gummielastisches Verhalten
aufweist. Die Ausbildung der ersten Schicht aus Siliconkautschuk
hat den Vorteil, dass sie eine ähnliche Dichte
wie das Trägermaterial
aufweist und sich auf diese Art und Weise einfach ein Materialverbund
zwischen dem Träger
des Heizleiters und der ersten Schicht herstellen lässt. Durch
die gleichen gummielasti schen Eigenschaften sind beim Dehnen der
Heizauflage Materialverwerfungen ausgeschlossen.
Die
erste Schicht ist von einer zweiten Schicht aus Siliconkautschuk
umgeben. Die erste und die zweite Schicht weisen weitgehend dieselben Materialeigenschaften
auf und die elastische Ausdehnung der ersten und der zweiten Schicht
ist durch eine zwischen der ersten und der zweiten Schicht angeordneten
Gewebeschicht begrenzt, die mit den angrenzenden Schichten einen
Materialverbund bildet.
Dies
hat den Vorteil, dass sich ein Materialverbund zwischen der ersten
und der zweiten Schicht auch dann einfach durch eine Vulkanisation
herstellen lässt,
wenn zum Beispiel für
die erste und zweite Schicht unterschiedliche Siliconkautschukmaterialien
ausgewählt
werden. Dies deshalb, weil die Eigenschaften der Materialien bezüglich ihrer
Verarbeitung nahezu gleich bleiben. Das Siliconkautschukmaterial für die zweite
Schicht kann zum Beispiel so ausgewählt werden, dass es weicher
und im Oberflächenbereich
widerstandsfähiger
ist als das Siliconkautschukmaterial der ersten Schicht. Dadurch
ergibt sich ein verbesserter Liegekomfort und die Heizauflage ist
bezüglich
der Reinigung und mechanischer Einflüsse widerstandsfähiger.
Durch
die Gewebeschicht können
die gummielastischen Eigenschaften der Siliconkautschukschichten
sinnvoll eingegrenzt werden. Ferner wird die Formstabilität der Heizauflage
erhöht.
Wählt man als
Gewebeschicht, z.B. eine Glasfasermatte aus, so ergibt sich bei
der Vulkanisation der Heizauflage auch ein Materialverbund zwischen
den Siliconkautschukschichten und der Gewebeschicht.
Die
zweite Schicht ist eine elektrisch nicht leitende Siliconkautschukschicht,
die im Randbereich verstärkt
ist und die über
die Oberfläche
mit einer weiteren dritten Schicht im Verbund steht, die elektrische
Ladungen ableiten kann. Durch die Verstärkung der zweiten Schicht im
Randbereich wird die Formstabilität der Heizauflage weiter erhöht, die
Verformbarkeit der Heizauflage aber nicht eingeschränkt. Die Heizauflage
erhält
eine rahmenhafte Führung.
Die elektrisch nicht leitende zweite Schicht steht ferner im Materialverbund
mit einer dritten Schicht, die elektrisch leitfähige Eigenschaften aufweist. Über die
dritte Schicht lässt
sich elektrische Ladung ableiten.
Die
Begrenzung der elastischen Eigenschaften der Siliconkautschukschichten
und die Erhöhung der
Formstabilität
der Heizauflage erweist sich als nachteilig, insbesondere als nachteilig
für Heizbänder und
für Rohrsysteme
mit Heizbändern.
Andere
elektrische Heizbänder
sind als Begleitheizbänder
für Rohrleitungssysteme
bekannt. Diese werden um ein zu beheizendes Rohr gewickelt, dort
mit Klebestreifen oder Rohrschellen befestigt und an eine Stromquelle,
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 unterschiedlich lange Rohrleitungen und
an zu beheizende Körper
beliebiger Kontur und Größe anpassbar
sind und ein möglichst
guter Wärmeübergang
zwischen dem Heizband und dem zu beheizenden Körper gegeben ist.
Diese
Aufgabe wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst, wobei
der Heizleiter einen von einem elektrischen Leiter wendel- oder
schraubenförmig
umwickelten Träger
enthält
und das Heizband gummielastische Eigenschaften aufweist und aus
einer ursprünglichen,
spannungsfreien Länge
heraus bis um einen Faktor 1,5 in axialer Richtung des Heizbandes
gesehen, dehnbar ist; das Heizband ist mit einer Rückstellkraft
ausgestattet, mit der es in die Ausgangslänge zurückgeführt werden kann.
Das
erfindungsgemäße Heizband
hat damit den wesentlichen Vorteil, dass ein und dasselbe Heizband
an verschieden lange Rohrleitungen oder unterschiedlichst geformte
Körper
anpassbar 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 Einsatzbereich
geschaffen wird als mit herkömmlichen
Heizbändern.
Wird
das erfindungsgemäße Heizband
bei seiner Verlegung gedehnt, so schmiegt es sich bestmöglich an
den zu beheizenden Gegenstand an, weil die im erfindungsgemäßen gummielastischen
Heizband wirkenden Rückstellkräfte bestrebt
sind, das Heizband in seine ursprüngliche Ausgangslänge zurückzuziehen.
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 einer 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 Fixierung des erfindungsgemäßen Heizbandes am Anfang und
am Ende eines zu beheizenden Körpers
vollkommen ausreichend. Wird das erfindungsgemäße Heizband am Ende und am
Anfang eines zu beheizenden Körpers über beispielsweise Bandagen
beliebiger Art fixiert, so ist gleichzeitig der Stromführungsanschluß zum erfindungsgemäßen Heizband
gesichert. Die zum erfindungsgemäßen Heizband
führenden
Anschlußkabel
können
handelsübliche
Kabel sein, die entweder mit dem erfindungsgemäßen Heizband fest verbunden
sind oder über Steckkontakte
mit dem erfindungsgemäßen Heizband
verbunden werden können.
In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Materialschicht und
ein Träger
des Heizleiters die gleichen Materialeigenschaften auf.
Dies
hat den Vorteil, dass der Heizleiter bei einer Dehnung des erfindungsgemäßen Heizbandes dieselbe
Dehnung erfährt
wie die den Heizleiter umgehendene Materialschicht. Materialverwerfungen werden
somit bei einer Längung
und einer anschließenden
Kürzung
des erfindungsgemäßen Heizbandes
vermieden. Wird das erfindungsgemäße Heizband besonders dünn ausgeführt, beispielsweise
3 bis 5 mm, so trägt
dieses Heizband 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 beheizenden Körper hinaus
nur einen geringen Freiraum aufweisen. Ist der Träger des Heizleiters
in demselben Maße
dehnfähig
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 aufgrund der gummielastischen Eigenschaften
des Heizbandes möglich 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 Litze. Derartige Metalldrähte oder
Litzen lassen sich in Durchmessern und Formen herstellen, die besonders
vorteilhaft auf dem Träger
aufliegen und Bewegungen des Trägers
in alle Richtungen mitmachen. Bevorzugt sind die elektrisch leitenden
Metalldrähte
Runddrähte
oder rechteckförmig
ausgebildete Drähte.
Drähte
oder Litzen sind besonders beweglich und können somit Bewegungen des Trägers und
einer angrenzenden Ma terialschicht, beziehungsweise des gesamten
Heizbandes, besonders gut mitmachen.
In
einer weiteren bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist der Heizleiter
in die Materialschicht einvulkanisiert oder im Spritzgießverfahren
eingebracht und die Materialschicht ist aus einer ersten und zweiten
Rohmaterialschicht gebildet, zwischen die der Heizleiter vor einer
Vulkanisation eingelegt ist.
Dies
hat den Vorteil, dass das erfindungsgemäße Heizband besonders einfach
hergestellt werden kann und dass die den Heizleiter umgebende Materialschicht
homogen aus zwei ursprünglichen Rohmaterialschichten
vernetzt, den Heizleiter sicher, auch bei starken Biegungen des
Heizbandes, schützt,
ohne dass das Heizband bei einer derartigen Verbiegung aufbrechen
könnte
und den Heizleiter unzulässigerweise
freilegt.
In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Materialschicht und
der Träger
aus einem Silikonkautschuk hergestellt. Derartige Materialien sind
robust und weisen dauerhaft 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 auszurüsten, die für die unterschiedlichsten Spannungen und
Stromstärken
geeignet sind (z.B. 230 Volt). Dies ermöglicht einen großen Einsatzbereich
und ermöglicht
auch Einsatzbereiche im Niedervoltbereich. Bevorzugt ist das erfindungsgemäße Heizband
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.
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 Materialschicht 14 derart
aufeinander abgestimmt ist, dass beide Materialien ungefähr dasselbe
gummielastische Verhalten aufweisen. 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 elektrischen
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.