DE102014113020A1

DE102014113020A1 - Vorrichtungskomponente mit einer elektrischen Heizeinrichtung

Info

Publication number: DE102014113020A1
Application number: DE102014113020.0A
Authority: DE
Inventors: Detlef John; Frank Meyer
Original assignee: Haver and Boecker OHG
Current assignee: Haver and Boecker OHG
Priority date: 2014-09-10
Filing date: 2014-09-10
Publication date: 2016-03-10

Abstract

Vorrichtungskomponente (1) mit einer elektrischen Heizeinrichtung (2) mit einem aus Drähten (5–8) bestehenden Drahtgewebe (3), wobei das Drahtgewebe (3) in einer ersten Richtung (11) Längsdrähte (5–7) und quer dazu Querdrähte (8) aufweist und aus den Längsdrähten (5–7) und den Querdrähten (8) gewebt ist. Auf einem einteiligen Gewebeabschnitt (4) des Drahtgewebes (3) sind ein Heizbereich (13) zum Heizen und zwei Kontaktbereiche (14, 15) zum elektrischen Kontaktieren vorgesehen. Das Drahtgewebe (10) weist in wenigstens einem Kontaktbereich (14, 15) eine bessere elektrische Leitfähigkeit als in dem Heizbereich (13) auf.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtungskomponente mit einer elektrischen Heizeinrichtung mit einem aus Drähten bestehenden Drahtgewebe. Dabei weist das Drahtgewebe in einer ersten Richtung Längsdrähte und quer dazu Querdrähte auf und ist aus den Längsdrähten und den Querdrähten gewebt. Dabei ist es möglich, dass die Längsdrähte als Kettdrähte eingesetzt werden und dass die Querdrähte durch die Schussdrähte gebildet werden. Möglich ist es aber auch, dass die Längsdrähte durch die Schussdrähte gebildet werden und dass die Querdrähte durch die Kettdrähte gebildet werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtungskomponente dient insbesondere zum Beheizen von einem Stoff, der insbesondere in fluider Form als Flüssigkeit oder als Gel oder dergleichen vorliegen kann. Beispielsweise kann die Erfindung zur Verdampfung von Wirkstoffen und/oder Aromastoffen oder dergleichen eingesetzt werden, um einen Wirkstoff und/oder Aromen oder besondere Geruchsstoffe oder dergleichen beispielsweise für den Wohnraum, den Automobilinnenraum, zum Inhalieren oder für den persönlichen Gebrauch oder dergleichen freizusetzen. Damit kann die erfindungsgemäße Vorrichtungskomponente zur gezielten Abgabe von Aromen, Fluidstoffen oder sonstigen Bestandteilen vorgesehen sein.
Im Stand der Technik können bei solchen Vorrichtungen zur Beheizung verschiedene Widerstandsheizungen, Elektroden oder dergleichen vorgesehen sein, die in den zu verdampfenden Stoff eintauchen und über eine Kontaktbeheizung beispielsweise eine Flüssigkeit zum Verdampfen bringen. Derartige Vorrichtungen sind meist aufwendig konstruiert und deshalb teuer.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine andere Vorrichtungskomponente mit einer elektrischen Heizeinrichtung zur Verfügung zu stellen, die eine zufriedenstellende Funktion mit einem relativ geringen Aufwand ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtungskomponente mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der allgemeinen Beschreibung und aus der Beschreibung der Ausführungsbeispiele.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtungskomponente mit einer elektrischen Heizeinrichtung weist ein aus Drähten bestehendes Drahtgewebe auf. Dabei weist das Drahtgewebe in einer ersten Richtung Längsdrähte und quer dazu Querdrähte auf. Das Drahtgewebe ist aus den Längsdrähten und den Querdrähten gewebt. Auf einem einteiligen Gewebeabschnitt des Drahtgewebes sind ein Heizbereich zum Heizen und zwei Kontaktbereiche zum elektrischen Kontaktieren vorgesehen. Das Drahtgewebe weist in wenigstens einem Kontaktbereich eine bessere elektrische Leitfähigkeit als in dem Heizbereich auf.
Die erfindungsgemäße Vorrichtungskomponente hat viele Vorteile. Ein erheblicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtungskomponente besteht in dem einfachen Aufbau, die eine reproduzierbare und zuverlässige Funktion gewährleistet. Die Heizeinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtungskomponente besteht im Prinzip aus einem Drahtgewebe, welches auf einem einzigen Gewebeabschnitt einen Heizbereich und zwei Kontaktbereiche zur elektrischen Kontaktierung des Heizbereiches umfasst. Dadurch kann eine besonders einfache Heizeinrichtung ermöglicht werden, die dennoch zuverlässig funktioniert. Das einteilige Drahtgewebe wird inklusive des Heizbereiches und der Kontaktbereiche bei einem Webvorgang gewebt.
Vorzugsweise weist der Kontaktbereich eine elektrische Leitfähigkeit auf, die wenigstens doppelt so hoch ist wie die elektrische Leitfähigkeit in dem Heizbereich.
Vorzugsweise weist das Drahtgewebe in wenigstens einem Kontaktbereich und insbesondere in beiden Kontaktbereichen eine elektrische Leitfähigkeit auf, die fünfmal so gut und insbesondere wenigstens zehnmal so gut ist wie in dem Heizbereich.
Vorzugsweise werden die Kontaktbereiche über elektrische Leiter mit einer Stromquelle verbunden, sodass bei geschlossenem Stromkreis der Strom von einem Kontaktbereich durch den Heizbereich in den anderen Kontaktbereich fließt. Da die elektrische Leitfähigkeit der Kontaktbereiche erheblich besser ist als die elektrische Leitfähigkeit des Heizbereiches, erwärmt sich der Drahtgewebeabschnitt im Wesentlichen nur in dem Heizbereich, sodass dort eine effektive Beheizung erfolgt, um einen Stoff wie ein Fluid oder dergleichen zu beheizen und gegebenenfalls zu verdampfen. Dabei können der Stoff und/oder das freigesetzte Aroma bzw. der freigesetzte Wirkstoff durch das Drahtgewebe in dem Heizbereich durchtreten und werden so freigesetzt, um den gewünschten Zweck zu erfüllen.
Vorzugsweise liegen in dem Heizbereich und in den Kontaktbereichen unterschiedliche Webarten vor. Insbesondere weisen die Längsdrähte in dem Heizbereich einen geringeren Querabstand auf als die Längsdrähte in dem Kontaktbereich.
In einer bevorzugten Weiterbildung erstreckt sich wenigstens ein Querdraht durchgehend durch den Heizbereich und wenigstens einen der Kontaktbereiche. Insbesondere ist es möglich, dass sich wenigstens ein Querdraht durch den Heizbereich und beide Kontaktbereiche durchgehend erstreckt. Dadurch wird sichergestellt, dass der hauptsächlich in Querrichtung fließende Strom durch den Heizbereich geleitet wird.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung bestehen wenigstens einige und insbesondere die Mehrzahl der Längsdrähte in wenigstens einem der Kontaktbereiche aus einem Material mit einer besseren elektrischen Leitfähigkeit als die Mehrzahl der Längsdrähte in dem Heizbereich. Vorzugsweise bestehen alle oder doch im Wesentlichen alle Längsdrähte in wenigstens einem der Kontaktbereiche aus einem Material mit einer besseren elektrischen Leitfähigkeit als die Längsdrähte in dem Heizbereich. Möglich und bevorzugt ist es, dass in dem Heizbereich gleichartige Längsdrähte mit einer schlechteren elektrischen Leitfähigkeit eingesetzt werden als in dem Kontaktbereich, wo vorzugsweise Längsdrähte mit einer erheblich besseren Leitfähigkeit eingesetzt werden.
Besonders bevorzugt sind die Mehrzahl aller Längsdrähte und die Mehrzahl aller Querdrähte elektrisch leitfähig.
Möglich ist es auch, dass die Mehrzahl der Längsdrähte in wenigstens einem der Kontaktbereiche eine Oberflächenbeschichtung mit einem Material mit einer besseren Leitfähigkeit aufweist. Dadurch können sowohl in den Kontaktbereichen als auch in dem Heizbereich Längsdrähte mit einem Kern aus dem gleichen Material eingesetzt werden. Zur Erhöhung der Leitfähigkeit und zur Verbesserung des elektrischen Anschlusses werden die Längsdrähte in den Kontaktbereichen vor dem Verweben oder nach dem Webvorgang mit einer zusätzlichen Oberflächenbeschichtung versehen, die die elektrische Leitfähigkeit der Kontaktbereiche insgesamt erheblich verbessert. Bei solchen Ausgestaltungen kann es sein, dass ein Durchmesser der Längsdrähte im Kontaktbereich im beschichteten Zustand erheblich größer ist als ein Durchmesser der Längsdrähte im Heizbereich.
Möglich ist es aber auch, dass in den Kontaktbereichen dickere Drähte aus einem besser elektrisch leitenden Material verwendet werden als in dem Heizbereich.
Eine hohe Leitfähigkeit der Längsdrähte in den Kontaktbereichen ermöglicht geringe Anschlusswiderstände. Die Heizleistung wird im Wesentlichen in dem Heizbereich erzeugt.
Durch alle diese Maßnahmen wird der elektrische Widerstand in den Kontaktbereichen gesenkt, sodass die wesentliche Erwärmung in dem Heizbereich erfolgt, wenn Strom angelegt wird.
In bevorzugten Ausgestaltungen ist auf dem Gewebeabschnitt in Querrichtung neben dem Heizbereich wenigstens einer der Kontaktbereiche vorgesehen. Besonders bevorzugt liegt der Heizbereich in Querrichtung gesehen zwischen den beiden Kontaktbereichen. Möglich ist auch die Form eines „S“, bei dem sich an einem Ende des Heizbereichs ein Kontaktbereich in die eine Richtung erstreckt und an dem anderen Ende des Heizbereichs ein Kontaktbereich in eine entgegengesetzte Richtung.
In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass wenigstens ein Teil des Kontaktbereiches durch einen Anschlussbereich gebildet wird. Der Anschlussbereich kann insbesondere ein Lötreservoir oder dergleichen aufweisen. In bevorzugten Weiterbildungen erstreckt sich in Querrichtung auf beiden Seiten des Heizbereiches jeweils ein Kontaktbereich, der wiederum nach außen hin einen Anschlussbereich aufweisen kann bzw. dadurch begrenzt wird. Zu dem Anschlussbereich kann ein variabler Übergang erfolgen. Der gesamte Kontaktbereich kann ein Lötreservoir aufweisen.
In dem Anschlussbereich sind vorzugsweise wenigstens einige Längsdrähte mit einer lötfähigen Beschichtung wie Lötzinn oder dergleichen versehen. Beispielsweise kann eine solche lötfähige Beschichtung vor dem Verweben auf die entsprechenden Längsdrähte aufgetragen werden. Möglich ist auch eine beispielsweise galvanische und selektive Beschichtung des fertig gewebten Drahtgewebes in dem Kontaktbereich bzw. in den Anschlussbereichen, um dort eine lötfähige Beschichtung aufzutragen. Die lötfähige Beschichtung dient als Lötreservoir, wenn die Heizeinrichtung elektrisch kontaktiert werden soll.
In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass wenigstens die Mehrzahl der Querdrähte aus einem Stahl und insbesondere aus einem Spezialstahl wie einem rostfreien Edelstahl besteht. Es ist ebenso bevorzugt, dass die Mehrzahl der Längsdrähte in dem Heizbereich aus einem Stahl besteht. Hier kann das gleiche Material wie bei den Querdrähten eingesetzt werden.
Vorzugsweise besteht wenigstens die Mehrzahl der Längsdrähte und insbesondere bestehen im Wesentlichen alle Längsdrähte in dem Kontaktbereich aus einem Kern, der mit einer Kupfer oder Silber oder einer eine Kupfer- oder Silberlegierung enthaltenen Beschichtung versehen und insbesondere umgeben ist. Bei einer solchen Ausgestaltung kann auch für die Längsdrähte in dem Kontaktbereich das gleiche Grundmaterial eingesetzt werden wie für die Längsdrähte in dem Heizbereich. Die höhere Leitfähigkeit wird durch eine Beschichtung erreicht.
Besonders bevorzugt weist wenigstens die Mehrzahl der Längsdrähte und insbesondere weisen alle Längsdrähte in dem Kontaktbereich eine elektrische Leitfähigkeit von wenigstens 5 Megasiemens pro Meter (MS/m). Insbesondere weist wenigstens die Mehrzahl der Längsdrähte in dem Kontaktbereich eine elektrische Leitfähigkeit von wenigstens 10 MS/m und insbesondere 30 MS/m auf.
Beispielsweise können die Längsdrähte in dem Kontaktbereich insgesamt aus Zinnbronze, Aluminium, Gold, Kupfer oder Silber oder eines oder mehrerer dieser Materialien enthaltenen Legierungen oder dergleichen bestehen. Möglich ist auch der Einsatz von Eisen, welches zum Korrosionsschutz mit einer entsprechenden Beschichtung umgeben ist. Denkbar ist auch der Einsatz von Messing. Insbesondere bei Materialien mit geringeren elektrischen Leitfähigkeiten kann eine Gold-, Kupfer- oder Silberbeschichtung vorgesehen sein, um den elektrischen Widerstand der Längsdrähte in dem Kontaktbereich zu verringern.
In bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung weist wenigstens die Mehrzahl der Längsdrähte in dem Heizbereich eine elektrische Leitfähigkeit kleiner als 10 MS/m auf. Beispielsweise können die Längsdrähte in dem Heizbereich aus Stahl und insbesondere einem Spezialstahl wie Edelstahl bestehen. Rostfreier Stahl hat eine elektrische Leitfähigkeit von etwa 1,4 MS/m.
In bevorzugten Ausgestaltungen ist wenigstens der Kontaktbereich des Gewebeabschnittes des Drahtgewebes verdichtet. Ein solches Verdichten kann über Kalandern, Stanzen, Pressen oder ein sonstiges Verdichten erfolgen. Bei der Verdichtung wird das Drahtgewebe senkrecht zu einer Oberfläche verdichtet, sodass wenigstens die Kuppen der sich kreuzenden Drähte abgeflacht werden. Eine solche Verdichtung kann die ursprüngliche Dicke des Drahtgewebes senkrecht zu seiner Oberfläche um 10 %, 20 %, 30 % oder mehr verringern. Dadurch werden einzelne Drähte breiter, sodass der seitliche Kontakt insbesondere in den Kontaktbereichen besser wird. Da vorzugsweise in dem Heizbereich kleinere Drahtdurchmesser verwendet werden als in den Kontaktbereichen, wird so der elektrische Widerstand der Kontaktbereiche verringert, während durch den Heizbereich ein Fluid oder dergleichen weiterhin durchtreten kann. Gegebenenfalls ist es möglich, dass in den Kontaktbereichen eine durchgehende folienartige Fläche entsteht, die im Wesentlichen oder vollständig fluidundurchlässig ist.
In bevorzugten Ausgestaltungen werden Drähte mit Drahtdurchmessern kleinere 100 µm verwebt. Vorzugsweise weisen die Längsdrähte in dem Kontaktbereich Drahtdurchmesser zwischen 10 µm und 50 µm auf. Besonders bevorzugt liegen die Drahtdurchmesser der Längsdrähte in dem Kontaktbereich zwischen etwa 15 und 25 µm und 40 µm. Derartige Drähte können beispielsweise im Wesentlichen oder nahezu vollständig aus Kupfer bestehen. Kupfer hat eine elektrische Leitfähigkeit größer 58 MS/m.
Die Längsdrähte in dem Heizbereich weisen vorzugsweise Drahtdurchmesser zwischen 10 µm und 30 µm auf. Besonders bevorzugt sind Drahtdurchmesser zwischen 10 µm und 20 µm.
Besonders bevorzugt berühren sich zwei benachbarte Längsdrähte in dem Kontaktbereich wenigstens abschnittsweise elektrisch leitend. Das kann beispielsweise durch die Verdichtung bewirkt oder unterstützt werden, bei der sich die Längsdrähte in den Kontaktbereichen verbreitern und somit in seitlicher Richtung besser kontaktieren.
Vorzugsweise ist ein Halter zur Halterung des Gewebeabschnitts vorgesehen. Das ermöglicht die leichtere Weiterverarbeitung und den Transport eines Gewebeabschnittes. Ein solcher Halter kann aus Kunststoff bestehen und in einem Spritzgussverfahren angeformt werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtungskomponente kann im Wesentlichen auch nur aus der Heizeinrichtung bestehen. Möglich ist es aber auch, dass die erfindungsgemäße Vorrichtungskomponente wenigstens ein Reservoir zur Aufnahme wenigstens eines zu beheizenden Stoffes aufweist oder umfasst. Ein solcher Stoff kann ein Fluid, ein Gel, eine Flüssigkeit oder dergleichen sein. Auch sich z.B. unter Einwirkung von erhöhten Temperaturen verflüssigende Feststoffe sind möglich. Möglich sind auch Stoffe, die unter Einwirkung von erhöhten Temperaturen Dampf oder gasförmige Bestandteile abgeben.
Vorzugsweise ist in dem Reservoir wenigstens ein Wirkstoff und/oder wenigstens ein Aromastoff vorgesehen.
Zum Transport von Flüssigkeit zu dem Heizbereich des Drahtgewebes kann in dem Reservoir ein Fluidleiter in Form beispielsweise einer Dochteinrichtung vorgesehen sein, sodass ein Fluid oder eine Flüssigkeit durch Kapillarkräfte oder dergleichen von dem Reservoir zu dem Heizbereich des Drahtgewebes geleitet wird.
In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass die Vorrichtungskomponente einen Energiespeicher und/oder eine Steuereinrichtung aufweist. Mit der Steuereinrichtung kann der Betrieb automatisch gesteuert werden. Möglich ist auch der Einsatz einer Schalteinrichtung, mit der die Heizeinrichtung manuell aktivierbar ist.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus dem Ausführungsbeispiel, welches mit Bezug auf die beiliegenden Figuren im Folgenden erläutert wird:
In den Figuren zeigen:
1 eine stark schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtungskomponente;
2 eine Draufsicht auf ein Drahtgewebe nach der Herstellung;
3 einen Querschnitt durch ein Drahtgewebe für die Vorrichtungskomponente nach 1;
4 eine schematische Draufsicht auf ein anderes Drahtgewebe für die Vorrichtung nach 1;
5 die Querschnitte dreier Längsdrähte des Drahtgewebes nach 1; und 6
6 einen schematischen Querschnitt durch ein Drahtgewebe der Vorrichtungskomponente nach 1.
1 zeigt eine stark schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrrichtungskomponente 1, die im dargestellten Ausführungsbeispiel neben der Heizeinrichtung 2 noch weitere Teile aufweist. Die Vorrichtungskomponente 1 umfasst ein Gehäuse 27, in dem ein Reservoir 21 für einen Stoff 22 vorgesehen ist. Der Stoff 22 kann insbesondere eine Flüssigkeit sein, die in dem Reservoir 21 vorhanden ist, oder die dort durch eine Art Schwamm oder dergleichen gehalten wird, so wie es in Tintenpatronen für Tintenstrahldrucker der Fall ist.
Zum Transport des Stoffes 22 zu dem Drahtgewebe 3 der Heizeinrichtung 2 dient eine Fluidleitung 24, die eine Funktion ähnlich einem Docht aufweisen kann. Am oberen Ende der Fluidleitung 24 ist das Drahtgewebe 3 als Heizeinrichtung 2 vorgesehen.
Das Drahtgewebe 3 ist über elektrische Leitungen 28 mit einem Energiespeicher 26 verbunden. Dabei ist es möglich, dass eine manuelle Betätigung über einen Schalter in Form einer Schalteinrichtung 25 vorgesehen ist (durchgezogene elektrische Leitung 28). Möglich ist es aber auch, dass die Steuerung der Vorrichtungskomponente 1 über eine Steuereinrichtung 30 erfolgt (gestrichelte elektrische Leitung 28). Dann kann eine automatische Aktivierung oder intervallartige Aktvierung auch zusätzlichen zu einer manuellen Betätigung oder dergleichen vorgesehen sein, um beispielsweise zu vorbestimmten Zeiten oder sensorgesteuert die Heizeinrichtung 2 zur Abgabe von einem Wirkstoff oder Aroma 29 zu aktivieren.
2 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Streifen eines Drahtgewebes 3. Dabei erstreckt sich die Längsrichtung 11 hier in der Darstellung nach rechts. Die Längsrichtung 11 kann die Kettrichtung sein. Es ist aber auch möglich, dass sich die Längsrichtung 11 in der Schussrichtung erstreckt.
Der Streifen des Drahtgewebes 3 weist in Querrichtung unterschiedliche Bereiche auf. Zentral in der Mitte ist ein Heizbereich 13 vorgesehen, an die sich in Querrichtung quer zur Längsrichtung 11 die Kontaktbereiche 14 und 15 anschließen. Außen sind die Anschlussbereiche 16 und 17 vorgesehen. Die Kontaktbereiche 14 und 15 weisen eine erheblich bessere elektrische Leitfähigkeit auf als der Heizbereich 13, sodass bei einer elektrischen Kontaktierung mit einem Pol an dem Kontaktbereich 14 und mit dem anderen Pol an dem Kontaktbereich 15 eine gute Stromverteilung in den Kontaktbereichen erfolgt, sodass der wesentliche elektrische Widerstand sich über den Heizbereich 13 ergibt.
Nach der Herstellung des Streifens des Drahtgewebes können einzelne Gewebeabschnitte 4 ausgeschnitten oder ausgestanzt werden und mit einem Halter 20 aus beispielsweise Kunststoff oder dergleichen versehen werden, um die Gewebeabschnitte 4 besser Handhaben zu können.
Das bedeutet, dass der Gewebestreifen praktisch in einem Endlosverfahren hergestellt wird und dass anschließend kleine Gewebeabschnitte 4 dem Gewebestreifen entnommen werden, um die Heizeinrichtung 2 zu bilden.
In einem mittleren Bereich von 2 ist ein Gewebeabschnitt 4 eingezeichnet, an dem Lötfahnen oder Anschlussfahnen 9 vorgesehen sind, die direkt zur Kontaktierung eines Leiters 28 oder Kontaktes dienen können.
In einem rechten Bereich von 2 ist eine Variante eines Gewebeabschnitts 4 eingezeichnet, bei dem hier in der Mitte des Drahtgewebes 3 ein Kontaktbereich 14 vorgesehen ist, an den sich seitlich jeweils ein Heizbereich anschließt. Außen schießt sich dann jeweils ein Kontaktbereich 15 an. Ein solcher Gewebeabschnitts 4 kann über die eingezeichneten drei Kontakte „+“ und „–“ elektrisch angeschlossen werden und kann zwei Heizbereiche (oder auch mehr) aufweisen.
Während die Längsdrähte und die Querdrähte in dem Heizbereich 13 eine relativ geringe elektrische Leitfähigkeit aufweisen, weisen wenigstens die Längsdrähte in den Kontaktbereichen eine bessere elektrische Leitfähigkeit auf. Das ist dadurch möglich, dass unterschiedliche Materialien für die Längsdrähte in dem Heizbereich und für die Längsdrähte in den Kontaktbereichen verwendet werden.
Möglich ist es aber auch, das die gleichen Grundmaterialien für alle Längs- und Querdrähte verwendet werden. Dann kann, wie in 3 gezeigt, über eine Beschichtung 5b der Längsdrähte 6 in den Kontaktbereichen 14 und 15 die gewünschte elektrische Leitfähigkeit eingestellt werden, während in dem Heizbereich 13 die Längsdrähte 5 und die Querdrähte 8 eine entsprechend geringere Leitfähigkeit aufweisen.
Vorzugsweise sind die Querdrähte 8 aus dem gleichen Material wie die Längsdrähte 5 in dem Heizbereich 13.
4 zeigt eine stark schematische Draufsicht auf einen Gewebeabschnitt 4 der Heizeinrichtung 2.
Das Drahtgewebe kann neben der hier dargestellten Bindungsart auch über andere Bindungsarten hergestellt sein. Vorzugsweise ist das Drahtgewebe 3 bereichsweise als eine Art von Tressengewebe ausgeführt, was bedeutet, dass in wenigstens einem Bereich die einzelnen Längsdrähte und/oder die Querdrähte dicht einander anliegen können. Dann ist das Drahtgewebe 3 im Unterschied zur prinzipiellen Darstellung nach 4 in dem entsprechenden Bereich oder auch insgesamt senkrecht zur Drahtgewebeoberfläche praktisch undurchsichtig. Fluide oder Gase können aber durch die schräg orientierten Poren an den Drahtkreuzungspunkten durch das Drahtgewebe durchtreten.
Vorzugsweise liegt in dem Heizbereich 13 ein offenporiges Gewebe und in den Kontaktbereichen ein Nullmaschengewebe vor. In den Kontaktbereichen mit Nullmaschengewebe liegen die Längsdrähte in den Kontaktbereichen dicht aneinander.
Generell sind in allen möglichen Ausgestaltungen unterschiedliche Webarten in dem Heizbereich und den Kontaktbereichen bevorzugt. Dabei liegen insbesondere in den Kontaktbereichen die Längsdrähte dichter beieinander als in dem Heizbereich.
Das Drahtgewebe 3 nach 4 weist in Querrichtung 12 mehrere unterschiedliche Bereiche auf. Zentral ist der Heizbereich 13 vorgesehen, an dem sich in Querrichtung auf der einen Seite der Kontaktbereich 14 und auf der anderen Seite der Kontaktbereich 15 anschließt. An den Kontaktbereichen 14, 15 sind wiederum außen auf der einen Seite der Anschlussbereich 16 und auf der anderen Seite der Anschlussbereich 17 vorgesehen, die sich über einen Teil der jeweiligen Breite oder über die ganze Breite der Kontaktbereiche 14, 15 erstrecken können.
Die Längsdrähte 5 in dem Heizbereich 13 weisen eine geringere elektrische Leitfähigkeit auf als die Längsdrähte 6 in dem Kontaktbereich 14 und 15. Die Längsdrähte 5 in dem Heizbereich 13 können z. B. aus einem rostfreien Stahl bestehen. Vorzugsweise bestehen die Längsdrähte 6 in den Kontaktbereichen 14 und 15 aus einem Material mit einem hohen Kupfergehalt, um eine hohe elektrische Leitfähigkeit zur Verfügung zu stellen.
In den Anschlussbereichen 16 und 17 werden vorzugsweise Längsdrähte 7 eingesetzt, die grundsätzliche aus demselben Material wie die Längsdrähte 6 in den Kontaktbereichen 14 und 15 bestehen, aber die zusätzlich noch eine lötfähige Beschichtung aufweisen, um somit eine elektrische Kontaktierung des Drahtgewebes 3 beim Verlöten zu erleichtern.
Möglich ist es auch, dass in den Kontaktbereichen 14 und 15 insgesamt oder in den Anschlussbereichen 16 und 17 der Kontaktbereiche eine zusätzliche Schicht 10 aufgetragen ist, wie die Schraffur in dem rechten unteren Abschnitt von 4 zeigt. Durch eine elektrisch leitende Schicht oder Beschichtung aus Lötzinn oder dergleichen wird eine elektrisch leitende Verbindung der Kontaktbereiche 14 und 15 bzw. der Anschlussbereiche 16 und 17 gewährleistet.
In den Kontaktbereichen 14 und 15 weisen die Längsdrähte 6 und 7 eine größere Dicke 6c und 7c (vgl. 5) auf als in dem Heizbereich 13. Außerdem ist die Webart in den Kontaktbereichen 14 und 15 anders als in dem Heizbereich 13. In den Kontaktbereichen 14 und 15 sind die Abstände der Längsdrähte 6 und 7 geringer als der seitliche Abstand der Längsdrähte 5 in dem Heizbereich 13. Durch eine Kalandrierung oder ein Verdichten des Gewebeabschnittes 4 werden die Längsdrähte 6 und 7 lokal noch breiter und berühren sich wenigstens abschnittsweise elektrisch leitend.
5 zeigt drei Querschnitte von Längsdrähten 5, 6 und 7. Die Materialien der Kerne 5a, 6a und 7a der drei unterschiedlichen Längsdrähte 5, 6 und 7 können gleich oder auch unterschiedlich sein. Der Längsdraht 6 kann eine Oberflächenbeschichtung 6b aufweisen, die die Leitfähigkeit des Längsdrahtes 6 erhöht. Möglich ist es aber auch, das der Längsdraht 6 aus einem massiven Kern aus beispielsweise Kupfer mit dem hier angezeichneten Durchmesser 6c besteht.
Die Längsdrähte 7 in den Anschlussbereichen 16 und 17 können grundsätzlich den gleichen Aufbau wie die Längsdrähte 6 in den Kontaktbereichen 14 und 15 aufweisen, wobei die zusätzliche lötfähige Beschichtung 19 aufgetragen ist, um ein Lötzinnreservoir oder dergleichen zur Verfügung zu stellen.
6 zeigt einen Querschnitt durch ein Drahtgewebe 3 einer Heizeinrichtung 2, wobei hier die Kontaktbereiche 14 und 15 durch Verpressen verdichtet wurden. Hier wurden bei der Herstellung des Gewebes dickere Längsdrähte 6 in den Kontaktbereichen 14 und 15 verwendet. Im Vergleich zu den Längsdrähten 6 sind bei dem Drahtgewebe 3 nach 6 dünnere Längsdrähte 5 in dem Heizbereich 13 verwendet.
Links ist in 6 die durch die verwendeten Längsdrähte 6 und 7 vergrößerte Dicke des Kontaktbereiches 14 vor der Verdichtung zu sehen. Der Kontaktbereich 15 auf der rechten Seite von 6 ist mit deutlich verringerter Dicke nach dem Verdichten dargestellt.
Die Verdichtung kann auch so stark sein, dass die Dicke in den Kontaktbereichen 14 und 15 geringer als in dem Heizbereich 13 ist. Das Drahtgewebe kann in den Kontaktbereichen 14 und 15 durch Verpressen verdichtet werden, während das Gewebe in dem Heizbereich 13 nicht oder nur in einem geringeren Ausmaß verdichtet wird.
Möglich und bevorzugt ist es aber auch, dass dickere Längsdrähte 6 in den Kontaktbereichen 14 und 15 verwendet werden und dass das gesamte Drahtgewebe beispielsweise kalandert wird. Dadurch kann sich insgesamt eine gleichförmige Dicke einstellen, da die Kontaktbereiche 14 und 15 stärker verdichtet werden, als der Heizbereich 13 der nur in einem geringen Maße verdichtet oder gar nicht verdichtet wird.
Insgesamt ist die erfindungsgemäße Vorrichtungskomponente 1 einfach herzustellen und stellt eine zuverlässige Funktion zur Verfügung. Im einfachsten Fall besteht die Vorrichtungskomponente 1 nur aus der Heizeinrichtung 2, die wiederum nur aus dem Drahtgewebe 3 besteht. Das Drahtgewebe weist auf seiner Oberfläche wenigstens einen Heizbereich und wenigstens zwei Kontaktbereiche auf, um den Heizbereich elektrisch zu kontaktieren, sodass das Drahtgewebe in dem Heizbereich zum Beheizen beispielsweise eines Reservoirs von Flüssigkeit dient.
Durch die Verwendung von elektrisch besser leitenden Längsdrähten in den Kontaktbereichen kann das Drahtgewebe zuverlässig kontaktiert und der Heizbereich beheizt werden.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtungskomponente
2: Heizeinrichtung
3: Drahtgewebe
4: Gewebeabschnitt
5: Draht, Längsdraht
5a: Kern
5b: Oberflächenbeschichtung
5c: Drahtdurchmesser
6: Draht, Längsdraht Kontakt
6a: Kern
6b: Oberflächenbeschichtung
6c: Drahtdurchmesser
7: Draht, Längsdraht
8: Draht, Querdraht
9: Anschlussfahne
10: Schicht
11: Längsrichtung
12: Querrichtung
13: Heizbereich
14: Kontaktbereich
15: Kontaktbereich
16: Anschlussbereich
17: Anschlussbereich
18: Lötreservoir
19: lötfähige Beschichtung
20: Halter
21: Reservoir
22: Stoff
24: Fluidleiter
25: Schalteinrichtung
26: Energiespeicher
27: Gehäuse
28: Leitung
29: Wirkstoff, Aroma
30: Steuereinrichtung

Claims

Vorrichtungskomponente (1) mit einer elektrischen Heizeinrichtung (2) mit einem aus Drähten (5–8) bestehenden Drahtgewebe (3), wobei das Drahtgewebe (3) in einer ersten Richtung (11) Längsdrähte (5–7) und quer dazu Querdrähte (8) aufweist und aus den Längsdrähten (5–7) und den Querdrähten (8) gewebt ist, dadurch gekennzeichnet, dass auf einem einteiligen Gewebeabschnitt (4) des Drahtgewebes (3) ein Heizbereich (13) zum Heizen und zwei Kontaktbereiche (14, 15) zum elektrischen Kontaktieren vorgesehen sind, und dass das Drahtgewebe (10) in wenigstens einem Kontaktbereich (14, 15) eine bessere elektrische Leitfähigkeit als in dem Heizbereich (13) aufweist.
Vorrichtungskomponente nach Anspruch 1, wobei in dem Heizbereich (13) und in den Kontaktbereichen (14, 15) unterschiedliche Webarten vorliegen.
Vorrichtungskomponente nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Längsdrähte (5) in dem Heizbereich (13) einen geringeren Querabstand aufweisen als die Längsdrähte (6, 7) in dem Kontaktbereich (14, 15).
Vorrichtungskomponente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich zwei benachbarte Längsdrähte (6) in dem Kontaktbereich (6) wenigstens abschnittsweise elektrisch leitend berühren.
Vorrichtungskomponente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich wenigstens ein Querdraht (8) durch den Heizbereich (13) und wenigstens einen der Kontaktbereiche (14, 15) durchgehend erstreckt.
Vorrichtungskomponente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens einige der Längsdrähte (6) in wenigstens einem der Kontaktbereiche (14, 15) aus einem Material mit einer besseren elektrischen Leitfähigkeit bestehen als die Mehrzahl der Längsdrähte (5) in dem Heizbereich (13).
Vorrichtungskomponente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mehrzahl der Längsdrähte (6) in wenigstens einem der Kontaktbereiche (14, 15) eine Oberflächenbeschichtung (6b) mit einem Material mit einer besseren elektrischen Leitfähigkeit aufweisen.
Vorrichtungskomponente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei auf dem Gewebeabschnitt (4) in Querrichtung (12) neben dem Heizbereich (13) wenigstens einer der Kontaktbereiche (14, 15) vorgesehen ist.
Vorrichtungskomponente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an wenigstens einen Kontaktbereich (14, 15) ein Anschlussbereich (16, 17) mit einem Lötreservoir (18) anschließt.
Vorrichtungskomponente nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei wenigstens einige Längsdrähte (7) in dem Anschlussbereich (16, 17) mit einer lötfähigen Beschichtung (19) wie Lötzinn versehen sind.
Vorrichtungskomponente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens die Mehrzahl der Querdrähte (8) aus einem Stahl besteht.
Vorrichtungskomponente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens die Mehrzahl der Längsdrähte (5) in dem Heizbereich (13) aus einem Stahl besteht.
Vorrichtungskomponente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens die Mehrzahl der Längsdrähte (6) in dem Kontaktbereich (14, 15) aus einem Kern (6a) besteht, welcher mit einer Kupfer oder Silber enthaltenen Beschichtung (6b) versehen ist.
Vorrichtungskomponente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens die Mehrzahl der Längsdrähte (6) in dem Kontaktbereich eine elektrischen Leitfähigkeit von wenigstens 5 MS/m aufweist.
Vorrichtungskomponente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens die Mehrzahl der Längsdrähte (5) in dem Heizbereich (13) eine elektrische Leitfähigkeit kleiner 10 MS/m aufweist.
Vorrichtungskomponente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens der Kontaktbereich des Gewebeabschnittes (4) des Drahtgewebes (3) verdichtet ist.
Vorrichtungskomponente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Längsdrähte (5) in dem Heizbereich (13) kleinere Drahtdurchmesser (5c) als die Längsdrähte (6) in dem Kontaktbereich aufweisen.
Vorrichtungskomponente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Längsdrähte (6) in dem Kontaktbereich (14, 15) Drahtdurchmesser (6c) zwischen 10 µm und 50 µm aufweisen.
Vorrichtungskomponente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Längsdrähte (5) in dem Heizbereich (13) Drahtdurchmesser (5c) zwischen 10 µm und 25 µm aufweisen.
Vorrichtungskomponente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Halter (20) zur Halterung des Gewebeabschnitts (4) vorgesehen ist.
Vorrichtungskomponente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Reservoir (21) zur Aufnahme eines zu beheizenden Stoffes (22) vorgesehen ist und/oder wobei in dem Reservoir (21) wenigstens ein Wirkstoff und/oder Aromastoff (23) vorgesehen ist.
Vorrichtungskomponente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in dem Reservoir (21) eine Dochteinrichtung (24) zum Transport von Flüssigkeit zu dem Heizbereich (13) des Drahtgewebes (3) vorgesehen ist.
Vorrichtungskomponente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein mit der Heizeinrichtung (2) über eine Schalteinrichtung (25) elektrisch verbindbarer Energiespeicher (26) aufgenommen ist.