DE102016211081A1 - Method for producing a heating device and heating device - Google Patents
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Abstract
Bei einem Verfahren zur Herstellung einer Heizeinrichtung (11) mit einem flächigen Heizleiter (17a, 17b), der in Schichtbauweise auf einen Träger (13) aufgebracht ist, wird zum elektrischen Abgleich des Heizleiters auf einen vorgegebenen Wert der elektrische Widerstand des Heizleiters zwischen Anschlusskontakten (21, 22) als Leistungsanschlüsse für den Heizleiter verringert durch Aufbringen von zusätzlichem elektrisch leitfähigem Material. Dies kann entweder Kontaktmaterial (29) sein, mit dem weitere Zusatz-Heizleiterflächen (19a, 19b, 19b´) zu dem Heizleiter parallel geschaltet werden. Dadurch kann der elektrische Widerstand verringert werden.In a method for producing a heating device (11) with a planar heating conductor (17a, 17b), which is applied in a layered construction on a support (13), the electrical resistance of the heating conductor between terminal contacts (for electrical adjustment of the heating conductor to a predetermined value ( 21, 22) as power terminals for the heating conductor reduced by applying additional electrically conductive material. This can either be contact material (29) with which additional additional heating conductor surfaces (19a, 19b, 19b ') are connected in parallel to the heating conductor. Thereby, the electrical resistance can be reduced.
Description
ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIKAREA OF APPLICATION AND PRIOR ART
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Heizeinrichtung, insbesondere auch zum Kalibrieren einer Heizeinrichtung, sowie eine entsprechende Heizeinrichtung. The invention relates to a method for producing a heating device, in particular also for calibrating a heating device, and to a corresponding heating device.
Heizeinrichtungen, insbesondere für Haushaltsgeräte und/oder Küchengeräte oder Kochgeräte, werden heutzutage häufig mit flächigen Heizelementen in Schichtbauweise, insbesondere sogenannten Dickschicht-Heizelementen bzw. Dickschicht-Heizleitern, realisiert. Dadurch ist eine gute flächige Beheizung möglich sowie die Integration in moderne, großserientaugliche sowie präzise Serienfertigungsprozesse möglich. Häufig werden die Heizleiter dabei mit flächigen Aufbringungsverfahren wie Siebdruck oder Inkjet aufgebracht. Anforderungen an eine exakte Heizleistungserzeugung und gute Regelbarkeit sowie Ausgleichen von Herstellungstoleranzen aufgrund des Aufbringungsverfahrens benötigen in aller Regel einen Abgleich des Heizelements bzw. Heizleiters, um ihn auf einen exakten Widerstandswert einzustellen. Dazu kann ein Entfernen von Heizleitermaterial erfolgen, insbesondere indem beispielsweise mittels Laser Verbindungsbrücken aufgetrennt werden oder aber Bereiche des Heizleiters eingeschnitten und somit quasi deaktiviert werden. Nachteilig hierbei ist, dass Fläche des Heizleiters bzw. des Heizelements, die letztlich Heizleistung erzeugen soll, reduziert wird. Heating devices, in particular for household appliances and / or kitchen appliances or cooking appliances, are nowadays often realized with laminar heating elements in layered construction, in particular so-called thick-film heating elements or thick-film heating conductors. This enables good areal heating as well as the integration into modern, mass-produced and precise mass production processes. Frequently, the heating conductors are applied using areal application methods such as screen printing or inkjet. Precise heating power generation and controllability requirements, and compensation for manufacturing tolerances due to the deposition process, typically require balancing of the heating element or heating conductor to set it to an exact resistance value. For this purpose, a removal of heating conductor material can take place, in particular by connecting bridges, for example, by means of laser or areas of the heating conductor are cut and thus virtually deactivated. The disadvantage here is that the surface of the heating element or of the heating element, which should ultimately produce heating power, is reduced.
AUFGABE UND LÖSUNGTASK AND SOLUTION
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Verfahren sowie eine eingangs genannte Heizeinrichtung zu schaffen, mit denen Probleme des Standes der Technik gelöst werden können und es insbesondere möglich ist, eine Heizeinrichtung bzw. einen Heizleiter dieser Heizeinrichtung so herzustellen bzw. abzugleichen, dass keine Verringerung der beheizten und somit quasi-aktiven Fläche des Heizleiters erfolgt. The invention has for its object to provide an aforementioned method and a heating device mentioned above, with which problems of the prior art can be solved and it is in particular possible to produce a heater or a heat conductor of this heater or equalize that no reduction of the heated and thus quasi-active surface of the heating element takes place.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Heizeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 14. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Dabei werden manche der Merkmale nur für das Verfahren oder nur für die Heizeinrichtung beschrieben. Sie sollen jedoch unabhängig davon sowohl für das Verfahren als auch für die Heizeinrichtung selbstständig gelten können. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht. This object is achieved by a method having the features of claim 1 and by a heating device with the features of claim 14. Advantageous and preferred embodiments of the invention are the subject of further claims and are explained in more detail below. Some of the features are described only for the process or only for the heater. However, they should be able to apply independently for both the process and for the heater independently. The wording of the claims is incorporated herein by express reference.
Es ist vorgesehen, dass die Heizeinrichtung mindestens einen flächigen Heizleiter aufweist, der in Schichtbauweise auf einen Träger aufgebracht ist. Dabei ist der Heizleiter mit zwei Anschlusskontakten elektrisch verbunden und auch sozusagen mechanisch, vorteilhaft indem diese ihn überlappen und flächig darauf aufliegen. Diese Anschlusskontakte bilden elektrische Leistungsanschlüsse für den Heizleiter. Vorteilhaft sind sie länglich. It is provided that the heating device has at least one planar heating conductor, which is applied in a layered construction on a support. In this case, the heating conductor is electrically connected to two connection contacts and, so to speak, mechanically, advantageously in that they overlap it and lie flat on it. These connection contacts form electrical power connections for the heating conductor. Advantageously, they are elongated.
Zum Abgleich des Widerstands bzw. zum elektrischen Abgleich des Widerstands des Heizleiters auf einen vorgegebenen Wert seines elektrischen Widerstandes zwischen den Anschlusskontakten als Leistungsanschluss wird dieser Widerstand verringert, indem zusätzlich elektrisch leitfähiges Material aufgebracht wird. Anders als bei den eingangs genannten bekannten Verfahren aus dem Stand der Technik kann alleine dadurch schon erreicht werden, dass eben keine Bereiche des Heizleiters abgetrennt, deaktiviert oder entfernt werden, sondern eine Hinzufügung erfolgt.To compensate for the resistance or for electrical adjustment of the resistance of the heating element to a predetermined value of its electrical resistance between the terminals as a power connection, this resistance is reduced by additionally electrically conductive material is applied. Unlike the above-mentioned known methods of the prior art alone can be achieved by just that no areas of the heat conductor are separated, deactivated or removed, but an addition occurs.
In einer ersten grundsätzlichen Ausgestaltung der Erfindung weist der Heizleiter einen Haupt-Heizleiter mit einer Haupt-Heizleiterfläche und mindestens eine, vorteilhaft zwei bis fünf oder sogar bis acht, Zusatz-Heizleiterflächen als Zusatz-Heizleiter auf, die jeweils auf den Träger aufgebracht sind. Vorteilhaft werden sie als voneinander abgetrennte Flächen und in einem einzigen bzw. gemeinsamen Schritt aufgebracht. Die mindestens eine Zusatz-Heizleiterfläche beträgt zwischen 1% und 25% der Haupt-Heizleiterfläche. Des Weiteren sind vorteilhaft die Haupt-Heizleiterfläche und die mindestens eine Zusatz-Heizleiterfläche nur an einem einzigen vorgenannten ersten gemeinsamen elektrischen Anschlusskontakt miteinander verbunden. Durch Aufbringen von zusätzlichem Kontaktmaterial kann die Zusatz-Heizleiterfläche elektrisch angeschlossen bzw. mit dieser verbunden werden als Parallelschaltung zur Haupt-Heizleiterfläche. Dabei vergrößert sich dadurch die elektrisch aktive und im Heizbetrieb betreibbare Fläche des Heizleiters. Dies bedeutet, dass vor dem Aufbringen des zusätzlichen Kontaktmaterials das andere gegenüberliegende Ende der Zusatz-Heizleiterfläche bzw. die Zusatz-Heizleiterfläche an sich nicht elektrisch kontaktiert bzw. angeschlossen ist. In a first basic embodiment of the invention, the heating conductor has a main heating conductor with a main heating conductor surface and at least one, advantageously two to five or even to eight additional heating conductor surfaces as additional heating conductor, which are each applied to the carrier. Advantageously, they are applied as separate surfaces and in a single or joint step. The at least one additional Heizleiterfläche is between 1% and 25% of the main Heizleiterfläche. Furthermore, the main heating conductor surface and the at least one additional heating conductor surface are advantageously connected to one another only at a single aforementioned first common electrical connection contact. By applying additional contact material, the additional Heizleiterfläche can be electrically connected or connected to this as a parallel connection to the main Heizleiterfläche. This increases thereby the electrically active and operable in heating surface of the heating element. This means that prior to the application of the additional contact material, the other opposite end of the additional heating conductor surface or the additional heating conductor surface per se is not electrically contacted or connected.
Vereinfacht kann man sich eine Ausführung der Erfindung in dieser Ausgestaltung so vorstellen, dass die mindestens eine Zusatz-Heizleiterfläche im Anfangszustand der Heizeinrichtung direkt nach dem ersten Schritt der Herstellung bzw. vor einem Widerstandsabgleich zwar an dem gemeinsamen Anschlusskontakt mit der Haupt-Heizleiterfläche verbunden und an diese elektrisch angeschlossen ist, aber elektrisch bzw. bezüglich einer Heizwirkung inaktiv ist, weil sie am zweiten Ende nicht angeschlossen ist. Durch zusätzliches Kontaktmaterial, das entweder insgesamt einen zweiten Anschlusskontakt für die Zusatz-Heizleiterfläche bildet oder einen schon vorhanden zweiten Anschlusskontakt mit dem zweiten Anschlusskontakt der Haupt-Heizleiterfläche verbindet, wird die Zusatz-Heizleiterfläche auch elektrisch angeschlossen. Dabei wird sie insbesondere parallel zur Haupt-Heizleiterfläche geschaltet. So ist ein Abgleich des elektrischen Widerstands der Heizeinrichtung möglich, indem der elektrische Widerstand durch eine zusätzliche Parallelschaltung, nämlich mit der Zusatz-Heizleiterfläche, verringert wird. Gleichzeitig steigt dabei aber die beheizte Fläche um eben die zusätzlich angeschlossene Zusatz-Heizleiterfläche. Wird die Heizeinrichtung an Netzspannung betrieben, was häufig so vorgesehen ist, so steigt also auch insgesamt die erzeugte Heizleistung der Heizeinrichtung. Simplified one can imagine an embodiment of the invention in this embodiment so that the at least one additional Heizleiterfläche in the initial state of the heater directly after the first step of the production or before a resistance balance while connected to the common terminal contact with the main Heizleiterfläche and at this is electrically connected, but is electrically or in respect of a heating effect inactive because they are not at the second end connected. By additional contact material that forms either a total of a second terminal contact for the additional Heizleiterfläche or connects an existing second terminal contact with the second terminal contact of the main Heizleiterfläche, the additional Heizleiterfläche is also electrically connected. In this case, it is connected in particular parallel to the main heating conductor surface. Thus, an adjustment of the electrical resistance of the heater is possible by the electrical resistance is reduced by an additional parallel circuit, namely with the additional Heizleiterfläche. At the same time, however, the heated area increases by just the additional connected additional Heizleiterfläche. If the heater is operated at mains voltage, which is often so provided, so also increases the total generated heat output of the heater.
Hier sollte also vorgesehen sein, dass das Aufbringungsverfahren bzw. Herstellungsverfahren für den Heizleiter mit Haupt-Leiterfläche und Zusatz-Heizleiterfläche oder mehreren Zusatz-Heizleiterflächen so ausgelegt ist, dass der elektrische Widerstand eher zu groß ist. Beim vorbeschriebenen Abgleich kann er dann sozusagen schrittweise um die anteiligen Widerstandsbeträge der Zusatz-Heizleiterflächen reduziert werden bis der gewünschte Wert erreicht ist. It should therefore be provided here that the application method or production method for the heating conductor with main conductor surface and additional heating conductor surface or several additional heating conductor surfaces is designed so that the electrical resistance is rather too large. In the case of the above-described adjustment, it can then, as it were, be gradually reduced by the proportionate resistance amounts of the additional heating conductor surfaces until the desired value is reached.
Das zusätzliche elektrisch leitfähige Material als Kontaktmaterial wird vorteilhaft als Anschlusskontakt bzw. als Leistungsanschluss für weitere Heizleiterflächen verwendet, die als Zusatz-Heizleiterflächen zwar schon zusammen mit einer hauptsächlichen Haupt-Heizleiterfläche auf einen Träger aufgebracht worden sind, bevorzugt im selben Verfahrensschritt und auf dieselbe Art und Weise. Elektrisch angeschlossen mittels Anschlusskontakten als Leistungsanschlüsse ist aber nur diese Haupt-Heizleiterfläche, wobei an einen der Anschlusskontakte auch die mindestens eine Zusatz-Heizleiterfläche angeschlossen ist. Solange sie aber an ihrem anderen Ende nicht auch elektrisch angeschlossen ist über einen weiteren entsprechenden Anschlusskontakt als Leistungsanschluss ist sie elektrisch nicht wirksam, und dieser weitere Anschluss erfolgt eben durch das zusätzlich aufgebrachte Kontaktmaterial. Es werden also zu einer Haupt-Heizleiterfläche mindestens eine oder sogar mehrere Zusatz-Heizleiterflächen dazu geschaltet, und zwar in Parallelschaltung, wodurch sich auch der gesamte elektrische Widerstand der Heizeinrichtung bei einem Abgleich des Widerstandswerts verringert. The additional electrically conductive material as contact material is advantageously used as a connection contact or as a power connection for further Heizleiterflächen, which have already been applied as additional Heizleiterflächen together with a main main Heizleiterfläche on a support, preferably in the same process step and in the same way and Wise. Electrically connected by means of connection contacts as power connections, however, only this main heating conductor surface is connected to one of the connection contacts and the at least one additional heating conductor surface is connected. But as long as it is not electrically connected at its other end via a further corresponding terminal contact as a power connection, it is not electrically effective, and this further connection is made precisely by the additionally applied contact material. Thus, at least one or even a plurality of additional heating conductor surfaces are connected to a main heating conductor surface in parallel, whereby the total electrical resistance of the heating device is reduced when the resistance value is adjusted.
Dabei kann vorgesehen sein, dass an dem anzuschließenden Ende der Zusatz-Heizleiterfläche schon ein Anschlusskontakt vorgesehen ist, an dem die Zusatz-Heizleiterfläche kontaktiert ist durch Aufliegen oder Überlappen. Dann kann es ausreichen, wenn Kontaktmaterial mit einer Länge von wenigen Millimetern als Kontaktbrücke von diesem bestehenden Anschlusskontakt an einen vorteilhaft in der Nähe verlaufenden Anschlusskontakt der Haupt-Heizleiterfläche verbunden wird. So wird ein sehr guter elektrischer Kontakt zwischen Anschlusskontakt und Zusatz-Heizleiterfläche erreicht und die Menge an aufzubringendem Kontaktleitermaterial kann sehr gering sein. It can be provided that at the end to be connected to the additional Heizleiterfläche already a connection contact is provided at which the additional Heizleiterfläche is contacted by resting or overlapping. Then it may be sufficient if contact material with a length of a few millimeters is connected as a contact bridge of this existing terminal contact to an advantageously running in the vicinity of the terminal contact of the main Heizleiterfläche. Thus, a very good electrical contact between the terminal contact and additional heating conductor surface is achieved and the amount of contact conductor material to be applied can be very small.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass das zusätzlich aufgebrachte Kontaktleitermaterial erst einen solchen Anschlusskontakt an mindestens eine bereits vorhandene Zusatz-Heizleiterfläche schafft, wobei ein solcher Anschlusskontakt dann gleich von der Zusatz-Heizleiterfläche direkt zu einem Anschlusskontakt der Haupt-Heizleiterfläche reicht, wie es zuvor beschrieben worden ist. Alternatively, it can be provided that the additionally applied contact conductor material first creates such a connection contact to at least one additional auxiliary heating conductor surface, wherein such a connection contact then extends directly from the additional heating conductor surface directly to a connection contact of the main heating conductor surface, as described above is.
Der spezifische elektrische Widerstand des Kontaktmaterials kann vorteilhaft viel geringer sein als der des Heizleitermaterials. Er kann zwischen 0,01% und 25% des elektrischen Widerstands des Heizleitermaterials betragen, vorzugsweise zwischen 0,05% und 5%. The specific electrical resistance of the contact material may advantageously be much lower than that of the heating conductor material. It may be between 0.01% and 25% of the electrical resistance of the heating conductor material, preferably between 0.05% and 5%.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, dass mehrere Zusatz-Heizleiterflächen pro Haupt-Heizleiterfläche vorgesehen sind und diese unterschiedlich groß sind. Vorteilhaft sind alle Zusatz-Heizleiterflächen jeweils unterschiedlich groß bzw. keine zwei Zusatz-Heizleiterflächen weisen dieselbe Größe und somit denselben elektrischen Widerstand auf. So kann, je nach dem elektrischen Widerstand, der beim Abgleich parallel zur Haupt-Heizleiterfläche hinzu geschaltet werden soll, aus den mehreren Zusatz-Heizleiterflächen genau diejenige einzelne Zusatz-Heizleiterfläche oder Kombination von Zusatz-Heizleiterflächen ausgewählt werden, die dann möglichst gut in der Parallelschaltung den gewünschten Widerstandswert ergibt. In an advantageous embodiment of the invention, it is possible that a plurality of additional Heizleiterflächen per main Heizleiterfläche are provided and they are of different sizes. Advantageously, all additional heating conductor surfaces are each of different size or no two additional heating conductor surfaces have the same size and thus the same electrical resistance. Thus, depending on the electrical resistance, which is to be added in the parallel parallel to the main Heizleiterfläche, from the several additional Heizleiterflächen exactly that single additional Heizleiterfläche or combination of additional Heizleiterflächen be selected, which then as well as possible in parallel gives the desired resistance value.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine Länge der Haupt-Heizleiterfläche und der Zusatz-Heizleiterflächen gleich ist. So können dieselben Aufbringungsverfahren mit derselben sich ergebenden Schichtdicke, eine gleichmäßige Widerstandsverteilung und somit auch Heizleistungserzeugung erreicht werden. In a further advantageous embodiment of the invention can be provided that a length of the main Heizleiterfläche and the additional Heizleiterflächen is the same. Thus, the same application methods with the same resulting layer thickness, a uniform resistance distribution and thus also heating power generation can be achieved.
Grundsätzlich ist bei der Erfindung vorgesehen, dass zur Herstellung einer Heizeinrichtung und insbesondere zu einem Widerstandsabgleich der Heizeinrichtung der flächige Heizleiter in Schichtbauweise auf den Träger aufgebracht ist. Vorteilhaft ist dies ein an sich übliches Dickschichtverfahren mit einer für Heizleiter üblicherweise verwendeten Dickschichtpaste. Diese kann auf vorteilhafte und an sich bekannte Art und Weise aufgebracht werden, besonders vorteilhaft durch Siebdruck. Auf einem Träger für den Heizleiter können zuvor Anschlusskontakte als Leistungsanschlüsse aufgebracht sein, vorteilhaft werden sie aber erst nachträglich auf den fertigen Heizleiter aufgebracht. Hierfür wird ein elektrisch leitfähiges Material als Kontaktmaterial verwendet, wie es üblicherweise für derartige Anschlusskontakte bzw. Leistungsanschlüsse oder auch Leiterbahnen auf einem Träger oder einer Leiterplatte verwendet wird. Es kann in einfacher Ausgestaltung Kupfer sein mit einem vorherigen Aufbringungsverfahren entsprechend einem üblichen Leiterplattenverfahren. Alternativ kann das Material nachträglich in Pastenform aufgedruckt werden, wobei diese Paste dann besonders vorteilhaft einen signifikanten Anteil an Metallpartikeln enthält, insbesondere Kupfer und/oder Silber. In principle, it is provided in the invention that, for the production of a heating device and in particular for a resistance adjustment of the heating device, the laminar heating conductor is applied in layered construction to the carrier. This is advantageous in itself a conventional thick-film process with a thick film paste commonly used for heating conductors. This can be applied in an advantageous and known manner, particularly advantageous by screen printing. On one Carrier for the heating conductor may be applied before connecting contacts as power connections, but they are advantageous only subsequently applied to the finished heating element. For this purpose, an electrically conductive material is used as the contact material, as it is usually used for such terminals or power terminals or printed conductors on a support or a printed circuit board. It may be copper in a simple design with a prior application method according to a conventional printed circuit board method. Alternatively, the material can be subsequently printed in paste form, this paste then particularly advantageously contains a significant proportion of metal particles, in particular copper and / or silver.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass Zusatz-Heizleiterflächen eine Stromflussrichtung aufweisen, die weitgehend oder ganz in einem rechten Winkel zur Stromflussrichtung der Haupt-Heizleiterfläche verläuft. Dies gilt vorteilhaft für alle Zusatz-Heizleiterflächen. In an advantageous embodiment of the invention it can be provided that additional heating conductor surfaces have a current flow direction which runs largely or completely at a right angle to the current flow direction of the main heating conductor surface. This is advantageous for all additional Heizleiterflächen.
Einerseits ist es zwar möglich, dass Zusatz-Heizleiterflächen für eine Haupt-Heizleiterfläche verteilt angeordnet sind, also sozusagen einige in einem Außenbereich oder Endbereich der Haupt-Heizleiterfläche und einige in einem anderen Außenbereich der Haupt-Heizleiterfläche. Dadurch kann erreicht werden, dass die Zusatz-Heizleiterflächen verteilter sind und insbesondere dann, wenn bei einem Widerstandsabgleich keine Zusatz-Heizleiterfläche hinzugeschaltet bzw. elektrisch aktiviert wird, die dadurch dann entstehenden nicht heizenden Flächenbereiche besser verteilt sind. Andererseits kann vorgesehen sein, dass sämtliche Zusatz-Heizleiterflächen, die zum Abgleich des Widerstands einer Haupt-Heizleiterfläche dienen, zusammen gruppiert bzw. benachbart sind. On the one hand, while it is possible that additional Heizleiterflächen are distributed for a main Heizleiterfläche, so to speak some in an outer region or end portion of the main Heizleiterfläche and some in another outer region of the main Heizleiterfläche. As a result, it can be achieved that the additional heating conductor surfaces are more distributed and, in particular, when no additional heating conductor surface is connected or electrically activated in the case of resistance compensation, the non-heating surface regions which are then formed are better distributed. On the other hand, it can be provided that all additional heating conductor surfaces which serve to balance the resistance of a main heating conductor surface are grouped together or adjacent.
Vorteilhaft ist vorgesehen, dass die oder jede Zusatz-Heizleiterfläche an einem Ende jeweils schon einen Anschlusskontakt als Leistungsanschluss aufweist, vorteilhaft einen sie alle verbindenden gemeinsamen Anschlusskontakt. Dieser Anschlusskontakt ist vorteilhaft mit einem Anschlusskontakt der Haupt-Heizleiterfläche verbunden. Besonders vorteilhaft sind die einzelnen Zusatz-Heizleiterflächen an ihrem anderen Ende auch bereits mit Anschlusskontakten versehen, wobei diese untereinander nicht verbunden sind und auch nicht mit einem Anschlusskontakt der Haupt-Heizleiterfläche oder mit der Haupt-Heizleiterfläche selbst verbunden sind. It is advantageously provided that the or each additional heating conductor surface at each end already has a connection contact as a power connection, advantageously a common connection contact connecting all of them. This connection contact is advantageously connected to a connection contact of the main heating conductor surface. Particularly advantageously, the individual additional Heizleiterflächen are already provided at its other end with connection contacts, which are not connected to each other and are not connected to a terminal contact of the main Heizleiterfläche or with the main Heizleiterfläche itself.
In Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die nicht miteinander verbundenen Anschlusskontakte der Zusatz-Heizleiterflächen mit geringem Abstand, vorteilhaft 0,5 mm bis 3 mm, einen daran vorbei und parallel laufenden Anschlusskontakt aufweisen, der mit dem Anschlusskontakt der Haupt-Heizleiterfläche bereits elektrisch verbunden ist. Um dann jeweils eine Zusatz-Heizleiterfläche beim Widerstandsabgleich parallel zu der Haupt-Heizleiterfläche zu schalten, reicht es, mit aufgebrachtem elektrisch leitfähigem Material, insbesondere Kontaktmaterial, den kurzen freien Anschlusskontakt der gewünschten Zusatz-Heizleiterfläche mit dem vorbeilaufenden Anschlusskontakt zu verbinden. So kann ein beliebiger elektrischer Anschluss einzelner gewünschter Zusatz-Heizleiterflächen erreicht werden. Des Weiteren muss bei diesem zweiten oder nachträglichen Verfahren des Aufbringens von Kontaktmaterial nicht so viel Kontaktmaterial aufgebracht werden, was die Prozesssicherheit erhöht. In an embodiment of the invention can be provided that the non-interconnected terminal contacts of the additional Heizleiterflächen at a small distance, advantageously 0.5 mm to 3 mm, have a past and parallel connection terminal, which already electrically connected to the terminal contact of the main Heizleiterfläche connected is. In order then in each case to connect an additional heating conductor surface in the resistance compensation parallel to the main heating conductor surface, it is sufficient to connect the short free connection contact of the desired additional heating conductor surface with the passing connection contact with applied electrically conductive material, in particular contact material. So any electrical connection of individual desired additional Heizleiterflächen can be achieved. Furthermore, in this second or subsequent method of applying contact material, not so much contact material has to be applied, which increases process reliability.
In einer zweiten grundsätzlichen Ausgestaltung der Erfindung kann das zusätzlich aufgebrachte elektrisch leitfähige Material Heizleitermaterial sein, wie es schon zur Herstellung des hauptsächlichen Heizleiters verwendet worden ist. Es kann Silber, Graphit odgl. als leitfähiges Material aufweisen. Das Aufbringungsverfahren ist vorteilhaft auch ein Dickschichtverfahren oder ein Inkjet-Verfahren. Dieses Heizleitermaterial wird auf den schon vorhandenen Heizleiter aufgebracht und vergrößert somit zumindest bereichsweise dessen Dicke. Vorteilhaft ist vorgesehen, dass das zusätzliche Aufbringen von Heizleitermaterial mit einer Fläche auf dem schon vorhandenen Heizleiter erfolgt, die erheblich geringer ist als die gesamte Heizleiterfläche, wobei sie vorteilhaft nur 5% bis 20% beträgt. Besonders vorteilhaft wird das zusätzliche Heizleitermaterial auch bei einem einzelnen abgetrennten Heizleiter als einzige zusammenhängende Fläche aufgebracht und nicht in Form von mehreren, voneinander getrennten Flächen. Eine Aufbringung des zusätzlichen Heizleitermaterials erfolgt bevorzugt in Streifenform bzw. als ein Streifen pro Heizleiter. In a second basic embodiment of the invention, the additionally applied electrically conductive material can be heat conductor material, as has already been used for the production of the main heat conductor. It can silver, graphite or the like. as a conductive material. The application method is advantageously also a thick-film process or an inkjet process. This Heizleitermaterial is applied to the existing heating element and thus increases at least partially its thickness. Advantageously, it is provided that the additional application of Heizleiterermaterial takes place with an area on the already existing heating element, which is considerably less than the entire Heizleiterfläche, wherein it is advantageously only 5% to 20%. Particularly advantageously, the additional Heizleitermaterial is applied even with a single severed heating conductor as a single contiguous area and not in the form of several, separate areas. An application of the additional Heizleitermaterials is preferably carried out in strip form or as a strip per heat conductor.
Das Kontaktmaterial kann vorteilhaft durch eine Isolierlücke von dem weiteren Anschlusskontakt der Haupt-Heizleiterfläche oder anderer Zusatz-Heizleiterflächen getrennt sein, wobei insbesondere eine Isolierlücke zwischen 0,1 mm und 5 mm breit ist, besonders vorteilhaft zwischen 0,5 mm und 2 mm. Durch eine kleine Isolierlücke kann eine dichtere Belegung des Trägers erfolgen. The contact material can be advantageously separated by an insulating gap from the other terminal contact of the main Heizleiterfläche or other additional Heizleiterflächen, in particular an insulating gap between 0.1 mm and 5 mm wide, more preferably between 0.5 mm and 2 mm. By a small insulating gap can be done a denser occupancy of the carrier.
In ähnlicher Form kann eine Isolierlücke zwischen dem Kontaktmaterial und der Zusatz-Heizleiterflächen vorgesehen sein, die insbesondere zwischen 0,1 mm und 5 mm oder zwischen 0,5 mm und 2 mm breit ist. Similarly, an insulating gap between the contact material and the additional heating conductor surfaces may be provided, which is in particular between 0.1 mm and 5 mm or between 0.5 mm and 2 mm wide.
Schließlich können auch Isolierlücken zwischen Haupt-Heizleiterfläche und Zusatz-Heizleiterfläche vorgesehen sein. Auch diese Isolierlücken können im Bereich zwischen 0,1 mm und 5 mm breit sein, vorteilhaft zwischen 0,5 mm und 2 mm. Finally, it is also possible to provide insulation gaps between the main heating conductor surface and additional heating conductor surface. These insulation gaps can be in the range between 0.1 mm and 5 mm wide, advantageously between 0.5 mm and 2 mm.
Das zusätzliche Heizleitermaterial kann mit immer gleicher Dicke, aber mit unterschiedlich großer flächiger Ausdehnung auf den vorhandenen Heizleiter bzw. dessen Heizleiterfläche aufgebracht werden. Durch Variation der Fläche kann dann die Verringerung des gesamten elektrischen Widerstandes beim Abgleich auf einen vorgegebenen Wert eingestellt werden. Dazu kann die Fläche, welche vorteilhaft eine rechteckige Fläche bzw. ein Streifen ist, in Länge und/oder Breite variiert werden. Besonders vorteilhaft erstreckt sich ein solches zusätzliches Heizleitermaterial auf der Heizleiterfläche über eine gesamte Ausdehnung der Heizleiterfläche in einer Richtung, vorteilhaft in einer Richtung quer zur Stromflussrichtung zwischen den Anschlusskontakten bzw. Leistungsanschlüssen des Heizleiters. Somit ist das Verhalten des Stromflusses zwischen den beiden Anschlusskontakten stets gleich. Zur Variation einer Fläche des zusätzlich aufgebrachten Heizleitermaterials kann dann nur noch eine Veränderung in einer Dimension, nämlich sozusagen der Breite bzw. entlang des Stromflusses, vorgenommen werden, was aber als ausreichend angesehen wird. The additional Heizleitermaterial can be applied with always the same thickness, but with different large area expansion on the existing heating element or its Heizleiterfläche. By varying the area, the reduction of the total electrical resistance during adjustment can then be set to a predetermined value. For this purpose, the surface, which is advantageously a rectangular surface or a strip, can be varied in length and / or width. Such an additional heating conductor material particularly advantageously extends on the heating conductor surface over an entire extent of the heating conductor surface in one direction, advantageously in a direction transverse to the direction of current flow between the connection contacts or power terminals of the heating conductor. Thus, the behavior of the current flow between the two terminals is always the same. To vary a surface of the additionally applied Heizleitermaterials then only one change in one dimension, that is to say the width or along the current flow, made, but this is considered sufficient.
Alternativ kann bei einer stets gleichen und vorgegebenen Fläche bzw. Flächengeometrie des zusätzlich aufgebrachten Heizleitermaterials die Dicke variieren. Dabei sollte eine Dicke des aufgebrachten Heizleitermaterials stets ungefähr gleich sein, kann insgesamt aber variiert werden, wodurch natürlich auch der gesamte elektrische Widerstand des Heizleiters verändert werden kann und, abhängig von der Dicke, verringert werden kann. Alternatively, the thickness can vary with an always identical and predetermined area or surface geometry of the additionally applied heating conductor material. In this case, a thickness of the applied Heizleitermaterials should always be about the same, but can be varied overall, which of course the entire electrical resistance of the heating element can be changed and, depending on the thickness, can be reduced.
Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich alleine oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte und Zwischen-Überschriften beschränkt die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.These and other features will become apparent from the claims and from the description and drawings, wherein the individual features in each case alone or more in the form of sub-combinations in an embodiment of the invention and in other fields be realized and advantageous and protectable Represent embodiments for which protection is claimed here. The subdivision of the application into individual sections and intermediate headings does not limit the statements made thereunder in their generality.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:Embodiments of the invention are shown schematically in the drawings and are explained in more detail below. In the drawings show:
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS
In der
Die Heizeinrichtung
Links an der Heizeinrichtung
Neben die Heizleiter
Oben an den Heizleitern
Unten ist auf den Heizleiter
Unten an dem Zusatz-Heizleiter
Zum Überbrücken der Lücke
Unter Umständen ist die Abweichung vom Soll-Wert noch so groß, dass auch noch der Zusatz-Heizleiter
Auch wenn die Heizleiter
In der
Oben verläuft an den Heizleitern
In der
Vier Zusatz-Anschlusskontakte
Wenn also, wie in
Als weitere Möglichkeit ist gemäß
Um einen definierten Stromfluss in den Zusatz-Heizleiterflächen zu erreichen mit insbesondere gleichbleibender Flächenheizleistung, kann eine Heizeinrichtung
Rechts werden alle Zusatz-Heizleiter von dem Anschlusskontakt
Hier ist auch leicht eine Abwandlung der Heizeinrichtung der
In der
Nach dem Fertigstellen der Heizleiter
Wie aus den
Alternativ könnte grundsätzlich auch die Fläche, mit der das zusätzliche Heizleitermaterial
Während bei den Heizeinrichtungen der
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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