DE1808022B2 - Biegsames elektrisches flaechenheizelement - Google Patents

Description

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Herstellung eines solchen Gewebes bekanntgeworden, Kunststaffschichten, beispielsweise zwei Faservliese, welches die elektrische Leitfähigkeit von dünnen bezeichnet, welche das Polyestervlies und die Metall-Kohlenstoff- oder Graphitschichten für die Envär- bänder! und 3 von außen umgeben. Da die beiden mung ausnutzt. Der langsame Webvorgang macht Innenseiten der Kunststoffschichten 4 und 5 mit solche Heizelemente in der Herstellung teuer, die 5 einer klebfähigen Schicht versehen sind, ist das Kontaktierung mit aufgesprühten Metallschichten ist Flächenheizelement nach ihrer Aufbringung fertigumständlich und elektrisch unsicher, insbesondere bei gestellt.
Biegebeanspruchungen. Die Metallbänder 2 und 3 werden am zweck-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mäßigsten so auf das Polyestervlies aufgebracht, daß

biegsames Flächenheizelement anzugeben, das eine io ihre äußeren Kanten mit den Außenkanten des

gleichmäßige Widerstandsverteilung über die gesamte Vlieses abschließen. Zum Anschluß des Flächenheiz-

Fläche aufweist. Diese Aufgabe wird für ein elementes an die Speisespannung sind die beiden

Flächenheizelement der eingangs geschilderten Art Metallbänder aus dem Vlies herausgeführt, so daß

gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Wider- es ohne weiteres möglich ist, an die Bänder Strom-

standsteU als elektrisch leitfähiges Polyestervlies aus- 15 Zuführungen anzuschließen.

gebildet ist, daß die Metallbänder gelocht sind, daß Es ist auch möglich, über den Kunststoffdas Polyestervlies und die Metallbänder in an sich schichten 4 und 5 noch weitere Schichten bzw. Folien bekannter Weise vollständig von Kunststoffschichten aus durchsichtigem oder nicht durchsichtigem Maumgeben sind und daß die Metallband-r mit dem terial anzubringen. Werden die kunststoffschichten Polyestervlies durch die einseitig mit einer kleb- 20 selbst aus transparentem oder durchscheinendem fähigen Schicht versehenen Kunststoffschichten fest Material aufgebracht, so ergibt sich eine leichte Konverbunden sind. trolle der Kontaktierungsgüte.

Das verwendete Polyestervlies hat trotz seiner ge- Wegen der geringen Schichtstärke des Flächenheiz-

ringen Stärke eine gute mechanische Festigkeit und elementes nach der Erfindung ergeben sich eine

Formstabilität und ist darüber hinaus hoch flexibel. 25 Vielzahl von Verwendungsmöglichkeiten. Es läßt

Es weist weiterhin in einem weiten Temperatur- sich insbesondere bei einer auf die gewünschte

bereich einen konstanten elektrischen Widerstand auf Wärmeleistung abgestimmten festen Breite in be-

und läßt sich in großer Länge ohne weiteres her- liebiger Länge herstellen. Als Anwendungsbeispiele

stellen. Die Einstellung des gewünschten Wider- können aufgeführt werden:

standswertes ist bei einem solchen Aufbau kein 30 Einbau als Decken- und Wandbeheizung unter

Problem, und es läßt sich dementsprechend eine dünnen Tapeten, wöbe· der Übergang zwischen einer

völlig gleichmäßige Widerstandsverteilung erreichen, beheizten Mittelzone einer Wand und einer nicht be-

die darüber hinaus mit einfachen Mitteln kontrollier- heizten Randzone nicht wahrgenommen werden

bar ist, indem beispielsweise eine Durchscheinprobe kann. Einbau als Fußbodenheizung unter Kunststoff-

von den hergestellten Vliesen gemacht wird. An 35 und Parkettbelägen sowie Spannteppichen. Bau von

Hand der gleichmäßigen Lichtverteilung bei dieser beheizten Fußmatten relativ kleiner Abmessungen,

Probe läßt sich dann feststellen, ob die Widerstands- Einbau in Warmhalteplatten für Speisen. Für die

werte ebenfalls gleichmäßig verteilt sind. Weiterhin meisten Montagefälle können übliche Klebstoffe, die

liegen bei dem Heizelement nach der Erfindung die auf den äußeren Kunststoffschichten 4 und 5 gut

Mctallbändcr sehr fest auf dem Polyestervlies" auf, 40 haften, verwendet werden.

»o daß sich kleine Ubergangswiderstände zwischen In besonderen Fällen können auf einer durch-

Metallbändem und Widerständen ergeben. Diese gehenden leitenden Polyestervliesschicht mehr als

gute Auflage der Metallbänder wird durch die Löcher zwei Metallkontaktbänder angeordnet sein, nämlich

in denselben gewährleistet, durch welche die äußeren dann, wenn die größere Breite des Heizelementes er-

Kunststoffschichtcn hindurchgclangen und sich mit 45 wünscht ist, oder wenn zwei Heizflächen mit unter-

dcm an dieser Stelle f-.^.i liegenden Polyestervlies ver- schiedlicher Wärmeleistung nebeneinander angeord-

binden, so daß die Mctallbänder fest an das Poly- net werden sollen. Fig. 3 zeigt ein solches Aus-

«stcrvlies angepreßt werden. führungsbeispiel. Wird an die Anordnung nach

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispicle des Fig. 3 eine elektrische Spannung so angelegt, daß

Erfindungsgegenstandes dargestellt. 50 z. B. die metallischen Kontaktbänder 2 und 6 an den

F i g. I zeigt eine Draufsicht auf einen Abschnitt Nulleiter, das Kontaktband 3 an die Phase an-

«incs Flächcnhcizclcmcntcs, während in geschlossen werden, dann erwärmt sich die Fläche A

Fig. 2 ein Schnitt durch Fig. 1 längs der Linie wegen des größeren Bandabstandes zwischen 2 und 3

H-II wiedergegeben ist, wobei die Dicke des Heiz- weniger als die Fläche B mit dem kleineren Bp.nd-

•lemenles zum besseren Verständnis stark über- 55 abstand zwischen 3 und 6.

trieben gezeichnet ist; in den In einem weiteren Spezialfall, wie ihn Fig. 4 zeigt,

Fig. 3 und 4 sind zwei weitere Ausgestaltungs- könne» die Metallkontaktbänder in einsm spitzen

möglichkeiten für das Flächenheizelement gezeigt. Winkel, d. h. nicht parallel zueinander, auf dem

Mit 1 ist das leitende als Widerstandsteil ver- leitenden Polyestervlies 1 angeordnet sein, nämlich

wendete Polyestervlies bezeichnet, an dessen seitlicher 60 dann, wenn vor. dem Flächenheizelement eine von

Begrenzung die beiden Metallbänder 2 und 3 an- einer Seite aus kontinuierlich ansteigende Erwär-

gcbracht sind. Diese Metallbänder können beispiels- mung gefordert wird. Wird an die Anordnung nach

weise aus Kupfer bestehen und sind so dimensioniert, F i g. 4 Spannung angelegt, dann tritt im Betrieb D

daß sie einerseits die Dicke des Flächenheizelementes eine größere Oberflächenerwärmung ein als im Be-

nicht vergrößern und andererseits sich selbst nur un- 65 reich C, mit einem stufenlosen Übergang zwischen

wesentlich erwärmen. Mit 4 und 5 sind zwei beiden Temperaturbereichen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

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ergibt sich dennoch keine einwandfreie Einstellung

Patentanspruch: der Widerstandswerte, sondern diese Widerstandswerte schwanken, wie die Erfahrung gezeigt hat,

Biegsames elektrisches Flächenheizelement, be- dauernd, so daß sich bei der Benutzung so aufgestehend aus einem elektrischen Strom in Wärme 5 bauter Heizelemente eine ungleichmäßige Tempeumsetzenden flächenförmigen Widerstandsteil aus raturverteilung ergibt. Außerdem treten bei derartigen elektrisch leitfähig gemachtem Kunststoff und aus Mischungen erfahrungsgemäß Verschiebungen der der Stromzuführung an den Widerstandsteil die- elektrischen Werte infolge Alterung auf. Die als nenden, an den seitlichen Begrenzungen Stromzuführung dienenden Metallbänder sind bei des Widerstandsteils angeordneten Metall- io einer dieser bekannten Anordnungen auf dem Widerbändern, dadurch gekennzeichnet, daß standsteil mittels Krampen oder Klammern oder das Widerstandsteil als elektrisch leitfähiges durch Abscheidung angebracht. In beiden Fällen Polyestervlies (1) ausgebildet ist, daß die Metall- ergibt sich eine nur punktweise Auflage der Metallbänder (2, 3) gelocht sind, daß das Pclyestervlies bänder auf dem Widerstandsteil und dementspre-(1) und die Metallbänder (2, 3) in an sich be- 15 chend ein sehr hoher Übergangswiderstand zwischen kannter Weise vollständig von Kunststoffschicht beiden Teilen. Weiterhin kann dieser Widerstandsteil ten (4, 5) umgeben sind und daß die Metallbän- offensichtlich nicht als selbständiger Teil bestehen, der (2, 3) mit dem Polyestervlies (1) durch die sondern er muß auf einer Unterlage aufgebracht einseitig mit einer klebfähigen Schicht versehe- werden, wodurch die Dicke des gesamten Elements nen Kunststoffschichten (4, 5) fest verbunden 20 unvorteilhaft erhöht wird. Bei den beiden anderen sind. dieser bekannten Anordnungen liegen die als Stromzuführung dienenden Metallbänder nicht direkt an

den seitlichen Begrenzungen des Widerstandsteils, so

daß ein Teil desselbvo für die Wärmebildung ver-

25 lorengeht und sich wegen der schlechten Auflage

hohe Ubergangswiderstände ergeben.

Die Erfindung bezieht sich auf ein biegsames elek- Durch die deutsche Patentschrift 918 334 ist auch trisches Flächenheizelement, welches aus einem elek- ein biegsamer nicht metallischer elektrischer Leiter frischen Strom in Wärme umsetzenden flächenförmi- bekanntgeworden, der als Ersatz für metallische gen Widerstandstei! aus elektrisch .citfähig gemach- 30 Leiter in Draht- oder Litzenform gedacht ist und aus tem Kunststoff und aus der Stromzuführung an den einem amorphen zähflüssigen bis zähtesten, plastisch Widerstandsteil dienenden, an den seitlichen Begren- verformbaren, durch Beimengung leitender Stoffe, zungen des Widerstandsteils angeordneten Metall- wie insbesondere Ruß, Graphit oder Metallpulver, bandern besteht. leitfähig gemachten Stoff gebildet ist, der in eine Für die Beheizung von Innenräumen und Frei- 35 Hülle aus einem formfesten, steifen oder elastisch flächen sind eine Anzahl ortsfester Flächenheizungs- verformbaren Stoff eingebettet ist. Em solcher Leiter systeme bekannt, welche zur Umwandlung der zu- ist offensichtlich für die Verarbeitung in Flächengeführten elektrischen Energie in Wärme schleifen- heizelcmenten nicht geeignet.

förmig ausgelegte, zu Matten verbundene Wider- Weiterhin sind durch die deutschen Auslegestandsdrähte mit temperaturbeständiger Isolierung 40 Schriften 1 250 573 und 1 269 746 Wandheizmatten aus Gummi oder Kunststoff verwenden. Auch sind mit in Schaumstoff eingebetteten, schleifenförmig Gewebe aus Kunststoffädcn oder Metalldrähten mit angeordneten Heizleitungen bekanntgeworden, zwieingewebten blanken oder isolierten Heizleitern be- sehen denen temperaturausgleichcnde metallische kannt. welche unter anderem auch zum Einbau in Folien eingeklebt sind. Das Herstellungsverfahren nicht ortsfeste Oberflächenheizkörper dienen. 45 derartiger Leitungen ist aufwendig, ebenso die Kon-Dicse beiden Arten von teils starren, teils bieg- takticrung der einzelnen parallclgeschaltcten eine samen Heizmatten weisen eine Reihe von Nachteilen Heizfläche bildenden Heizschleifen. Als besonderer auf. Die Temperaturverteilung ist ungleichmäßig, mit Nacli'cil ist die große Einbauhöhe anzusehen,
relativ hohen Temperaturen in Leiiernähc und nicdri- Darüber hinaus sind durch die deutsche Auslegegen Temperaturen in den Lcitcrzwischenräumcn. Das 50 schrift 1 269 260 metallische Folien bekanntge-Hcrstellungsvcrfahren bedingt einen relativ großen worden, die in ihrer Längsrichtung so geschlitzt bzw. Anteil an Handarbeit und ist daher umständlich und mit Ausnehmungen versehen sind, daß zwischen zwei aufwendig. Bei der Einstellung verschiedener Wärme- längslaufendcn Außenstreifen schlcifcnförmigc Leilcistungcn pro Flächeneinheit ergeben sich bei gleich- tungszügc entstehen, welche sich bei Spannungszublcibendcr Anschlußspannung Schwierigkeiten, da 55 führungen in der gewünschten Weise erwärmen. Hier die Einstellung nur durch Änderung der Leitungsab- tritt neben dem zeitraubenden Herstellungsverfahren stände, der Leitungslänge oder des Leiteraufbaues und der Tatsache, daß abwechselnd Zonen hoher erzielt werden kann. Weiterhin müssen die Heizlei- Temperatur und Zonen niederer Temperatur aufeintungen zur Einführung in Klemmdosen mit kalten anderfolgen, noch die Schwierigkeit auf, daß ver-Anschlußleitungen versehen werden. 60 schiedenartige Wärmeleistungen nur durch Änderung Durch die USA.-Patentschriften 3 385 959 und des Schnitt- bzw. Stanzwerkzeuges zu erzielen sind. 3 387 248 sowie die schweizerische Patentschrift Außerdem besteht bei dieser Art Heizfolie wegen der 445 668 sind bereits Flächenhcizelemcntc bekanntge- geringen mechanischen Festigkeit erhebliche Bruchworden, wie sie eingangs beschrieben sind. Bei diesen und Kurzschlußgefahr.

bekannten Anordnungen wird für das Widerstandsteil 65 Des weiteren ist durch die deutsche Patentschrift

eine leitend gemachte Kunststoffmischung verwendet. 1 231 826 ein Gewebe aus leitfähig gemachten Textil*

Auch wenn eine solche Mischung mit erheblichem oder Glasfasern für Heizzwecke und durch die

Aufwand so gut wie irgend möglich hergestellt wird, deutsche Auslegeschrift 1 153 445 ein Verfahren zur