DE1910026A1 - Elektrische Flaechenheizeinrichtung und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Description

• Elektrische Flächenheizeinrichtung und Verfahren zu deren Herstellung Die Erfindung betrifft eine elektrische Flächenheizeinrichtung, welche in herkömmlichen Ausführungsformen zahlreiche Nachteile aufweist, deren Behebung sich die Erfindung anzunehmen gedenkt.
• Unter solchen Nachteilen wäre an erster Stelle die Häufigkeit eines Brechens oder eines.Ausschaltens aus dem Stromkreis des oder der die Wärme erzeugenden Drähte oder Leitungen zu benennen, was wohl darauf zurückzuführen ist, daß den entsprechenden thermischen A-usdehnungskoefflzienten dieser Wärme erzeugenden Drähte in gleichem M.3e keine Beachtung geschenkt wurde, wie der Auswahl geeigneter, äußerer Abdeckungsplatten oder -schichten zum Schutze- der Drähte, Als weiterer Nachteil wäre zu benennen, daß derartige Heizeinrichtungen häufig nicht sehr sicher sind und daß sie schwierig handzuhaben und-wechselseitig anzuschliessen sind, wobei mit solchen Schwierigkeitn insbesondere dann zu rechnen ist, wenn gefordert wird, solche Heizeinrichtungen umzubiegen, was meistens nicht wegen verwendeter Thermostatelemente möglic:. ist. Die bislang bekannten elektrischen Flächenheizeinrichtungen können als relativ steif bezeichnet werden, eher als relativ flexibel, was darauf zurückzuführen ist, daß sie meistens teils eine nicht unterschreitbare Dicke aufweisen.
• Wie oben bereits festgehalten, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die vorerwähnten Nachteile vorbekannter Flächenheizeinrichtungen zu vermeiden und eine Flächenheizeinrichtung zu sch'fen, welche insbesondere nicht der. Gefahr eines Brechens der Heizdrähte ausgesetzt ist, und zwar selbst dann nicht, wenn solche Heizdrähte aus äußerst dünnen Metallfolien geforrit werden.
• Die zu schaffende Iächenheizeinrichtung soll einen hohen Sicherheitsfaktor gewährleisten, es soll möglich sein, sie flexibel, also dünnwandig, zu gestalten, und soll/ es schließlich mit dieser eine Sicherheitseinrichtung zur Verfügung gestellt werden, die -in Abhängigkeit vom Abtasten eines Ubermäßgen Temperaturanstieges betätigt wird. Die angestrebte Flexibilität der zu schaffenden Heizeinrichtung soll die Möglichkeit bringen, diese auf ein fachste Art und Weise in allen denkbaren Anwendungsbereichen zu montieren.
• Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß für eine elektrische Flächenheizeinrichtung nach dem Hauptmerkmal der Erfindung vor geschlagen wird, wenigstens zwei flexible und hitzebeständige.
• Kunststoff-Filme zu verwenden, zwischen welchen, eingebettet in eine Füllmasse aus thermoplastischem Kunstharz, eine aus einer Metallfolie in Zick-Zack-Form geformte, wärmeerzeugende Leitung bzw. Heizelement angeordnet ist. Eine diese Merkmale aufweisende elektrische Flächenheizelnrichtung bringt in vollem Umfange die angetrebten Vorteile, sie läßt sich insbesondere für die verschiedenartigsten Anwendungsbereiche verwenden, indem es keine Schwierigkeiten bereitet, die Je Flächeneinheit erzeugbare Wärmemenge in jedem Bereich der Heizeinrichtung Uber weite Grenzen zu variieren, unter Sicherstellung, daß die Heizen richtung immer flexibel bleibt.
• Weitere Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Flächenheizeinrichtung werden aus der nachfolgenden Beschreibung in der Zeichnung dargestellter Ausführungsformen näher erkennbar. Es zeigt: Fig. 1A eine Draufsciht auf eine elektrische Flächenheizeinrichtung nach der Erfindung, Fg. !" einen Schnitt nach der Linie I-I der Fig. 1A, Fig. 2A in schematischer Ansicht Darstellungen zur Erläutebis 2@ rung der einzelnen Verfahrensschritte in der Herstellung erfindungsgemäßer Heizeinrichtungen, Fig. 3A eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Flächenheizeinrichtung, bei welcher ein Isolationsfilm auf der Oberfläche der -Heizeinrichtung teilweise weggebrochen ist, Fig. einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 3A, Fig. 3C den Verdrahtungsplan einer Heizeinrichtung im Betrie Fig. 4A eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Flächenheizeinrichtung, auch hier ist der lsolationsfiim auf der Oberfläche teilweise weggebrochen, Fig. 4B einen schnitt nsch der Linie IV-IV der Fig. 1A, Fig. 4C weitere Verdrahtungspläne der erfindungsgemäßen und 4D Flächenheizeinrichtung im Betrieb, Fig. 5A Perspektivansichten zur Darstellung des Anschließens und 5B der Zuleitungsdrähte, Fig. 6A weitere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen und 6B Flächenheizeinrichtungen in Draufsicht, Fig. 7 die erfindungsgemäße Flächenheizeinrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform, Fig. 8A in Draufsicht eine weitere Ausftlhrungsform der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung, und Fig. 8B in Schnittansicht eine Darstellung zur Veranschaulichung der Art und Weise' wie eine erfindungsgemäße Flächenheizeinrichtung entlang ihren Umfangskanten isoliert wird.
• In den Fig. 1A und 1B ist eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Flächenheizeinrichtung dargestellt.
• In der Zeichnung bezeichnen 1 und 3 jeweils einen Kunststoff-Film, welcher die Eigenschaften hoher Flexibilität, hoher Hitzebeständigkeit und hohen Isolationsvermögens aufweisen soll. Die Bez@gsziffer 2 bezeichnet ein wärmeerzeugendes Element, welches eine Metallfolie oder eine Folie aus einer geeigneten Metall-Legierung ist. Dieses wärmeerzeugende Element 2 ist zwischen den beiden vorerwähnten Isolationsfilmen 1 tind 5 angeordnet und in eine Füllmasse 4 eingebettet, welche ein thermoplastisches Kunstharz, wie Polyäthylen, Polyamid, Polyvinylformal, Polyurethan, Nitrilgummi od.dgl., sein sollte. Das Element 2 soll, wie in Fig. 1A gezeigt, in einem Gitter oder in Zick-Zack-Form geformt sein.
• Für die Kunststoff-Filme 1 und 5 kann jeder in der nachfolgenden Tabelle 1 aufgeführte Werkstoff Verwendung finden, welcher die darin angegebenen Eigenschaften erfüllt: Tabelle 1 - Thermischer Ausdeh- Verwendungsnungskofizient - temperatur (numerischer Wert) Polyamid 2.0 x 10-5 /°C 400°C Gesättigter Polyesterfilm 2.7 x 1C-@/°C 1500C Polytrifluoräthylen 4.5 x 10-5/°C 200°C Polycarbonat 7.0 x 10-5 /°C 140°C FUr das wärmeerzeugende Element 2 kann jeder in der nachfolgenden Tabelle 2 aufgeführte Werkstoff Verwendung finden, welcher die angegebenen Eigenschaften erfüllt: Tabelle 2 Material Thermischer ausdehnungskoeffizient Fe 1.17 x 10-5/°C Cu 1.65 x 10-5/°C Sn(90- Pb(10) 2.2 x 10-5/°C Al 2.4 x 10-5/°C -Zn 3.9 x 10-5/°C Wie aus den vorstehenden Tabellen hervorgeht, sollte er thermische Ausdehnungskoeffizient des für die Kunststoff-Filme 1 und 3 verwendeten Werkstoffs im Bereich zwischen 2.0 x 10-5/°C und 7.0 x 10-5/°C liegen, der thermische Ausdehnungskoeffizient des wärmeerzeugenden Elementes 2 sollte 1,0 -x 10-5/°C und 4.0 x 10-5/°C liegen, so daß die thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Kunststoff-Filme 1 und 3 einerseits und des wärmeerzeugenden Elementes 2 andererseits einander im wesentlichen entsprechen, wodurch wirksam verhindert werden kann, daß es zu einem Brechen oder zu einem Ausschalten aus dem Stromkreis der wärmeerzeugenden Leitung kommt, was auf unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten der verwendeten Materialien zurückgeführt werden könnt-e. Werden also für die Kunststoff-Filme 1 und 5 und für das wärmeerzeugende Element 2 geeignete Materialien innerhalb der angegebenen Bereiche des therniischen Ausdehnungskoeffizienten ausgewählt, dann wird dadurch in Verbindung mit den Polstereigenschaften der Füllmasse 4 wirksam ein Brechen oder ein Ausschalten aus dem Stromkreis des Heizelementes verhindert.
• Was die Dicke der verwendeten Materialien anbetrifft, so sollte hier für die Kunststoff-Filme die Maßgabe gelten, daß, diese eine' Dicke zwischen 10 und 500 µm aufweisen, das wärmeerzeugende Element sollte eine Dicke zwischen 20 und 100 pm a,ufweisen, so daß die Heizeintichtung in ihrer Gesamtheit eine Dicke zwischen 100 und 500 µm aufweist.
• Nachfolgend soll nun näher beschrieben werden, wie sich eine Flächenheize inrichtung der erfindungsgemäßen und vorbeschriebenen Art am einfachsten Herstellen läßt. Aus den Fig. 2A bis 2C geht hervor, daß der Kunststoff-Film 1 und die Metallfolie 2 aufeinanderfolgend unter Zwischenfügung einer Schicht 4' aus thermoplastischem Kunstharz miteinander verbunden werden, das thermoplas'tische Kunstharz wird in geschmolzenem- Zustand von einem Extruder 5 angeliefert, und zwar handelt es aicb bei diesem Kunstharz um ein Polyäthylen, um ein Vinylchlorid-Vinylazetat-Mischpolymer, Nylon od.dgl., oder um ein Bindemittel der Nitrilgummireihe, der Urethanreihe od.dgl. Die einzelnen Lagen oder Schichten werden mittels mehrerer Druckwalzenpaare 6 unter Druckbeaufschlagung aneinander gefügte, so daß ein Schichtfilm oder larninierter Film A gebildet wird, der mit einer Metall folie versehen ist. Um nun im Rahmen der vorliegenden Erfindung irgendeine beliebige Form einer wärmeerzeugenden Leitung von der Metallfolie 2 des laminierten Filmes A zu erhalten, wird auf die Oberfläche der Folie 2 die erwünschte Form der zu erzeugenden Leitung aufgedruckt, wobei eine gegenüber jedem Ätz-Grundmat,erial rosthindernde Tinte Verwendung findet, bei diesem Aufdrucken kann man sich entweder der Photogravur oder eines Verfahrens bedienen, bei welchem Schirme oder Gitter aufeinander folgend.
• Verwendung finden. Es sei.hier vermerkt, daß ein solches Auf- .
• drucken auch durchgeführt werden kann, bevor die Metallfolie 2 in der vorbeschriebenen Art und Weise mit dem Kunststoff-Film 1 verbunden wird. Der laminierte Film A wird dann in eine korrodierende Ätzflüssigkeit eingetaucht, die in einem Behalter 7 gespeichert ist, als Ätzflüssigkeit kann eine Ferrichlorid-w.
• Chromsäure-, Perschwefelsäure- oder eine ähnliche Lösung Verwendung finden, so daß der Bereich der MetQllfolie 2, welcher nicht von der Rost widerstehenden Tinte abgedeckt ist, kontinuierlich korrodiert oder gesätz wird. Wenn der laminierte Film A den Behälter 7 durchlaufen hat, dann wird er durch einen Behälter 8 mit Waschflüssigkeit und eine Trockenkammer 9 hindurch geführt, so daß auf diese Art und Weise der laminierte Film A, hat er die in Fig. 2B dargestellte Verfahrensstufe vollendete mit einer wärmeerzeugenden Leitung auf'dem Kunststoff-Film 1, oder genauer auf der Metall folie- 2 versehen ist. Der so behandelte laminierte Film A wird nun in einem weiteren Verfahrensschritt unter Zwischenfügung einer Schioht 4" thermoplastischem Kunstharzes mit dem Kunststoff-Film 3 unter Druck verbunden, wobei dieser Verbindung wiederum Dru,okwalzenpaare' 6' dienen.
• Das thermoplastische Kunstharz wird auch hier von einem Extruder lS' in geschmolzenem Zustand geliefert, als Kunstharz findet ein Polyäthylen, ein Vinylchlorid-Vinylazetat-Mischpolymer, Nylon od. dgl. Verwendung.
• Es ist bekannt, daß die üblichen Bindemittel oder Haftmittel im Regelfall Lösermittel enthalten, welche nicht sehr flüchtig sind und sich nicht oder nur sehr schlecht für einen Anstrich in einer dicken Lage eigenen. Würde daher ein solches Binde-oder Haftmittel Verwendung finden, dann wUrde dies wegen der vorerwähnten Eigenschaften der. Nachteil bringen, daß die Ausnehmunzen des geätzten, laminierten Filmes A nicht vollständig aufgefüllt werden, was zur Folge hätte, daß beim Zusammenfügen des laminierten Filmes A und des Kunststoff-Filmes 3 zwischen diesen beider Lagen Luft eingeschlossen würde, solche Lufttaschen würden eine dauerhafte Verbindung der beiden Lagen durch Schwächung der Binde- oder Haftkraft nachteilig beeinflussen. Solche Nachteile sind selbst dann zu vermerken, wenn derartige Binde-oder Haftmittel in einer relativ dünnen Schicht aufgebracht werden.
• Die vorerwähnten Nachteile werden nun aber erfindungsgemäß dadure vermieden, daß das thermoplastische Kunstharz in geschmolzenem Zustand aufgebracht wird, dieses Verfahren ermöglicht, daß solche Kunstharzschichten selbst in diesen Lagen aufgebracht werden können, wobei in jedem Einzelfall siche'rgestelit-ist, daß sämt liche ausgeätzten Ausnehmung vollständig aufgefüllt werden.
• Wenn daher die einzelnen Lagen unter Zwischenfügung solcher Schichten thermoplastischen Kunstharzes ineinander gefügt bzw.
• miteinander verbunden werden, dann kann eine dauerhafte Verbindung gewährleistet werden, weil die Aufbringung des thermoplastischen Kunstharzes in geschmolzenem Zustand jegliche Blasenbildung wirksam verhindert Die zwischen den Kunststoff-Filmen 1 und 3 wirkenden Haltekräfte weisen hohe Werte auf, zum Rahmen-der vorliegenden Erfindung ist es auf einfache Art und Weise möglich, bei der fertigge8tellten Flächenheizeinrichtung den einen Kunststoff-Film von dem anderen Kunststoff-Film, welcher nit der Metallfolie verbunden ist, abzuziehen, indem man nur die Flächenheizeinrichtung zu erwärmen braucht, wobei sich dann das als Füllmasse verwendete thermoplastischen Kunstharz verflüssigt. Sollte es daher wider Erwarten zu einem Brueh in der auf der Metallfolie aufgedruckten Leitung gekommen sein, dann kann diese Leitung auf einfache Art und Weise freigelegt werden indem man einfach den einen Kunststoff-Film nach vorheria ger Erwärmung der Einrichtung abzieht, ist der Schaden behoben worden, dann kann dieser Kunststoff-Film wieder auf den anderen Film aufgelegt und mit diesem verbunden werden, beispielsweise durch ein Heißsiegeln. Nachfolgend soll nun ein Ausführungsbeispiel der Herstellung einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtung beschrieben werden.
• Ein Polyesterfilm einer Dicke von 75 µm in Spulenform und eine Aluminiumfolie einer Dicke von 20 µm in Spulenform werden' in die Zuführeinrichtung eines Laminators der in Fig. 2A schmatisch dargestellten Art eingesetzt. Nachdem der Polyesterfilm mit einer Verankerungsschicht beschichtet worden ist, wird auf 300°C erhitztes Polyäthylen aus einem Extruder auf diesen Film in einer Dicke von 4o µm aufgebracht, und zwar im Zeitpunkt, bevor die Aluminiumfolie auf den Film aufgelegt wird. Folie und Film werden dann mittels Quetschwalzen in der beschriebenen Art und Weise zusammengedrückt, so daß sie über die zwischengefügte Polyäthylenschicht aneinander haften, miteinander verbundene Folie und Film werden dann als laminierter Film zu einer Spule aufgewickelt. Auf die eine Fläche der Aluminiumfolie dieses laminierten Filmes wird dann eine rostwiderstehende Tinte aufgedruckt, und zwar in einer vorbestimmten Formgebung, welche sich nach der erwünschten, wärmeerzeugenden Leitung bestimmt, diese Tinte wird mittels des Photogravur-Verfahrens in einer Dicke von 25 µm aufgebracht. Der so bedruckte laminierte Film wird durch ein Bad mit Ferrichloridlösung hindurchgeführt, anschließen wird er gewaschen und getrocknet, wie dies anhand der Fig. 2B beschrieben wurde. Ist dieser Verfahrensschritt beendet, da-nn ist die rostwiderstehende Tinte auf der Aluminiumfolie aufgedruckt, so daß In einem nächsten Verfahrensschritt der laminierte Film mit einem weiteren Polyesterfilm einer Dicke von 25 yrn verbunden werden kann. Dies erfolgt in einem weiteren Laminator, wobei lediglich darauf zu achten ist, daß die geätzte Oberfläche des laminierten Filmes nach innen zu liegen kommt, die Verbindung mit dem weiteren Polyesterfilm erfolgt unter Zwischenfügung einer weiteren Polyäthylen-Schicht einer Dicke von 40 µm in der vorbeschriebenen Art und Weise. Diese Polyäthylen-Schicht wird sich mit der im ersten Verfahrensschritt zwischen den ersten Kunststoff-Film und die Aluminiumfolie eingefügten Polyäthylen-Schicht verschmelzen. und zwar in den Bereichen der Aluminiumfolie, die beim Ätzvorgang aus der Aluminiumfolie herausgeätzt worden waren. Man erhält auf diese Art und Weise eine elektrische Flächenheizeinrichtung, welche sich durch eine äußerst hohe Flexibilität auszeichnet.
• In den Fig. 5A bis ßC ist eine weitere Aus führungsform der erfindungsgemäßen Flächenheizeinrichtung dargestellte und nach folgend beschriebene Ausführungsform soll die Kombination einer ~ Flächenheizinrichtung mit einer Schutzeinrichtung in ihr bringen, um so durch die Heizeinrichtung selbst jede übermäßige Wärmeentwicklung abzufühlen, für den Fall, daß die Flächenheizeinrichtung aus irgendwelchen Gründen eine solche übermäßige Wärme entwickeln sollte, so daß die Gefahr bestehen würde, daß es zu einem Brand kommt. In der dargestellten Ausführungsfonn bezeichnet 1 einen hitzebeständigen Kunststoff-Film, beispielsweise aus gesättigtem Polyesterharz und 2 einen Leiter, mit welchem dieser Kunststoff-Film 1 beschichtet ist.' Dieser Leiter 2 dient als das wär-meerzeugende Element und ist in Gitter- oder Zick-Zack-Form aufgedruckt. Zwischen jeweils zwei Windungen dieses Leiters ist jeweils eine Elektrodenplatte 11 angeordnet, welche mit ihren Kanten, wie insbesondere aus Fig. 3A erkennbar, von der zugeordneten Leiter jeweils einen festen Abstand a einhalten. Diese Elektrodenplatten 11 sind im Bereich der einen Umfangskante des Kunststoff-Filmes 1 mittels eines Leitungsdrahtes 12 untereinander verbunden. In der Zeichnung bezeichnet 13 eine Füllmasse, wie ein thermo-empfindliches, organisches Material mit einem Minustemperaturen widerstehenden Koeffizienten wie beispielsweise ein Polyamid, ein Polyvinylformal od.dFl., diese Füllmasse 13 füllt den Raum zwischen dem wärmeerzeugenden Element 2 und des einzelnen Elektrodenplatten 11 auf. 3 bezeichnet einen weiteren, hitzebeständigen Kunststoff-Film, welcher die obere Fläche des wärmeerzeugenden Elementes 2, die Elektroden 11 und die Füllmasse 15 abdeckt.
• Die thermo-empfindliche Flächenheizeinrichtung vorbeschriebener Ausführungsform wird in Analogie zu der Flächenheizeinrichtung nach den wig. 1A und 1B hergestellt, indem man zunächst eine Aluminiumfolie auf die obere Fläche des hitzebeständigen und isolierenden Kunststoff-Filmes aufbringt und mit diesem verbindet, der Kunststoff-Film soll flexibel sein, eskann sich dabei beispielsweise' um einen gesättigten Polyesterfilm handeln.
• Auf die Aluminiumfolie als dem wärmeerzeugenden Element wird dann die erwünschte Leitung aufgedruckt, es werden auch die Eletroden und der Zuleitungsdraht auf die Folie aufgedruckt, und zwar mit einer Rost widerstehenden- Tinte, welchem Vorgang sich dann der Ätzvorgang anschließt, wobei eine Lösung Verwendung findet, welche-das Grundmaterial herauszuätzen vermag, Auf dem hitzebeständigen und isolierenden Kunststoff-Film 1 werden auf diese Art und Weise also das wärme,erzeugende Element 2 und, die durch den Leitängsdraht 1,5 untereinander verbundenen Elektrodenplatten 11 ausgeformt, und zwar sämtliche in-demselben metallischen Material und in derselben Ebene, es werden dann die Bereiche zwischen dem wärneerzeugenden Element 2 und den Elektrodenplatten 11 mit einer Füllmasse aufgefüllt und anschließend erfolgt eine Abdeckung mittels eines weiteren hitzebeständigen isolierenden Kunststoff-Filmes 3. Die so geformte thermo-empfind, liche elektrische Flächenheizeinrichtung kann in der nachfolgend beschriel-enen Art und Weise Verwendung finden.
• Wie aus Fig. 3@ hervorgeht, werden die beiden Enden des wärmeerzeugenden Leitelementes 2 über einen Schalter 14 mit Anschlußklemmen einer Stromquelle 15 verbunden und eine Schutzeinrichtun 16 ist zwischen den Leitungsdraht 12 fUr die Elektroden 11 und einen Leitungsdraht 17 von dem Element 2 zu dem Schalter 14 zwlschengesc!'altet. Ifier ist nun eine solche Anordnung getroffen, daß bei Erzeugung einer übermäßigen Wärme aus irgendwelchen Gründden der Widerstandswert des zwischen das wärmeerzeugende Element 2 und die Elektroden 11 eingefüllten, thermo-empfindlichen, organischen Materials 13 erniedrigt, so daß durch die Füllmasse 19 hindurch zu irgendeiner der Elektroden 11 hin ein Leckstrom fließen wird.
• Dieser Leckstrom ist die Ursache dafür, daß die Schutzeinrichtung betätigt wird und den Schalter 14 öffnet, so daß die Stromzufuhr zu den wärmeerzeugenden Element h hin unterbrohen wird.
• Indem in der vorbeschriebenen thermo-empfindlichen Flächenheizeinrichtung das wärmeerzeugende Element 2 2 und die Elektroden 11 so angeordnet sind, daß jeweils ein fester Abstand a zwischen ihnen eingehalten ist, wobei dieses Element 2 und die Elektroden 11 in derselben Ebene liegen, und indem diese Zwischenräume mit einer wärmeempfindlichen, organischen Füllmasse aufgefüllt sind, welche einen Minustemperaturen widerstehenden Koeffizienten besitzt, wird dadurch diese Heizeinrichtung keine Schwierigkeiten bringen, wenn sie als Boden- oder Dach-Heizeinrichtung in dünnwandiger Ausführungsform verwendet wird.
• In den Fig. 4A und 4B ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Flächenheizeinrichtung dargestellt. Auch hier bezeichnet 1 einen hitzebeständigen und isolierenden Kunststoff-Film, 2 ein wärmeerzeugendes Element und mit 11 sind Elektrodenplatten bezeichn-et. Das wärmeerzeugende Element 2 und eine Vielzahl solcher Elektrodenplatten 11 sind in der-aus Fig. 4A ersichtlichen Art und Weise angeordnet, zwischen ihnen wird also auch hier jeweils ein fester Abstand eingehalten. Die Bezugs ziffer 15 bezeichnet einen Kunststoff-Film aus thermo--empfindlichem, organischem Material, wie Polyäthylen, Polyamid od.dgl., 13' bezeichnet eine Schicht aus geschmolzenem Kunstharz od. dgl., wie Polyäthylen, Polyamid od.dgl. Der thermo-empfindliche Film 15 ist rnit dem wärmeerzeugenden Element 2 und den Elektrodenplatten 11 Uber di< Schicht 15? als einem Binde- oder Haftmittel verbunden. 18 bezeichnet eine metallische Lage, die auf die andere OberFläche des Filmes 15 durch Vakuumverdampfung aufge-, bracht ist, diese lage 18 ist mit einem weiteren hitzebeständigen und isolierenden Filrr 3 bedeckt.
• Eine Flächertheizeinrichtung der vorbeschriebenen Ausführungsform kann gemäß den Darstellungen nach den Fig. 4C und 4D geschaltet werden. In diesen Figuren bezeichnet 14 einen Schalter, 15 und 15' Stromquellen, 16 eine Schutzeinrichtung und 20 eine Diode. -Der' gezeigte Verdrahtungsplan stellt sicher, das um Falle des Auftretens einer überhöhten Temperatur aus irgendwelchen Gründen, beispielsweise am Punkt X, der elektrische Widerstandswert des thermo-empfindlichen, organischen Filmes 13 abgesenkt wird,-so daß ein Leckstrom zu der Schutzeinriehtung 16 hin fließt, welche dann ein Öffnen des Schalters -16 bewirken wird.
• In der vorbeschriebenen Ausführungsform wird die metalli-sche Lage 18 mit einer Steuerspannung beaufschlagt, so daß die - -einzelnen Elektrodenplatten 11 und die metallische Lage 18 überall dasselbe Potential haben, so daß zwischen ihnen in jedem beliebigen Bereich der Heizeinrichtung immer dieselbe elektrische Spannung vorherrscht. Der Stromkreis der Heizeinrichtung weist demzufolge dieselbe Empfindlichkeit auf, so daß in jedem- beliebigen Bereich mit gleicher Empfindlichkeit jeder abnormale Zustand sofort abgefühlt werden kann. Die hier beschriebene Heizt einrichtung ist in hohem Maße flexibel, sie zeichnet sich insbesonder darin sehr vorteilhaft aus, daß sie in einem kontinuierlichen Verfahren hergestellt werden kann, indem sie aus einem Kunsthar und einer Metallfolie oder einer Vakuum verdampften metallischen Lage geformt wird.
• Fig. 5A zeigt eine weitere Ausführungsform nach der Erfindung, in welcher mit der Bezugsziffer 21 eine wärmeschmelzende Kunstharzschicht bezeichnet ist, welche mit der Oberfläche eines gesättigten Polyesterfilms 22 verbunden ist. Die Bezugsziffer 2 bezeichnet auch hier ein wärmeerzeugendes Element, welches durch Verbindung einer Metallfolie mit der Innenfläche des gesättigten Polyesterfilms 22 mittels eines beliebigen thermoplastischen Kunstharzes, wie Polyäthylen, Nylon od. dgl., einem Polyurethan-Binde- oder Halftmittel, einem Binde- - oder Haftmittel der Gummireihe u,dgl., geformt ist, wobei die Folie einem ätzvorgang ausgesetzt worden ist, um in der beschriebenen Art und Weise nicht erforderliche Bereiche wegzuätzen. Alle die freiliegende Oberfläche des wärmeerzeugenden Elementes 2 ist ein weiterer, gesättigter Polyesterfilm 22 aufgelegt, welcher seinerseits abgedeckt ist durch eie weitere thermo-schmelzende Kunstharzschicht 21.
• Aus Fig. 5A geht in Verbindung mit der Darstellung nach Fi.g 5B auch gleichzeitig die Art und Weise hervor, wie eine solche Heizeinrichtung angeschlossen wird. Bevor der Anschluß vorgenommen wird, werden-die thermo-schmelzende Kunstharzschicht 21 und der gesättigte Polyesterfilm 22 im Bereich einer Seitenkante der Heizeinrichtung teilweise entfernt, so da.t das wärmeerzeugende Element 2 freigelegt wird. Es, wird dann ein Stromanschlußdraht oder -lettung 23 an diesen freigelegten Bereich des Elementes 2 .
• angeschlossen. Anschließend wird um diesen Anschlußdraht 23 herum der' Polyesterfilm 22 gelegt, so daß die an dem Film 22 anhaftende thermo-schmelzende Kunstharzschicht 21 bei dem sogebildeten Wulst über dessen gesamte Oberfläche der tuft ausge- -setzt ist. Dieser Wulst, welcher in sich den Draht 23 trägt, wird dann in ein Verguß- oder Abdichtungsrohr 24 für den Anschlußteil eingeschoben, dessen Innenwand eine thermo-schmelzende Kunstharzschicht 21 ist, das Rohr 24 wird' dann unter Außendruck erhitzt, wodurch die thermo-schmelzenden Kunstharzschichten 21 sowohl der Innenwand des Rohres 24 als auch der Außenlage des unter Bildung einer Wulst gerollten Polyester'films 22 miteinander verbunden werden, wodurch ein vollständiger Verschluß des Abdichtungsteils erzielt wird. Es bedarf in diesem Zusammenhang keines besonderen Hinweises, daß eine solche Anschlußmöglichkeit auch auf die Ausführungsformen nach den' Fig.. -3 und 4 anwendbar ist.
• Fig. 6A zeigt eine weitere Ausführungsform nach der Erfindung, Auch hier bezeichnet wiederum 1 einen isolierenden Kunststoff-Film, 2 eine Vielzahl linearer wärmeerzeugender Elemente, welche untereinander am einen Ende verbunden sind, 4 eine Binde- oder Haftschicht als therroplastischem Kunstharz und 25 eine transparente, Kunst- oder Glasplatte. Diese Ausführungsform soil veranschaulichen, daß im Rahmen der vorliegenden Erfindung es auch möglich ist, die eine Oberfläche der Flächenheizeinrichtung mit einem dekorativen Bild od.dgl, mittels der wärmeerzeugenden Elemente 2 zu versehen. Es ist dazu ledigl-ich erforderlich,die Breite der einzelnen linearen Elemente 2 und folglich den Ab' stand unter ihnen zu ändern, So daß der fortlaufende Linienzug derart wechselnder Breiten der einzelnen Elemente 2 dann das erwünschte Bild wiedergibt. Werden also die erfindungsgemäßen Flächenheizeinrichtungen beispielsweise als Boden- oder Wandheizungen eingesetzt, dann ist es mittels derart einfacher Maßnahmen möglich, ihnen ein dekoratives Erscheinungsbild zu geben.
• Darüber hinaus ist es auf diese Art und Weise auch möglich, einzelne Buchstaben zum Erscheinen zu bringen, so daß in die Flächen heizeinrichtungen die Fabrikationsnummer, der Name des Herstellers usw. eingebracht werden können, ohne daß es erforderlich wäre, die Heizeinrichtungen mit entsprechenden Aufklebern zu versehen, f<! welche die Gefahr besteht, daß sie beim Transport verloren gehen.
• Fig.6B veranschaulicht in einer weiteren Ausführungsform die Möglichkeit, durch die Anordnung einer bestimmten Anzahl von Punkten oder Linien, beispielsweise den Buchstaben "N" wiederzugeben. In der Darstellung bezeichnet 1 einen Isolationsfilm, 2 ein in Zick-Zack-Form aufgedrucktes, wärmeerzeugendes Element und 2@ den aus Punkten oder Linien gebildeten Buchstaben, die Punkte oder linien sind in den Bereichen zwischen jeweils zwei Genauigarten Leitungen angeordnet. Vorzugsweise wird für diese Punkte oder Linien dasselbe Material verwendet, wie für das wärmeerzeugende Element. Es bedarf in diesem Zusammenhang keines näheren Hinweises, daß die hier getroffenen Maßnahmen auch auf die vorgeschriebenen Ausführungsformen anwendbar sind.
• Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 bezeichnet wiederum 1 einen Isolationsfilm und 2 ein wärmeerzeugendes Element. Dieses Element 2 weist im Umfangsbereich der Flächenheizeinheit einen Teil B größerer Breite und im Zentralbereich einen Teil C geringerer Breite auf, so daß der Widerstand dieses Elements 2 je Flächeneinhei- wechselt, was zur Folge hat, daß die Verteilung der erzeugten Wärme, gleichfalls wechselt. Trifft man diese Maßnahme der wechselnden Menge erzeugter Wärme je Flächeneinheit, dann kann die Flächenheizeinrichtung dem jeweiligen Verwendungszweck auf einfachste Art und Weise angepaßt werden, es ist also beispie lsweise möglich, im Falle der Verwendung einer solchen Flächenheizeinrichtung zur Installation-an Innenwänden von Häusern den an der Wand unten liegenden Bereich der Flächenheizeinrichtung eine größere Menge an Wärme erzeugen zu lassen als den oberen Bereich. Dadurch kann dann der Nachteil behoben werden, daß wegen der aufwärtsströmenden Warmluft der untenliegende Bereich solcher Flächenheizeinrichtungen kälter ist als der, obere Bereich.' Die Ausführungsform nach den Fig. 8A und 8B soll veranschaulichen, daß die erfindungsgemäße Flächenheizeinrichtung eine Isolation entlang ihrer Umfangskanten wesentlich erleichtert.
• -In den Figuren bezeichnet 1 wiederum einen hitzebeständigen ünd -isolierenden Kunststoff-Film, 2 ein lineares, wärmeerzeugendes Element und 27 bezeichnen Stromzuleitungen. Das wärmeerzeugende Element 2 ist zwischen diesen parallel zueinander verlau-fenden Leitungen 27 angeordnet und an diese angeschlossen, so daß, -Jeweils ein Block 28 gebildet wird. Um eine elektrische Isolation entlang der, Umfangskante zu ermöglichen, wird die hier dargestellte Flächnheizeinrichtung entlang, der strich-punktlerten Linie 29 durchgeschnitten, und es wird dann die Schnittkante nach unten in Längsrichtung umgefaltet, wie dies in Fig. 8B -dargestellt ist. Der gebildete Wulst wird dann mittels eines Ultraschall- oder HochRrequenz-Sehweißvorganges geschweißt, so das die Filme 1 und 3 miteinander verschmolzen werden.

Claims (11)

PATENTANS PHUCHE

1. Elektrische Flächenheizeinrichtung g e k e n n z e i c h n' d u r c h wenigstens zwei flexible und hitzebeständige Kunststoff-Filme (1, 3), zwischen welchen eine in eine PUllmasse (4', -4") aus thermoplastischem Kunstharz eingebettete, ELektrowärme erzeugende Leitung (2) angeordnet.ist, die in Zick-Zack-Form aus einer Metallfolie geformt ist.

2. Flächenheizeinrichtung nach Anspruch 1, d ,a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß jeder der Kunststoff-Filme (1, 5) einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten in der Größenordnung zwischen 2.0 x 10-5/°C und 7.0 x 10-5/°C und die Metallfolie einen solchen in der Größenordnung zwischen 1,0 x 10-5/°C und 4.0 x 10-5/°C aufweisen.

3. Flächenheizeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,- daß zwischen mindestens jeweils zwei Kunststoff-Filmen (1, 3) eine Elektrode (11) angeordnet ist, die sich entlang der Elektrowärme erzeugenden Leitung (2) in Zick-Zack-Form mit einem Abstand zu dieser und in derselben Ebene wie diese erstreckt, und daß als Füllmasse ein thermoempfindliche§ -organisches Material (13) Verwendung findet.

4. Flächenheizeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß, zwischen dem einen Kunststoff-Film (1, 3) und der Elektrowärme erzeugenden Leitung (2) mindestens eine Elektrode,nplatte (11) mit Abstand zu dieser angeordnet ist, wobei in dem Zwischenbereich ein thermoempfind liches, organisches Material an, geordnet ist.

5. Flächenheizeinrichtung hach einem der AnsprUche 1 bis, 4, -d a d ú r c h g e k e n n Z e i c h n e t, daß mindestens der eine Kunststoff-Film (1, 3; 22) an seiner Außenfläche mit einem thermo-schmelzenden Kunstharzfilm (21) beschichtet ist.

6. Flächenheizeinrichtung nach einem der AnsprUche 1 bis 4,, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß mindestens der eine Kunststoff-Film (25) lichtdurchlässig ist und daß die Elektrowärme erzeugende Leitung (2) mit Längenabschnitten wechselnder Breite versehen ist.

7. Flächenheizeinrichtung mindestens nach Anspruch 6, d ad u r c h g e k e n nz e i c h n e't, daß durch die wechselnde Breite einzelner Längenabschnitte der Elektrowärme erzeugenden Leitung (2) ein Bild, Buchstaben u.dgl. geschaffen sind.

8. Flächenheizeinrichtung mindestens nach Anspruch 1, d, a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, däß die Elektrowärme erzeugende Leitung (2) unterschiedliche Mengen an Wärme je Flächeneinheit in einzelnen Bereichen-der Einrichtung erzeugt.

9. Flächenheizeinrichtung mindestens nach Anspruch 1, d a -d u r c h g e k e n nz e 1 c h n e t, daß als Kunststoff-Film ein-gesättigter Polyester und als Metallfolie, eine, Aluminiumfolie Verwendung finden.

10. Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Flächenheizeinrichtung nach einem der Anspruche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zunächst eine Metallfolie mit einem hitzebeständigen Kunststoff-Film beschichtet wird, daß, dann auf die Öberflhe dieser Metallfolie die erwünschte, Elektrowärme erzeugende Leitung mittels einer rostwiederstehenden Tinte aufgedruckt wird,- daß dann die nicht bedruckten Flächenteile der Metallfolie weggeäzt werden und daß schließlich ein weiterer Kunststoff-Film auf die Metallfolie unter Zwischenfügung eines thermoplastischen Kunstharzes in geschmolzenem Aggregatzustand aufgebracht wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, d a d u r -c h g e k e n n z e i c h n e t, daß auch zum Verbinden der Metallfolie mit dem ersten Kunststoff-Film zwischen beide ein thermoplastisches Kunstharz in geschmolzenem Aggregatzustand eingebracht wird.