DE19525443C2 - Flächiges Heizelement und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein flächiges Heizelement, bestehend aus zwei durch einen Graben getrennte Heizpolster 3, 4, die einen in einer Heizleiterebene 5 sinusförmig verlegten Heizleiter 1 aufweisen, der beim Übertritt aus einem Heizpolster 3 in das andere Heizpolster 4 den Graben überspannt und dabei sinusförmig verläuft sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Ein flächiges Heizelement der eingangs genannten Art ist aus der DE 89 02 260 U1 bekannt. Dabei wird ein wellenförmig verlegter Heizleiter über die im Abspanngraben vorhandenen Befestigungsteile für einen Bezugsstoff unter Spannung gehalten. Um die Bruchgefahr des Heizleiters zu verringern, wurde eine Silikonschicht zwischen dem Heizleiter und einem ihn umgebenden Kupferband gelegt. Dennoch besteht die Gefahr beim Übergang aus den Heizpolstern in den Grabenbereich, dass der Heizdraht so stark verformt und bei jeder Bewegung einer Knick- und Zugbeanspruchung unterzogen wird, was bei metallischen Heizdrähten zu Materialermüdungen und in der Folge zu Rissen bzw. Veränderungen in dem elektrischen Widerstand des Heizdrahtes führen kann.

Nach DE 81 37 914 U1 sind die Heizleiter im Grabenbereich bis zu einem Steg geführt und werden dort mit Leiterlitzen verbunden, die über Krimpenhülsen mit Anschlussdrähten verbunden sind. Die Leiterlitzen verlaufen auf dem winkelförmig angeordneten Steg abwärts zu einem Paar von Spanndrähten, die dafür sorgen, dass bei einer Auf- und Abbewegung des Polsters die winkelförmige Konfiguration des Steges beibehalten wird. Für die Knickgefahr an der Abbiegungsstelle um den Spanndraht herum wird eine zusätzliche Isolation aus Polytetrafluorethylen vorgeschlagen, wobei die Leiterlitzen aus verzwirnten, vieladrigen Drähten bestehen müssen, um den Quetschbeanspruchungen Stand zu halten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, diese Nachteile und Gefahren zu vermeiden und ein flächiges Heizelement der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass vertikale Belastungen in der y-Achse eines Kfz-Sitzes auch bei wechselnder Belastung dauerhaft aufgenommen werden ohne dabei auf die Verwendung von speziellen Silikonen oder Heizleitermaterialien zur Reduzierung der Quetschbeanspruchung angewiesen zu sein. Ferner wird ein Verfahren angeboten, das in einfacher und zuverlässiger Weise eine Beschädigung des Heizdrahtes durch sichere Einbettung in das Heizpolster vermeidet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das in dem Hauptanspruch angegebenen flächige Heizele­ ment und durch das Verfahren zu seiner Herstellung gelöst. Durch Einschnitte in das seitlich des Grabens angeordnete Heizpolster wird der Heizdraht kontinu­ ierlich und nicht abrupt in die Vertiefung des Grabens eingeführt.

Dadurch können bei vertikaler Belastung die Bean­ spruchungen des Heizleiters gering gehalten werden, so daß die Lebensdauer des erfindungsgemäßen Heizele­ mentes bei voller Leistung erheblich vergrößert ist.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfah­ rens besteht darin, daß die bisher notwendige Fixierung des Heizdrahtes im Grabenbereich nicht unbedingt er­ forderlich ist. Der Heizdraht braucht nur noch in der horizontalen Ebene 5 mit einem Kleber 7 fixiert zu wer­ den, während er in der schrägen Heizleiterebene 6 durch die unter Belastung aufeinandergepreßten Heiz­ polster 3a, 3b bzw. 4a, 4b durch Kraftschluß fixiert ist. Damit ermöglicht das erfindungsgemäße Heizelement eine elastische Fixierung des Heizdrahtes unter Bela­ stung, wodurch auf die Verklebung im Grabenbereich verzichtet werden kann.

Auch bei der herkömmlichen Befestigung hat die ela­ stische Fixierung des Heizdrahtes im Bereich des Gra­ bens den erheblichen Vorteil, daß der Heizdraht wäh­ rend des Vernähens des Heizelementes mit dem Kfz- Sitz bzw. -Polster dem Heizdraht ausweichen kann. Die sonst üblichen Beanspruchungen beim Vernähen des Heizelementes werden dadurch vermieden, und es kann die Buchgefahr wesentlich verringert werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Aus­ führungsbeispieles und eines Vergleichsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Vergleichsbeispiel mit durchgängig horizonta­ ler Heizleiterebene 5,

Fig. 2 Prinzipbild des erfindungsgemäß Heizelemente mit schrägen Heizleiterebenen 6.1, 6.2.

In Fig. 1 erkennt man den Heizleiter 1, der über den Graben 2 sinusförmig gespannt ist und in der horizontal angeordneten Heizleiterebene 5 zwischen den Heizpol­ stern 3, 4 eingebettet ist Zweckmäßigerweise besteht das Heizpolster aus zwei verschiedenen Materialien, nämlich einem oberen Heizpolster 3a, 4a, aus Vlies oder Schaummaterial und einem unteren Heizpolster 3b, 4b aus beispielsweise einem Schaumstoff. Als Basis kann ein textiler Stoff 8 verwendet werden.

Bei diesem Aufbau ist an der Stelle x mit einer erhöh­ ten Bruchgefahr des Heizdrahtes 1 zu rechnen. Dies liegt wie bereits beschrieben daran, daß der Heizdraht 1 zwischen den oberen und unteren Heizpolstern über einen Kleber 7 fixiert ist und beim Austritt aus dem Heizpolster über den Graben 2 frei hängt. Beim Vernä­ hen des Heizelementes kann der Heizdraht nur be­ grenzt ausweichen und ist daher einer erhöhten Bean­ spruchung ausgesetzt, die sogar bis zum Bruch des Heizdrahtes 1 führen kann.

Anders sieht es bei dem erfindungsgemäßen Heizele­ ment gemäß Fig. 2 aus, bei dem in die unteren Heizpol­ ster 3b, 4b schräge Schnitte eingebracht wurden, so daß schräge Heizleiterebenen 6.1, 6.2 entstehen, in die der Heizleiter 1 sinusförmig verlegt angeordnet ist.

Falls nun - etwa im Grabenbereich 2 - der Heiz­ draht oder das Heizelement mit einer Unterlage oder einem Trägermaterial vernäht wird, kann der sinusför­ mig verlegte Heizdraht 1 leicht ausweichen. Es wurde auch festgestellt, daß durch die freie Beweglichkeit des Heizdrahtes 1 im Bereich der schrägen Heizleiterebene 6.1, 6.2 die Länge des Heizdrahtes 1 sehr variabel gehal­ ten werden kann, so daß in den meisten Fällen Zugbela­ stungen auf dem Draht sogar vermieden werden kön­ nen. Da bei einer Entlastung der Heizelemente der An­ preßdruck der schrägen Heizleiterebenen 6.1, 6.2 auf den Heizleiter 1 verringert wird, kann dieser in die ur­ sprüngliche Ausgangsform zurückgehen. Es kann daher nicht zu einer gegenseitigen Behinderung der Heizlei­ terschlaufen und in der Folge auch nicht sogar zu einem unzulässigen Kurzschluß der aus den Heizpolstern her­ aushängenden Heizleiterdrähte kommen.

Claims (5)

1. Flächiges Heizelement, bestehend aus zwei durch einen Gra­ ben getrennte Heizpolster (3, 4), die einen in einer Heiz­ leiterebene (5) sinusförmig verlegten Heizleiter (1) auf­ weisen, der beim Übertritt aus einem Heizpolster (3) in das andere Heizpolster (4) den Graben überspannt und dabei sinusförmig verläuft, dadurch gekennzeichnet,
daß jedes der Heizelemente (3, 4) aus einem oberen Heizpol­ sterteil (3a, 4a) und einem unteren Heizpolsterteil (3b, 4b) besteht, zwischen denen der Heizleiter 1 in der Heiz­ leiterebene (5) sinusförmig verläuft,
daß die unteren Heizpolsterteile (3b, 4b) im Bereich des Grabens Abschrägungen aufweisen und dabei schräge Heizlei­ terebenen (6.1, 6.2) bilden, auf denen die Heizleiter (1) kontinuierlich in den Graben (2) eingeführt werden,
daß der Heizleiter (1) nur in der horizontalen Heizleiter­ ebene (5) verklebt ist, während er in der schrägen Heizlei­ terebene (6.1, 6.2) frei beweglich ist und
daß unter Belastung der Heizpolster (3a, 3b bzw. 4a, 4b) der Heizleiter (1) in der schrägen Heizleiterebene kraft­ schlüssig fixiert ist.

2. Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schräge Heizleiterebene (6) in einem Winkel zwi­ schen 30°-60° durch die Heizpolster (3, 4) verläuft.

3. Heizelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizleiter beim Eintritt in das Heizpolster einen Winkel von 40°-50° aufweist.

4. Heizelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizleiter (1) im Graben (2) einen oder mehrere Sinusbögen beschreibt, wobei der Wendepunkt des Sinusbogens etwa in der Mitte des Grabens angeordnet ist.

5. Verfahren zur Herstellung eines flächigen Heizelementes bestehend aus zwei durch einen Graben (2) getrennten Heiz­ polstern (3, 4), über die ein Heizleiter (1) in der Heiz­ leiterebene (5) sinusförmig verlegt ist, wobei der Heizlei­ ter (1) aus dem Heizpolste (3) in das andere Heizpolster (4) übertritt und dabei den Graben (2) überspannt, dadurch gekennzeichnet,
daß die Heizpolster (3, 4) aus einem oberen Heizpolsterteil (3a, 4a) und einem unteren Heizpolsterteil (3b, 4b) beste­ hen, die im Bereich des Grabens (2) schräg eingeschnitten sind,
daß der Heizleiter (1) in die Einschnitte eingedrückt wird und dabei auch in einer senkrecht bzw. winkelig zur Heiz­ leiterebene (5) verlaufenden Querschnittsebene sinusförmig verlegt wird, wobei der untere Wendepunkt des Sinusbogens in dem Graben bzw. zwischen den beiden Heizpolstern an­ geordnet ist und
daß ein zwischen den Heizpolstern (3, 4) angeordneter Kle­ ber (7) aktiviert wird, wobei die Schrägheizleiterebene (6) vom Kleber freigehalten bleibt.