DE2144379A1

DE2144379A1 - Verfahren zur herstellung einer heizmatte

Info

Publication number: DE2144379A1
Application number: DE2144379A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dr Ing Ziemek
Original assignee: KM Kabelmetal AG
Current assignee: KM Kabelmetal AG
Priority date: 1971-09-04
Filing date: 1971-09-04
Publication date: 1973-03-08
Also published as: AT308922B; CH534998A; GB1369362A; US3807044A; JPS4835631A; CA992733A

Description

Kabel- und Metallwerke O -1 / /o¹? Q

Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft

1 116O 2.9.1971

Verfahren zur Herstellung einer Heizmatte

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, welches zur Herstellung einer Heizmatte verwendet werden soll, die einen in mäanderförmigen Schleifen verlaufenden, mit elektrischer Energie betriebenen Heizleiter aufweist. Die Schleifen dieses Heizleiters sind durch quer zum Heizleiter angeordnete Stege, die aus zwei beidseitig des Heizleiters angebrachten, fest miteinander verbundenen Metallbändern bestehen, von denen eines mit Sicken zur Aufnahme des Heizleiters versehen ist, lagerichtig zueinander gehalten.

Derartige Heizmatten werden heute in immer stärkerem Maße, beispielsweise zur Beheizung von Wohnhäusern, Straßen und Brückenauffahrten verwendet. Hierbei werden die Heizmatten in Materialien, die die Wärme speichern können oder auch Materialien, die nur eine Abdeckung der Heizmatte selbst darstellen, eingebettet. Forderungen an solche Heizmatten sind im wesentlichen ihre gute Verlegbarkeit, eine große Formstabilität und Belastbarkeit und ein einfacher Transport.

Durch die deutsche Offenlegungsschrift 1 615 3^9 ist bereits eine Heizmatte bekanntgeworden, wie sie eingangs beschrieben ist, bei welcher die Metallbänder miteinander verschweißt sind. Diese Matte hat sich

3098 1 0/OSU

" ² " 2U4379

in der Praxis bestens bewährt, ist elektrisch gut und hat auch eine gute mechanische Beständigkeit. Beim Herstellungsverfahren dieser bekannten Heizmatte ist in sofern ein oft nicht zu vertretender fertigungstechnischer Aufwand erforderlich, als beim Vorgang des Verschweißens der beiden Metallbänder die Herstellungsvorrichtung angehalten werden muß, bis die Elektroden die feste Verschweißung durchgeführt haben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Heizmatte anzugeben, mittels dessen eine formstabile Heizmatte kontinuier-

" lieh herstellbar ist. Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren der eingangs geschilderten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die beiden Metallbänder, von denen mindestens eins auf der dem anderen Metallband zugewandten Seite mit einem Kleber beschichtet ist, mittels der die Sicken in das eine Metallband einprägenden Vorrichtung aneinander gepreßt werden, daß das mit dem Kleber beschichtete Metallband vor dem Zusammenführen der beiden Metallbänder erwärmt wird und daß die Metallbänder unmittelbar nach dem Verlassen der Vorrichtung gekühlt werden. Der Vorteil der Erfindung besteht einerseits in der Ver-

k wendung des sowieso vorhandenen Sickapparates für das Zusammenpressen der beiden Metallbänder und andererseits in dem Klebevorgang, welcher ein kontinuierliches Herstellungsverfahren ermöglicht, ohne daß die Herstellungsvorrichtung während des Herstellungsprozesses angehalten werden muß.

Durch die amerikanische Patentschrift 3>209j 128 ist

3098 10/0544

³ " 21U379

zwar an sich das Verkleben von Stegen bei Heizmatten bereits bekannt geworden, jedoch hat diese bekannte Heizmatte den Nachteil, daß die Stege aus Kunststoffbändern bestehen, die keine formstabile Matte gewährleisten und außerdem ist in dieser Patentschrift keinerlei Hinweis darauf gegeben, wie dieses Verkleben in einem kontinuierlichen Verfahren durchgeführt werden soll.

Das Verfahren nach der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen bexspxelsweise erläutert.

In Fig. 1 ist in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wiedergegeben. Fig. 2 zeigt ebenfalls in schematischer Darstellung eine Ansicht einer Heizmatte wie sie mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden kann und die Fig. und 4 zeigen in vergrößertem Maßstab Ansichten eines für die Heizmatte verwendeten Heizleiters, wobei Fig. 4 einen Schnitt durch Fig. 3 längs der Linie IV - IV wiedergibt.

Mit 1 und 2 sind zwei Metallbänder, bexspxelsweise zwei 'Stahlbänder,bezeichnet, die zur Halterung der mäanderförmig verlaufenden Schleifen eines Heizleiters 3 verwendet werden sollen und dabei fest miteinander verbunden werden. Das Metallband 1 läuft in eine Sickvorrichtung ein, die aus den Scheiben 4 und 5 besteht. Die Scheibe 4 ist dabei mit Bolzen 6 versehen, während die Scheibe 5 Ausnehmungen 7 aufweist. Bei einer Drehung der beiden Scheiben in Richtung der Pfeile 8 und 9 wird das Metallband 1 in den Zwischenraum zwischen den beiden Scheiben gezogen und durch die Bolzen 6 in die

3 0 9 8 1 Π / 0 S /♦ U

" ^k - 21U379

Ausnehmungen 7 gedrückt, so daß - wie aus der Fig,. I ersichtlich - die Sicken im Metallband 1 entstehen.

Das Metallband 2 ist nun auf seiner Oberseite mit einem Kleber, beispielsweise mit einem Copolymer des Äthylens, beschichtet und durchläuft zunächst eine Heizvorrichtung 10, in welcher es erwärmt wird, so daß auch der Kleber erwärmt und in einen klebfähigen Zustand versetzt wird. Nach dem Durchlaufen der Heizvorrichtung 10 wird das Metallband 2, welches ansonsten glatt ist, mit dem Metallband 1, das inzwischen die Sicken erhalten hat, zusammengeführt und, unter gleichzeitiger Einführung des Heizleiters 3i durch die Scheibe 5 des Sickapparats an die Anpreßkante 11 gedrückt, so daß die beiden Metallbänder miteinander verklebt werden. Unmittelbar nach dem Verlassen der Sickvorrichtung, d.h. also unmittelbar nach dem Zusammenführen der beiden Metallbänder, werden dieselben durch Kaltluftzufuhr aus einer Düse 12 gekühlt, so daß der Kleber aushärten kann und bei der nachfoldenden mechanischen Beanspruchung sichergestellt ist, daß die beiden Metallbänder nicht mehr auseinander gezogen werden.

Die Art des verwendeten Klebers ist an sich unerheblich, er muß nur die feste Verklebung der beiden Metallbänder 1 und 2 miteinander sicherstellen. So können auch aushärtbare Kleber, wie beispielsweise Araldit, eingesetzt werden oder auch Kleber, die ein Lösungsmittel enthalten. Auch der Einsatz von sogenannten 2-Kotnponenten-Klebern in mikroverkapselter Form ist möglich, wobei die Verkapselung dann beim Zusammenpressen der beiden Bänder oder auch durch Wärmezufuhr aufgebrochen wird.

3098 1 0/0544

2U4379

Die beiden Metallbänder 1 und 2, welche die Stege 13 und l4 der Heizmatten darstellen, sind also so angeordnet, daß sie den Heizleiter 3 beidseitig umgeben und denselben bzw. die mäanderförmigen Schleifen desselben festlegen, und zwar auf einen vorher bestimmten Abstand. Die Anzahl der Stege, welche für das Festlegen der Schleifen verwendet wird, richtet sich nach der Länge dieser Schleifen. So ist es beispielsweise auch möglich, statt der in Fig. 2 dargestellten zwei Stege bei einer größeren Schleifenlänge auch drei oder mehr solcher Stege zu verwenden. Das Einlaufen der Heizleiter 3 in. die Vorrichtung ist für das erfindungsgemäße Verfahren an sich nicht von Interesse. Auch die Ausbildung des Heizleiters 3 selbst ist für die vorliegende Erfindung nicht wichtig, sondern es kann letzten Endes jeder beliebige Heizleiter verwendet werden.

Als besonders günstig hat es sich jedoch herausgestellt, wenn ein Heizleiter verwendet wird, der als äußere Hülle einen gewellten Stahlmantel 15 aufweist, wie er aus den Fig. 3 und k hervorgeht. Dieser Heizleiter ist selbst besonders formbeständig, so daß er auch in der Richtung quer zu den Stegen der Heizmatte eine große Formbeständigkeit gibt. Der Heizleiter selbst besteht aus dem Widerstandsmaterial l6, der Isolierung 17 und dem äußeren gewellten Metallmantel 15.

Prinzipiell ist es natürlich auch möglich, beide Metallbänder 1 und 2 oder auch nur das Metallband 1 auf den einander zugekehrten Seiten mit dem Kleber

3G3& 10/0544

- 6 - 2U4379

zu beschichten, jedoch ergibt sich dann der Nachteil, daß die bereits klebfähige Schicht durch die Siebvorrichtung geführt werden muß und die Bolzen 6 dann nach und nach mit dem Kleber überzogen werden, so daß also die Funktion dieser Vorrichtung nach längerem Gebrauch in Frage gestellt wird, wenn die Bolzen nicht von dem Kleber ständig befreit werden. Der besondere Vorteil der Erfindung besteht nach dieser Schilderung also, wie auch bereits weiter oben erwähnt, darin, daß die sowieso für das Sicken benötigte Vorrichtung gleichzeitig das Zusammenführen und Anexnanderpressen der beiden Metallbänder 1 und 2 besorgt, ohne daß hierzu dann noch ein zusätzlicher Aufwand erforderlich ist. Die kontinuierliche Fertigung der Heizmatte mit dem Verfahren nach der Erfindung ist auf diese Weise gewährleistet .

Zur Beheizung des Metallbandes 2 bzw. des Klebers auf diesem Metallband kann eine induktive Heizvorrichtung verwendet werden. Es ist jedoch genauso gut möglich, das Metallband in irgend einer anderen Form zu beheizen, beispielsweise mit Warmluft oder über Widerstandsheizung.

9810/0544

Claims

Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft

1 ll60 2.9.1971

Patentansprüche

l.JVerfahren zur Herstellung einer Heizmatte mit einem in mäanderförraigen Schleifen verlaufenden, mit elektrischer Energie betriebenen Heizleiter, dessen Schleifen durch quer zum Heizleiter angeordnete Stege, die aus zvrei beidseitig des Heizleiters angebrachten, fest miteinander verbundenen Metallbändern bestehen, von denen eines mit Sicken zur Aufnahme des Heizleiters versehen ist, lagerichtig gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Metallbänder (1,2), von denen mindestens eins (2) auf der dem anderen Metallband (l) zugewandten Seite mit einem Kleber beschichtet ist, mittels der die Sicken in das eine Metallband (l) einprägenden Vorrichtung (4,5) aheinandergepreßt werden, daß das mit dem Kleber beschichtete Metallband (2) vor dem Zusammenführen der beiden Metallbänder (1,2) erwärmt wird, und daß die Metallbänder (1,2) unmittelbar nach dem Verlassen der Vorrichtung (4,5) gekühlt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Kleber beschichtete Metallband (2) induktiv erwärmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Kleber ein Copolymer des Äthylens verwendet wird.

— Ct —

3098 10/0544

2UA379
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn» zeichnet, daß als Kleber ein aushärtbarer Kleber, beispielsweise Araldit, verwendet wird.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung der die Sicken in dem einen Metallband (l) herstellenden Vorrichtung (4,5) im Zusammenwirken mit einer Anpreßkante (H) zum festen Verbinden der beiden Metallbänder (1,2) miteinander.

3098 10/0544