DE2405033A1

DE2405033A1 - Elektrisches heizelement und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE2405033A1
Application number: DE19742405033
Authority: DE
Inventors: Erich Hillinger
Original assignee: Tuerk and Hillinger GmbH
Current assignee: Tuerk and Hillinger GmbH
Priority date: 1974-02-02
Filing date: 1974-02-02
Publication date: 1975-08-07

Description

Elektrisches Heizelement und Verfahren zu seiner Herstellung Die Erfindung betrifft ein elektrisches, vorzugsweise als Flachheizelement ausgebildetes Heizelement zum Beheizen von festen Gegenständen, wie Werkzeuge und Geräte.
Es sind Flachheizelemente bekannt, die aus metallplatierten Filmen oder Folien aus Isolierstoffen bestehen. Die Metallschicht ist dabei teilweise derart abgebeizt, daß ein Heizleiter bestimmter Form entsteht, der durch eine zweite Isolierschicht abgedeckt und versiegelt ist. Derartige Heizelemente sind å jedoch infolge dieser, mit einem erheblichen technischen Aufwand verbundenen Art der Herstellung verhältnismäßig teuer.
Bekannt sind auch Heizelemente, die aus zwei oder mehreren Isolierstreifen oder Isolierfolien bestehen, zwischen denen ein bandförmiger Heizleiter in bestimmter Anordnung eingelegt ist. Bei dieser Art Flachheizkörper ergeben sich insofern nicht selten Schwierigkeiten, als der Heizleiter sich an den Biegungen hochstellt und so die Gefahr späterer Durchschläge entsteht. Außerdem ist es meist nicht möglich, auf diese Weise hohe Widerstandswerte in dem zur Verfügung stehenden Raum unterzubringen, wie dies bei Heizelementen mit niedriger Leistung,aber hohen Betriebsspannungen erforderlich ist.
Es ist der Zweck dieser Erfindung, diese Nachteile zu vermeiden und ein Heizelement zu schaffen, das mit verhältnismäßig geringem technischen Aufwand in beliebigen Formen herstellbar ist und auch die Unterbringung hoher Widerstandswerte auf kleinem Raum zuläßt.
Zu diesem Zweck ist bei dem erfindungsgemäßen Heizelement der Heizleiter zickzackartig oder mäanderförmig vorgebogen und in dieser Form auf einer mit Klebeschicht versehenen Trägerschicht aus Isolierstoffen auf gebracht und durch eine weitere Isolierschicht abgedeckt.
Gemäß weiteren Merkmalen der Erfindung besteht die den Heizleiter tragende Isolierschicht aus keramischen Nassen oder sie wird aus einer Glasplatte gebildet.
Ein besonders zweckmäßiges Verfahren zur Herstellung solcher Heizelemente besteht gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung darin, den Heizleiter mittels einer über der Trägerschicht gesteuert beweglichen Vorrichtung zuzuführen und auf die Trägerschicht aufzubringen und bei dieser Zuführung dem Heizleiter gleichzeitig die mäander- oder zickzackartige Form zu geben.
Auf diese Weise ist es möglich, den Heizleiter in beliebig engen Windungen und insgesamt in beliebigem Muster auf die Trägerschicht aufzubringen und derart Heizelemente von beliebiger Gestalt und auch mit sehr hohen Widerstandswerten herzustellen.
Der Gegenstand der Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel in den Zeichnungen dargestellt.
Es zeigen Figur 1 ein Ileizelement mit zickzackförmigem IIeizleiter, Figur 2 einen Querschnitt des IIeizelements in der Ebene II : II der Figur 1, Figur 3 ein Werkzeug zum Herstellen des Heizelements gemäß Figur 1, und Figur 4 das Werkzeug gemäß Figur 3 im Grundriß.
Das Heizelement besteht aus einer Trägerschicht 1 aus Isoliermaterial auf der sich eine dünne Klebeschicht 2 befindet, einem auf die Klebeschicht 2 aufgedrückten, zickzackförmig gebogenen Iieizleiter 3 und einer den lIeizleiter 3 abdeckenden Isolierschicht 4. Trägerschicht 1 und abdeckende Isolierschicht 4 sind vorzugsweise unter Anwendung von Wärme miteinander verpresst.
Die beiden Enden des Heizleiters 3 sind über zwei ebenfalls zwischen den Isolierschichten 1 und 4 eingebettete Klemmen 5 mit zwei Anschlüssen 6 verbunden.
Die beiden Isolierschichten können Kunststoff-Folien, Keramikmassen oder auch Glasplatten sein.
Die Herstellung der Heizelemente geschieht mittels einer in den Figuren 3 und 4 dargestellt-en Vorrichtung in folgender Weise: Der Heizleiter 3 wird von einer auf der Vorrichtung V angebrachten Vorratsrolle 7 abgezop,en und durch eine, beispielsweise als zwei Zahnrädern 8 bestehende Biegeinrichtung 9 geführt, die dem Heizleiter die gewünschte zickzackartige Form gibt und gleichzeitig den Vorschub des Heizleiters durch die Vorrichtung bewirkt. Die Zahnräder 8 werden über eine Welle 10 anget-rieberl.
Der auf diese Art vorgeformte Hei zleit er 3 gelangt nun durch einen in der Vorrichtung V angeordneten Führungskanal 11 zu einer Düse 12, die unmittelbar über der auf einem Arbeit'tisch 13 befestigten Trägerschicht 1 mündet.
Der Heizleiter 3 legt sich bei der Vorschubbewegung der Vorrichtung V auf die Klebeschicht 2 der Trägerschicht 1 und wird dann mittels einer schwenkbar an der Vorrichtung angebrachten Preßrolle 14 auf die Trägerschicht 1 gepreßt und derarfauf dieser fixiert. Die Vorrichtung V ist an einem schwenkbaren Führungsarm 15 befestigt, der mit einem nicht dargestellten Steuergetriebe bekannter Art in Verbindung steht, derart, daß die Vorrichtung V in vorbestimmter Weise über die Fläche des Arbeitstisches geführt wird. Das Steuergetriebe kann beispieAsweise mit Schablonen arbeiten,oder die Steuerung des Getriebes erfolgt numerisch.
Bei Beginn des Belegens der Trägerschicht mit dem Heizleiter braucht das aus der Düse 12 herausragende Ende des Heizleiters nur solange auf der Klebeschicht 2 festgehalten werden, bis sich die Vorrichtung V in Bewegung setzt, dann übernimmt die Preßrolle 14 diese Aufgabe.
Entsprechend den verwendeten Schablonelz oder der Einstellung der numerischen Steuerung kann jedes beliebige Heif,-leitermuster selbsttätig auf der Trägerschicht 1 verlegt; werden. Auch die Biegeform des Heizleiters als solche kann durch entsprechende Wahl der Zahnräder 8 oder durch Verwendung anderer bekannter Biegevorrichtungen in weiten Grenzen beliebig gewählt werden.
Auf die mit dem Heizleiter belegte Trägerschicht 1 wird dann eine isolierende Deckschicht 4 aufgelegt und das so gefertigte Heizelement, wie bereits erwähnt,unter Anwendung von Wärme zu einer Einheit verpreßt.
Als Trägerschicht können Folien aus Isolierstoffen oder auch Schichten oder Platten aus Keramikmassen oder auch aus Glas verwendet werden.
Ergänzend wird hinzugefügt, daß auf diese Weise nicht nur Flachheizelemente beliebiger Form, sondern auch Elemente mit gewölbten Flächen hergestellt werden können. Ebenso ist noch zu bemerken, daß die Bezeichnung-"Klebeschicht" in weitestem Sinne auszulegen ist und auch alle Haft- und Befestigungsmittel umfaßt, die geeignet sind, den Heizleiter beim Auflegen zu fixieren.

Claims

PATENTANSPROHE

================ .Elektrisches Heizelement, insbesondere Flachheizelement, bestehend aus wenigstens zwei Isolierschichten, zwischen denen ein Heizleiter angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizleiter (3) zickzackartig oder mäanderförmig vorgebogen und in dieser Form auf einer mit einer Klebeschicht (2) versehenen Trägerschicht (1) aus Isolierstoffen aufgebracht und durch eine weitere Isolierschicht (4) abgedeckt ist.
2. Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Heizelements nach Anspruch 1, dadurch gekennze;inet, daß der Heizleiter (3) mittels einer über der Trägerschicht (1) gesteuert beweglichen Vorrichtung (V) zugeführt und auf die rägerschicht (1) aufgebracht wird, und daß bei dieser Zuführung dem Heizleiter (3) gleichzeitig die mäander- oder zickzackförmige Form gegeben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Vorrichtung (V) mittels eines durch Schablonen gesteuerten Getriebes erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Vorrichtung (V) in an sich bekannter Weise numerisch gesteuert wird.
5. Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschichten Ci und/oder 4) aus einer Keramikmasse bestehen.
6. Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschichten Ci und/oder 4) aus Glas bestehen.