DE3107290C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Heizelement gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und die Verwendung des Heizelements
in Form einer wärmeerzeugenden Schicht zum Erwärmen
einer Walze oder Platte.
Aus der DE-OS 15 40 907 ist eine elektrische Heizmatte mit zwischen
Isolierstofflagen eingebetteten Widerstandsheizkörpern bekannt,
wobei die Widerstandsheizkörper aus einem Halbleiterpulver
mit positivem Temperaturkoeffizienten des Widerstandes bestehen,
das in einem ausgehärteten Klebstoff gleichmäßig verteilt
ist. (Vorrichtungen oder Materialien, die einen positiven
Temperaturkoeffizienten des Widerstandes haben, werden nachstehend
durch Voranstellen der Abkürzung "PTC-" bezeichnet.)
Aus der US-PS 22 78 072 ist ein elektrisches PTC-Heizelement
bekannt, das hergestellt wird, indem Chrom(III)-oxidteilchen in
einem Bindemittel fein verteilt werden und die erhaltene Mischung
geformt und dann getrocknet oder einer Wärmebehandlung
unterzogen wird.
Aus Philips Technische Rundschau, 30. Jg., 1969/70, Seiten 192
bis 200, sind PTC-Thermistoren bekannt, die als selbstregelnde
elektrische Heizelemente dienen und aus Halbleiter-Keramikmaterialien
mit großem positivem Temperaturkoeffizienten des Widerstandes
hergestellt werden. Diese Keramikmaterialien, hauptsächlich
Bariumtitanat oder Mischungen von Bariumtitanat mit Strontium-
und Bleititanat, haben eine Umwandlungstemperatur (Curie-Temperatur),
bei der die Kristallite von der tetragonalen in
die kubische Phase übergehen, wobei dieser Übergang von einer
starken Änderung der elektrischen Eigenschaften begleitet ist,
was zu einem positiven Temperaturkoeffizienten des Widerstandes
führt. Diese PTC-Halbleiter-Keramikmaterialien werden in einem
aufwendigen Verfahren durch Mischen, Vorsintern, Mahlen, Pressen
und abschließendes Sintern hergestellt.
Derartige PTC-Keramikmaterialien, die unter Anlegen einer
geeigneten Spannung Wärme erzeugen, bieten als Wärmequelle
bei verschiedenen Heizelementen verschiedene
Vorteile, z. B. eine Temperatur-Selbststeuerung ohne Verwendung
einer an ein Temperaturmeßelement angeschlossenen
äußeren Leistungssteuereinrichtung, eine Einschränkung
von durch Schwankungen der Speisespannung hervorgerufenen
Schwankungen der Wärmeerzeugung und
eine lange Standzeit. Bei der Fixiervorrichtung zum
Fixieren eines Tonerbilds liefern die PTC-Keramikmaterialien
zusätzlich zu den vorstehend genannten auch die Vorteile
eines schnellen Erwärmens und einer Verkürzung der Wartezeit.
Die PTC-Keramikmaterialien haben jedoch eine unzureichende
Maßhaltigkeit bei den Schritten des Sinterns und Abkühlens, die besonders
dann ausgeprägt ist, wenn die aus den PTC-Keramikmaterialien
geformten Produkte ein größeres Volumen
oder eine größere Oberfläche haben. Ferner bestehen bei
den PTC-Keramikmaterialien Schwierigkeiten hinsichtlich einer
mechanischen Bearbeitung wie des Schabens oder Schleifens,
so daß die Herstellung einer verhältnismäßig langen
Walze oder eines verhältnismäßig breiten plattenförmigen Heizelements
aus den PTC-Keramikmaterialien für eine Fixiervorrichtung
praktisch ziemlich schwierig ist, eine geringe Massen-Herstellbarkeit
ergibt und zu gesteigerten Herstellungskosten
führt. Darüber hinaus neigen PTC-Keramikmaterialien bei
dem Schritt des Sinterns oder des Abkühlens zur Bildung von Rissen
oder von örtlichen Unregelmäßigkeiten in der Qualität, und
zwar insbesondere in dem Fall, daß die Produkte ein großes Volumen
oder eine große Oberfläche haben; es wird dadurch unmöglich,
über der Oberfläche des Heizelements eine gleichmäßige
Wärmeerzeugung zu erzielen oder eine gewünschte Wärmemenge zu
erzeugen. Bei den Fixiervorrichtungen wird durch solche Risse
oder Unregelmäßigkeiten in der Qualität die gleichmäßige Zuführung
von Wärme zu dem Tonerbild oder zu dem Bildempfangsmaterial
für das Tonerbild behindert, so daß sich ein ungleichmäßiges
oder unzureichendes Fixieren ergibt.
Ein aus der DE-OS 16 65 309 bekannter elektrischer Widerstand
besteht aus einem Widerstandsstoff (z. B. Kohlenstoff) in Form
elektrisch leitender Teilchen, die mindestens teilweise in einem
isolierenden Trägermaterial (z. B. Kohlenstoff) eingebettet
sind, wobei der Wärmeausdehnungskoeffizient des Trägermaterials
größer als derjenige des Widerstandsstoffes ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Heizelement
auf Basis von PTC-Keramikmaterial bereitzustellen, das
mit gleichbleibender Qualität (gleichmäßiger Wärmeverteilung)
in gewünschter Gestalt und mit gewünschten Abmessungen hergestellt
werden kann, ohne daß es zu Rissen oder anderen Unregelmäßigkeiten
in der Qualität kommt.
Diese Aufgabe wird durch ein elektrisches Heizelement mit den
im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen
gelöst.
Eine besondere Ausgestaltung der Erfindung besteht in der Verwendung
des erfindungsgemäßen Heizelements in Form einer wärmeerzeugenden
Schicht zum Erwärmen einer Walze oder Platte.
Die erfindungsgemäße Verwendung des Heizelements eignet sich
insbesondere für eine Fixiervorrichtung bei Verfahren wie z. B.
dem elektrostatischen Druck, der Elektrophotographie oder der
Magnetographie, besonders für eine Fixiervorrichtung, bei der
einem Tonerbild Wärme zugeführt wird, um das Tonerbild gleichmäßig
und schnell an einem Bildempfangsmaterial zu fixieren.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 ist eine vergrößerte Zeichnung eines erfindungsgemäßen
Heizelements.
Fig. 2 ist eine schematische Zeichnung, die das Anlegen einer
Spannung an ein erfindungsgemäßes Heizelement veranschaulicht.
Fig. 3 ist eine graphische Darstellung, die Kennlinien zeigt,
die bei einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Heizelements
erhalten werden.
Fig. 1 ist eine schematische vergrößerte
Zeichnung eines Teils eines erfindungsgemäßen Heizelements 1,
in dem durch Zerkleinern eines gesinterten PTC-Keramikmaterials
gewonnene Keramikteilchen 2
mit Hilfe eines Bindemittels 3 wie eines isolierenden
anorganischen oder organischen Bindemittels zusammengeklebt
und zu einem einheitlichen Körper verbunden sind. Auf diese Weise sind die Keramikteilchen
2 in dem Bindemittel 3 so verteilt, daß sie in elektrischem
Kontakt miteinander stehen und daher elektrisch leitend
sind. Dementsprechend ist das ganze Heizelement elektrisch
leitend, so daß durch Anlegen einer Spannung an das
Heizelement jedes Keramikteilchen 2 eine Spannung zur
Wärmeerzeugung empfängt, wobei das ganze Heizelement 1
PTC-Eigenschaften zeigt, die denjenigen der in dem Heizelement
verteilten PTC-Keramikteilchen ähnlich sind. Das
Anlegen der Spannung an das Heizelement 1 kann auf die
in Fig. 2 gezeigte Weise erfolgen, gemäß der die Spannung
aus einer Spannungsquelle 6 zwischen Elektrodenschichten
4 und 5 angelegt wird, die aus Silber, Kupfer oder Nickel
gebildet sind, das auf die obere Fläche bzw. die
untere Fläche des Heizelements 1 aufgedampft ist. Wenn
die angelegte Spannung so gewählt wird, daß eine Temperatur
in der Nähe des Punkts des plötzlichen Anstiegs
des Widerstands des Heizelements 1 erzielt wird, erfolgt
an dem Heizelement eine Selbststeuerung, mit der die
gewählte Temperatur auch dann beibehalten wird, wenn
die tatsächliche Spannung von der gewählten Spannung
abweicht, und bei der als Reaktion auf ein eventuelles
Ansteigen der Temperatur durch den plötzlichen Anstieg
des Widerstands die elektrische Leitfähigkeit absinkt,
so daß daher eine im wesentlichen konstante Temperatur
erzielt wird.
Heizelemente wurden unter Verwendung von BaTiO₃-PTC-Keramikmaterial
(C), das unter der Handelsbezeichnung
Posister oder PTH (von Murata Mfg. Co.) bekannt ist,
in der Weise hergestellt, daß (A) das Keramikmaterial
zu Teilchen mit einer Größe von 50 bis 200 µm zerkleinert
wurde und in einem Anteil von 75 Vol.-% in einem isolierenden anorganischen
Bindemittel dispergiert wurde, das als
Hauptbestandteil aus Aluminiumoxid enthält und
unter der Handelsbezeichnung Aron Ceramic D (Toa
Gosei Kagaku Co., Ltd.) bekannt ist, oder daß (B)
das Keramikmaterial zu Teilchen mit einer Größe von 1 bis 2 mm zerkleinert
wurde und in einem Anteil von 50 Vol.-% in dem Bindemittel
Aron Ceramic D dispergiert wurde, worauf in beiden Fällen die
Formgebung und die Härtung erfolgten. Die Formgebung wurde dadurch
herbeigeführt, daß die geknetete Mischung der Keramikteilchen
mit dem flüssigen Aron Ceramic D um ein Glasrohr
mit 40 mm Durchmesser und 320 mm Länge herum
gleichmäßig aufgetragen wurde, durch 150 min dauernde Erwärmung auf
150°C gehärtet wurde und danach die
Außenfläche mit Sandpapier #600 und dann mit Sandpapier
#2000 poliert wurde, um ein Heizelement mit 2 mm Dicke
zu erzielen. Die Verwendung dieser Dispersion der PTC-Keramikteilchen
in einem Bindemittel ermöglicht es,
ein großes walzenförmiges Heizelement gemäß den vorangehenden
Ausführungen einstückig herzustellen, das
hervorragende Bearbeitungseigenschaften hat, die eine
genaue Dimensionierung und Formung nach Wunsch erlauben.
Die erzielten Heizelemente zeigten keine Risse, und
es wurden keine Unregelmäßigkeiten in der Qualität beobachtet,
da das PTC-Keramik-Füllmaterial zerkleinert bzw. gemahlen
und in das Bindematerial eingemischt worden war.
Fig. 3 zeigt den als Verhältnis zu dem Widerstand
bei 25°C aufgetragenen spezifischen Widerstand der Heizelemente
(A) und (B) sowie des hierin verwendeten BaTiO₃-Keramikmaterials
(C) als Funktion der Temperatur.
Es ist ersichtlich, daß die Heizelemente (A) und (B)
PTC-Eigenschaften zeigen, wobei die Stelle eines plötzlichen
Widerstandsanstiegs um 210°C herum liegt, wie
es auch bei dem PTC-Keramikmaterial (C) beobachtet
wurde.
Das vorstehend genannte Bindemittel Aron Ceramic
D kann durch ein wärmebeständiges Glas ersetzt werden,
wie es beispielsweise unter der Handelsbezeichnung
Pyrex (Iwaki Glass Co., Ltd.) bekannt ist. In diesem
Fall wird das wärmebeständige Glas zu Teilchen zermahlen,
dann mit den zermahlenen BaTiO₃-PTC-Keramikteilchen
vermischt und zum Schmelzen des Glases auf ungefähr
1200°C erwärmt. Die geschmolzene Substanz kann nach
Belieben in einer Gußform geformt werden, wie es schon
bei Glasschmelzverfahren bekannt ist; danach wird die
Substanz nötigenfalls einem Schleifen oder Schneiden
mit einer Polierscheibe oder Diamanten unterzogen,
um die gewünschte Form und die gewünschten Abmessungen
zu erhalten.
Wenn ein rohrförmiges Heizelement, das als wärmeerzeugende Schicht zum Erwärmen einer
Fixierwalze verwendet wird, durch
Verwendung eines anorganischen Bindemittels wie Glas
steif genug ist, kann es selbst das Substrat bzw. den
Tragkörper der Fixierwalze 7 bilden; falls jedoch aufgrund der
Verwendung eines organischen Bindemittels wie Siliconkautschuk
oder Tetrafluorethylen-Harz das Heizelement
nicht steif ist, kann es mit einer steifen Substrat-
bzw. Tragwalze versehen werden, die beispielsweise
durch ein Glasrohr oder ein Rohr aus Edelstahl gebildet
ist. Es ist auch möglich, an einer Tragwalze
ein steifes Heizelement anzubringen.
Im Vergleich zu herkömmlichen Heizelementen,
bei denen eine Fixierwalze mittels einer in einer mittigen
Höhlung untergebrachten Halogenlampe oder aber von
außen her erwärmt wird, liefert eine
Fixierwalze, bei der ein erfindungsgemäßes Heizelement als rohrförmige wärmeerzeugende
Schicht verwendet wird, die unmittelbar
unter einer dünnen Deckschicht 10 sitzt, die zur Verhinderung einer Ablagerung von
Tonerteilchen an der Fixierwalze dient, eine Verkürzung
der Erwärmungszeit bis zu der Fixiertemperatur.
Die als typische PTC-Keramikmaterialien bekannten
Bariumtitanat-Keramikmaterialien (BaTiO₃) sollten zur Verwendung
des Heizelements in Form einer wärmeerzeugenden Schicht in einer Fixiervorrichtung für
ein Tonerbild vorteilhaft so verändert werden, daß sie
durch Ersetzung eines Teils des Bariums durch ein anderes
Element wie Blei eine höhere Curie-Temperatur haben,
wodurch die Arbeitstemperatur für die Wärmefixierung des
Tonerbilds an dem Bildempfangsmaterial für das Tonerbild so gewählt werden
kann, daß sie nahe an dem Punkt des steilen Widerstandsanstiegs
liegt. Beispielsweise kann ein derartiges
Keramikmaterial dadurch hergestellt werden, daß Titanoxid
(TiO₂), Bariumcarbonat (BaCO₃) und Bleioxid (PbO
oder Pb₃O₄) oder Bleicarbonat in einem Atomverhältnis
von Ti : Ba : Pb=1 : (1-x) : x vermischt werden, wobei x
im Bereich von 0,05 bis 0,20 liegt, und die erzielte
Mischung einer Temperatur von 1300 bis 1400°C ausgesetzt
wird. Das so gewonnene Bariumtitanat-Keramikmaterial
hat eine Curie-Temperatur innerhalb eines Bereichs von
140 bis 210°C, bei der gewöhnlicher Toner durch Erwärmen
auf dem Bildempfangsmaterial fixiert werden kann. Dementsprechend
können bei dem Heizelement derartige PTC-Keramikteilchen
verwendet werden, und das Heizelement kann
bei Wahl der Arbeitstemperatur nahe dem genannten Curie-Punkt
die Temperatur-Selbstregelung
ausführen.
Bei den vorangehend erläuterten Beispielen hat
das BaTiO₃-PTC-Keramikmaterial Posister oder PTH einen
Wärmeausdehnungskoeffizienten von 6-7×10-6/°C und
eine Wärmeleitfähigkeit von ungefähr 8,4×10-3 J/cm · s · °C,
während das Bindemittel Aron Ceramic
D einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 5 bis 8×10-6/°C
und eine Wärmeleitfähigkeit von ungefähr 0,46
J/cm · s · °C hat bzw. das Pyrex-Glasbindemittel
einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 3 bis 6×10-6/°C
und eine Wärmeleitfähigkeit von ungefähr 12,6×10-3
J/cm · s · °C hat, so daß die Wärmeausdehnungskoeffizienten
dieser Bindemittel denjenigen der verwendeten
PTC-Keramikmaterialien nahekommen. Demgemäß führt auch ein
wiederholtes Erwärmen und Kühlen des Heizelements über
eine lange Zeitdauer weder zu einer Trennung zwischen
dem Bindemittel und dem PTC-Keramikmaterial noch zu
einer Rissebildung, so daß eine lange Standzeit des Heizelements
gewährleistet ist. Ferner wird durch die große
Wärmeleitfähigkeit des Aron Ceramic D-Bindemittels, die
größer als diejenige des verwendeten PTC-Keramikmaterials
ist, eine zeitabhängige Temperaturschwankung an der Oberfläche
des Heizelements verringert oder ausgeschaltet,
was eine zufriedenstellende Bildfixierung ermöglicht.
Falls ein Heizelement 1 gemäß der Darstellung in Fig. 1
ausschließlich aus dem PTC-Keramikmaterial zusammengesetzt
ist, ergibt sich aufgrund der geringen Wärmeleitfähigkeit
dieses Materials eine ungleichmäßige Temperaturverteilung
zwischen dem Oberflächenbereich und dem
Innenbereich, so daß an der Oberfläche zeitlich abhängige
Temperaturschwankungen hervorgerufen werden; der Aufbau
mit den in dem wärmeleitfähigen Bindemittel verteilten
kleinen PTC-Keramikteilchen erlaubt jedoch eine schnellere
Wärmeleitung durch das Heizelement hindurch, wodurch die
genannten Schwankungen verhindert werden.
An die Stelle des vorangehend genannten anorganischen
isolierenden Bindemittels können auch organische
isolierende Bindemittel treten, z. B. wärmebeständiger
Siliconkautschuk, Nitrilkautschuk, fluorierter Kautschuk,
Tetrafluorethylen-Perfluoralkoxyethylen-Copolymer-Harze
(PFA-Harze), fluorierte Ethylen-Propylen-Harze
(FEP-Harze) oder Poly-Tetrafluorethylen-Harze (PTFE-Harze).
Beispielsweise wird ein mit zermahlenen
PTC-Keramikteilchen und einem geeigneten Härtemittel
vermischter RTV-Siliconkautschuk nach einem für den
RTV-Siliconkautschuk bekannten Verfahren gehärtet und
mit einem Schleifstein geschliffen oder geschnitten, um
ein walzenförmiges Heizelement mit gewünschten
Abmessungen zu erhalten. Ferner wird ein PFA-Harz in
fein pulverisiertem Zustand mit PTC-Keramikteilchen
vermischt auf ein geeignetes Substrat aufgetragen, dann
nach einem bekannten Verfahren für die Herstellung einer
PFA-Harzschicht bei 380 bis 400°C gesintert und geschnitten
oder nötigenfalls mit einer Polierscheibe poliert,
um ein Heizelement in gewünschter Form und mit gewünschten
Abmessungen zu erhalten.
Aufgrund der Elastizität eines solchen als Bindemittel
verwendeten makromolekularen Materials zeigt das
erzielte Heizelement selbst nach wiederholtem Erwärmen
und Abkühlen keine Ablösung der hineindispergierten
PTC-Keramikteilchen an der Grenzschicht, so daß sich daher
eine außerordentlich lange Standzeit ergibt.
Die PTC-Keramikteilchen sollten vorzugsweise einen
Durchmesser im Bereich von 50 bis 200 µm haben, da ein
Durchmesser von weniger als 50 µm aufgrund der verschlechterten
Gießbarkeit und Dispersionsfähigkeit solcher kleinen
Teilchen zu Schwierigkeiten bei der Formung führt,
während ein Durchmesser von über 200 µm zu einer verringerten
PTC-Wirkung führt, weil aufgrund des vergrößerten
Teilchen-Zwischenabstands in der Dispersion der
spezifische Widerstand ansteigt. Nichtsdestoweniger kann
die Teilchengröße bis zu 3 mm gesteigert werden. Weiterhin
sollten diese PTC-Keramikteilchen vorzugsweise
mindestens 50 Vol.-% der Mischung mit dem Bindemittel bilden,
da ein geringerer Volumenanteil zu einer verringerten
PTC-Wirkung führt.
Siliconkautschuk und fluorierte Harze verbessern bei ihrer Verwendung
als Bindemittel in einem Heizelement, das in Form einer wärmeerzeugenden
Schicht zum Erwärmen einer Fixierwalze dient,
die Fähigkeit des Heizelements,
eine Ablagerung von Tonerteilchen zu verhindern,
und ermöglichen
das Weglassen einer Deckschicht oder einer
Beschichtung, die zur Verhinderung einer solchen Ablagerung
dient, obwohl eine solche Deckschicht oder Beschichtung
bevorzugt wird.
Das erfindungsgemäße Heizelement ist nicht nur
bei Vorrichtungen zum Fixieren eines
Toners durch thermisches Schmelzen,
sondern auch bei einer Fixiervorrichtung anwendbar,
die so ausgebildet ist, daß der Toner an dem Bildempfangsmaterial
hauptsächlich durch Druck beim Zusammenpressen zwischen
einem Paar von Walzen mit einem Druck, der normalerweise
mindestens gleich 10 kg je cm Länge der Walzen beträgt,
und durch zusätzliches Erwärmen des Toners und des Bildempfangsmaterials
fixiert wird. In diesem Fall kann die dem Toner zuzuführende
Wärmemenge geringer als beim Fixieren durch thermisches
Schmelzen sein, so daß das in dem Bindemittel verteilte PTC-Keramikmaterial
reines BaTiO₃-Keramikmaterial mit einer
Curie-Temperatur von ungefähr 120°C oder ein BaTiO₃-Keramikmaterial
mit abgesenkter Curie-Temperatur sein
kann, bei dem ein Teil des Bariums durch Strontium
oder andere geeignete Elemente ersetzt ist.
Zur Erzielung einer höheren Curie-Temperatur kann
ferner das Heizelement mit BaTiO₃-PTC-Keramikteilchen
aufgebaut sein, in denen ein Teil des Bariums durch
Blei oder irgendwelchen anderen geeigneten Elemente
ersetzt ist.
Da die Heizelemente bei den vorangehend beschriebenen
Ausführungsbeispielen mit in einem Bindemittel
verteiltem PTC-Keramikmaterial aufgebaut
sind, ist es möglich, nicht nur eine gleichmäßige
Wärmeverteilung, sondern auch eine beliebige Wärmeverteilung
zu erzielen. Beispielsweise besteht bei der
Fixierwalze einer Fixiervorrichtung die Neigung, daß
sie an den Endteilen die Wärme schneller verliert als
in dem mittleren Teil. Zum Vermeiden dieser Erscheinung
und zum Erzielen einer gleichmäßigeren Wärmeverteilung
kann die Menge an PTC-Keramikmaterial in den Endteilen des Heizelements, das in Form einer
wärmeerzeugenden Schicht zum Erwärmen der
Fixierwalze verwendet wird,
gesteigert oder in dem mittleren Teil verringert werden.
Auf die gleiche Weise kann nach Belieben und
leicht eine Wärmeverteilung in anderen Formen erzielt
werden.
Wie vorstehend ausführlich erläutert wurde,
erlaubt es das Heizelement, das
einem PTC-Halbleiter-Keramikmaterial gleichartige PTC-Eigenschaften
zeigt und auch bei großen Abmessungen frei
von Rissen oder Unregelmäßigkeiten in der Qualität ist, eine
gleichmäßige Oberflächen-Wärmeerzeugung und eine
gewünschte Wärmemenge zu erzielen. Ferner gewährleisten
die günstigen Bearbeitungseigenschaften eine Herstellung
des Heizelements in gewünschter Form und mit gewünschten
Abmessungen bei geringen Kosten.
Das Heizelement, bei dem die PTC-Keramikmaterialien in
Form von in einem Bindemittel verteilten Teilchen verwendet
werden, ist gleichmäßig und frei von Rissen, so
daß es in Form einer wärmeerzeugenden Schicht in einer Bildfixiervorrichtung
ein gleichmäßiges Fixieren des Bilds ermöglicht. Ein
einwandfreies Fixieren wird auch dadurch unterstützt,
daß ein genaues Formen zu einer gewünschten Gestalt und
auf gewünschte Abmessungen möglich ist, wobei das einfache
Formen zu einer preiswerten Fixiervorrichtung
führt.
Claims (9)
1. Elektrisches Heizelement, bei dem Teilchen mit positivem Temperaturkoeffizienten
des Widerstandes in einem Bindemittel verteilt
und zu einem einheitlichen Körper verbunden sind, dadurch
gekennzeichnet, daß das Heizelement (1) erhalten wird, indem gesintertes
PTC-Keramikmaterial zerkleinert wird und die zerkleinerten
PTC-Keramikteilchen (2) in dem Bindemittel (3) so dispergiert
werden, daß sie in elektrischem Kontakt miteinander stehen,
worauf die Formgebung und die Härtung erfolgen.
2. Heizelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Bindemittel (3) ein anorganisches Bindemittel ist.
3. Heizelement (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das anorganische Bindemittel (3) ein isolierendes Bindemittel
ist, das als Hauptbestandteil Aluminiumoxid enthält.
4. Heizelement (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das anorganische Bindemittel (3) ein wärmebeständiges Glas ist.
5. Heizelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Bindemittel (3) einen Wärmeausdehnungskoeffizienten
hat, der im wesentlichen gleich demjenigen
oder größer als derjenige der PTC-Keramikteilchen (2) ist.
6. Heizelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Bindemittel (3) Siliconkautschuk
oder fluorierte Harze enthält.
7. Heizelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die PTC-Keramikteilchen (2) eine Teilchengröße
von nicht mehr als 3 mm haben.
8. Heizelement (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die PTC-Keramikteilchen (2) eine Teilchengröße von 50 bis 200 µm
haben.
9. Verwendung des Heizelements nach einem der vorhergehenden
Ansprüche in Form einer wärmeerzeugenden Schicht zum Erwärmen
einer Walze oder Platte.
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