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Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Heizplatte Die Erfindung
bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Heizplatte mit
einem in Isoliermasse zwischen zwei Deckschichten angeordneten Heizwiderstand. Unter
den verschiedenen elektrischen Heizvorrichtungen sind auch Heizflächen bekannt,
bei welchen die Heizdrähte entweder unmittelbar zwischen Holzlagen angeordnet werden,
oder mittelbar, indem sie durch Asbest, Vulkanfiber, Glimmer usw. vom Holz getrennt
sind, oder aber, indem die mit Asbestfäden mehrfach umsponnenen Heizleiter auch
in Form eines nachgiebigen Flächenkörpers gebracht werden, welche mitunter noch
mit weiteren, meistens imprägnierten Fasers:tofflagen, z. B. aus Jute, verstärkt
werden zur Erhöhung der mechanischen und elektrischen Festigkeit. Als Dekken- bzw.
Wandheizung sind auch Flächenkörper vorgeschlagen, die aus mehreren Lagen, aus Grund-
und Deckschicht sowie Mittellage, bestehen, und zwar aus den dem üblichen Wandputz
verwandten Stoffen, wo-. bei in der Mittellage die besonders isolierten Heizleiter
untergebracht sind. Als Außenhaut ist zwecks mechanischer Verfestigung eine Gewebelage
,angeordnet, die schließlich mit einem Anstrich versehen oder mit Tapeten übergeklebt
wird. Für derartige Zwecke werden auch besondere isolierte Heizleiter verwendet,
die durch Bleiumpressung den Feuchtigkeitseinflüssen entzogen werden; derartige
Heizleiter werden im allgemeinen .an Wand-bzw. Deckenrippen angebracht und dann
verputzt. Abgesehen von den mit Blei umpr@eßten Heizleitern, die jedoch teuer sind
und deshalb in größeren Abständen ;angeordnet sowie elektrisch stark belastet werden
müssen, weisen die bisher bekannten Flächenheizkörper den Nachteil der bedingten,
nur im trockenen Zustande ausreichenden elektrischen Festigkeit auf, und zwar infolge
der Hygroskopizität der Baustoffe, die hauptsächlich aus holzigen oder verspinnb,aren
Faserstoffen bestehen. Der urihygroskopische Gummi bildet auch keine Ausnahme, da
,er bei den hier in Betracht kommenden Mindesttemperaturen von 6o bis 8o' C an den
Heizleitern rasch spröde und brüchig wird. Der Feuchtigkeitsgehalt der Faserstoffe
ist bekanntlich von dem Luftfeuchtigkeitsgehalt abhängig. Bei reichlicher Sättigung
der Luft mit Feuchtigkeit bzw. bei darüber noch hinausgehender Wasserzuführung nehmen
demnach die Fas.erstoffzellcn so viel Wasser auf, daß die in diesen befindlichen
salzhaltigen Inkrusten teilweise bzw. gänzlich gelöst werden. Dadurch werden dann
sowohl die Salze als auch die mit Wasser getränkten und geschwollenen Cellulosewandungen
mehr oder weniger gute Stromleiter.
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Die bei derartigen Werkstoffen übliche Tränkung mit porenfüllenden
Bestandteilen erfüllt die ihr zufallende Aufgabe nur zeitweise. Sämtliche Imprägnierungsmittel
kristallisieren bekanntlich" mehr oder weniger rasch aus. Bei Feuchtigkeitszunahme
dehnen sich die Zellenwandungen aus, und umgekehrt bilden sich zwischen der Faserstoff-
sowie Imprägnierungssubstanz
den Zutritt von Luftsauerstoff ermöglichende
und das Ausbrökkeln begünstigende kleine Hohlräume. Se; durch eine Tränkung mit
dem an den Z wandungen gut haftenden Teer wird der gel ,an Dauerhaftigkeit nicht
beseitigt, die bereits erwähnten MixzdesttemperatureM an den Heizleitern die intensivste
Sonnen: strahlenwirkung übersteigen, so daß die Imprägnierungsmittel mindestens
in den halbflüssigen Zustand mit seinen Folgen übergehen müssen.
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Die geschilderten Nachteile werden nun bei elektrischen Heizplatten
mit einem in Isoliermasse zwischen zwei Deckschichten angeordneten Heizwiderstand
dadurch beseitigt, daß gemäß der Erfindung ein Heizwiderstand an einer mit Kunstharzstoffen
getränkten Textilschicht befestigt oder in ,eine solche eingeweht wird, daß diese
Textilschicht zwischen mit Kunstharzschichten überzogenen Deckschichten aus Holz
(Furnier), Papier oder Gewebe gelagert wird und @daß schließlich aus diesen Teilen
unter Anwendung von Druck und Wärme ein einheitlicher Körper hergestellt wird: Auf
der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
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Äbb. i zeigt eine Ansicht der Gewebemittellage, Abb. z einen Querschnitt
durch die Heizplatte und Abb. 3 einen Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel
einer Heizplatte.
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In Abb. i sind die Kettenfäden der Textilmittellage mit 3, die Schußfäden
mit a und die eingewebten bzw, an der Mittellage ander-' weitig angebrachten Heizleiter
mit i b,ezeichnet. Aus Abb. z ist die Anordnung der losen Bestandteile einer aus
einzelnen Lagen bestehenden Heizplatte ersichtlich.
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Auf dem Boden q.. .der erhitzbaren Preßvorrichtung ist die Furnierlage
6, über ihr die Mittellage 5 mit den Heizleitern i .und darüber das Deckfurnier
7 vorgesehen. Sämtliche Bestandteile werden vorher mit Kunstharzlösung getränkt,
mit Ausnahme der unteren Seite der mit 6 bezeichneten Fürnierlage. Zwecks weitest
gehender Entfernung sowohl des Wassergehaltes des Lösungsmittels als auch des natürlichen
Feuchtigkeitsgehaltes in den Faserstoffen werden diese vorgetrocknet, dann gegebenenfalls
nochmals bzw. wiederholt getränkt und getrocknet.
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Bei der erstmaligen Tränkung werden die Poren der holzigen bzw. verspiinnbaren
Faserstoffe mit dem immerhin wasserhaltigen .Lösun,gsmittel ausgefüllt, wobei die
durch den Feuchtigkeitsgehalt mehr oder weniger geschwollenen Cellulosewandungen
der Zellen zumindest mit einem Kunstharzlösungsüberzug versehen werden. Bei der
Vortrocknung schrumpfen die Zellenwendungen mit dem gesamten Lösungsmittel zusammen.
Die dabei entstehenden Hohlräume werden durch die folgende bzw. weitere Tränkung
ausgefüllt.
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Das Verpressen erfolgt unter Druck und .:,W rmezüführung durch Belastung
der Platte 8 der Pfeilrichtung. Die dem Furnier 7 zugekehrte Seite der Platte 8
ist auf Hochglanz poliert. Mit zunehmender Erhitzung gehen die Kunstharz.anteile
in den plastischen und schließlich unlöslichen Endzustand über, in dem sie nur noch
durch sehr scharfe Laugen angegriffen und durch wenige konzentrierte Säurearten
zerstört werden können. " Der, Oberfläche des mit Kunstharzen völlig durchgesetzten
Deckfurniers wird durch die glattpolierte Platte 8 bzw. eine entsprechende Zulage
eine glasartige Beschaffenheit aufgedrückt, deren Härte die des Aluminiumgusses
erreicht. Dabei treten auch die Holzmaserungsschattierungen des durch die Pressung
zusätzlich geglätteten Deckfurniers 7 vornehm veredelt in Erscheinung.
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Unter der Druckwirkung werden die in und auf den Faserstoffen befindlichen,
lose angehäuften Kunsthärzanteile auch in den kleinen Zellenhohlräumen äusammenggepreßt,
so d.aß nach dem Härten der Kunstherze die infolge der über i oo° C hinausgehenden
Erhitzung restlos zusammengeschrumpfte Holzsubstanz räumlich durch die spezifisch
schwereren Kunstharze ergänzt wird. Durch die Kunstharzanteile wird somit die Faserstoffcellulose
samt den in den Poren befindlichen Inkrusten, falls sie,-durch Wässern usw. vorher
nicht teilweise oder ganz entfernt werden, jeglichen Feuchtigkeitseinflüssen entzogen,
und zwar zeitlich unbegrenzt, da eine Trennung der Kunstharze von den Zellstoffen
nicht möglich. ist.
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Aus den ursprünglich porige Bestand-:teilen wird demnach ein bis über
i oo a'o schwererer Brennstoff gebildet, wobei seine Eigenschaften durch die jeweilige
Kunstharzart, Tränkungsdichte, Druckintensität sowie Zusätze, wie Asbestmehl u.
dgl., weitgehend dem Verwendungszweck ang:epaßt werden können. Die elektrisch weniger
festen Resinite dringen tiefer in das Holzgefüge hinein als die üblichen Kunstharzlösungen;
hei besonders zusammengesetzten Lösungen erfolgt das Härten schon bei einer unter
ioo° C liegenden Temperatur, selbst bei Zimmerwärme. Die verspinnbaren Fasern der
Mittellage, deren Zugfestigkeit die der holzigen Fasern vielfach übersteigt, tragen
zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit des Preßstoffes bei. Bei den holzigen Bestandteilen
werden. die ungünstigen Eigenschaften des Holzes, Schwellen, Schwinden, elektrische
Leitfähigkeit usw., beseitigt, seine Härte sowie inechänIsche Festigkeit erhöht.
Die
Beschaffenheit sowie die Anzahl der Bestandteile entspricht denn jeweiligen Verwendungszweck.
Für sehr dünn gehaltene Heizflächen wird z. B. ein etwa 2/1o mm starkes Deckfurnier
genommen, während die eta '/1o mm starken Heizleiter an einer Textilläge angebracht
werden. Es hat sich henausgestellt, daß bei sorgfältiger Vorbereitung der durch
dünne Papierlagen ergänzten Bestandteile die bequem biegsame, sehr dünne Heizplatte
deri üblichen Sicherheitsbedingungen noch genügt. Derartige z. B. für Deckenhe.izung
vorgesehene Heizplatten können an einer auf Holzschalung aufgebauten Zimmerdecke,
die durch . ihre Beschaffenheit den Wärmedurchgang nach obren erschwert, angebracht
werden. Die Befestigung erfolgt mittels schwacher Nägel oder Schrauben, für welche
im Gewebe breitere heizleiterfreie Durchtrittsstellen vorgesehen' sind.
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Für dickere Ausführungsarten werden stärkere Holzlagen genommen; gegebenenfalls
mehr als eine unten -und oben, die dann ,auch unter sich kreuzweise angeordnet zünd
abgesperrt werden können. Bei der Verwendung stärkerer Heizleiter, insbesondere
wenn diesle ,auf die Textilmittellage aufgenäht werden, wird man zwischen die Holzlagen
und Heizleiter eine oder mehrere Papier- oder Textillagen einfügen. Die von den
Kunstharzen durchsetzten Papierbestandteile sind im erhitzten Zustande nachgiebiger
als die durch den natürlichen Leim noch zu.siammengehaltenen Holzfasern und tragen
zur Ausfüllung der Räume zwischen den Heizleitern bei.
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Sowohl zwecks mechanischer Versteifung als ,auch zur Verhinderung
des Wärme abflusses in der ungewollten Richtung werden .die Heizplatten ,an den
verschiedenartigen, auch unbrennbar herstellbaxen Bauplatten befestigt.
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Die in Abb.2 mit 6 bezeichnete Furnierlage erhält unten keinen Kunstharzübe.rzug,
so daß die Verwurzelung der Leimteilchen in den offenen Holzporen auf die übliche
Weise erfolgen kann.
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Mechanisch stark beanspruchte bzw. der Feuchtigkeit ausgesetzte Heizplatten
werden aus Mischungen von zerkleinerten Kunstharzen sowie Faserstoffen gemäß Abb.3
hergestellt. Hiernach sind für die stärkere Basis 9 grobfaserige Holzspäne u. dgl.
mit verhältnismäßig geringem Kunstharzanteil vorgesehen. Für die dünnere Deckschicht
i i wird dann kunstharzreicheres, feinfaserigeres. Füllmaterial genommen. Das Verpressen
und Verwachsen des Schüttmaterials miteinander als auch mit dem Heizleitexg@ewe:b.e
i o :erfolgt auf die bereits erwähnte Art.
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Für höhere Temperaturen kann für die Mittellage aus Asbestfäden beGtehendes
Gewebe oder Asbestpappe verwendet werden. Bei einer fasst ausschließlichen Verwendung
von Asbestmehl, Asbestfasern, Zement usw. mit Kunstharzen können die Heizplatten
beträchtlich über ioo° C thermisch belastet werden. Der Verwendungsbereich dieser
Heizplatten erstreckt sich auf Raum- und Behälterheizungen, Trocknungs- bzw. Warmhaltevorrichtungen
im Haushalt und Betrieben jeg-
licher Art, in Form eines raumumschließenden
Gebildes als Eckwärmer sowie als Wärm-bzw. Schwitzkasten und als Heizschirme in
Form einer spanischen Wand, starkwandig oder mehrlagig als Wärmespeicher.