DE8235648U1

DE8235648U1 - Heizelement

Info

Publication number: DE8235648U1
Application number: DE19828235648
Authority: DE
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1982-01-05
Filing date: 1982-12-18
Publication date: 1983-08-25
Also published as: FR2519504B3; FR2519504A3

Description

H.A.Bergersen - 5

Heize Lement

Die Erfindung betrifft ein Hei zeLement, das aus einem Widerstandsstreifen besteht, der in IsoLiermateria L eingebettet oder zwischen Blättern aus IsoLiermateria L lamelliert
ist, mit an einer Kante angeordneten AnschLußLeitungen.

Bei Hei zeLementen des Typs, der in der US-PS 3.263.307 beschrieben ist, haben sich Schwierigkeiten in Verbindung mit dem Ausgang bzw. dem AnschLuß an die stromführenden Leitungen von solchen Fo Li en-He i ze Lementen ergeben,- da die

elektrischen Leitungen untereinander nicht Leicht zu isolieren und gegenüber äußeren Einflüssen, z.B. Feuchtigkeit, abzudichten sind. Da rüberhinaus ist so ein FoLien-Heizelement ein sehr labiLer Gegenstand, bei dem durch Anschluß an die stromführenden Leitungen durch äußere Einflüsse das

Heizelement sehr leicht durch Abreißen des Anschlusses beschädigt wird.

Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung ein Heizelement, das aus einem Widerstandsstreifen besteht, der in Isoliei
material eingebettet oder zwischen Blättern aus Isoliermaterial LameLLiert ist, mit an einer Kante angeordneten AnschLußLeitungen, zu schaffen, das sowohl elektrisch gut

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isoliert als auch vor Eindringen von Nässe geschützt ist und das isolierende bzw. abdeckende oder abdichtende Material gleichzeitig noch Ausbildungen aufweist, die das Heizelement gegen mechanische Einflüsse schützt.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen enthalten.

Dadurch entsteht eine gut isolierende und dichte Umhüllung des Heizelementes, die gleichzeitig noch auf das Heizelement einwirkende z.B. Zugkräfte vorteilhaft auffängt.

Die Erfindung wird anhand von Beispielen beschrieben und dargestellt. In den Zeichnungen zeigt :

Fig. 1 eine als Band ausgeführte, mit einem Muster versehene zusammenhangenede Heizelementfolie, in

Sicht auf eine Breitseite,

Fig. 2A eine fertige Heizeinheit, geschnitten aus der Heizelementfolie nach Fig. 1, in Sicht auf eine Breitseite,

Fig. 2B eine Heizeinheit nach Fig. 2A, in Sicht auf eine

Schnittkante, mit überdimensionaler Dicke dargestellt,

Fig.2C eine Einzelheit "A" nach Fig. 2b, in derselben

Ansicht, vergrößert dargestellt.

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Fig. 3A einen Ausschnitt aus der Heizeinheit, in Sicht

auf die AnschLuß-Seite,

I Fig. 3B einen Ausschnitt aus der Darstellung nach Fig.

i 3A, wesentlich vergrößert dargesteLLt -

05 Fig. 3 C einen Schnitt durch das Band, aus dem der An-

I Schluß besteht, in Sicht auf die Schnitt lache

f; dargestellt,

I Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3 B ,

ξ von der Seite her gesehen,

i 10 Fig. 5A einen Ausschnitt aus einer weiteren Ausbildung

? der Heizelement-Folie nach Fig. 1, in Sicht auf

die Anschluß-Seite,

; Fig. 5B einen Schnitt nach der Liinie V-V in Fig. 5A, von

s der Seite her gesehen,

i 15 Fig. 6 einen Ausschnitt aus dem vorderen Ende eines

j Heizelementes, in Sicht auf die Anschluß-Seite,

}'. Fig. 7 einen Ausschnitt aus dem vorderen Ende eines

P Heizelementes, in Sicht auf die Anschluß-Seite,

Γ. und

? 20 Fig. 8 einen Ausschnitt aus der den Anschlußbereich abdichtenden Hülle, geschnitten dargestellt.

f t ■ ■ *

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Fig* 1 zeigt eine aLs Band ausgeführte, mit einem Muster 2,

versehene Kei ze lementfo Li e 1, die zusammenhängend h-erge- I steLLt ist und deren Herstellung in der US-PS 3.263.307 beschrieben ist. Die Heizelementfolie 1 besteht aus einem Blatt elektrischen Widerstandsmaterials 2, das in ein entsprechendes Muster geschnitten ist und zwar so, daß dieses Muster in einem Heizelement einen fertigen elektrischen

Schaltkreis ergibt. Das Muster des Widerstandsstreifens 7 ^_:

auf dem Band aus Widerstandsmaterial kann durch Entfernung 1

von Material oder durch Ausdehnen des geschnittenen Widei— g

Standsstreifens 7 in Querrichtung erhalten werden. Wie dai— |

gestellt ist die Folie, bestehend aus elektrischen Wider- |.

Standsmaterial 2 , auf beiden Seiten mit in den Abmessungen |

größeren Blättern 3 und 4 aus Isoliermaterial lamelliert. ί

Das Blatt 3 aus Isoliermaterial ist als transparentes Blatt |

•dargestellt. Um individuelle Hei ze I entente zu erhalten, die |

geeignet sind in Decken, Wänden oder Böden installiert zu |

werden, wird die zusammenhängende Hei ze lement f ο Ii e 1 in ei- |;

ne Anzahl von Heizelementen 5 geschnitten, die eine Einheit ί

bilden. |

Ein Heizelement 5 stellt eine fertige Heizeinheit dar und |

ist in Fig. 2A gezeigt. In Fig. 2B ist das Heizelement 5 |

(in einem etwas größeren übertrieben gezeichneten Maßstab) |

von dem einen Schnittende 6 her gesehen dargestellt. Es ist g

offensichtlich, daß die Enden des Widerstandsstreifens 7 |j

wirkungsvoll untereinander isoliert angeordnet sind. In |

Fig. 2C ist in schematischer Form die Einzelheit "A" nach |

Fig. 2B vergrößert dargestellt, die am Beispiel eines Aus- ζ

schnittes aus dem Schnittende 6 eines Heizelementes 5 vf

zeigt, wie die Widerstandsstreifen 7 zwischen zwei Schich- |;.

ten 8 aus Poly- |'<

i I

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äthylen und zwei Schichten 9 aus Polyester Lamelliert si nd.

In Fig. 2A sind zwei Kreise 10 eingezeichnet, diese sind vorbestimmte öffnungen in dem daruberLiegenden
Blatt 3 aus Isoliermaterial. Der Zweck dieser öffnungen ist, interne Verbindungen an dem Heizelement 5 zu ei— mög Li chen.

In Fig. 3 ist dargestellt, wie die internen Verbindungen hergestellt werden können, z.B. durch Anordnung

eines speziellen Bandes 20 auf der Oberfläche des Blattes 3 aus Isoliermateria L. In dieser Fig. 3 zeigt Fig. 3A die Anordnung von zwei Bandstreifen 20 und 21 auf dem Heizelement 5. Das spezielle Band ?Q ist deutlicher in den Fig. 3B und 3C dargestellt und besteht aus einem isolierenden Klebeband 23, auf dem ein um etwas schmäleres Band 24/25 aus verzinnter Kupferfolie angeordnet ist. Das Band 20 ist, wie dargestellt, auf dem Heizelement 5 mit der verzinnten Seite 25 gegen das Blatt 3 aus Isoliermaterial weisend, angeordent. Das Band 20 ist auf dem Blatt 3 aus I so I iermatera I so angeordnet,

daß es die öffnungen 10 in dem Blatt 3 überdeckt und durch Anwendung einer kurzen Erwärmungsperiode wird das Band 24/25 aus verzinnter Kupferfolie mit dem Widerstandsstreifen 7 verlötet, ohne dabei das Klebeband 23 und die Blätter 3 und 4 aus Isoliermaterial zu zei—

stören. Die Lage dieser Lötstelle geht sowohl aus Fig. 3b als auch aus Fig. 4 hervor, die einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3B zeigt.

Für den Fall, daß das Material des Widerstandsstreifens 7 aus einer Blei/Zinn-Legierung mit einem Schmelzpunkt

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um etwa 183° C besteht, soLte dann die verzinnte Auflage 25 auf dem Band 24 aus Kupferfolie einen stofflich niedrigeren Schmelzpunkt aufweisen, der etwa bei 145° C liegt. Dies ist möglich, wenn man dafür in überein-

Stimmung mit bekannten Techniken eine Cadmium/Zinn/ Blei-Legierung verwendet.

Wie aus Fig. 3B hervorgeht, ist das Band 20 an der Stelle 27 gefaltet und steht über das geschnittene Heizelement 5 hinaus, um einen Anschluß 31 zu bilden.
Durch die Faltung an der Stelle 27 weist nun das Band 24/25 aus verzinnter Kupferfolie mit dieser nach oben.

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt von einem Teil des Heizelementes 5, der aus dem Blatt 4 aus Isoliermaterial, dem Widerstandsstreifen 7 und dem Blatt 3 aus Isolier-

15 material, in dem die öffnungen 10 sich befinden, besteht. Wie im Schnitt dargestellt, ist über einer öffnung 10 das spezielle Band 20 angeordnet, das aus dem isolierendem Klebeband 23 mit einem Band 24/25 aus vei— zinnter Kupferfolie besteht. Weiterhin ist eine gelöte-

20 te oder geschweißte Verbindung 26 in der öffnung 10 zwischen dem Widerstandsstreifen 7 und dem Band 24/25 aus verzinnter Kupferfolie dargestellt.

Um die Enden des Widerstandsstreifens 7 an der Schnittkante 6 des Heizelementes 5 zu isolieren, sind zwei

Klebebänder 28 und 29 aufgeklebt, die außer den Anschlüssen alle elektrischen Teile wirkungsvoll verschließen bzw. isolieren. Der kleine ersichtliche Zwischenraum 30 zwischen den Klebebändern 28 und 29 ist von winziger Größe, was zurückzuführen ist auf die

kleine Dicke des Heizelementes 5 (im praktischen Fall etwa 200 um), und es

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besteht kein Risiko, daß Wasser (z.B. Schwitzwasser) in diesen Zwischenraum 30 eindringen kann.

In Fig. 5 ist ein Heizelement 5 schematisch dargestellt, das eine ParaLLeLverbindung zwischen einem in

Folie eingebetteten Widerstandsstreifenmuster mit je einem HeizeLement 5¹ und 5¹¹ aufweist. Zwei spezielle

Bänder 35 und 36 werden dazu verwendet- um die Heizelei
raente 5' und 5¹¹ auf der Widerstandsfolie 1 an den mit

X bezeichneten StelLen untereinander zu verbinden. Die

I" 10 gelöteten oder geschweißten Verbindungen sind so aus- ! geführt, wie es oben beschrieben worden ist.

s Während Fig. 5A einen Ausschnitt aus der Widerstands-

f folie 1 mit den beiden Heizelementen 5' und 5¹¹ in

Draufsicht zeigt, zeigt fig. 5B eine Seitenansicht nach

J, 15 der Darstellung von Fig. 5A, die geschnitten ist nach j der Linie V-V, wobei der Schnitt durch den Anschluß 39

verläuft, der ein TeiL des speziellen Bandes 35 ist.

Die· Verbindungen sind zwischen isolierenden Klebestrei- ; fen 37 und 38 eingeschlossen. Lassen aber das vordere

20 Ende des Anschlusses 39 hervorstehen.

In Fig. 6 ist ein Ausschnitt aus dem vorderen Anschlußende eines Heizelementes 5 dargestellt, das mit zwei Anschlüssen 40 und 41 versehen ist, an die die unisolierten Enden der stromführenden Leitungen 42 und 43
angelötet sind. L>ie verzinnten Kupferstreifen der Anschlüsse 40 und 41 bilden mit dem Leiter der Leitungen 42 und 43 einen guten Kontakt.

Um die Anschlüsse 40 und 41 ebenfalls isolierend einzuschließen liegt die AnschLußzonenumgebung innerhaLb

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einer HüLle 44, die durch die gestrichelt gezeichnete Linie 45 umrissen ist. Die Lage der zwei Leitungen 42 und 43 relativ zueinander kann durch eine geschweißte Iso lationskLammer 46 fixiert sein, dadurch werden mög-

Liehe mechanische Spannungen an den Anschlüssen 40 und 41 oder an dem Heizelement 5, die durch die stromführenden Leitungen 42 und 43 hervorgerufen werden, durch die geschweißten Teilbereiche 47 und 48 abgebaut bzw. vermindert. Der Teilbereich 47 trennt die Anschlüsse 40

und 41 voneinander und die auf die Anschlüsse 40 und 41 wirkende Zugkraft, die durch die stromführenden Leitungen 42 und 43 hervorgerufen wird, wird in eine gewünschte Richtung gelenkt.

Die Biegung 49, die im Letzten Teil der stromführenden
Leitung 42 vor dem Anschluß 4Q Liegt, beseitigt wirkungsvoll die Spannung in dem Heizelement 5.

In Fig. 7 ist ein alternativer Weg aufgezeigt, um eine Befestigung der stromführenden Leitungen an dem Heizelement 5 2u erhalten und das Ganze dann noch dicht zu

verschließen. Die stromführenden Leitungen 50 und 51 sind an den Anschlüssen des Heizelementes 5 in einem rechten WinkeL zu den Anschlüssen des Heizelementes 5 gebogen. Ein Auffangen bzw. Nachlassen der Spannung kann durch die eingefügten, geschweißten TeiLbereiche

52, 53 und 54 erreicht werden. Alternativ zu der Vei— Wendung einer Hülle 44 mit den geschweißten Teilbereichen 47 und 48 (Fig. 6) kann auch bei Fig. 7, die den Anschlußbereich abdichtende Hülle, wie in Fig. 8 dargestellt, mit Vertiefungen 55 versehen sein, die die

stromführenden Leitungen umschließen.

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Die oben detailierte Beschreibung von Beispielen nach der Erfindung stellt keine Begrenzung des Erfindungsgegenstandes dar. Wenn beispielsweise beidseitig klebende Bänder 28, 29, 37 und 38 Verwendung finden, die,

wie erwähnt, eine wirkungsvolle Abdichtung ergeben, kann man dies auch durch nahtgeschweißte Blätter aus Isoliermaterial erhalten, die ähnlich den Bändern sind, die in Verbindung mit den Fig. 6 und 7 erwähnt sind. Die Bänder oder Blätter können auch mit normalen Voi—

richtungen aufgebracht werden.

Claims

INTERNATIONAL STANDARD ELECTRIC CORPORATION, NEW YORK G 82 35 648.3 H.A.Bergersen - 5 Schutzanspräche

1. Heizelement, das aus einem Widerstandsstreifen besteht, der in Isoliermaterial eingebettet oder zwischen Blättern aus Isoliermaterial lamelliert ist, mit an einer Kante angeordneten Anschlußleitungen,

dadurch gekennzeichnet, daß im Eiere i ch aer für die Anschlußleitungen (42, 43) vorgesehenen Kante (6) des Heizelementes (5, 5¹, 5¹¹) zwei Bandstreifen (21, 22, 35, 36) über den Widerstands-

■\ 10 streifen (7) gelegt und mit diesem fest verbunden sind und daß sowohl die Anschlußenden (31, 39, 40, 41) der

j Bandstreifen (21, 22, 35, 36), an denen die Anschluß

leitungen (42, 43) befestigt sind, als auch die internen Verbindungsstellen (26) zwischen den Bandstreifen

\ 15 (21, 22, 35, 36) und dem Widerstandsstreifen (7) in Isoliermaterial (3, 4, 8, 9) dicht eingeschlossen sind, in dem gleichzeitig eine Zugentlastung (47, 48 oder 52, 53, 54) für die Anschlußenden (31, 39, 40, 41) vorgesehen i st.

2, Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Bandstreifen (21, 22, 35, 36) aus einem vorgefertigten, lamellierten Streifen (20) besteht, der eine Metallfolie (25) enthält, die auf einem etwas breiteren, isolierenden Klebeband (23) angeordnet ist.

ZT/P 1, Kre - 20.05.1983 - 2 -

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3. Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung (26) zwischen dem Widerstandsstreifen (7) und dem metallischen Teil (24, 25} des Streifens (20) an den Stellen geschweißt oder gelötet ist, an denen Öffnungen

(10) in einem Blatt (3) aus Isoliermaterial, das die Widerstandsstreifen Π) auf einer Seite abdeckt, vorgesehen sind.

4. Heizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, aaß die für die Anschlußleitungen (42, 43) vorgesehene Kante (6) des Heizelements (5, 5¹, 5¹') durch

eine Deidseitig klebende Streifenanordnung (28, 29, 37, 38) abgedichtet ist, aus der die Anschlußenden (z.B. 39) unisoliert hervorstehen-

5. Heizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußenden (31, 39, 40, 41) und

Ib die an diese befestigten vorgeformten Anschlußleitungen

(42, 43) an aer Anschlußstelle mit einer beidseitigen Isolation (44, 45) versehen sind.

6. Heizelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beidseitige Isolation (44) an mehreren Stellen (45, 47,

48) untereinander verschweißt ist und die Anschlußleitungen (42,43) zwischen den Schweißstellen (45, 46, 47, 48, 52, 53, 54) zugentlastet sind.

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7. Heizelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder bei>de der Anschlußleitungen (42, 43) durch die Formgebung der Leitungen (42, 43) und/oder durch die Schweißstellen (45, 46, 47, 48, 52, 53, 54) an der beidseitigen Isolation (44) zugentlastend festgelegt sind, so daß ein auf die Leitungen (42, 43) wirkender mechanischer Zug nicht auf die Anschlußenden (31, 39, 40, 41) übertragen wiro.