DE9201376U1 - Composite heating foil - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Verbund-Heizfolie, insbesondere für eine Gebäudeheizung, mit einer Trägerfolie, die eine in einem Druckverfahren aufgebrachte Heizwiderstandsschicht trägt, zwei mit der Heizwiderstandsschicht verbundenen Leiterbahnen, deren spezifischer Widerstand geringer ist als derjenige der Heizwiderstandsschicht, und einer die Heizwiderstandsschicht bedeckenden Schutzfolie, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Verbund-Heizfolie.The invention relates to a composite heating film, in particular for building heating, with a carrier film, which carries a heating resistance layer applied in a printing process, two conductor tracks connected to the heating resistance layer, the specific resistance of which is lower than that of the heating resistance layer, and a protective film covering the heating resistance layer, as well as a method for producing such a composite heating film.
Bekannt sind Verbund-Heizfolien, die eine Widerstandsbeschichtung enthalten, welche an eine elektrische Stromquelle angeschlossen werden kann. Wenn durch die Widerstandsbeschichtung ein Strom fließt, heizt sich die Widerstandsbeschichtung auf und sie gibt Wärme nach außen ab. Solche Verbund-Heizfolien werden beispielsweise an der Decke oder am Fußboden eines Raumes ange-Composite heating foils are known that contain a resistance coating that can be connected to an electrical power source. When a current flows through the resistance coating, the resistance coating heats up and gives off heat to the outside. Such composite heating foils are, for example, attached to the ceiling or floor of a room.
Telefon: (02 21) 131041 Telex: 888 2307 dopa d Telefax: (02 21)134297 (02 21)134881 Telegramm: Dornpatent KölnTelephone: (02 21) 131041 Telex: 888 2307 dopa d Fax: (02 21)134297 (02 21)134881 Telegram: Dornpatent Köln
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bracht, um eine Raumheizung zu bewirken. Die Verbund-Heizfolie kann unter anderem auch durch Anheften (Tackern) oder durch Ankleben (wie eine Tapete) an der Wand des Raumes angebracht werden. In der Regel steht sie mit einer Abdeckung, z.B. der Deckenverkleidung oder der Fußbodenestrichschicht in wärmeleitendem Kontakt. Die bekannten Verbund-Heizfolien haben auf einer Trägerfolie eine flächendeckende Heizwiderstandsschicht, die an zwei Stellen mit den Stromversorgungsdrähten verbunden wird. Die Heizwiderstandsschicht ist auf die Trägerfolie aufgebracht. Bei der ganzflächigen Widerstandsbeschichtung entstehen bei Beschädigungen der Verbund-Heizfolie Stromverdichtungspfade in der Heizwiderstandsschicht. Dabei ergibt sich eine ungleichmäßige Stromverteilung, mit der Folge punktueller Temperaturanstieg (hot spots) über den Entflammungspunkt.to heat the room. The composite heating foil can also be attached to the wall of the room by tacking or gluing (like wallpaper). It is usually in heat-conducting contact with a covering, e.g. the ceiling paneling or the floor screed layer. The known composite heating foils have a full-surface heating resistance layer on a carrier foil, which is connected to the power supply wires at two points. The heating resistance layer is applied to the carrier foil. With the full-surface resistance coating, if the composite heating foil is damaged, current compression paths are created in the heating resistance layer. This results in an uneven current distribution, resulting in localized temperature increases (hot spots) above the ignition point.
Aus US-PS 4 485 297, von der im Anspruch 1 ausgegangen wird, ist eine Verbund-Heizfolie bekannt, bei der in einem Siebdruckverfahren auf eine Trägerfolie eine Heizwiderstandsschicht aus pastösem Material in Form zahlreicher an den Enden miteinander verbundener (Heiz-) Widerstandsstreifen aufgebracht ist. Im Bereich der Enden der Widerstandsstreifen weist die Heizwiderstandsschicht eine größere Dicke auf als im übrigen Bereich. Auf diesen beiden verdickten Heizwiderstandsschicht-Randbereichen sind (erste) Leiterbahnen angeordnet, die als von einer Kupferfolie abgeschnittene Streifen ausgebildet sind. Die Kupferstreifen sind im Querschnitt betrachtet leicht gekrümmt und in die Heizwiderstandsschicht eingedrückt, wodurch die mechanische und elektrische Verbindung zur Heizwiderstandsschicht hergestellt ist. Hierbei besteht die Gefahr, daß sich diese (ersten) Leiterbahnen von der HeizwiderstandsschichtFrom US-PS 4 485 297, from which claim 1 is based, a composite heating foil is known in which a heating resistance layer made of pasty material in the form of numerous (heating) resistance strips connected to one another at the ends is applied to a carrier foil using a screen printing process. In the area of the ends of the resistance strips, the heating resistance layer is thicker than in the rest of the area. (First) conductor tracks are arranged on these two thickened heating resistance layer edge areas, which are designed as strips cut from a copper foil. The copper strips are slightly curved in cross-section and pressed into the heating resistance layer, whereby the mechanical and electrical connection to the heating resistance layer is established. There is a risk that these (first) conductor tracks will deviate from the heating resistance layer.
lösen, wenn etwa die Verbund-Heizfolie vor Ort von der Vorratsrolle abgewickelt wird oder bei der Herstellung auf eine Rolle aufgewickelt wird. Infolge der teilweise von der Heizwiderstandsschicht abgelösten Leiterbahnen liegt an allen Heizwiderstandsstreifen nicht dieselbe Spannung an. Insbesondere ist die Spannung an einigen Widerstandsstreifen größer als an anderen, mit der Folge, daß sich die Verbund-Heizfolie nicht gleichmäßig und dem Maße wie vorgesehen erwärmt. Ferner können auch bei abgelösten Leiterbahnen Stromverdichtungspfade in der Heizwiderstandsschicht auftreten.loosen when, for example, the composite heating foil is unwound from the supply roll on site or wound onto a roll during production. As a result of the conductor tracks being partially detached from the heating resistance layer, the same voltage is not applied to all heating resistance strips. In particular, the voltage is higher on some resistance strips than on others, with the result that the composite heating foil does not heat up evenly and to the extent intended. Furthermore, current compression paths can also occur in the heating resistance layer when the conductor tracks are detached.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbund-Heizfolie der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die zuverlässige Funktionsweise über die gesamte Betriebsdauer gewährleistet ist.The invention is based on the object of creating a composite heating foil of the type mentioned at the beginning, in which reliable functioning is guaranteed over the entire operating period.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung eine Verbund-Heizfolie vorgeschlagen, bei der die ersten Leiterbahnen mit der Heizwiderstandsschicht mittels eines elektrisch leitenden Klebers verbunden sind und zwei weitere zweite Leiterbahnen vorgesehen sind, die aus einem elektrisch leitenden pastösen Material mit einem spezifischen Widerstand bestehen, der wesentlich geringer ist als derjenige des Materials der Heizwiderstandsschicht, wobei die beiden zweiten Leiterbahnen ebenfalls in einem Druckverfahren, vorzugsweise im Siebdruck, erzeugt sind.To solve this problem, the invention proposes a composite heating foil in which the first conductor tracks are connected to the heating resistance layer by means of an electrically conductive adhesive and two further second conductor tracks are provided which consist of an electrically conductive pasty material with a specific resistance which is significantly lower than that of the material of the heating resistance layer, wherein the two second conductor tracks are also produced in a printing process, preferably in screen printing.
Die erfindungsgemäße Verbund-Heizfolie weist zu beiden Rändern der Heizwiderstandsschicht jeweils zwei unterschiedlich erzeugte Leiterbahnen auf. Während die beiden ersten Leiterbahnen als Streifen aus elektrisch gut leitendem Material vorliegen und mit der Heizwiderstands-The composite heating foil according to the invention has two differently produced conductor tracks on both edges of the heating resistance layer. While the first two conductor tracks are strips made of electrically highly conductive material and are connected to the heating resistance layer,
schicht mittels eines elektrisch leitenden Klebers verbunden sind, sind die beiden zweiten Leiterbahnen im Druckverfahren hergestellt. Die beiden zweiten Leiterbahnen, die aus dem elektrisch leitenden pastösen ausgehärteten Material bestehen, befinden sich herstellungsbedingt in direktem Kontakt mit der Heizwiderstandsschicht. Nach dem Aushärten der Heizwiderstandsschicht und den zweiten Leiterbahnen sind diese fest mit der Heizwiderstandsschicht verbunden, so daß ein Ablösen der Leiterbahnen, über die die Versorgungsspannung gleichmäßig verteilt an die Heizwiderstandsschicht gelegt wird, auch beim Hantieren mit der Verbund-Heizfolie sowohl bei deren Herstellung als auch bei deren Verlegung vor Ort nahezu ausgeschlossen werden kann. Zwischen den zweiten Leiterbahnen und der Heizwiderstandsschicht besteht also eine stabile und dauerhafte mechanische und damit auch elektrische Verbindung, die den zuverlässigen Betrieb über die gesamte Lebensdauer der Verbund-Heizfolie sicherstellt.layer are connected by means of an electrically conductive adhesive, the two second conductor tracks are produced using a printing process. The two second conductor tracks, which consist of the electrically conductive pasty hardened material, are in direct contact with the heating resistance layer due to the manufacturing process. After the heating resistance layer and the second conductor tracks have hardened, they are firmly connected to the heating resistance layer, so that detachment of the conductor tracks, via which the supply voltage is evenly distributed to the heating resistance layer, can be almost ruled out, even when handling the composite heating foil, both during its production and when it is laid on site. There is therefore a stable and permanent mechanical and therefore also electrical connection between the second conductor tracks and the heating resistance layer, which ensures reliable operation over the entire service life of the composite heating foil.
Ebenfalls mit der Heizwiderstandsschicht elektrisch leitend verbunden sind die beiden ersten Leiterbahnen. Die beiden ersten Leiterbahnen liegen vorteilhafterweise jeweils als Kupferstreifen vor, der mit der Heizwiderstandsschicht elektrisch leitend verklebt wird. Der Versorgungsstrom für die Heizwiderstandsschicht wird von den ersten und den zweiten Leiterbahnen entsprechend deren elektrischen Widerständen, die diese trotz ihrer vergleichsweise guten elektrischen Leitfähigkeit darstellen, übernommen bzw. auf die ersten und die zweiten Leiterbahnen aufgeteilt. Während die wie die Heizwiderstandsschicht in einem Druckverfahren erzeugten zweiten Leiterbahnen mechanisch zuverlässig mit der Heizwiderstandsschicht verbunden sind, sind den Strömen, die die derart erzeugten zweiten Leiterbahnen führen können,The first two conductor tracks are also electrically connected to the heating resistance layer. The first two conductor tracks are advantageously each in the form of a copper strip, which is glued to the heating resistance layer in an electrically conductive manner. The supply current for the heating resistance layer is taken over by the first and second conductor tracks in accordance with their electrical resistances, which they represent despite their comparatively good electrical conductivity, or is divided between the first and second conductor tracks. While the second conductor tracks, which are produced in a printing process like the heating resistance layer, are mechanically reliably connected to the heating resistance layer, the currents that the second conductor tracks produced in this way can carry are
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betragsmäßig nach oben Grenzen gesetzt. Die nicht in einem Druckverfahren erzeugten, sondern als "massives" elektrisch leitendes Material in Streifenform vorliegenden ersten Leiterbahnen übernehmen einen Teil des Versorgungsstromes, den sie über den elektrisch leitenden Kleber an die Heizwiderstandsschicht abgeben. Die ersten Leiterbahnen sind ganzflächig mit der Heizwiderstandsschicht verbunden. Selbst wenn diese Verbindung an einer Stelle aufbrechen sollte, d.h. sich die erste Leiterbahn von der Heizwiderstandsschicht ablösen sollte, ist dies für den Betrieb der Verbund-Heizfolie unkritisch, da die Versorgung der Heizwiderstandsschicht mit Strom im Bereich der Ablösung der ersten Leiterbahn von der Heizwiderstandsschicht durch die parallel zu der ersten Leiterbahn verlaufende und parallel zu dieser geschaltete zweite Leiterbahn übernommen wird. Das Vorhandensein der über den elektrisch leitenden Kleber mit der Heizwiderstandsschicht verbundenen Leiterbahn erlaubt also eine höhere Stromaufnahme der Verbundheizfolie, ohne daß sich ein Ablösen dieser Leiterbahn von der Heizwiderstandsschicht nachteilig auf den Betrieb der Verbund-Heizfolie auswirkt. Durch das Vorsehen zweier unterschiedlicher Leiterbahnen ist die Verbund-Heizfolie also doppelt gesichert. There are upper limits to the amount. The first conductor tracks, which are not produced in a printing process but are available as a "solid" electrically conductive material in strip form, take on part of the supply current, which they pass on to the heating resistance layer via the electrically conductive adhesive. The first conductor tracks are connected to the heating resistance layer over their entire surface. Even if this connection breaks at one point, i.e. the first conductor track detaches from the heating resistance layer, this is not critical for the operation of the composite heating foil, since the supply of current to the heating resistance layer in the area where the first conductor track detaches from the heating resistance layer is taken over by the second conductor track, which runs parallel to the first conductor track and is connected in parallel to it. The presence of the conductor track connected to the heating resistance layer via the electrically conductive adhesive allows the composite heating foil to consume more current without the detachment of this conductor track from the heating resistance layer having a negative effect on the operation of the composite heating foil. By providing two different conductor tracks, the composite heating foil is therefore doubly secured.
Vorteilhafterweise ist der spezifische Widerstand des Materials der beiden ersten Leiterbahnen kleiner als der spezifische Widerstand des Materials der beiden zweiten Leiterbahnen.Advantageously, the specific resistance of the material of the first two conductor tracks is smaller than the specific resistance of the material of the second two conductor tracks.
Vorteilhafterweise werden bzw. sind die beiden zweiten Leiterbahnen in einem ersten Siebdruckprozeß auf die Trägerfolie aufgebracht, während die Heizwiderstandsschicht in einem anschließenden vom ersten Siebdruck-Advantageously, the two second conductor tracks are applied to the carrier foil in a first screen printing process, while the heating resistance layer is applied in a subsequent screen printing process.
prozeß getrennten zweiten Siebdruckprozeß auf die Trägerfolie aufgebracht werden bzw. sind, wobei die Heizwiderstandsschicht die Leiterbahnen teilweise oder vollständig überlappen bzw. überdecken. Der "Einschluß" der zweiten Leiterbahnen durch die Trägerfolie von unten und die Heizwiderstandsschicht an den Seiten und von oben verhindert die Migration des Leiterbahnmaterials bei Anlegung der Versorgungsspannung sowie ein Ablösen der zweiten Leiterbahnen von der Heizwiderstandsschicht.are applied to the carrier film in a separate second screen printing process, whereby the heating resistance layer partially or completely overlaps or covers the conductor tracks. The "enclosure" of the second conductor tracks by the carrier film from below and the heating resistance layer on the sides and from above prevents the migration of the conductor track material when the supply voltage is applied and the detachment of the second conductor tracks from the heating resistance layer.
Dem Material der zweiten Leiterbahnen ist zur Erzielung seiner elektrischen Leitfähigkeit Silber zugefügt, während die Heizwiderstandsschicht Graphit aufweist.Silver is added to the material of the second conductor tracks to achieve its electrical conductivity, while the heating resistance layer contains graphite.
Vorzugsweise besteht die Heizwiderstandsschicht aus einem Muster aus zahlreichen Widerstandsstreifen, wobei die jeweils eine der ersten und zweiten Leiterbahnen sämtliche einen Enden und die andere der ersten und zweiten Leiterbahnen sämtliche anderen Enden der Widerstandsstreifen untereinander verbindet. Die Widerstandsstreifen und die (ersten und zweiten) Leiterbahnen bilden in der Heizfolie eine Reihenschaltung, wobei nahezu die gesamte Versorgungsspannung an den Widerstandsstreifen abfällt, während der Spannungsabfall an den Leiterbahnen vernachlässigbar gering ist. Dadurch wird erreicht, daß sämtliche Widerstandsstreifen, die untereinander gleiche Längen haben, mit nahezu der gleichen Spannung versorgt werden. Dies hat eine gleichmäßige Strombelastung der Heizfolie über ihre Fläche zur Folge.Preferably, the heating resistance layer consists of a pattern of numerous resistance strips, whereby one of the first and second conductor tracks connects all one end and the other of the first and second conductor tracks connects all other ends of the resistance strips. The resistance strips and the (first and second) conductor tracks form a series circuit in the heating foil, whereby almost the entire supply voltage is dropped across the resistance strips, while the voltage drop across the conductor tracks is negligible. This ensures that all resistance strips, which are the same length, are supplied with almost the same voltage. This results in a uniform current load on the heating foil across its surface.
Die Verbund-Heizfolie gemäß dieser Ausgestaltung hat zahlreiche Widerstandsstreifen. Wenn einer der Widerstandsstreifen beschädigt wird, so daß eine Stromunterbrechung in diesem Widerstandsstreifen auftritt, über-The composite heating foil according to this design has numerous resistance strips. If one of the resistance strips is damaged so that a current interruption occurs in this resistance strip,
&Iacgr; ~&Iacgr; ~
nehmen die anderen Widerstandsstreifen die zusätzliche Strombelastung. Der Ausfall eines einzigen Widerstandsstreifens wirkt sich jedoch wegen der großen Zahl der vorhandenen Widerstandsstreifen nur geringfügig aus, so daß selbst im Falle der Beschädigung die erhöhte Strombelastung der verbleibenden Widerstandsstreifen so gering ist, daß sie nicht ins Gewicht fällt.the other resistance strips take on the additional current load. However, the failure of a single resistance strip has only a minor effect due to the large number of resistance strips present, so that even in the event of damage, the increased current load on the remaining resistance strips is so small that it is not significant.
Die Verbund-Heizfolie wird vorzugsweise in Rollenform, wie eine Tapete, geliefert, so daß sie entlang einer Wand eines Raumes befestigt werden kann. Unter dem Begriff Wand soll in diesem Zusammenhang auch die Decke bzw. der Fußboden verstanden werden. Vorzugsweise beträgt die Breite der Verbund-Heizfolie etwa 50 cm. Sämtliche Leiterbahnen erstrecken sich längs der Seitenränder und die Widerstandsstreifen verlaufen geradlinig zwischen den Leiterbahnen, die sie verbinden. Wenn die Verbundfolie in Rollenform geliefert wird, können leicht geeignete Längenabschnitte abgetrennt werden. Dieses Abtrennen kann durch einfaches Abschneiden erfolgen, wobei der Schnitt entlang einer zwischen zwei Widerstandsstreifen verlaufenden Linie erfolgen sollte, so daß entlang der Schnittlinie keine spannungsführenden Teil vorhanden sind, mit Ausnahme der Enden der Leiterbahnen.The composite heating foil is preferably supplied in roll form, like wallpaper, so that it can be attached along a wall of a room. The term wall in this context should also be understood to mean the ceiling or floor. The width of the composite heating foil is preferably about 50 cm. All conductor tracks extend along the side edges and the resistance strips run straight between the conductor tracks that connect them. If the composite foil is supplied in roll form, suitable lengths can easily be separated. This separation can be done by simply cutting, whereby the cut should be made along a line running between two resistance strips so that there are no live parts along the cutting line, with the exception of the ends of the conductor tracks.
Insbesondere dann, wenn die Heizwiderstandsschicht die Form zahlreicher Widerstandsstreifen aufweist, hat die Aufbringung der zweiten Leiterbahnen vor derjenigen der Heizwiderstandsschicht Vorteile. Würden die zweiten Leiterbahnen im Anschluß an die Heizwiderstandsstreifen über deren Enden gelegt, hätten sie infolge der Unebenheiten (Höhenunterschiede zwischen der Trägerfolienoberfläche und der Oberseite der Streifen) unterschiedliche Stärke, was den maximal zulässigen Strom herabsetzenIn particular, if the heating resistance layer is in the form of numerous resistance strips, applying the second conductor tracks before that of the heating resistance layer has advantages. If the second conductor tracks were placed after the heating resistance strips over their ends, they would have different thicknesses due to the unevenness (height differences between the carrier film surface and the top of the strips), which would reduce the maximum permissible current.
würde. Werden die Widerstandsstreifen im Anschluß an die Leiterbahnen erzeugt, besteht zwar auch hier wegen der Höhendifferenz an den Übergängen der Trägerfolie zu den zweiten Leiterbahnen Dickenunterschiede; diese sind jedoch eher tolerierbar und beeinträchtigen die Funktionsweise der Verbund-Heizfolie nicht in dem Maße, wie es bei Dickenschwankungen der zweiten Leiterbahnen der Fall wäre.If the resistance strips are created after the conductor tracks, there are differences in thickness here too due to the height difference at the transitions between the carrier foil and the second conductor tracks; however, these are more tolerable and do not affect the functionality of the composite heating foil to the extent that would be the case with variations in the thickness of the second conductor tracks.
Zur Vermeidung der Unebenheiten (Schichtdickenunterschiede) an den Enden der Heizwiderstandsstreifen ist bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß über oder unter jeder ersten oder zweiten Leiterbahn ein diese seitlich überragender parallel zu dieser Leiterbahn verlaufender weiterer Widerstandsstreifen angeordnet ist, der aus dem Material der übrigen Widerstandsstreifen besteht und mit diesen einstückig ausgebildet ist. Jeder Widerstandsstreifen erstreckt sich also zwischen einer ersten und einer zweiten Leiterbahn.To avoid unevenness (differences in layer thickness) at the ends of the heating resistance strips, an advantageous development of the invention provides that above or below each first or second conductor track there is arranged a further resistance strip that projects laterally beyond this and runs parallel to this conductor track, which consists of the material of the other resistance strips and is formed in one piece with them. Each resistance strip therefore extends between a first and a second conductor track.
Vorzugsweise sind die Widerstandsstreifen parallel zueinander mit jeweils gleichen Abständen angeordnet; siebdrucktechnisch vorteilhaft ist es, wenn die Widerstandsstreifen in einem spitzen Winkel schräg zu den Leiterbahnen verlaufen.Preferably, the resistance strips are arranged parallel to each other with equal spacing; In terms of screen printing, it is advantageous if the resistance strips run at an acute angle to the conductor tracks.
Die zweiten Leiterbahnen der erfindungsgemäßen Verbund-Heizfolie sind in einem Druckverfahren aufgebracht, wobei ein in Pastenform vorgesehenes Leitermaterial aufgedruckt wird. Das Aufdrucken der Widerstandsbeschichtung und des Leitermaterials für die zweiten Leiterbahnen erfolgt wie oben erwähnt vorzugsweise in zwei getrennten Druckvorgängen, d.h. entweder in zwei Durchläufen durchThe second conductor tracks of the composite heating foil according to the invention are applied in a printing process, whereby a conductor material provided in paste form is printed on. The printing of the resistance coating and the conductor material for the second conductor tracks is preferably carried out in two separate printing processes, as mentioned above, i.e. either in two passes through
die Druckmaschine oder in einem alternierenden Druckprozeß, wobei jeweils sichergestellt werden muß, daß der zweite Druckvorgang erst dann durchgeführt wird, wenn das bei dem ersten Druckvorgang aufgedruckte Material hinreichend getrocknet ist, so daß es bei dem zweiten Druckvorgang nicht verläuft und die sichere Verbindung zwischen der Heizwiderstandsschicht und den (streifenförmigen) zweiten Leiterbahnen über deren gesamte Fläche garantiert ist.the printing machine or in an alternating printing process, whereby it must be ensured in each case that the second printing process is only carried out when the material printed in the first printing process has dried sufficiently so that it does not run during the second printing process and the secure connection between the heating resistance layer and the (strip-shaped) second conductor tracks over their entire surface is guaranteed.
Je nach Größe und Heizleistung (üblicherweise wird die Verbund-Heizfolie für eine Leistung zwischen 100 und 200 Watt/m ausgelegt) ist es auch möglich, in Breitenerstreckung der Verbund-Heizfolie betrachtet, mehrere Muster aus einzelnen Widerstandsstreifen mit jeweils einer ersten und einer zweiten Leiterbahn an ihren Enden vorzusehen. Bei einem derartigen Aufbau kann der elektrische Strom, der durch die Leiterbahnpaare eines Widerstandsstreifenmusters fließt, reduziert werden. Ferner ist es denkbar, die elektrische Verbindung zwischen der Netzspannung und den Leiterbahnpaaren statt an deren Enden in deren Mitte vorzusehen, so daß über beide Leiterbahnpaar-Hälften lediglich der halbe Versorgungsstrom fließt.Depending on the size and heating power (the composite heating foil is usually designed for a power of between 100 and 200 watts/m), it is also possible to provide several patterns of individual resistance strips, each with a first and a second conductor track at its end, in the width of the composite heating foil. With such a structure, the electrical current that flows through the conductor track pairs of a resistance strip pattern can be reduced. It is also conceivable to provide the electrical connection between the mains voltage and the conductor track pairs in the middle rather than at their ends, so that only half the supply current flows across both conductor track pair halves.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.In the following, an embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the drawings.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine Ansicht der Verbund-Heizfolie undFig. 1 a view of the composite heating foil and
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II von Fig. 1, wobei die Dickenabmessungen der einzel-Fig. 2 is a section along the line II-II of Fig. 1, where the thickness dimensions of the individual
: -ionen Folienlagen vergrößert dargestellt sind und die Folienlagen in unlaminiertem Zustand gezeichnet sind. : -ions film layers are shown enlarged and the film layers are drawn in the unlaminated state.
Die Verbund-Heizfolie 10 besteht aus einer endlosen Bahn, deren Breite etwa 50 cm beträgt. Die Bahn enthält eine Trägerfolie 11 aus Polyester mit einer Stärke von 10 &mgr;&pgr;&igr;. Auf die Trägerfolie 11 sind im Siebdruckverfahren zwei zweite Leiterbahnen 12,13 aus einer elektrisch gut leitenden Paste aufgedruckt, die als Leitermaterial Silber enthält. Diese zweiten Leiterbahnen 12,13 erstrecken sich geradlinig und parallel zueinander in Längsrichtung der Trägerfolie 11. Sie verlaufen in der Nähe der Seitenränder der Trägerfolie 11. Die Breite der zweiten Leiterbahnen 12,13 beträgt etwa 3 mm.The composite heating foil 10 consists of an endless web, the width of which is approximately 50 cm. The web contains a carrier foil 11 made of polyester with a thickness of 10 μπα. Two second conductor tracks 12, 13 made of an electrically highly conductive paste, which contains silver as the conductor material, are printed onto the carrier foil 11 using a screen printing process. These second conductor tracks 12, 13 extend in a straight line and parallel to one another in the longitudinal direction of the carrier foil 11. They run close to the side edges of the carrier foil 11. The width of the second conductor tracks 12, 13 is approximately 3 mm.
Die beiden zweiten Leiterbahnen 12,13 sind durch eine Heizwiderstandsschicht 19 (Fig. 2) in Form zahlreicher Widerstandsstreifen 14 miteinander verbunden, die geradlinig ausgebildet sind und sich rechtwinklig zwischen den Leiterbahnen 12,13 erstrecken. Die Breite jedes Widerstandsstreifens 14 beträgt ca. 3 mm und der Abstand zwischen zwei benachbarten Widerstandsstreifen beträgt etwa 6 mm.The two second conductor tracks 12, 13 are connected to one another by a heating resistance layer 19 (Fig. 2) in the form of numerous resistance strips 14, which are designed in a straight line and extend at right angles between the conductor tracks 12, 13. The width of each resistance strip 14 is approximately 3 mm and the distance between two adjacent resistance strips is approximately 6 mm.
Über den zweiten Leiterbahnen 12,13 befinden sich weitere Widerstandsstreifen 15,16, die einstückig mit den Widerstandsstreifen 14 ausgebildet sind und aus demselben Material bestehen. Die Widerstandsstreifen 15,16 sind um das 3- bis 4-fache breiter als die zweiten Leiterbahnen 12,13 und schließen diese nach oben und an den Seiten ein. Die Widerstandsstreifen 15 und 16 verhindern eine Migration des Materials der Leiterbahnen 12,13, d.h. ein Aufeinanderzufließen des Materials der zweiten Leiterbahnen 12,13.Above the second conductor tracks 12, 13 there are further resistance strips 15, 16, which are formed in one piece with the resistance strips 14 and are made of the same material. The resistance strips 15, 16 are 3 to 4 times wider than the second conductor tracks 12, 13 and enclose them at the top and sides. The resistance strips 15 and 16 prevent migration of the material of the conductor tracks 12, 13, i.e. the material of the second conductor tracks 12, 13 from flowing towards one another.
-U--U-
Das zusammenhängende Muster aus den Widerstandsstreifen 14,15,16 ist aus einer druckfähigen Paste, die als Widerstandsmaterial Graphit enthält, im Siebdruckverfahren aufgedruckt worden. Die Stärke der zweiten Leiterbahnen 12,13 und der Widerstandsstreifen 14,15,16 beträgt jeweils ca. 10 pm. The connected pattern of the resistance strips 14, 15, 16 is printed using a screen printing process from a printable paste that contains graphite as the resistance material. The thickness of the second conductor tracks 12, 13 and the resistance strips 14, 15, 16 is each approximately 10 pm.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind auf die Trägerfolie U in einem ersten Siebdruckprozeß zunächst die zweiten Leiterbahnen 12,13 und danach in einem zweiten Siebdruckprozeß die Widerstandsstreifen 14,15,16 aufgedruckt worden. Wenn zuerst die Widerstandsstreifen und danach die zweiten Leiterbahnen 12,13 aufgedruckt werden, befinden sich die Leiterbahnen auf den Widerstandsstreifen 15 und 16.In the present embodiment, the second conductor tracks 12, 13 are first printed on the carrier film U in a first screen printing process and then the resistance strips 14, 15, 16 are printed in a second screen printing process. If the resistance strips are printed first and then the second conductor tracks 12, 13, the conductor tracks are located on the resistance strips 15 and 16.
Die Aufbringung des Widerstandsmaterials im Siebdruckverfahren direkt auf die zuvor ebenfalls im Siebdruckverfahren erzeugten zweiten Leiterbahnen 12,13 hat den Vorteil, daß die Leiterbahnen 12,13 flächig und dauerhaft mit den Widerstandsstreifen 15,16 verbunden sind. Der Stromfluß kann also über die gesamte Verbindungsfläche zwischen Leiterbahn und Widerstandsstreifen erfolgen. Applying the resistance material using the screen printing process directly to the second conductor tracks 12, 13, which were also previously produced using the screen printing process, has the advantage that the conductor tracks 12, 13 are connected flatly and permanently to the resistance strips 15, 16. The current can therefore flow across the entire connection area between the conductor track and the resistance strip.
Auf die Widerstandsstreifen 15,16, die in einem gemeinsamen Siebdruckprozeß mit den Heizwiderstandsstreifen 14 erzeugt worden sind, werden erste Leiterbahnen 17,18 in Form von Streifen aus elektrisch gut leitendem Material, z.B. Kupferstreifen, aufgebracht. Die Kupferstreifen der ersten Leiterbahnen 17,18 sind mittels eines elektrisch leitenden Klebers 20 mit den Widerstandsstreifen 15,16 mechanisch und elektrisch verbunden. Die Breite der zweiten Leiterbahnen 17,18 ist kleiner als die BreiteFirst conductor tracks 17, 18 in the form of strips made of electrically highly conductive material, e.g. copper strips, are applied to the resistance strips 15, 16, which have been produced in a common screen printing process with the heating resistance strips 14. The copper strips of the first conductor tracks 17, 18 are mechanically and electrically connected to the resistance strips 15, 16 by means of an electrically conductive adhesive 20. The width of the second conductor tracks 17, 18 is smaller than the width
der Widerstandsstreifen 15,16, aber größer als diejenige der zweiten Leiterbahnen 12,13. Die Widerstandsstreifenthe resistance strips 15,16, but larger than that of the second conductor tracks 12,13. The resistance strips
15.16 stehen zu beiden Längsrändern der ersten und der zweiten Leiterbahnen 12,13,17,18 über diese über. Jeweils eine erste und eine zweite Leiterbahn sind elektrisch parallel geschaltet, während ein derartiges Leiterbahnpaar aus einer ersten und einer zweiten Leiterbahn elektrisch in Serie mit den Heizwiderstandsstreifen 14 geschaltet ist. Durch die erste Leiterbahn 17,18 wird der maximal zulässige Strom erhöht. Sollten sich die Kupferstreifen der ersten Leiterbahnen 17,18 bereichs- oder abschnittsweise von den Widerstandsstreifen 15,16 lösen, ohne das die Kupferstreifen gerissen sind, erfolgt die Stromversorgung der in diesem Ablösebereich endenden Heizwiderstandsstreifen 14 über die zweite Leiterbahn 12 bzw.13, die noch in mechanischer und damit elektrischer Verbindung mit den Widerstandsstreifen und damit mit den Heizwiderstandsstreifen 14 steht.15.16 protrude beyond the two longitudinal edges of the first and second conductor tracks 12,13,17,18. A first and a second conductor track are each electrically connected in parallel, while a conductor track pair of this type consisting of a first and a second conductor track is electrically connected in series with the heating resistance strips 14. The first conductor track 17,18 increases the maximum permissible current. If the copper strips of the first conductor tracks 17,18 become detached from the resistance strips 15,16 in areas or sections without the copper strips being torn, the power supply to the heating resistance strips 14 ending in this detachment area takes place via the second conductor track 12 or 13, which is still mechanically and thus electrically connected to the resistance strips and thus to the heating resistance strips 14.
Zum Schutz gegen äußere Einflüsse ist die Trägerfolie 11 mit den aufgedruckten Leiter- und Widerstandsbahnen mit Schutzfolien 21 und 22 aus Polyethylen von einer Stärke von etwa jeweils 50 &mgr;&idiagr;&eegr; umgeben. Diese Schutzfolien 21 und 22 haben eine größere Breite als die Trägerfolie 11, so daß sie an beiden Seiten über die Trägerfolie überstehen. Alle drei Folien sind flächenhaft miteinander versiegelt, z.B. verschweißt, so daß sie eine dreischichtige Verbundfolie bilden.To protect against external influences, the carrier film 11 with the printed conductor and resistance tracks is surrounded by protective films 21 and 22 made of polyethylene, each with a thickness of approximately 50 μm. These protective films 21 and 22 are wider than the carrier film 11, so that they protrude beyond the carrier film on both sides. All three films are sealed together over their surface, e.g. welded, so that they form a three-layer composite film.
Von der endlosen Verbund-Heizfolie können Abschnitte der gewünschten Länge abgetrennt werden, wobei der Trennschnitt jeweils entlang des Bereichs zwischen zwei Widerstandsstreifen 14 und quer zu den LeiterbahnpaarenSections of the desired length can be cut from the endless composite heating foil, with the cut being made along the area between two resistance strips 14 and across the conductor track pairs
12.17 und 13,18 verläuft. Dann wird die Verbund-Heiz-12.17 and 13.18. Then the composite heating
folie auf dem Boden oder an der Decke verlegt. Im Falle der Verlegung auf dem Boden eines Raums wird auf die Verbund-Heizfolie die Estrichschicht aufgetragen. Bei Verlegung der Verbund-Heizfolie an der Decke wird anschließend die Deckenverkleidung angebracht. Die Enden der Leiterbahnen 12,13,17,18 werden elektrisch über eine entsprechende Schalteinrichtung mit der Netzspannung von z.B. 50 Hz und 220 V verbunden. Auf diese Weise sind die Leiterbahnen 12,13,17,18 paarweise an die Versorgungsspannung angeschlossen. Wenn sie an die Versorgungsspannung angeschlossen sind, fließen Ströme durch die Leiterbahnen 12,13,17,18 und von diesen durch die Widerstandsstreifen 14 und 15,16. Der elektrische Widerstand der Leiterbahnen 12,13,17,18 ist wesentlich geringer als derjenige eines einzelnen Widerstandsstreifens 14 bzw. 15,16, wobei der elektrische Widerstand der ersten Leiterbahnen 17,18 wiederum kleiner ist als der elektrische Widerstand der zweiten Leiterbahnen 12,13. Da somit der Spannungsabfall entlang der Leiterbahnen 12,13,17,18 nahezu Null ist und demzufolge an sämtlichen Widerstandsstreifen 14 in etwa dieselbe Spannung anliegt, ergibt sich eine gleichmäßige Stromverteilung über sämtliche Widerstandsstreifen 14. Die Widerstandsstreifen 14 heizen sich auf und geben durch die Schutzfolie 22 hindurch Wärme nach außen ab. Diese Wärme kann durch Wärmeleitung oder Konvektion (ab einer Temperatur von ca. 40 0C) in den Raum hin abgeführt werden.foil on the floor or ceiling. If the heating foil is laid on the floor of a room, the screed layer is applied to the composite heating foil. If the composite heating foil is laid on the ceiling, the ceiling paneling is then attached. The ends of the conductor tracks 12,13,17,18 are electrically connected to the mains voltage of e.g. 50 Hz and 220 V via an appropriate switching device. In this way, the conductor tracks 12,13,17,18 are connected to the supply voltage in pairs. When they are connected to the supply voltage, currents flow through the conductor tracks 12,13,17,18 and from these through the resistance strips 14 and 15,16. The electrical resistance of the conductor tracks 12, 13, 17, 18 is significantly lower than that of a single resistance strip 14 or 15, 16, whereby the electrical resistance of the first conductor tracks 17, 18 is in turn lower than the electrical resistance of the second conductor tracks 12, 13. Since the voltage drop along the conductor tracks 12, 13, 17, 18 is almost zero and therefore approximately the same voltage is applied to all resistance strips 14, the current is evenly distributed across all resistance strips 14. The resistance strips 14 heat up and give off heat to the outside through the protective film 22. This heat can be dissipated into the room by thermal conduction or convection (from a temperature of approx. 40 0 C).
Wenn einer der Widerstandsstreifen 14 beschädigt und unterbrochen wird, übernehmen die übrigen zahlreichen Widerstandsstreifen den Strom des unterbrochenen Widerstandsstreifens, ohne daß die Belastung der intakten Widerstandsstreifen hierdurch wesentlich erhöht würde. Die Versorgung der Widerstandsstreifen 14 mit elek-If one of the resistance strips 14 is damaged and interrupted, the remaining numerous resistance strips take over the current of the interrupted resistance strip without the load on the intact resistance strips being significantly increased. The supply of the resistance strips 14 with electrical
trischer Energie erfolgt über die zwei Leiterbahnpaare 12,17 und 13,18. Sollte sich eine der den größeren Stromanteil führenden mit den Widerstandsstreifen 15,16 verklebten ersten Leiterbahnen 17,18 ablösen, so erfolgt die gleichmäßige Energieversorgung der Widerstandsstreifen 14 in diesem Bereich über die betreffende zweite Leiterbahn 12 bzw. 13.The electrical energy is supplied via the two conductor track pairs 12,17 and 13,18. If one of the first conductor tracks 17,18, which carry the larger current share and are glued to the resistance strips 15,16, comes loose, the resistance strips 14 in this area are evenly supplied with energy via the relevant second conductor track 12 or 13.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9201376U DE9201376U1 (en) | 1992-02-05 | 1992-02-05 | Composite heating foil |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9201376U DE9201376U1 (en) | 1992-02-05 | 1992-02-05 | Composite heating foil |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE9201376U1 true DE9201376U1 (en) | 1992-06-11 |
Family
ID=6875755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE9201376U Expired - Lifetime DE9201376U1 (en) | 1992-02-05 | 1992-02-05 | Composite heating foil |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE9201376U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0746962A4 (en) * | 1992-11-13 | 1996-09-10 | Bruder Healthcare Co | Electric heating pad and method of making |
| DE19714018A1 (en) * | 1997-04-04 | 1998-10-08 | Schittko Gert | Flexible heating floor-mat to provide underfoot heating for cold places e.g. public buildings |
-
1992
- 1992-02-05 DE DE9201376U patent/DE9201376U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0746962A4 (en) * | 1992-11-13 | 1996-09-10 | Bruder Healthcare Co | Electric heating pad and method of making |
| EP0746962A1 (en) * | 1992-11-13 | 1996-12-11 | Bruder Healthcare Company | Electric heating pad and method of making |
| DE19714018A1 (en) * | 1997-04-04 | 1998-10-08 | Schittko Gert | Flexible heating floor-mat to provide underfoot heating for cold places e.g. public buildings |
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