DE963454C - Verfahren zur Herstellung elektrischer Heizelemente - Google Patents

Verfahren zur Herstellung elektrischer Heizelemente

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DE963454C
DE963454C DES25535A DES0025535A DE963454C DE 963454 C DE963454 C DE 963454C DE S25535 A DES25535 A DE S25535A DE S0025535 A DES0025535 A DE S0025535A DE 963454 C DE963454 C DE 963454C
Authority
DE
Germany
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coating
protective coating
pattern
electrical heating
precipitate
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Expired
Application number
DES25535A
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English (en)
Inventor
Theodore William Glynn
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Compagnie de Saint Gobain SA
Original Assignee
Compagnie de Saint Gobain SA
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Publication date
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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/84Heating arrangements specially adapted for transparent or reflecting areas, e.g. for demisting or de-icing windows, mirrors or vehicle windshields
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors

Landscapes

  • Surface Heating Bodies (AREA)

Description

  • Verfahren zur Herstellung elektrischer Heizelemente Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Heizelemente, liei denen ein Träger aus Isolierstoff, insbesondere aus Glas, mit einem einen Heizwiderstand bildenden elektrisch leitenden Niederschlag, beispielsweise in Form eines Rostes, eines Mäander-oder sonstigen Musters, sowie mit einem den Niederschlag gegen mechanische, chemische und Witterungseinflüsse schützenden Überzug versehen ist.
  • Gegenstand der Erfindung ist ein zur Herstellung solcher Heizelemente dienendes neues Verfahren, welches darin besteht, d.aß auf den auf dem Träger gebildeten gleichmäßig leitenden Niederschlag die zur Bildung des Schutzüberzuges dienende Substanz nach einem Muster, nach dem der Stromverlauf erfolgen soll, aufgetragen und gegebenenfalls durch Wärmebehandlung gehärtet wird, worauf die überzugfreien Stellen des Niederschlages durch ein den Schutzüberzug nicht angreifendes Mittel entfernt werden.
  • Dieses Verfahren hat folgende Vorteile. Wenn man, wie bisher üblich, den leitenden Metallniederschlag sogleich nach dem gewünschten Muster durch Aufspritzen geschmolzenen Metalls unter Verwendung von Schablonen herstellt, so besitzt der erzeugte Widerstand bzw. Heizleiter vielfach nicht die nötige Gleichmäßigkeit, sowohl was die Stärke des Niederschlages als auch den exakten. Verlauf der Begrenzungslinien anbelangt, was hauptsächlich durch den praktisch nicht kontro:l.-lierbaren Einfluß der Kanten der Ausschnitte der Schablone auf den das Spritzmetall mit sich führenden Gasstrom bedingt ist. Dagegen läßt sich, wie gemäß der Erfindung vorgesehen, ein über die ganze Fläche des Trägers sich erstreckender Metallniederschlag durch Aufspritzen ohne Schablonen viel leichter und in völlig gleichmäßiger Stärke. herstellen, so daß der Niederschlag überall den gleichen elektrischen Widerstand besitzt. Durch den darauf nach dem gewünschten Muster des Heizleiters auf den Metallniederschlag aufgebrachtem Schutzüberzug und die Entfernung der nicht überzogenen Stellen des Metallniederschlages auf chemischem Wege läßt sich dann auch der nötige genaue Verlauf der Begrenzungslinien des gebildeten -Heizleiters erzielen.
  • Durch das Verfahren gemäß der Erfindung lassen sich also auf dem Träger Heizleiter nach -jedem gewünschten Muster und in bleichmäßiger Stärke und in genau begrenzten Abmessungen herstellen, wobei der Heizleiter durch den-auf ihn begrenzten Überzug gegen äußere Einflüsse -wirksam geschützt ist.
  • Das Auftragen der Schätzsubstanz auf den metallischen Niederschlag kann vorteilhafterweise mnittels einer Schablone aus feinmaschigem Seidengewebe erfolgen, auf dem ein dem herzustellenden Muster entsprechendes photographisches Klischee erzeugt worden ist. Zur Erzeugung dieses Klischees wird auf das Seidengewebe eine Schicht bichromatisierter Gelatine aufgebracht und diese im Dunkeln getrocknet. Das so mit einer lichtempfindlichen Schicht versehene Seidengewebe wird dann unter Abdeckung durch ein dem herzustellenden Muster entsprechendes Negativklischee belichtet, wodurch die belichteten Stellen wasserunlöslich gemacht werden. Durch Spülen in warmem Wasser wird die Gelatine an den nicht belichteten Stellen entfernt. Diese von Gelatine befreiten Stellen sind durchlässig und bilden nunmehr das Muster der Schablone. Durch die durchlässigen Stellen wird die Schutzschicht auf den metallischen Niederschlag aufgetragen.
  • Je nach der Form des Trägers und der Art der aufzubringenden Substanz kann das Auftragen auch in andere.- geeigneter Weise, z. B. mittels anderer Schablonen, erfolgen.
  • Für den Überzug kann ein Silkonlack ohne oder mit Zusätzen. an anorganischen Füllstoffen verwendet werden, der als vorzügliches widerstandsfähiges Isoliermaterial für elektrische Leiter bekannt ist. Ein solcher Lack erhärtet bei 15o°. Er besitzt die Di-elektrizitätskonstante 3 für Wechselstrom von toi Hz.
  • Als Füllstoffe für die Überzugmasse sind Ruß und anorganische Substanzen in pulverförmigem Zustand, wie gemahlenes Titandioxyd oder gemahlene Kieselsäure, besonders geeignet.
  • GünstigeErgebnisse wurden mit der nachstehend als, Beispiel angegebenen Mischung erzielt:
    Der Silikonlack zeichnet sich bekanntlich besonders durch eine hohe Hitzebeständigkeit aus. Er dient gleichzeitig als Träger der -anderen Bestandteile der Mischung. Unter diesen Bestandteilen verleihen-das Titandioxyd und die Kieselsäure der Substanz die nötige Konsistenz, um mit Hilfe der erwähnten Schablone aus Seidengewebe aufgetragen werden zu können, während der Ruß das Muster färbt und so. seine Beobachtung erleichtert.
  • Der Ruß erhöht ebenfalls die Ausstrahlung der frei liegenden Oberfläche der Glasplatte. Falls diese .Ausstrahlung unerwünscht ist, wird der Ruß weggelassen.
  • Wenn das beispielsweise aus einer Platte bestehende Heizelement gleichmäßig mit einer leiten-"-den Schicht. versehen und dann die Schutzsubstanz in dem gewünschten Muster aufgebracht worden ist, muß das Element nocheinerBehandlung unterworfen werden, durch die der Schutzsubstanz die nötige Widerstandsfähigkeit -gegen das Mittel verliehen wird, welches man benutzt, um die nicht durch den Überzug geschützten Teile des leitenden Niederschlags zu entfernen. Bei Verwendungeiner Substanz der oben angeführten Zusammensetzung kann diese Behandlung darin bestehen, daß man das Element 5 Minuten lang einer Temperatur von etwa a50° C aussetzt. Diese Temperatur und die Dauer ihrer Anwendung können jedoch schwanken, und zwar richtet sich diese nach der Art der verschiedenen Bestandteile, welche die Schutzsubstanz bilden. Bei gewissen Silikonlacken genügt eine Trocknung bei Raumtemperatur; in vielen Fällen hat sich eine Lufttrocknung von etwa 15 Stunden als hinreichend erwiesen.
  • Nach dieser Behandlung des Heizelementes werden die überzugfreien Stellen des leitenden Niederschlags auf chemischem Wege durch ein Mittel entfernt, welches gegenüber der Schutzsubstanz indifferent ist. Bei einem Niederschlag aus Aluminium und der oben angegebenen Mischung kann eine auf etwa 6o bis 8o° C erhitzte 3o°/aige wäßrige Ätznatronlösung verwendet werden. Man kann jedoch auch eine Säurelösung, wie z. B. eine Salzsäurelösung, verwenden.
  • Darauf wird das Element in Wasser gewaschen und dann getrocknet. Wenn die Überzugschicht durch die der Entfernung der überzugsfreien Stellen des Niederschlags voraufgehende Behandlung noch nicht die endgültige Härte und mechanische Festigkeit erlangt hat, so erlangt sie diese Eigenschaften, wenn das Heizelement in Betrieb ist. Die Schutzsubstanz haftet dann fest an dem leitenden Niederschlag und bildet für diesen einen nichtleitenden Überzug, der das Metall abschirmt und Kurzschlüsse sowie Beschädigungen durch unbeabsichtigte Berührungen vermeidet.
  • Der auf dem Niederschlag festhaftende Überzug ist elektrisch isolierend und abriebfest. Er kann unbeschränkt die Betriebstemperatur des Heizelementes aushalten, ohne daß er zerfällt, die Farbe ändert, oxydiert oder seine elektrische Isolierfähigkeit einbüßt. Auch gibt die- den Überzug bildende Substanz bei der Betriebstemperatur keine Gerüche ab. Sie besitzt eine hohe Elastizität, die wesentlich dazu beiträgt, daß sie im Gebrauch unter den wechselnden Erhitzungen und Abkühlungen. des Heizelementes oder unter etwa auftretenden Stößen oder Erschütterungen nicht bricht oder sich abschält. Schließlich schützt der Überzug den beispielsweise aus Aluminium bestehenden Niederschlag in dauerhafter Weise gegen Dämpfe von Säuren, Alkalien und ätzenden Stoffen, denen das Heizelement gegebenenfalls im Betrieb ausgesetzt ist.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Heizelementes, bei dem ein Träger aus Isolierstoff, insbesondere aus Glas, mit einem einen Heizwiderstand bildenden elektrisch leitenden Niederschlag, beispielsweise in Form eines Rostes, eines Mäander- oder sonstigen Musters, sowie mit einem den Niederschlag gegen mechanische, chemische und Witterungseinflüsse schützenden Überzug versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf den auf dem Träger gebildeten gleichmäßig leitenden Niederschlag die zur Bildung des Schutzüberzuges dienende Substanz nach einem Muster, nach dem der Stromverlauf erfolgen soll, aufgetragen und gegebenenfalls durch Wärmebehandlung gehärtet wird, worauf die überzugfreien Stellen des Niederschlages durch ein den Schutzüberzug nicht angreifendes Mittel entfernt werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 637 088; Zeitschrift »Farbe: und Lack«, Zentralblatt der Farben- und Lackindustrie, 1949, S. 121, I22.
DES25535A 1951-11-08 1951-11-08 Verfahren zur Herstellung elektrischer Heizelemente Expired DE963454C (de)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE637088C (de) * 1935-10-01 1936-10-21 Heraeus Gmbh W C Verfahren zum Herstellen durchschlagsicherer elektrischer Heizkoerper

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE637088C (de) * 1935-10-01 1936-10-21 Heraeus Gmbh W C Verfahren zum Herstellen durchschlagsicherer elektrischer Heizkoerper

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