EP1590989A1 - Schmiegsame wärmevorrichtung - Google Patents
Schmiegsame wärmevorrichtungInfo
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- EP1590989A1 EP1590989A1 EP04701296A EP04701296A EP1590989A1 EP 1590989 A1 EP1590989 A1 EP 1590989A1 EP 04701296 A EP04701296 A EP 04701296A EP 04701296 A EP04701296 A EP 04701296A EP 1590989 A1 EP1590989 A1 EP 1590989A1
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- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- heating
- cord
- cable
- encapsulation
- connecting cable
- Prior art date
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- Withdrawn
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Definitions
- the invention relates to a flexible heating device, such as a warming blanket, heating cushion or heating underblanket, with at least one heating cord arranged on a heating element, a connecting cable connected to it via externally insulated connecting means for power supply and a control circuit.
- a flexible heating device such as a warming blanket, heating cushion or heating underblanket
- Such a heating device is specified, for example, in DE 101 26 066 A1, a connection between a heating cord and a connecting cable in the edge region of a basic heating element, for example a ceiling, being shown.
- a connection between a heating cord and a connecting cable in the edge region of a basic heating element for example a ceiling
- further components of the electrical circuit can be arranged in particular in the edge region of the ceiling, such as a fuse and a display element, for example with circuitry.
- the A rectifier arrangement can also be provided from the ends of the two heating wires of the heating cord remote from the connecting cable.
- a control circuit has at least one on / off switch, but in one embodiment has a multi-stage switch and can also include other components.
- heating device of this type is shown in EP 0 562 850 A2, in which the heating cord, which also has, for example, two coaxial heating conductors, is connected via two connection points to a connecting cable, in the course of which a control circuit is arranged.
- the control circuit here has a special security system which has a rectifier device in the form of a diode which is arranged between the heating wires on the end remote from the connection-side end of the heating cord and in the control circuit has a thermally triggerable fuse.
- the diodes arranged in series between the heating wires only allow a half-wave of the supply current to pass through, but if the heating wires are short-circuited, the negative half-wave of the heating current is also let through, which is then fed via a further rectifier device in the control circuit to a resistor arrangement which is connected to a fuse responding to temperature increase is thermally coupled and triggers when the heating wires are short-circuited.
- the control circuit further comprises a control element in the form of a thyristor for temperature control.
- the invention has for its object to develop a flexible heating device of the type mentioned in such a way that safe assembly and function are achieved or at least favored.
- This object is achieved with the features of claim 1.
- the connecting means are combined in a connecting unit which has a common carrier plate and / or a common encapsulation.
- connection unit is arranged on the heating element and is fixed with holding means.
- the carrier plate is designed as a circuit board with printed conductor tracks, which carries several connecting elements of the connecting means, some with an associated heating conductor and some with an associated wire of the connecting cable and - if provided - for Manufacture relevant current paths are interconnected by means of conductor tracks.
- the heating cord has two heating conductors which are connected to one another at one end of the cord with associated wires of the connecting cable and at the other end of the cord either directly or via a rectifier arrangement incorporated in the connecting unit, then both ends of the cord can be easily connected and connected.
- a construction which is advantageous for the assembly and the mode of operation is achieved in that a current fuse arranged in the supply circuit is accommodated in the connection unit.
- the measures that the encapsulation is formed by casting or by means of two joined shell elements also contribute to safety.
- the insulating material is matched to the special safety requirements for a cast or injection-molded encapsulation on the one hand and a shell version on the other, the insulation properties and measures for plug-in, or clamp or crimp connections being adapted to the higher requirements than, for example, solder connections due to the higher contact resistance are.
- the encapsulation has at least one cord guide molded onto it for the heating cord and one molded cable guide for the connecting cable.
- the encapsulation consists of elastic plastic material at least in the area of the cord guide (s) and / or the cable guide and is melt-resistant up to 150 ° C. as well as flame-retardant and tension-proof.
- the measures contribute that the connecting means for inserting and clamping are designed with electrical contacting of one or both heating cord ends and that a cover part on its side facing the connecting means has formations which interact with the connecting means in such a way that the clamping during The shell elements are joined together.
- a stable, tension-resistant arrangement is supported in that the connection unit is fixed on the heating element by fixing the assigned connection cable end and / or at least one cord end.
- FIG. 1 is a flexible heating device with a connecting unit between the heating cord and the connecting cable in a schematic representation
- FIG. 2 shows a schematic representation of a carrier plate of a connecting unit
- FIG. 3 shows an exemplary embodiment of a connecting section of a heating cord
- FIG. 5 shows a perspective, open view of a further exemplary embodiment for a connecting unit
- FIG. 1 schematically shows a flexible heating device 1 with a meandering heating element 3, for example a blanket, a pillow or a lower bed, a heating cord 3, a connecting cable 5 that can be connected to a supply voltage by means of a plug 7, in the course of which a control circuit 6 is arranged, as well as a connecting unit 4 arranged between the heating cord 3 and the connecting cable 5 in an edge region of the base element 2.
- a meandering heating element 3 for example a blanket, a pillow or a lower bed
- a heating cord 3 that can be connected to a supply voltage by means of a plug 7, in the course of which a control circuit 6 is arranged, as well as a connecting unit 4 arranged between the heating cord 3 and the connecting cable 5 in an edge region of the base element 2.
- FIG. 4B shows, different heat zones can be formed on the base element 2 by means of at least one further heating cord 3 ', which is suitably on the Basic element 2 is laid.
- the heating cord 3, 3 'advantageously has two heating conductors made of resistance wire, which are arranged in the heating cord 3, 3' insulated from one another, as can be seen, for example, from FIG. 2.
- An advantageous embodiment known per se is that the one heating wire as the outer conductor 3.2 and the other heating conductor as the inner conductor 3.4 coaxially separated from one another and electrically isolated from one another by means of intermediate insulation 3.3 and insulated from the outside by means of outer insulation 3.1 and wound in a coil shape in the heating cord 3 , 3 'run.
- the inner conductor 3.4 is wound on an insulating core.
- the cord end 3.5 and the cord end 3.6 facing away from it are both electrically connected and mechanically fixed on a carrier plate 4.1 of the connecting unit 4, connections in particular also being made to the inner conductor 3.4j and the outer conductor 3.2.
- a direct contact can be made between the outer conductor 3.2 and the inner conductor 3.4, in particular at the cord end 3.6 facing away from the connecting cable 5 or, as shown in FIG. 2, a rectifier device in the form of one or more semiconductor diodes 8 can be arranged.
- Other or further electrical components such as those shown in the two documents mentioned at the beginning, can also be connected between the outer conductor 3.2 and the inner conductor 3.4 on the carrier plate 4.1.
- the cord end 3.5 on the connecting cable side is connected with the outer conductor 3.2 and the inner conductor 3.4 to assigned wires 5.1, 5.2 of the connecting cable.
- a fuse element 9 for example a current fuse, can be arranged on the carrier plate 4.1 between a wire, for example 5.1, and a heating conductor, for example the outer conductor 3.2.
- the connection between the wires 5.1, 5.2 of the connecting cable 5 and the outer conductor 3.2 and inner conductor 3.4 is established via conductor tracks 4.12 of the carrier plate 4.1 arranged on the side facing away from the component side.
- Wire pins, retaining lugs, retaining tabs or crimp connectors or the like can be arranged and connected as connecting means 10 (cf. also FIGS.
- the components 8, 9 and also the contacting of the wires 5.1, 5.2 of the connecting cable 5 with the outer conductor 3.2 or inner conductor 3.4 can be made, as known per se from the PCB assembly. Clamping, crimping, soldering or welding connections can be used for contacting.
- the connecting cable 5 is secured to the base element 2 with tensile strength by means of fixations 2.1, for example sewn or welded, in order to avoid tearing off the connecting cable 5 or the connecting unit 4.
- the heating cords 3, 3 ' can also be fastened on the base element 2 and the connecting unit 4 can also be additionally fixed on the base element 2.
- Another design option is that the mechanical connection between the base element 2 and the connection unit 4 is made with a clip.
- the clip has several functions, namely that it can relieve the strain on the connecting cable 5, fix the connection unit 4 and thus also relieve the strain on the heating cord (s) 3, 3 ', kink protection of the connecting cable 5 with various embodiments, for example a trumpet-shaped outlet opening. Cable grommet or the like., A cover of the cable outlet from the base element 2 or as a carrier for user information, logos, technical data, type plate or the like.
- the clip can be made of different materials, for example plastic, metal or a combination thereof.
- latching hooks are provided which simultaneously serve as push-through tools through at least one cover layer of the base element 2 and can also cause the connecting unit 4 to latch.
- the clip is designed, for example, so that self-locking can take place by means of two identical parts, which are arranged rotated by 180 ° to one another.
- the clip can consist of one or more parts, which include, for example, a kind of film hinge that allows kinking.
- the rectifier elements 8 and possibly further electrical components can cooperate with further electrical circuit components of the control circuit 6 to form a temperature control circuit and / or a safety system, for example as set out in the documents mentioned at the beginning.
- Fig. 3 shows a special embodiment of a connecting section of the heating cord 3, 3 '.
- a coupling element 3.7 is placed on the heating cord end 3.5, 3.6, for example by a type of screw connection or clamping, which has windows cut free on one side, one of which has the outer conductor 3.2 while the outer insulation 3.1 is omitted and the other with the outer conductor 3.1 being omitted, the outer conductor. 3.2 and the intermediate insulation 3.3 releases the inner conductor 3.4.
- an electrical contact in the manner of a coaxial connector can be produced on a complementarily designed counterpart (not shown).
- the coupling element 3.7 can be accommodated in a connecting unit 4, specifically in an encapsulation 4.3 thereof, as is shown in FIGS. 4A, 4B and 5.
- a connecting unit 4 specifically in an encapsulation 4.3 thereof, as is shown in FIGS. 4A, 4B and 5.
- the coupling element 3.7 or plug element of the heating cord 3 is inserted once into the counterpart or connecting element and (not detachably) latched, or in which the connecting cable 5 is equipped with one or more corresponding counter elements can be removed in order to wash the heating device, for example in a machine.
- one side of the plug element could already short-circuit the heating cords! 3 form between the inner conductor 3.4 and the outer conductor 3.2.
- the connecting element then acts as a strain relief for the heating cord 3, 3 '.
- the encapsulation 4.2 shown in FIGS. 4A and 4B is produced by means of casting technology, the carrier plate 4.1 with the mounting parts arranged thereon, ie components, connecting cable ends and cord ends 3.5, 3.6, being completely encapsulated by means of a heat-resistant, voltage-resistant and fire-resistant, flame-retardant insulating compound , which is advantageously also washable and waterproof.
- the melt resistance is at least 150 ° C, advantageously above 160 ° C or 170 ° C, so that it can withstand the temperatures that occur. Resistance to melting over 100 ° C is guaranteed. If, despite the reliable contacting measures, contact resistance occurs and leads to heating, a hazard is avoided by means of the encapsulation 4.2.
- sealing cord guides 4.21 or a cable guide 4.22 for the cord ends 3.5, 3.6 and the connecting cable 5 are integrally formed, which provide secure kink protection for the heating cord 3, 3 'or the connecting cable 5 result.
- FIG. 4B shows a connection unit 4 for a heating device 1 with two heating cords 3, 3 ', it being possible for the connections, as shown in FIG. 2, to be designed in duplicate. Different connection types can also be selected for the two heating cords 3, 3 ', as described in connection with FIG. 2. For example, it is conceivable to operate a heating cord via a temperature control circuit with a safety system, such as in the prior art mentioned above or related developments known per se, and to operate the other heating cord via a simpler control circuit. In any case, the connection unit 4 permits a secure, unambiguous connection of the heating cords 3, 3 'to the connecting cable 5, if necessary via the components used.
- Fig. 5 shows a further embodiment of a connecting unit 4.
- the encapsulation 4.3 is composed of two shell parts which can be connected tightly to one another, namely a lower part 4.31 and a cover part 4.38 (see FIG. 7), the holding elements 4.33, for example in the form of Have blind holes and cooperating holding counter-elements in the form of projections adapted to them. Clamping or snap-in connections or sealing adhesive or welded connections are also suitable.
- the structure can advantageously also be formed from a two-component plastic with a harder core section and a softer, sealing coating.
- a middle section of the encapsulation 4.3 accommodates the carrier plate 4.1, while a cord guide 4.34 molded onto the middle part with strain reliefs 4.35 serves for feeding the heating cords 3, 3 'and a cable guide 4.32 molded onto the middle part results in a secure feeding of the connecting cable 5.
- the carrier plate 4.1 To uniquely position the carrier plate 4.1, it has laterally positioning elements 4.1 1 in the form of recesses, into which adapted positioning counter-elements 4.36 arranged in the middle part of the encapsulation 4.3 engage.
- the cable guide 4.32 for the connecting cable 5 has a clamping part 4.37.
- Clamping contacting connecting means 10 are also provided on the carrier plate 4.1 for the cord ends 3.5, 3.6 or their outer conductors 3.2 and inner conductors 3.4.
- a securing element 9 and / or a rectifier device 8 can also be arranged on the carrier plate 4.1 according to the previous exemplary embodiments.
- FIG. 6 and 7 show different examples of configurations of the connecting means 10 and their contacting.
- punched and bent sheet metal parts are the first connecting element 10.1 on the inner conductor 3.4 of the Heating cord 3, 3 ', as a second connection element 10.2 on the outer conductor 3.2 and as a further connection element 10.3 contacted with a component, for example the fuse element 9 or the semiconductor device in the form of a diode 8, the second connection element 10.2 and the further connection element 10.3 on the same Sheet metal part are arranged.
- the first connecting element 10.1 and the second connecting element 10.2 can be integrally connected to one another via a conductive bridge 10.4. 6
- the outer conductor 3.2 and the inner conductor 3.4 are inserted into an initially open clamp connection, which is then bent while the connections of the component 8 or 9 are clamped in a kind of cutting connection on the further connecting element 10.3.
- the clamp connection can be produced in that, for example, the cover part 4.38 of the encapsulation 4.3 has recesses which interact with the free ends of the connecting elements 10.1, 10.2 and which narrow and with their flanks when the cover part is pressed on 4.38 compress the free ends of the connecting elements 10.1, 10.2.
- 7a) shows the still open and FIG. 7b) shows the pressed-on state of the cover part 4.38, while FIG. 7c) shows the pressed-on state without the connecting means 10 being inserted.
- the connecting means 10 can be placed on a carrier plate 4.1 or without such directly in the encapsulation 4.3. Soldered or welded connections generally place less demands on the constructive solutions of the contact connections.
- connection unit can be soldered or welded onto a circuit board or metallically conductive parts.
- solder pins can be provided in different configurations for wrapping and soldering only for fastening the resistance wires.
- the winding pins (soldering nails) could be rectangular or pre-assembled in another form in a circuit board or in plastic.
- the advantage of rectangular soldering pins compared to round pins is that the resistance wire digs in at the sharp edges and can therefore slip less until the connection is soldered.
- the connecting unit 4 can also be designed to accommodate further or other components, for example it can include further circuit parts of a safety device (for example described in more detail in DE 102 1 1 142 A1) (further diodes, temperature fuse, these resistance elements which are triggered by heat), temperature control elements, Timers, temperature monitoring elements or a switching unit or combination of such parts included.
- a safety device for example described in more detail in DE 102 1 1 142 A1
- temperature control elements for example described in more detail in DE 102 1 1 142 A1
- Timers for example described in more detail in DE 102 1 1 142 A1
- temperature monitoring elements for example described in more detail in DE 102 1 1 142 A1
Landscapes
- Central Heating Systems (AREA)
Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf eine schmiegsame Wärmevorrichtung (1), wie Wärmedecke, Wärmekissen oder Wärmeunterbett, mit mindestens einer auf einem Wärmegrundelement (2) angeordneten Heizkordel (3, 3'), einem daran über nach aussen isolierte Verbindungsmittel (10) angeschlossenen Anschlusskabel (5) zur Energieversorgung und einer Steuerschaltung (6). Zu einem zuverlässigen Aufbau der Wärmevorrichtung tragen die Massnahmen bei, dass die Verbindungsmittel (10) in einer Verbindungseinheit (4) zusammengefasst sind, die eine gemeinsame Trägerplatte (4.1) und/oder eine gemeinsame Umkapselung (4.3) aufweist.
Description
Schmiegsame ärmevorrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf eine schmiegsame Wärmevorrichtung, wie Wärmedecke, Wärmekissen oder Wärmeunterbett, mit mindestens einer auf einem Wärmegrundelement angeordneten Heizkordel, einem daran über nach außen isolierte Verbindungsmittel angeschlossenen Anschlusskabel zur Energieversorgung und einer Steuerschaltung.
Eine derartige Wärmevorrichtung ist beispielsweise in der DE 101 26 066 A1 angegeben, wobei eine Verbindung zwischen einer Heizkordel und einem Anschlusskabel im Randbereich eines Wärmegrundelementes, etwa einer Decke, gezeigt ist. Außer der Heizkordel mit den darin enthaltenen Heizdrähten können dabei insbesondere im Randbereich der Decke noch weitere Bauelemente des elektrischen Schaltkreises angeordnet sein, wie eine Sicherung und ein Anzeigeelement beispielsweise mit Beschaltung. Bei einem Ausführungsbeispiel kann zwischen den
von dem Anschlusskabel abgelegenen Enden der beiden Heizdrähte der Heizkordel auch eine Gleichrichteranordnung vorgesehen sein. Eine Steuerschaltung weist zumindest einen Ein-/Ausschalter, bei einem Aus-führungsbeispiel jedoch einen mehrstufigen Schalter auf und kann daneben noch weitere Bauelemente umfassen.
Eine weitere Wärmevorrichtung dieser Art ist in der EP 0 562 850 A2 gezeigt, bei der die ebenfalls beispielsweise zwei koaxiale Heizleiter aufweisende Heizkordel über zwei Anschlusspunkte mit einem Anschlusskabel verbunden ist, in dessen Verlauf eine Steuerschaltung angeordnet ist. Die Steuerschaltung weist hierbei ein besonderes Sicherheitssystem auf, das eine zwischen den Heizdrähten auf der von dem anschlussseitigen Ende der Heizkordel abgelegenen Ende angeordnete Gleichrichtervorrichtung in Form einer Diode sowie in der Steuerschaltung eine thermisch auslösbare Sicherung besitzt. Im Normalbetrieb lässt die in Reihe zwischen den Heizdrähten angeordnete Dioden nur eine Halbwelle des Versorgungsstroms durch, bei einem Kurzschluss der Heizdrähte wird jedoch auch die negative Halbwelle des Heizstromes durchgelassen, der dann über eine weitere Gleichrichtervorrichtung in der Steuerschaltung einer Widerstandsanordnung zugeführt wird, die mit einer auf Temperaturerhöhung ansprechenden Sicherung thermisch gekoppelt ist und diese bei Kurzschluss der Heizdrähte auslöst. Weiterhin umfasst die Steuerschaltung ein Steuerglied in Form eines Thyristors zur Temperaturregelung.
Bei derartigen Wärmevorrichtungen kommt einer sicheren Montage und Funktion eine besondere Bedeutung zu.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine schmiegsame Wärmevorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine sichere Montage und Funktion erreicht oder zumindest begünstigt werden.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Hiernach ist vorgesehen, dass die Verbindungsmittel in einer Verbindungseinheit zusammengefasst sind, die eine gemeinsame Trägerplatte und/oder eine gemeinsame Umkapselung aufweist.
Mit diesen Maßnahmen wird durch einfache, übersichtliche Ausbildung kritischer Verbindungsstellen zu einer erhöhten Zuverlässigkeit beigetragen.
Eine für den Gebrauch vorteilhafte Ausgestaltung besteht dabei darin, dass die Verbindungseinheit auf dem Wärmegrundelement angeordnet und mit Haltemitteln festgelegt ist.
Einer zuverlässigen, eindeutigen Montage kommen dabei die Merkmale zu Gute, dass die Trägerplatte als Platine mit gedruckten Leiterbahnen ausgebildet ist, die mehrere Verbindungselemente der Verbindungsmittel trägt, welche teils mit einem zugeordneten Heizleiter und teils mit einer zugeordneten Ader des Anschlusskabels und - soweit vorgesehen - zum Herstellen betreffender Strompfade untereinander mittels Leiterbahnen verbunden sind.
Ist vorgesehen, dass die Heizkordel zwei Heizleiter aufweist, die an einem Kordelende mit zugeordneten Adern des Anschlusskabels und an dem anderen Kordelende miteinander elektrisch unmittelbar oder über eine in der Verbindungseinheit aufgenommene Gleichrichteranordnung verbunden sind, so können beide Kordelenden einfach angeschlossen und verschaltet werden.
Ein für die Montage und die Funktionsweise vorteilhafter Aufbau wird dadurch erreicht, dass in der Verbindungseinheit eine im Versorgungsstromkreis angeordnete Strom-Schmelzsicherung aufgenommen ist.
Zur Sicherheit tragen dabei weiterhin die Maßnahmen bei, dass die Umkapselung mittels Umgießens oder mittels zweier zusammengefügter Schalenelemente gebildet ist. Der Isolierstoff ist dabei auf die speziellen Sicherheitsanforderungen für eine gegossene bzw. gespritzte Kapselung einerseits und eine Schalenausführung andererseits abgestimmt, wobei die Isolationseigenschaften und -maßnahmen bei Steck-, oder Klemm- bzw. Crimpverbindungen wegen der höheren Übergangswiderstände den höheren Anforderungen als bei z.B. Lötverbindungen angepasst sind.
Kritische Stellen der Heizkordel und des Anschlusskabels werden bei einfachem Aufbau dadurch sicher geschützt, dass die Umkapselung mindestens eine daran angeformte Kordelführung für die Heizkordel und eine daran angeformte Kabelführung für das Anschlusskabel aufweist.
Weitere vorteilhafte Maßnahmen, die zur Sicherheit beitragen, bestehen darin, dass die Umkapselung zumindest im Bereich der Kordelführung(en) und/oder der Kabelführung aus elastischem Kunststoffmaterial besteht und zumindest bis 150° C schmelzbeständig sowie schwer entflammbar und spannungsfest ist.
Zu einer einfachen Montage und zuverlässigen Kontaktierung tragen die Maßnahmen bei, dass die Verbindungsmittel zum Einlegen und Festklemmen unter elektrischer Kontaktierung eines oder beider Heizkordelenden ausgebildet sind und dass ein Abdeckteil auf seiner den Verbindungsmitteln zugekehrten Seite mit den Verbindungsmitteln derart zusammenwirkende Ausformungen aufweist, dass das Festklemmen beim Zusammenfügen der Schalenelemente erfolgt.
Eine stabile, zugfeste Anordnung wird dadurch unterstützt, dass die Verbindungseinheit durch Fixierung des zugeordneten Anschlusskabelendes und/oder mindestens eines Kordelendes an dem Wärmegrundelement festgelegt ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schmiegsame Wärmevorrichtung mit einer Verbindungseinheit zwischen Heizkordel und Anschlusskabel in schematischer Darstellung,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Trägerplatte einer Verbindungseinheit,
Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel für einen Verbindungsabschnitt einer Heizkordel,
Fig. 4A und 4B zwei verschiedene Ausführungsformen gekapselter Verbindungseinheiten in schematischer Darstellung,
Fig. 5 eine perspektivische, offene Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine Verbindungseinheit,
Fig. 6 verschiedene Verbindungsmittel und
Fig. 7a), b) und c) verschiedene Schließzustände von Verbindungsmitteln im Querschnitt.
Fig. 1 zeigt schematisch eine schmiegsame Wärmevorrichtung 1 mit mäanderför- mig auf einem schmiegsamen Grundelement 2, etwa einer Decke, einem Kissen oder einem Unterbett eingelegter Heizkordel 3, einem an eine Versorgungsspannung mittels eines Steckers 7 anschließbaren Anschlusskabel 5, in deren Verlauf eine Steuerschaltung 6 angeordnet ist, sowie einer zwischen der Heizkordel 3 und dem Anschlusskabel 5 angeordneten Verbindungseinheit 4 in einem Randbereich des Grundelementes 2. Wie Fig. 4B zeigt, können verschiedene Wärmezonen auf dem Grundelement 2 mittels mindestens einer weiteren Heizkordel 3' gebildet werden, die geeignet auf dem Grundelement 2 verlegt ist.
Wie an sich üblich, weist die Heizkordel 3, 3' vorteilhaft zwei Heizleiter aus Widerstandsdraht auf, die in der Heizkordel 3, 3' voneinander isoliert angeordnet sind, wie z.B. Fig. 2 erkennen lässt. Eine vorteilhafte, an sich bekannte Ausführung besteht dabei darin, dass der eine Heizdraht als Außenleiter 3.2 und der andere Heizleiter als Innenleiter 3.4 koaxial zueinander und mittels einer Zwischenisolierung 3.3 elektrisch voneinander getrennt und nach außen mittels einer Außenisolierung 3.1 isoliert und spulenförmig gewunden in der Heizkordel 3, 3' verlaufen. Bei Stromfluss durch die beiden Heizleiter 3.2, 3.4 in entgegen gesetzter Richtung wird eine Kompensation ihrer elektromagnetischen Felder erreicht. Der Innenleiter 3.4 ist auf einen isolierenden Kern aufgewickelt. Er kann auch als sogenannte Lanlitze mit mehreren Fäden bestehen und ist dann besonders flexibel und unterbrechungssicher.
Wie Fig. 2 weiter zeigt, sind das anschlusskabelseitige Kordelende 3.5 und das davon abgewandte Kordelende 3.6 beide auf einer Trägerplatte 4.1 der Verbindungseinheit 4 elektrisch verschaltet und mechanisch festgelegt, wobei insbesondere auch Verbindungen zu dem Innenleiter 3.4j nd dem Außenleiter 3.2 hergestellt sind. Zwischen dem Außenleiter 3.2 und dem Innenleiter 3.4 kann insbesondere an dem von dem Anschlusskabel 5 abgewandten Kordelende 3.6 eine direkte Kontaktierung hergestellt sein oder aber, wie Fig. 2 zeigt, eine Gleichrichtervorrichtung in Form einer oder mehrerer Halbleiterdioden 8 angeordnet sein. Auch andere oder weitere elektrische Bauelemente, wie sie z.B. die beiden eingangs genannten Druckschriften zeigen, können zwischen dem Außenleiter 3.2 und dem Innenleiter 3.4 auf der Trägerplatte 4.1 angeschlossen sein.
Das anschlusskabelseitige Kordelende 3.5 ist mit dem Außenleiter 3.2 und dem Innenleiter 3.4 an zugeordnete Adern 5.1 , 5.2 des Anschlusskabels angeschlossen. Zwischen einer Ader, z.B. 5.1 , und einem Heizleiter, z.B. dem Außenleiter 3.2, kann ein Sicherungselement 9, beispielsweise eine Stromsicherung, auf der Trägerplatte 4.1 angeordnet werden. Die Verbindung zwischen den Adern 5.1 , 5.2 des Anschlusskabels 5 und dem Außenleiter 3.2 und Innenleiter 3.4 ist über auf der von der Bauelementeseite abgewandten Seite angeordnete Leiterbahnen 4.12 der Trägerplatte 4.1 hergestellt. Dabei können Drahtstifte, Halteösen, Haltefahnen oder Quetschverbinder oder dgl. als Verbindungsmittel 10 (vgl. auch Fig. 5, 6 und 7) zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen dem Außenleiter 3.2 und dem Innenleiter 3.4 auf der einen Seite der Trägerplatte 4.1 angeordnet und auf der gegenüberliegenden Seite der Trägerplatte 4.1 mit den Leiterbahnen 4.12 verbunden sein. Entsprechend können auch die Bauelemente 8, 9 sowie auch die Kontaktierung der Adern 5.1 , 5.2 des Anschlusskabels 5 mit dem Außenleiter 3.2
bzw. Innenleiter 3.4 vorgenommen sein, wie an sich von der Leiterplattenmontage her bekannt. Zur Kontaktierung kommen Klemm-, Crimp-, Löt- oder Schweißverbindungen in Betracht. Das Anschlusskabel 5 ist mit dem Grundelement 2 mittels Fixierungen 2.1 zugfest gesichert, beispielsweise vernäht oder verschweißt, um ein Abreißen des Anschlusskabels 5 oder der Verbindungseinheit 4 zu vermeiden. Ergänzend können auch die Heizkordeln 3, 3' auf dem Grundelement 2 befestigt sein und auch die Verbindungseinheit 4 kann zusätzlich auf dem Grundelement 2 fixiert sein. Eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit besteht darin, dass die mechanische Verbindung zwischen dem Grundelement 2 und der Verbϊndungsein- heit 4 mit einem Clip vorgenommen wird.
Der Clip besitzt mehrere Funktionen, und zwar kann er zu einer Zugentlastung des Anschlusskabels 5, einer Fixierung der Verbindungseinheit 4 und damit auch einer Zugentlastung der Heizkordel(n) 3,3', einem Knickschutz des Anschlusskabels 5 mit verschiedenen Ausführungsformen, z.B. trompetenförmiger Austrittsöffnung, Kabeltülle oder dgl., einer Abdeckung des Kabelaustritts aus dem Grundelement 2 oder als Träger für Benutzerhinweise, Logos, technische Daten, Typschild oder dgl. dienen. Der Clip kann aus verschiedenen Materialien bestehen, z.B. Kunststoff, Metall oder einer Kombination daraus. In seiner Ausgestaltung des Clip sind Rasthaken vorhanden, die gleichzeitig als Durchsteckwerkzeuge durch mindestens eine Decklage des Grundelementes 2 dienen und auch eine Verrastung der Verbindungseinheit 4 bewirken können. Zur Einsparung von Werkzeugkosten ist der Clip z.B. so konstruiert, dass mittels zwei identischen Teilen, die um 180° zueinander gedreht angeordnet werden, eine Selbstverrastung stattfinden kann. Alternativ kann der Clip aus einem oder mehreren Teilen bestehen, die z.B. eine Art Filmscharnier beinhalten, das eine Knickung zulässt.
Die Gleichrichterelemente 8 und gegebenenfalls weitere elektrische Bauelemente können dabei mit weiteren elektrischen Schaltungskomponenten der Steuerschaltung 6 zum Bilden einer Temperaturregelschaltung und/oder eines Sicherheitssystems zusammenwirken, etwa wie in den eingangs genannten Druckschriften dargelegt.
Fig. 3 zeigt eine besondere Ausgestaltung eines Verbindungsabschnittes der Heizkordel 3, 3'. Hierbei ist auf das Heizkordelende 3.5, 3.6 ein Koppelelement 3.7 beispielsweise durch eine Art Verschraubung oder Klemmung aufgesetzt, das halbseitig freigesparte Fenster aufweist, von denen das eine unter Weglassen der Außenisolierung 3.1 den Außenleiter 3.2 und das andere unter Weglassen der Außenisolierung 3.1 , des Außenleiters. 3.2 und der Zwischenisolierung 3.3 den Innenleiter 3.4 freigibt. Mit dem Koppelelement 3.7 kann an einem komplementär ausgebildeten (nicht gezeigten) Gegenstück eine elektrische Kontaktierung nach Art eines Koaxialsteckers hergestellt werden. Das Koppelelement 3.7 kann in einer Verbindungseinheit 4, und zwar in einer Kapselung 4.3 derselben, aufgenommen sein, wie sie in den Fig. 4A, 4B und 5 gezeigt ist. Mit einer derartigen Verbindung ist eine Ausgestaltung möglich, bei der das Koppelelement 3.7 bzw. Steckerelement der Heizkordel 3 einmalig in das Gegenstück bzw. Anschlusselement gesteckt und (nicht lösbar) verrastet wird oder bei der das Anschlusskabel 5, das mit einem oder mehreren entsprechenden Gegenelementen ausgerüstet ist, abgenommen werden kann, um die Wärmevorrichtung beispielsweise in einer Maschine zu waschen. Bei einer Ausführungsvariante könnte eine Seite des Steckerelementes auch bereits einen einseitigen Kurzschluss der Heizkorde! 3 zwischen dem Innenleiter 3.4 und dem Außenleiter 3.2 bilden. Das Anschlusselement fungiert dann als Zugentlastung der Heizkordel 3, 3'.
Die in den Fig. 4A und 4B gezeigte Kapselung 4.2 ist mittels Gießtechnik hergestellt, wobei die Trägerplatte 4.1 mit den darauf angeordneten Montageteilen, d.h. Bauelementen, Anschlusskabelende und Kordelenden 3.5, 3.6, vollständig mittels eines hitzebeständigen, spannungsfesten und brandbeständigen, schwer entflammbaren Isoliermasse umgössen ist, die vorteilhafterweise auch waschbeständig und wasserdicht ausgebildet ist. Die Schmelzbeständigkeit liegt bei mindestens 150° C, vorteilhafterweise über 160° C oder 170° C, so dass sie auftretenden Temperaturen sicher Stand hält. Eine Schmelzdauerbeständigkeit über 100° C ist gewährleistet. Sollten trotz der zuverlässigen Kontaktierungsmaßnahmen Übergangswiderstände auftreten und zur Erwärmung führen, wird mittels der Kapselung 4.2 eine Gefährdung vermieden. An der Kapselung 4.2, die vorzugsweise aus elastischer Isoliermasse besteht, sind für die Kordelenden 3.5, 3.6 und das Anschlusskabel 5 dichtende Kordelführungen 4.21 bzw. eine Kabelführung 4.22 einstückig angeformt, die einen sicheren Knickschutz für die Heizkordel 3, 3' bzw. das Anschlusskabel 5 ergeben.
In Fig. 4B ist eine Verbindungseinheit 4 für eine Wärmevorrichtung 1 mit zwei Heizkordeln 3, 3' dargestellt, wobei die Anschlüsse, wie sie in Fig. 2 gezeigt sind, entsprechend doppelt ausgeführt sein können. Auch können für die beiden Heizkordeln 3, 3' unterschiedliche Anschlussarten gewählt werden, wie sie im Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben sind. Beispielsweise ist es denkbar, eine Heizkordel über eine Temperaturregelschaltung mit Sicherheitssystem, etwa wie bei dem eingangs genannten Stand der Technik oder diesbezüglichen, an sich bekannten Weiterentwicklungen, und die andere Heizkordel über eine einfachere Ansteuerschaltung zu betreiben. In jedem Falle lässt die Verbindungseinheit 4 eine sichere, eindeutige Verbindung der Heizkordeln 3, 3' mit dem Anschlusskabel 5 gegebenenfalls über dabei verwendete Bauelemente zu.
Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Verbindungseinheit 4. Hierbei ist die Kapselung 4.3 aus zwei dicht miteinander in Verbindung bringbaren Schalenteilen, nämlich einem Unterteil 4.31 und einem Abdeckteil 4.38 (vgl. Fig. 7) zusammengesetzt, die Halteelemente 4.33 z.B. in Form von Sacklochöffnungen und damit zusammenwirkende Halte-Gegenelemente in Form von daran angepass- ten Vorsprüngen aufweisen. Auch Klemm- oder Rastverbindungen oder dichtende Klebe- oder Schweißverbindungen sind geeignet. Der Aufbau kann vorteilhaft auch aus einem Zweikomponenten-Kunststoff mit härterem Kernabschnitt und weicherem, dichtendem Überzug gebildet sein. Ein mittlerer Abschnitt der Kapselung 4.3 nimmt die Trägerplatte 4.1 auf, während eine an den mittleren Teil angeformte Kordelführung 4.34 mit Zugentlastungen 4.35 zum Zuführen der Heizkordel 3, 3' dient und eine an den mittleren Teil angeformte Kabelführung 4.32 eine sichere Zuführung des Anschlusskabels 5 ergeben. Zum eindeutigen Positionieren der Trägerplatte 4.1 weist diese seitlich Positionierelemente 4.1 1 in Form von Aussparungen auf, in die in dem Mittelteil der Kapselung 4.3 angeordnete, angepasste Positioniergegenelemente 4.36 eingreifen. Um eine Zugentlastung und Abdichtung zu erhalten, weist die Kabelführung 4.32 für das Anschlusskabel 5 ein Klemmteil 4.37 auf. Auf der Trägerplatte 4.1 sind desweiteren klemmende kontaktierende Verbindungsmittel 10 für die Kordelenden 3.5, 3.6 bzw. deren Außenleiter 3.2 und Innenleiter 3.4 vorgesehen. Auch ein Sicherungselement 9 und/oder eine Gleichrichtervorrichtung 8 kann auf der Trägerplatte 4.1 gemäß den vorhergehenden Ausführungsbeispielen angeordnet sein.
Fig. 6 und 7 zeigen verschiedene Beispiele für Ausgestaltungen der Verbindungsmittel 10 und deren Kontaktierung. Nach Fig. 6 werden ausgestanzte, und gebogene Blechteile als erstes Verbindungselement 10.1 an dem Innenleiter 3.4 der
Heizkordel 3, 3', als zweites Verbindungselemente 10.2 an dem Außenleiter 3.2 und als weiteres Verbindungselement 10.3 mit einem Bauelement, beispielsweise dem Sicherungselement 9 oder der Halbleitervorrichtung in Form einer Diode 8 kontaktiert, wobei das zweite Verbindungselement 10.2 und das weitere Verbindungselement 10.3 an dem selben Blechteil angeordnet sind. Zum Herstellen einer unmittelbaren Verbindung bzw. eines Kurzschlusses zwischen dem Innenleiter 3.4 und Außenleiter 3.2 an einem Kordelende 3.6 können das erste Verbindungselement 10.1 und das zweite Verbindungselement 10.2 über eine leitende Brücke 10.4 einstückig miteinander verbunden sein. Wie die beiden Schnitte A-A und B-B sowie die Ansicht C in der linken Darstellung der Fig. 6 erkennen lassen, werden der Außenleiter 3.2 und der Innenleiter 3.4 in eine zunächst offene Klemmverbindung eingelegt, die anschließend zugebogen wird, während die Anschlüsse des Bauelementes 8 oder 9 in einer Art Schneideverbindung an dem weiteren Verbindungselement 10.3 eingeklemmt werden.
Wie die Figurenfolge 7a) und b) erkennen lässt, kann die Klemmverbindung dadurch hergestellt werden, dass z.B. das Abdeckteil 4.38 der Kapselung 4.3 mit den freien Enden der Verbindungselemente 10.1 , 10.2 zusammenwirkende Ausnehmungen aufweist, die sich verengen und mit ihren Flanken beim Aufdrücken des Abdeckteils 4.38 die freien Enden der Verbindungselemente 10.1 , 10.2 zusammendrücken. Dabei zeigt Fig. 7a) den noch offenen und Fig. 7b) den aufgedrückten Zustand des Abdeckteils 4.38, während Fig. 7c) den aufgedrückten Zustand ohne eingelegtes Verbindungsmittel 10 zeigt. Die Verbindungsmittel 10 können dabei auf einer Trägerplatte 4.1 oder ohne eine solche unmittelbar in der Kapselung 4.3 eingelegt sein.
Löt- oder Schweißverbindungen stellen im Allgemeinen geringere Anforderungen an die konstruktiven Lösungen der Kontaktverbindungen. Im einfachsten Fall können alle Komponenten der Anschlusseinheit auf einer Platine oder metallisch leitenden Teilen gelötet oder verschweißt werden. Z.B. können dadurch die Crimps der Heizkordelkontaktierung entfallen; lediglich für die Befestigung der Widerstandsdrähte können Lötpins in unterschiedlicher Ausgestaltung zum Umwickeln und Verlöten vorgesehen sein. Beispielsweise könnten die Wickelpins (Lötnägel) rechteckig oder in einer anderen Form in einer Platine oder im Kunststoff vormontiert sein. Der Vorteil von rechteckigen Lötpins gegenüber runden ist, dass sich der Widerstandsdraht an den scharfen Kanten eingräbt und deshalb weniger verrutschen kann, bis die Verbindung gelötet wird.
Die Verbindungseinheit 4 kann auch zur Aufnahme weiterer oder anderer Komponenten ausgebildet sein, beispielsweise kann sie weitere Schaltungsteile einer (z.B. in der DE 102 1 1 142 A1 ) näher beschriebenen) Sicherheitseinrichtung (weitere Dioden, Temperatursicherung, diese durch Wärme auslösende Widerstandselemente), Temperaturregelelemente, Zeitglieder, Temperaturüberwachungselementeoder eine Schalteinheit oder Kombination aus solchen Teilen enthalten.
Claims
1 . Schmiegsame Wärmevorrichtung (1 ), wie Wärmedecke, Wärmekissen oder Wärmeunterbett, mit mindestens einer auf einem Wärmegrundelement (2) angeordneten Heizkordel (3, 3'), einem daran über nach außen isolierte Verbindungsmittel (10) angeschlossenen Anschlusskabel (5) zur Energieversorgung und einer Steuerschaltung (6), dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsmittel (10) in einer Verbindungseinheit (4) zusammengefasst sind, die eine gemeinsame Trägerplatte (4.1 ) und/oder eine gemeinsame Umkapselung (4.3) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinheit (4) auf dem Wärmegrundelement (2) angeordnet und mit Haltemitteln (2.1 ) festgelegt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (4.1 ) als Platine mit gedruckten Leiterbahnen ausgebildet ist, die mehrere Verbindungselemente (10.1 , 10.2, 10.3) der Verbindungsmittel (10) trägt, welche teils mit einem zugeordneten Heizleiter (3.2, 3.4) und teils mit einer zugeordneten Ader (5.1 , 5.2) des Anschlusskabels (5) und - soweit vorgesehen - zum Herstellen betreffender Strompfade untereinander mittels Leiterbahnen (4.12) verbunden sind.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizkordel (3, 3') zwei Heizleiter (3.2, 3.4) aufweist, die an einem Kordelende (3.5) mit zugeordneten Adern (5.1 , 5.2) des Anschlusskabels (5) und an dem anderen Kordelende (3.6) miteinander elektrisch unmittelbar oder über eine in der Verbindungseinheit (4) aufgenommene Gleichrichteranordnung (8) verbunden sind.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindungseinheit (4) eine im Versorgungsstromkreis angeordnete Strom-Schmelzsicherung (9) aufgenommen ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umkapselung (4.3) mittels Umgießens oder mittels zweier zusammengefügter Schalenelemente (4.31 , 4.38) gebildet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Umkapselung (4.3) mindestens eine daran angeformte Kordelführung (4.21 ) für die Heizkordel (3, 3') und eine daran angeformte Kabelführung (4.22) für das Anschlusskabel (5) aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umkapselung (4.3) zumindest im Bereich der Kordelführung(en) (4.21 ) und/oder der Kabelführung (4.22) aus elastischem Kunststoffmaterial besteht und zumindest bis 150° C schmelzbeständig sowie schwer entflammbar und spannungsfest ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsmittel (10) zum Einlegen und Festklemmen unter elektrischer Kontaktierung eines oder beider Heizkordelenden (3.5, 3.6) ausgebildet sind und dass ein Abdeckteil (4.38) auf seiner den Verbindungsmitteln (10) zugekehrten Seite mit den Verbindungsmitteln (10) derart zusammenwirkende Ausformungen aufweist, dass das Festklemmen beim Zusammenfügen der Scha'lenelemente (4.31 , 4.38) erfolgt.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinheit (4) durch Fixierung des zugeordneten Anschlusskabelendes und/oder mindestens eines Kordelendes (3.5, 3.6) an dem Wärmegrundelement (2) festgelegt ist.
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