EP2457411A1 - Flexibles flächenheizelement - Google Patents

Flexibles flächenheizelement

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EP2457411A1
EP2457411A1 EP10726053A EP10726053A EP2457411A1 EP 2457411 A1 EP2457411 A1 EP 2457411A1 EP 10726053 A EP10726053 A EP 10726053A EP 10726053 A EP10726053 A EP 10726053A EP 2457411 A1 EP2457411 A1 EP 2457411A1
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EP
European Patent Office
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heating element
resistance heating
electrode
sheet
electrodes
Prior art date
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EP10726053A
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English (en)
French (fr)
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EP2457411B1 (de
Inventor
Andreas Gerken
Jürgen BÜHRING
Roland Freudenmann
Dorthe Wittje
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Benecke Kaliko AG
Original Assignee
Benecke Kaliko AG
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Publication date
Application filed by Benecke Kaliko AG filed Critical Benecke Kaliko AG
Publication of EP2457411A1 publication Critical patent/EP2457411A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2457411B1 publication Critical patent/EP2457411B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • H05B3/34—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater flexible, e.g. heating nets or webs
    • H—ELECTRICITY
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    • H05B2203/036—Heaters specially adapted for garment heating

Definitions

  • the invention relates to a heatable, flexible sheet, which has a flexible, flat resistance heating element made of electrically conductive material and at least two connected to the resistance heating element, spaced apart, possibly also planar electrodes for feeding electrical current into the resistance heating element ,
  • Sheet-like structures with electrically conductive planar elements are known and, provided that they are connected to electrodes and can be supplied with current, are essentially used as heating elements. Also, in other related arts, other applications are related to planar, conductive elements for others
  • Heating effect of the fabric is weakened or lost.
  • the film when using the film as a seat heater in the car, ie under dynamic and climatic loads and over a long period of time, such a continuous load can cause functional changes in the operation of a seat heater.
  • Sewing also has the disadvantage that locally under the seam, i. a high pressure with a low contact resistance is produced under the respective contacting wire (dot support), whereas between the seams there is a lower pressure with a significantly higher contact resistance, since the electrode is pressed less strongly against the conductive coating. This creates an unevenness of the electrical contact resistance along the electrode, so that this also affects the homogeneity of the heating power of the textile
  • the object was to provide a heatable sheet with an improved contact with the electrodes, wherein the sheet can be used as a flexible and resilient surface heating, especially in vehicle interiors, the contact is safe and durable and even at high current load Prevents damage or overheating of the contact areas and reduces the contact resistance.
  • Interior trim part for a vehicle and a vehicle seat with such a heatable fabric is provided.
  • brackets or clamps are provided with oppositely acting jaws which embrace the respective electrode - and of course also parts of the resistance heating element - and press the electrode non-positively and / or positively on the resistance heating element .
  • This can - for example in the case of non-positive pressure - by a resilient Clamping or - in a positive pressure - can be achieved by a snap-in clamping or toothing.
  • the sheet according to the invention With the formation of the sheet according to the invention, a very simple possibility of contacting arises without costly additional operations, such as the bonding or sewing of electrodes. Likewise, there is a very flexible positioning of the electrodes, as can be easily compensated by the clamping tolerances in the production and during assembly. Also, the positioning of the electrodes can be corrected very easily.
  • the type of contacting is moreover by their compared to others
  • the inventive design provides a uniform contact over the entire electrode length on the contact pressure of the spring or clip.
  • the invention can be used anywhere where decorative interior materials are used (transport, shipbuilding, furniture, etc.), as well as in the fashionable technical field (shoes, bags, clothing, etc.), so in general, wherever textiles are coated.
  • composition conceivable, for example, for underfloor heating.
  • the invention can be used everywhere where textile electrically conductive surface heating can be used, e.g. in living areas as wallpaper heaters.
  • the resistance heating element is connected to a flat carrier material made of non-conductive material.
  • a flat carrier material made of non-conductive material.
  • Carrier element existing composite system adapted for many applications be used, for example, in the area of stressed interior linings of vehicles, or in the floor heating systems mentioned, in coverings for frost-prone roads or
  • the resistance heating element is designed as a braid or knitted fabric of metallic wires or filaments.
  • a further advantageous embodiment is that the resistance heating element is formed as a layer or foil of electrically conductive material.
  • such coatings are useful in conductive materials such as are known in the art, such as slurried metal powders applied in a plastic matrix or as particulate powders Core-shell morphology, where the shell is conductive.
  • resistance heating element is formed as a layer of a conductive polymer, namely a polymer in which conductive particles are introduced in sufficient quantity.
  • a further advantageous embodiment is that the resistance heating element is formed lattice-shaped, for example, as a lattice-shaped coating of conductive polymer, as a result, the flexibility of the conductive coating is increased, the amount of conductive material is reduced and the resistance line by the geometric design of the Grid bars can be set exactly and even in different areas.
  • the electrode is formed as part of at least one jaw. This simplifies the construction insofar as the jaws simultaneously serve as an electrode and no separately conductive rods, films or plates must be used as electrodes.
  • the electrode is formed as a band electrode - that is, more wide than high, so flat - and with the
  • a band electrode made of a thin aluminum strip is sufficient for a large-area textile
  • Wall heating possibly already attached to a several centimeters wide copper strip is pressed on one side on the resistance heating element. This results in a particularly easy to produce possibility of contacting the inventive sheet.
  • a further advantageous embodiment is that the resistance heating element contacts the band electrode on several sides, i.
  • the resistance heating element wraps around the band electrode and is pressed against the latter on both sides, which naturally increases the available contact area and significantly reduces the contact resistance, thus also permitting the transmission of higher current intensities.
  • the electrode is located after partially turning over the flexible resistance heating element - possibly a flexible resistance heating element provided with the support - between the two surfaces of the flexible resistance heating element, a clamp pressing both surfaces against the electrode.
  • the electrode has a multilayer structure and, in addition to a layer of conductive material, has at least one carrier or additional layer.
  • the electrode has a multilayer structure and, in addition to a layer of conductive material, has at least one carrier or additional layer.
  • Plastic preparations with conductive additives or adhesives are inserted so that this band by the pressure of the spring or clamp with the electrode
  • a further advantageous because particularly easy to manufacture training is that the clip or clamp is designed as a spring clip.
  • brackets can also be designed in the manner of a wide "alligator clip", wherein the width of the brackets favorably corresponds to the desired contact length of the electrodes on the flexible conductive support
  • Contact width of the electrodes can be determined by the width of the pressure surface of the clamps.
  • the clamps or clamps - in addition to a design with smooth pressing surfaces - provided with a specially shaped surfaces of Kiembacken.
  • clamping jaws whose contacting clamping surfaces have clamping profiles, such as teeth, teeth, increased roughness or protrusions, or other serrated surfaces, which additionally protect the clamp from slipping, may also be preferred.
  • the contacting via special brackets can of course also be carried out in addition to other contacting methods. For example, electrodes that are sewn, sewn, soldered, crimped, or glued (with a conductive adhesive), in addition to the erfmdungswele training of the flexible
  • Resistance heating element to be contacted.
  • a further advantageous embodiment is that the electrodes are connected to the sheet carrier material, wherein z. B. the electrodes are already foamed in a center console of a vehicle.
  • electrodes can already be embedded in a support for the flexible electrically conductive resistance heating element, wherein during assembly specially executed clamps press the resistance heating element against these electrodes.
  • these electrodes may be present in a molded plastic carrier for a center console or door side, whereafter this carrier is then provided with the conductive resistance heating element and the
  • thermoelectric fabric it is also possible with the heatable fabric according to the invention that more than two electrodes are connected to the conductive flexible resistance heating element.
  • Fig. 1 a erfmdungswashes fabric Fig. 2, the contacting of the fabric according to the invention according to
  • Fig. 3 shows a further embodiment of the contacting of the invention
  • Fig. 4 shows another embodiment of the contacting of the invention
  • Fig. 5 shows a further embodiment of the contacting of the invention
  • Fig. 6 shows another embodiment of the contacting of the invention
  • Fig. 7 shows another embodiment of the contacting of the invention
  • Fig. 8 shows another embodiment of the contacting of the invention
  • FIG. 1 shows a sheet material 100 according to the invention, which consists of a flexible, flat resistance heating element 1 made of electrically conductive material and of an electrically non-conductive sheet-like carrier 2.
  • the flexible, flat resistance heating element 1 made of electrically conductive material and of an electrically non-conductive sheet-like carrier 2.
  • Resistance heating element 1 is here as a grid-shaped coating of conductive
  • Polymer formed and connected to two spaced electrodes 3 for supplying electric current. To connect the electrodes 3 with the
  • Resistance heating element 1 are brackets 4 with counteracting
  • the electrodes 3 are configured as a flexible band made of an electrically conductive material and fixed on the planar support by the clamps so that at least one surface of the band-shaped electrode is in area with the electrically conductive coating in contact
  • Fig. 2 shows the contacting of the fabric 100 of FIG. 1 again in section.
  • the electrode 3 is located between the conductive flexible resistance heating element 1 and the clamp 4.
  • FIG. 3 shows another embodiment of the contacting of the fabric 100 in which the resistance heating element 1 and naturally also the non-conductive sheet-like support 2 are "beaten” around the ribbon electrode and thus the ribbon electrode 3 has the resistance heating element 1 with its upper surface. and underside, ie contacted on several sides
  • Resistance heating element 1 thus wraps around here the band electrode 3 and is pressed by the clip 4 on both sides of the band electrode 3.
  • the bending edge resulting from the folding over can be defused by selecting the thickness of the electrode so that the radius at the bend edge is sufficiently large so that the conductivity of the flexible support is not damaged by too sharp a bend.
  • Reinforcing layer 5 is provided of non-conductive material. As a result, the bending edge created by the folding is further defused and the electrode 3 is reinforced so that large clamping forces can be applied.
  • the electrode can also be lined on both sides, so that additional layers to a higher spacing of the two surfaces of the flexible
  • Sheet 100 or the conductive flexible resistance heating element 1 are introduced, but at least one side of the electrode 3 must be provided with electrically conductive layers. It is also possible layers are inserted to improve the contact between the electrode 3 and resistance heating element 1, such as an additional electrically conductive Metal strip, metal components, conductive textiles, carbon fibers, carbon fiber components or conductive plastics, plastic preparations containing conductive additives.
  • Fig. 5 shows a further embodiment of the contacting of the sheet 100, wherein the brackets are integrally formed as spring clips 6 made of plastic.
  • spring clips can be very easy to produce and assemble, for example, by continuous casting or extrusion and can otherwise consist of any materials, including copper or aluminum.
  • Fig. 6 shows a further embodiment of the contacting of the sheet 100, wherein the brackets 4 are formed so that their clamping surfaces of the jaws have protruding teeth 7 and thus are designed in the manner of a wide crocodile clip.
  • the width of the brackets corresponds to the desired contact length of the electrodes on the resistance heating element.
  • the contact width of the electrodes can be determined across the width of the pressure surface of the brackets.
  • brackets as such may be implemented as an electrode so that there is a conductive contact between at least one of the pressing surfaces of the brackets and the conductive coating.
  • a separate tape electrode can even be dispensed with.
  • FIG. 7 shows a further embodiment of the contacting of the fabric 100, in which the clamps 4 are formed so that their clamping surfaces are pressed by an additional closing clip 8.
  • the additional closure clip 8 is provided with a clip mechanism, i. with a catch closure in the manner of a
  • Fig. 8 shows a further embodiment of the contacting of the sheet 100, in which the brackets 4 are formed so that their clamping surfaces are pressed by an additional closure bracket or ring 9, which is pushed onto the brackets becomes.
  • the additional locking ring 9 is fixed by a toothing or locking means and secured against slipping.

Abstract

Flexibles Flächengebilde mit einem flexiblen, flächigen Widerstands-Heizelement, das mit voneinander beabstandete Elektroden zum Einspeisen von elektrischem Strom verbunden ist, die mit Klammern oder Klemmen kraft- und/oder formschlüssig auf das Widerstands-Heizelement gepresst sind.

Description

Beschreibung
FLEXIBLES FLÄCHENHEIZELEMENT
Die Erfindung betrifft ein heizbares, flexibles Flächengebilde, welches ein flexibles, flächiges Widerstands-Heizelement aus elektrisch leitfähigem Material und mindestens zwei mit dem Widerstands-Heizelement verbundene, voneinander beabstandete , ggf. ebenfalls flächige Elektroden zum Einspeisen von elektrischem Strom in das Widerstands- Heizelement aufweist.
Flächengebilde mit elektrisch leitfähigen flächigen Elementen sind bekannt und werden, sofern sie mit Elektroden verbunden sind und mit Strom beaufschlagt werden können, im Wesentlichen als Heizelemente genutzt. Auch sind in benachbarten Fachgebieten andere Anwendungen im Zusammenhang mit flächigen, leitfähigen Elemente für andere
Funktionen bekannt, etwa zur elektromagnetischen Abschirmung oder auch als flächige Leiterbahnen für Signalelemente in Folien, jedoch stellt sich gerade bei flächigen
Heizungen aufgrund der dort benötigten Stromstärken eine besondere Herausforderung im Hinblick auf die Verbindung der Zuleitungselektroden mit dem Widerstands-Heizelement.
Die DE 10 2007 042 644 Al offenbart eine Kontaktierung von als Band ausgeführten Elektroden an ein elektrisch leitfähiges, flexibles Flächengebilde, wobei die Fixierung der Elektroden auf dem leitfähigen, flächigen Träger mit Hilfe von Nähten erfolgt, die zu einem Anpressen der Elektrode an eine elektrisch leitfähige Beschichtung des Trägers führen sollen. Diese Art der Kontaktierung hat den Nachteil, dass die Innigkeit des Kontaktes den Übergangswiderstand bestimmt. Wird die Vernähung nicht fest genug ausgeführt oder lösen sich die Nähte infolge von Beschädigungen oder Fadenermüdung, ist eine ausreichende Leitfähigkeit im Kontaktbereich nicht mehr gegeben und die
Heizwirkung des Flächengebildes wird geschwächt oder geht verloren. Insbesondere bei der Verwendung der Folie als Sitzheizung im Automobil, d.h. unter dynamischen und klimatischen Belastungen und über eine längere Zeit, kann eine solche Dauerbelastung Funktionsveränderungen im Betrieb einer Sitzheizung führen.
Das Aufnähen hat zudem den Nachteil, dass lokal unter der Naht, d.h. unter dem jeweiligen in Kontakt stehenden Draht (Punktauflage) ein hoher Druck mit einem niedrigen Übergangswiderstand entsteht, wohingegen zwischen den Nähten ein niedrigerer Druck mit einem deutlich höheren Übergangswiderstand besteht, da hier die Elektrode weniger stark gegen die leitfähige Beschichtung gepresst wird. Dadurch entsteht entlang der Elektrode eine Ungleichmäßigkeit der elektrischen Übergangswiderstände, so dass dieses auch Auswirkungen auf die Homogenität der Heizleistung des textilen
Flächengebildes hat. Für die Erfindung bestand also die Aufgabe, ein heizbares Flächengebilde mit einer verbesserten Kontaktierung zu den Elektroden zu schaffen, wobei das Flächengebilde als flexible und belastbare Flächenheizung eingesetzt werden kann, insbesondere auch in Fahrzeuginnenräumen, wobei die Kontaktierung sicher und dauerfest ist und auch bei hoher Strombelastung eine Schädigung oder Überhitzung der Kontaktbereiche vermeidet und den Übergangswiderstand reduziert.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs. Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind in den Unteransprüchen offenbart. Ebenfalls offenbart sind ein
Innenverkleidungsteil für ein Fahrzeug und ein Fahrzeugsitz mit einem solchen heizbaren Flächengebilde.
Dabei sind zur Verbindung der Elektroden mit dem Widerstands-Heizelement Klammern oder Klemmen mit gegeneinander wirkenden Klemmbacken vorgesehen, die die jeweilige Elektrode - und natürlich auch Teile des Widerstands-Heizelement - umgreifen und die Elektrode kraft- und/oder formschlüssig auf das Widerstands-Heizelement pressen. Dies kann - beispielsweise im Falle der kraftschlüssigen Pressung - durch eine federnde Klemmung oder - bei einer formschlüssigen Pressung - durch eine Rast-Klemmung oder Zahnung erreicht werden.
Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung des Flächengebildes entsteht eine sehr einfache Möglichkeit der Kontaktierung ohne aufwändige zusätzliche Arbeitsgänge wie das Verkleben oder Vernähen von Elektroden. Gleichermaßen ergibt sich eine sehr flexible Positionierung der Elektroden, da durch die Klemmung Toleranzen bei der Fertigung und bei der Montage leicht ausgeglichen werden können. Auch kann die Positionierung der Elektroden sehr leicht korrigiert werden.
Die Art der Kontaktierung ist darüberhinaus durch ihre im Vergleich zu anderen
Befestigungsarten robuste Klemmung unempfindlich gegenüber dynamischen und klimatischen Belastungen und natürlich auch gegenüber Alterungseffekten. Darüberhinaus gewährt die erfindungsgemäße Ausbildung eine gleichmäßige Kontaktierung über die gesamte Elektrodenlänge über den Anpressdruck der Feder oder Klammer.
Die Erfindung ist überall dort einsetzbar, wo dekorative Innenraummaterialien eingesetzt werden (Transportwesen, Schiffbau, Möbel etc.), sowie im modisch technischen Bereich (Schuhe, Taschen, Bekleidung etc.), also generell auch überall dort, wo Textilien beschichtet werden.
Weiterhin sind auch festere Verbundwerkstoffe mit der erfindungsgemäßen
Zusammensetzung denkbar, beispielsweise für Fußbodenheizungen. Weiterhin ist die Erfindung überall dort einsetzbar, wo textile elektrisch leitfähige Flächenheizungen eingesetzt werden können, z.B. in Wohnbereichen als Tapetenheizungen.
Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass das Widerstands-Heizelement mit einem flächigen Trägermaterial aus nichtleitfähigem Material verbunden ist. Damit kann die Festigkeit des gesamten und aus dem flächigen Widerstands-Heizelement aus elektrisch leitfähigem Material und aus einem widerstandsfähigem flächigen
Trägerelement bestehenden Verbundsystems für viele Anwendungszwecke angepasst werden, etwa im Bereich von strapazierten Innenverkleidungen von Fahrzeugen, oder bei den genannten Fußbodenheizungen, bei Belägen für frostgefährdete Straßen oder
Brückenbereiche etc. Eine weitere einfach und besonders preiswert mit üblichen Maschinen herzustellende vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass das Widerstands-Heizelement als Geflecht oder Gewirke aus metallisch Drähten oder Filamenten ausgebildet ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass das Widerstands-Heizelement als Schicht oder Folie aus elektrisch leitfähigem Material ausgebildet ist. Insbesondere bei komplizierten Formen oder dann, wenn das Einbinden von Metallfilamenten unerwünscht ist, eignen sich solche Beschichtungen aus leitfähigem Material, wie sie an sich aus dem Stand der Technik bekannt sind, etwa als in einer Kunststoffmatrix aufgebrachte aufgeschlämmte Metallpulver oder als Pulver aus mit Partikeln mit Kern-Schale - Morphologie, wobei die Schale leitfähig ist. In diesem Sinne besteht also eine weitere vorteilhafte Ausbildung darin, dass Widerstands-Heizelement als Schicht aus einem leitfähigen Polymer ausgebildet ist, nämlich einem Polymer, in welches leitfähige Partikel in ausreichender Menge eingebracht sind. Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass das Widerstands-Heizelement gitterförmig ausgebildet ist, beispielsweise als gitterförmige Beschichtung aus leitfähigem Polymer, da hierdurch die Flexibilität der leitfähigen Beschichtung erhöht wird, die Menge an leitfähigem Material reduziert wird und die Widerstandsleitung auch durch die geometrische Ausbildung der Gitterstege genau und sogar bereichsweise unterschiedlich eingestellt werden kann.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass die Elektrode als Teil mindestens einer Klemmbacke ausgebildet ist. Damit vereinfacht sich die Konstruktion insofern, als die Klemmbacken gleichzeitig als Elektrode dienen und keine gesondert leitende Stäbe, Folien oder Platten als Elektroden eingesetzt werden müssen. Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass die Elektrode als Bandelektrode ausgebildet - d.h. mehr breit als hoch, also flach ausgeführt ist - und mit den
Klemmbacken auf das Widerstands-Heizelement aufgepresst ist. Durch solch eine separate Elektrode kann z. B. das leitfähige Material der Elektrode im Hinblick auf Leitfähigkeit und Festigkeit auf den jeweiligen Einsatzzweck genau angepasst werden. Wo
beispielsweise bei der flächigen Heizung in einem Astronauten- Anzug eine Bandelektrode aus einem dünnen Aluminiumstreifen ausreicht, ist bei einer großflächigen textilen
Wandheizung ggf. bereits ein mehrere Zentimeter breiter Kupferstreifen angebracht. Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass die Bandelektrode einseitig auf das Widerstands-Heizelement aufgepresst ist. Hierdurch ergibt sich eine besonders einfach herzustellende Möglichkeit der Kontaktierung des erfmdungsgemäßen Flächengebildes.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass das Widerstands-Heizelement die Bandelektrode mehrseitig kontaktiert, d.h. um die Bandelektrode„geschlagen" ist und somit das Widerstand-Heizelement die Bandelektrode umschlingt und beidseitig an letztere angepresst ist. Dies erhöht natürlich die zur Verfügung stehende Kontaktfläche und reduziert deutlich den Übergangswiderstand, erlaubt somit auch die Übertragung höherer Stromstärken.
Die Elektrode befindet sich nach teilweisem Umschlagen des flexiblen Widerstands- Heizelementes - ggf. eines mit Trägers versehenen flexiblen Widerstands-Heizelementes - zwischen den beiden Oberflächen des flexiblen Widerstands-Heizelementes, wobei eine Klammer beide Oberflächen an die Elektrode presst.
Dabei können - als weitere vorteilhafte Ausbildung - auch auf einer oder auf beiden Seiten der Elektrode noch zusätzlich Schichten zur Ausbildung eines größeren Abstandes der beiden Oberflächen des flexiblen Widerstands-Heizelementes eingebracht werden, wobei zumindest eine Seite der Elektrode natürlich elektrisch leitfähig ausgelegt sein muss. Diese Ausbildung mit weiteren eingelegten Schichten oder Bändern hat den zusätzlichen Vorteil, dass im Falle des Umschlagens die Knickkante des flexiblen Widerstands- Heizelementes und oder des Trägermateriales entschärft werden kann, in dem die Dicke der Elektrode so gewählt wird, dass der Radius an der Knickkante ausreichend groß ist, dass die Leitfähigkeit des flexiblen Widerstands-Heizelementes durch einen zu scharfen Knick nicht beschädigt wird. Der gleiche Effekt kann auch dadurch erreicht werden, dass die eingelegte Elektrode vor dem Zusammenpressen mit einem leitfähigem oder nicht leitfähigem Material unter- oder überfüttert wird
Diese Ausführung setzt sich fort in und wirkt zusammen mit einer weiteren vorteilhaften Ausbildung, die darin besteht, dass die Elektrode mehrschichtig aufgebaut ist und neben einer Schicht aus leitfähigem Material mindestens eine Träger- oder Zusatzschicht aufweist. Dabei kann zur Verbesserung der Kontaktierung ein zusätzliches elektrisch leitfähiges Band aus Metall, mit Metallbestandteilen, aus leitfähigen Textilien, aus Kohlefasern, mit Kohlefaserbestandteilen, oder mit leitfähigen Kunststoffen,
Kunststoffzubereitungen mit leitfähigen Additiven oder Klebstoffen so eingelegt werden, dass dieses Band durch den Druck der Feder oder Klammer mit der Elektrode
zusammengepresst wird.
Eine weitere vorteilhafte, weil besonders einfach herzustellende Ausbildung besteht darin, dass die Klammer oder Klemme als Federklammer ausgebildet ist.
Weiterhin können die Klammern auch in der Art einer breiten„Krokodilklemme" ausgelegt werden, wobei die Breite der Klammern günstiger weise der gewünschten Kontaktlänge der Elektroden auf dem flexiblen leitfähigen Träger entspricht. Die
Kontaktbreite der Elektroden kann über die Breite der Druckfläche der Klammern bestimmt werden. Damit sind die Klemmen oder Klammern - neben einer Ausführung mit glatten Pressflächen - mit einer speziell geformte Oberflächen der Kiembacken versehen. Bevorzugt sind hier in einer weiteren vorteilhafte Ausbildung Klemmbacken deren kontaktierenden Klemmflächen Verklammerungsprofüe aufweisen, wie etwa Zacken, Zähne , erhöhte Rauigkeiten oder Vorsprünge , oder sonstige gezackte Oberflächen, die die Klammer zusätzlich auch gegen ein Verrutschen schützen. Die Kontaktierung über spezielle Klammern kann natürlich auch zusätzlich zu anderen Kontaktierungsverfahren durchgeführt werden. So können Elektroden, die beispielsweise aufgenäht, eingenäht, aufgelötet, gecrimpt, oder (mit einem leitfähigen Klebstoff) aufgeklebt sind, zusätzlich über die erfmdungsgemäße Ausbildung des flexiblen
Widerstands-Heizelementes kontaktiert werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass die Elektroden mit dem flächigen Trägermaterial verbunden sind, wobei z. B. die Elektroden bereits in einer Mittelkonsole eines Fahrzeugs eingeschäumt sind. Dabei können in einem Träger für das flexible elektrisch leitfähige Widerstands-Heizelement bereits Elektroden eingelassen sein, wobei bei der Montage speziell ausgeführte Klammern das Widerstands-Heizelement gegen diese Elektroden pressen. So können diese Elektroden beispielsweise in einem aus Kunststoff gespritzten Träger für eine Mittelkonsole oder Türseite vorhanden sein, wonach dieser Träger dann mit dem leitfähigem Widerstands-Heizelementversehen wird und die
Kontaktierung in einem später nicht sichtbaren Bereich über Klammern oder Federn erfolgt.
Möglich ist nach einer Kontaktierung eines elektrisch leitfähigen textilen Widerstands- Heizelement auch das nachfolgende Hinterschäumen, Hinterspritzen oder Hinterpressen desselben, so dass die kontaktierte Fläche dann eingeschlossen ist.
Möglich ist es bei dem erfindungsgemäßen heizbaren Flächengebilde auch, dass mehr als zwei Elektroden an das leitfähige flexible Widerstands-Heizelement angeschlossen werden.
Besonders geeignet sind solche heizbaren Flächengebilde als Innenverkleidungsteile für ein Fahrzeug oder auch in der Verwendung für einen Fahrzeugsitz mit Sitzheizung.
Anhand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen
Fig. 1 ein erfmdungsgemäßes Flächengebilde Fig. 2 die Kontaktierung des erfindungsgemäßen Flächengebildes gemäß
Fig. 1
Fig. 3 eine weitere Ausführung der Kontaktierung des erfindungsgemäßen
Flächengebildes
Fig. 4 eine andere Ausführung der Kontaktierung des erfindungsgemäßen
Flächengebildes mit zusätzlicher Träger- bzw. Verstärkungsschicht
Fig. 5 eine weitere Ausführung der Kontaktierung des erfindungsgemäßen
Flächengebildes mit einer Federklammern aus Kunststoff
Fig. 6 eine andere Ausführung der Kontaktierung des erfindungsgemäßen
Flächengebildes in Form einer Krokodilklemme
Fig. 7 eine andere Ausführung der Kontaktierung des erfindungsgemäßen
Flächengebildes mit Verschlussklammer und Clip-Mechanismus
Fig. 8 eine andere Ausführung der Kontaktierung des erfindungsgemäßen
Flächengebildes Verschlussring und Rastsicherung
Die Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Flächengebilde 100, welches aus einem flexiblen, flächigen Widerstands-Heizelement 1 aus elektrisch leitfähigem Material und aus einem elektrisch nicht leitfähigem flächigen Träger 2 besteht. Das flexibles, flächiges
Widerstands-Heizelement 1 ist hierbei als gitterförmige Beschichtung aus leitfähigem
Polymer ausgebildet und mit zwei voneinander beabstandete Elektroden 3 zum Einspeisen von elektrischem Strom verbundene. Zur Verbindung der Elektroden 3 mit dem
Widerstands-Heizelement 1 sind Klammern 4 mit gegeneinander wirkenden
Klemmbacken vorgesehen, die die jeweilige Elektrode 3 und das Flächengebilde 100 umgreifen und dabei die Elektrode 3 kraftschlüssig auf das Widerstands-Heizelement 1 pressen. Die Elektroden 3 sind dabei als flexibles Band aus einem elektrisch leitfähigen Material ausgestaltet und auf dem flächigen Träger durch die Klammern so fixiert, dass wenigstens eine Fläche der bandförmigen Elektrode flächig mit der elektrisch leitfähigen Beschichtung in Kontakt befindlich ist Fig. 2 zeigt die Kontaktierung des Flächengebildes 100 gemäß Fig. 1 noch einmal im Schnitt. Hier erkennt man deutlich, dass sich bei dieser Ausfuhrung der Kontaktierung die Elektrode 3 sich zwischen dem leitfähigen flexiblen Widerstands-Heizelement 1 und der Klammer 4 befindet.
Fig. 3 zeigt eine andere Ausführung der Kontaktierung des Flächengebildes 100, bei der das Widerstands-Heizelement 1 und natürlich auch der nicht leitfähige flächige Träger 2 um die Bandelektrode„geschlagen" sind und damit die Bandelektrode 3 das Widerstands- Heizelement 1 mit ihrer Ober- und Unterseite, d.h. mehrseitig kontaktiert. Das
Widerstand-Heizelement 1 umschlingt also hier die Bandelektrode 3 und wird durch die Klammer 4 beidseitig an die Bandelektrode 3 angepresst.
Die durch das Umschlagen entstehende Knickkante kann entschärft werden, in dem die Dicke der Elektrode so gewählt wird, dass der Radius an der Knickkante ausreichend groß ist, so dass die Leitfähigkeit des flexiblen Trägers durch einen zu scharfen Knick nicht beschädigt wird.
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführung der Kontaktierung des Flächengebildes 100, bei der die Elektrode 3 auf ihrer Oberseite mit einer zusätzlichen Träger- bzw.
Verstärkungsschicht 5 aus nicht leitfähigem Material versehen ist. Dadurch wird die durch das Umschlagen entstehende Knickkante weiter entschärft und die Elektrode 3 so verstärkt, dass große Klemmkräfte aufgebracht werden können.
Natürlich kann die Elektrode auch beidseitig unterfüttert werden, so dass noch zusätzliche Schichten zu einer höheren Beabstandung der beiden Oberflächen des flexiblen
Flächengebildes 100 bzw. des leitfähigen flexiblen Widerstands-Heizelementes 1 eingebracht werden, wobei allerdings mindestens eine Seite der Elektrode 3 mit elektrisch leitfähig ausgelegt Schichten versehen sein muss. Es können auch Schichten zur Verbesserung der Kontaktierung zwischen Elektrode 3 und Widerstands-Heizelementes 1 eingelegt sein, etwa ein zusätzliches elektrisch leitfähiges Band aus Metall, mit Metallbestandteilen, aus leitfähigen Textilien, aus Kohlefasern, mit Kohlefaserbestandteilen, oder mit leitfähigen Kunststoffen, Kunststoffzubereitungen mit leitfähigen Additiven. Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführung der Kontaktierung des Flächengebildes 100, bei der die Klammern einstückig als Federklammern 6 aus Kunststoff ausgebildet sind. Solche Federklammern lassen sich, beispielsweise durch Strangguss- oder Strangpressverfahren sehr einfach herstellen und montieren und können im Übrigen aus beliebigen Materialien, also auch aus Kupfer oder Aluminium bestehen.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführung der Kontaktierung des Flächengebildes 100, bei der die Klammern 4 so ausgebildet sind, dass ihre Klemmflächen der Klemmbacken vorspringende Zähne 7 aufweisen und somit in der Art einer breiten Krokodilklemme ausgelegt sind. Die Breite der Klammern entspricht der gewünschten Kontaktlänge der Elektroden auf dem Widerstands-Heizelement. Die Kontaktbreite der Elektroden kann über die Breite der Druckfläche der Klammern bestimmt werden.
Natürlich können auch die Klammern als solche als Elektrode ausgeführt werden, so dass ein leitfähiger Kontakt zwischen mindestens einer der Pressflächen der Klammern und der leitfähigen Beschichtung besteht. In diesem Fall kann auf eine separate Band-Elektrode sogar verzichtet werden.
Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführung der Kontaktierung des Flächengebildes 100, bei der die Klammern 4 so ausgebildet sind, dass ihre Klemmflächen durch eine zusätzliche Verschlussklammer 8 angedrückt werden. Die zusätzliche Verschlussklammer 8 ist mit einem Clip-Mechanismus, d.h. mit einem Rast -Verschluss nach Art einer
Hosenträgerklammer versehen.
Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführung der Kontaktierung des Flächengebildes 100, bei der die Klammern 4 so ausgebildet sind, dass ihre Klemmflächen durch einen zusätzlichen Verschlussbügel oder -ring 9 angedrückt werden, der auf die Klammern aufgeschoben wird. Der zusätzliche Verschlussring 9 ist über eine Zahnung bzw. über Rastmittel fixiert und gegen Verrutschen gesichert.
Bezugszeichenliste
(Teil der Beschreibung)
1 Widerstands-Heizelement
2 nicht leitfähiger flächiger Träger
3 Elektrode
4 Klammer
5 Verstärkungsschicht
6 Federklammer
7 Krokodilklemme
8 Verschlussklammer mit Clip-Mechanismus
9 Verschlussring mit Rastsicherung
100 Flächengebilde

Claims

Patentansprüche
1. Flexibles Flächengebilde (100), welches folgende Bestandteile aufweist:
- ein flexibles, flächiges Widerstands-Heizelement (1) aus elektrisch leitfähigem Material,
- mindestens zwei mit dem Widerstands-Heizelement(l) verbundene ,
voneinander beabstandete Elektroden (3) zum Einspeisen von elektrischem Strom in das Widerstands-Heizelement (1) ,
dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbindung der Elektroden (3) mit dem
Widerstands-Heizelement (1) Klammern oder Klemmen (4) mit gegeneinander wirkenden Klemmbacken vorgesehen sind, die die jeweilige Elektrode (3) umgreifen und kraft- und/oder formschlüssig auf das Widerstands-Heizelement (1) pressen.
2. Flächengebilde nach Anspruch 1, bei dem das Widerstands-Heizelement (1) mit einem flächigen Trägermaterial (2) aus nichtleitfähigem Material verbunden ist.
3. Flächengebilde nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Widerstands-Heizelement (1) als Geflecht oder Gewirke aus metallisch Drähten oder Filamenten ausgebildet ist.
4. Flächengebilde nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Widerstands-Heizelement (1) als Schicht oder Folie aus elektrisch leitfähigem Material ausgebildet ist.
5. Flächengebilde nach Anspruch 4, bei dem das Widerstands-Heizelement als Schicht aus einem leitfähigen Polymer ausgebildet ist.
6. Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das Widerstands- Heizelement (1) gitterförmig ausgebildet ist.
7. Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Elektrode als Teil mindestens einer Klemmbacke ausgebildet ist.
8. Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Elektrode als
Bandelektrode (3) ausgebildet und mit den Klemmbacken (4) auf das Widerstands- Heizelement (1) aufgepresst ist.
9. Flächengebilde nach Anspruch 8, bei dem die Bandelektrode (3) einseitig auf das Widerstands-Heizelement (1) aufgepresst ist.
10. Flächengebilde nach Anspruch 8, bei dem das Widerstands-Heizelement (1) die Bandelektrode (3) mehrseitig kontaktiert und an letztere angepresst ist.
11. Flächengebilde nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei dem die Elektrode (3)
mehrschichtig aufgebaut ist und neben einer Schicht aus leitfähigem Material mindestens eine Träger- oder Zusatzschicht (5) aufweist.
12. Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , bei dem die Klammer oder Klemme als Federklammer (6) ausgebildet ist.
13. Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem die kontaktierenden Klemmflächen der Klemmbacken Verklammerungsprofile, wie Zacken, Zähne , erhöhte Rauigkeiten oder Vorsprünge (7) aufweisen.
14. Flächengebilde nach einem der Ansprüche 2 bis 13, bei dem die Elektroden mit einem zusätzlichen Träger oder dem flächigen Trägermaterial (2) verbunden sind.
15. Innenverkleidungsteil für ein Fahrzeug, versehen mit einem Flächengebilde nach Anspruch 1 bis 14.
16. Fahrzeugsitz, versehen mit einem Flächengebilde nach Anspruch 1 bis 14.
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