EP4111819A1 - Heating device - Google Patents
Heating deviceInfo
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- EP4111819A1 EP4111819A1 EP21702902.4A EP21702902A EP4111819A1 EP 4111819 A1 EP4111819 A1 EP 4111819A1 EP 21702902 A EP21702902 A EP 21702902A EP 4111819 A1 EP4111819 A1 EP 4111819A1
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Definitions
- the invention relates to a heating device with a carrier, connection contacts and at least one heating conductor arrangement on the carrier with a plurality of heating conductors.
- a heating device is known with a carrier, on the outside of which heating conductors are attached.
- the carrier can be flat or tubular.
- the heating conductors then run in a meander shape or in loops with parallel paths.
- the individual tracks as heating conductors are connected in series, i.e. in series, and connected to the connection contacts.
- the design options are limited by simply connecting the heating conductors in series. Between 65% and 80% of the surface of the carrier are covered with the heating conductors, which enables a very high surface density of the heating output.
- a heating device in which a grid or network of heating conductors runs freely between connection contacts that hold the heating conductor arrangement.
- a carrier for example as a container wall or as a pipe wall, in order to heat the water located therein, can be heated poorly or inefficiently with it.
- the invention is based on the object of creating a heating device mentioned at the beginning with which problems of the prior art can be solved and in particular it is possible to design a heating device with a flat carrier and at least one heating conductor arrangement thereon simply and at the same time in a basically variable manner, as well as an area output to be able to influence on the one hand the most homogeneous area performance possible and on the other hand areas of higher or lower area performance.
- the heating device has a support that extends over a flat area.
- the water can on the one hand be flat and level, on the other hand it can be curved or as a channel, Tub or be designed as a pipe.
- the heating device has at least two connection contacts and at least one heating conductor arrangement, which are each angeord net on the carrier.
- the heating conductor arrangement is connected to the at least two connection contacts in order to be electrically connected.
- the entire heating device can also have more than two connection contacts, for example for divided or distributed subsets of heating conductors. As a result, different heating can be achieved in a heating device either in terms of area or in terms of performance.
- the at least one heating conductor arrangement has a multiplicity of heating conductors, for example more than fifty heating conductors or several hundred heating conductors. These heating conductors are connected to one another at connection points so that they meet at the connection points. They are connected to the connection points in an electrically conductive manner and are thus also connected to one another in an electrically conductive manner. Overall, the heating conductors are connected in parallel and in series between the connection contacts.
- the heating conductors form a network with the connection points as nodes, in particular branched out in multiple ways and brought together again, so that an exact subdivision or differentiation into parallel connection and series connection is not possible.
- the heating conductor arrangement has a multiplicity of meshes which are formed by at least three heating conductors, so that the meshes are closed, at least most of them. At the connection points that are encompassed by this mesh, at least three heating conductors are connected to one another or meet.
- the heating conductor arrangement is advantageously applied to the carrier in a layer process with a layer structure. A thick-film process is available for this, alternatively a thin-film process, plasma spraying, CVD and PVD processes.
- the heating conductors of the entire heating conductor arrangement are preferably produced together, that is to say together in one step or together in several steps for the layer structure.
- the formation of the heating conductor arrangement with the large number of individual heating conductors, which are constructed in a kind of network or grid, so that they are all flowed through by current, enables a well-distributed arrangement of the individual heating conductors.
- the area output is therefore advantageously related to the area of a heating conductor arrangement or to the area which is continuously covered by heating conductors or heating conductor arrangements.
- a direction of the heating conductors can have an angle with a longitudinal extension of the connection contacts, this angle being in a range between 2 ° and 85 °.
- the heating conductors run neither parallel nor at right angles to one of the connection contacts, but at an angle in between or at an angle to it.
- the angle can advantageously be between 35 ° and 60 °, particularly advantageously it can be around 45 °. In this way, a uniform structure of the heating conductor arrangement can be achieved.
- the heating conductors each run straight, in particular all heating conductors of the heating conductor arrangement run straight. So problems with Stromkonzen trations or the like. as they can occur on curved heating conductors, do not even emerge. It can be provided that there are only exactly two or exactly three course directions in total for the heating conductors, and each of the heating conductors then runs along one of these course directions.
- connection points can have the same number of heating conductors connected to them; these are particularly advantageously at least 95% of the connection points.
- connection points at 95% of the connection points or at most exactly three heating conductors or exactly four heating conductors meet.
- a more homogeneous configuration of the heating conductor arrangement is also possible in this way. If three heating conductors meet at a connection point, the associated meshes can be hexagonal or advantageously triangular, in particular regularly in each case. If four heating conductors meet at a connection point, the associated meshes can advantageously be square or square.
- the meshes can be approximately hexagonal or in the form of a honeycomb, preferably precisely hexagonal.
- four longitudinal sides of the hexagon can each be formed by a single heating conductor, while two opposite longitudinal sides of the hexagon are each formed by an elongated connection point.
- This connection point is then a kind of elongated connection area, preferably the Heating conductors are longer than the elongated connection points, in particular 50% to 300% longer.
- most heating conductors run straight, in particular at least 80% or even at least 95%.
- most heating conductors are curved, in particular at least 80% of the heating conductors are curved.
- the heating conductors are advantageously designed to be curved twice in opposite directions, in particular S-shaped.
- the two opposing arcs are particularly advantageously evenly curved.
- Such a design can be point-symmetrical to a point on half the length of the heating conductor. It can thereby be achieved that a length of a curved heating conductor, in particular curved once, twice or several times, between the connection points at its ends with the other heating conductors is at least 5% greater than the direct straight extension between these connection points.
- a length can preferably be even greater, in particular at least 10% greater, for example at least 20% greater.
- a curved heating conductor makes it possible, on the one hand, to achieve a higher resistance value for a heating conductor material with an advantageous thickness and width of the conductors due to the increased length for a given resistance. On the other hand, a better distribution of the course of the heating conductors and thus also of their generated heating power or heat can take place over the area covered overall by the heating conductor arrangement.
- the heating conductors can always be curved or do not run straight in any section. Alternatively, they could run straight in a section, for example a central section, where there is a change in curvature.
- a large number of the heating conductors have the same length, in particular at least 80% of the heating conductors.
- at least 95% of the heating conductors have the same length, so that actually only a few heating conductors differ in terms of their length, for example because they are arranged on the edge area of the heating conductors or are adjacent to open space areas, as will be explained in detail below as an option .
- This can be at least 80% of the heating conductors, particularly advantageously at least 95% of the heating conductors. These are therefore identical in terms of length, width, length and thickness. If a homogeneous power supply is then provided by appropriate construction of the heating conductor arrangement, a homogeneous heating output also takes place.
- an angular area between two adjacent heating conductors that meet or are connected to one another at a connection point can not be angular or pointed, but rounded.
- a rounding in this angular range can be such that it is rounded with a radius of at least 2% of the maximum width of one of the heating conductors. In particular, this radius can be 5% to 100% or even up to 200% of the maximum width of a heating conductor, preferably 20% to 50%. Then there are no discontinuous inhomogeneities in the current distribution in this angular range. Due to the rounding, the conductor cross-section is enlarged somewhat due to the larger width, which leads to a reduction in the heating output. However, this can be limited by the design of the radius so that it does not have a disruptive effect. Under certain circumstances, such a rounding can also simplify the manufacture of the heating conductor arrangement, for example in the case of screen printing.
- a rounding can in particular also be designed identically, so that the same design and the same behavior are achieved in heating mode.
- connection point is formed in that heating conductors each having the same width cross one another, in particular two heating conductors, each of these heating conductors being able to have a constant width.
- the area that is covered, so to speak, by the longitudinal course of the two heating conductors is then the connection point.
- a connection point can also be created in a similar form if not four, but only three heating conductors are connected to one another on it. These then do not have to run beyond the connection point.
- a connection point can be an area which is larger than a pure crossover region in accordance with the aforementioned first embodiment of the invention, as has been described above. This can ensure that the same current density prevails in the area of the connection point as in the heating conductors itself, so that a heating power generation at the connection point is the same or at least not stronger than in the heating conductors themselves. This can possibly also be achieved by not making the area of a connection point larger, but rather the layer thickness.
- different widths are provided for the heating conductors, preferably with a variation of the width of a maximum of 40%.
- a variation in the width of the heating conductors should advantageously be a maximum of 25%. If the heating conductors all have the same layer thickness, a different generation of heating power can take place locally or in areas. If the heating conductors are of the same length, the narrower heating conductors generate more heating power than the wider heating conductors. Thus, the heating power or heating can be varied locally or in areas with the heating device.
- a heating conductor has a constant width over an extension between the two connection points at its ends or over its length.
- the power generation at least at this heating conductor is distributed equally over its length.
- a heating conductor has a width which, viewed over its length, or over an extension between the two connection points at its ends, varies.
- a variation should be in the aforementioned range of a maximum of 40% or even a maximum of 25%. Otherwise, it could be that the difference in the generation of the heating power becomes too great with the risk of damage to the heating conductor or to the heating device due to excessively high temperatures with an uneven temperature distribution.
- the width of the heating conductor can preferably increase monotonically from one connection point to the other connection point, or alternatively decrease monotonically.
- the width particularly preferably increases or decreases in a strictly monotonous manner.
- a layer thickness of the heating conductor arrangement or the heating conductor itself varies by a maximum of 20% or 10%, that is not too different. It advantageously only varies by a maximum of 2% or is the same everywhere and is produced at least by the production method with the same nominal thickness. Then the heating conductor arrangement can be produced by a layer structure, for example by means of a thick film process, in that all the material for the heating conductor is always applied simultaneously in one step or in several steps with the same amount or with the same layer thickness. This enables a simple and practical manufacturing process.
- connection points have only two heating conductors in at least one area of the heating conductor arrangement or, so to speak, only two heating conductors meet there.
- These heating conductors then preferably do not run in a straight line, but rather have an angle to one another, for example in the range of the aforementioned 35 ° to 60 °.
- these heating conductors advantageously correspond to the other heating conductors in terms of width and / or length, advantageously also thickness.
- connection points with only two heating conductors are particularly advantageously in an edge area of the heating conductor arrangement or can adjoin a free surface area within the heating conductor arrangement.
- the arrangement of the heating conductors is the same as elsewhere or in the predominant area of the heating conductor arrangement, in particular regularly designed.
- a named free surface area of the heating conductor arrangement can, so to speak, be surrounded by heating conductors and, for example, serve to provide electrical connections or sensors, for example temperature sensors, through an unheated area, that is to say in which no heating conductors are provided here. These should advantageously not be heated too much or be exposed too much to the heating effect of the heating conductors.
- a named edge area can cleverly also be present towards such a free surface area.
- a free surface area can generally vary in size, advantageously it has an area between four times and one hundred times the area of a mesh, particularly advantageously between ten and forty times.
- a free surface area is advantageously delimited or completely framed by heating conductors or by the heating conductor arrangement.
- a cutout is provided in an edge region of the heating conductor arrangement, that is to say on the side, so to speak.
- a cutout can be designed in the manner of an indentation, two or three heating conductors being connected to one another in the area of this indentation at the adjacent or external connection points.
- Exactly one heating conductor is advantageous here, or precisely two heating conductors are less connected to one another than at the majority of the connection points of the other heating conductor arrangement. Thus, so to speak, those heating conductors are missing which otherwise run into or would protrude into the area of the indentation mentioned.
- a named free surface area within the heating conductor arrangement is preferably designed in such a way that it is free of heating conductors and also of connection points.
- the free surface area should be framed by heating conductors, in particular in accordance with the other regular arrangement of heating conductors in the predominant area of the heating conductor arrangement.
- the free surface area of heating conductors is Rader extension or extension to each other is framed. It is also possible for two or three heating conductors, preferably three, to be connected to one another at several connection points that adjoin the free surface area.
- a surface heating capacity varies by a maximum of 25% within the surface of the heating conductor arrangement, in particular only where the heating conductors run, i.e. without the aforementioned free surface areas.
- the surface heating output can only vary by a maximum of 10%.
- the most homogeneous possible heating power generation with the heating device can be advantageous.
- a variation of the surface heating output can also be used within a heating conductor arrangement to specifically provide higher heating outputs in certain areas. Precisely because of the aforementioned variation in the width of the heating conductors, this is also easily possible within a single heating conductor arrangement, in particular also with a continuous change in the surface heating output. As a result, changes in the heating output that are too different, which could possibly lead to damage, can be avoided.
- auxiliary connection contacts can be provided which are connected to each of the connection contacts.
- Such secondary connection contacts can lie opposite one another in pairs in a direction perpendicular to a longitudinal course of the connection contacts. They can run parallel to the connection contacts, so to speak, if these are straight, which they are advantageously.
- Each auxiliary connection contact is connected to a connection contact directly or via a further auxiliary connection contact. They can be electrically connected to each other and to the connection contact by means of bridge contacts.
- the secondary connection contacts are advantageously made of the same material as the connection contacts, particularly advantageously also with the same width and thickness. For example, they can be produced together.
- the bridge contacts should then be made somewhat different or made of a different material so that it is possible to cut them easily by lasers or mechanical scratching.
- the heating conductor arrangement can be electrically calibrated after manufacture in order to arrive at an exact value.
- certain areas of the heating conductor arrangement that is to say some heating conductors, can possibly be separated either entirely from an electrical supply or at least partially. This depends on whether the heating conductors connected to the secondary connection contacts are only electrically contacted by these or whether they are also connected to the other heating conductors.
- Surface contacts can be applied to a heating conductor arrangement which are designed in the form of strips and which cover at least part of a width of a heating conductor arrangement in the direction transverse to its longitudinal extension and can make electrical contact.
- These surface contacts are advantageously made of a material with good electrical conductivity, for example similar to the material of the aforementioned connection contacts.
- the surface contacts can then be partially covered with electrically highly conductive material for electrical adjustment to a desired value of the electrical resistance, this material then overlapping and contacting an adjacent connection contact, an auxiliary connection contact or an adjacent heating conductor arrangement. This results in a kind of short circuit and thus a shortening of the heating conductor arrangement, which results in a lower electrical resistance.
- At least two such surface contacts can advantageously be applied next to one another with a small spacing for a comparison to different values for the resistance.
- the width of such a surface contact can become larger in the direction of the adjacent connection contact, the secondary connection contact or the adjacent heating conductor arrangement, in particular at an end pointing in this direction.
- the surface contact can be at least 50% wider. It can thus be covered more easily and better by the electrically highly conductive material for contacting, but does not have to be so wide over its entire length. This saves material and only minimally restricts the heating function of the heating conductors covered by it. Nevertheless, the surface contact can be made well and thus contacted.
- a surface contact can have a varying width in its longitudinal course. In particular, it can be wider from a narrow free end to the other free end, regardless of what it is adjacent to.
- One shape of surface contact can be a long narrow triangle.
- the heating device can have at least one additional heating conductor arrangement which has two additional connection contacts and a single flat additional heating conductor running between them.
- This flat additional heating conductor is advantageously provided with a closed surface, that is to say without interruption.
- the surface of the additional heating conductor is preferably rectangular. It can be provided that the additional heating conductor is elongated between the two additional connection contacts, wherein it can run perpendicular to these additional connection contacts. It should therefore be longer than it is wide in the direction of the current flow. It is advantageously at least ten times longer than it is wide, particularly advantageously at least twenty times longer. This can also apply to the heating conductor arrangement with the meshes of the heating conductor, so that they are each strip-shaped.
- a width of the additional heating conductor can be less than a width of the heating conductor arrangement with the distributed heating conductors. Its width can preferably be less than 50% of the width of the heating conductor arrangement, so that it is considerably narrower in its external extent.
- the area covered by the heating conductor material can be of a similar size, but it is also advantageously smaller.
- a length of the additional heating conductor can be between 90% and 150% of the length of the heating conductor arrangement. They are particularly advantageously of a similar length, so that the additional heating conductor can have a length between 100% and 120% of the length of the heating conductor arrangement.
- the heating device it is possible for the heating device to have at least one or two heating conductor arrangements according to the invention and at least two additional heating conductors described above.
- the surface output is different in each case; in particular, the heating conductor arrangements according to the invention can have a varying surface heating output. This is advantageously not possible with the additional heating conductors due to their continuous flat design.
- One or two heating conductor arrangements and two additional heating conductors can each run parallel to one another, the additional heating conductors having the heating conductor arrangements according to the invention between them.
- a plurality of additional heating conductors can also be provided in parallel with a single heating conductor arrangement according to the invention, the additional heating conductors advantageously having the heating conductor arrangement between them.
- an insulation layer and / or a dielectric layer can be provided under the heating conductor or between the heating conductor and the carrier.
- This layer is at least as wide as the heating conductor and a maximum of 10 mm wider than the heating conductor on both sides of the heating conductor, so that it protrudes a maximum of 10 mm on both sides under the heating conductor, in particular a maximum of 5 mm or only 2 mm, advantageously at least 0 , Protrudes 1 mm.
- the course of the insulation layer or the dielectric layer can correspond to the course of the heating conductor or the heating conductor arrangement, at least in the largest area of the heating conductor arrangement.
- the insulation layer or the dielectric layer can have free spaces in which no insulation layer or dielectric layer is provided or present. The metal surface of the carrier is exposed here.
- a cover layer can be provided over or on the heating conductor, which is at least as wide as the heating conductor and a maximum of 10 mm wider than the heating conductor on both sides of the heating conductor, so that the heating conductor on both sides is a maximum of 10 mm, in particular a maximum of 5 mm or only 2 mm each.
- the width of the cover layer can be narrower overall than the insulation layer or the dielectric layer and thus not directly overlap the surface of the carrier.
- the course of the cover layer particularly advantageously corresponds to the course of the heating conductor or the heating conductor arrangement, at least in the largest area of the heating conductor arrangement. Even within these meshes, the cover layer can have free spaces in which no insulation layer or dielectric layer is provided or present.
- the metal surface of the carrier is exposed.
- the invention can save on material per se on the one hand. Due to the smaller amount of materials used for the layers of insulation and the cover as well as their behavior during cooling, on the other hand, deformation of the substrates used, regardless of their shape, is lower, in particular due to different thermal expansion coefficients. This is supported by the lattice shape in addition to the lower use of material. Layers with a smaller area simply exert less deformation forces on the substrate.
- Leakage currents in this structure are also lower.
- the printed area with a grid structure or grid structure or grid shape is smaller compared to a full area.
- connection contacts can be designed as a lattice structure, preferably all connection contacts which are connected to the heating conductor arrangement or heating conductors.
- the lattice structure of the at least one connection contact has meshes with free spaces therein. In this way, the need for contact material can be reduced.
- the heating conductor arrangement or its heating conductor are severed along free cut sections, wherein preferably individual free cut sections, which are contiguous and overall form a free cut, begin at an outer edge area of the heating conductor arrangement. So you can cut off a closed surface of the heating conductor arrangement and thereby cut through the individual heating conductors in such a way that the closed surface is electrically separated from the rest of the heating conductor arrangement and is electrically insulated. It can be provided that the free-standing Cut sections of a heating conductor at an angle between 45 ° and 90 °, preferably greater than 55 °.
- additional linear tracks of heating conductor material can be provided transversely to a general current flow direction through a grid-shaped heating conductor arrangement between two connection contacts, advantageously running parallel to the connection contacts.
- These linear heating conductor tracks made of heating conductor material can advantageously run through connection points of the heating conductors or the meshes. They are intended to increase the safety during the operation of the heating device if, due to hotspots or so-called hot spots, local overheating occurs, which may lead to one of the heating conductors or several heating conductors being burned through or destroyed.
- FIG. 1 in a first embodiment of the invention, a plan view of a heating device according to the invention with a heating conductor arrangement on a carrier, FIG. 2, in a second embodiment, a heating device similar to FIG. 1 on a tubular support,
- FIG. 3 in a third embodiment, an enlargement of the heating device from Fig. 1 with Dar position of the individual heating conductors that meet at connection points and form the mesh,
- FIG. 4 shows a modification of the heating device similar to FIG. 1,
- FIG. 5 in a fourth embodiment, a further heating device similar to FIG. 4 with wider heating conductors formed,
- Fig. 7 in a sixth embodiment a further heating device similar to two Schueinrich lines of Fig. 6 in series,
- FIG. 8 in a seventh embodiment a further heating device similar to FIG. 7, in which, in the series connection, the first and fourth heating conductor arrangements are designed differently than the second and third heating conductor arrangements,
- FIG. 10 in a ninth embodiment, a modification of the heating device from FIG. 9 with a very narrow first and fourth heating conductor and a second and third heating conductor arrangement in between with very large meshes,
- FIG. 11 shows a great enlargement of the heating conductor arrangement similar to FIGS. 1 and 3 with a variation of the width of the heating conductor
- FIG. 12 shows a representation of a section in an edge region of the heating conductor arrangement similar to FIG. 3, with conductor tracks with connections for a temperature sensor protruding laterally into this section, FIG.
- FIG. 13 shows an enlarged heating conductor arrangement with a free surface area which is completely surrounded by heating conductors, a bore being provided in this free surface area
- Fig. 14 shows the heating conductor arrangement similar to Fig. 3 with a C-shaped cutout that separates a loading area of heating conductors from the rest of the heating conductor arrangement
- connection contacts 15 shows a further possible modification of a heating device similar to FIG. 1 with secondary connection contacts parallel to the connection contacts which are electrically connected to them by means of bridging contacts which can be severed,
- FIG. 16 shows a modification of the heating device from FIG. 7 with an intermediate contact which is provided within the second and third heating conductor arrangement
- FIG. 17 in a tenth embodiment a modification of a heating device similar to FIG. 9 with two intermediate contacts corresponding to FIG. 16, 18 shows a modification of the heating device from FIG. 16 with surface contacts which are arranged on the second and third heating conductor arrangements,
- FIG. 19 shows a modification of the heating device from FIG. 18 with very narrow surface contacts which are arranged on the second and third heating conductor arrangements
- Fig. 20 is an illustration of meshes of heating conductors in enlargement with rounded angles in the corners
- FIG. 22 shows a modification of the heating device from FIG. 3 with individual heating conductors bent in an S-shape
- FIG. 23 shows a modification of the heating device similar to FIG. 3 with alternatively S-shaped bent individual heating conductors
- FIG. 24 shows a modification of the heating device from FIG. 22 with an insulation layer under the heating conductors and a cover layer over the heating conductors, both layers in a lattice structure,
- connection contacts which also have a lattice structure
- FIG. 27 shows a modification of the heating device from FIG. 9 with a parallel connection of narrow strip-shaped heating conductors and a grid-shaped heating conductor arrangement there between,
- FIG. 28 shows a modification of the heating device from FIG. 14 with a C-shaped cutout which runs in a zigzag shape in the vertical area
- FIG. 29 shows a modification of the heating device from FIG. 1, in which additional heating conductor tracks run parallel to the connection contacts,
- FIG. 30 shows a modification of the heating device from FIG. 19 with differently designed surfaces.
- a heating device 11 in a first embodiment provides Darge.
- the heating device 11 has a flat, rectangular, elongated carrier 12 which is flat.
- the carrier 12 can for example have an electrically insulating ceramic, micanite or a metal substrate with an electrically insulating surface.
- the Schuein direction 11 has a grid-shaped heating conductor arrangement 14 which covers an elongated rectangular area. In this case, the heating conductor arrangement 14 overlaps on two elongate and parallel connection contacts 16a and 16b made of suitable contact material. Alternatively, it can be provided that the connection contacts 16a and 16b are connected to the heating conductor arrangement 14 overlap, so are applied subsequently, as shown here.
- connection contacts 16a and 16b each end in a contact field 18a and 18b for an electrical connection, for example by soldering or welding.
- the heating conductor arrangement 14 is advantageously produced in a thick-film process, in particular by screen printing in a known manner. This also applies advantageously to the connection contacts 16 and the contact fields 18.
- a heating device 111 can also be applied to a tubular carrier 112.
- the tubular carrier 112 advantageously consists of a steel substrate with an electrically insulating surface, which can be formed, for example, by an insulating layer applied to the steel substrate.
- a heating conductor arrangement 114 which corresponds to that of FIG. 1 per se, can be applied thereon, advantageously also in a screen printing process. In this case, the illustration in FIG. 1 would be a developed heating conductor arrangement of the heating device 111 in FIG. 2.
- connection contacts 16a and 16b run parallel to one another.
- the heating conductor arrangement 14 consists of a first plurality of heating conductors 20a with a direction of extent from bottom left to top right and an angle of 45 ° to the connection contacts 16a and 16b. Furthermore, it consists of a second plurality of heating conductors 20b with a direction from bottom right to top left, which is at right angles to the direction of heating conductor 20a and thus also has an angle of 45 ° to the longitudinal direction of connection contacts 16.
- the heating conductors 20a and 20b meet at connection points 22, one of which is shown by a dashed circle. The heating conductors 20a and 20b are therefore the short rectangular sections between the connection points 22.
- connection points 22 a layer thickness is the same as that of the individual heating conductors 20a and 20b.
- the heating conductors 20a and 20b together with the connection points 22 are therefore not brought up one after the other or separately from one another, but are advantageously used as a grid pattern in a single printing process or thick film, advantageously with screen printing.
- a plurality of each heating conductor 20a and 20b runs along a line that is only interrupted by the connection points 22.
- the heating conductor arrangement 14 Due to the uniform design of the heating conductor arrangement 14, in which not only the heating conductors 20a and 20b are formed the same as one another within the group of their same direction, but all the heating conductors 20a and 20b are formed identically except for edge areas 26, are positioned over the surface of the heating conductor arrangement 14 same current densities and thus the same area performance in operation. It can be seen that four heating conductors 20, namely two parallel heating conductors 20a and two parallel heating conductors 20b, form a mesh 24.
- the meshes 24 are rectangular or square except for the edge areas 26, which will be explained in detail later, in particular all meshes 24 except for the edge areas 26 and adjacent to the connection contacts 16 are identical.
- connection points 22 Even within the connection points 22 the current density is not or only insignificantly higher than in the heating conductors 20a and 20b themselves. This then also applies to a heating power generation and a temperature. Finally, the current that flows through one heating conductor 20a and one heating conductor 20b must flow through exactly one such connection point 22, and then flow back into one heating conductor 20a and one heating conductor 20b.
- a third embodiment of a heating device 211 according to the invention is Darge provides.
- a carrier 212 is not shown here with an edge delimitation; in a similar form, for the sake of simplicity, no contact fields are shown at the ends of the connection contacts 216a and 216b. However, this is very easy to imagine in each case.
- a heating conductor arrangement 214 is provided between the two elongated and parallel connection contacts 216a and 216b. In the middle area this corresponds with its grid shape to the heating conductor arrangement of FIG. 1. Only at the edge areas 226 can be seen how heating conductors 220a and 220b are very long before they meet at connection points with heating conductors of the other direction.
- connection contacts 216a and 216b Since apart from inhomogeneities within connection points that relate to the flow of current there, the path of the current paths between the connection contacts 216a and 216b is the same length as in the middle area of the heating conductor arrangement 214, the same or a very similar heating output can be achieved here. Nevertheless, it goes without saying that the edge regions 226 are, so to speak, slightly frayed on a small scale, but can run straight on a large scale as in FIG. 1.
- FIG. 5 shows a fourth embodiment of a heating device 311 according to the invention, which essentially corresponds to that from FIG. 4, in particular within edge regions 326 of a heating conductor arrangement 314 means that due to the almost double width of the heating conductors 320a and 320b of the heating conductor arrangement 314 fewer heating conductors are provided overall than in FIG Heating device 211 from FIG. 4.
- 6 shows a fifth embodiment of a heating device 411 according to the invention.
- the heating device 411 has two heating conductor arrangements 414a and 414b, which are obviously identical. Each heating conductor arrangement 414a and 414b covers an elongated rectangular strip-shaped surface.
- connection contacts 416a and 416b are provided on the left, and a connection contact 416c is provided on the right, which connects the two heating conductor arrangements 414a and 414b in series with one another. This must be taken into account when dimensioning the specific resistance of the material of the heating conductors 420a and 420b, as is the case with the supply voltage.
- a current path of the series connection between the connection contacts 416a and 416b is many times longer than, for example, in the heating device of FIG. 11.
- a mixture of series connection and parallel connection of the individual heating conductors 420 can be seen.
- FIG. 7 shows a sixth embodiment of a heating device 511 according to the invention, with two connection contacts 516a and 516b to the outside, with four heating conductor arrangements 514a to 514d being provided in between as a series circuit. Further connection contacts 516c, 516d and 516e establish the series connection. Thus there is an even greater length of a current path to the outside between the connection contacts 516a and 516b. This must be taken into account when dimensioning and especially when selecting the specific resistance for heating conductors 520a and 520b. Furthermore, it is noticeable in the heating device 511 of FIG. 7 that there are two or a maximum of three meshes in the direction of the width of a heating conductor arrangement 514, while there are four meshes in the heating device 411 in FIG.
- a seventh embodiment of a heating device 611 is Darge provides. It is designed similarly to the heating device 511 of FIG. 7, but here different types of heating conductor arrangements are provided on a carrier 612.
- a heating conductor arrangement 614a connects to a connection contact 616a, which is very long in relation to its width. It is designed similarly to the heating conductor arrangement 514a of FIG. 7, only with significantly smaller meshes.
- On the right at its end, a connection contact 616c is seen, which connects it in series with the second heating conductor arrangement 614b.
- the second heating conductor arrangement 614b is almost identical to a third heating conductor arrangement 614c, which runs parallel thereto and is only slightly shorter. The two are connected via a connection contact 616d.
- the heating conductor arrangements 614b and 614c have their width also three meshes next to each other like the heating conductor arrangement 614a.
- a width of the heating conductors of the heating conductor arrangements 614b and 614c is the same as in the heating conductor arrangement 614a.
- the meshes are larger or have a significantly larger area. They are all closed at the edge areas.
- a fourth heating conductor arrangement 614d connects to the heating conductor arrangement 614c by means of a connection contact 616e and has the connection contact 616b to the outside on the left.
- the heating conductor arrangement 614d is designed in principle identically to the heating conductor arrangement 614a, only a little shorter.
- a heating device 611 can thus have a plurality of heating conductor arrangements 614a to 614d which can generate different surface power densities.
- the four heating conductor arrangements 614a to 614d are connected in series here, but this does not have to be the case. They could also all be electrically connected to one another in parallel or in a combination of parallel connection and series connection.
- an eighth embodiment of a heating device 711 is Darge provides. It is designed in a manner similar to the heating device 611 of FIG. 8. However, a first heating conductor arrangement 714a and a fourth heating conductor arrangement 714d as the additional heating conductor arrangement mentioned at the beginning, each with connection contacts 716a and 716b, are designed over the entire surface as elongated strip-shaped heating conductors corresponding to the supply mentioned at the beginning. set heating conductors. A second heating conductor arrangement 714b and a third heating conductor arrangement 714c, which have an identical pattern to one another but slightly different lengths, are designed in a grid shape with a maximum width of four meshes. Connection contacts 716c, 716d and 716e are provided for the electrical connection.
- the first heating conductor arrangement 714a and the fourth heating conductor arrangement 714d can produce very high surface outputs, which are desired in the areas they cover.
- the area output can be somewhat lower, but nevertheless be distributed very evenly.
- the heating conductor arrangement 714a is formed by a single wide heating conductor 721a.
- the heating conductor arrangement 714c is formed by a single wide heating conductor 721d.
- a ninth embodiment of a heating device 811 is Darge, which is designed similar to the heating device 711 of FIG.
- Two heating conductor arrangements 814a and 814d are formed on a carrier 812, which are connected by means of two connection contacts 816a and 816b can be electrically contacted from the outside.
- the heating conductor arrangements 814a and 814d or the heating conductors 821a and 821d are, so to speak, full-surface, but significantly narrower than in Fig. 9. They are connected in series with a second heating conductor arrangement 814b and a third heating conductor arrangement 814c via connection contacts 816c, 816d and 816e.
- the heating conductor arrangements 814b and 814c are grid-shaped, but with very large meshes and a width of the heating conductor as shown in FIG. 9.
- a maximum of two meshes are provided in the direction of the width of the heating conductor arrangements 814b and 814c.
- the heating conductor arrangement 814a is formed by the single heating conductor 821a, and the heating conductor arrangement 814d is formed by the single heating conductor 821d.
- a relatively high area output can be generated in each case in a strip-shaped region.
- the area performance is advantageously significantly lower, for example lower by a factor of 2 to 4.
- FIG. 11 an enlargement of a heating conductor arrangement 14 ‘is shown to show once again how heating conductor 20a‘ according to a direction from bottom left to top right and heating conductor 20b ‘with a direction perpendicular to it each mesh 24‘ bil the.
- Each mesh 24 is so surrounded by four heating conductors 20 ‘and four connection points 22‘.
- a width of the heating conductors 20a ‘and 20b‘ can vary.
- the heating conductors 20a ‘and the heating conductors 20b‘ have a width B1.
- the width B1 can be 0.4 mm, for example.
- This increase in width is strictly monotonic, but not exactly continuous or not uniform.
- these heating conductors have a constant width before the increase in width begins.
- the area of a mesh 24 'in the top row is somewhat smaller than that of a mesh 24' in the bottom row.
- the change in the width of the heating conductors 20a 'and 20b' primarily affects their electrical resistance and thus the heating power they generate. This means that with a constant current flow, which must be the case, there is a higher area performance in the lower area than in the upper area with the wider heating conductors.
- the width of the heating conductors can also vary several times or, for example, can decrease again to the width B1 or another different or smaller width. It is also easy to imagine that only the heating conductors in one direction have a varying width, while the heating conductors in the other direction have a constant width.
- FIG. 12 in an enlarged illustration similar to FIG. 3, an edge region 26 is shown for a heating device 11 '.
- the heating conductor arrangement 14 here has heating conductors 20a and 20b which form closed meshes 24.
- a cutout 28 is provided in the lower area, here some heating conductors or some meshes are missing, namely five meshes.
- the cutout 28 is in turn bounded to the right by heating conductors or closed meshes. From the left, an arrangement of two conductor tracks 29 which open into a temperature sensor 31, shown here as a soldered-on SMD component, protrudes into the cutout 28 or towards it.
- the temperature sensor 31 can serve to determine a temperature in this area on the carrier 12, for example when the carrier 12 is in direct contact with water on its side facing away from the heating conductor arrangement 14 in order to heat it. Due to the somewhat increased distance between the heating conductors 20 and the temperature sensor 31 due to the cutout 28, the temperature signal is not falsified by the direct heating power of the heating conductors 20a and 20b. At the same time, the temperature sensor 31 does not have to be too far away from them, as a result of which it does not have the correct temperature of the water heated by the heating conductor arrangement 14 or the like. could capture. Furthermore, it can be seen from FIG. 12 that such a cutout 28 in the otherwise regular heating conductor arrangement 14 can be used to reach an area with a reduced area output or heating output generation.
- FIG. 13 Another possible development of the invention is shown in FIG. 13 in the case of a heating device 11 with a heating conductor arrangement 14.
- a so-called free surface area 33 is formed within the otherwise regularly formed heating conductor arrangement 14 with heating conductors 20a and 20b in different directions that form meshes 24 between them. This has been described above.
- the free surface area 33 is free of heating conductors 20a and 20b or their meshes 24.
- 16 meshes or the heating conductors that would otherwise form them are missing.
- a bore 35 is provided, to which, for example, a bolt can be attached or a medium passage ge can be created.
- a fastening point for a bolt or the like can also be used. be welded, alternatively an electrical contact can be provided. Due to the distance between the heating conductors 20a and 20b and the bore 35, a temperature can be set in this area in accordance with a heating power, in particular the temperature can be reduced somewhat.
- FIG. 14 as an extension of the heating conductor arrangement 14, similar to FIGS. 1 and 3, Darge shows how an electrical adjustment of a resistance value can be carried out in the case of a heating conductor arrangement 14, which has been described with reference to these figures.
- a cutout with cutout sections 37a to 37c is shown following the right edge area 26, which runs on the right edge area 26 as a cutout section 37a starting at a small distance from the upper connection contact 16a and parallel to it to the left. It cuts through fifteen heating conductors 20 or extends over eight meshes in the horizontal direction. Then it bends downwards at a right angle and cuts through sixteen heating conductors 20 as a cutout section 37b.
- connection contact 16b It runs to just before the lower connection contact 16b and then goes again at right angles to the right as a cutout section 37c, i.e. parallel as above with a small distance from the connection contact 16b. As a result, an area of heating conductors 20 and meshes 24 is electrically separated from the rest of the heating conductor arrangement 14. The electrical resistance of the heating device 11 or the heating conductor arrangement 14 between the connection contacts 16a and 16b is increased, thereby reducing the total heating output.
- this cutout need not necessarily have the three mentioned cutout sections 37a-c. It would also be equally effective if only the two free-cut sections 37a and 37b were provided parallel to the connection contacts 16a and 16b. Then some of the heating conductors 20, which are now separated by the vertical free-cut section 37b, would be electrically contacted. However, because of the longer current path, they would have a significantly lower or hardly noticeable current flowing through them and thus would not develop any noteworthy heating effect. With such a simplified cutout some effort can be saved. The same would apply if only the middle vertical cutout section and one of the other two cutout sections were cut.
- connection contact 16a and 16b are formed between the connection contacts 16a and 16b as described above.
- three elongated secondary connection contacts 39a are provided at a small distance and parallel to the upper connection contact 16a, which can consist of the same material, for example.
- the distance from the connection contact 16a can be small and approximately correspond to its width.
- An electrical connection between connection contact 16a and secondary connection contact 39a is established in each case via a bridge contact 41a.
- connection contacts 16a and 16b are provided close to the lower connection contact 16b, each of which is electrically connected to the connection contact 16b via a bridge contact 41b.
- a length of the current path between the secondary connection contacts 39a and 39b is approximately seven full meshes 24, somewhat less than directly between the connection contacts 16a and 16b.
- connection contacts 16a and 16b could also be interrupted in the longitudinal course, this interruption then being closed by means of corresponding specially applied bridge contacts and thus electrically bridged. Even if these bridge contacts are then severed, a reduction or miniaturization of the heating conductor arrangement 14 and an increase in the electrical resistance is possible. Alternatively, no such bridge contacts could be provided from the start, but rather they are only provided exactly where they are needed after the electrical resistance has been measured, so that a desired electrical resistance can be achieved. This can save unnecessary material expenditure.
- FIG. 16 shows a modification of the heating device 511 corresponding to FIG. 7.
- an intermediate contact 517 is provided, which acts, so to speak, like a connection contact 516d that has been shifted to the right.
- the intermediate contact 517 should consist of a material with good electrical conductivity, similar to the connection contacts 516.
- the areas of the heat conductor arrangements 514b and 514c to the left of it are electrically deactivated or no current flows through them. This shortens the length of the heating conductor arrangements 514b and 514c and thus their electrical resistance between the connection contacts 516c and 516e and thus reduces the electrical resistance.
- Such an intermediate contact 517 can possibly be applied subsequently over the heating conductor arrangements 514b and 514c, for example printed on or glued on. In this way, an adjustment of the entire heating resistor can be achieved.
- FIG. 17 shows a tenth embodiment of a heating device 911 according to the invention, which is basically designed similarly to the heating device from FIG. 9 or FIG provided as heating conductors 921a and 921d.
- connection contacts 916a to 916e are provided, which form a series circuit with the heating conductor arrangements 914b and 914c arranged between the heating conductors 921a and 921d, each of which has a grid shape and a width of three meshes 924.
- an intermediate contact 917 is provided somewhat to the right of the connection contact 916d, which brings about a direct electrical connection.
- the area of the heat conductor arrangements 914b and 914c located to the left is separated.
- an intermediate contact 917 ' is provided between the heating conductor 921a and the heating conductor arrangement 914b.
- This intermediate contact 917 ' acts like a connection contact 916c shifted to the left, namely also as a shortening of the respective heating conductor arrangements.
- a shortening by means of an intermediate contact can be provided not only between grid-shaped heating conductor arrangements, but also between a grid-shaped heating conductor arrangement 914b and a wide, full-area heating conductor 921a.
- FIG. 18 shows, as a further modification of a heating device 511 similar to FIG. 7, how a plurality of surface contacts 543 can be provided over exactly one heating conductor arrangement 514b or 514c.
- the surface contacts 543 can consist of the material of the connection contacts 516, alternatively of a very good electrically conductive material, which is also easy or good to contact on its surface.
- pairs of these surface contacts 543 are provided on the two heating conductor arrangements 514b and 514c in extension to one another. They serve to ensure that an intermediate contact 517 can be applied to such a pair, similar to FIGS
- the length of the two heating conductor arrangements 514b and 514d can be varied, so to speak, by a short circuit, as a possibility for a relatively precisely staggered predetermined electrical tuning.
- the surface contacts 543 thus serve to simplify or improve the application of the intermediate contacts 517.
- the grid shape of the heating conductor arrangement of the heating device according to the invention can arise, so to speak, by crossing or overlapping heating conductors that run straight.
- a layer thickness of the entire heating conductor arrangement should remain the same as possible, in particular both in the area of the heating conductor itself and in the area of such a connection point. Then both a production is more easily possible and the provision of heating power that is generated as uniformly as possible.
- Special thick-film pastes which can contain graphite, can be used as the material for the production of the heating conductors, in particular for production in the thick-film process.
- other good electrically conductive materials can be used, which can be used advantageously for the manufacture of heating conductors.
- FIG. 19 as yet another modification of the heating device from FIG. 18, it is shown how surface contacts 543 'are very narrow in a heating device 511' according to the invention. Similar to FIG. 18, these surface contacts 543 'cross the full width of a heating conductor arrangement 514b', which is basically designed similarly to that in FIG. 18. These surface contacts 543 'are clearly shown to be much narrower than in FIG. You can also consist of a material of connection contacts 516c ', alternatively of a very good electrically conductive material, which in turn is easy or good to contact on its surface.
- a narrow, full-surface heating conductor 521 a ' runs above it parallel to the heating conductor arrangement 514b', for example similar to FIG. 17.
- one of the two narrow surface contacts 543 ' can be provided by means of an applied, in particular printed, intermediate contact as a type of contact bridge, as indicated by dashed lines on the left with intermediate contact 517'.
- the heating conductor 521a 'and the heating conductor arrangement 514b' can be shortened as a comparison of the electrical resistance as previously described be.
- the narrow design of the surface contacts 543 ' little material is required for them with, at the same time, sufficiently good electrical conductivity; furthermore, the current flow and the heating behavior in the heating conductor arrangement 514b' are impaired as little as possible.
- the surface contact 543 ' has a widening 544', the shape of which follows, so to speak, that of the two adjacent heating conductors 520 ', that is to say makes maximum use of the available area.
- the intermediate contact 517' shown in dashed lines can overlap more broadly and thus make better electrical contact. It is also easier to meet area contacts 543 'with an intermediate contact 517', so to speak.
- FIG. 20 a large enlargement of a heating conductor arrangement 14 is shown with heating conductors 20a and 20b which form meshes 24 between them.
- the meshes 24 in the corners or in their angles are rounded with a radius r, which is drawn as an example.
- the rounding or rounding is uniform everywhere within a mesh 24 and within all meshes 24.
- the radius r is approximately 70% of the width of the heating conductors 20a and 20b, which all have the same width. This rounding with the radius r enables, on the one hand, a simpler production or an improved production.
- Completely pointed corners as can be seen, for example, from the enlargement of FIG.
- FIG. 21 shows a modification of a heating conductor arrangement 1014, which can indeed be viewed as a grid-like or as a grid pattern similar to the heating conductor arrangement 14 from FIG.
- the meshes 1024 formed by the heating conductors 1020a and 1020b are approximately hexagonal or in the form of a honeycomb. Alternatively, they could be viewed as diamond-shaped. This results from the fact that the individual heating conductors 1020a and 1020b run in parallel directions to one another, but are offset somewhat parallel to one another, starting from a connection point 1022, and are offset approximately by their own width. As a result, the connection points 1022 are larger than just the pure area of two crossing heating conductors 1020a and 1020b, for example according to FIG. 6. From FIG. 21 it can also be seen that the heating conductors 1020a are approximately 120 ° to one another stand what can be expected with the regular pattern.
- FIG. 22 yet another alternative modification of a heating conductor arrangement 1114 is shown.
- the heating conductors 1020a and 1020b do not run straight between individual connection points 1122, but rather curved or twice curved, that is to say approximately S-shaped.
- the heating conductors 1020a and 1020b can be made longer between the connection points 1122 than if they were to run directly.
- An increase in length can be between 5% and 20% here. This makes it possible, on the one hand, to achieve a somewhat higher resistance value for a material of the heating conductor 1120 with a recommended thickness and width of the conductors due to the increased length, given given resistance values.
- the course of the heating conductors 1120 can be better distributed over the area covered overall by the heating conductor arrangement 1114. It can be clearly seen here that the heating conductors 1120 are curved twice in opposite directions and are always curved or do not run straight in any section. This could also be different, if necessary, a straight section could be provided just about halfway along where the change in curvature takes place. By avoiding such a straight section, however, the length of the heating conductors 1120 can be made somewhat larger. Furthermore, a distribution over the entire surface of the heating conductor arrangement 1114 can be better for a more uniform heating.
- the connection points 1122 are formed here, as it were, in that the heating conductors each slightly overlap one another.
- heating conductor arrangement 1114 From the representation of the heating conductor arrangement 1114 according to FIG. 22 it can be seen that its longitudinal extent is from left to right, as in FIG. 21.
- the individual heating conductors 1120 could also be seen as a type of continuous corrugated courses or wavy lines , which are each arranged mirror-symmetrically to one another and are applied to one another in the direction transverse to the longitudinal extension from left to right. Essentially however, this corresponds to a rounding of the lattice structure from FIG. 3, which provides exactly straight heating conductors there, which are always arranged in extension to one another.
- FIG. 23 shows yet another heating conductor arrangement 1214 with heating conductors 1220a and 1220b, which in turn are curved twice in opposite directions in a manner similar to that in FIG. 22. It is also easy to imagine that the pattern of the heating conductor arrangement 1214 according to FIG. 23 is produced by upsetting in the direction from left to right of the pattern of the heating conductor arrangement 1114 from FIG. 22. In addition, the heating conductors 1220 are formed somewhat wider here in FIG. 23.
- the length of the heating conductors 1220a and 1220b between the connection points 1222 is 10% to 20% longer than in the case of straight heating conductors arranged in extension to one another according to FIG. 3.
- the resulting grid pattern is also regularly, although it is different in the longitudinal direction of the heating conductor arrangement 1214 from left to right than in a direction transverse thereto, namely compressed in the longitudinal direction, so to speak.
- the heating conductor arrangement 1114 is compressed, so to speak, in the transverse direction. In the heating conductor arrangement in FIG. 3, this is the same in both directions mentioned.
- the heating device 1311 which is a modification of the Bankeinrich device from FIG. 3, for example.
- the heating device 1311 has an electrically conductive carrier 1312, for example consisting of a steel substrate.
- an insulation layer 1346 is applied in a lattice structure. It is formed before geous by a dielectric glass layer and also at normal operating temperatures for such a heater 1311, for example 200 ° C to 500 ° C, electrically insulating. It can be applied by a method mentioned at the beginning with which a heating conductor arrangement is also applied, advantageously using the thick-film method with screen printing.
- the shape of the lattice structure of the insulation layer 1346 has free spaces 1350 in meshes 1324, in which the normal surface of the carrier 1312, that is to say a steel surface, is thus exposed. It can thus be seen from FIG. 24 that the consumption of material for the insulation layer 1346 can be reduced by about 20% to 30% compared to a full-area coverage of the entire carrier 1312 with the insulation layer 1346, which would otherwise be necessary.
- a heating conductor arrangement 1314 with heating conductors 1320 runs thereon. pressure, applied to the insulation layer 1346 and baked in a known manner.
- the heating conductors 1320 also form the aforementioned meshes 1324. Left and right, the heating conductors 1320 are contacted with elongated connection contacts 1316, which have also been applied either before the heating conductors 1320 or after the insulation layer 1346, advantageously as screen printing in a thick-film process.
- electrical contact is made to the heating conductor arrangement 1314 in a manner similar to the aforementioned FIG. 1 or 3.
- a cover layer 1348 is applied over the heating conductor arrangement 1314 and the connection contacts 1316, which on the one hand is electrically insulating, for example, can have dielectric properties. On the other hand, it is resistant to environmental influences, in particular it protects the heating conductor 1320 and also the connection contacts 1316 against corrosion or permanent contact with oxygen.
- the cover layer 1348 in particular like the insulation layer 1346, can also be glass-like or designed as a cover glass and be applied in a thick-layer process, in particular screen printing, and then baked.
- a width of the heating conductors 1320 can be approximately 1 mm, either constant or somewhat varying, as has been described above with regard to FIG. 11. Even if the width of the heating conductors 1320 varies, they should run in the middle, namely between the insulation layer 1346 and the cover layer 1348, or these two should project over the heating conductors 1320 by the same distance on both sides. In this case, the insulation layer 1346 can protrude or protrude on both sides about 2 mm below the heating conductor 1320.
- the cover layer 1348 should protrude about 1 mm over the heating conductor 1320 on both sides or overlap on the insulation layer 1346. A sufficiently good insulation against leakage currents and, above all, a high level of protection of the heating conductors 1320 against environmental influences can thus be achieved here.
- connection contacts 1316 should be routed to contact fields that are not shown here.
- the contact fields must also run on an insulation layer and are not covered by a cover layer.
- bores 1335 can be provided through the carrier 1312 in accordance with FIG.
- bolts, pins or the like, in particular for electrical contacts can also be attached or welded on. While it was previously explained how much material can be saved for the insulation layer 1346, it can be seen that the material consumption for this cover layer 1348 can also be significantly reduced due to the even narrower strips of the cover layer 1348 over the heating conductors 1320. In comparison to a full-surface design, savings of around 40% to 50% can be achieved.
- the strips of the insulation layer 1346 are therefore about 5 mm wide, they should be a maximum of 10 mm wide.
- the strips of the cover layer 1348 are approximately 3 mm wide, and the heating conductors 1320 themselves are approximately 1 mm wide.
- the free spaces 1350 within the mesh are approximately 6 mm x 6 mm in size.
- connection contacts 1416 are here in lattice form or as a lattice structure, as mentioned at the beginning.
- the lattice-shaped connection contacts 1416 are applied to the heating conductor 1420, advantageously printed on, specifically on connection sections 1420 'pointing to the left.
- connection contacts 1416 can generally be an advantage for heating conductors 1420 with a lower current density in the contact area where a minimum conductor track width is restricted or restricted by inaccuracies in production, for example by screen printing.
- the material consumption for the connection contacts 1416 can be adapted to the conductor cross-section actually required, as can the current densities that actually occur.
- connection contacts 1416 when a current density decreases, by varying the mesh size of the lattice structure of the connection contacts 1416, the conductor track width and possibly also the layer thickness of the connection contacts 1416, their conductor cross-section can be adapted to such a decreased current density.
- the width of which can be 0.1 mm to 0.3 mm, for example, a very high silver-containing thick-film paste or a correspondingly high silver-containing resistance material can be used, the electrical resistance of which is very low.
- the consumption is extremely low, overall cost advantages can be achieved.
- a cover layer 1448 is applied over the heating conductors 1420 and over the connection contacts 1416, as has been described above for FIG. 24. It covers the connection contacts 1416 with the exception of contact fields (not shown) and thus protects them from external influences, in particular corrosion.
- the heating conductors 1420 run, so to speak, in the middle or centered within the lattice structure of the insulation layer 1446 and the cover layer 1448.
- FIG. 26 based on FIG. 24, a left upper corner region of the heating device 1411 is shown, so to speak, while in FIG. 25 a left lower corner region is shown, so to speak.
- the grid structures of the two connection contacts 1416 and 1416 'in FIG. 26 are different.
- the individual conductor width of the connection contacts is the same, but in FIG. 25 four individual conductors are, so to speak, extended in a zigzag shape along the length of the connection contact 1416.
- three conductors are, so to speak, extended in a zigzag shape corresponding to the longitudinal course of the connection contact 1416 ′.
- the meshes 1424 or the free spaces 1450 are not only square or rectangular here, but square.
- FIG. 27 as a modification of the heating device 711 from FIG. 9, a heating device 1511 is shown which has a carrier 1512 with an insulation layer 1546 on the surface of the carrier 1512 according to FIG. 24, on which a heating conductor arrangement 1514 is then applied .
- An elongated connection contact 1516 is provided on the left and right between two connection contacts 1516. Between the two connection contacts 1516 four parallel narrow heating conductors 1521 run at the top, four parallel narrow heating conductors 1521 also run in the same way at the bottom Heating conductors 1520 and 1521 and the connection contacts 1516 are, as has been explained above, covered with a covering layer 1548, with free spaces 1550 being provided in the area of heating conductors 1520.
- the heating device 1511 of FIG. 27 is thus a parallel connection, by means of which a more homogeneous temperature distribution in the heating device 1511 is possible.
- FIG. 28 as a modification of the heating device 11 from FIG. 14, a heating device 1611 is shown with a carrier 1612, on the upper side of which an insulation layer (not shown) and two parallel, horizontally extending connection contacts 1616 and a heating conductor arrangement 1614 run.
- the individual heating conductors 1620 of the heating conductor arrangement 1614 do not form square meshes as in FIG. 14, but rather diamond-like meshes 1624. They are therefore also similar to those in FIG Cutout section 1637b.
- the horizontal cutout sections 1637a and 1637c are carried out in a straight line. Otherwise there may be malfunctions in the operation of the heating conductor arrangement 1614.
- the angle at which the individual heating conductors 1620 are severed along the vertical cutout section 1637b should be as close as possible to a right angle, advantageously at least 45 ° or at least 55 °. This angle is about 60 ° here. As a result, the zigzag curve shown here of the Freiauerab section 1637b comes about.
- connection contacts 1716 are arranged on a carrier 1712 with an insulation layer 1746 thereon.
- three transverse heating conductor tracks 1723 are provided, which consist of the same material as the heating conductors 1720 and are advantageously applied in the same step. They run through connection points 1722 of the heating conductors 1720 or the meshes 1724.
- the heating conductor tracks 1723 Due to the course of the heating conductor tracks 1723 transversely to the main current flow direction between the connection contacts 1716, the heating conductor tracks 1723 do not act at all when the heating conductor arrangement 1714 is operating properly, and therefore do not interfere either.
- FIG. 30 Another heating device 1811 is shown in FIG. 30.
- the heating conductors 1820 of the heating conductor arrangement 1814 are in the form of meshes with a shape corresponding to FIG 23, but still narrower or more compressed in the horizontal direction.
- surface contacts 1843 are designed here so that a wide or rectangular field 1825 of heating conductor material between two sections of heating conductors 1820 is provided.
- These surface contacts 1843 are designed to be narrow wedge-shaped and begin to be pointed at one end up to a widening 1844. As a result, a better adjustment of the heating device 1811 is possible in some cases.
- FIG. 30 also shows that, in addition to the surface contacts 1843, a connection contact 1816 of two parallel strip-shaped heating conductor arrangements 1814, as can be seen, for example, from FIG becomes narrower towards both ends. Contact material can thus be saved, since less current flow is to be expected at the ends of the connection contact 1816 than in the central area, where it is wider.
Landscapes
- Surface Heating Bodies (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
Abstract
The invention relates to a heating device having a flat expanded support and at least one heating conductor assembly thereon which is electrically connected by means of two connection contacts. The heating conductor assembly has a plurality of heating conductors which are connected together at connection points and are wired as a whole so as to form parallel and series circuits between the connection contacts. The plurality of heating conductors are advantageously designed as a lattice, wherein every set of four heating conductors forms a closed mesh, and four heating conductors are connected together at the connection points. The heating conductor assembly is applied onto the support with a film construction in a film method, advantageously a thick-film method.
Description
Heizeinrichtung Heating device
ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIK AREA OF APPLICATION AND STATE OF THE ART
Die Erfindung betrifft eine Heizeinrichtung mit einem Träger, Anschlusskontakten und mindes tens einer Heizleiteranordnung auf dem Träger mit einer Vielzahl von Heizleitern. The invention relates to a heating device with a carrier, connection contacts and at least one heating conductor arrangement on the carrier with a plurality of heating conductors.
Aus der EP 3145273 A1 ist eine Heizeinrichtung bekannt mit einem Träger, auf dessen Außen seite Heizleiter angebracht sind. Der Träger kann eben oder rohrförmig sein. Die Heizleiter ver laufen dann mäanderförmig bzw. in Schleifen mit parallelen Bahnen. Die einzelnen Bahnen als Heizleiter sind dabei hintereinandergeschaltet, also in Reihe, und mit den Anschlusskontakten verbunden. Durch eine reine Reihenschaltung der Heizleiter sind die Ausgestaltungsmöglich keiten begrenzt. Dabei sind zwischen 65% und 80% der Fläche des Trägers mit den Heizleitern bedeckt, was eine sehr hohe Flächendichte der Heizleistung ermöglicht. From EP 3145273 A1 a heating device is known with a carrier, on the outside of which heating conductors are attached. The carrier can be flat or tubular. The heating conductors then run in a meander shape or in loops with parallel paths. The individual tracks as heating conductors are connected in series, i.e. in series, and connected to the connection contacts. The design options are limited by simply connecting the heating conductors in series. Between 65% and 80% of the surface of the carrier are covered with the heating conductors, which enables a very high surface density of the heating output.
Aus der DE 102016225462 A1 ist eine Heizeinrichtung bekannt, bei der ein Gitter oder Netz aus Heizleitern zwischen Anschlusskontakten, die die Heizleiteranordnung halten, frei verläuft. Da durch ist eine Wärmeabgabe, insbesondere an die Umgebungsluft, sehr gut möglich. Nachteilig daran ist, dass ein Träger, beispielsweise als Behälterwand oder als Rohrwand, um darin befindliches Wasser zu erhitzen, schlecht bzw. ineffizient damit erwärmt werden kann. From DE 102016225462 A1 a heating device is known in which a grid or network of heating conductors runs freely between connection contacts that hold the heating conductor arrangement. As a result of heat dissipation, in particular to the ambient air, is very possible. The disadvantage here is that a carrier, for example as a container wall or as a pipe wall, in order to heat the water located therein, can be heated poorly or inefficiently with it.
AUFGABE UND LÖSUNG TASK AND SOLUTION
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Heizeinrichtung zu schaffen, mit der Probleme des Standes der Technik gelöst werden können und es insbesondere möglich ist, eine Heizeinrichtung mit einem flächigen Träger und mindestens einer Heizleiteranordnung darauf einfach und gleichzeitig grundsätzlich variabel auszubilden sowie eine Flächenleistung beeinflussen zu können hinsichtlich einerseits möglichst homogener Flächenleistung und ander erseits Bereichen höherer oder geringerer Flächenleistung. The invention is based on the object of creating a heating device mentioned at the beginning with which problems of the prior art can be solved and in particular it is possible to design a heating device with a flat carrier and at least one heating conductor arrangement thereon simply and at the same time in a basically variable manner, as well as an area output to be able to influence on the one hand the most homogeneous area performance possible and on the other hand areas of higher or lower area performance.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Heizeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht. This object is achieved by a heating device with the features of claim 1. Advantageous and preferred embodiments of the invention are the subject matter of the further claims and are explained in more detail below. The wording of the claims is made part of the content of the description by express reference.
Es ist vorgesehen, dass die Heizeinrichtung einen flächig ausgedehnten Träger aufweist. Die ser kann einerseits flach und eben sein, andererseits kann er gewölbt sein bzw. als Rinne,
Wanne oder als Rohr ausgebildet sein. Die Heizeinrichtung weist mindestens zwei Anschluss kontakte auf sowie mindestens eine Heizleiteranordnung, die jeweils auf dem Träger angeord net sind. Die Heizleiteranordnung ist mit den mindestens zwei Anschlusskontakten verbunden, um elektrisch angeschlossen zu werden. Die gesamte Heizeinrichtung kann auch mehr als zwei Anschlusskontakte aufweisen, beispielsweise für aufgeteilte bzw. verteilte Untergruppen von Heizleitern. Dadurch kann bei einer Heizeinrichtung entweder flächenmäßig oder leistungs mäßig eine jeweils unterschiedliche Beheizung erreicht werden. It is provided that the heating device has a support that extends over a flat area. The water can on the one hand be flat and level, on the other hand it can be curved or as a channel, Tub or be designed as a pipe. The heating device has at least two connection contacts and at least one heating conductor arrangement, which are each angeord net on the carrier. The heating conductor arrangement is connected to the at least two connection contacts in order to be electrically connected. The entire heating device can also have more than two connection contacts, for example for divided or distributed subsets of heating conductors. As a result, different heating can be achieved in a heating device either in terms of area or in terms of performance.
Die mindestens eine Heizleiteranordnung weist eine Vielzahl von Heizleitern auf, beispielsweise mehr als fünfzig Heizleiter oder mehrere Hundert Heizleiter. Diese Heizleiter sind miteinander verbunden an Verbindungspunkten, so dass sie an den Verbindungspunkten aufeinander- treffen. Sie sind elektrisch leitend mit den Verbindungspunkten verbunden und so auch elek trisch leitend miteinander verbunden. Insgesamt sind die Heizleiter in Parallelschaltungen sowie Reihenschaltungen zwischen den Anschlusskontakten verschaltet. Vorteilhaft bilden die Heiz leiter ein Netz mit den Verbindungspunkten als Knotenpunkten, insbesondere vielfach verzweigt und wieder zusammengeführt, so dass eine genaue Unterteilung bzw. Unterscheidung in Parallelschaltung und Reihenschaltung nicht möglich ist. Die Heizleiteranordnung weist eine Vielzahl von Maschen auf, die von mindestens drei Heizleitern gebildet sind, so dass die Maschen geschlossen sind, zumindest die meisten. An den Verbindungspunkten, die von dieser Masche umfasst sind, sind jeweils mindestens drei Heizleiter miteinander verbunden bzw. treffen aufeinander. Vorteilhaft wird die Heizleiteranordnung in einem Schichtverfahren mit einem Schichtaufbau auf den Träger aufgebracht. Hierfür bietet sich ein Dickschichtverfahren an, alternativ ein Dünnschichtverfahren, Plasmaspritzen, CVD- und PVD-Verfahren. Bevorzugt werden die Heizleiter der gesamten Heizleiteranordnung gemeinsam hergestellt, also gemein sam in einem Schritt oder gemeinsam in mehreren Schritten für den Schichtaufbau. The at least one heating conductor arrangement has a multiplicity of heating conductors, for example more than fifty heating conductors or several hundred heating conductors. These heating conductors are connected to one another at connection points so that they meet at the connection points. They are connected to the connection points in an electrically conductive manner and are thus also connected to one another in an electrically conductive manner. Overall, the heating conductors are connected in parallel and in series between the connection contacts. Advantageously, the heating conductors form a network with the connection points as nodes, in particular branched out in multiple ways and brought together again, so that an exact subdivision or differentiation into parallel connection and series connection is not possible. The heating conductor arrangement has a multiplicity of meshes which are formed by at least three heating conductors, so that the meshes are closed, at least most of them. At the connection points that are encompassed by this mesh, at least three heating conductors are connected to one another or meet. The heating conductor arrangement is advantageously applied to the carrier in a layer process with a layer structure. A thick-film process is available for this, alternatively a thin-film process, plasma spraying, CVD and PVD processes. The heating conductors of the entire heating conductor arrangement are preferably produced together, that is to say together in one step or together in several steps for the layer structure.
Die Ausbildung der Heizleiteranordnung mit der Vielzahl von einzelnen Heizleitern, die in einer Art Netz oder Gitter aufgebaut miteinander verbunden sind, so dass sie alle von Strom durch flossen werden, ermöglicht eine flächig gut verteilte Anordnung der einzelnen Heizleiter. Dabei kann weniger als 60%, vorteilhaft weniger als 50% oder sogar weniger als 40% der Fläche des Trägers im Bereich der Heizeinrichtung direkt bedeckt sein, gleichzeitig kann die Fläche des Trägers in diesem Bereich aber in etwa gleichmäßig bedeckt sein mit den Heizleitern. Dies er möglicht es, den Träger über die Fläche gesehen sehr gleichmäßig bzw. mit homogener Flächenleistung zu beheizen, aber insgesamt mit geringerer Leistung als im Stand der Technik. Die Flächenleistung ist vorteilhaft also auf die Fläche einer Heizleiteranordnung bezogen oder auf die Fläche, die zusammenhängend von Heizleitern oder Heizleiteranordnungen bedeckt ist.
ln Ausgestaltung der Erfindung kann eine Richtung der Heizleiter einen Winkel mit einer Längs erstreckung der Anschlusskontakte aufweisen, wobei dieser Winkel in einem Bereich zwischen 2° und 85° liegt. Somit verlaufen die Heizleiter weder parallel noch rechtwinklig zu einem der Anschlusskontakte, sondern mit einem dazwischenliegenden Winkel bzw. schräg dazu. Vorteil haft kann der Winkel zwischen 35° und 60° liegen, besonders vorteilhaft kann er etwa 45° betra gen. So lässt sich ein gleichmäßiger Aufbau der Heizleiteranordnung erreichen. The formation of the heating conductor arrangement with the large number of individual heating conductors, which are constructed in a kind of network or grid, so that they are all flowed through by current, enables a well-distributed arrangement of the individual heating conductors. Less than 60%, advantageously less than 50% or even less than 40% of the area of the carrier in the area of the heating device can be covered directly, but at the same time the area of the carrier in this area can be covered approximately evenly with the heating conductors. This he makes it possible to heat the carrier very evenly or with a homogeneous area output seen over the surface, but overall with lower output than in the prior art. The area output is therefore advantageously related to the area of a heating conductor arrangement or to the area which is continuously covered by heating conductors or heating conductor arrangements. In an embodiment of the invention, a direction of the heating conductors can have an angle with a longitudinal extension of the connection contacts, this angle being in a range between 2 ° and 85 °. Thus, the heating conductors run neither parallel nor at right angles to one of the connection contacts, but at an angle in between or at an angle to it. The angle can advantageously be between 35 ° and 60 °, particularly advantageously it can be around 45 °. In this way, a uniform structure of the heating conductor arrangement can be achieved.
Vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Heizleiter jeweils gerade verlaufen, insbesondere alle Heiz leiter der Heizleiteranordnung gerade verlaufen. So können sich Probleme mit Stromkonzen trationen odgl. , wie sie an gekrümmten Heizleitern auftreten können, gar nicht erst ergeben. Es kann vorgesehen sein, dass es nur genau zwei oder genau drei Verlaufsrichtungen insgesamt für die Heizleiter gibt, und jeder der Heizleiter verläuft dann entlang einer dieser Verlaufsrichtun gen. It is advantageously provided that the heating conductors each run straight, in particular all heating conductors of the heating conductor arrangement run straight. So problems with Stromkonzen trations or the like. as they can occur on curved heating conductors, do not even emerge. It can be provided that there are only exactly two or exactly three course directions in total for the heating conductors, and each of the heating conductors then runs along one of these course directions.
In Ausgestaltung der Erfindung können mindestens 80% der Verbindungspunkte eine gleiche Anzahl von mit ihnen verbundenen Heizleitern aufweisen, besonders vorteilhaft sind dies min destens 95% der Verbindungspunkte. Dies bedeutet, dass es an einigen Ausnahmen, insbe sondere an einem Randbereich der Heizleiteranordnung bzw. der Menge der Heizleiter auf dem Träger, sein kann, dass hier weniger oder mehr Heizleiter an einem Verbindungspunkt vorge sehen sind bzw. sich treffen. In Randbereichen der Heizleiteranordnung wird dies nur schwer zu vermeiden sein, hier werden in der Regel weniger Heizleiter an einem Verbindungspunkt vorge sehen sein. Es fallen ja die Heizleiter weg, die in den freien Bereich neben dem Randbereich hinein verlaufen würden. In an embodiment of the invention, at least 80% of the connection points can have the same number of heating conductors connected to them; these are particularly advantageously at least 95% of the connection points. This means that in some exceptions, in particular at an edge area of the heating conductor arrangement or the number of heating conductors on the carrier, it may be that fewer or more heating conductors are provided or meet at a connection point. In the edge areas of the heating conductor arrangement, this will be difficult to avoid, here, as a rule, fewer heating conductors will be provided at a connection point. There are no heating conductors that would run into the free area next to the edge area.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass sich an 95% der Verbin dungspunkte bzw. an den meisten genau drei Heizleiter oder genau vier Heizleiter treffen. Auch so ist eine homogenere Ausgestaltung der Heizleiteranordnung möglich. Treffen sich an einem Verbindungspunkt drei Heizleiter, so können die zugehörigen Maschen sechseckig oder vorteil haft dreieckig ausgebildet sein, insbesondere jeweils regelmäßig. Treffen sich an einem Verbin dungspunkt vier Heizleiter, so können die zugehörigen Maschen vorteilhaft viereckig bzw. quadratisch ausgebildet sein. In a further embodiment of the invention it can be provided that at 95% of the connection points or at most exactly three heating conductors or exactly four heating conductors meet. A more homogeneous configuration of the heating conductor arrangement is also possible in this way. If three heating conductors meet at a connection point, the associated meshes can be hexagonal or advantageously triangular, in particular regularly in each case. If four heating conductors meet at a connection point, the associated meshes can advantageously be square or square.
Alternativ können die Maschen angenähert sechseckig bzw. in Form einer Wabe ausgebildet sein, vorzugsweise genau sechseckig. Dabei können vier Längsseiten des Sechsecks von jeweils einem einzigen Heizleiter gebildet sein, während zwei gegenüberliegende Längsseiten des Sechsecks von jeweils einem länglich ausgebildeten Verbindungspunkt gebildet sind. Die ser Verbindungspunkt ist dann eine Art länglicher Verbindungsbereich, wobei vorzugsweise die
Heizleiter länger sind als die länglich ausgebildeten Verbindungspunkte, insbesondere 50% bis 300% länger. Alternatively, the meshes can be approximately hexagonal or in the form of a honeycomb, preferably precisely hexagonal. In this case, four longitudinal sides of the hexagon can each be formed by a single heating conductor, while two opposite longitudinal sides of the hexagon are each formed by an elongated connection point. This connection point is then a kind of elongated connection area, preferably the Heating conductors are longer than the elongated connection points, in particular 50% to 300% longer.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung verlaufen die meisten Heizleiter gerade, insbeson dere mindestens 80% oder sogar mindestens 95%. Durch eine gerade Ausgestaltung der meisten oder aller Heizleiter lassen sich eingangs geschilderte Probleme mit inhomogener Stromführung entlang gekrümmter Bahnen vermeiden, die entweder zu einer ungewünscht in homogenen Heizleistungsverteilung führen oder zu einer Beschädigung am Heizleiter und/oder am Träger. In an advantageous development of the invention, most heating conductors run straight, in particular at least 80% or even at least 95%. By designing most or all of the heating conductors straight, the problems described above with inhomogeneous current conduction along curved paths can be avoided, which either lead to an undesirably homogeneous heating power distribution or damage to the heating conductor and / or to the carrier.
In alternativer Weiterbildung der Erfindung verlaufen die meisten Heizleiter gekrümmt, insbe sondere sind mindestens 80% der Heizleiter gekrümmt ausgebildet. Vorteilhaft sind die Heizleiter dabei zweifach gegenläufig gekrümmt ausgebildet, insbesondere S-förmig. Die beiden gegenläufigen Bögen sind dabei besonders vorteilhaft gleichmäßig gekrümmt. Dabei kann eine solche Ausbildung punktsymmetrisch zu einem Punkt auf der halben Länge des Heizleiters sein. Dadurch kann erreicht werden, dass eine Länge eines gekrümmten Heizleiters, insbesondere einfach, zweifach oder mehrfach gekrümmt, zwischen den Verbindungspunkten an seinen Enden mit den anderen Heizleitern mindestens 5% größer ist als die direkte gerade Erstreckung zwischen diesen Verbindungspunkten. Vorzugsweise kann eine Länge noch größer sein, insbesondere mindestens 10% größer sein, beispielsweise mindestens 20% größer. In an alternative embodiment of the invention, most heating conductors are curved, in particular at least 80% of the heating conductors are curved. The heating conductors are advantageously designed to be curved twice in opposite directions, in particular S-shaped. The two opposing arcs are particularly advantageously evenly curved. Such a design can be point-symmetrical to a point on half the length of the heating conductor. It can thereby be achieved that a length of a curved heating conductor, in particular curved once, twice or several times, between the connection points at its ends with the other heating conductors is at least 5% greater than the direct straight extension between these connection points. A length can preferably be even greater, in particular at least 10% greater, for example at least 20% greater.
Durch einen gekrümmten Heizleiter ist es zum Einen möglich, aufgrund der erhöhten Länge bei vorgegebenem Widerstand für ein Heizleitermaterial bei vorteilhafter Dicke und Breite der Leiter einen höheren Widerstandswert zu erreichen. Zum Anderen kann eine bessere Verteilung des Verlaufs der Heizleiter und somit auch von deren erzeugter Heizleistung bzw. Wärme auf die insgesamt von der Heizleiteranordnung überdeckte Fläche erfolgen. Die Heizleiter können dabei stets gekrümmt verlaufen bzw. in keinem Abschnitt gerade verlaufen. Alternativ könnten sie in einem Abschnitt gerade verlaufen, beispielsweise einem mittleren Abschnitt, wo ein Wechsel der Krümmung stattfindet. A curved heating conductor makes it possible, on the one hand, to achieve a higher resistance value for a heating conductor material with an advantageous thickness and width of the conductors due to the increased length for a given resistance. On the other hand, a better distribution of the course of the heating conductors and thus also of their generated heating power or heat can take place over the area covered overall by the heating conductor arrangement. The heating conductors can always be curved or do not run straight in any section. Alternatively, they could run straight in a section, for example a central section, where there is a change in curvature.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung weist eine Vielzahl der Heizleiter dieselbe Länge auf, insbesondere mindestens 80% der Heizleiter. Vorteilhaft weisen sogar mindestens 95% der Heizleiter dieselbe Länge auf, so dass eigentlich nur wenige Heizleiter bezüglich ihrer Länge abweichen, beispielsweise weil sie am Randbereich der Heizleiter angeordnet sind oder an Freiflächen-Bereiche angrenzen, wie sie nachfolgend noch im Detail als eine Option erläutert werden.
Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass ein Großteil der Heizleiter dieselbe Form aufweist. Dies können mindestens 80% der Heizleiter sein, besonders vorteilhaft mindestens 95% der Heiz leiter. Diese sind somit bezüglich Länge, Breite, Längsverlauf und Dicke identisch. Wenn dann durch entsprechenden Aufbau der Heizleiteranordnung für eine homogene Stromversorgung gesorgt wird, erfolgt auch eine homogene Heizleistung. In an advantageous development of the invention, a large number of the heating conductors have the same length, in particular at least 80% of the heating conductors. Advantageously, at least 95% of the heating conductors have the same length, so that actually only a few heating conductors differ in terms of their length, for example because they are arranged on the edge area of the heating conductors or are adjacent to open space areas, as will be explained in detail below as an option . It can preferably be provided that the majority of the heating conductors have the same shape. This can be at least 80% of the heating conductors, particularly advantageously at least 95% of the heating conductors. These are therefore identical in terms of length, width, length and thickness. If a homogeneous power supply is then provided by appropriate construction of the heating conductor arrangement, a homogeneous heating output also takes place.
In Ausgestaltung der Erfindung kann ein Winkelbereich zwischen zwei benachbarten Heiz leitern, die an einem Verbindungspunkt aufeinandertreffen bzw. miteinander verbunden sind, nicht eckig bzw. spitz ausgebildet sein, sondern abgerundet. Eine Abrundung in diesem Winkel bereich kann derart sein, dass er mit einem Radius von mindestens 2% der maximalen Breite eines der Heizleiter abgerundet ist. Insbesondere kann dieser Radius 5% bis 100% oder sogar bis 200% der maximalen Breite eines Heizleiters betragen, vorzugsweise 20% bis 50%. Dann entstehen in diesem Winkelbereich keine Inhomogenitäten der Stromverteilung, die diskontinuierlich sind. Durch die Abrundung wird der Leiterquerschnitt aufgrund der größeren Breite etwas vergrößert, was zu einer Reduzierung der Heizleistung führt. Diese kann aber durch Ausgestaltung des Radius begrenzt sein, so dass sie sich nicht störend auswirkt. Unter Umständen kann durch eine solche Abrundung auch die Herstellung der Heizleiteranordnung vereinfacht werden, beispielswiese bei Siebdruck. In an embodiment of the invention, an angular area between two adjacent heating conductors that meet or are connected to one another at a connection point can not be angular or pointed, but rounded. A rounding in this angular range can be such that it is rounded with a radius of at least 2% of the maximum width of one of the heating conductors. In particular, this radius can be 5% to 100% or even up to 200% of the maximum width of a heating conductor, preferably 20% to 50%. Then there are no discontinuous inhomogeneities in the current distribution in this angular range. Due to the rounding, the conductor cross-section is enlarged somewhat due to the larger width, which leads to a reduction in the heating output. However, this can be limited by the design of the radius so that it does not have a disruptive effect. Under certain circumstances, such a rounding can also simplify the manufacture of the heating conductor arrangement, for example in the case of screen printing.
Es kann vorgesehen sein, dass bei mindestens 80% oder bei mindestens 95% der Verbin dungspunkte eine solche Abrundung in dem Winkelbereich vorgesehen ist, vorzugsweise bei allen Winkelbereichen an den Verbindungspunkten. Eine Abrundung kann insbesondere auch identisch ausgebildet sein, so dass jeweils gleiche Ausbildung und gleiches Verhalten im Heiz betrieb bewirkt werden. Provision can be made for such a rounding to be provided in the angular area in at least 80% or in at least 95% of the connection points, preferably in all angular areas at the connection points. A rounding can in particular also be designed identically, so that the same design and the same behavior are achieved in heating mode.
In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, dass ein Verbindungspunkt dadurch gebildet wird, dass Heizleiter mit jeweils gleicher Breite einander kreuzen, insbesondere zwei Heizleiter, wobei jeder dieser Heizleiter gleichbleibende Breite aufweisen kann. Die Fläche, die sozusagen von dem Längsverlauf der beiden Heizleiter überdeckt wird, ist dann der Verbin dungspunkt. In ähnlicher Form kann auch ein Verbindungspunkt geschaffen werden, wenn nicht vier, sondern nur drei Heizleiter an ihm miteinander verbunden sind. Diese müssen dann nicht über den Verbindungspunkt hinaus verlaufen. In a first embodiment of the invention, it is possible that a connection point is formed in that heating conductors each having the same width cross one another, in particular two heating conductors, each of these heating conductors being able to have a constant width. The area that is covered, so to speak, by the longitudinal course of the two heating conductors is then the connection point. A connection point can also be created in a similar form if not four, but only three heating conductors are connected to one another on it. These then do not have to run beyond the connection point.
In einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung kann ein Verbindungspunkt eine Fläche sein, die größer ist als ein reiner Überkreuzungsbereich entsprechend der vorgenannten ersten Ausge staltung der Erfindung, wie sie zuvor beschrieben worden ist. Damit kann bewirkt werden, dass in der Fläche des Verbindungspunkts die gleiche Stromdichte herrscht wie in den Heizleitern
selbst, so dass eine Heizleistungserzeugung am Verbindungspunkt dieselbe ist oder zumindest nicht stärker ist als in den Heizleitern selbst. Möglicherweise kann dies auch erreicht werden, in dem nicht die Fläche eines Verbindungspunkts größer gemacht wird, sondern die Schichtdicke. In a second embodiment of the invention, a connection point can be an area which is larger than a pure crossover region in accordance with the aforementioned first embodiment of the invention, as has been described above. This can ensure that the same current density prevails in the area of the connection point as in the heating conductors itself, so that a heating power generation at the connection point is the same or at least not stronger than in the heating conductors themselves. This can possibly also be achieved by not making the area of a connection point larger, but rather the layer thickness.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, dass bei den Heizleitern unterschied liche Breiten vorgesehen sind, vorzugsweise mit einer Variation der Breite von maximal 40%. Vorteilhaft sollte eine Variation der Breite der Heizleiter maximal 25% betragen. Wenn die Heiz leiter dabei sämtlich gleiche Schichtdicke aufweisen, kann so lokal bzw. bereichsweise eine un terschiedliche Erzeugung von Heizleistung erfolgen. Weisen die Heizleiter gleiche Länge auf, so erzeugen die schmaleren Heizleiter mehr Heizleistung als die breiteren Heizleiter. So kann mit der Heizeinrichtung lokal bzw. bereichsweise die Heizleistung bzw. eine Beheizung variiert wer den. In a further embodiment of the invention, it is possible that different widths are provided for the heating conductors, preferably with a variation of the width of a maximum of 40%. A variation in the width of the heating conductors should advantageously be a maximum of 25%. If the heating conductors all have the same layer thickness, a different generation of heating power can take place locally or in areas. If the heating conductors are of the same length, the narrower heating conductors generate more heating power than the wider heating conductors. Thus, the heating power or heating can be varied locally or in areas with the heating device.
Vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass ein Heizleiter über eine Erstreckung zwischen den zwei Verbindungspunkten an seinen Enden bzw. über seine Länge hinweg eine konstante Breite auf weist. Somit ist die Leistungserzeugung zumindest an diesem Heizleiter jeweils über seine Län ge verteilt gleich. It can advantageously be provided that a heating conductor has a constant width over an extension between the two connection points at its ends or over its length. Thus, the power generation at least at this heating conductor is distributed equally over its length.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass ein Heizleiter eine Breite aufweist, die über seine Länge gesehen bzw. über eine Erstreckung zwischen den zwei Verbindungspunkten an seinen Enden hinweg variiert. Eine Variation sollte im vorgenannten Bereich von maximal 40% oder sogar nur maximal 25% liegen. Ansonsten könnte es sein, dass der Unterschied bei der Erzeugung der Heizleistung zu groß wird mit der Gefahr von Schäden am Heizleiter oder an der Heizeinrich tung durch zu hohe Temperatur bei zu ungleichmäßiger Temperaturverteilung. Alternatively, it can be provided that a heating conductor has a width which, viewed over its length, or over an extension between the two connection points at its ends, varies. A variation should be in the aforementioned range of a maximum of 40% or even a maximum of 25%. Otherwise, it could be that the difference in the generation of the heating power becomes too great with the risk of damage to the heating conductor or to the heating device due to excessively high temperatures with an uneven temperature distribution.
Bevorzugt kann die Breite des Heizleiters von einem Verbindungspunkt zum anderen Verbin dungspunkt hin monoton zunehmen, alternativ monoton abnehmen. Besonders bevorzugt nimmt die Breite streng monoton zu oder ab. The width of the heating conductor can preferably increase monotonically from one connection point to the other connection point, or alternatively decrease monotonically. The width particularly preferably increases or decreases in a strictly monotonous manner.
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine Schichtdicke der Heizleiteran ordnung bzw. der Heizleiter selbst um maximal 20% oder 10% variiert, also nicht zu unter schiedlich ist. Vorteilhaft variiert sie nur um maximal 2% bzw. ist überall dieselbe und wird zumindest durch das Herstellungsverfahren mit derselben Soll-Dicke hergestellt. Dann kann die Heizleiteranordnung durch einen Schichtaufbau, beispielsweise mittels eines Dickschichtverfah rens, hergestellt werden, indem sämtliches Material für die Heizleiter stets gleichzeitig in einem Schritt oder in mehreren Schritten mit derselben Menge bzw. mit derselben Schichtdicke aufge bracht wird. Dies ermöglicht ein einfaches und praxistaugliches Herstellungsverfahren.
ln weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass mehrere genannte Verbin dungspunkte in mindestens einem Bereich der Heizleiteranordnung nur zwei Heizleiter auf weisen bzw. sich dort sozusagen nur zwei Heizleiter treffen. Bevorzugt verlaufen diese Heiz leiter dann nicht in gerader Erstreckung, sondern weisen einen Winkel zueinander auf, bei spielsweise im Bereich der vorgenannten 35° bis 60°. An sich entsprechen diese Heizleiter aber vorteilhaft den übrigen Heizleitern bezüglich bzw. Breite und/oder Länge, vorteilhaft auch Dicke. Diese Verbindungspunkte mit nur zwei Heizleitern liegen besonders vorteilhaft in einem Rand bereich der Heizleiteranordnung oder können an einen Frei-Flächenbereich innerhalb der Heiz leiteranordnung angrenzen. So kann erreicht werden, dass auf der einen Seite die Anordnung der Heizleiter so ist wie auch sonst bzw. im überwiegenden Bereich der Heizleiteranordnung, insbesondere regelmäßig ausgebildet. Ein genannter Frei-Flächenbereich der Heizleiter anordnung kann sozusagen von Heizleitern umgeben sein und beispielsweise dazu dienen, durch einen unbeheizten Bereich, also indem hier keine Heizleiter vorgesehen sind, elektrische Anschlüsse oder Sensoren, beispielsweise Temperatursensoren, vorzusehen. Diese sollten vorteilhaft nicht zu stark beheizt werden bzw. zu sehr der Heizwirkung der Heizleiter ausgesetzt sein. Ein genannter Randbereich kann geschickterweise auch zu einem solchen Frei-Flächen bereich hin vorliegen. Ein Frei-Flächenbereich kann allgemein variierende Größe aufweisen, vorteilhaft weist er eine Fläche auf zwischen dem Vierfachen und Hundertfachen der Fläche einer Masche, besonders vorteilhaft zwischen dem Zehnfachen und Vierzigfachen. Vorteilhaft ist ein Frei-Flächenbereich von Heizleitern bzw. von der Heizleiteranordnung eingegrenzt bzw. vollständig umrahmt. In a further development of the invention it can be provided that a layer thickness of the heating conductor arrangement or the heating conductor itself varies by a maximum of 20% or 10%, that is not too different. It advantageously only varies by a maximum of 2% or is the same everywhere and is produced at least by the production method with the same nominal thickness. Then the heating conductor arrangement can be produced by a layer structure, for example by means of a thick film process, in that all the material for the heating conductor is always applied simultaneously in one step or in several steps with the same amount or with the same layer thickness. This enables a simple and practical manufacturing process. In a further embodiment of the invention it can be provided that a plurality of said connection points have only two heating conductors in at least one area of the heating conductor arrangement or, so to speak, only two heating conductors meet there. These heating conductors then preferably do not run in a straight line, but rather have an angle to one another, for example in the range of the aforementioned 35 ° to 60 °. As such, these heating conductors advantageously correspond to the other heating conductors in terms of width and / or length, advantageously also thickness. These connection points with only two heating conductors are particularly advantageously in an edge area of the heating conductor arrangement or can adjoin a free surface area within the heating conductor arrangement. It can thus be achieved that, on the one hand, the arrangement of the heating conductors is the same as elsewhere or in the predominant area of the heating conductor arrangement, in particular regularly designed. A named free surface area of the heating conductor arrangement can, so to speak, be surrounded by heating conductors and, for example, serve to provide electrical connections or sensors, for example temperature sensors, through an unheated area, that is to say in which no heating conductors are provided here. These should advantageously not be heated too much or be exposed too much to the heating effect of the heating conductors. A named edge area can cleverly also be present towards such a free surface area. A free surface area can generally vary in size, advantageously it has an area between four times and one hundred times the area of a mesh, particularly advantageously between ten and forty times. A free surface area is advantageously delimited or completely framed by heating conductors or by the heating conductor arrangement.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, dass ein Ausschnitt in einem Randbe reich der Heizleiteranordnung vorgesehen ist, also sozusagen an der Seite. Ein solcher Aus schnitt kann nach Art einer Einbuchtung ausgebildet sein, wobei im Bereich dieser Einbuchtung an den angrenzenden bzw. außenliegenden Verbindungspunkten zwei oder drei Heizleiter mit einander verbunden sind. Vorteilhaft ist hier genau ein Heizleiter oder sind genau zwei Heiz leiter weniger miteinander verbunden als an der überwiegenden Anzahl der Verbindungspunkte der sonstigen Heizleiteranordnung. Somit fehlen sozusagen diejenigen Heizleiter, die ansons ten in den Bereich der genannten Einbuchtung hineinlaufen oder hineinragen würden. In a further embodiment of the invention, it is possible that a cutout is provided in an edge region of the heating conductor arrangement, that is to say on the side, so to speak. Such a cutout can be designed in the manner of an indentation, two or three heating conductors being connected to one another in the area of this indentation at the adjacent or external connection points. Exactly one heating conductor is advantageous here, or precisely two heating conductors are less connected to one another than at the majority of the connection points of the other heating conductor arrangement. Thus, so to speak, those heating conductors are missing which otherwise run into or would protrude into the area of the indentation mentioned.
Ein genannter Frei-Flächenbereich innerhalb der Heizleiteranordnung ist bevorzugt so ausgebil det, dass er frei ist von Heizleitern sowie auch von Verbindungspunkten. Dabei sollte der Frei- Flächenbereich von Heizleitern umrahmt sein, insbesondere entsprechend der sonstigen regel mäßigen Anordnung von Heizleitern im überwiegenden Bereich der Heizleiteranordnung. Je nach Ausgestaltung der Maschen bzw. der Anordnung der sich an den Verbindungspunkten treffenden Heizleiter kann vorgesehen sein, dass der Frei-Flächenbereich von Heizleitern in ge-
rader Erstreckung bzw. Verlängerung zueinander umrahmt ist. Es ist auch möglich, dass an mehreren Verbindungspunkten, die an den Frei-Flächenbereich angrenzen, zwei oder drei Heizleiter miteinander verbunden sind, vorzugsweise drei. A named free surface area within the heating conductor arrangement is preferably designed in such a way that it is free of heating conductors and also of connection points. The free surface area should be framed by heating conductors, in particular in accordance with the other regular arrangement of heating conductors in the predominant area of the heating conductor arrangement. Depending on the design of the meshes or the arrangement of the heating conductors meeting at the connection points, it can be provided that the free surface area of heating conductors is Rader extension or extension to each other is framed. It is also possible for two or three heating conductors, preferably three, to be connected to one another at several connection points that adjoin the free surface area.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine Flächenheizleis tung innerhalb der Fläche der Heizleiteranordnung, insbesondere nur dort, wo Heizleiter verlau fen, also ohne vorgenannte Frei-Flächenbereiche, um maximal 25% variiert. Insbesondere kann die Flächenheizleistung nur um maximal 10% variieren. Eine möglichst homogene Heizleis tungserzeugung mit der Heizeinrichtung kann vorteilhaft sein. Alternativ kann eine Variation der Flächenheizleistung auch innerhalb einer Heizleiteranordnung dazu genutzt werden, in be stimmten Bereichen gezielt höhere Heizleistungen vorzusehen. Gerade durch eine vorgenannte Variation der Breite der Heizleiter ist dies auch gut innerhalb einer einzigen Heizleiteranordnung möglich, insbesondere auch mit kontinuierlicher Veränderung der Flächenheizleistung. Dadurch können zu unterschiedliche Änderungen der Heizleistung vermieden werden, welche möglicher weise zu einer Beschädigung führen könnten. In an advantageous embodiment of the invention it can be provided that a surface heating capacity varies by a maximum of 25% within the surface of the heating conductor arrangement, in particular only where the heating conductors run, i.e. without the aforementioned free surface areas. In particular, the surface heating output can only vary by a maximum of 10%. The most homogeneous possible heating power generation with the heating device can be advantageous. Alternatively, a variation of the surface heating output can also be used within a heating conductor arrangement to specifically provide higher heating outputs in certain areas. Precisely because of the aforementioned variation in the width of the heating conductors, this is also easily possible within a single heating conductor arrangement, in particular also with a continuous change in the surface heating output. As a result, changes in the heating output that are too different, which could possibly lead to damage, can be avoided.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können Neben-Anschlusskontakte vorgesehen sein, die mit jedem der Anschlusskontakte verbunden sind. Derartige Neben-Anschlusskontakte können in einer Richtung senkrecht zu einem Längsverlauf der Anschlusskontakte einander paarweise gegenüberliegen. Dabei können sie sozusagen parallel zu den Anschlusskontakten verlaufen, wenn diese geradlinig sind, was sie vorteilhafterweise sind. Jeder Neben-Anschluss- kontakt ist direkt oder über einen weiteren Neben-Anschlusskontakt mit einem Anschlusskon takt verbunden. Untereinander und mit dem Anschlusskontakt können sie mittels Brückenkon takten elektrisch verbunden sein. Vorteilhaft bestehen die Neben-Anschlusskontakte aus dem selben Material wie die Anschlusskontakte, besonders vorteilhaft auch mit gleicher Breite und Dicke. So können sie beispielsweise gemeinsam hergestellt werden. Die Brückenkontakte sollten dann etwas anders bzw. aus anderem Material ausgebildet sein, so dass es möglich ist, sie leicht durch Lasern oder mechanisches Ritzen zu durchtrennen. So kann ein elektrischer Abgleich der Heizleiteranordnung nach der Herstellung erfolgen, um auf einen exakten Wert zu kommen. Somit können möglicherweise bestimmte Bereiche der Heizleiteranordnung, also eini ge Heizleiter, entweder ganz von einer elektrischen Versorgung oder zumindest teilweise abge trennt werden. Dies hängt davon ab, ob die mit den Neben-Anschlusskontakten verbundenen Heizleiter nur von diesen elektrisch kontaktiert sind oder ob sie mit den übrigen Heizleitern auch verbunden sind.
Auf eine Heizleiteranordnung können Flächenkontakte aufgebracht sein, die streifenförmig ausgebildet sind und die zumindest einen Teil einer Breite einer Heizleiteranordnung in Richtung quer zu ihrer Längserstreckung überdecken und elektrisch kontaktieren können. Diese Flächenkontakte bestehen vorteilhaft aus elektrisch gut leitfähigem Material, beispielsweise ähnlich dem Material der vorgenannten Anschlusskontakte. Die Flächenkontakte können dann zum elektrischen Abgleich auf einen gewünschten Wert des elektrischen Widerstands mit elektrisch gut leitfähigem Material teilweise bedeckt werden, wobei dieses Material dann auf einen benachbarten Anschlusskontakt, auf einen Neben-Anschlusskontakt oder auf eine benachbarte Heizleiteranordnung überlappen und dort kontaktieren kann. So erfolgt eine Art Kurzschluss und somit eine Verkürzung der Heizleiteranordnung, was einen geringeren elektrischen Widerstand ergibt. Vorteilhaft können mindestens zwei solcher Flächenkontakte nebeneinander mit geringem Abstand aufgebracht sein für einen Abgleich auf unterschiedliche Werte für den Widerstand. In a further embodiment of the invention, auxiliary connection contacts can be provided which are connected to each of the connection contacts. Such secondary connection contacts can lie opposite one another in pairs in a direction perpendicular to a longitudinal course of the connection contacts. They can run parallel to the connection contacts, so to speak, if these are straight, which they are advantageously. Each auxiliary connection contact is connected to a connection contact directly or via a further auxiliary connection contact. They can be electrically connected to each other and to the connection contact by means of bridge contacts. The secondary connection contacts are advantageously made of the same material as the connection contacts, particularly advantageously also with the same width and thickness. For example, they can be produced together. The bridge contacts should then be made somewhat different or made of a different material so that it is possible to cut them easily by lasers or mechanical scratching. In this way, the heating conductor arrangement can be electrically calibrated after manufacture in order to arrive at an exact value. Thus, certain areas of the heating conductor arrangement, that is to say some heating conductors, can possibly be separated either entirely from an electrical supply or at least partially. This depends on whether the heating conductors connected to the secondary connection contacts are only electrically contacted by these or whether they are also connected to the other heating conductors. Surface contacts can be applied to a heating conductor arrangement which are designed in the form of strips and which cover at least part of a width of a heating conductor arrangement in the direction transverse to its longitudinal extension and can make electrical contact. These surface contacts are advantageously made of a material with good electrical conductivity, for example similar to the material of the aforementioned connection contacts. The surface contacts can then be partially covered with electrically highly conductive material for electrical adjustment to a desired value of the electrical resistance, this material then overlapping and contacting an adjacent connection contact, an auxiliary connection contact or an adjacent heating conductor arrangement. This results in a kind of short circuit and thus a shortening of the heating conductor arrangement, which results in a lower electrical resistance. At least two such surface contacts can advantageously be applied next to one another with a small spacing for a comparison to different values for the resistance.
Dabei kann die Breite eines solchen Flächenkontakts in Richtung zu dem benachbarten Anschlusskontakt, dem Neben-Anschlusskontakt oder der benachbarten Heizleiteranordnung hin größer werden, insbesondere an einem in diese Richtung weisenden Ende. Der Flächen kontakt kann mindestens 50% breiter werden. So kann er leichter und besser von dem elektrisch gut leitfähigen Material überdeckt werden zur Kontaktierung, muss aber nicht über seine gesamte Länge hinweg so breit sein. Das spart Material ein und schränkt die Heizfunktion davon überdeckter Heizleiter nur minimal ein. Dennoch kann der Flächenkontakt gut getroffen und somit kontaktiert werden. Allgemein kann ein Flächenkontakt in seinem Längsverlauf eine variierende Breite aufweisen. Insbesondere kann er von einem schmalen freien Ende zum anderen freien Ende hin breiter, unabhängig davon, wozu er benachbart ist. Eine Form eines Flächenkontakts kann ein langes schmales Dreieck sein. In this case, the width of such a surface contact can become larger in the direction of the adjacent connection contact, the secondary connection contact or the adjacent heating conductor arrangement, in particular at an end pointing in this direction. The surface contact can be at least 50% wider. It can thus be covered more easily and better by the electrically highly conductive material for contacting, but does not have to be so wide over its entire length. This saves material and only minimally restricts the heating function of the heating conductors covered by it. Nevertheless, the surface contact can be made well and thus contacted. In general, a surface contact can have a varying width in its longitudinal course. In particular, it can be wider from a narrow free end to the other free end, regardless of what it is adjacent to. One shape of surface contact can be a long narrow triangle.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann die Heizeinrichtung mindestens eine Zusatz- Heizleiteranordnung aufweisen, die zwei Zusatz-Anschlusskontakte und einen einzigen da zwischen verlaufenden flächigen Zusatz-Heizleiter aufweist. Dieser flächige Zusatz-Heizleiter ist vorteilhaft mit einer geschlossenen Fläche versehen, also ohne Unterbrechung. Die Fläche des Zusatz-Heizleiters ist bevorzugt rechteckig. Es kann vorgesehen sein, dass der Zusatz-Heiz- leiter länglich ist zwischen den beiden Zusatz-Anschlusskontakten, wobei er senkrecht zu die sen Zusatz-Anschlusskontakten verlaufen kann. Er sollte also in Richtung des Stromflusses län ger sein als breit. Vorteilhaft ist er mindestens zehnmal länger als breit, besonders vorteilhaft mindestens zwanzigmal länger. Dies kann auch für die Heizleiteranordnung mit den Maschen der Heizleiter gelten, so dass sie jeweils streifenförmig sind.
Eine Breite des Zusatz-Heizleiters kann geringer sein als eine Breite der Heizleiteranordnung mit den verteilten Heizleitern. Bevorzugt kann seine Breite weniger als 50% der Breite der Heizleiteranordnung betragen, so dass er in seiner äußeren Ausdehnung erheblich schmaler ist. Die von Heizleitermaterial bedeckte Fläche kann ähnlich groß sein, vorteilhaft ist sie aber auch kleiner. In an advantageous embodiment of the invention, the heating device can have at least one additional heating conductor arrangement which has two additional connection contacts and a single flat additional heating conductor running between them. This flat additional heating conductor is advantageously provided with a closed surface, that is to say without interruption. The surface of the additional heating conductor is preferably rectangular. It can be provided that the additional heating conductor is elongated between the two additional connection contacts, wherein it can run perpendicular to these additional connection contacts. It should therefore be longer than it is wide in the direction of the current flow. It is advantageously at least ten times longer than it is wide, particularly advantageously at least twenty times longer. This can also apply to the heating conductor arrangement with the meshes of the heating conductor, so that they are each strip-shaped. A width of the additional heating conductor can be less than a width of the heating conductor arrangement with the distributed heating conductors. Its width can preferably be less than 50% of the width of the heating conductor arrangement, so that it is considerably narrower in its external extent. The area covered by the heating conductor material can be of a similar size, but it is also advantageously smaller.
Eine Länge des Zusatz-Heizleiters kann zwischen 90% und 150% der Länge der Heizleiteran ordnung liegen. Besonders vorteilhaft sind sie ähnlich lang, so dass der Zusatz-Heizleiter eine Länge zwischen 100% und 120% der Länge der Heizleiteranordnung aufweisen kann. A length of the additional heating conductor can be between 90% and 150% of the length of the heating conductor arrangement. They are particularly advantageously of a similar length, so that the additional heating conductor can have a length between 100% and 120% of the length of the heating conductor arrangement.
Insgesamt ist es möglich, dass die Heizeinrichtung mindestens eine oder zwei erfindungsge mäße Heizleiteranordnungen und mindestens zwei vorbeschriebene Zusatz-Heizleiter aufweist. Die Flächenleistung ist jeweils unterschiedlich, insbesondere können die erfindungsgemäßen Heizleiteranordnungen eine variierende Flächenheizleistung aufweisen. Dies ist vorteilhaft bei den Zusatz-Heizleitern aufgrund ihrer durchgehenden flächigen Ausbildung nicht möglich. Es können jeweils eine oder zwei Heizleiteranordnungen und zwei Zusatz-Heizleiter parallel zuein ander verlaufen, wobei die Zusatz-Heizleiter die erfindungsgemäßen Heizleiteranordnungen zwischen sich aufweisen. Es können aber auch bei einer einzigen erfindungsgemäßen Heiz leiteranordnung mehrere Zusatz-Heizleiter parallel dazu vorgesehen sein, wobei vorteilhaft die Zusatz-Heizleiter die Heizleiteranordnung zwischen sich aufweisen. Overall, it is possible for the heating device to have at least one or two heating conductor arrangements according to the invention and at least two additional heating conductors described above. The surface output is different in each case; in particular, the heating conductor arrangements according to the invention can have a varying surface heating output. This is advantageously not possible with the additional heating conductors due to their continuous flat design. One or two heating conductor arrangements and two additional heating conductors can each run parallel to one another, the additional heating conductors having the heating conductor arrangements according to the invention between them. However, a plurality of additional heating conductors can also be provided in parallel with a single heating conductor arrangement according to the invention, the additional heating conductors advantageously having the heating conductor arrangement between them.
In Ausgestaltung der Erfindung können unter dem Heizleiter bzw. zwischen Heizleiter und Träger eine Isolationsschicht und/oder eine Dielektrikumsschicht vorgesehen sein. Diese Schicht ist mindestens so breit wie der Heizleiter und maximal 10 mm breiter als der Heizleiter an beiden Seiten des Heizleiters, so dass sie maximal 10 mm auf beiden Seiten unter dem Heizleiter hervorragt, insbesondere maximal 5 mm oder nur 2 mm hervorragt, vorteilhaft mindestens 0,1 mm hervorragt. Dabei kann der Verlauf der Isolationsschicht bzw. der Dielektrikumsschicht dem Verlauf der Heizleiter bzw. der Heizleiteranordnung entsprechen, zumindest im größten Bereich der Heizleiteranordnung. Innerhalb der Maschen können die Isolationsschicht bzw. die Dielektrikumsschicht Freiräume aufweisen, in denen keine Isolationsschicht bzw. Dielektrikumsschicht vorgesehen bzw. vorhanden ist. Hier liegt die metallene Oberfläche des Trägers frei. In an embodiment of the invention, an insulation layer and / or a dielectric layer can be provided under the heating conductor or between the heating conductor and the carrier. This layer is at least as wide as the heating conductor and a maximum of 10 mm wider than the heating conductor on both sides of the heating conductor, so that it protrudes a maximum of 10 mm on both sides under the heating conductor, in particular a maximum of 5 mm or only 2 mm, advantageously at least 0 , Protrudes 1 mm. The course of the insulation layer or the dielectric layer can correspond to the course of the heating conductor or the heating conductor arrangement, at least in the largest area of the heating conductor arrangement. Within the mesh, the insulation layer or the dielectric layer can have free spaces in which no insulation layer or dielectric layer is provided or present. The metal surface of the carrier is exposed here.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann über oder auf dem Heizleiter eine Abdeckschicht vorgesehen sein, die mindestens so breit ist wie der Heizleiter und maximal 10 mm breiter ist als der Heizleiter an beiden Seiten des Heizleiters, so dass sie den Heizleiter auf beiden Seiten je maximal 10 mm überragt, insbesondere je maximal 5 mm oder nur 2 mm. Vorteilhaft überragt
sie diesen je um mindestens 0,1 mm auf beiden Seiten. Dabei kann die Breite der Abdeckschicht insgesamt schmaler sein als die Isolationsschicht bzw. die Dielektrikumsschicht und somit nicht direkt auf die Oberfläche des Trägers lappen. Besonders vorteilhaft entspricht der Verlauf der Abdeckschicht dem Verlauf der Heizleiter bzw. der Heizleiteranordnung, zumindest im größten Bereich der Heizleiteranordnung. Auch innerhalb dieser Maschen kann die Abdeckschicht Freiräume aufweisen, in denen keine Isolationsschicht bzw. Dielektrikumsschicht vorgesehen bzw. vorhanden sind. Hier liegt wiederum die metallene Oberfläche des Trägers frei. In a further embodiment of the invention, a cover layer can be provided over or on the heating conductor, which is at least as wide as the heating conductor and a maximum of 10 mm wider than the heating conductor on both sides of the heating conductor, so that the heating conductor on both sides is a maximum of 10 mm, in particular a maximum of 5 mm or only 2 mm each. Advantageously towering they each by at least 0.1 mm on both sides. The width of the cover layer can be narrower overall than the insulation layer or the dielectric layer and thus not directly overlap the surface of the carrier. The course of the cover layer particularly advantageously corresponds to the course of the heating conductor or the heating conductor arrangement, at least in the largest area of the heating conductor arrangement. Even within these meshes, the cover layer can have free spaces in which no insulation layer or dielectric layer is provided or present. Here, in turn, the metal surface of the carrier is exposed.
Während üblicherweise für Heizelemente in Dickschichttechnologie vollflächige Isolierungen auf Träger und vollflächige Abdeckschichten auf die Heizleiterstrukturen aufgebracht werden, um eine funktionsfähige Basisisolierung und eine praxistaugliche Abdeckung zu gewährleisten, kann mit der Erfindung zum Einen per se Material eingespart werden. Durch die geringere Menge an verwendeten Materialien für die Schichten der Isolierung und der Abdeckung sowie deren Verhalten beim Abkühlen ist, insbesondere aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdeh nungskoeffizienten, zum Anderen eine Verformung der verwendeten Substrate, unabhängig von deren Form, geringer. Dies wird durch die Gitterform zusätzlich zum geringeren Materialeinsatz unterstützt. Schichten mit geringerer Fläche üben einfach weniger Verformungskräfte auf das Substrat aus. While full-surface insulation is usually applied to the carrier and full-surface cover layers on the heating conductor structures for heating elements using thick-film technology in order to ensure functional basic insulation and a practical cover, the invention can save on material per se on the one hand. Due to the smaller amount of materials used for the layers of insulation and the cover as well as their behavior during cooling, on the other hand, deformation of the substrates used, regardless of their shape, is lower, in particular due to different thermal expansion coefficients. This is supported by the lattice shape in addition to the lower use of material. Layers with a smaller area simply exert less deformation forces on the substrate.
Ableitströme bei diesem Aufbau vor allem der Isolationsschicht bzw. Dielektrikumsschicht fallen zusätzlich geringer aus. Die bedruckte Fläche mit Gitterstruktur bzw. Netzstruktur oder Netzform ist im Vergleich zu einer Vollfläche nämlich geringer. Leakage currents in this structure, especially the insulation layer or dielectric layer, are also lower. The printed area with a grid structure or grid structure or grid shape is smaller compared to a full area.
In weiterer Ausbildung kann mindestens einer der Anschlusskontakte als Gitterstruktur ausge bildet sein, vorzugsweise alle Anschlusskontakte, welche mit der Heizleiteranordnung oder Heizleitern verbunden sind. Die Gitterstruktur des mindestens einen Anschlusskontakts weist Maschen mit Freiräumen darin auf. So kann der Bedarf an Kontaktmaterial reduziert werden. In a further embodiment, at least one of the connection contacts can be designed as a lattice structure, preferably all connection contacts which are connected to the heating conductor arrangement or heating conductors. The lattice structure of the at least one connection contact has meshes with free spaces therein. In this way, the need for contact material can be reduced.
In einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Heizleiteranordnung bzw. deren Heizleiter entlang von Freischnittabschnitten durchtrennt sind, wobei vorzugsweise ein zelne Freischnittabschnitte, die zusammenhängend sind und insgesamt einen Freischnitt bil den, an einem Außenrandbereich der Heizleiteranordnung beginnen. So können sie eine ge schlossene Fläche der Heizleiteranordnung derart abtrennen und dabei die einzelnen Heizleiter durchtrennen, dass die geschlossene Fläche elektrisch von der übrigen Heizleiteranordnung abgetrennt und elektrisch isoliert ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass die freistehend
Abschnitte einen Heizleiter in einem Winkel zwischen 45° und 90° durchtrennen, vorzugsweise größer als 55°. In one embodiment of the invention, it can be provided that the heating conductor arrangement or its heating conductor are severed along free cut sections, wherein preferably individual free cut sections, which are contiguous and overall form a free cut, begin at an outer edge area of the heating conductor arrangement. So you can cut off a closed surface of the heating conductor arrangement and thereby cut through the individual heating conductors in such a way that the closed surface is electrically separated from the rest of the heating conductor arrangement and is electrically insulated. It can be provided that the free-standing Cut sections of a heating conductor at an angle between 45 ° and 90 °, preferably greater than 55 °.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können quer zu einer allgemeinen Stromflussrichtung durch eine gitterförmige Heizleiteranordnung zwischen zwei Anschlusskontakten zusätzliche linienförmige Bahnen aus Heizleitermaterial vorgesehen sein, vorteilhaft parallel zu den Anschlusskontakten verlaufend. Diese linienförmigen Heizleiterbahnen aus Heizleitermaterial können vorteilhaft durch Verbindungspunkte der Heizleiter bzw. der Maschen verlaufen. Sie sollen die Sicherheit beim Betrieb der Heizeinrichtung erhöhen, wenn sich aufgrund von Hotspots oder sogenannten heißen Stellen lokale Überhitzungen ergeben, die möglicherweise bis zu einem Durchbrennen oder einer Zerstörung eines der Heizleiter oder mehrerer Heizleiter führen. Entlang dieser linienförmigen Heizleiterbahnen ergeben sich dann erhöhte Stromkon zentrationen eines Stromflusses zwischen den beiden Anschlusskontakten, und zwar ausge hend von einer lokalen Überhitzung mit Durchbrennen bzw. Zerstörung eines Heizleiters an einem punktartigen Bereich. Diese Stromkonzentrationen führen dann zum Durchbrennen der Heizleiter, und entlang der linienförmigen Heizleiterbahnen kann dieses Durchbrennen bzw. Zerstören dann zu einer Seite hin oder vorteilhaft zu beiden Seiten hin fortgesetzt werden, und zwar in etwa parallel zu den Anschlusskontakten, bis die gesamte Heizleiteranordnung zwischen den beiden Anschlusskontakten durchtrennt ist. Dann erfolgt gar kein Stromfluss mehr zwischen den Anschlusskontakten bzw. durch die Heizleiteranordnung. Damit ist diese zwar irreversibel beschädigt bzw. zerstört, gleichzeitig ist aber sichergestellt, dass kein Betrieb mit fehlerhafter Heizleiteranordnung mehr möglich ist. Dann muss zwar die Heizeinrichtung aus getauscht werden bzw. repariert werden, die Sicherheit gegen einen fehlerhaften Betrieb ist aber sehr hoch. In a further embodiment of the invention, additional linear tracks of heating conductor material can be provided transversely to a general current flow direction through a grid-shaped heating conductor arrangement between two connection contacts, advantageously running parallel to the connection contacts. These linear heating conductor tracks made of heating conductor material can advantageously run through connection points of the heating conductors or the meshes. They are intended to increase the safety during the operation of the heating device if, due to hotspots or so-called hot spots, local overheating occurs, which may lead to one of the heating conductors or several heating conductors being burned through or destroyed. Along these linear heating conductor tracks there are then increased Stromkon concentrations of a current flow between the two connection contacts, based on local overheating with burning through or destruction of a heating conductor at a point-like area. These current concentrations then lead to the heating conductor burning through, and along the linear heating conductor tracks this through-burning or destruction can then be continued to one side or, advantageously, to both sides, approximately parallel to the connection contacts, until the entire heating conductor arrangement between the two Connection contacts is severed. Then there is no longer any current flow between the connection contacts or through the heating conductor arrangement. This means that it is irreversibly damaged or destroyed, but at the same time it is ensured that operation with a faulty heating conductor arrangement is no longer possible. The heating device then has to be replaced or repaired, but the security against faulty operation is very high.
Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in Zwischen überschriften und einzelne Abschnitte beschränkt die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit. These and other features emerge from the claims and also from the description and the drawings, the individual features being implemented individually or in combination in the form of sub-combinations in one embodiment of the invention and in other areas and being advantageous and protectable per se Can represent versions for which protection is claimed here. The subdivision of the application into subheadings and individual sections does not limit the general validity of the statements made under these.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Fig. 1 in einer ersten Ausführung der Erfindung eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Heizeinrichtung mit einer Heizleiteranordnung auf einem Träger,
Fig. 2 in einer zweiten Ausführung eine Heizeinrichtung ähnlich Fig. 1 an einem rohrförmigen Träger, 1, in a first embodiment of the invention, a plan view of a heating device according to the invention with a heating conductor arrangement on a carrier, FIG. 2, in a second embodiment, a heating device similar to FIG. 1 on a tubular support,
Fig. 3 in einer dritten Ausführung eine Vergrößerung der Heizeinrichtung aus Fig. 1 mit Dar stellung der einzelnen Heizleiter, die sich an Verbindungspunkten treffen und die Maschen bilden, Fig. 3 in a third embodiment, an enlargement of the heating device from Fig. 1 with Dar position of the individual heating conductors that meet at connection points and form the mesh,
Fig. 4 eine Abwandlung der Heizeinrichtung ähnlich Fig. 1, FIG. 4 shows a modification of the heating device similar to FIG. 1,
Fig. 5 in einer vierten Ausführung eine weitere Heizeinrichtung ähnlich Fig. 4 mit breiter aus gebildeten Heizleitern, Fig. 5 in a fourth embodiment, a further heating device similar to FIG. 4 with wider heating conductors formed,
Fig. 6 in einer fünften Ausführung eine weitere Heizeinrichtung mit zwei gleichen Heizleiteran ordnungen in Reihenschaltung, Fig. 6 in a fifth embodiment, a further heating device with two identical Heizleiteran arrangements in series,
Fig. 7 in einer sechsten Ausführung eine weitere Heizeinrichtung ähnlich zwei Heizeinrich tungen der Fig. 6 in Reihenschaltung, Fig. 7 in a sixth embodiment, a further heating device similar to two Heizeinrich lines of Fig. 6 in series,
Fig. 8 in einer siebten Ausführung eine weitere Heizeinrichtung ähnlich Fig. 7, bei der in der Reihenschaltung die erste und die vierte Heizleiteranordnung anders ausgebildet sind als die zweite und die dritte Heizleiteranordnung, FIG. 8 in a seventh embodiment a further heating device similar to FIG. 7, in which, in the series connection, the first and fourth heating conductor arrangements are designed differently than the second and third heating conductor arrangements,
Fig. 9 in einer achten Ausführung eine Abwandlung der Heizeinrichtung aus Fig. 8, wobei die erste und die vierte Heizleiteranordnung durch flächige Heizleiter ersetzt worden sind,9, in an eighth embodiment, a modification of the heating device from FIG. 8, the first and fourth heating conductor arrangements having been replaced by flat heating conductors,
Fig. 10 in einer neunten Ausführung eine Abwandlung der Heizeinrichtung aus Fig. 9 mit sehr schmal ausgebildetem erstem und viertem Heizleiter und einer zweiten und dritten Heizleiteranordnung dazwischen mit sehr großen Maschen, FIG. 10, in a ninth embodiment, a modification of the heating device from FIG. 9 with a very narrow first and fourth heating conductor and a second and third heating conductor arrangement in between with very large meshes,
Fig. 11 eine starke Vergrößerung der Heizleiteranordnung ähnlich Fig. 1 und 3 mit einer Vari ation der Breite der Heizleiter, 11 shows a great enlargement of the heating conductor arrangement similar to FIGS. 1 and 3 with a variation of the width of the heating conductor,
Fig. 12 eine Darstellung eines Ausschnitts in einem Randbereich der Heizleiteranordnung ähn lich Fig. 3, wobei Leiterbahnen mit Anschlüssen für einen Temperatursensor in diesen Ausschnitt seitlich hineinragen, FIG. 12 shows a representation of a section in an edge region of the heating conductor arrangement similar to FIG. 3, with conductor tracks with connections for a temperature sensor protruding laterally into this section, FIG.
Fig. 13 eine vergrößerte Heizleiteranordnung mit einem Frei-Flächenbereich, der vollständig von Heizleitern umgeben ist, wobei in diesem Frei-Flächenbereich eine Bohrung vorge sehen ist, 13 shows an enlarged heating conductor arrangement with a free surface area which is completely surrounded by heating conductors, a bore being provided in this free surface area,
Fig. 14 die Heizleiteranordnung ähnlich Fig. 3 mit einem C-förmigen Freischnitt, der einen Be reich von Heizleitern von der übrigen Heizleiteranordnung trennt, Fig. 14 shows the heating conductor arrangement similar to Fig. 3 with a C-shaped cutout that separates a loading area of heating conductors from the rest of the heating conductor arrangement,
Fig. 15 eine weitere mögliche Abwandlung einer Heizeinrichtung ähnlich Fig. 1 mit Neben-An- schlusskontakten parallel zu den Anschlusskontakten, die damit elektrisch verbunden sind mittels Brücken kontakten, die durchtrennbar sind, 15 shows a further possible modification of a heating device similar to FIG. 1 with secondary connection contacts parallel to the connection contacts which are electrically connected to them by means of bridging contacts which can be severed,
Fig. 16 eine Abwandlung der Heizeinrichtung aus Fig. 7 mit einem Zwischenkontakt, der inner halb der zweiten und dritten Heizleiteranordnung vorgesehen ist, 16 shows a modification of the heating device from FIG. 7 with an intermediate contact which is provided within the second and third heating conductor arrangement,
Fig. 17 in einer zehnten Ausführung eine Abwandlung einer Heizeinrichtung ähnlich Fig. 9 mit zwei Zwischenkontakten entsprechend Fig. 16,
Fig. 18 eine Abwandlung der Heizeinrichtung aus Fig. 16 mit Flächenkontakten, die auf der zweiten und der dritten Heizleiteranordnung angeordnet sind, FIG. 17 in a tenth embodiment a modification of a heating device similar to FIG. 9 with two intermediate contacts corresponding to FIG. 16, 18 shows a modification of the heating device from FIG. 16 with surface contacts which are arranged on the second and third heating conductor arrangements,
Fig. 19 eine Abwandlung der Heizeinrichtung aus Fig. 18 mit sehr schmalen Flächenkontakten, die auf der zweiten und der dritten Heizleiteranordnung angeordnet sind, 19 shows a modification of the heating device from FIG. 18 with very narrow surface contacts which are arranged on the second and third heating conductor arrangements,
Fig. 20 eine Darstellung von Maschen von Heizleitern in Vergrößerung mit abgerundeten Win keln in den Ecken, Fig. 20 is an illustration of meshes of heating conductors in enlargement with rounded angles in the corners,
Fig. 21 eine Abwandlung der Heizeinrichtung aus Fig. 3 mit quasi sechseckigen schmalen Maschen, 21 shows a modification of the heating device from FIG. 3 with quasi hexagonal narrow meshes,
Fig. 22 eine Abwandlung der Heizeinrichtung aus Fig. 3 mit S-förmig gebogenen einzelnen Heizleitern, 22 shows a modification of the heating device from FIG. 3 with individual heating conductors bent in an S-shape,
Fig. 23 eine Abwandlung der Heizeinrichtung ähnlich Fig. 3 mit alternativ S-förmig gebogenen einzelnen Heizleitern, 23 shows a modification of the heating device similar to FIG. 3 with alternatively S-shaped bent individual heating conductors,
Fig. 24 eine Abwandlung der Heizeinrichtung aus Fig. 22 mit einer Isolationsschicht unter den Heizleitern und einer Abdeckschicht über den Heizleitern, beide Schichten in Gitterstruktur , 24 shows a modification of the heating device from FIG. 22 with an insulation layer under the heating conductors and a cover layer over the heating conductors, both layers in a lattice structure,
Fig. 25 und 26eine starke Vergrößerung einer Heizeinrichtung entsprechend Fig. 24 mit An schlusskontakten, die ebenfalls Gitterstruktur aufweisen, 25 and 26 a large enlargement of a heating device corresponding to FIG. 24 with connection contacts which also have a lattice structure,
Fig. 27 eine Abwandlung der Heizeinrichtung aus Fig. 9 mit einer Parallelschaltung von schmalen streifenförmigen Heizleitern und einer gitterförmigen Heizleiteranordnung da zwischen, 27 shows a modification of the heating device from FIG. 9 with a parallel connection of narrow strip-shaped heating conductors and a grid-shaped heating conductor arrangement there between,
Fig. 28 eine Abwandlung der Heizeinrichtung aus Fig. 14 mit einem C-förmigen Freischnitt, der im vertikalen Bereich zick-zack-förmig verläuft, 28 shows a modification of the heating device from FIG. 14 with a C-shaped cutout which runs in a zigzag shape in the vertical area,
Fig. 29 eine Abwandlung der Heizeinrichtung aus Fig. 1, bei der parallel zu den Anschlusskon takten zusätzliche Heizleiterbahnen verlaufen, 29 shows a modification of the heating device from FIG. 1, in which additional heating conductor tracks run parallel to the connection contacts,
Fig. 30 eine Abwandlung der Heizeinrichtung aus Fig. 19 mit anders ausgebildeten Flächen kontakten. FIG. 30 shows a modification of the heating device from FIG. 19 with differently designed surfaces.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE DETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS
In der Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Heizeinrichtung 11 in einer ersten Ausführung darge stellt. Die Heizeinrichtung 11 weist einen flächigen rechteckigen länglichen Träger 12 auf, der eben ausgebildet ist. Der Träger 12 kann beispielsweise eine elektrisch isolierende Keramik, Mikanit oder ein Metallsubstrat mit elektrisch isolierender Oberfläche aufweisen. Die Heizein richtung 11 weist eine gitterförmige Heizleiteranordnung 14 auf, die eine längliche rechteckige Fläche überdeckt. Dabei überlappt die Heizleiteranordnung 14 auf zwei längliche und parallel verlaufende Anschlusskontakte 16a und 16b aus geeignetem Kontaktmaterial. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Anschlusskontakte 16a und 16b auf die Heizleiteranordnung 14
überlappen, also nachträglich aufgebracht sind, wie hier dargestellt. Links enden die Anschluss kontakte 16a und 16b jeweils in einem Kontaktfeld 18a und 18b für einen elektrischen Anschluss, beispielsweise durch Anlöten oder Anschweißen. Die Heizleiteranordnung 14 ist vorteilhaft in einem Dickschichtverfahren hergestellt, insbesondere durch Siebdruck auf be kannte Art und Weise. Dies gilt vorteilhaft auch für die Anschlusskontakte 16 und die Kontakt felder 18. In Fig. 1, a heating device 11 according to the invention is in a first embodiment provides Darge. The heating device 11 has a flat, rectangular, elongated carrier 12 which is flat. The carrier 12 can for example have an electrically insulating ceramic, micanite or a metal substrate with an electrically insulating surface. The Heizein direction 11 has a grid-shaped heating conductor arrangement 14 which covers an elongated rectangular area. In this case, the heating conductor arrangement 14 overlaps on two elongate and parallel connection contacts 16a and 16b made of suitable contact material. Alternatively, it can be provided that the connection contacts 16a and 16b are connected to the heating conductor arrangement 14 overlap, so are applied subsequently, as shown here. On the left, the connection contacts 16a and 16b each end in a contact field 18a and 18b for an electrical connection, for example by soldering or welding. The heating conductor arrangement 14 is advantageously produced in a thick-film process, in particular by screen printing in a known manner. This also applies advantageously to the connection contacts 16 and the contact fields 18.
Anstelle auf einen flachen Träger 12 kann eine Heizeinrichtung 111 gemäß einer zweiten Aus führung in Fig. 2 auch auf einen rohrförmigen Träger 112 aufgebracht werden. Der rohrförmige Träger 112 besteht vorteilhaft aus einem Stahlsubstrat mit elektrisch isolierender Oberfläche, die beispielsweise durch eine auf das Stahlsubstrat aufgebrachte Isolationsschicht gebildet sein kann. Darauf kann, vorteilhaft ebenfalls in einem Siebdruckverfahren, eine Heizleiteranordnung 114 aufgebracht werden, die derjenigen der Fig. 1 an sich entspricht. In diesem Fall wäre die Darstellung der Fig. 1 eine abgewickelte Heizleiteranordnung der Heizeinrichtung 111 der Fig. 2. Instead of a flat carrier 12, a heating device 111 according to a second implementation in FIG. 2 can also be applied to a tubular carrier 112. The tubular carrier 112 advantageously consists of a steel substrate with an electrically insulating surface, which can be formed, for example, by an insulating layer applied to the steel substrate. A heating conductor arrangement 114, which corresponds to that of FIG. 1 per se, can be applied thereon, advantageously also in a screen printing process. In this case, the illustration in FIG. 1 would be a developed heating conductor arrangement of the heating device 111 in FIG. 2.
Die Anschlusskontakte 16a und 16b verlaufen parallel zueinander. Wie aus der Vergrößerung der Fig. 3 zu ersehen ist, besteht die Heizleiteranordnung 14 aus einer ersten Vielzahl von Heizleitern 20a mit einer Erstreckungsrichtung von links unten nach rechts oben und einem Winkel von 45° zu den Anschlusskontakten 16a und 16b. Des Weiteren besteht sie aus einer zweiten Vielzahl von Heizleitern 20b mit einer Verlaufsrichtung von rechts unten nach links oben, welche rechtwinklig zur Verlaufsrichtung der Heizleiter 20a ist und somit ebenfalls einen Winkel von 45° zur Längsrichtung der Anschlusskontakte 16 aufweist. Die Heizleiter 20a und 20b treffen sich in Verbindungspunkten 22, von denen einer durch eine gestrichelte Umkreisung dargestellt ist. Die Heizleiter 20a und 20b sind also die kurzen rechteckförmigen Abschnitte zwischen den Verbindungspunkten 22. In diesen Verbindungspunkten 22 ist eine Schichtdicke dieselbe wie diejenige der einzelnen Heizleiter 20a und 20b. Die Heizleiter 20a und 20b samt den Verbindungspunkten 22 werden also nicht nacheinander bzw. separat voneinander aufge bracht, sondern vorteilhaft als Gittermuster in einem einzigen Druckverfahren bzw. Dickschicht verfahren, vorteilhaft mit Siebdruck. Eine Vielzahl von jeweils Heizleitern 20a und 20b verläuft entlang einer Linie, die nur von den Verbindungspunkten 22 unterbrochen ist. Aufgrund der gleichmäßigen Ausbildung der Heizleiteranordnung 14, bei der nicht nur die Heizleiter 20a sowie 20b untereinander innerhalb der Gruppe ihrer selben Verlaufsrichtung gleich ausgebildet sind, sondern sämtliche Heizleiter 20a und 20b gleich ausgebildet sind bis auf Randbereiche 26, stellen sich über die Fläche der Heizleiteranordnung 14 gleiche Stromdichten und somit gleiche Flächenleistung ein im Betrieb.
Es ist zu erkennen, dass jeweils vier Heizleiter 20, nämlich zwei parallele Heizleiter 20a und zwei parallele Heizleiter 20b, eine Masche 24 bilden. Die Maschen 24 sind bis auf die Randbe reiche 26, die später noch im Detail erläutert werden, viereckig bzw. quadratisch ausgebildet, insbesondere sind alle Maschen 24 bis auf die Randbereiche 26 und angrenzend an die An schlusskontakte 16 identisch. The connection contacts 16a and 16b run parallel to one another. As can be seen from the enlargement of FIG. 3, the heating conductor arrangement 14 consists of a first plurality of heating conductors 20a with a direction of extent from bottom left to top right and an angle of 45 ° to the connection contacts 16a and 16b. Furthermore, it consists of a second plurality of heating conductors 20b with a direction from bottom right to top left, which is at right angles to the direction of heating conductor 20a and thus also has an angle of 45 ° to the longitudinal direction of connection contacts 16. The heating conductors 20a and 20b meet at connection points 22, one of which is shown by a dashed circle. The heating conductors 20a and 20b are therefore the short rectangular sections between the connection points 22. In these connection points 22, a layer thickness is the same as that of the individual heating conductors 20a and 20b. The heating conductors 20a and 20b together with the connection points 22 are therefore not brought up one after the other or separately from one another, but are advantageously used as a grid pattern in a single printing process or thick film, advantageously with screen printing. A plurality of each heating conductor 20a and 20b runs along a line that is only interrupted by the connection points 22. Due to the uniform design of the heating conductor arrangement 14, in which not only the heating conductors 20a and 20b are formed the same as one another within the group of their same direction, but all the heating conductors 20a and 20b are formed identically except for edge areas 26, are positioned over the surface of the heating conductor arrangement 14 same current densities and thus the same area performance in operation. It can be seen that four heating conductors 20, namely two parallel heating conductors 20a and two parallel heating conductors 20b, form a mesh 24. The meshes 24 are rectangular or square except for the edge areas 26, which will be explained in detail later, in particular all meshes 24 except for the edge areas 26 and adjacent to the connection contacts 16 are identical.
Aus der Fig. 3 ist eigentlich auch zu erkennen, dass selbst innerhalb der Verbindungspunkte 22 die Stromdichte nicht oder nur unwesentlich höher ist als in den Heizleitern 20a und 20b selbst. Dies gilt dann auch für eine Heizleistungserzeugung und eine Temperatur. Schließlich muss jeweils der Strom, der durch je einen Heizleiter 20a und einen Heizleiter 20b fließt, durch genau einen einzigen solchen Verbindungspunkt 22 hindurch, und dann wieder in je einen Heizleiter 20a und einen Heizleiter 20b hinein fließen. From FIG. 3 it can actually also be seen that even within the connection points 22 the current density is not or only insignificantly higher than in the heating conductors 20a and 20b themselves. This then also applies to a heating power generation and a temperature. Finally, the current that flows through one heating conductor 20a and one heating conductor 20b must flow through exactly one such connection point 22, and then flow back into one heating conductor 20a and one heating conductor 20b.
In der Fig. 4 ist eine dritte Ausführung einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtung 211 darge stellt. Ein Träger 212 ist hier nicht mit Randbegrenzung dargestellt, in ähnlicher Form sind der Einfachheit halber an den Enden der Anschlusskontakte 216a und 216b keine Kontaktfelder dargestellt. Dies ist aber jeweils sehr leicht vorstellbar. Zwischen den beiden länglichen und pa rallelen Anschlusskontakten 216a und 216b ist eine Heizleiteranordnung 214 vorgesehen. Im mittleren Bereich entspricht diese mit ihrer Gitterform der Heizleiteranordnung der Fig. 1. Ledig lich an den Randbereichen 226 ist zu sehen, wie hier jeweils Heizleiter 220a und 220b sehr lan ge ausgebildet sind, bevor sie an Verbindungspunkten mit Heizleitern der anderen Verlaufsrich tung Zusammentreffen. Da bis auf Inhomogenitäten innerhalb von Verbindungspunkten, die den Stromfluss dort betreffen, der Weg der Strompfade zwischen den Anschlusskontakten 216a und 216b gleich lang ist wie bei dem mittleren Bereich der Heizleiteranordnung 214, kann hier die gleiche oder eine sehr ähnliche Heizleistung erreicht werden. Dennoch ist es selbstverständlich, dass die Randbereiche 226 im Kleinen sozusagen leicht ausgefranst sind, aber im Großen gerade verlaufen können wie bei der Fig. 1. 4, a third embodiment of a heating device 211 according to the invention is Darge provides. A carrier 212 is not shown here with an edge delimitation; in a similar form, for the sake of simplicity, no contact fields are shown at the ends of the connection contacts 216a and 216b. However, this is very easy to imagine in each case. A heating conductor arrangement 214 is provided between the two elongated and parallel connection contacts 216a and 216b. In the middle area this corresponds with its grid shape to the heating conductor arrangement of FIG. 1. Only at the edge areas 226 can be seen how heating conductors 220a and 220b are very long before they meet at connection points with heating conductors of the other direction. Since apart from inhomogeneities within connection points that relate to the flow of current there, the path of the current paths between the connection contacts 216a and 216b is the same length as in the middle area of the heating conductor arrangement 214, the same or a very similar heating output can be achieved here. Nevertheless, it goes without saying that the edge regions 226 are, so to speak, slightly frayed on a small scale, but can run straight on a large scale as in FIG. 1.
In der Fig. 5 ist eine vierte Ausführung einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtung 311 darge stellt, die im Wesentlichen derjenigen aus Fig. 4 entspricht, insbesondere innerhalb von Rand bereichen 326 einer Heizleiteranordnung 314. Die Fläche der Maschen ist hier ähnlich wie in Fig. 4, was bedeutet, dass aufgrund der nahezu doppelten Breite der Heizleiter 320a und 320b der Heizleiteranordnung 314 weniger Heizleiter insgesamt vorgesehen sind als in Fig. 4. Ein Abstand der benachbarten Heizleiter gleicher Verlaufsrichtung zueinander kann in etwa ihrer eigenen Breite entsprechen und beträgt somit in etwa die Hälfte der Heizeinrichtung 211 aus Fig. 4.
ln der Fig. 6 ist eine fünfte Ausführung einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtung 411 darge stellt. Die Heizeinrichtung 411 weist zwei Heizleiteranordnungen 414a und 414b auf, die offen sichtlich identisch sind. Jede Heizleiteranordnung 414a und 414b bedeckt eine längliche recht eckige streifenförmige Fläche. Allerdings ist hier der Stromfluss nicht quer zur Längsrichtung der Heizleiteranordnung 414, wie bei den vorherigen Ausführungen, sondern längs. Links sind zwei Anschlusskontakte 416a und 416b vorgesehen, rechts ist ein Anschlusskontakt 416c vor gesehen, der die beiden Heizleiteranordnungen 414a und 414b in Reihe miteinander verschal tet. Dies ist bei der Dimensionierung des spezifischen Widerstands des Materials der Heizleiter 420a und 420b zu berücksichtigen, ebenso bei der Versorgungsspannung. Ein Strompfad der Reihenschaltung zwischen den Anschlusskontakten 416a und 416b ist vielfach länger als bei spielsweise bei der Heizeinrichtung der Fig. 11. Auch hier liegt erkennbar eine Mischung aus Reihenschaltung und Parallelschaltung der einzelnen Heizleiter 420 vor. 5 shows a fourth embodiment of a heating device 311 according to the invention, which essentially corresponds to that from FIG. 4, in particular within edge regions 326 of a heating conductor arrangement 314 means that due to the almost double width of the heating conductors 320a and 320b of the heating conductor arrangement 314 fewer heating conductors are provided overall than in FIG Heating device 211 from FIG. 4. 6 shows a fifth embodiment of a heating device 411 according to the invention. The heating device 411 has two heating conductor arrangements 414a and 414b, which are obviously identical. Each heating conductor arrangement 414a and 414b covers an elongated rectangular strip-shaped surface. However, here the current flow is not transverse to the longitudinal direction of the heating conductor arrangement 414, as in the previous embodiments, but longitudinally. Two connection contacts 416a and 416b are provided on the left, and a connection contact 416c is provided on the right, which connects the two heating conductor arrangements 414a and 414b in series with one another. This must be taken into account when dimensioning the specific resistance of the material of the heating conductors 420a and 420b, as is the case with the supply voltage. A current path of the series connection between the connection contacts 416a and 416b is many times longer than, for example, in the heating device of FIG. 11. Here, too, a mixture of series connection and parallel connection of the individual heating conductors 420 can be seen.
In der Fig. 7 ist eine sechste Ausführung einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtung 511 darge stellt mit zwei Anschlusskontakten 516a und 516b nach außen, wobei dazwischen als Reihen schaltung vier Heizleiteranordnungen 514a bis 514d vorgesehen sind. Weitere Anschlusskon takte 516c, 516d und 516e stellen die Reihenschaltung her. Somit liegt hier eine nochmals größere Länge eines Strompfads zwischen den Anschlusskontakten 516a und 516b nach außen vor. Dies ist bei der Dimensionierung und vor allem bei der Auswahl des spezifischen Widerstands für die Heizleiter 520a und 520b zu beachten. Des Weiteren fällt bei der Heizein richtung 511 der Fig. 7 auf, dass in der Richtung der Breite einer Heizleiteranordnung 514 zwei bzw. maximal drei Maschen vorliegen, während es bei der Heizeinrichtung 411 der Fig. 6 vier Maschen sind und bei der Heizeinrichtung der Fig. 3 acht vollständige Maschen. Gleichzeitig ist zu erkennen, dass anders als bei der Heizeinrichtung 411 der Fig. 6 die Maschen zu den Rand bereichen hin geschlossen sind, also vollständig stromdurchflossen sind und somit auch an der Heizwirkung beteiligt sind. 7 shows a sixth embodiment of a heating device 511 according to the invention, with two connection contacts 516a and 516b to the outside, with four heating conductor arrangements 514a to 514d being provided in between as a series circuit. Further connection contacts 516c, 516d and 516e establish the series connection. Thus there is an even greater length of a current path to the outside between the connection contacts 516a and 516b. This must be taken into account when dimensioning and especially when selecting the specific resistance for heating conductors 520a and 520b. Furthermore, it is noticeable in the heating device 511 of FIG. 7 that there are two or a maximum of three meshes in the direction of the width of a heating conductor arrangement 514, while there are four meshes in the heating device 411 in FIG. 6 and in the heating device in FIG 3 eight complete stitches. At the same time, it can be seen that, unlike in the heating device 411 of FIG. 6, the meshes are closed towards the edge regions, that is to say they are completely current flowed through and thus also participate in the heating effect.
In der Fig. 8 ist eine siebte Ausführung einer Heizeinrichtung 611 gemäß der Erfindung darge stellt. Sie ist ähnlich wie die Heizeinrichtung 511 der Fig. 7 ausgebildet, allerdings sind hier auf einem Träger 612 unterschiedliche Arten von Heizleiteranordnungen vorgesehen. An einen An schlusskontakt 616a schließt eine Heizleiteranordnung 614a an, die im Verhältnis zu ihrer Breite sehr lang ist. Sie ist ähnlich ausgebildet wie die Heizleiteranordnung 514a der Fig. 7, nur eben mit deutlich kleineren Maschen. Rechts an ihrem Ende ist ein Anschlusskontakt 616c vor gesehen, der sie mit der zweiten Heizleiteranordnung 614b in Reihe verschaltet. Die zweite Heizleiteranordnung 614b ist nahezu identisch zu einer dritten Heizleiteranordnung 614c, die parallel dazu verläuft und nur geringfügig kürzer ist. Verbunden sind die beiden über einen Anschlusskontakt 616d. Die Heizleiteranordnungen 614b und 614c weisen in ihrer Breite
ebenfalls drei Maschen nebeneinander auf wie die Heizleiteranordnung 614a. Auch eine Breite der Heizleiter der Heizleiteranordnungen 614b und 614c ist dieselbe wie bei der Heizleiteran ordnung 614a. Die Maschen sind allerdings größer bzw. weisen eine deutlich größere Fläche auf. An den Randbereichen sind sie sämtlich geschlossen. In Fig. 8, a seventh embodiment of a heating device 611 according to the invention is Darge provides. It is designed similarly to the heating device 511 of FIG. 7, but here different types of heating conductor arrangements are provided on a carrier 612. A heating conductor arrangement 614a connects to a connection contact 616a, which is very long in relation to its width. It is designed similarly to the heating conductor arrangement 514a of FIG. 7, only with significantly smaller meshes. On the right at its end, a connection contact 616c is seen, which connects it in series with the second heating conductor arrangement 614b. The second heating conductor arrangement 614b is almost identical to a third heating conductor arrangement 614c, which runs parallel thereto and is only slightly shorter. The two are connected via a connection contact 616d. The heating conductor arrangements 614b and 614c have their width also three meshes next to each other like the heating conductor arrangement 614a. A width of the heating conductors of the heating conductor arrangements 614b and 614c is the same as in the heating conductor arrangement 614a. However, the meshes are larger or have a significantly larger area. They are all closed at the edge areas.
An die Heizleiteranordnung 614c schließt mittels eines Anschlusskontakts 616e eine vierte Heizleiteranordnung 614d an, die links den Anschlusskontakt 616b nach außen aufweist. Die Heizleiteranordnung 614d ist im Prinzip identisch ausgebildet wie die Heizleiteranordnung 614a, nur ein Stück kürzer. Somit kann eine Heizeinrichtung 611 mehrere Heizleiteranordnungen 614a bis 614d aufweisen, die unterschiedliche Flächenleistungsdichten erzeugen können. Die vier Heizleiteranordnungen 614a bis 614d sind hier in Reihe geschaltet, dies muss aber nicht so sein. Sie könnten auch sämtlich parallel oder in einer Kombination aus Parallelschaltung und Reihenschaltung miteinander elektrisch verbunden sein. A fourth heating conductor arrangement 614d connects to the heating conductor arrangement 614c by means of a connection contact 616e and has the connection contact 616b to the outside on the left. The heating conductor arrangement 614d is designed in principle identically to the heating conductor arrangement 614a, only a little shorter. A heating device 611 can thus have a plurality of heating conductor arrangements 614a to 614d which can generate different surface power densities. The four heating conductor arrangements 614a to 614d are connected in series here, but this does not have to be the case. They could also all be electrically connected to one another in parallel or in a combination of parallel connection and series connection.
In der Fig. 9 ist eine achte Ausführung einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtung 711 darge stellt. Sie ist an sich ähnlich ausgebildet wie die Heizeinrichtung 611 der Fig. 8. Allerdings sind eine erste Heizleiteranordnung 714a und eine vierte Heizleiteranordnung 714d als eingangs genannte Zusatz-Heizleiteranordnung mit jeweils Anschlusskontakten 716a und 716b vollflächig ausgebildet als längliche streifenförmige Heizleiter entsprechend den eingangs genannte Zu- satz-Heizleitern. Eine zweite Heizleiteranordnung 714b und eine dritte Heizleiteranordnung 714c, die untereinander zwar ein identisches Muster, aber leicht unterschiedliche Länge aufweisen, sind gitterförmig ausgebildet mit einer maximalen Breite von vier Maschen. Für die elektrische Verschaltung sind Anschlusskontakte 716c, 716d und 716e vorgesehen. In Fig. 9, an eighth embodiment of a heating device 711 according to the invention is Darge provides. It is designed in a manner similar to the heating device 611 of FIG. 8. However, a first heating conductor arrangement 714a and a fourth heating conductor arrangement 714d as the additional heating conductor arrangement mentioned at the beginning, each with connection contacts 716a and 716b, are designed over the entire surface as elongated strip-shaped heating conductors corresponding to the supply mentioned at the beginning. set heating conductors. A second heating conductor arrangement 714b and a third heating conductor arrangement 714c, which have an identical pattern to one another but slightly different lengths, are designed in a grid shape with a maximum width of four meshes. Connection contacts 716c, 716d and 716e are provided for the electrical connection.
Mit einer solchen Heizeinrichtung 711 auf einem Träger 712 kann im Vergleich zur Fig. 8 eine nochmals andere Aufteilung von unterschiedlichen Flächenleistungen erreicht werden. So können die erste Heizleiteranordnung 714a und die vierte Heizleiteranordnung 714d sehr hohe Flächenleistungen erzeugen, die in den von ihnen bedeckten Bereichen gewünscht sind. In dem streifenförmigen Bereich dazwischen, in dem die Heizleiteranordnungen 714b und 714c verlaufen, kann die Flächenleistung etwas geringer sein, aber dennoch sehr gleichmäßig verteilt sein. Die Heizleiteranordnung 714a wird von einem einzigen breiten Heizleiter 721a gebildet. Entsprechend wird die Heizleiteranordnung 714c von einem einzigen breiten Heizleiter 721d ge bildet. With such a heating device 711 on a carrier 712, in comparison to FIG. 8, yet another division of different area outputs can be achieved. In this way, the first heating conductor arrangement 714a and the fourth heating conductor arrangement 714d can produce very high surface outputs, which are desired in the areas they cover. In the strip-shaped area in between, in which the heating conductor arrangements 714b and 714c run, the area output can be somewhat lower, but nevertheless be distributed very evenly. The heating conductor arrangement 714a is formed by a single wide heating conductor 721a. Correspondingly, the heating conductor arrangement 714c is formed by a single wide heating conductor 721d.
In der Fig. 10 ist eine neunte Ausführung einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtung 811 darge stellt, die ähnlich zur Heizeinrichtung 711 der Fig. 9 ausgebildet ist. Auf einem Träger 812 sind zwei Heizleiteranordnungen 814a und 814d ausgebildet, die mittels zweier Anschlusskontakte
816a und 816b von außen elektrisch kontaktiert werden können. Die Heizleiteranordnungen 814a und 814d bzw. die Heizleiter 821a und 821d sind sozusagen vollflächig ausgebildet, aber deutlich schmäler als in Fig. 9. Sie sind als Reihenschaltung mit einer zweiten Heizleiteranord nung 814b und einer dritten Heizleiteranordnung 814c über Anschlusskontakte 816c, 816d und 816e verbunden. Die Heizleiteranordnungen 814b und 814c sind gitterförmig ausgebildet, aller dings mit sehr großen Maschen und einer Breite der Heizleiter entsprechend der Fig. 9. Hier sind maximal zwei Maschen in Richtung der Breite der Heizleiteranordnungen 814b und 814c vorgesehen. Es liegt aber eine erkennbar geringere Flächenleistung vor als bei der Heizeinrich tung 711 der Fig. 9. In FIG. 10, a ninth embodiment of a heating device 811 according to the invention is Darge, which is designed similar to the heating device 711 of FIG. Two heating conductor arrangements 814a and 814d are formed on a carrier 812, which are connected by means of two connection contacts 816a and 816b can be electrically contacted from the outside. The heating conductor arrangements 814a and 814d or the heating conductors 821a and 821d are, so to speak, full-surface, but significantly narrower than in Fig. 9. They are connected in series with a second heating conductor arrangement 814b and a third heating conductor arrangement 814c via connection contacts 816c, 816d and 816e. The heating conductor arrangements 814b and 814c are grid-shaped, but with very large meshes and a width of the heating conductor as shown in FIG. 9. Here, a maximum of two meshes are provided in the direction of the width of the heating conductor arrangements 814b and 814c. However, there is a noticeably lower area performance than in the heating device 711 of FIG. 9.
Die Heizleiteranordnung 814a wird von dem einzigen Heizleiter 821a gebildet, und die Heiz leiteranordnung 814d wird von dem einzigen Heizleiter 821d gebildet. Auch hier kann, ähnlich wie bei der Heizeinrichtung 711 der Fig. 9, in einem streifenförmigen Bereich jeweils eine relativ hohe Flächenleistung erzeugt werden. In dem Bereich dazwischen, also wo die Heizleiteranord nungen 814b und 814c verlaufen, ist die Flächenleistung vorteilhaft deutlich geringer, beispiels weise um den Faktor 2 bis 4 geringer. The heating conductor arrangement 814a is formed by the single heating conductor 821a, and the heating conductor arrangement 814d is formed by the single heating conductor 821d. Here, too, similar to the heating device 711 of FIG. 9, a relatively high area output can be generated in each case in a strip-shaped region. In the area in between, i.e. where the heat conductor arrangements 814b and 814c run, the area performance is advantageously significantly lower, for example lower by a factor of 2 to 4.
In der Fig. 11 ist eine Vergrößerung einer Heizleiteranordnung 14‘ dargestellt, um noch einmal deutlich zu zeigen, wie Heizleiter 20a‘ gemäß einer Verlaufsrichtung von links unten nach rechts oben und Heizleiter 20b‘ mit einer Verlaufsrichtung rechtwinklig dazu jeweils Maschen 24‘ bil den. Jede Masche 24 wird also von vier Heizleitern 20‘ und vier Verbindungspunkten 22‘ umge ben. Vor allem ist hier zu erkennen, wie eine Breite der Heizleiter 20a‘ und 20b‘ variieren kann. Im unteren Bereich weisen die Heizleiter 20a‘ und die Heizleiter 20b‘ eine Breite B1 auf. Die Breite B1 kann beispielsweise 0,4 mm betragen. Die unterste Reihe von vollständig dargestell ten Maschen 24‘ ist exakt quadratisch. In Fig. 11 an enlargement of a heating conductor arrangement 14 ‘is shown to show once again how heating conductor 20a‘ according to a direction from bottom left to top right and heating conductor 20b ‘with a direction perpendicular to it each mesh 24‘ bil the. Each mesh 24 is so surrounded by four heating conductors 20 ‘and four connection points 22‘. Above all, it can be seen here how a width of the heating conductors 20a ‘and 20b‘ can vary. In the lower area, the heating conductors 20a ‘and the heating conductors 20b‘ have a width B1. The width B1 can be 0.4 mm, for example. The bottom row of completely dargestell th meshes 24 ‘is exactly square.
In der von unten gesehen zweiten Reihe von vollständig dargestellten Maschen 24‘ erhöht sich die Breite der der Heizleiter 20a‘ und 20b‘ auf eine Breite B2, die beispielsweise 0,5 mm betra gen kann, also 25% größer ist als die Breite B1. Diese Erhöhung der Breite ist streng monoton, allerdings nicht exakt stetig bzw. nicht gleichmäßig. In geringem Abstand von jedem Verbin dungspunkt 22‘, beispielsweise etwa der jeweiligen Breite der Heizleiter 20a‘ und 20b‘ ent sprechend, weisen diese Heizleiter eine konstante Breite auf, bevor die Erhöhung der Breite be ginnt. Somit sind die von unten gesehen zweite Reihe und dritte Reihe von Maschen 24‘ nicht exakt quadratisch, erst die oberste vierte Reihe von vollständig dargestellten Maschen 24‘ ist wiederum exakt quadratisch. Da sich der Abstand der Längsmittelachsen der Heizleiter 20a‘ und 20b‘ zueinander nicht verändert, sondern sozusagen nur die Breite der Heizleiter, ist die Fläche einer Masche 24‘ der obersten Reihe etwas geringer als diejenige einer Masche 24‘ der
untersten Reihe. Die Veränderung der Breite der Heizleiter 20a‘ und 20b‘ hat aber vor allem Auswirkungen auf deren elektrischen Widerstand und somit auf die von ihnen erzeugte Heiz leistung. Dies bedeutet, dass bei gleichbleibendem Stromfluss, was ja so sein muss, im unteren Bereich eine höhere Flächenleistung vorliegt als im oberen Bereich mit den breiteren Heizlei tern. In the second row of fully illustrated meshes 24 'seen from below, the width of the heating conductors 20a' and 20b 'increases to a width B2, which can be 0.5 mm, for example, that is 25% greater than the width B1. This increase in width is strictly monotonic, but not exactly continuous or not uniform. At a short distance from each connection point 22 ', for example approximately the respective width of the heating conductors 20a' and 20b 'accordingly, these heating conductors have a constant width before the increase in width begins. Thus, the second row and third row of meshes 24 'seen from below are not exactly square, only the top fourth row of fully illustrated meshes 24' is again exactly square. Since the distance between the longitudinal center axes of the heating conductors 20a 'and 20b' does not change, but rather only the width of the heating conductors, so to speak, the area of a mesh 24 'in the top row is somewhat smaller than that of a mesh 24' in the bottom row. However, the change in the width of the heating conductors 20a 'and 20b' primarily affects their electrical resistance and thus the heating power they generate. This means that with a constant current flow, which must be the case, there is a higher area performance in the lower area than in the upper area with the wider heating conductors.
Anhand der Fig. 11 ist leicht vorstellbar, wie die Breite der Heizleiter auch mehrfach variieren kann oder, beispielsweise nach weiter oben hin, auch wieder abnehmen kann auf die Breite B1 oder eine nochmals andere bzw. geringere Breite. Ebenso ist es leicht vorstellbar, dass nur die Heizleiter einer Verlaufsrichtung variierende Breite aufweisen, während die Heizleiter der ande ren Verlaufsrichtung gleichbleibende Breite aufweisen. 11 it is easy to imagine how the width of the heating conductors can also vary several times or, for example, can decrease again to the width B1 or another different or smaller width. It is also easy to imagine that only the heating conductors in one direction have a varying width, while the heating conductors in the other direction have a constant width.
Aus der Fig. 11 ist auch leicht zu erkennen, dass die Variation des elektrischen Wderstands der Heizleiter durch variierende Breite sehr leicht zu erreichen ist und insbesondere leichter ist als ihre Länge zu variieren, was innerhalb eines möglichst regelmäßigen Gitters sehr schwer wäre. Auch eine Variation der Schichtdicke bei einem Dickschichtverfahren ist sehr schwierig und technisch nicht leicht konsistent zu erreichen. Die dargestellte Variation der Breite der Heizleiter dagegen ist relativ leicht zu erreichen. From FIG. 11 it is also easy to see that the variation of the electrical resistance of the heating conductors is very easy to achieve by varying the width and in particular is easier than varying their length, which would be very difficult within a grid that is as regular as possible. A variation of the layer thickness in a thick-layer process is also very difficult and technically not easy to achieve consistently. The variation shown in the width of the heating conductor, on the other hand, is relatively easy to achieve.
In der Fig. 12 ist in vergrößerter Darstellung ähnlich der Fig. 3 bei einer Heizeinrichtung 11 ‘ ein Randbereich 26 dargestellt. Die Heizleiteranordnung 14 weist hier Heizleiter 20a und 20b auf, die geschlossene Maschen 24 bilden. Im unteren Bereich ist ein Ausschnitt 28 vorgesehen, hier fehlen einige Heizleiter bzw. einige Maschen, nämlich fünf Maschen. Der Ausschnitt 28 wird nach rechts wiederum von Heizleitern bzw. geschlossenen Maschen begrenzt. Von links ragt in den Ausschnitt 28 oder zu ihm hin eine Anordnung aus zwei Leiterbahnen 29, die an einen Temperatursensor 31 münden, hier dargestellt als aufgelötetes SMD-Bauteil. Der Temperatur sensor 31 kann dazu dienen, eine Temperatur in diesem Bereich am Träger 12 festzustellen, beispielsweise wenn der Träger 12 auf seiner von der Heizleiteranordnung 14 abgewandten Seite direkt mit Wasser in Kontakt ist, um dieses zu beheizen. Durch die etwas vergrößerte Ent fernung der Heizleiter 20 zu dem Temperatursensor 31 aufgrund des Ausschnitts 28 erfolgt keine Verfälschung des Temperatursignals durch die direkte Heizleistung der Heizleiter 20a und 20b. Gleichzeitig muss der Temperatursensor 31 nicht zu weit von ihnen entfernt sein, wodurch er nicht die korrekte Temperatur des von der Heizleiteranordnung 14 erhitzten Wassers odgl. erfassen könnte. Des Weiteren ist aus der Fig. 12 zu erkennen, dass ein solcher Ausschnitt 28 in der ansonsten regelmäßigen Heizleiteranordnung 14 dazu verwendet werden kann, einen Bereich mit reduzierter Flächenleistung bzw. Heizleistungserzeugung zu erreichen.
Eine andere mögliche Weiterbildung der Erfindung ist in Fig. 13 bei einer Heizeinrichtung 11 mit einer Heizleiteranordnung 14 dargestellt. Hier ist innerhalb der ansonsten regelmäßig ausgebil deten Heizleiteranordnung 14 mit Heizleitern 20a und 20b in unterschiedlichen Verlaufsrichtun gen, die zwischen sich Maschen 24 bilden, ein sogenannter Frei-Flächenbereich 33 gebildet. Dieser ist vorstehend beschrieben worden. Der Frei-Flächenbereich 33 ist frei von Heizleitern 20a und 20b bzw. deren Maschen 24. Hier fehlen sozusagen 16 Maschen bzw. die Heizleiter, die diese ansonsten bilden würden. In dem Frei-Flächenbereich 33 ist eine Bohrung 35 vorge sehen, an der beispielsweise ein Bolzen befestigt werden kann oder ein Mediumdurchtritt ge schaffen werden kann. Anstelle einer solchen Bohrung 35, die durch einen Träger 12 der Heiz einrichtung 11 verläuft, kann auch ein Befestigungspunkt für einen Bolzen odgl. angeschweißt sein, alternativ ein elektrischer Kontakt vorgesehen sein. Durch den Abstand der Heizleiter 20a und 20b zu der Bohrung 35 kann eine Temperatur in diesem Bereich entsprechend einer Heizleistung eingestellt werden, insbesondere kann die Temperatur etwas reduziert werden. In FIG. 12, in an enlarged illustration similar to FIG. 3, an edge region 26 is shown for a heating device 11 '. The heating conductor arrangement 14 here has heating conductors 20a and 20b which form closed meshes 24. A cutout 28 is provided in the lower area, here some heating conductors or some meshes are missing, namely five meshes. The cutout 28 is in turn bounded to the right by heating conductors or closed meshes. From the left, an arrangement of two conductor tracks 29 which open into a temperature sensor 31, shown here as a soldered-on SMD component, protrudes into the cutout 28 or towards it. The temperature sensor 31 can serve to determine a temperature in this area on the carrier 12, for example when the carrier 12 is in direct contact with water on its side facing away from the heating conductor arrangement 14 in order to heat it. Due to the somewhat increased distance between the heating conductors 20 and the temperature sensor 31 due to the cutout 28, the temperature signal is not falsified by the direct heating power of the heating conductors 20a and 20b. At the same time, the temperature sensor 31 does not have to be too far away from them, as a result of which it does not have the correct temperature of the water heated by the heating conductor arrangement 14 or the like. could capture. Furthermore, it can be seen from FIG. 12 that such a cutout 28 in the otherwise regular heating conductor arrangement 14 can be used to reach an area with a reduced area output or heating output generation. Another possible development of the invention is shown in FIG. 13 in the case of a heating device 11 with a heating conductor arrangement 14. Here, a so-called free surface area 33 is formed within the otherwise regularly formed heating conductor arrangement 14 with heating conductors 20a and 20b in different directions that form meshes 24 between them. This has been described above. The free surface area 33 is free of heating conductors 20a and 20b or their meshes 24. Here, so to speak, 16 meshes or the heating conductors that would otherwise form them are missing. In the free surface area 33 a bore 35 is provided, to which, for example, a bolt can be attached or a medium passage ge can be created. Instead of such a bore 35, which runs through a support 12 of the heating device 11, a fastening point for a bolt or the like can also be used. be welded, alternatively an electrical contact can be provided. Due to the distance between the heating conductors 20a and 20b and the bore 35, a temperature can be set in this area in accordance with a heating power, in particular the temperature can be reduced somewhat.
In der Fig. 14 ist als Erweiterung der Heizleiteranordnung 14 ähnlich der Fig. 1 und 3 darge stellt, wie bei einer Heizleiteranordnung 14, die mit Bezug auf diese Figuren beschrieben wor den ist, ein elektrischer Abgleich eines Widerstandswerts erfolgen kann. Im rechten Bereich ist an den rechten Randbereich 26 anschließend ein Freischnitt mit Freischnittabschnitten 37a bis 37c dargestellt, der am rechten Randbereich 26 als Freischnittabschnitt 37a beginnend mit geringem Abstand zu dem oberen Anschlusskontakt 16a und parallel dazu nach links verläuft. Er durchschneidet fünfzehn Heizleiter 20 bzw. zieht sich in horizontaler Richtung über acht Maschen hin. Dann biegt er im rechten Winkel nach unten und durchschneidet als Freischnitt abschnitt 37b sechzehn Heizleiter 20. Er verläuft bis kurz vor den unteren Anschlusskontakt 16b und geht dann wieder rechtwinklig nach rechts als Freischnittabschnitt 37c, also parallel wie oben mit geringem Abstand zu dem Anschlusskontakt 16b. Dadurch wird ein Bereich von Heiz leitern 20 und Maschen 24 elektrisch abgetrennt von der sonstigen Heizleiteranordnung 14. So mit wird der elektrische Widerstand der Heizeinrichtung 11 bzw. der Heizleiteranordnung 14 zwischen den Anschlusskontakten 16a und 16b erhöht, wodurch die gesamte Heizleistung verringert wird. In FIG. 14, as an extension of the heating conductor arrangement 14, similar to FIGS. 1 and 3, Darge shows how an electrical adjustment of a resistance value can be carried out in the case of a heating conductor arrangement 14, which has been described with reference to these figures. In the right area, a cutout with cutout sections 37a to 37c is shown following the right edge area 26, which runs on the right edge area 26 as a cutout section 37a starting at a small distance from the upper connection contact 16a and parallel to it to the left. It cuts through fifteen heating conductors 20 or extends over eight meshes in the horizontal direction. Then it bends downwards at a right angle and cuts through sixteen heating conductors 20 as a cutout section 37b. It runs to just before the lower connection contact 16b and then goes again at right angles to the right as a cutout section 37c, i.e. parallel as above with a small distance from the connection contact 16b. As a result, an area of heating conductors 20 and meshes 24 is electrically separated from the rest of the heating conductor arrangement 14. The electrical resistance of the heating device 11 or the heating conductor arrangement 14 between the connection contacts 16a and 16b is increased, thereby reducing the total heating output.
Es ist leicht zu erkennen, dass dieser Freischnitt nicht zwingend die drei genannten Freischnitt abschnitte 37a-c aufweisen müsste. Er wäre auch ähnlich wirksam, wenn nur die beiden Frei schnittabschnitte 37a und 37b parallel zu den Anschlusskontakten 16a und 16b vorgesehen wären. Dann wären zwar noch einige der Heizleiter 20, die jetzt durch den vertikalen Frei schnittabschnitt 37b abgetrennt sind, elektrisch kontaktiert. Allerdings würden sie wegen des längeren Strompfads deutlich geringer oder kaum merklich von Strom durchflossen und würden somit keine nennenswerte Heizwirkung entfalten. Durch einen solchen vereinfachten Freischnitt
kann etwas Aufwand eingespart werden. Ähnliches würde gelten, wenn nur der mittlere vertika le Freischnittabschnitt und einer der anderen beiden Freischnittabschnitte freigeschnitten wä ren. Durch den in Fig. 14 dargestellten vollständigen Freischnitt 37 kann aber zugegebener maßen eine Beeinflussung der Heizleiteranordnung 14 exakt und genau vorgebbar erreicht wer den. It is easy to see that this cutout need not necessarily have the three mentioned cutout sections 37a-c. It would also be equally effective if only the two free-cut sections 37a and 37b were provided parallel to the connection contacts 16a and 16b. Then some of the heating conductors 20, which are now separated by the vertical free-cut section 37b, would be electrically contacted. However, because of the longer current path, they would have a significantly lower or hardly noticeable current flowing through them and thus would not develop any noteworthy heating effect. With such a simplified cutout some effort can be saved. The same would apply if only the middle vertical cutout section and one of the other two cutout sections were cut.
Eine weitere Möglichkeit einer Beeinflussung des elektrischen Widerstands bei einer Heizein richtung 11 ist in der Abwandlung der Fig. 15 dargestellt. An sich ist die Heizleiteranordnung 14 zwischen den Anschlusskontakten 16a und 16b ausgebildet wie zuvor beschrieben. Im rechten Bereich bzw. hin zum rechten Randbereich 26 sind mit geringem Abstand und parallel zu dem oberen Anschlusskontakt 16a drei längliche Neben-Anschlusskontakte 39a vorgesehen, die bei spielsweise aus demselben Material bestehen können. Der Abstand zu dem Anschlusskontakt 16a kann gering sein und in etwa dessen Breite entsprechen. Eine elektrische Verbindung zwischen Anschlusskontakt 16a und Neben-Anschlusskontakt 39a ist jeweils über einen Brückenkontakt 41a hergestellt. Dieser besteht vorteilhaft aus einem anderen Material als An schlusskontakt 16a und Neben-Anschlusskontakte 39a, welches zwar elektrisch ähnlich gut leit fähig sein sollte, aber mechanisch weniger widerstandsfähig. So kann es leicht durch Ritzen oder mittels eines Lasers durchtrennt werden, so dass die Brückenkontakte 41a auch relativ leicht durchtrennt bzw. entfernt werden können. Another possibility of influencing the electrical resistance in a Heizein direction 11 is shown in the modification of FIG. As such, the heating conductor arrangement 14 is formed between the connection contacts 16a and 16b as described above. In the right area or towards the right edge area 26, three elongated secondary connection contacts 39a are provided at a small distance and parallel to the upper connection contact 16a, which can consist of the same material, for example. The distance from the connection contact 16a can be small and approximately correspond to its width. An electrical connection between connection contact 16a and secondary connection contact 39a is established in each case via a bridge contact 41a. This advantageously consists of a different material than connection contact 16a and secondary connection contacts 39a, which should be electrically similarly conductive, but mechanically less resistant. It can thus be easily cut through by scoring or by means of a laser, so that the bridge contacts 41a can also be cut through or removed relatively easily.
Nahe zu dem unteren Anschlusskontakt 16b sind auf entsprechende Art und Weise drei paralle le Neben-Anschlusskontakte 39b vorgesehen, von denen jeder über einen Brückenkontakt 41b mit dem Anschlusskontakt 16b elektrisch verbunden ist. Eine Länge des Strompfads zwischen den Neben-Anschlusskontakten 39a und 39b ist mit etwa sieben vollen Maschen 24 etwas geringer als direkt zwischen den Anschlusskontakten 16a und 16b. Durch Auftrennen der Brückenkontakte 41a und/oder 41b, vorteilhaft rechts zum Randbereich 26 hin beginnend und nach links zu, können ähnlich wie gemäß Fig. 14 und dem Freischnitt bestimmte Abschnitte oder Bereiche der Heizleiteranordnung 14 abgetrennt werden. Somit kann die bei fest vorgege bener Spannung an den Anschlusskontakten 16a und 16b erzeugte Heizleistung eingestellt werden. Alternativ zu einem Durchtrennen der Brückenkontakte 41a und 41b könnten auch die Anschlusskontakte 16a und 16b im Längsverlauf unterbrochen sein, wobei diese Unter brechung dann mittels entsprechender extra aufgebrachter Brückenkontakte geschlossen und somit elektrisch überbrückt wird. Auch wenn diese Brückenkontakte dann durchtrennt werden, ist eine Reduktion bzw. Verkleinerung der Heizleiteranordnung 14 und Erhöhung des elektrischen Wderstands möglich.
Alternativ könnten keine solchen Brückenkontakte von Anfang an vorgesehen sein, sondern sie werden erst nach einem Messen des elektrischen Widerstands genau dort vorgesehen, wo sie benötigt werden, damit ein gewünschter elektrischer Widerstand erreicht werden kann. Damit kann unnötiger Materialaufwand eingespart werden. In a corresponding manner, three parallel secondary connection contacts 39b are provided close to the lower connection contact 16b, each of which is electrically connected to the connection contact 16b via a bridge contact 41b. A length of the current path between the secondary connection contacts 39a and 39b is approximately seven full meshes 24, somewhat less than directly between the connection contacts 16a and 16b. By separating the bridge contacts 41a and / or 41b, advantageously beginning on the right towards the edge region 26 and towards the left, specific sections or regions of the heating conductor arrangement 14 can be separated off, similar to FIG. 14 and the cutout. In this way, the heating power generated at the connection contacts 16a and 16b with a fixed voltage can be adjusted. As an alternative to severing the bridge contacts 41a and 41b, the connection contacts 16a and 16b could also be interrupted in the longitudinal course, this interruption then being closed by means of corresponding specially applied bridge contacts and thus electrically bridged. Even if these bridge contacts are then severed, a reduction or miniaturization of the heating conductor arrangement 14 and an increase in the electrical resistance is possible. Alternatively, no such bridge contacts could be provided from the start, but rather they are only provided exactly where they are needed after the electrical resistance has been measured, so that a desired electrical resistance can be achieved. This can save unnecessary material expenditure.
In der Fig. 16 ist eine Abwandlung der Heizeinrichtung 511 entsprechend Fig. 7 dargestellt. Hier ist mit Richtung quer zur Längsrichtung der mittleren Heizleiteranordnungen 514b und 514c ein Zwischenkontakt 517 vorgesehen, der sozusagen wie ein nach rechts verschobener Anschluss kontakt 516d wirkt. Der Zwischenkontakt 517 sollte aus einem elektrisch gut leitenden Material bestehen, ähnlich wie die Anschlusskontakte 516. Somit sind die Bereiche der Heizleiteranord nungen 514b und 514c links davon elektrisch deaktiviert bzw. nicht mehr von Strom durch flossen. Dadurch wird die Länge der Heizleiteranordnungen 514b und 514c und somit deren elektrischer Widerstand zwischen den Anschlusskontakten 516c und 516e verkürzt und damit der elektrische Widerstand verringert. Auch dies kann eine Art elektrischer Abgleich oder Ver änderung der Heizleistung sein. Ein solcher Zwischenkontakt 517 kann möglicherweise nach träglich über die Heizleiteranordnungen 514b und 514c aufgebracht werden, beispielsweise auf gedruckt oder aufgeklebt. So kann eine Justierung des gesamten Heizwiderstands erreicht wer den. FIG. 16 shows a modification of the heating device 511 corresponding to FIG. 7. Here, with a direction transverse to the longitudinal direction of the central heating conductor arrangements 514b and 514c, an intermediate contact 517 is provided, which acts, so to speak, like a connection contact 516d that has been shifted to the right. The intermediate contact 517 should consist of a material with good electrical conductivity, similar to the connection contacts 516. Thus, the areas of the heat conductor arrangements 514b and 514c to the left of it are electrically deactivated or no current flows through them. This shortens the length of the heating conductor arrangements 514b and 514c and thus their electrical resistance between the connection contacts 516c and 516e and thus reduces the electrical resistance. This can also be a type of electrical adjustment or change in the heating power. Such an intermediate contact 517 can possibly be applied subsequently over the heating conductor arrangements 514b and 514c, for example printed on or glued on. In this way, an adjustment of the entire heating resistor can be achieved.
In der Fig. 17 ist eine zehnte Ausführung einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtung 911 darge stellt, die prinzipiell ähnlich ausgebildet ist wie die Heizeinrichtung aus Fig. 9 oder Fig. 10. Auf einem Träger 912 sind parallel und mit Abstand zueinander zwei vollflächige Heizleiteranord nungen 914a und 914b als Heizleiter 921a und 921d vorgesehen. Es sind mehrere Anschluss kontakte 916a bis 916e vorgesehen, die eine Reihenschaltung mit den zwischen den Heiz leitern 921a und 921d angeordneten Heizleiteranordnungen 914b und 914c bilden, die jeweils Gitterform und eine Breite von drei Maschen 924 aufweisen. Ähnlich wie in Fig. 16 ist etwas rechts von dem Anschlusskontakt 916d ein Zwischenkontakt 917 vorgesehen, der eine direkte elektrische Verbindung bewirkt. Somit ist der links davon gelegene Bereich der Heizleiteranord nungen 914b und 914c abgetrennt. In ähnlicher Form ist ein Zwischenkontakt 917‘ vorgesehen zwischen dem Heizleiter 921a und der Heizleiteranordnung 914b. Dieser Zwischenkontakt 917‘ wirkt wie ein nach links verschobener Anschlusskontakt 916c, nämlich ebenfalls als Verkürzung der jeweiligen Heizleiteranordnungen. Somit kann eine solche Verkürzung mittels eines Zwischenkontakts nicht nur zwischen gitterförmigen Heizleiteranordnungen vorgesehen sein, sondern auch zwischen einer gitterförmigen Heizleiteranordnung 914b und einem breiten voll flächigen Heizleiter 921a.
ln der Fig. 18 ist als weitere Abwandlung einer Heizeinrichtung 511 ähnlich der Fig. 7 darge stellt, wie mehrere Flächenkontakte 543 über jeweils genau einer Heizleiteranordnung 514b oder 514c vorgesehen sein können. Die Flächenkontakte 543 können aus dem Material der An schlusskontakte 516 bestehen, alternativ aus einem sehr gut elektrisch leitfähigen Material, das auch leicht bzw. gut an seiner Oberfläche zu kontaktieren ist. Dabei sind an den beiden Heiz leiteranordnungen 514b und 514c in Verlängerung zueinander jeweils Paare von diesen Flächenkontakten 543 vorgesehen. Sie dienen dazu, dass bei einem solchen Paar ein Zwischenkontakt 517 aufgebracht werden kann ähnlich der Fig. 16 und 17. Eine elektrische Kontaktierung auf diese Flächenkontakte 543 ist dann erheblich besser möglich als auf die Heizleiteranordnungen 514 selbst. Somit kann an einer von vier Stellen eine Länge der beiden Heizleiteranordnungen 514b und 514d sozusagen durch Kurzschluss variiert werden als Möglichkeit zu einem relativ genau abgestuft vorgegebenen elektrischen Abstimmen. Die Flächenkontakte 543 dienen also dazu, das Aufbringen der Zwischenkontakte 517 zu vereinfachen bzw. zu verbessern. 17 shows a tenth embodiment of a heating device 911 according to the invention, which is basically designed similarly to the heating device from FIG. 9 or FIG provided as heating conductors 921a and 921d. Several connection contacts 916a to 916e are provided, which form a series circuit with the heating conductor arrangements 914b and 914c arranged between the heating conductors 921a and 921d, each of which has a grid shape and a width of three meshes 924. Similar to FIG. 16, an intermediate contact 917 is provided somewhat to the right of the connection contact 916d, which brings about a direct electrical connection. Thus, the area of the heat conductor arrangements 914b and 914c located to the left is separated. In a similar form, an intermediate contact 917 'is provided between the heating conductor 921a and the heating conductor arrangement 914b. This intermediate contact 917 'acts like a connection contact 916c shifted to the left, namely also as a shortening of the respective heating conductor arrangements. Thus, such a shortening by means of an intermediate contact can be provided not only between grid-shaped heating conductor arrangements, but also between a grid-shaped heating conductor arrangement 914b and a wide, full-area heating conductor 921a. FIG. 18 shows, as a further modification of a heating device 511 similar to FIG. 7, how a plurality of surface contacts 543 can be provided over exactly one heating conductor arrangement 514b or 514c. The surface contacts 543 can consist of the material of the connection contacts 516, alternatively of a very good electrically conductive material, which is also easy or good to contact on its surface. In this case, pairs of these surface contacts 543 are provided on the two heating conductor arrangements 514b and 514c in extension to one another. They serve to ensure that an intermediate contact 517 can be applied to such a pair, similar to FIGS The length of the two heating conductor arrangements 514b and 514d can be varied, so to speak, by a short circuit, as a possibility for a relatively precisely staggered predetermined electrical tuning. The surface contacts 543 thus serve to simplify or improve the application of the intermediate contacts 517.
Allgemein wird es als wichtig angesehen für die Erfindung, dass die Gitterform der Heizleiteran ordnung der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung zwar sozusagen entstehen kann durch Über kreuzen oder Überlappen von gerade verlaufenden Heizleitern. Eine Schichtdicke der gesamten Heizleiteranordnung sollte jedoch möglichst gleich bleiben, insbesondere sowohl im Bereich der Heizleiter selbst als auch im Bereich eines solchen Verbindungspunkts. Dann ist sowohl eine Herstellung leichter möglich als auch das Vorsehen von möglichst gleichmäßig erzeugter Heiz leistung. In general, it is considered to be important for the invention that the grid shape of the heating conductor arrangement of the heating device according to the invention can arise, so to speak, by crossing or overlapping heating conductors that run straight. However, a layer thickness of the entire heating conductor arrangement should remain the same as possible, in particular both in the area of the heating conductor itself and in the area of such a connection point. Then both a production is more easily possible and the provision of heating power that is generated as uniformly as possible.
Als Material für die Herstellung der Heizleiter, insbesondere zur Herstellung im Dickschichtver fahren, können spezielle Dickschichtpasten verwendet werden, die Graphit enthalten können. Alternativ können andere gut elektrisch leitfähige Materialien verwendet werden, die für die Her stellung von Heizleitern vorteilhaft eingesetzt werden können. Special thick-film pastes, which can contain graphite, can be used as the material for the production of the heating conductors, in particular for production in the thick-film process. Alternatively, other good electrically conductive materials can be used, which can be used advantageously for the manufacture of heating conductors.
In der Fig. 19 ist als nochmals weitere Abwandlung der Heizeinrichtung aus Fig. 18 dargestellt, wie Flächenkontakte 543‘ bei einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtung 511 ‘sehr schmal aus gebildet sind. Diese Flächenkontakte 543‘ überqueren ähnlich wie bei Fig. 18 die vollständige Breite einer Heizleiteranordnung 514b‘, die grundsätzlich ähnlich ausgebildet ist wie in Fig. 18. Deutlich erkennbar sind diese Flächenkontakte 543‘ sehr viel schmaler als in Fig. 18 ausgebil det. Sie können ebenfalls aus einem Material von Anschlusskontakten 516c‘ bestehen, alter nativ aus einem sehr gut elektrisch leitfähigen Material, das wiederum leicht bzw. gut an seiner Oberfläche zu kontaktieren ist. Parallel zu der Heizleiteranordnung 514b‘ verläuft darüber ein schmaler vollflächiger Heizleiter 521 a‘, beispielsweise ähnlich der Fig. 17.
Für eine vorbeschriebene elektrische Kontaktierung zum elektrischen Abgleich kann einer der beiden schmalen Flächenkontakte 543‘ mittels einem aufgebrachten, insbesondere aufgedruck ten, Zwischenkontakt als eine Art Kontaktbrücke, wie links mit dem Zwischenkontakt 517‘ ge strichelt angedeutet ist, versehen werden. So können der Heizleiter 521 a‘ und die Heizleiteran ordnung 514b‘ verkürzt werden als ein Abgleich des elektrischen Widerstandes wie zuvor be schrieben. Durch die schmale Ausgestaltung der Flächenkontakte 543‘ wird wenig Material für sie benötigt bei gleichzeitig ausreichend guter elektrischer Leitfähigkeit, des Weiteren werden der Stromfluss und das Heizverhalten bei der Heizleiteranordnung 514b‘möglichst gering beeinträchtigt. Im oberen Bereich weist der Flächenkontakt 543‘ jeweils eine Verbreiterung 544‘ auf, die von der Form sozusagen derjenigen der beiden benachbarten Heizleiter 520‘ folgt, also die verfügbare Fläche maximal ausnutzt. Durch diese Verbreiterung und somit Vergrößerung der zu Verfügung stehenden Fläche an der Verbreiterung 544‘ kann der gestrichelt dargestellte Zwischenkontakt 517‘ breiter überlappen und somit besser elektrisch kontaktieren. Es ist auch leichter, Flächenkontakte 543‘ sozusagen mit einem Zwischenkontakt 517‘ zu treffen. In FIG. 19, as yet another modification of the heating device from FIG. 18, it is shown how surface contacts 543 'are very narrow in a heating device 511' according to the invention. Similar to FIG. 18, these surface contacts 543 'cross the full width of a heating conductor arrangement 514b', which is basically designed similarly to that in FIG. 18. These surface contacts 543 'are clearly shown to be much narrower than in FIG. You can also consist of a material of connection contacts 516c ', alternatively of a very good electrically conductive material, which in turn is easy or good to contact on its surface. A narrow, full-surface heating conductor 521 a 'runs above it parallel to the heating conductor arrangement 514b', for example similar to FIG. 17. For a previously described electrical contact for electrical adjustment, one of the two narrow surface contacts 543 'can be provided by means of an applied, in particular printed, intermediate contact as a type of contact bridge, as indicated by dashed lines on the left with intermediate contact 517'. Thus, the heating conductor 521a 'and the heating conductor arrangement 514b' can be shortened as a comparison of the electrical resistance as previously described be. As a result of the narrow design of the surface contacts 543 ', little material is required for them with, at the same time, sufficiently good electrical conductivity; furthermore, the current flow and the heating behavior in the heating conductor arrangement 514b' are impaired as little as possible. In the upper area, the surface contact 543 'has a widening 544', the shape of which follows, so to speak, that of the two adjacent heating conductors 520 ', that is to say makes maximum use of the available area. As a result of this widening and thus enlargement of the area available at the widening 544 ', the intermediate contact 517' shown in dashed lines can overlap more broadly and thus make better electrical contact. It is also easier to meet area contacts 543 'with an intermediate contact 517', so to speak.
In der Fig. 20 ist eine starke Vergrößerung einer Heizleiteranordnung 14 dargestellt mit Heiz leitern 20a und 20b, die zwischen sich Maschen 24 bilden. Als Besonderheit sind hier die Maschen 24 in den Ecken bzw. in deren Wnkeln abgerundet mit einem Radius r, der einge zeichnet ist als Beispiel. Die Abrundung bzw. Verrundung ist überall gleichmäßig innerhalb einer Masche 24 und innerhalb aller Maschen 24. Der Radius r beträgt etwa 70% der Breite der Heizleiter 20a und 20b, die alle die gleiche Breite aufweisen. Durch diese Abrundung mit dem Radius r ist einerseits eine einfachere Herstellung bzw. verbesserte Herstellung möglich. Völlig spitze Ecken wie beispielsweise aus der Vergrößerung der Fig. 11 zu erkennen sind bei kleinen Strukturen von den genannten Breiten der Heizleiter 20 im Bereich von weniger als 1 mm, bei spielsweise 0,4 mm oder 0,5 mm, mit einem Siebdruckverfahren, welches sich für Dickschicht verfahren bewährt hat, nicht leicht herzustellen. Dies kann durch die Abrundung sozusagen ver bessert werden. In FIG. 20, a large enlargement of a heating conductor arrangement 14 is shown with heating conductors 20a and 20b which form meshes 24 between them. As a special feature, the meshes 24 in the corners or in their angles are rounded with a radius r, which is drawn as an example. The rounding or rounding is uniform everywhere within a mesh 24 and within all meshes 24. The radius r is approximately 70% of the width of the heating conductors 20a and 20b, which all have the same width. This rounding with the radius r enables, on the one hand, a simpler production or an improved production. Completely pointed corners, as can be seen, for example, from the enlargement of FIG. 11, can be seen in the case of small structures of the widths mentioned of the heating conductor 20 in the range of less than 1 mm, for example 0.4 mm or 0.5 mm, with a screen printing process which has proven itself for thick film processes, not easy to manufacture. This can be improved, so to speak, by the rounding off.
Des Weiteren kann durch diese Abrundung die Fläche der Verbindungspunkte 22 vergrößert werden, so dass hier in den Ecken keine Stromverengung mit erhöhten Stromkonzentrationen auftreten kann, welche zu Beschädigungen führen könnte. Des Weiteren kann dann im Bereich der Verbindungspunkte 22 eine Heizleistungserzeugung reduziert werden. Eine Temperaturer höhung im Bereich der Ecken, die ohne Abrundung entstehen würden, kann 4°C und noch mehr betragen. Durch die Abrundung kann dies verringert bzw. verhindert werden. Auch eine Überhöhung der Temperatur im Bereich der Verbindungspunkte 22 kann auf weniger als 4°C reduziert werden, wodurch sie sich nicht mehr schädlich auswirkt bzw. kaum noch spürbar ist.
ln der Fig. 21 ist eine Abwandlung einer Heizleiteranordnung 1014 dargestellt, die zwar gitterar tig bzw. als Gittermuster ähnlich der Heizleiteranordnung 14 aus Fig. 3 angesehen werden kann. Allerdings sind hier von den Heizleitern 1020a und 1020b gebildete Maschen 1024 ange nähert sechseckig bzw. in Form einer Wabe. Alternativ könnten sie auch als rautenförmig angesehen werden. Dies ergibt sich dadurch, dass zwar die einzelnen Heizleiter 1020a und 1020b in parallelen Richtungen zueinander verlaufen, aber jeweils ausgehend von einem Ver bindungspunkt 1022 etwas parallel zueinander versetzt sind, und zwar in etwa um ihre jeweils eigene Breite versetzt sind. Dadurch sind auch die Verbindungspunkte 1022 großflächiger als nur die reine Fläche von zwei sich kreuzenden Heizleitern 1020a und 1020b beispielsweise ent sprechend Fig. 6. Aus der Fig. 21 ist auch zu ersehen, dass die Heizleiter 1020a in etwa in einem Winkel von 120° zueinander stehen, was bei dem regelmäßigen Muster erwartbar ist. Furthermore, this rounding can increase the area of the connection points 22, so that no current constriction with increased current concentrations, which could lead to damage, can occur here in the corners. Furthermore, a heating power generation can then be reduced in the area of the connection points 22. A temperature increase in the area of the corners, which would occur without rounding, can amount to 4 ° C and even more. This can be reduced or prevented by rounding off. An increase in the temperature in the area of the connection points 22 can also be reduced to less than 4 ° C., as a result of which it no longer has a harmful effect or is hardly noticeable. FIG. 21 shows a modification of a heating conductor arrangement 1014, which can indeed be viewed as a grid-like or as a grid pattern similar to the heating conductor arrangement 14 from FIG. However, the meshes 1024 formed by the heating conductors 1020a and 1020b are approximately hexagonal or in the form of a honeycomb. Alternatively, they could be viewed as diamond-shaped. This results from the fact that the individual heating conductors 1020a and 1020b run in parallel directions to one another, but are offset somewhat parallel to one another, starting from a connection point 1022, and are offset approximately by their own width. As a result, the connection points 1022 are larger than just the pure area of two crossing heating conductors 1020a and 1020b, for example according to FIG. 6. From FIG. 21 it can also be seen that the heating conductors 1020a are approximately 120 ° to one another stand what can be expected with the regular pattern.
In der Fig. 22 ist eine nochmals weitere alternative Abwandlung einer Heizleiteranordnung 1114 dargestellt. Diese entspricht dem vorbeschriebenen weiteren Aspekt der Erfindung, dass die Heizleiter 1020a und 1020b zwischen einzelnen Verbindungspunkten 1122 nicht gerade verlau fen, sondern gekrümmt bzw. zweifach gekrümmt, also in etwa S-förmig. Durch diese mehrfache bzw. zweifache gegenläufige Krümmung können die Heizleiter 1020a und 1020b zwischen den Verbindungspunkten 1122 länger ausgebildet sein als wenn sie direkt verlaufen würden. Eine Erhöhung der Länge kann hier zwischen 5% und 20% betragen. Dadurch ist es zum Einen möglich, bei vorgegebenen Widerstandswerten für ein Material der Heizleiter 1120 bei empfeh lenswerter Dicke und Breite der Leiter einen etwas höheren Widerstandswert aufgrund der erhöhten Länge zu erreichen. Des Weiteren kann eine bessere Verteilung des Verlaufs der Heizleiter 1120 auf die insgesamt von der Heizleiteranordnung 1114 überdeckte Fläche erfol gen. Hierbei ist gut erkennbar, dass die Heizleiter 1120 zweifach gegenläufig gekrümmt sind und dabei stets gekrümmt verlaufen bzw. in keinem Abschnitt gerade verlaufen. Dies könnte zu gegebenermaßen auch anders sein, gerade in etwa auf halber Länge, wo der Wechsel der Krümmung stattfindet, könnte ein gerader Abschnitt vorgesehen sein. Durch das Vermeiden eines solchen geraden Abschnitts jedoch kann die Länge der Heizleiter 1120 etwas größer ge staltet werden. Des Weiteren kann eine Verteilung auf die gesamte Fläche der Heizleiteranord nung 1114 besser erfolgen für eine gleichmäßigere Beheizung. Die Verbindungspunkte 1122 sind hier quasi dadurch gebildet, dass die Heizleiter jeweils etwas übereinander überlappen. In FIG. 22, yet another alternative modification of a heating conductor arrangement 1114 is shown. This corresponds to the above-described further aspect of the invention that the heating conductors 1020a and 1020b do not run straight between individual connection points 1122, but rather curved or twice curved, that is to say approximately S-shaped. As a result of this multiple or double opposing curvature, the heating conductors 1020a and 1020b can be made longer between the connection points 1122 than if they were to run directly. An increase in length can be between 5% and 20% here. This makes it possible, on the one hand, to achieve a somewhat higher resistance value for a material of the heating conductor 1120 with a recommended thickness and width of the conductors due to the increased length, given given resistance values. Furthermore, the course of the heating conductors 1120 can be better distributed over the area covered overall by the heating conductor arrangement 1114. It can be clearly seen here that the heating conductors 1120 are curved twice in opposite directions and are always curved or do not run straight in any section. This could also be different, if necessary, a straight section could be provided just about halfway along where the change in curvature takes place. By avoiding such a straight section, however, the length of the heating conductors 1120 can be made somewhat larger. Furthermore, a distribution over the entire surface of the heating conductor arrangement 1114 can be better for a more uniform heating. The connection points 1122 are formed here, as it were, in that the heating conductors each slightly overlap one another.
Aus der Darstellung der Heizleiteranordnung 1114 gemäß Fig. 22 ist zu ersehen, dass ihre Längserstreckung von links nach rechts ist, wie auch bei der Fig. 21. Die einzelnen Heizleiter 1120 könnten auch als eine Art von durchgehenden gewellten Verläufen bzw. Wellenlinien an gesehen werden, die jeweils spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet sind und aneinander angelegt sind in Richtung quer zur Längserstreckung von links nach rechts. Im Wesentlichen
entspricht dies aber einer Abrundung der Gitterstruktur aus Fig. 3, die dort exakt gerade Heizleiter vorsieht, die stets in Verlängerung zueinander angeordnet sind. From the representation of the heating conductor arrangement 1114 according to FIG. 22 it can be seen that its longitudinal extent is from left to right, as in FIG. 21. The individual heating conductors 1120 could also be seen as a type of continuous corrugated courses or wavy lines , which are each arranged mirror-symmetrically to one another and are applied to one another in the direction transverse to the longitudinal extension from left to right. Essentially however, this corresponds to a rounding of the lattice structure from FIG. 3, which provides exactly straight heating conductors there, which are always arranged in extension to one another.
In der Fig. 23 ist eine nochmals weitere Heizleiteranordnung 1214 dargestellt mit Heizleitern 1220a und 1220b, die wiederum ähnlich wie in Fig. 22 zweifach gegenläufig gekrümmt sind. Es ist auch leicht vorstellbar, dass das Muster der Heizleiteranordnung 1214 gemäß Fig. 23 durch Stauchen in Richtung von links nach rechts des Musters der Heizleiteranordnung 1114 aus Fig. 22 entsteht. Zusätzlich sind die Heizleiter 1220 hier in Fig. 23 etwas breiter ausgebildet. FIG. 23 shows yet another heating conductor arrangement 1214 with heating conductors 1220a and 1220b, which in turn are curved twice in opposite directions in a manner similar to that in FIG. 22. It is also easy to imagine that the pattern of the heating conductor arrangement 1214 according to FIG. 23 is produced by upsetting in the direction from left to right of the pattern of the heating conductor arrangement 1114 from FIG. 22. In addition, the heating conductors 1220 are formed somewhat wider here in FIG. 23.
Auch aus der Fig. 23 ist zu erkennen, dass die Länge der Heizleiter 1220a und 1220b zwischen den Verbindungspunkten 1222 um 10% bis 20% länger ist als bei gerade ausgebildeten und in Verlängerung zueinander angeordneten Heizleitern entsprechend Fig. 3. Das sich ergebende Gittermuster ist auch regelmäßig, wenngleich es in der Längsrichtung der Heizleiteranordnung 1214 von links nach rechts anders ist als in einer Richtung quer dazu, nämlich sozusagen in Längsrichtung gestaucht. In der Fig. 22 ist die Heizleiteranordnung 1114 sozusagen in Querrichtung gestaucht Bei der Heizleiteranordnung in Fig. 3 ist dies in beiden genannten Richtungen gleich. From FIG. 23 it can also be seen that the length of the heating conductors 1220a and 1220b between the connection points 1222 is 10% to 20% longer than in the case of straight heating conductors arranged in extension to one another according to FIG. 3. The resulting grid pattern is also regularly, although it is different in the longitudinal direction of the heating conductor arrangement 1214 from left to right than in a direction transverse thereto, namely compressed in the longitudinal direction, so to speak. In FIG. 22 the heating conductor arrangement 1114 is compressed, so to speak, in the transverse direction. In the heating conductor arrangement in FIG. 3, this is the same in both directions mentioned.
In der Fig. 24 ist eine Heizeinrichtung 1311 dargestellt, die eine Abwandlung der Heizeinrich tung aus beispielsweise Fig. 3 ist. Die Heizeinrichtung 1311 weist einen elektrisch leitfähigen Träger 1312 auf, beispielsweise bestehend aus einem Stahlsubstrat. Auf einer Oberseite des Trägers 1312, die metallisch und somit elektrisch leitfähig ist, was sich für eine Heizleiteranord nung nicht eignet, ist eine Isolationsschicht 1346 in einer Gitterstruktur aufgebracht. Sie ist vor teilhaft durch eine dielektrische Glasschicht gebildet und auch bei normalen Betriebstemperaturen für eine solche Heizeinrichtung 1311, beispielsweise 200°C bis 500°C, elektrisch isolierend. Sie kann durch ein eingangs genanntes Verfahren aufgebracht werden, mit dem auch eine Heizleiteranordnung aufgebracht ist, vorteilhaft im Dickschichtverfahren mit Siebdruck. Die Form der Gitterstruktur der Isolationsschicht 1346 weist in Maschen 1324 Freiräume 1350 auf, in denen somit die normale Oberfläche des Trägers 1312, also eine Stahloberfläche, frei liegt. Somit ist aus der Fig. 24 zu erkennen, dass der Verbrauch an Material für die Isolationsschicht 1346 um etwa 20% bis 30% reduziert werden kann im Ver gleich zu einer vollflächigen Bedeckung des gesamten Trägers 1312 mit der Isolationsschicht 1346, die ansonsten notwendig wäre. 24 shows a heating device 1311 which is a modification of the Heizeinrich device from FIG. 3, for example. The heating device 1311 has an electrically conductive carrier 1312, for example consisting of a steel substrate. On an upper side of the carrier 1312, which is metallic and therefore electrically conductive, which is not suitable for a heating conductor arrangement, an insulation layer 1346 is applied in a lattice structure. It is formed before geous by a dielectric glass layer and also at normal operating temperatures for such a heater 1311, for example 200 ° C to 500 ° C, electrically insulating. It can be applied by a method mentioned at the beginning with which a heating conductor arrangement is also applied, advantageously using the thick-film method with screen printing. The shape of the lattice structure of the insulation layer 1346 has free spaces 1350 in meshes 1324, in which the normal surface of the carrier 1312, that is to say a steel surface, is thus exposed. It can thus be seen from FIG. 24 that the consumption of material for the insulation layer 1346 can be reduced by about 20% to 30% compared to a full-area coverage of the entire carrier 1312 with the insulation layer 1346, which would otherwise be necessary.
Entsprechend der Gitterstruktur der Isolationsschicht 1346, und zwar sozusagen mittig darin, verläuft darauf eine Heizleiteranordnung 1314 mit Heizleitern 1320. Diese werden in einem ein gangs genannten Verfahren, vorteilhaft wiederum in einem Dickschichtverfahren mittels Sieb-
druck, auf die Isolationsschicht 1346 aufgebracht und auf bekannte Art und Weise eingebrannt. Auch die Heizleiter 1320 bilden die vorgenannten Maschen 1324. Links und rechts sind die Heizleiter 1320 mit länglichen Anschlusskontakten 1316 kontaktiert, die ebenfalls entweder vor den Heizleitern 1320 oder danach auf die Isolationsschicht 1346 aufgebracht worden sind, vorteilhaft als Siebdruck in einem Dickschichtverfahren. Somit erfolgt also auch hier eine elektrische Kontaktierung an die Heizleiteranordnung 1314 ähnlich der vorgenannten Fig. 1 oder 3. Corresponding to the lattice structure of the insulation layer 1346, in the middle of it, so to speak, a heating conductor arrangement 1314 with heating conductors 1320 runs thereon. pressure, applied to the insulation layer 1346 and baked in a known manner. The heating conductors 1320 also form the aforementioned meshes 1324. Left and right, the heating conductors 1320 are contacted with elongated connection contacts 1316, which have also been applied either before the heating conductors 1320 or after the insulation layer 1346, advantageously as screen printing in a thick-film process. Thus, here too, electrical contact is made to the heating conductor arrangement 1314 in a manner similar to the aforementioned FIG. 1 or 3.
Über die Heizleiteranordnung 1314 sowie die Anschlusskontakte 1316 wird eine Abdeckschicht 1348 aufgebracht, die zum Einen elektrisch isolierend ist, beispielsweise dielektrische Eigen schaften aufweisen kann. Zum Anderen ist sie beständig gegen Umwelteinflüsse, insbesondere schützt sie den Heizleiter 1320 und auch die Anschlusskontakte 1316 gegen Korrosion oder permanenten Kontakt mit Sauerstoff. Auch die Abdeckschicht 1348 kann, insbesondere wie die Isolationsschicht 1346, glasartig oder als Abdeckglas ausgebildet sein und in einem Dick schichtverfahren, insbesondere Siebdruck, aufgebracht werden und anschließend eingebrannt werden. A cover layer 1348 is applied over the heating conductor arrangement 1314 and the connection contacts 1316, which on the one hand is electrically insulating, for example, can have dielectric properties. On the other hand, it is resistant to environmental influences, in particular it protects the heating conductor 1320 and also the connection contacts 1316 against corrosion or permanent contact with oxygen. The cover layer 1348, in particular like the insulation layer 1346, can also be glass-like or designed as a cover glass and be applied in a thick-layer process, in particular screen printing, and then baked.
Aus der Fig. 24 ist deutlich zu erkennen, dass die Heizleiter 1320 sozusagen mittig in den Stegen oder über den Verläufen sowohl der Isolationsschicht 1346 mit Gitterstruktur als auch der Abdeckschicht 1348 mit Gitterstruktur verlaufen. So kann eine Breite der Heizleiter 1320 etwa 1 mm betragen, und zwar entweder konstant oder etwas variierend wie es zuvor zur Fig. 11 beschrieben worden ist. Auch bei variierender Breite der Heizleiter 1320 sollten sie mittig verlaufen, und zwar zwischen Isolationsschicht 1346 und Abdeckschicht 1348, bzw. diese beiden sollten zu beiden Seiten gleich weit die Heizleiter 1320 überragen. In diesem Fall kann die Isolationsschicht 1346 zu beiden Seiten etwa 2 mm unter dem Heizleiter 1320 hervorragen oder überstehen. Die Abdeckschicht 1348 sollte zu beiden Seiten etwa 1 mm über die Heizleiter 1320 überstehen bzw. auf die Isolationsschicht 1346 überlappen. Somit kann hier eine ausreichend gute Isolierung gegen Kriechströme sowie vor allem ein hoher Schutz der Heizleiter 1320 gegen Umwelteinflüsse erreicht werden. It can be clearly seen from FIG. 24 that the heating conductors 1320 run, so to speak, centrally in the webs or over the courses of both the insulation layer 1346 with a lattice structure and the cover layer 1348 with a lattice structure. Thus, a width of the heating conductors 1320 can be approximately 1 mm, either constant or somewhat varying, as has been described above with regard to FIG. 11. Even if the width of the heating conductors 1320 varies, they should run in the middle, namely between the insulation layer 1346 and the cover layer 1348, or these two should project over the heating conductors 1320 by the same distance on both sides. In this case, the insulation layer 1346 can protrude or protrude on both sides about 2 mm below the heating conductor 1320. The cover layer 1348 should protrude about 1 mm over the heating conductor 1320 on both sides or overlap on the insulation layer 1346. A sufficiently good insulation against leakage currents and, above all, a high level of protection of the heating conductors 1320 against environmental influences can thus be achieved here.
Die Anschlusskontakte 1316 sollten entsprechend Fig. 1 an Kontaktfelder geführt sein, die hier nicht dargestellt sind. Dabei müssen die Kontaktfelder ebenfalls auf einer Isolationsschicht verlaufen und sind nicht von einer Abdeckschicht überdeckt. In accordance with FIG. 1, the connection contacts 1316 should be routed to contact fields that are not shown here. The contact fields must also run on an insulation layer and are not covered by a cover layer.
In den Maschen 1324 bzw. Freiräumen 1350 können entsprechend der Fig. 13 Bohrungen 1335 durch den Träger 1312 hindurch vorgesehen sein. Alternativ können auch Bolzen, Stifte odgl., insbesondere für elektrische Kontakte, angebracht bzw. angeschweißt sein.
Während zuvor erläutert worden ist, wieviel Material für die Isolationsschicht 1346 eingespart werden kann, so ist ersichtlich, dass durch die nochmals schmaleren Streifen der Abdeck schicht 1348 über den Heizleitern 1320 auch der Materialverbrauch für diese Abdeckschicht 1348 deutlich reduziert werden kann. Im Vergleich zu einer vollflächigen Ausgestaltung können etwa 40% bis 50% eingespart werden. In the meshes 1324 or free spaces 1350, bores 1335 can be provided through the carrier 1312 in accordance with FIG. Alternatively, bolts, pins or the like, in particular for electrical contacts, can also be attached or welded on. While it was previously explained how much material can be saved for the insulation layer 1346, it can be seen that the material consumption for this cover layer 1348 can also be significantly reduced due to the even narrower strips of the cover layer 1348 over the heating conductors 1320. In comparison to a full-surface design, savings of around 40% to 50% can be achieved.
Die Streifen der Isolationsschicht 1346 sind also etwa 5 mm breit, maximal sollten sie 10 mmm breit sein. Die Streifen der Abdeckschicht 1348 sind etwa 3 mm breit, und die Heizleiter 1320 selbst sind etwa 1 mm breit. Die Freiräume 1350 innerhalb der Maschen sind etwa 6 mm x 6 mm groß. The strips of the insulation layer 1346 are therefore about 5 mm wide, they should be a maximum of 10 mm wide. The strips of the cover layer 1348 are approximately 3 mm wide, and the heating conductors 1320 themselves are approximately 1 mm wide. The free spaces 1350 within the mesh are approximately 6 mm x 6 mm in size.
In den Fig. 25 und 26 ist eine nochmals weitere Heizeinrichtung 1411 mit einem Träger 1412 als Stahlsubstrat dargestellt. Heizleiter 1420 einer gitterförmigen Heizleiteranordnung 1414 ähnlich Fig. 24 verlaufen mittig auf einer Isolationsschicht 1446 in Gitterstruktur entsprechend Fig. 24. die geometrischen Abmessungen, Materialien und Aufbringungsverfahren entsprechen auch denjenigen aus Fig. 24. Anstelle der streifenförmigen Anschlusskontakte in Fig. 24 sind hier Anschlusskontakte 1416 in Gitterform bzw. als Gitterstruktur vorhanden, wie sie eingangs angesprochen worden sind. Die gitterförmigen Anschlusskontakte 1416 werden auf die Heiz leiter 1420 aufgebracht, vorteilhaft aufgedruckt, und zwar auf nach links weisende Anschlussab schnitte 1420‘. So kann erreicht werden, dass nicht nur die Isolationsschicht 1446 und eine Abdeckschicht 1448 über den Heizleiter 1420 in Gitterstruktur und somit materialsparend ausgeführt sein können, sondern auch die Anschlusskontakte 1416. Dies kann allgemein ein Vorteil bei Heizleitern 1420 mit geringerer Stromdichte im Kontaktbereich sein, bei denen eine minimale Leiterbahnbreite durch Ungenauigkeiten bei der Herstellung, beispielsweise durch Siebdruck, eingeschränkt bzw. beschränkt ist. Der Materialverbrauch für die Anschlusskontakte 1416 kann dem tatsächlich benötigten Leiterquerschnitt angepasst werden, ebenso den tatsächlich auftretenden Stromdichten. Zusätzlich kann bei Abnahme einer Stromdichte mittels Variation der Maschenweite der Gitterstruktur der Anschlusskontakte 1416, der Leiterbahnbreite evtl auch der Schichtdicke der Anschlusskontakte 1416 ihr Leiterquerschnitt an eine solche ab genommene geringere Stromdichte angepasst werden. Für derart dünne einzelne Leiter der gitterförmigen Anschlusskontakte 1416, deren Breite beispielsweise 0,1 mm bis 0,3 mm betragen kann, kann dann eine sehr hoch silberhaltige Dickschichtpaste bzw. ein entsprechend hoch silberhaltiges Widerstandsmaterial verwendet werden, dessen elektrischer Widerstand sehr gering ist. Da allerdings der Verbrauch extrem gering ist können insgesamt Kostenvorteile erreicht werden.
Es ist zu erkennen, dass über die Heizleiter 1420 und über die Anschlusskontakte 1416 eine Abdeckschicht 1448 aufgebracht ist wie dies zuvor zur Fig. 24 beschrieben worden ist. Sie deckt die Anschlusskontakte 1416 bis auf nicht dargestellte Kontaktfelder ab und schützt sie somit vor äußeren Einflüssen, insbesondere Korrosion. Auch hier verlaufen die Heizleiter 1420 sozusagen mittig oder zentriert innerhalb der Gitterstruktur der Isolationsschicht 1446 und der Abdeckschicht 1448. 25 and 26 show yet another heating device 1411 with a carrier 1412 as a steel substrate. Heating conductors 1420 of a lattice-shaped heating conductor arrangement 1414 similar to FIG. 24 run centrally on an insulation layer 1446 in a lattice structure according to FIG. 24. The geometric dimensions, materials and application methods also correspond to those from FIG. 24. Instead of the strip-shaped connection contacts in FIG. 24, connection contacts 1416 are here in lattice form or as a lattice structure, as mentioned at the beginning. The lattice-shaped connection contacts 1416 are applied to the heating conductor 1420, advantageously printed on, specifically on connection sections 1420 'pointing to the left. It can thus be achieved that not only the insulation layer 1446 and a cover layer 1448 over the heating conductor 1420 can be designed in a lattice structure and thus material-saving, but also the connection contacts 1416. This can generally be an advantage for heating conductors 1420 with a lower current density in the contact area where a minimum conductor track width is restricted or restricted by inaccuracies in production, for example by screen printing. The material consumption for the connection contacts 1416 can be adapted to the conductor cross-section actually required, as can the current densities that actually occur. In addition, when a current density decreases, by varying the mesh size of the lattice structure of the connection contacts 1416, the conductor track width and possibly also the layer thickness of the connection contacts 1416, their conductor cross-section can be adapted to such a decreased current density. For such thin individual conductors of the lattice-shaped connection contacts 1416, the width of which can be 0.1 mm to 0.3 mm, for example, a very high silver-containing thick-film paste or a correspondingly high silver-containing resistance material can be used, the electrical resistance of which is very low. However, since the consumption is extremely low, overall cost advantages can be achieved. It can be seen that a cover layer 1448 is applied over the heating conductors 1420 and over the connection contacts 1416, as has been described above for FIG. 24. It covers the connection contacts 1416 with the exception of contact fields (not shown) and thus protects them from external influences, in particular corrosion. Here, too, the heating conductors 1420 run, so to speak, in the middle or centered within the lattice structure of the insulation layer 1446 and the cover layer 1448.
In der Fig. 26 ist sozusagen, angelehnt an die Fig. 24, ein linker oberer Eckbereich der Heizein richtung 1411 dargestellt, während in Fig. 25 sozusagen ein linker unterer Eckbereich darge stellt ist. Die Gitterstrukturen der beiden Anschlusskontakte 1416 und 1416' in Fig. 26 sind un terschiedlich. Die einzelne Leiterbreite der Anschlusskontakte ist zwar gleich, aber in Fig. 25 sind sozusagen vier einzelne Leiter in Zickzackform entlang der Länge des Anschlusskontakts 1416 erstreckt. In der Fig. 26 sind sozusagen drei Leiter in Zickzackform entsprechend des Längsverlaufs des Anschlusskontakts 1416' erstreckt. Damit kann beispielsweise eine Ausge staltung entsprechend Fig. 11 mit unterschiedlichen Breiten der Heizleiter 1420 und der jeweili gen Stromdichten erreicht werden. Die Maschen 1424 bzw. die Freiräume 1450 sind hier nicht nur viereckig bzw. rechteckig ausgebildet, sondern quadratisch. In FIG. 26, based on FIG. 24, a left upper corner region of the heating device 1411 is shown, so to speak, while in FIG. 25 a left lower corner region is shown, so to speak. The grid structures of the two connection contacts 1416 and 1416 'in FIG. 26 are different. The individual conductor width of the connection contacts is the same, but in FIG. 25 four individual conductors are, so to speak, extended in a zigzag shape along the length of the connection contact 1416. In FIG. 26, three conductors are, so to speak, extended in a zigzag shape corresponding to the longitudinal course of the connection contact 1416 ′. Thus, for example, a configuration according to FIG. 11 with different widths of the heating conductors 1420 and the respective current densities can be achieved. The meshes 1424 or the free spaces 1450 are not only square or rectangular here, but square.
In der Fig. 27 ist als Abwandlung der Heizeinrichtung 711 aus Fig. 9 eine Heizeinrichtung 1511 dargestellt, die einen Träger 1512 mit einer Isolationsschicht 1546 auf der Oberfläche des Trä gers 1512 entsprechend Fig. 24 aufweist, auf der dann wiederum eine Heizleiteranordnung 1514 aufgebracht ist. Zwischen zwei Anschlusskontakten 1516 ist jeweils links und rechts ein länglicher Anschlusskontakt 1516 vorgesehen. Zwischen den beiden Anschlusskontakten 1516 verlaufen oben vier parallele schmale Heizleiter 1521, unten verlaufen ebenfalls vier parallele schmale Heizleiter 1521 auf dieselbe Art. Zwischen diesen beiden Anordnungen von parallelen Heizleitern 1521 verläuft als Heizleiteranordnung 1514 eine gitterförmige Ausgestaltung von Heizleitern 1520 entsprechend der Fig. 24. Sämtliche Heizleiter 1520 und 1521 und die An schlusskontakte 1516 sind, wie zuvor erläutert worden ist, mit einer Abdeckschicht 1548 über deckt, wobei im Bereich der Heizleiter 1520 Freiräume 1550 vorgesehen sind. Bei der Heizein richtung 1511 der Fig. 27 handelt es sich somit um eine Parallelschaltung, durch welche mög licherweise eine homogenere Temperaturverteilung bei der Heizeinrichtung 1511 möglich ist. In FIG. 27, as a modification of the heating device 711 from FIG. 9, a heating device 1511 is shown which has a carrier 1512 with an insulation layer 1546 on the surface of the carrier 1512 according to FIG. 24, on which a heating conductor arrangement 1514 is then applied . An elongated connection contact 1516 is provided on the left and right between two connection contacts 1516. Between the two connection contacts 1516 four parallel narrow heating conductors 1521 run at the top, four parallel narrow heating conductors 1521 also run in the same way at the bottom Heating conductors 1520 and 1521 and the connection contacts 1516 are, as has been explained above, covered with a covering layer 1548, with free spaces 1550 being provided in the area of heating conductors 1520. The heating device 1511 of FIG. 27 is thus a parallel connection, by means of which a more homogeneous temperature distribution in the heating device 1511 is possible.
In der Fig. 28 ist als Abwandlung der Heizeinrichtung 11 aus Fig. 14 eine Heizeinrichtung 1611 dargestellt mit einem Träger 1612, auf dessen Oberseite eine nicht dargestellte Isolations schicht und darauf zwei parallele, horizontal verlaufende Anschlusskontakte 1616 und eine Heizleiteranordnung 1614 verlaufen. Die einzelnen Heizleiter 1620 der Heizleiteranordnung 1614 bilden keine quadratischen Maschen wie in der Fig. 14, sondern rautenartige Maschen
1624. Sie sind also auch so ähnlich wie diejenigen der Fig. 23. Hierbei ist wichtig, dass die Heizleiter 1620 der einzelnen Maschen 1624 etwa in der Mitte der Heizleiter 1620 zwischen den Verbindungspunkten 1622 mittels Freischnitten 1637 durchtrennt werden, zumindest entlang eines vertikalen Verlaufs des Freischnittabschnitts 1637b. Die horizontalen Freischnittabschnitte 1637a und 1637c sind geradlinig durchgeführt. Ansonsten kann es zu Störungen im Betrieb der Heizleiteranordnung 1614 kommen. Der Winkel, in dem die einzelnen Heizleiter 1620 entlang des vertikalen Freischnittabschnitts 1637b durchtrennt werden, sollte möglichst nahe an einem rechten Winkel sein, vorteilhaft mindestens 45° oder mindestens 55° betragen. Dieser Winkel beträgt hier etwa 60°. Dadurch kommt der hier dargestellte Zick-Zack-Verlauf des Freischnittab schnitts 1637b zustande. In FIG. 28, as a modification of the heating device 11 from FIG. 14, a heating device 1611 is shown with a carrier 1612, on the upper side of which an insulation layer (not shown) and two parallel, horizontally extending connection contacts 1616 and a heating conductor arrangement 1614 run. The individual heating conductors 1620 of the heating conductor arrangement 1614 do not form square meshes as in FIG. 14, but rather diamond-like meshes 1624. They are therefore also similar to those in FIG Cutout section 1637b. The horizontal cutout sections 1637a and 1637c are carried out in a straight line. Otherwise there may be malfunctions in the operation of the heating conductor arrangement 1614. The angle at which the individual heating conductors 1620 are severed along the vertical cutout section 1637b should be as close as possible to a right angle, advantageously at least 45 ° or at least 55 °. This angle is about 60 ° here. As a result, the zigzag curve shown here of the Freischnittab section 1637b comes about.
Bei der Heizeinrichtung 1711 der Fig. 29 sind auf einem Träger 1712 mit Isolationsschicht 1746 darauf zwei parallele Anschlusskontakte 1716 angeordnet. Zwischen diesen erstreckt sich eine gitterförmige Heizleiteranordnung 1714 mit einzelnen Heizleitern 1720, die quadratische Maschen 1724 bilden. Als Besonderheit sind hier drei quer verlaufende Heizleiterbahnen 1723 vorgesehen, die aus demselben Material bestehen wie die Heizleiter 1720 und vorteilhaft im selben Schritt mit aufgebracht werden. Sie verlaufen durch Verbindungspunkte 1722 der Heizleiter 1720 bzw. der Maschen 1724. Sie erhöhen die Sicherheit beim Betrieb der Heizein richtung 1711, wenn sich aufgrund von Hotspots heißen Stellen und somit lokale Überhitzungen ergeben, beispielsweise durch Verkalken an einer Mediumseite, die zu einem Durchbrennen oder einer Zerstörung eines der Heizleiter 1720 führen. Um diesen durch gebrannten und zerstörten Heizleiter 1720 herum, sozusagen als im wesentlichen kleiner bzw. punktartiger Bereich, ergeben sich dann erhöhte Stromkonzentrationen eines Stromflusses zwischen den beiden Anschlusskontakten, und zwar ausgehend von der lokalen Überhitzung. Diese Strom konzentrationen führen dann zum Durchbrennen weiterer Heizleiter. Entlang einer der linien förmigen Heizleiterbahnen 1723 kann dieses Durchbrennen bzw. Zerstören dann zu einer Seite hin oder zu beiden Seiten hin fortgesetzt werden, und zwar in etwa parallel zu den Anschluss kontakten 1716, bis die gesamte Heizleiteranordnung 1714 dazwischen durchtrennt ist. Dann erfolgt gar kein Stromfluss mehr durch die Heizleiteranordnung 1714, die irreversibel zerstört ist. In the heating device 1711 of FIG. 29, two parallel connection contacts 1716 are arranged on a carrier 1712 with an insulation layer 1746 thereon. A grid-shaped heating conductor arrangement 1714 with individual heating conductors 1720, which form square meshes 1724, extends between these. As a special feature, three transverse heating conductor tracks 1723 are provided, which consist of the same material as the heating conductors 1720 and are advantageously applied in the same step. They run through connection points 1722 of the heating conductors 1720 or the meshes 1724. They increase the safety during the operation of the heating device 1711 if hot spots and thus local overheating arise due to hotspots, for example due to calcification on one side of the medium, which leads to a burn through or destruction of one of the heating conductors 1720. Around this heat conductor 1720 which has been burned and destroyed, so to speak as an essentially small or point-like area, there are then increased current concentrations of a current flow between the two connection contacts, based on the local overheating. These current concentrations then lead to further heating conductors being burned out. This burning through or destruction can then be continued along one of the linear heating conductor tracks 1723 to one side or to both sides, namely approximately parallel to the connection contacts 1716 until the entire heating conductor arrangement 1714 is severed in between. Then there is no more current flow at all through the heating conductor arrangement 1714, which is irreversibly destroyed.
Aufgrund des Verlaufs der Heizleiterbahnen 1723 quer zur hauptsächlichen Stromflussrichtung zwischen den Anschlusskontakten 1716 wirken die Heizleiterbahnen 1723 bei ordnungsgemäßem Betrieb der Heizleiteranordnung 1714 gar nicht, stören also auch nicht. Due to the course of the heating conductor tracks 1723 transversely to the main current flow direction between the connection contacts 1716, the heating conductor tracks 1723 do not act at all when the heating conductor arrangement 1714 is operating properly, and therefore do not interfere either.
In der Fig. 30 ist eine nochmals weitere Heizeinrichtung 1811 dargestellt. Dort sind zum einen die Heizleiter 1820 der Heizleiteranordnung 1814 als Maschen mit einer Form entsprechend der
Fig. 23 ausgebildet, allerdings noch schmaler bzw. gestauchter in horizontaler Richtung. In Ab wandlung der Flächenkontakte 543 der Heizeinrichtung 511 aus Fig. 18 oder der Flächenkon takte 543‘ der Heizeinrichtung 51 V aus Fig. 19 sind hier Flächenkontakte 1843 so ausgebildet, dass ein breites bzw. rechteckiges Feld 1825 aus Heizleitermaterial zwischen zwei Abschnitten von Heizleitern 1820 vorgesehen ist. Darauf oder darunter ist eben ein Flächenkontakt 1843 aus sehr viel besser leitendem Kontaktmaterial, ähnlich der vorgenannten Anschlusskontakte, aufgebracht. Diese Flächenkontakte 1843 sind schmal keilförmig ausgebildet und fangen an einem Ende spitz an hin bis zu einer Verbreiterung 1844. Dadurch ist teilweise ein besserer Abgleich der Heizeinrichtung 1811 möglich. Another heating device 1811 is shown in FIG. 30. There, on the one hand, the heating conductors 1820 of the heating conductor arrangement 1814 are in the form of meshes with a shape corresponding to FIG 23, but still narrower or more compressed in the horizontal direction. In a modification of the surface contacts 543 of the heating device 511 from FIG. 18 or the surface contacts 543 'of the heating device 51 V from FIG. 19, surface contacts 1843 are designed here so that a wide or rectangular field 1825 of heating conductor material between two sections of heating conductors 1820 is provided. A surface contact 1843 made of a much better conductive contact material, similar to the aforementioned connection contacts, is applied to it or below it. These surface contacts 1843 are designed to be narrow wedge-shaped and begin to be pointed at one end up to a widening 1844. As a result, a better adjustment of the heating device 1811 is possible in some cases.
Dargestellt ist in Fig. 30 auch noch, dass zusätzlich zu den Flächenkontakten 1843 ein An schlusskontakt 1816 von zwei parallelen streifenförmigen Heizleiteranordnungen 1814, wie sie beispielsweise aus der Fig. 18 zu ersehen sind, ähnlich ausgebildet ist mit einer mittigen Ver breiterung, die zu den beiden Enden hin schmaler wird. So kann Kontaktmaterial eingespart werden, da an den Enden des Anschlusskontakts 1816 mit weniger Stromfluss zu rechnen ist als im mittleren Bereich, wo er breiter ist.
FIG. 30 also shows that, in addition to the surface contacts 1843, a connection contact 1816 of two parallel strip-shaped heating conductor arrangements 1814, as can be seen, for example, from FIG becomes narrower towards both ends. Contact material can thus be saved, since less current flow is to be expected at the ends of the connection contact 1816 than in the central area, where it is wider.
Claims
1. Heizeinrichtung mit: einem flächigen ausgedehnten Träger, zwei Anschlusskontakten, mindestens einer Heizleiteranordnung auf dem Träger, die mit den Anschlusskontak ten verbunden ist zum elektrischen Anschluss, wobei die Heizleiteranordnung eine Vielzahl von Heizleitern aufweist, die Heizleiter miteinander verbunden sind an Verbindungspunkten, die Heizleiter insgesamt in Parallel- und Reihenschaltungen zwischen den Anschluss kontakten verschaltet sind, jeweils mindestens drei Heizleiter eine geschlossene Masche bilden und wobei an den Verbindungspunkten mindestens drei Heizleiter miteinander verbunden sind, die Heizleiteranordnung in einem Schichtverfahren mit Schichtaufbau auf den Träger aufgebracht ist. 1. Heating device with: a flat, extended carrier, two connection contacts, at least one heating conductor arrangement on the carrier, which is connected to the terminal contacts for electrical connection, the heating conductor arrangement having a plurality of heating conductors, the heating conductors are connected to one another at connection points, the heating conductors are connected in total in parallel and series connections between the connection contacts, at least three heating conductors each form a closed mesh and at least three heating conductors are connected to each other at the connection points, the heating conductor arrangement is applied to the carrier in a layered process with a layer structure.
2. Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens 80% der Verbindungspunkte eine gleiche Anzahl von mit ihnen verbundenen Heizleitern auf weisen, vorzugsweise mindestens 95% der Verbindungspunkte. 2. Heating device according to claim 1, characterized in that at least 80% of the connection points have an equal number of heating conductors connected to them, preferably at least 95% of the connection points.
3. Heizeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den Ver bindungspunkten genau drei Heizleiter oder genau vier Heizleiter treffen. 3. Heating device according to claim 1 or 2, characterized in that exactly three heating conductors or exactly four heating conductors meet at the connection points.
4. Heizeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich an einem Verbin dungspunkt, an dem sich genau vier Heizleiter treffen, die jeweils gegenüberliegenden Heizleiter in genauer Verlängerung zueinander erstrecken. 4. Heating device according to claim 3, characterized in that at a connec tion point at which exactly four heating conductors meet, the respective opposite heating conductors extend exactly to one another.
5. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens 80% der Heizleiter gerade verlaufen, vorzugsweise mindestens 95% der Heizleiter. 5. Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that at least 80% of the heating conductors run straight, preferably at least 95% of the heating conductors.
6. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass min destens 80% der Heizleiter gekrümmt ausgebildet sind, vorzugsweise zweifach gegen läufig gekrümmt ausgebildet sind, wobei insbesondere eine Länge eines zweifach ge krümmten Heizleiters zwischen den Verbindungspunkten an seinen Enden mindestens
5% länger ist als die gerade Erstreckung zwischen diesen Verbindungspunkten, vorzugs weise mindestens 10% länger ist. 6. Heating device according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least 80% of the heating conductors are curved, preferably two-fold countercurrently curved, in particular a length of a doubly curved heating conductor between the connection points at its ends at least 5% longer than the straight extension between these connection points, preferably at least 10% longer.
7. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens 80% der Heizleiter dieselbe Länge aufweisen, vorzugsweise mindestens 95% der Heizleiter, wobei insbesondere mindestens 80% der Heizleiter auch dieselbe Form aufweisen. 7. Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that at least 80% of the heating conductors have the same length, preferably at least 95% of the heating conductors, in particular at least 80% of the heating conductors also having the same shape.
8. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Winkelbereich zwischen zwei benachbarten Heizleitern an einem Verbindungs punkt nicht eckig, sondern abgerundet ausgebildet ist, vorzugsweise abgerundet aus gebildet ist mit einem Radius von mindestens 2%, insbesondere 5% bis 100%, der maximalen Breite des Heizleiters abgerundet ausgebildet ist. 8. Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that an angular range between two adjacent heating conductors at a connection point is not angular but rounded, preferably rounded is formed with a radius of at least 2%, in particular 5% to 100% , the maximum width of the heating conductor is rounded.
9. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei den Heizleitern unterschiedliche Breiten mit einer Variation der Breite von maximal 40% vorgesehen sind, insbesondere mit einer Variation der Breite von maximal 25%. 9. Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that different widths are provided for the heating conductors with a variation of the width of a maximum of 40%, in particular with a variation of the width of a maximum of 25%.
10. Heizeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Variation der Breite derart ausgebildet ist, dass ein Heizleiter über eine Erstreckung zwischen den zwei Verbindungspunkten an seinen Enden eine konstante Breite aufweist. 10. Heating device according to claim 9, characterized in that a variation of the width is designed such that a heating conductor has a constant width over an extension between the two connection points at its ends.
11. Heizeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Variation der Breite derart ausgebildet, dass ein Heizleiter über eine Erstreckung zwischen den zwei Verbin dungspunkten an seinen Enden eine variierende Breite aufweist, wobei vorzugsweise die Breite des Heizleiters von einem Verbindungspunkt hin zum anderen Verbindungspunkt monoton zunimmt. 11. Heating device according to claim 9, characterized in that a variation of the width is designed such that a heating conductor has a varying width at its ends over an extension between the two connec- tion points, preferably the width of the heating conductor from one connection point to the other connection point increases monotonically.
12. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schichtdicke der Heizleiteranordnung bzw. der Heizleiter um maximal 10% variiert, insbesondere um maximal 2% variiert, wobei vorzugsweise die Schichtdicke der Heizleiter und der Heizleiteranordnung überall dieselbe ist. 12. Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that a layer thickness of the heating conductor arrangement or the heating conductor varies by a maximum of 10%, in particular by a maximum of 2%, the layer thickness of the heating conductor and the heating conductor arrangement preferably being the same everywhere.
13. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Verbindungspunkte in einem Bereich der Heizleiteranordnung nur zwei Heizleiter aufweisen, wobei vorzugsweise diese Heizleiter den übrigen Heizleitern ent-
sprechen, wobei insbesondere diese Verbindungspunkte in einem Randbereich der Heiz leiteranordnung liegen oder an einen Frei-Flächenbereich innerhalb der Heizleiteranord nung angrenzen. 13. Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that several connection points in one area of the heating conductor arrangement have only two heating conductors, these heating conductors preferably being the other heating conductors. speak, with these connection points in particular lying in an edge region of the heating conductor arrangement or adjoining a free surface area within the heating conductor arrangement.
14. Heizeinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Randbereich ein Ausschnitt im Randbereich der Heizleiteranordnung vorgesehen ist nach Art einer Ein buchtung, wobei vorzugsweise im Bereich der Einbuchtung an den angrenzenden bzw. außenliegenden Verbindungspunkten zwei oder drei Heizleiter miteinander verbunden sind, insbesondere genau ein Heizleiter oder genau zwei Heizleiter weniger als an der sonstigen Heizleiteranordnung. 14. Heating device according to claim 13, characterized in that a cutout in the edge area of the heating conductor arrangement is provided in the form of an indentation in an edge area, two or three heating conductors being connected to one another, in particular, preferably in the area of the indentation at the adjacent or external connection points exactly one heating conductor or exactly two heating conductors less than on the other heating conductor arrangement.
15. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Frei-Flächenbereich innerhalb der Heizleiteranordnung frei ist von Heizleitern und von Verbindungspunkten, wobei vorzugsweise der Frei-Flächenbereich umrahmt ist von Heizleitern, insbesondere von Heizleitern in gerader Erstreckung bzw. Verlängerung zueinander, wobei vorzugsweise an mehreren an den Frei-Flächenbereich angrenzenden Verbindungspunkten zwei oder drei Heizleiter miteinander verbunden sind. 15. Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that a free surface area within the heating conductor arrangement is free of heating conductors and connection points, wherein the free surface area is preferably framed by heating conductors, in particular by heating conductors in a straight extension or extension to one another, wherein two or three heating conductors are preferably connected to one another at several connection points adjoining the free surface area.
16. Heizeinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Frei-Flächenbe reich zwischen dem Zehnfachen und dem Fünfzigfachen, insbesondere zwischen dem Fünfzehnfachen und dem Dreißigfachen, der Fläche einer Masche entspricht. 16. Heating device according to claim 15, characterized in that the free surface area between ten and fifty times, in particular between fifteen and thirty times, corresponds to the area of a mesh.
17. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Flächenheizleistung innerhalb der Fläche der Heizleiteranordnung um maximal 25% variiert, vorzugsweise um maximal 10%. 17. Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that a surface heating power varies within the area of the heating conductor arrangement by a maximum of 25%, preferably by a maximum of 10%.
18. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Neben-Anschlusskontakte mit jedem der Anschlusskontakte verbunden sind, die in einer Richtung senkrecht zu einem Längsverlauf der Anschlusskontakte einander paar weise gegenüberliegen, wobei die Neben-Anschlusskontakte, die jeweils mit einem An schlusskontakt verbunden sind, voneinander getrennt sind und jeweils mittels Brücken kontakten mit dem Anschlusskontakt elektrisch verbunden sind, wobei vorzugsweise die Brückenkontakte durch Lasern oder mechanisches Ritzen durchtrennbar sind zum elektrischen Abgleich der Heizeinrichtung auf einen vorgegebenen Widerstandswert. 18. Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that secondary connection contacts are connected to each of the connection contacts which are opposite one another in pairs in a direction perpendicular to a longitudinal course of the connection contacts, the auxiliary connection contacts each having a connection contact are connected, are separated from each other and are each electrically connected to the connection contact by means of bridge contacts, wherein preferably the bridge contacts can be severed by lasers or mechanical scratching for the electrical adjustment of the heating device to a predetermined resistance value.
19. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Flächenkontakte auf eine Heizleiteranordnung aufgebracht sind, die streifenförmig
ausgebildet sind und die zumindest einen Teil einer Breite einer Heizleiteranordnung in Richtung quer zu ihrer Längserstreckung überdecken und elektrisch kontaktieren, wobei vorzugsweise die Flächenkontakte mit elektrisch gut leitfähigem Material teilweise bedeckt werden können, das auf einen benachbarten Anschlusskontakt oder einen Neben-An- schlusskontakt oder auf eine benachbarte Heizleiteranordnung überlappt und dort kontak tiert, wobei insbesondere die Breite eines Flächenkontakts in Richtung hin zu dem be nachbarten Anschlusskontakt, dem Neben-Anschlusskontakt oder der benachbarten Heiz leiteranordnung größer wird, insbesondere an einem in diese Richtung weisenden Ende, vorzugsweise mindestens 50% breite wird. 19. Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that surface contacts are applied to a heating conductor arrangement, which are strip-shaped are formed and which cover at least part of a width of a heating conductor arrangement in the direction transverse to its longitudinal extent and make electrical contact, preferably the surface contacts can be partially covered with electrically highly conductive material that is on an adjacent connection contact or an auxiliary connection contact or on overlaps an adjacent heating conductor arrangement and makes contact there, in particular the width of a surface contact in the direction of the adjacent connection contact, the secondary connection contact or the adjacent heating conductor arrangement is greater, in particular at an end pointing in this direction, preferably at least 50% wide will.
20. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine Zusatz-Heizleiteranordnung aufweist, die zwei Zusatz-An schlusskontakte und einen einzigen flächigen Zusatz-Heizleiter dazwischen aufweist, wobei vorzugsweise der Zusatz-Heizleiter länglich ist zwischen den beiden Zusatz- Anschlusskontakten. 20. Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that it has at least one additional heating conductor arrangement which has two additional connection contacts and a single flat additional heating conductor in between, the additional heating conductor preferably being elongated between the two additional heating elements. Connection contacts.
21. Heizeinrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine Länge des Zusatz-Heizleiters größer ist als seine Breite, vorzugsweise mindestens zehnmal größer ist. 21. Heating device according to claim 20, characterized in that a length of the additional heating conductor is greater than its width, preferably at least ten times greater.
22. Heizeinrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass eine Breite des Zusatz-Heizleiters geringer ist als eine Breite des Heizleiters, wobei vorzugsweise eine Breite des Zusatz-Heizleiters weniger als 50% der Breite des Heizleiters beträgt. 22. Heating device according to claim 20 or 21, characterized in that a width of the additional heating conductor is less than a width of the heating conductor, preferably a width of the additional heating conductor is less than 50% of the width of the heating conductor.
23. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass eine Länge des Zusatz-Heizleiters zwischen 90% und 150% der Länge der Heizleiters beträgt, vorzugsweise zwischen 100% und 120% 23. Heating device according to one of claims 20 to 22, characterized in that a length of the additional heating conductor is between 90% and 150% of the length of the heating conductor, preferably between 100% and 120%
24. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass min destens zwei Heizleiteranordnungen und mindestens zwei Zusatz-Heizleiteranordnungen auf dem Träger angeordnet sind, vorzugsweise sämtlich in Reihe verschaltet, wobei insbesondere die Heizleiteranordnungen und die Zusatz-Heizleiteranordnungen parallel zueinander verlaufen und zwei Heizleiteranordnungen zwischen den beiden Zusatz- Heizleiteranordnungen verlaufen. 24. Heating device according to one of claims 20 to 23, characterized in that at least two heating conductor arrangements and at least two additional heating conductor arrangements are arranged on the carrier, preferably all connected in series, in particular the heating conductor arrangements and the additional heating conductor arrangements running parallel to one another and two heating conductor arrangements run between the two additional heating conductor arrangements.
25. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Masche angenähert sechseckig bzw. in Form einer Wabe ausgebildet ist, vor-
zugsweise genau sechseckig, wobei insbesondere vier Längsseiten des Sechsecks von jeweils einem einzigen Heizleiter gebildet sind und zwei Längsseiten des Sechsecks von jeweils einem länglich ausgebildeten Verbindungspunkt gebildet sind, wobei vorzugsweise die Heizleiter länger sind als die länglich ausgebildeten Verbindungspunkte. 25. Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that a mesh is approximately hexagonal or in the form of a honeycomb, preferably exactly hexagonal, in particular four longitudinal sides of the hexagon are each formed by a single heating conductor and two longitudinal sides of the hexagon are each formed by an elongated connection point, the heating conductors preferably being longer than the elongated connection points.
26. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Heizleiter und Träger eine Isolationsschicht und/oder eine Dielektrikums schicht vorgesehen ist, die mindestens so breit ist wie der Heizleiter und maximal 10 mm breiter ist als der Heizleiter an beiden Seiten des Heizleiters und maximal 10 mm auf beiden Seiten unter dem Heizleiter hervorragt, insbesondere maximal 2 mm, wobei vor zugsweise der Verlauf der Isolationsschicht und/oder der Dielektrikumsschicht dem Ver lauf der Heizleiter entspricht, wobei innerhalb der Maschen die Isolationsschicht und/oder die Dielektrikumsschicht Freiräume aufweist ohne Isolationsschicht und/oder ohne Dielektrikumsschicht. 26. Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that an insulation layer and / or a dielectric layer is provided between the heating conductor and the carrier, which is at least as wide as the heating conductor and a maximum of 10 mm wider than the heating conductor on both sides of the heating conductor and a maximum of 10 mm protrudes under the heating conductor on both sides, in particular a maximum of 2 mm, whereby preferably the course of the insulation layer and / or the dielectric layer corresponds to the course of the heating conductor, with the insulation layer and / or the dielectric layer having free spaces within the mesh Insulation layer and / or without a dielectric layer.
27. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über oder auf dem Heizleiter eine Abdeckschicht vorgesehen ist, die mindestens so breit ist wie der Heizleiter und maximal 10 mm breiter ist als der Heizleiter an beiden Seiten des Heizleiters und maximal 10 mm auf beiden Seiten den Heizleiter überragt, insbesondere maximal 2 mm, wobei vorzugsweise der Verlauf der Abdeckschicht dem Verlauf der Heizleiter entspricht, wobei innerhalb der Maschen die Abdeckschicht Freiräume aufweist ohne Abdeckschicht. 27. Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that a cover layer is provided over or on the heating conductor, which is at least as wide as the heating conductor and a maximum of 10 mm wider than the heating conductor on both sides of the heating conductor and a maximum of 10 mm protrudes beyond the heating conductor on both sides, in particular a maximum of 2 mm, the course of the cover layer preferably corresponding to the course of the heating conductor, the cover layer having free spaces within the meshes without a cover layer.
28. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Anschlusskontakte als Gitterstruktur ausgebildet ist, vorzugs weise alle Anschlusskontakte, welche mit der Heizleiteranordnung oder Heizleitern ver bunden sind, wobei insbesondere die Gitterstruktur des mindestens einen Anschlusskon takts Maschen mit Freiräumen darin aufweist. 28. Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the connection contacts is designed as a grid structure, preferably all connection contacts which are connected to the heating conductor arrangement or heating conductors, in particular the grid structure of the at least one connection contact meshes with free spaces therein having.
29. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizleiteranordnung bzw. deren Heizleiter entlang von Freischnittabschnitten durchtrennt sind, wobei vorzugsweise Freischnittabschnitte an einem Außenrandbereich der Heizleiteranordnung beginnen und eine geschlossene Fläche der Heizleiteranordnung derart abtrennen und dabei die einzelnen Heizleiter durchtrennen, dass die geschlossene Fläche elektrisch von der übrigen Heizleiteranordnung abgetrennt und elektrisch isoliert ist.
29. Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that the heating conductor arrangement or its heating conductor are severed along free cut sections, with free cut sections preferably beginning at an outer edge region of the heating conductor arrangement and separating a closed area of the heating conductor arrangement in such a way and thereby severing the individual heating conductors that the closed surface is electrically separated from the rest of the heating conductor arrangement and is electrically insulated.
30. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass quer zu einer allgemeinen Stromflussrichtung durch eine gitterförmige Heizleiteran ordnung zwischen zwei Anschlusskontakten linienförmige Bahnen aus Heizleitermaterial vorgesehen sind, wobei vorzugsweise die linienförmigen Bahnen aus Heizleitermaterial durch Verbindungspunkte der Heizleiter bzw. der Maschen verlaufen.
30. Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that linear paths of heating conductor material are provided transversely to a general current flow direction through a grid-shaped heating conductor arrangement between two connection contacts, the linear paths of heating conductor material preferably running through connection points of the heating conductors or the meshes.
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