EP4190124A1 - Beheizbares bauteil und verfahren zum herstellen desselben - Google Patents

Beheizbares bauteil und verfahren zum herstellen desselben

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EP4190124A1
EP4190124A1 EP21762588.8A EP21762588A EP4190124A1 EP 4190124 A1 EP4190124 A1 EP 4190124A1 EP 21762588 A EP21762588 A EP 21762588A EP 4190124 A1 EP4190124 A1 EP 4190124A1
Authority
EP
European Patent Office
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base body
extension
heating layer
front side
layer
Prior art date
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Pending
Application number
EP21762588.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Villinger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Electrification SAS
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systemes Thermiques SAS filed Critical Valeo Systemes Thermiques SAS
Publication of EP4190124A1 publication Critical patent/EP4190124A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H05B2203/017—Manufacturing methods or apparatus for heaters

Definitions

  • the present invention relates to a component having the features of the preamble of claim 1 and a method for producing such a component.
  • the invention therefore relates in particular to components with a base body, a heating layer for electrically heating the component and electrical contacts for contacting the electrically heatable heating layer, with a heating layer arranged on the base body and/or integrated in the base body for electrically heating the component being provided.
  • the components to be manufactured have to be heatable and also have to meet - sometimes high - requirements with regard to, for example, a particularly smooth surface finish.
  • the heating of certain components that are used in a cabin e.g. should be placed very close to the surface.
  • the heater should only be separated from the outside by a thin decorative layer, for example a foil, a layer of leather or a coating, and should ensure a smooth outer surface and feel that is as smooth as possible.
  • Another example would be heaters that should be placed very close to the surface, for example for improved or optimized energy efficiency, and at the same time the outside of the surface should be flat throughout, for example for technical reasons.
  • Such technical reasons can exist, for example, because a flush connection to a supporting surface has to be guaranteed, as can be the case with battery heaters or in a cabin.
  • Wires or the like that serve as such a heater or at least as a contact for the heater often do not have one due to their inherent thickness desired influence on the surface to be heated (which is referred to here as the front side).
  • the object of the invention is therefore to provide a heatable component and a method for its production, the influence of the heating on the surface structure of the component being minimized—in particular eliminated.
  • heating layer has at least one extension that is folded over onto a rear side or front side of the base body, and the electrical contacts are arranged on that part of the at least one extension that is located on the rear side or front side of the base body.
  • an electrically heatable heating layer provided with at least one extension is applied to a front side of the base body
  • the at least one extension is folded over onto a rear side or a front side of the base body or the heating layer is applied to the base body with the at least one extension in the folded-over state and
  • the heating layer is contacted at that part of the at least one extension that is located on the back or front side of the base body.
  • an electrically heatable heating layer provided with at least one extension is integrated into the base body
  • the at least one extension is folded over onto a back or front side of the base body or the heating layer is integrated with the at least one extension in the folded state into the base body and
  • the heating layer is contacted at that part of the at least one extension that is located on the back or the front side of the base body.
  • the heating layer is only applied to the base body with at least one extension in the open state or integrated into it and then the at least one extension is folded over onto the back or front side of the base body.
  • the heating layer is applied to the base body with the at least one extension when it is already folded over or integrated into it.
  • the heating layer could be applied to the base body with one of the extensions already folded over or integrated into it and another extension could then be folded over.
  • the result is a base body with a heating layer which has at least one extension folded over onto the rear side or front side.
  • the extension can be in contact with the end face of the base body or at a distance from it.
  • the heating layer can be integrated into the base body in various ways.
  • the integration can take place during a primary shaping process for producing the base body.
  • the heating zone could be back-molded or encapsulated in an injection-molding process for producing the base body.
  • the at least one extension can be in contact with the base body or at a distance from the base body.
  • the at least one extension of the heating layer on the edge area of the front side has—at least essentially—the same basic structure as the rest of the heating layer, no or only extremely little influence on the surface structure of the cover layer can be assumed.
  • the component according to the invention is resistant to damage and, if damage does occur, is easy to repair.
  • extension can also be folded over at an opening in the base component.
  • the inner peripheral area of the opening is then also considered to be the end face.
  • the contacting on the back or the front is also reflected in a higher electrical safety against electric shocks and a simpler connection to the power supply of the entire arrangement (i.e. on the system side).
  • the manufacturing method according to the invention has the further advantage that it is very simple and can therefore be carried out with relatively little effort.
  • thermoelectric de-icing systems for aircraft, sensors, cabin heaters or battery heaters.
  • An example of the use of the invention would be heating of certain components that are used in a cabin, for example, of an airplane, ship, rail or road vehicle and can therefore be placed very close to the surface, for example for the purpose of improved or optimized energy efficiency.
  • the heater can only be delimited from the outside by a thin decorative layer, for example a foil, a layer of leather or a coating and ideally ensure a smooth outer surface and feel that is as smooth as possible.
  • heaters that can be placed very close to the surface, for example for improved or optimized energy efficiency, while at the same time the outside of the surface can be flat throughout, for example for technical reasons. In this way, for example, a flush connection to a support surface can be ensured, as can be advantageous with battery heaters or in a cabin.
  • the invention can basically be used in all situations where the surface structure on a side to be heated (the front side) of the component is important and at the same time there should preferably not be too great a distance between the heating layer and the surface.
  • a side of the base body that has to be heated and where a desired (e.g. smooth) surface structure is to be achieved, which according to the invention is minimally or not at all impaired, is referred to as a front side within the meaning of the invention.
  • the back can be understood as a side facing away from the front. There can be one or more end faces between the front side and the back side.
  • the back will be the side that faces away from the front.
  • the back or front can generally be considered as one where the surface structure is of lesser importance.
  • the base body itself can be layered and/or flexible (at least in some areas). Alternatively or additionally, the base body can be a “solid” or hollow (volume) component, at least in some areas.
  • the base body can be made of plastic or be designed as a plastic composite component. If the base body is metallic and/or conductive, an insulating intermediate layer (or intermediate layer) can be advantageous.
  • optional adhesive layers are also conceivable as intermediate layers.
  • Intermediate layers can also be advantageous between the heating layer and the top layer, e.g. to achieve a special surface structure.
  • the at least one extension is folded over onto the back or the front side of the basic component can be understood to mean that the at least one extension extends over to the rear side or the front side in order to be able to produce the electrical contacts for the electrically heatable heating layer there.
  • the folding does not have to be done only when the heating layer is already on the base body.
  • the at least one extension can also be present in the partially or completely folded over state and placed on the base body in this form.
  • a device in particular an aircraft, a ship or other devices that have a battery, for example, with a component according to the invention, the heating layer being electrically connected to an electrical network of the device via the contacts.
  • the base body could also be referred to as a substrate to which the heating layer is applied.
  • the heating layer can be designed to cover the full surface or partially of the base body.
  • the at least one extension is folded over from a front side to the back or front side of the base body and/or the at least one extension protruding from the base body is folded over to the rear side or front side of the base body.
  • the fleece layer may have a backing. This represents an embodiment of the invention that is particularly easy to produce.
  • the felt element can be designed as a printed conductive layer.
  • a conductive lacquer which is arranged on the carrier and/or the base body, can be provided for the felt layer. This can serve to further simplify the fixing process, in particular the fixing process according to the invention, because a conductive lacquer can be applied in a particularly simple manner. This is especially true when the carrier or base is flexible because the conductive paint can tolerate deformation even after application.
  • the conductive paint can be arranged on the carrier over the entire surface, in a grid, in strips and/or in a meandering manner.
  • a full-area, grid-like, strip-like or meandering design can also be provided for the heating layer if the heating layer is realized in a way other than with a conductive lacquer (for example with a metal foil).
  • the conductive lacquer can be applied to the carrier by spraying methods, printing methods (for example screen printing or offset printing) or direct application (for example using a brush-like device).
  • the conductive lacquer can be part of the heating layer or can form the heating layer, the conductive lacquer can also be printed on as an alternative or in addition.
  • the carrier can have a layer made of a foil, of a textile and/or with a lattice carrier.
  • the carrier and therefore the heating layer does not have to be a full-surface layer, but can have recesses and the like.
  • the at least one extension can preferably be arranged on one side of the heating layer and in particular can only extend over part of a length of the side (can also be understood in the sense of an edge).
  • extension there can be a single extension on which there are two or more contacts for the electrically heatable heating layer. Alternatively, one extension can be provided for each contact.
  • a cover layer (e.g. a decorative layer) can be provided, which is preferably arranged on the heating layer or the base body.
  • the cover layer can have a layer made of leather, a textile, in the form of a foil, made of wood and/or a metal.
  • the cover layer can be arranged on the heating layer, ie the heating layer is then arranged between the base body and the cover layer.
  • the cover layer can also be arranged between the base body and the heating layer if the cover layer “only” acts as a cover layer for the base body.
  • the cover layer can preferably be applied to the base body after the heating layer.
  • the heating layer can be applied to the base body in combination (i.e. simultaneously) with the cover layer.
  • the shape of the heating layer and/or the cover layer can be adapted to the front side of the base body or a part thereof.
  • the contact can be designed as a printed contact and/or as an etched and/or soldered contact.
  • the contact can have a stranded wire, a strip made of solid material and/or a braided strip made of a conductive material.
  • the heating layer and/or the cover layer can be attached to the base body by gluing, screwing and/or clamping.
  • the attachment of the heating layer and the cover layer can be carried out separately or can be solved by a joint attachment (e.g. screwed or clamped).
  • the heating layer can also be held on the support by the cover layer.
  • FIG. 1a shows an exemplary embodiment of a component 1 according to the invention.
  • the component 1 has a base body 2, on the front side 3 (the side that has to be heated and whose surface structure is relevant) a heating layer 5 and above that an (optional) cover layer 4.
  • An extension 7 can be seen, which is folded over onto the rear side 8 of the component 1 .
  • the folding is implemented as a (double) fold.
  • the heating layer 5 can be electrically heated by applying an electrical voltage to the contacts 6--e.g. by ohmic heat from a conductor in the heating layer 4 (i.e. heat generated by the resistance of the conductor).
  • FIG. 1 b the component 1 from FIG. 1 a is shown in a perspective view of the front side 3 of the component 1 . It can be seen that the contacting has no effect whatsoever on the surface of the cover layer 4 . Thus, the surface structure of the cover layer 4 is not impaired by the heating layer 5 or its contacting.
  • FIGS. 2a to 2c Various options for the configuration of the at least one extension 7 are shown in FIGS. 2a to 2c. This can extend over the entire edge length of one side of the heating layer 5 or over only part of the same.
  • the heating layer can have a carrier 11 and a heating element arranged thereon.
  • the heating element is formed as a layer of conductive lacquer 12.
  • FIGS. 3a and 3b for possibilities of the precise configuration of the arrangement of the conductive lacquer 12.
  • FIG. 2b It is also apparent from FIG. 2b that more than two contacts 6 can be present, for example in order to achieve better energization of the heating element (ie the heating layer) or in order to be able to heat different areas of the heating element separately.
  • Fig. 3a a meandering arrangement of the heating element (in this embodiment, a conductive paint 12) is shown.
  • FIG. 3b shows an (essentially) full-area arrangement of the conductive lacquer.

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Abstract

Beheizbares Bauteil mit einem Grundkörper (2), einer auf dem Grundkörper (2) angeordneten und/oder in den Grundkörper (2) integrierten Heizschicht (5) zum elektrischen Beheizen des Bauteils (1) und elektrischen Kontakten (6) zum Kontaktieren der elektrisch beheizbaren Heizschicht (5), wobei die Heizschicht (5) zumindest einen Fortsatz (7) aufweist, der auf eine Rückseite (8) oder Stirnseite des Grundkörpers (2) umgeklappt ist, und die elektrischen Kontakte (6) an jenem Teil des zumindest einen Fortsatzes (7) angeordnet sind, der sich auf der Rückseite (8) oder der Stirnseite des Grundkörpers (2) befindet.

Description

Beheizbares Bauteil und Verfahren zum Herstellen desselben
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bauteil mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 , sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Bauteils.
Die Erfindung betrifft also insbesondere Bauteile mit einem Grundkörper, einer Heizschicht zum elektrischen Beheizen des Bauteils sowie elektrischen Kontakten zum Kontaktieren der elektrisch beheizbaren Heizschicht, wobei eine auf dem Grundkörper angeordnete und/oder in den Grundkörper integrierte Heizschicht zum elektrischen Beheizen des Bauteils vorgesehen ist.
In vielen industriellen Herstellungsprozessen müssen herzustellende Bauteile sowohl beheizbar sein als auch - teilweise hohe - Anforderungen in Bezug auf eine beispielsweise besonders glatte Oberflächenbeschaffenheit erfüllen.
Ein Beispiel, wo dies im bisherigen Stand der Technik noch nicht zufriedenstellend gelöst werden konnte, wären Heizungen gewisser Bauteile die in einer Kabine z.B. eines Flugzeuges, Schiffes, Schienen- oder Straßenfahrzeuges verwendet werden und dafür, zum Beispiel zum Zwecke einer verbesserten oder optimierten Energieeffizienz, sehr nahe an der Oberfläche platziert werden sollen. Das heißt die Heizung soll beispielsweise nur durch eine dünne Dekorschicht, zum Beispiel eine Folie, eine Lage aus Leder oder einer Beschichtung, zur Außenseite hin abgegrenzt sein und eine möglichst störungsfreie glatte Außenfläche und Haptik gewährleisten.
Ein anderes Beispiel wären Heizungen, die zum Beispiel für eine verbesserte oder optimierte Energieeffizienz sehr nahe an der Oberfläche platziert werden sollen und gleichzeitig die Außenseite der Oberfläche zum Beispiel aus technischen Gründen durchgehend flach sein soll. Solche technischen Gründe können zum Beispiel gegeben sein, weil ein bündiger Schluss zu einer Auflagefläche zu gewährleisten ist, wie das bei Batterieheizungen oder in einer Kabine der Fall sein kann.
Drähte oder dergleichen, die als solche Heizung oder zumindest als Kontaktierung für die Heizung dienen, haben aufgrund ihrer inhärenten Dicke aber unweigerlich einen oft nicht erwünschten Einfluss auf die zu beheizende Oberfläche (welche hier als Vorderseite bezeichnet wird).
Die Erfindung hat es sich daher zur Aufgabe gemacht, ein beheizbares Bauteil und ein Verfahren zu dessen Herstellung bereitzustellen, wobei der Einfluss der Heizung auf die Oberflächenstruktur des Bauteils minimiert - insbesondere eliminiert - ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Bauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dies geschieht, indem die Heizschicht zumindest einen Fortsatz aufweist, der auf eine Rückseite oder Stirnseite des Grundkörpers umgeklappt ist, und die elektrischen Kontakte an jenem Teil des zumindest einen Fortsatzes angeordnet sind, der sich auf der Rückseite oder der Stirnseite des Grundkörpers befindet.
Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe einerseits durch die Merkmale des Anspruchs 15 gelöst, wobei
- ein Grundkörper bereitgestellt wird,
- eine mit zumindest einem Fortsatz versehene, elektrisch beheizbare Heizschicht auf eine Vorderseite des Grundkörpers aufgebracht wird,
- der zumindest eine Fortsatz auf eine Rückseite oder eine Stirnseite des Grundkörpers umgeklappt wird oder die Heizschicht mit dem zumindest einen Fortsatz im umgeklappten Zustand auf den Grundkörper aufgebracht wird und
- die Heizschicht an jenem Teil des zumindest einen Fortsatzes kontaktiert wird, der sich auf der Rückseite oder Stirnseite des Grundkörpers befindet.
Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe andererseits durch die Merkmale des Anspruchs 16 gelöst, wobei
- ein Grundkörper bereitgestellt wird,
- eine mit zumindest einem Fortsatz versehene, elektrisch beheizbare Heizschicht in den Grundkörper integriert wird,
- der zumindest eine Fortsatz auf eine Rückseite oder Stirnseite des Grundkörpers umgeklappt wird oder die Heizschicht mit dem zumindest einen Fortsatz im umgeklappten Zustand in den Grundkörper integriert wird und
- die Heizschicht an jenem Teil des zumindest einen Fortsatzes kontaktiert wird, der sich auf der Rückseite oder der Stirnseite des Grundkörpers befindet. Im Sinne der Erfindung sind also folgende Möglichkeiten vorgesehen:
- Die Heizschicht wird erst mit dem zumidnest einen Fortsatz im aufgeklappten Zustand auf den Grundkörper aufgebracht oder in denselben integriert und dann wird der zumindest eine Fortsatz auf die Rückseite oder Stirnseite des Grundkörpers umgeklappt.
- Die Heizschicht wird mit dem zumindest einen Fortsatz im schon umgeklappten Zustand auf den Grundkörper aufgebracht oder in denselben integriert.
Natürlich sind auch Mischformen denkbar. Wenn zum Beispiel mehr als ein Fortsatz vorgesehen ist, könnte die Heizschicht mit einem der Fortsätze im bereits umgeklappten Zustand auf den Grundkörper aufgebracht oder in denselben integriert werden und ein weiterer Fortsatz könnte danach umgeklappt werden.
Gemeinsam ist den Möglichkeiten, dass als Resultat ein Grundkörper mit einer Heizschicht vorliegt, die zumindest einen auf die Rückseite oder Stirnseite umgeklappten Fortsatz aufweist.
Wird der zumindest eine Fortsatz auf die Rückseite des Grundkörpers umgeklappt, kann der Fortsatz an der Stirnseite des Grundkörpers anliegen oder davon beabstandet sein.
Das Integrieren der Heizschicht in den Grundkörper kann auf verschiedene Arten geschehen. Beispielsweise kann das Integrieren während eines Urformverfahrens zur Herstellung des Grundkörpers geschehen. In einem konkreten Beispiel könnte die Heizischt in einem Spritzgießverfahren zum Herstellen des Grundkörpers hinter- oder umspritzt werden.
Ist der zumindest eine Fortsatz auf die Rückseite umgeklappt, kann der zumindest eine Fortsatz am Grundkörper anliegen oder vom Grundkörper beabstandet sein.
Übliche Kontaktierungen (bspw. durch drahtförmige Leiter, die auf die Rückseite geführt sind) weisen, wie erwähnt, fast unvermeidbar eine gewisse Dicke auf, was auf der zu beheizenden Seite des Bauteils störend ist. Dieses Problem kann erfindungsgemäß durch umgeklappte Kontaktierungen elegant vermieden werden. Anders ausgedrückt, kann durch die Erfindung eine sehr dünne und dadurch natürlich aufwendig herzustellende Kontaktierung auf der Vorderseite vermieden werden.
Dadurch dass der zumindest einen Fortsatz der Heizschicht am Randbereich der Vorderseite - zumindest im Wesentlichen - die gleiche Grundstruktur aufweist, wie der Rest der Heizschicht, ist von keinerlei oder nur extrem geringen Einfluss auf die Oberflächenstruktur der Deckschicht auszugehen.
Neben der Tatsache, dass die Oberflächenstruktur der Bauteils gemäß der Erfindung nicht gestört wird, ist das erfindungsgemäße Bauteil widerstandsfähig gegen Beschädigungen und, falls doch einmal Beschädigungen auftreten, leicht zu reparieren.
Zu erwähnen ist, dass das Umklappen des Fortsatzes auch an einer Öffnung im Grundbauteil geschehen kann. Der innere Umfangsbereich der Öffnung wird dann auch als Stirnseite aufgefasst.
Die Kontaktierung auf der Rückseite oder der Stirnseite schlägt sich auch in einer höheren elektrischen Sicherheit gegen Stromschläge sowie einer einfacheren Anbindung an das Stromnetz der gesamten Anordnung (d.h. systemseitig) nieder.
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren hat den weiteren Vorteil, dass es recht einfach und daher mit relativ geringem Aufwand durchführbar ist.
Wie erwähnt, kann die Erfindung im Flugzeugbau, aber auch im Schiffsbau oder Fahrzeugbau sowie auch in Verbindung mit anderen Industrieanwendungen eingesetzt werden. Konkrete Beispiele wären thermoelektrische Enteisungssysteme für Flugzeuge, Sensoriken, Kabinenheizungen oder Batterieheizungen.
Ein Beispiel für den Einsatz der Erfindung wären Heizungen gewisser Bauteile, die in einer Kabine z.B. eines Flugzeuges, Schiffes, Schienen- oder Straßenfahrzeuges verwendet werden und dafür, zum Beispiel zum Zwecke einer verbesserten oder optimierten Energieeffizienz, sehr nahe an der Oberfläche platziert werden können. Das heißt die Heizung kann beispielsweise nur durch eine dünne Dekorschicht, zum Beispiel eine Folie, eine Lage aus Leder oder einer Beschichtung, zur Außenseite hin abgegrenzt sein und im Idealfall eine möglichst störungsfreie glatte Außenfläche und Haptik gewährleisten.
Ein anderes Beispiel wären Heizungen, die zum Beispiel für eine verbesserte oder optimierte Energieeffizienz sehr nahe an der Oberfläche platziert werden können, wobei gleichzeitig die Außenseite der Oberfläche zum Beispiel aus technischen Gründen durchgehend flach sein kann. Dadurch kann beispielswiese ein bündiger Schluss zu einer Auflagefläche gewährleisten werden, wie das bei Batterieheizungen oder in einer Kabine vorteilhaft sein kann.
Anders formuliert, ist die Erfindung grundsätzlich in allen Situationen einsetzbar, wobei es auf die Oberflächenstruktur auf einer zu beheizenden Seite (der Vorderseite) des Bauteils ankommt und bevorzugt gleichzeitig kein zu großer Abstand zwischen der Heizschicht und der Oberfläche bestehen soll.
Wie erwähnt, wird als Vorderseite im Sinne der Erfindung eine Seite des Grundkörpers bezeichnet, die beheizt werden muss und bei der eine gewünschte (beispielsweise glatte) Oberflächenstruktur zu erreichen ist, die erfindungsgemäß nicht oder minimal zu beeinträchtigen ist.
Die Rückseite kann als eine von der Vorderseite abgewandte Seite verstanden werden. Zwischen Vorderseite und Rückseite kann eine oder können mehrere Stirnseiten vorhanden sein.
Bei einem grob flächigen Bauteil wird die Rückseite jene Seite sein, die von der Vorderseite abgewandt ist. Die Rückseite oder die Stirnseite kann aber allgemein als solche betrachtet werden, bei der die Oberflächenstruktur von geringerer Wichtigkeit ist.
Der Grundkörper kann selbst (zumindest bereichsweise) schichtförmig und/oder flexibel sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Grundkörper zumindest bereichsweise ein „volles“ oder hohles (Volumen-) Bauteil sein. Der Grundkörper kann aus Kunststoff bestehen oder als Kunststoffverbundbauteil ausgebildet sein. In dem Fall, dass der Grundkörper metallisch und/oder leitend ist, kann eine isolierende Zwischenlage (oder Zwischenschicht) vorteilhaft sein.
Auch andere Zwischenlagen zwischen dem Grundkörper und der Heizschicht können vorteilhaft sein, beispielsweise zur Wärmeisolierung.
Des Weiteren sind optionale Klebeschichten als Zwischenschichten ebenfalls denkbar.
Auch zwischen der Heizschicht und der Deckschicht können Zwischenschichten von Vorteil sein, z.B. um eine besondere Oberflächenstruktur zu erreichen.
Darunter, dass der zumindest eine Fortsatz auf die Rückseite oder die Stirnseite des Grundbauteils umgeklappt ist, kann verstanden werden, dass der zumindest eine Fortsatz auf die Rückseite oder die Stirnseite hinüber reicht, um dort die elektrischen Kontakte für die elektrisch beheizbare Heizschicht hersteilen zu können.
Das Umklappen muss nicht erst geschehen, wenn sich die Heizschicht bereits auf dem Grundkörper befindet. Der zumindest eine Fortsatz kann auch im teilweise oder vollständig umgeklappten Zustand vorhanden sein und in dieser Form auf den Grundkörper aufgesetzt werden.
Geschützt ist außerdem eine Vorrichtung, insbesondere ein Luftfahrzeug, ein Schiff oder andere Vorrichtungen, die beispielsweise eine Batterie aufweisen, mit einem erfindungsgemäßen Bauteil, wobei die Heizschicht über die Kontakte mit einem elektrischen Netz der Vorrichtung elektrisch verbunden ist.
In gewissen Ausführungen der Erfindung könnte der Grundkörper auch als Substrat bezeichnet werden, auf das die Heizschicht aufgebracht wird.
Falls der Grundkörper - zumindest annähernd - flächig ausgebildet ist, kann die Heizschicht in Bezug auf den Grundkörper vollflächig oder partiell abdeckend ausgebildet sein. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Es kann vorgesehen sein, dass der zumindest eine Fortsatz von einer Vorderseite auf die Rückseite oder Stirnseite des Grundkörpers umgeklappt ist und/oder der aus dem Grundkörper hervorstehende zumindest eine Fortsatz auf die Rückseite oder Stirnseite des Grundkörpers umgeklappt ist.
Die Fleizschicht kann einen Träger aufweisen. Dies stellt eine besonders einfach herzustellende Ausführung der Erfindung dar.
Alternativ kann das Fleizelement als gedruckte leitfähige Schicht ausgebildet sein.
Das gilt in besonderem Maße, wenn der Träger flexibel ausgeführt ist, weil dann die Flandhabung und insbesondere das Umklappen besonders einfach durchführbar sein kann.
Erfindungsgemäß sind aber auch Ausführungen denkbar, wobei der Träger (samt dem zumindest einen Fortsatz) für die Zwecke des Fierstellungsverfahrens im Wesentlichen starr ist.
Das bereits erwähnte Aufsetzen der Fleizschicht auf den Grundkörper, wobei sich der Fortsatz bereits im umgeklappten Zustand befindet, kann dann besonders einfach durchgeführt werden.
Für die Fleizschicht kann ein leitfähiger Lack vorgesehen sein, der auf dem Träger und/oder dem Grundkörper angeordnet sein. Dies kann einer weiteren Vereinfachung der Fierstellung, insbesondere des erfindungsgemäßen Fierstellungsverfahrens, dienlich sein, weil ein leitfähiger Lack besonders einfach aufgetragen werden kann. Dies gilt besonders, wenn der Träger oder der Grundkörper flexibel ist, weil der leitfähige Lack auch nach dem Aufträgen Verformungen tolerieren kann.
Der leitfähige Lack kann vollflächig, rasterförmig, streifenförmig und/oder mäandrierend auf dem Träger angeordnet sein. Eine vollflächige, rasterförmige, streifenförmige oder mäandrierende Ausgestaltung kann für die Heizschicht auch vorgesehen sein, wenn die Heizschicht auf andere Art als mit einem leitfähigen Lack realisiert ist (beispielsweise durch eine Metallfolie).
Das Aufträgen des leitfähigen Lacks auf den Träger kann durch Sprühverfahren, Druckverfahren (beispielsweise Siebdruck oder Offset-Druck) oder direktes Aufträgen (bspw. mit einem Pinsel-ähnlichen Gerät) erfolgen.
Da der leitfähige Lack Teil der Heizschicht sein kann oder die Heizschicht bilden kann, ist alternativ oder zusätzlich auch ein Aufdrucken des leitfähigen Lacks vorgesehen sein.
Der Träger kann eine Lage aus einer Folie, aus einem Textil und/oder mit einem Gitterträger aufweisen.
Insbesondere muss der Träger und mithin die Heizschicht keine vollflächige Schicht sein, sondern kann Ausnehmungen und dergleichen aufweisen.
Der zumindest eine Fortsatz kann bevorzugt an einer Seite der Heizschicht angeordnet sein und sich insbesondere nur über einen Teil einer Länge der Seite (kann auch im Sinne einer Kante verstanden werden) erstrecken.
Es sind aber auch Ausführungen denkbar, wobei sich der zumindest eine Fortsatz über die Länge einer ganzen Seite erstreckt.
Es kann ein einziger Fortsatz vorhanden sein, an dem sich zwei oder mehr Kontakte für die elektrisch beheizbare Heizschicht befinden. Alternativ kann jeweils ein Fortsatz pro Kontakt vorgesehen sein.
Es kann eine Deckschicht (bspw. eine Dekorschicht) vorgesehen sein, die vorzugsweise auf der Heizschicht oder dem Grundkörper angeordnet ist.
Die Deckschicht kann eine Lage aus Leder, einem Textil, in Form einer Folie, aus Holz und/oder einem Metall aufweisen. Die Deckschicht kann, wie bereits erwähnt, auf der Heizschicht angeordnet sein, d.h. die Heizschicht ist dann zwischen dem Grundkörper und der Deckschicht angeordnet. Bei bestimmten Ausführungsformen kann die Deckschicht auch zwischen dem Grundkörper und der Heizschicht angeordnet sein, wenn die Deckschicht „nur“ als Deckschicht für den Grundkörper agiert.
Bevorzugt kann die Deckschicht nach der Heizschicht auf den Grundkörper aufgebracht werden. In anderen erfindungsgemäßen Ausführungen kann die Heizschicht im Verbund (d.h. gleichzeitig) mit der Deckschicht auf den Grundkörper aufgebracht werden.
Die Form der Heizschicht und/oder der Deckschicht kann an die Vorderseite des Grundkörpers oder einen Teil derselben angepasst sein.
Die Kontaktierung kann als gedruckte Kontaktierung und/oder als geätzte und/oder gelötete Kontaktierung ausgebildet sein.
Die Kontaktierung kann eine Litze, ein Band aus Vollmaterial und/oder ein geflochtenes Band aus einem leitenden Material aufweisen.
Die Heizschicht und/oder die Deckschicht kann am Grundkörper durch Kleben, eine Verschraubung und/oder eine Klemmung befestigt sein.
Die Befestigung der Heizschicht und der Deckschicht kann jeweils separat erfolgen oder kann durch eine gemeinsame Befestigung (bspw. geschraubt oder geklemmt) gelöst sein.
Die Heizschicht kann auch durch die Deckschicht am Träger gehalten werden.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus den Figuren sowie der dazugehörigen Figurenbeschreibung. Dabei zeigen:
Fig. 1a, 1b ein erfindungsgemäßes Bauteil in einer Schnittdarstellung und in einer perspektivischen Darstellung,
Fig. 2a bis 2c verschiedene Varianten für eine Ausgestaltung eines Fortsatzes, und Fig. 3a, 3b zwei Varianten für Anordnungen von leitfähigem Lack auf einem Träger als Heizschicht.
Fig. 1a zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bauteils 1.
Das Bauteil 1 weist einen Grundkörper 2 auf, an dessen Vorderseite 3 (jene Seite, die beheizt werden muss und deren Oberflächenstruktur relevant ist) eine Heizschicht 5 und darüber eine (optionale) Deckschicht 4.
Zu erkennen ist ein Fortsatz 7, der auf die Rückseite 8 des Bauteils 1 umgeklappt ist. Das Umklappen ist in diesem Ausführungsbeispiel als (zweifache) Faltung ausgeführt.
An der Rückseite 8 befinden sich zwei Kontakte 6, die zum Kontaktieren der Heizschicht 5 dienen. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung an den Kontakten 6 ist die Heizschicht 5 elektrisch beheizbar - bspw. durch ohmsche Wärme eines Leiters in der Heizschicht 4 (d.h. durch den Widerstand des Leiters entstehende Wärme).
In Fig. 1 b ist das Bauteil 1 aus Fig. 1a in einer perspektivischen Ansicht auf die Vorderseite 3 des Bauteils 1 dargestellt. Es ist zu erkennen, dass es durch die Kontaktierung keinerlei Einfluss auf die Oberfläche der Deckschicht 4 ergibt. Somit ist durch die Heizschicht 5 oder dessen Kontaktierung die Oberflächenstruktur der Deckschicht 4 nicht beeinträchtigt.
In Fig. 2a bis 2c sind verschiedene Möglichkeiten für die Ausgestaltung des zumindest einen Fortsatzes 7 dargestellt. Dieser kann sich über die gesamte Kantenlänge einer Seite der Heizschicht 5 oder über nur einen Teil derselben erstrecken.
Selbstverständlich sind auch andere Ausführungen denkbar, wobei mehr als ein Fortsatz 7 vorhanden sind oder sich ein Fortsatz über eine Ecke erstreckt.
Erkennbar ist in Fig. 2a außerdem, dass die Heizschicht einen Träger 11 und ein darauf angeordnetes Heizelement aufweisen kann. In der Ausführung aus den Fig. 2a bis 2c ist das Heizelement als eine Schicht aus leitfähigem Lack 12 ausgebildet. Für Möglichkeiten der genauen Ausgestaltung der Anordnung des leitfähigen Lacks 12 sei auf die Fig. 3a und 3b verwiesen. Aus der Fig. 2b ergibt sich auch, dass mehr als zwei Kontakte 6 vorhanden sein können, beispielsweise um eine bessere Bestromung des Heizelements (d.h. der Heizschicht) zu erreichen oder um verschiedene Bereiche des Heizelements separat beheizen zu können. In Fig. 3a ist eine mäandrierende Anordnung des Heizelements (in diesem Ausführungsbeispiel ein leitfähiger Lack 12) dargestellt.
Fig. 3b zeigt analog dazu eine (im Wesentlichen) vollflächige Anordnung des leitfähigen Lacks.

Claims

Patentansprüche
1. Beheizbares Bauteil mit
- einem Grundkörper (2),
- einer auf dem Grundkörper (2) angeordneten und/oder in den Grundkörper (2) integrierten Heizschicht (5) zum elektrischen Beheizen des Bauteils (1) und
- elektrischen Kontakten (6) zum Kontaktieren der elektrisch beheizbaren Heizschicht (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Heizschicht (5) zumindest einen Fortsatz (7) aufweist, der auf eine Rückseite (8) oder Stirnseite des Grundkörpers (2) umgeklappt ist, und die elektrischen Kontakte (6) an jenem Teil des zumindest einen Fortsatzes (7) angeordnet sind, der sich auf der Rückseite (8) oder der Stirnseite des Grundkörpers (2) befindet.
2. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Fortsatz (7) von einer Vorderseite (3) auf die Rückseite (8) oder Stirnseite des Grundkörpers (2) umgeklappt ist und/oder der aus dem Grundkörper (2) hervorstehende zumindest eine Fortsatz (7) auf die Rückseite (8) oder Stirnseite des Grundkörpers (2) umgeklappt ist.
3. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizschicht (5) einen Träger (11) aufweist.
4. Bauteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (11) flexibel ausgeführt ist.
5. Bauteil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (11) eine Lage aus einer Folie, aus einem Textil und/oder mit einem Gitterträger aufweist.
6. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizschicht (5) einen leitfähigen Lack (12) aufweist, der auf dem Träger (11) und/oder dem Grundkörper (2) angeordnet ist.
7. Bauteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der leitfähige Lack (12) vollflächig, rasterförmig, streifenförmig und/oder mäandrierend auf dem Träger (11) angeordnet ist.
8. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Fortsatz (7) an einer Seite der Heizschicht (5) angeordnet ist und sich vorzugsweise nur über einen Teil einer Länge der Seite erstreckt.
9. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Deckschicht vorgesehen ist, welche vorzugsweise auf einer Vorderseite des Bauteils und/oder auf der Heizschicht angeordnet ist.
10. Bauteil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (4) eine Lage aus Leder, einem Textil, in Form einer Folie, aus Holz und/oder einem Metall aufweist.
11. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte (6) als gedruckte Kontakte (6), geätzte und/oder gelötete Kontakte (6) ausgebildet sind.
12. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte (6) eine Litze, ein Band aus Vollmaterial und/oder ein geflochtenes Band aus einem leitenden Material aufweisen.
13. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizschicht (5) und/oder die Deckschicht (4) am Grundkörper (2) durch Kleben, eine Verschraubung und/oder eine Klemmung befestigt ist.
14. Vorrichtung mit einem Bauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Heizschicht (5) über die Kontakte (6) mit einem elektrischen Netz der Vorrichtung elektrisch verbunden ist.
15. Verfahren zum Herstellen eines beheizbaren Bauteils, wobei
- ein Grundkörper (2) bereitgestellt wird,
- eine mit zumindest einem Fortsatz (7) versehene, elektrisch beheizbare Heizschicht (5) auf eine Vorderseite (3) des Grundkörpers (2) aufgebracht wird, - der zumindest eine Fortsatz (7) auf eine Rückseite (8) oder Stirnseite des Grundkörpers (2) umgeklappt wird oder die Heizschicht (5) mit dem zumindest einen Fortsatz (7) im umgeklappten Zustand auf den Grundkörper (2) aufgebracht wird und - die Heizschicht (5) an jenem Teil des zumindest einen Fortsatzes (7) kontaktiert wird, der sich auf der Rückseite (8) oder der Stirnseite des Grundkörpers (2) befindet.
16. Verfahren zum Herstellen eines beheizbaren Bauteils, wobei
- ein Grundkörper (2) bereitgestellt wird,
- eine mit zumindest einem Fortsatz (7) versehene, elektrisch beheizbare Heizschicht (5) in den Grundkörper (2) integriert wird,
- der zumindest eine Fortsatz (7) auf eine Rückseite (8) oder Stirnseite des Grundkörpers (2) umgeklappt wird oder die Heizschicht (5) mit dem zumindest einen Fortsatz (7) im umgeklappten Zustand in den Grundkörper (2) integriert wird und
- die Heizschicht (5) an jenem Teil des zumindest einen Fortsatzes (7) kontaktiert wird, der sich auf der Rückseite (8) oder der Stirnseite des Grundkörpers (2) befindet.
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