EP4216667A1 - Verfahren zur herstellung einer heizmatte und mit diesem verfahren hergestellte heizmatte - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer heizmatte und mit diesem verfahren hergestellte heizmatte Download PDF

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EP4216667A1
EP4216667A1 EP23152464.6A EP23152464A EP4216667A1 EP 4216667 A1 EP4216667 A1 EP 4216667A1 EP 23152464 A EP23152464 A EP 23152464A EP 4216667 A1 EP4216667 A1 EP 4216667A1
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    • H05B3/34—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional [2D] plane, e.g. plate-heater flexible, e.g. heating nets or webs
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    • H05B2203/017—Manufacturing methods or apparatus for heaters

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a heating mat and a heating mat produced using this method.
  • Such heating mats usually consist of three layers, a lower layer consisting of a mat made of flexible material such as rubber or the like, a middle layer consisting of a thin-bed heating mat similar to that used to create electric underfloor heating, and an upper layer which, like the lower layer, also consists of a flexible mat. These three layers are glued together and the thin-bed heating mat is connected to a power cable, which may also have an integrated thermostat.
  • Such heating mats have the disadvantage that they are relatively inflexible due to their three-layer structure and can only be rolled up with a large radius, which prevents space-saving storage of the heating mat when not in use.
  • Such three-layer heating mats are also relatively thick, which increases their weight.
  • the present invention is based on the object of specifying a method for producing a heating mat that is small in height, yet hard-wearing and highly flexible, so that it can be easily rolled up and does not pose a tripping hazard during use due to its low height.
  • a heating mat produced using this method is also claimed.
  • a coarse-meshed fabric is first cut to the appropriate size, usually rectangular and laid out on a smooth, flat surface.
  • the base is usually one or more PE plastic panels.
  • the fabric can be made of an elastic plastic or rubber with a mesh size of the order of 1x1 cm, such as those laid as anti-slip mats under carpets on smooth floors. It can also be a textile fabric with the same mesh size.
  • a heating wire is then laid out in a meandering pattern and fixed or sewn onto the fabric with a coarse mesh. This resulted in a so-called thin-bed heating mat, which can be easily glued to the base to prevent it from slipping.
  • a trim cord tape is then glued to the flat surface and/or fabric to define the perimeter of the heating mat.
  • a trim cord tape such as an adhesive tape that is sold under the trade name WireTrim
  • WireTrim has a normal adhesive side and a non-adhesive backing on which a trim cord or trimming wire is glued down the center lengthwise.
  • extremely thin, tear-resistant fishing lines or steel wires with a very small diameter are used as the trimming line or trimming wire.
  • the later dimensions of the heating mat are determined with the trimming cord adhesive tape and the area outside the thin-bed heating mat is covered, for example with paper, to prevent the PE plastic plates from being soiled unnecessarily.
  • Liquid polyurethane is then spray cast onto the fabric past the trim cord tape.
  • the semi-finished heating mat is pulled off the base and turned over.
  • the back is also spray coated with polyurethane and trimmed in the same way as the front or, since the current back is already properly contoured, trimmed with a box cutter or the like.
  • the resulting finished heating mat can be between 4 mm and 6 mm thick, which is very thin compared to conventional heating mats.
  • the installed heating wire should be a bare, sheathed or varnished strand of wire with a thickness of at least 3 mm.
  • the spray-molded polyurethane is a product sold under the Nashornhaut ® name.
  • a textured surface on both sides for slip resistance is a hallmark of rhino skin. This slip resistance can be increased by sprinkling granules.
  • Holes can be made in the area of the corners and/or along the side edges of the heating mat for screwing the heating mat to the surface.
  • the heating mat produced in this way can be produced in a wide variety of sizes.
  • heating mats that are laid under office tables and in unheated factory buildings to heat workplaces, in snack vans, in the outdoor area of restaurants to keep ice free, to heat the steps on fire and escape stairs, as well as to keep sewage treatment plants free of ice, etc. can be manufactured in a size that suits your needs.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Heizmatte (9) mit den Schritten: Aufnähen eines Heizdrahtes (1) mit Zuleitungen auf ein Gewebe (2) zur Bildung einer Dünnbettheizmatte (4), Aufkleben der Dünnbettheizmatte (4) auf eine glatte, plane Unterlage (3), Festlegen des Umfangrandes der Heizmatte (4) durch Aufkleben eines Trimmschnur-Klebebandes (5) auf die plane Unterlage (3) und/oder das Gewebe (2), Sprühvergießen von Polyurethan auf dem Gewebe (2) bis über das Trimmschnur-Klebeband (5), Abziehen der Trimmschnur von dem Klebeband (5) unter Durchtrennung der Polyurethanschicht, Ablösen der einseitig vergossenen Dünnbettheizmatte (4) von der planen Unterlage (3) und Wenden; Sprühvergießen von Polyurethan auf der gewendeten einseitig vergossenen Dünnbettheizmatte (4), Abschneiden ggf. gebildeter Überstände von Polyurethan über den durch die Trimmschnur definierten Rand hinaus, sowie eine nach diesem Verfahren hergestellte Heizmatte (9). Eine strukturierte beidseitige Oberfläche zur Rutschfestigkeit ist ein Kennzeichen der Nashornhaut. Diese Rutschfestigkeit kann durch Einstreuen eines Granulats noch erhöht werden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Heizmatte und eine mit diesem Verfahren hergestellte Heizmatte.
  • Es sind verschiedenste Heizmatten für zahlreiche verschiedene Anwendungsbereiche bekannt.
  • Solche Heizmatten bestehen in der Regel aus drei Lagen, einer unteren Lage bestehend aus einer Matte aus flexiblem Material, wie Gummi oder dergleichen, einer mittleren Lage bestehend aus einer Dünnbettheizmatte ähnlich derer, die bei der Erstellung einer elektrischen Fußbodenheizung verlegt wird, und einer oberen Schicht, die ebenfalls wie die untere Schicht aus einer flexiblen Matte besteht. Diese drei Schichten werden miteinander verklebt und die Dünnbettheizmatte wird mit einem Stromkabel verbunden, in das gegebenenfalls auch ein Thermostat integriert ist.
  • Solche Heizmatten haben den Nachteil, dass sie durch ihren dreischichtigen Aufbau relativ unflexibel sind und nur mit einem großen Radius aufgerollt werden können, was einer platzsparenden Lagerung der Heizmatte bei Nichtgebrauch entgegensteht.
  • Versucht man dennoch solche Heizmatten mit einem kleineren Radius aufzurollen, besteht die Gefahr, dass sich die miteinander verklebten Schichten voneinander lösen, was den Gebrauch der Heizmatten behindert.
  • Auch sind solche dreischichtigen Heizmatten relativ dick, was ihr Gewicht erhöht.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Heizmatte anzugeben, die eine geringe Höhe aufweist, dennoch strapazierfähig ist und eine hohe Flexibilität aufweist, sodass sie sich gut aufrollen lässt und im Gebrauch durch ihre geringe Höhe keine Stolperfalle darstellt.
  • Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren zur Herstellung einer Heizmatte mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Unteransprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens gerichtet.
  • Ferner wird eine mit diesem Verfahren hergestellte Heizmatte beansprucht.
  • Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
  • Darin zeigen:
    • Fig. 1 eine Dünnbettheizmatte, ausgelegt auf einer planen, glatten Oberfläche mit bereit abgeklebten Seiteneinfassungen, und
    • Fig. 2 eine bereits einseitig vergossene Dünnbettheizmatte auf der planen, glatten Oberfläche.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer Heizmatte wird zuerst ein grobmaschiges Gewebe in passender Größe zugeschnitten, in der Regel rechteckig und auf einer glatten, planen Fläche ausgelegt. Bei der Unterlage handelt es sich in der Regel um eine oder mehrere PE-Kunststoffplatten. Das Gewebe kann aus einem elastischen Kunststoff oder Gummi hergestellt sein mit einer Maschengröße der Größenordnung 1x1 cm, wie sie beispielsweise als Antirutschmatten unter Teppichen auf glatten Böden verlegt werden. Es kann sich auch um ein Textilgewebe mit der gleichen Maschengröße handeln.
  • Darauf wird ein Heizdraht mäanderförmig ausgelegt und grobmaschig an dem Gewebe fixiert bzw. angenäht. Somit ist eine sogenannte Dünnbettheizmatte entstanden, die um ein Verrutschen auf der Unterlage zu verhindern, auf dieser leicht angeklebt werden kann.
  • Dann wird zur Festlegung des Umfangsrandes der Heizmatte ein Trimmschnur-Klebeband auf die plane Unterlage und/oder das Gewebe aufgeklebt.
  • Ein Trimmschnur-Klebeband, beispielsweise ein Klebeband, das unter dem Handelsnahmen WireTrim vertrieben wird, hat eine ganz normale Klebeseite und einen nichtklebenden Rücken, auf dem in Längsrichtung mittig eine Trimmschnur oder ein Trimmdraht aufgeklebt ist. Als Trimmschnur oder Trimmdraht werden beispielsweise hauchdünne, reißfeste Angelschnüre oder Stahldrähte mit sehr geringem Durchmesser verwendet. Mit dem Trimmschnur-Klebeband werden die späteren Abmessungen der Heizmatte festgelegt und der Bereich außerhalb der Dünnbettheizmatte wird abgedeckt, beispielsweise mit Papier, um ein unnötiges Verschmutzen der PE-Kunststoffplatten zu verhindern.
  • Dann wird flüssiges Polyurethan durch Sprühvergießen auf dem Gewebe bis über das Trimmschnur-Klebeband hinaus aufgebracht.
  • Nach dem Abkühlen der so aufgebrachten Polyurethanschicht werden die Trimmschnüre bzw. Trimmdrähte abgezogen, wodurch sich an der somit halbfertigen Heizmatte akkurate Kanten bilden.
  • Dann wird in einem nächsten Schritt die halbfertige Heizmatte von der Unterlage abgezogen und umgedreht.
  • Die Rückseite wird ebenfalls durch Sprühvergießen von Polyurethan beschichtet und auf gleiche Weise wie die Vorderseite getrimmt oder, da die jetzige Rückseite ja schon richtig kontouriert ist, mit einem Teppichmesser oder dergleichen getrimmt.
  • Die so entstandene fertige Heizmatte kann eine Dicke zwischen 4 mm und 6 mm aufweisen, was gegenüber herkömmlichen Heizmatten sehr dünn ist.
  • Der verlegte Heizdraht sollte eine blanke, ummantelte oder lackierte Drahtlitze sein mit einer Dicke von mindestens 3 mm.
  • Das sprühvergossene Polyurethan ist ein Produkt, das unter der Bezeichnung Nashornhaut® vertrieben wird.
  • Eine strukturierte beidseitige Oberfläche zur Rutschfestigkeit ist ein Kennzeichen der Nashornhaut. Diese Rutschfestigkeit kann durch Einstreuen eines Granulats noch erhöht werden.
  • Im Bereich der Ecken und/oder entlang der Seitenränder der Heizmatte können Löcher angebracht werden für das Festschrauben der Heizmatte am Untergrund.
  • Die so hergestellte Heizmatte kann in verschiedensten Größen hergestellt werden. So können Heizmatten, die unter Bürotischen und in ungeheizten Werkhallen zur Arbeitsplatzbeheizung, in Imbisswägen, im Außenbereich von Gaststätten zur Eisfreihaltung, zum Beheizen der Stufen an Feuer- und Fluchttreppen, sowie zur Eisfreihaltung von Kläranlagen, etc., verlegt werden, in bedarfsgerechter Größe angefertigt werden.
  • Eine weitere zweckmäßige Verwendung finden schmale, lange Heizmatten als Sitzunterlage in ungeheizten Kirchen.
  • Darüber hinaus sind der Phantasie bei der Verwendung solcher erfindungsgemäßer Heizmatten kaum Grenzen gesetzt.

Claims (9)

  1. Verfahren zur Herstellung einer Heizmatte (9) mit folgenden Schritten:
    - Aufnähen eines Heizdrahtes (1) mit Zuleitungen auf ein Gewebe (2) zur Bildung einer Dünnbettheizmatte (4),
    - Aufkleben der Dünnbettheizmatte (4) auf eine glatte, plane Unterlage (3),
    - Festlegen des Umfangrandes der Heizmatte (4) durch Aufkleben eines Trimmschnur-Klebebandes (5) auf die plane Unterlage (3) und/oder das Gewebe (2),
    - Sprühvergießen von Polyurethan auf dem Gewebe (2) bis über das Trimmschnur-Klebeband (5),
    - Abziehen der Trimmschnur von dem Klebeband (5) unter Durchtrennung der Polyurethanschicht,
    - Ablösen der einseitig vergossenen Dünnbettheizmatte (4) von der planen Unterlage (3) und Wenden;
    - Sprühvergießen von Polyurethan auf der gewendeten einseitig vergossenen Dünnbettheizmatte (4),
    - Abschneiden ggf. gebildeter Überstände von Polyurethan über den durch die Trimmschnur definierten Rand hinaus.
  2. Verfahren zur Herstellung einer Heizmatte (9) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Sprühvergießen mit hohem Materialfluss unter niedriger Sprühluft erfolgt.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Heizmatte (9) eine Dicke von 4 mm bis 6 mm aufweist.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Heizdraht (1) eine Dicke von mindestens 3 mm aufweist.
  5. Verfahren nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Heizdraht (1) eine blanke, ummantelte oder lackierte Drahtlitze ist.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die plane, glatte Unterlage (3) aus PE-Kunststoffplatten zusammengesetzt ist.
  7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass das sprühvergossene Polyurethan ein Produkt ist, das unter der Bezeichnung Nashornhaut® vertrieben wird.
  8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    im Bereich der Ecken und/oder entlang der Seitenränder der Heizmatten Löcher angebracht werden für das Festschrauben der Heizmatte (9) am Untergrund.
  9. Heizmatte (9), hergestellt mit dem Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4459461A (en) * 1982-09-28 1984-07-10 West Point Pepperell, Inc. Flocked electric blanket construction
US6172344B1 (en) * 1993-12-24 2001-01-09 Gorix Limited Electrically conductive materials
WO2011126223A2 (ko) * 2010-04-06 2011-10-13 주식회사 우석 맞춤형 발열체의 제조방법 및 그 발열체

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