EP4216667B1 - Verfahren zur herstellung einer heizmatte - Google Patents

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EP4216667B1
EP4216667B1 EP23152464.6A EP23152464A EP4216667B1 EP 4216667 B1 EP4216667 B1 EP 4216667B1 EP 23152464 A EP23152464 A EP 23152464A EP 4216667 B1 EP4216667 B1 EP 4216667B1
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heating
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thin
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    • H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional [2D] plane, e.g. plate-heater
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05B2203/002—Heaters using a particular layout for the resistive material or resistive elements
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    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/017—Manufacturing methods or apparatus for heaters

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a heating mat.
  • Such heating mats typically consist of three layers: a lower layer made of a flexible material, such as rubber or similar, a middle layer consisting of a thin-bed heating mat similar to that used for 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 include a 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 the heating mat from being stored in a space-saving manner when not in use.
  • Such three-layer heating mats are also relatively thick, which increases their weight.
  • Heating plates are known in each case, in the production of which a fixed on a fabric Heating wire is laminated through an extrusion machine to enclose it between two polyurethane layers.
  • the object of the present invention is to provide a method for producing a heating mat which is low in height, yet durable and has a high degree of flexibility, so that it can be easily rolled up and does not pose a tripping hazard during use due to its low height.
  • a coarse-mesh 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 sheets.
  • the fabric can be made of an elastic plastic or rubber with a mesh size of the order of 1x1 cm, such as those used as anti-slip mats under carpets on smooth floors. It can also be a textile fabric with the same mesh size.
  • a trim cord adhesive tape is glued to the flat surface and/or the fabric.
  • the trimming cords or trimming wires are removed, resulting in accurate edges on the semi-finished heating mat.
  • the half-finished heating mat is removed from the base and turned over.
  • the back is also coated by spraying polyurethane and trimmed in the same way as the front or, since the current back is already properly contoured, trimmed with a carpet knife or similar.
  • the resulting finished heating mat can have a thickness between 4 mm and 6 mm, which is very thin compared to conventional heating mats.
  • the installed heating wire should be a bare, sheathed or varnished wire strand with a thickness of at least 3 mm.
  • the spray-cast polyurethane is a product marketed under the name Rhino Skin ® .
  • a textured, double-sided surface for slip resistance is a hallmark of rhino hide. This slip resistance can be further enhanced by sprinkling granules.
  • Holes can be drilled in the corners and/or along the side edges of the heating mat to screw the heating mat to the surface.
  • the heating mat produced in this way can be manufactured in a wide variety of sizes. This allows heating mats to be installed under office desks and in unheated workshops for workplace heating, in food trucks, in outdoor areas of restaurants to keep ice free, to heat the steps of fire and escape stairs, and to keep ice free in sewage treatment plants, etc., all of which can be customized to meet specific needs.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer 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.
  • Aus der WO 2011/126223 A2 und der US 4 459 461 A sind jeweils Heizplatten bekannt, bei deren Herstellung ein auf einem Gewebe fixierter Heizdraht durch eine Extrusionsmaschine laminiert wird, um ihn zwischen zwei Polyurethanschichten einzuschließen.
  • Bei der US 6 172 344 B1 wird ein elektrisch leitendes Gewebe ebenfalls zwischen zwei Polyurethanschichten vergossen.
  • 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.
  • 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 bereits 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 (8)

  1. Verfahren zur Herstellung einer Heizmatte (9) mit dem folgenden ersten Schritt:
    - Aufnähen eines Heizdrahtes (1) mit Zuleitungen auf ein Gewebe (2) zur Bildung einer Dünnbettheizmatte (4),
    gekennzeichnet durch folgende weitere Schritte:
    - 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),
    - Abkühlenlassen der so aufgebrachten Polyurethanschicht,
    - 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.
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