NO168149B

NO168149B - PROCEDURE FOR THE MANUFACTURE OF HEATING ELEMENTS

Info

Publication number: NO168149B
Application number: NO893420A
Authority: NO
Inventors: Hans Amund Bergersen; Viktor Nikolaisen
Original assignee: Alcatel Stk As
Priority date: 1989-08-25
Filing date: 1989-08-25
Publication date: 1991-10-07
Also published as: NO893420L; NO893420D0; NO168149C

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for å fremstille elektriske varmeelementer av den typen som har lav overflatetemperatur. Oppfinnelsen gjelder særlig fremgangsmåter for å fremstille elementer som omfatter én eller flere metal1 striml er som er ordnet i et meanderlignende mønster, og som danner et elektrisk motstandselement som er bundet til en isolerende bærefilm. Slike varmeelementer eller strukturer er vel kjent fra tidligere, som f.eks. fra US patenter nr. 3 263 307 og 3 336 557. Ulempene med elementene som er beskrevet i disse patenter, hvor det meanderlignende mønster oppnås ved å snitte en motstandsfol ie i det ønskede mønster og fjerne mellomliggende strimmelmateriale, er at endeforsegling blir meget vanskelig. Alternative varmeelementer er beskrevet i US patenter nr. 4 025 893 og 4 092 626, hvor en motstands-folie kontinuerlig skjæres til et antall parallelle strimler, hvoretter disse strimler spres ut. For å oppnå et meanderlignende mønster fra disse parallelt anordnede strimler, ble det med jevne mellomrom anbrakt tverrgående metal1 striml er. Mens denne fremgangsmåte løste problemet med å fjerne metall-strimler for å tilveiebringe det ønskede mønster, var endefor-seglingen etter oppkutting av folie til individuelle elementer fremdeles et stort problem. En ytterligere type varmefolie er beskrevet i US patent nr. 4 354 886, hvor en langsgående folie av motstandsmateriale ble understøttet av en strekkbar plastfilm og deretter snittet på tvers og strukket for å tilveiebringe det meanderlignende mønster. Denne fremgangsmåte løste også problemet med å fjerne strimmelmaterial et fra folien, men endeforsegli ngen forble uløst. The present invention relates to a method for producing electric heating elements of the type that have a low surface temperature. The invention relates in particular to methods for producing elements which comprise one or more metal strips which are arranged in a meander-like pattern, and which form an electrical resistance element which is bonded to an insulating carrier film. Such heating elements or structures are well known from the past, such as e.g. from US patents no. 3,263,307 and 3,336,557. The disadvantages of the elements described in these patents, where the meander-like pattern is achieved by cutting a resistance foil in the desired pattern and removing intermediate strip material, is that end sealing becomes very difficult. Alternative heating elements are described in US patents no. 4,025,893 and 4,092,626, where a resistance foil is continuously cut into a number of parallel strips, after which these strips are spread out. In order to obtain a meander-like pattern from these parallel arranged strips, transverse metal strips were placed at regular intervals. While this method solved the problem of removing metal strips to provide the desired pattern, the end sealing after cutting the foil into individual elements was still a major problem. A further type of heating foil is described in US Patent No. 4,354,886, where a longitudinal foil of resistive material was supported by a stretchable plastic film and then cut transversely and stretched to provide the meander-like pattern. This method also solved the problem of removing strip material from the foil, but the end seal remained unsolved.

Hovedformålet med den foreliggende oppfinnelse er å løse problemet med å forsegle endene av motstandselementet som lages ved å skjære ut et antall motstandselementer fra en kontinuerlig rull av laminert motstandsmateriale. De vesent-ligste trekk ved oppfinnelsen er definert i kravene. The main object of the present invention is to solve the problem of sealing the ends of the resistance element which is made by cutting out a number of resistance elements from a continuous roll of laminated resistance material. The most essential features of the invention are defined in the claims.

Ovenfor nevnte og andre formål og særtrekk ved den foreliggende oppfinnelse vil klart fremgå av den etterfølgende detaljerte beskrivelse av utførelser av oppfinnelsen sett i sammenheng med figurene, hvor The above-mentioned and other purposes and special features of the present invention will be clear from the subsequent detailed description of embodiments of the invention seen in connection with the figures, where

- figur 1 skjematisk viser et anlegg for å frembringe mot- - figure 1 schematically shows a facility for producing counter-

standselementer ifølge oppfinnelsen, stand elements according to the invention,

- figurene 2-5 og figurene 6-7 viser to måter å rive eller kutte motstandsfol i en på, - figur 8 viser hvordan en motstandsfol ie er forberedt for tverrgående avrivning, og - figures 2-5 and figures 6-7 show two ways of tearing or cutting resistance foil in one, - figure 8 shows how a resistance foil is prepared for transverse tearing, and

- figur 9 viser en ekspandert folie med fol ieseksjoner. - figure 9 shows an expanded foil with foil sections.

I figur 1 er det skjematisk vist en fremsti11 ingsprosess for å lage elektriske motstandselementer ifølge fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen. Figure 1 schematically shows a manufacturing process for making electrical resistance elements according to the method according to the invention.

Fra en snelle 1 med folie av elektrisk motstandsmateriale 2, som f.eks. en bly-tinn-antimon legering med et smeltepunkt på omtrent 180° C, blir folien ført gjennom en snittemekanisme 3 for å tilveiebringe en folie som er skåret langsetter og på tvers for å danne et mønster som er illustrert i fig. 8. De langsgående fol iestrimler, som er definert av snittene i folien, fjernes av mekanismen 3. From a reel 1 with foil of electrical resistance material 2, which e.g. a lead-tin-antimony alloy with a melting point of about 180°C, the foil is passed through a slitting mechanism 3 to provide a foil which is cut lengthwise and crosswise to form a pattern illustrated in fig. 8. The longitudinal foil strips, which are defined by the cuts in the foil, are removed by mechanism 3.

For videre behandling av fol iemønsteret 4 føres dette over et sett med ruller 5 mens det understøttes av en strekkbar og noe klebrig film 6 som tilføres fra en snelle 7. Det film-understøttede motstandsmønster eller filmen/folien 8 føres gjennom en fol iebehandlingsenhet 9, hvor filmen 6 strekkes på en forutbestemt måte i langsgående retning ved en definert linje tvers over filmen/folien 8. Dette er illustrert i fig. 8. Under filmstrekkeprosessen vil motstandsfol iemønsteret 4 bli skåret eller revet av slik at det tilveiebringes en seksjonert folie 10 som har fol ieseksjoner 28-30, som skjematisk vist i fig. 9. For further processing of the foil pattern 4, this is passed over a set of rollers 5 while it is supported by a stretchable and somewhat sticky film 6 which is fed from a reel 7. The film-supported resist pattern or film/foil 8 is passed through a foil processing unit 9, where the film 6 is stretched in a predetermined manner in the longitudinal direction at a defined line across the film/foil 8. This is illustrated in fig. 8. During the film stretching process, the resistance foil pattern 4 will be cut or torn off so that a sectioned foil 10 is provided which has foil sections 28-30, as schematically shown in fig. 9.

Filmen/folien 8 strekkes for å tilveiebringe et definert grensesnitt mellom elementseksjonene 28-30, fig. 9 og for å oppnå en definert avstand mellom etterfølgende seksjoner. Eksempler på selve strekkeprosessen er beskrevet i større detalj i forbindelse med figurene 2-7. The film/foil 8 is stretched to provide a defined interface between the element sections 28-30, fig. 9 and to achieve a defined distance between subsequent sections. Examples of the stretching process itself are described in greater detail in connection with Figures 2-7.

Den seksjonerte folie 10 føres gjennom en folielamine-ringsanordning 11 sammen med et øvre plastlaminat 12 og et undre plastlaminat 13 for å tilveiebringe et seksjonert laminat 14. The sectioned foil 10 is passed through a foil lamination device 11 together with an upper plastic laminate 12 and a lower plastic laminate 13 to provide a sectioned laminate 14.

Andre trinn i anlegget kan være en kuttemaskin 15, som skjærer det seksjonerte laminat 14 til individuelle seksjoner. Under denne del av prosessen understøttes seksjonene av ett eller flere støttebelter 16. Etter å ha passert en optisk kontrol1anordning 17 kan seksjonene rulles til individuelle seksjoner 18 for senere prosessering, som f.eks. påføring av terminal 1edninger (ikke vist). The second step in the plant may be a cutting machine 15, which cuts the sectioned laminate 14 into individual sections. During this part of the process, the sections are supported by one or more support belts 16. After passing an optical control device 17, the sections can be rolled into individual sections 18 for later processing, such as application of terminal 1 extensions (not shown).

Figurene 2-5 og 6-7 viser skjematisk to alternative fremgangsmåter for å rive motstandsmønsterfol i en tvers over. Figures 2-5 and 6-7 schematically show two alternative methods for tearing resistance pattern foil in a cross over.

I fig. 2 føres det fi 1munderstøttede foliemønster eller filmen/folien 8 fritt mellom to sett med folieklemmer A-A og B-B, idet motstands fol i en 4 understøttes på den strekkbare svakt klebrige film 6. In fig. 2, the fi 1-supported foil pattern or the film/foil 8 is passed freely between two sets of foil clamps A-A and B-B, the resistance foil in a 4 being supported on the stretchable slightly sticky film 6.

I fig. 3 føres fol i ekiemmene A-A og B-B mot filmen/folien 8 på et definert sted på folien. In fig. 3, foil in the elements A-A and B-B is brought towards the film/foil 8 at a defined place on the foil.

I fig. 4 beveger kl emanordni ngen B-B seg til høyre i forhold til klemmen A-A slik at motstandsfoli en 4 rives av langs en definert linje. Det vil forstås at det kan være anordnet bufferanordninger (ikke vist) på den ene eller begge sider av rive- eller delestedet. Begge klemanordninger A-A og B-B kan beveges til høyre sammen med bevegelsen av den seksjonerte folie 10, mens klemanordningen B-B beveger seg hurtigere og lengre mot høyre som nevnt, eller så kan klemanordningen A-A-bevege seg til venstre i forhold til kl emanord-ningen B-B, mens mulige utbuktninger av filmen/folien 8 kan tas opp av bufferanordninger (ikke vist). In fig. 4, the arrangement B-B moves to the right in relation to the clamp A-A so that resistance foil 4 is torn off along a defined line. It will be understood that buffer devices (not shown) can be arranged on one or both sides of the tearing or dividing site. Both clamping devices A-A and B-B can move to the right together with the movement of the sectioned foil 10, while the clamping device B-B moves faster and further to the right as mentioned, or the clamping device A-A can move to the left in relation to the clamping device B-B, while possible bulges of the film/foil 8 can be taken up by buffer devices (not shown).

I fig. 5 er det antydet at klemanordningen B-B beveger seg tilbake til sin opprinnelige stilling, mens den seksjonerte folie 10 beveger seg mot høyre. En definert åpning 20 er antydet mellom seksjonene. In fig. 5, it is indicated that the clamping device B-B moves back to its original position, while the sectioned foil 10 moves to the right. A defined opening 20 is indicated between the sections.

Den ene eller begge av de øverste A eller B klemmer kan forsynes med en egg eller en varmeanordning for bedre å definere rivelinjen. One or both of the top A or B clamps can be fitted with an egg or a heating device to better define the tear line.

I figurene 6 og 7 blir en film/folie 8, som består av en motstandsfol ie 4, som er understøttet på en strekkbar klebrig film 6, klemt mellom to sett med klemruller 21 og 21A. Når en stavanordning 22 beveger seg mot filmen/folien 8, vil folie-mønsteret 4 bli revet av langs en definert linje. Det kan også benyttes et motanlegg 23 under filmen/folien. Staven 22 og anlegget 23 beveger seg mot hverandre slik at filmen 6 strekkes, og fol iemønsteret 4 skjæres eller rives for å tilveiebringe en seksjonert folie 10. Dette er skjematisk vist i fig. 7. Kl emme/rive-arrangementet blir så frigjort til den stilling som er vist i fig. 6. In figures 6 and 7, a film/foil 8, which consists of a resistance foil 4, which is supported on a stretchable adhesive film 6, is clamped between two sets of pinch rollers 21 and 21A. When a rod device 22 moves towards the film/foil 8, the foil pattern 4 will be torn off along a defined line. A counter device 23 can also be used under the film/foil. The rod 22 and the device 23 move towards each other so that the film 6 is stretched, and the foil pattern 4 is cut or torn to provide a sectioned foil 10. This is schematically shown in fig. 7. The pinch/rip arrangement is then released to the position shown in fig. 6.

Staven 22 og/eller anlegget 23 kan oppvarmes i henhold til en forutbestemt temperatursyk1 us for å muliggjøre en effektiv skjæring av fol iemønsteret 4. The rod 22 and/or the plant 23 can be heated according to a predetermined temperature cycle to enable efficient cutting of the foil pattern 4.

Skjære/rive-arrangementet 21, 21A, 22, 23 kan beveges til høyre med samme hastighet som bevegelsen av filmen/folien 8, eller det kan benyttes bufferanordninger (ikke vist) på den ene eller begge sider av skjære/rive-anordningen for å ta opp eventuelle utbuktninger mens skjæringen eller rivingen pågår. The cutting/tearing arrangement 21, 21A, 22, 23 can be moved to the right at the same speed as the movement of the film/foil 8, or buffer devices (not shown) can be used on one or both sides of the cutting/tearing arrangement to pick up any bulges while the cutting or tearing is in progress.

I fig. 8 er det vist en film/folie 8, som består av et foliemønster 4, hvorfra strimler 24 og 25 er fjernet i snittemaski nen 3, fig. 1, og fol iemønsteret 4 er understøttet av en film 6. Tverrgående skjære- eller rivelinjer 26 og 27 In fig. 8 shows a film/foil 8, which consists of a foil pattern 4, from which strips 24 and 25 have been removed in the cutting machine 3, fig. 1, and the foil pattern 4 is supported by a film 6. Transverse cutting or tearing lines 26 and 27

er antydet. Disse linjer er ikke markert på filmen/folien, men posisjonene detekteres i skjæremaskinen 9 for å styre de mekanismer som er vist i figurene 2-5 og 6-7 for å tilveiebringe individuelle seksjoner 28-30 som antydet i fig. 9. is implied. These lines are not marked on the film/foil, but the positions are detected in the cutting machine 9 to control the mechanisms shown in Figures 2-5 and 6-7 to provide individual sections 28-30 as indicated in Figs. 9.

Etter laminering med én eller flere plastlaminater 12 After lamination with one or more plastic laminates 12

og 13, som antydet i fig. 1, blir den sammensatte folie skåret til individuelle seksjoner 18 av en kuttemaskin 15. På denne måten vil plastlaminatene 12 og 13 bli laminert med hverandre i området hvor plastfilmen 6 er strukket, slik at de avrevne ender av motstands fol i en blir fullstendig forseglet. and 13, as indicated in fig. 1, the composite foil is cut into individual sections 18 by a cutting machine 15. In this way, the plastic laminates 12 and 13 will be laminated with each other in the area where the plastic film 6 is stretched, so that the torn ends of the resistance foil in one are completely sealed.

Et viktig trekk ved oppfinnelsen er at den forenkler fremstilling av varmeelementer 28-30 hvor motstandsmønsteret 4 er orientert på samme måte i etter-hverandre-følgende seksjoner. An important feature of the invention is that it simplifies the manufacture of heating elements 28-30 where the resistance pattern 4 is oriented in the same way in consecutive sections.

Ovenstående detaljerte beskrivelse av noen utførelses-eksempler av foreliggende oppfinnelse skal bare betraktes som eksempler og må ikke oppfattes som begrensninger av beskyttelsens omfang. The above detailed description of some embodiment examples of the present invention should only be considered as examples and must not be understood as limitations of the scope of the protection.

Claims

1. Method for manufacturing electric heating elements, comprising the steps of supporting a continuous longitudinal foil or strip pattern (4) of electrical resistance material on a stretchable plastic film (6) and dividing the plastic film-based and later sectioned and laminated film into at least two parts to provide individual heating elements (18), characterized by clamping the film/foil (8) by means of clamping devices (A-A, B-B; 21, 21A) across the film/foil, - stretching the film/foil in the area between the clamping devices to cut or tear the metal1 foil pattern (4) while the plastic film (6) is stretched, - lamination of the sectioned foil (10) in a manner known per se with one or two sheets (12, 13) of insulating material to form a sectioned laminate (14), and finally - cutting the sectioned laminate (14) in a manner known per se in the area of the stretched support frame (6) to provide individual heating elements (18).

2. Method according to claim 1, characterized in that the foil pattern (4) in the film/foil (8) is cut or torn by moving the clamping devices (A-A, B-B) in opposite directions.

3. Method according to claim 1, characterized in that the foil pattern (4) of the film/foil (8) is cut or torn by moving a rod device (22) at a practically right angle to the clamped film/foil at a desired dividing point between the clamps ( 21, 21A).

4. Method according to claim 3, characterized by providing the rod device (22) with one egg.

5. Method according to claim 3 or 4, characterized by movement of the rod device (22) towards a facility (23) which is placed on the opposite side of the film/foil (8).

6. Method according to claim 2, characterized in that one of the clamping devices (A-A, B-B) is provided with egg devices and/or heating devices to define the cutting or tearing line.

7. Method according to claim 3, 4 or 5, characterized by heating the rod device (22) and/or the plant (23) according to a predetermined temperature cycle.

8. Method according to claim 1, characterized by the use of a support film (6) which is sticky on the side facing the resistance foil pattern (4).