WO2004105440A2 - Heizeinrichtung und verfahren zu deren herstellung sowie heizbarer gegenstand und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

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Definitions

  • Heating device and method for its production and heatable object
  • the invention relates to a heating device according to the preamble of claim 1, a method for producing a heating device according to claim 12 and claim 17, a heatable object according to the preambles of claims 18 and 19 and a manufacturing method for such an object according to claims 22 and 26. Still further starting points of the invention are specified in the remaining independent claims.
  • Electric heaters are used in numerous areas of application to bring objects to the desired temperatures. Because of their good controllability and simple construction, resistance heaters are preferred. In the meantime it has become known that Mer not only uses conductor materials, but also also electrically conductive plastics. The latter open up an additional wide design range for corresponding heating devices, in particular in relation to the restrictions of usually metallic conductor materials.
  • a composite radiator which provides directional heat radiation and is formed from a plastic laminate with the incorporation of a semiconducting layer.
  • This laminate consists of a rigid plastic lammate structure consisting of at least one layer of a reinforced substrate base material and a resin coating on this material, a semiconducting carbon-containing pyropolymer bonded to a heat-resistant, large surface area, inorganic oxide support which acts as a layer on at least one side of the layer of the substrate material is incorporated, a heat reflective layer incorporated in a position on one side of the pyropolymer on the substrate material and current supply devices are formed to spaced apart parts of the layer from conductive carbon-containing pyropolymer and generate electrical resistance heating in the laminate, which is generated by the heat reflective
  • Such heating plates are intended to be used as part of a wall of a living room or office.
  • the semiconducting layer can be introduced into the laminate by making finely divided carbon-containing pyropolymer smaller in size
  • Particles or as a powder with a suitable carrier or Nehikel is mixed so that it on the surface of a resin-coated glass cloth, paper, felt, cardboard and the- same as a laminate substrate or on a wood veneer that is used in the laminate board, can be spread, spread or otherwise applied.
  • the finely divided carbon-containing pyropolymer can also be mixed with the resin or polymer material with which a special reinforcing base material is to be impregnated or which is to be applied to this base material as a coating, this
  • Base material provides at least one substrate material layer of the laminate.
  • the resulting mixture is applied in or onto the substrate by dipping or coating, and the resulting coated substrate is subjected to semi-curing such that the semiconducting pyropolymer results in a uniform impregnation and coating over the resulting semi-hardened laminate sheet.
  • DE 33 16 182 AI deals with the use of molded articles, such as foils, plates or spatially shaped structures, from the class of pyrrole polymers, which are complexed with anions, as electrical heating elements, in particular for heating up corrosive liquids or gases.
  • the moldings can still be coated with organic plastics.
  • a polymeric Nerbundz element is described in DE 35 24 631 AI and has the shape of a film, tube or rod.
  • Such polymeric Nerbund heating elements can be used as such as heat sources or laminated with conventional plastic films to improve the material thickness.
  • thermoplastic polyurethanes The use of electrically conductive thermoplastic polyurethanes and their production are known from DE 33 21 516 AI. Corresponding products are among others for the production of 1 to 2 mm thick foils for surface heating elements.
  • heating devices with electrically conductive plastic are known in principle, but the entire prior art contains no information or suggestions as to how such heating devices must be equipped and manufactured in order to be able to be used in practice.
  • a heating device is thus created with a layer with electrically conductive plastic, the layer with electrically conductive plastic having an adhesive property, at least in some areas, at least on one side.
  • the layer with electrically conductive plastic preferably has, at least on one side, an adhesive at least in some areas to provide the adhesive property.
  • the layer with electrically conductive plastic has an adhesive on both sides at least in some areas.
  • the adhesive is preferably an adhesive, and in particular the layer is an adhesive tape.
  • the layer is an adhesive layer, the adhesive layer preferably being an adhesive layer.
  • an adhesive layer can consist, for example, of a layer of adhesive which contains carbon or carbon particles in order to provide electrical conductivity.
  • the layer with electrically conductive plastic and possibly the adhesive is / are at least essentially or partially transparent.
  • Such a heating device according to the invention can also advantageously be used for panes, etc. be used.
  • the adhesive is curable. According to a development thereof, it can in particular be provided that the cured adhesive remains at least substantially cured when the temperature rises.
  • the electrically conductive plastic contains polyurethane.
  • a method for producing a heating device which contains a layer with electrically conductive plastic, an adhesive being applied to at least one side of the layer with electrically conductive plastic.
  • This method is preferably further developed in that an adhesive is applied to both sides of the layer using electrically conductive plastic.
  • the heating device is manufactured in sheets or as a strip material. According to a further development thereof, a desired form of
  • the heating device is cut or punched out of sheets or strip material before the heating device is connected to an object by means of its adhesive.
  • the adhesive is covered with a removable protective layer after application to the layer with electrically conductive plastic.
  • an adhesive is mixed with electrically conductive plastic, and that the adhesive mixed with the electrically conductive plastic is applied as a layer to a surface.
  • the invention also provides a heatable object with a heating device, as was specified above as being within the scope of the invention, the
  • Layer with electrically conductive plastic has an adhesive property at least in some areas, by means of which the layer with electrically conductive plastic is connected to at least one component of the object.
  • the layer with electrically conductive plastic has an adhesive property on both sides at least in some areas and other components of the object are connected by means of the adhesive property of the heating device.
  • both of the above-mentioned variants of heatable objects according to the invention can be further developed in that the layer with electrically conductive plastic by means of the adhesive property only in one area of the other constituent or the other constituent parts of the item is present.
  • the layer with electrically conductive plastic is present at least substantially over an entire surface of the other component of the object.
  • the invention provides a method for producing a heatable object which contains a heating device with a layer with electrically conductive plastic, an adhesive property being produced on the layer with electrically conductive plastic at least in some areas at least on one side, and in that the layer with their side with the adhesive property is then attached to at least one other component of the object.
  • an adhesive property is produced on both sides of the layer with electrically conductive plastic, at least in some areas, and that the layer with each of its sides with the adhesive property is then attached to a different component of the object to connect the other two components. Furthermore, the adhesive property on the layer can be produced over the entire area with electrically conductive plastic.
  • Plastic made by applying adhesive to the corresponding side of the layer with electrically conductive plastic.
  • an adhesive is first mixed with electrically conductive plastic, then the adhesive mixed with the electrically conductive plastic is applied to a first component of the object and then the first component by means of the adhesive with the mixed in electrically conductive plastic with a second component of the object connected.
  • the adhesive is cured after the final contact with the other component of the object.
  • the invention enables a good, simple and reliable construction and good heat distribution.
  • surface heating is created with a carrier and a heating layer which contains electrically conductive plastic, the heating layer being formed by a flexible film and the carrier being flexible.
  • the carrier is a layer, in particular a fabric or a nonwoven, preferably a natural or synthetic nonwoven.
  • the carrier can be a molded part made of an elastic material, such as a seat cushion of a seat part or a backrest, or a mattress.
  • the heating layer preferably contains polyurethane, one-component polyurethane, cross-linked one-component polyurethane, a PU foam, UV-resistant and / or hydrolysis-capable or vapor-permeable plastic material.
  • polyurethane one-component polyurethane, cross-linked one-component polyurethane, a PU foam, UV-resistant and / or hydrolysis-capable or vapor-permeable plastic material.
  • other electrically conductive or conductive foaming and foam materials can also be used, plastic materials being preferred.
  • the electrically conductive plastic of the heating layer contains graphite, preferably in powder form.
  • contact ends of power supply wires in the heating layer or between the carrier and the heating layer are in contact with the latter.
  • the contact ends of the power supply wires are preferred by means of the
  • Heating layer itself attached to the latter or sewn or glued to the heating layer and / or the carrier.
  • the heating layer is formed directly on the carrier by saying, rolling or brushing.
  • the heating layer can be glued, sewn or welded or otherwise attached to the carrier.
  • a manual and / or electrically / electronically operated and / or automatic current control is also preferably provided, which can be connected to a current source and to which the power supply wires are connected, the contact ends of which are in contact with the heating layer.
  • the invention also provides a heatable object which contains surface heating in accordance with the above configurations.
  • the object is a seat part or a backrest or a cushion of a piece of seating or reclining furniture, in particular a mattress
  • the heating layer is anatomically adapted to the thigh-buttocks or back of a user.
  • the heating layer is anatomically shaped in the plane of the seat part or the backrest or the upholstery of a piece of seating or reclining furniture, in particular a mattress, in that it is only present according to anatomical specifications or is electrically conductive.
  • the heating layer is anatomically shaped in the plane of the seat part or the backrest or the upholstery of a piece of seating or reclining furniture, in particular a mattress, in that it is only present according to anatomical specifications or is electrically conductive.
  • the heating layer is anatomically shaped in the plane of the seat part or the backrest or the upholstery of a piece of seating or reclining furniture, in particular a mattress, in that it is only present according to anatomical specifications or is electrically conductive.
  • the heating layer is anatomically shaped
  • Heating layer for anatomically adapted heat release have a corresponding thickness profile.
  • Another preferred embodiment of the heatable object consists of a padded cladding, in particular of a vehicle. Such a heatable object can also be designed to emit heat differently over its area.
  • the heating layer is profiled in terms of its areal spread and / or its thickness in order to give off heat differently over its area.
  • the present invention also provides a method for producing surface heating, wherein a heating layer with electrically conductive plastic is connected to a carrier.
  • the heating layer is formed by first applying an electrically conductive, in particular foaming or foam plastic material to the carrier and then curing the plastic material on the carrier.
  • this method consists in that, before the application of the electrically conductive, in particular foaming or foam plastic material to the carrier, contact ends of current supply wires are first arranged on the side of the carrier on which the plastic material is then applied.
  • the heating layer is made of an electrically conductive, in particular foaming or foam plastic material and then arranged on the carrier.
  • the heating layer can preferably be connected to the latter in a slip-resistant manner after being arranged on the carrier. This is preferably done by sewing, gluing or welding the heating layer to the carrier.
  • electrically conductive polyurethane is used as the plastic material.
  • the method can be further developed in that contact ends of current supply wires are attached to the heating layer and / or the carrier, so that they are in contact with the latter in the composite of carrier and heating layer.
  • the contact ends of power supply wires are preferably sewn or glued to the heating layer and / or the carrier.
  • the heating layer is profiled in its surface shape and / or thickness during or after its production.
  • this can be done directly on the carrier, for example by means of templates, which determine the surface shape of the heating layer. If the heating layer is produced separately, i.e. not directly on the support, their shape can be obtained, for example, in shaping frames or by punching out.
  • the thickness can also be varied over the area of the heating layer.
  • the electrically conductive plastic material of the heating layer can contain carbon or carbon particles in order to provide electrical conductivity. Otherwise, the material of the heating layer is such that it at least substantially cures during or after a temperature increase as a result of the heating effect and also remains dimensionally stable and undamaged.
  • polyurethane (PU) is preferably used for the electrically conductive plastic, but in principle all other materials disclosed in the prior art specified at the outset can also be used insofar as they can be foamed.
  • FIG. 1 shows schematically in a perspective view a first exemplary embodiment of an object with a heating device in the form of a motor vehicle exterior mirror
  • 2 is a schematic representation of an object analogous to FIG. 1 with a heating device in the form of a motor vehicle exterior mirror according to the prior art in a perspective view
  • 3a, 3b and 3c illustrate a second and a third exemplary embodiment of an object with a heating device schematically in a perspective overview or a sectional view in the form of other interior lining covers of a motor vehicle
  • FIG. 4a and 4b schematically show an inner lining cover and a windshield of a motor vehicle as fourth and fifth exemplary embodiment of objects with a heating device in a perspective overview and a sectional view
  • FIG. 5a and 5b schematically show a sixth exemplary embodiment of an object with a heating device in a perspective overview or a sectional view in the form of a floor covering of a motor vehicle
  • FIG. 6a and 6b in the context of a seventh exemplary embodiment schematically illustrate the use of the invention in an aircraft wing in a perspective overview or a sectional view.
  • FIG. 1 As a first exemplary embodiment of a heatable object 1 with a heating device 2, a heatable outside mirror 3 of a motor vehicle (not shown) is shown in FIG. 1.
  • the outside mirror 3 contains a mirror plate 4 and a plastic cover 5 as a carrier.
  • the electrically conductive plastic such as
  • the layer 6 Contains polyurethane, and thus represents a heating device 2, which can be operated electrically. More precisely, the layer 6 has an adhesive property on both sides 7 and 8. To the two sides 7 and 8 are each provided with adhesive 9, which in the example shown is formed by an adhesive. The layer 6 can therefore also be regarded as a double-sided adhesive layer which at the same time has an electrical conductivity, so that it can be heated electrically. Layer 6, which is shown in FIG. 1, can be, for example, a double-soap adhesive film. Furthermore, electrical connections are shown schematically in FIG.
  • a power source not shown
  • the electrical connections 10 and 11 can be introduced therein or attached thereto.
  • the advantage of the first exemplary embodiment of the invention according to FIG. 1 is particularly clear when compared with the type according to the prior art, which is shown in an analogous manner in FIG. 2.
  • the two adhesive layers 12 and 13 are not required in an exterior mirror 3 according to the invention. However, not only the two adhesive layers 12 and 13 are saved by the invention, but also the assembly effort of such an exterior mirror 3 is reduced since the two adhesive layers 12 and 13 do not have to be attached to the layer 6 ', which leads to further savings.
  • the advantage in the exemplary embodiment according to FIG. 1 therefore lies in the particularly skillful use of layer 6 both as a heating layer, since it contains the electrically conductive plastic, and on the other hand as a double-sided adhesive layer, which contains the mirror plate 4 and the plastic cover 5 connects.
  • the plastic cover 5 itself contains the electrically conductive plastic and is provided with the adhesive property on its surface facing the mirror plate 4 by an adhesive 9, such as in particular a Glue is applied.
  • the plastic cover 5 itself functions as a heatable and adhesive layer. This means that a separate double-sided adhesive layer can be omitted, which leads to corresponding savings in assembly. days leads. Since only one layer of adhesive is required, compared to two layers in the example according to FIG. 1, additional adhesive material is saved.
  • the layer 6 itself consists only of an adhesive which contains electrically conductive plastic and when the
  • Outside mirror 3 is applied directly to the plastic cover 5 or the mirror plate 4.
  • This configuration enables the use of plastic covers 5 and mirror plates 4 which have been customary up to now and can be easily produced without changes, while at the same time saving on the production and assembly of the double-sided adhesive layer. It is also not necessary to adapt the shape of a double-sided adhesive layer with heating properties, which further rationalizes the manufacturing process of the outside mirror 3.
  • the adhesive used as the adhesive 9 in the above exemplary embodiments has such properties that it hardens after the parts between which it is applied have been joined. So that the connection produced in this way is as permanent as possible, it is advantageous if the adhesive does not soften again when the layer 6 is heated.
  • the extent to which the latter feature is absolutely necessary depends on the properties and requirements that are placed on the heatable object 1 or at least its heating device 2 in the specific embodiment.
  • the possibly prefabricated layer 6 is initially provided on its side (s) with adhesive Protective layer / layers (not shown) is provided.
  • the shape of the layer 6 can also be produced from uniform strip or sheet material, for example by punching or cutting.
  • the layer 6 can also be wound up on rolls and fed to the production process of the object 1, in which case either the shape and dimensions of the strip material are kept within the dimensions of the object to be provided or after the strip material has been combined with at least one component, such as For example, the plastic cover 5 can be cut.
  • the layer 6 is only formed during the completion of the object 1, shaping measures for the layer 6 can be dispensed with by simply applying appropriate adhesive 9 to a surface of a component, such as the mirror plate 4, of the object 1, so that in a particularly simple manner, a full coverage of the layer 6 on the corresponding component of the object 1 is achieved.
  • the electrical contacts or connections can be applied before, during or after the connection of the layer 6 with another component of the object 1 in the layer 6 or between the layer 6 and the other component of the object 1, ie in particular without that a separate work step is required for this.
  • suitable devices can also be provided on the layer itself that enable winding, soldering, plugging in, plugging in, clamping, etc. of electrical lines.
  • 3 a, 3b and 3 c, 4a and 4b and 5 a and 5b are further exemplary embodiments of
  • FIG. 3 a shows a motor vehicle 14 in a crack drawing, in which a sectional plane A through an inner lining 15 of a vehicle door 16 is shown schematically.
  • the schematic sectional view of the inner lining 15 in the sectional plane A according to that in the
  • FIG. 3a is shown as a second exemplary embodiment of a heatable object 1 with a heating device 2 in FIG. 3b.
  • This inner lining contains a carrier layer 17, to which the layer 6 with electrically conductive plastic is applied by means of adhesive 9. Since the visible surface of the inner lining 15 is formed by the layer 6 with electrically conductive plastic, the free visible side 7 of the layer 6 with electrically conductive plastic can be decorated (e.g. not visible), e.g. an appearance similar to synthetic leather, in order to achieve a pleasant exterior of the inner lining 15.
  • the layer 6 with electrically conductive plastic can be applied by means of the adhesive 9 on the side of the carrier layer 17 facing away from the interior 18 of the motor vehicle 14
  • the support layer 17 itself can be provided with a decor (not visible) on its visible side, or a decor 30 (only partially indicated for the sake of clarity) can be applied to the visible side of the support layer 17.
  • the principle of the two exemplary embodiments just described can be applied to the entire passenger compartment 18 of the motor vehicle 14.
  • vehicle seats can implement or support a seat heater, a headlining, a parcel shelf,
  • FIG. 4a shows the position of a sectional plane B on a perspective view of a dashboard 19 and a console 20, the direction of view of the sectional plane being illustrated by arrows as shown in FIG. 4b.
  • 4b is the sectional view through the dashboard 19 in the sectional plane B, a part of an adjacent windshield 21 of the correspondingly equipped motor vehicle 14 also being shown in section.
  • the layer 6 with electrically conductive plastic forms the plastic skin with which the dashboard 19 is covered and which forms the surface of the latter.
  • an adhesive 9 which in the present fourth exemplary embodiment consists of a filling compound, such as
  • the layer 6 with electrically conductive plastic is connected to a carrier layer 17 serving as a holder 22.
  • the layer 6 with electrically conductive plastic forms a molded skin with embedded conductive material.
  • layer 6 could be covered with an electrically conductive plastic with a decorative layer (not shown), roughly analogously to the variant shown in FIG. 3 c.
  • a windshield 21 is partially shown in section as a further exemplary embodiment of a heatable object 1.
  • This windshield 21 is provided in the area of its periphery with a black ceramic layer 23, which can be applied, for example, by screen printing. It is further provided that in the area of the ceramic layer 23, a layer 6 with electrically conductive plastic is attached to the windshield 21 directly or by means of an adhesive 9, such as adhesive.
  • an adhesive 9 such as adhesive.
  • such a heating device 2 can be provided in particular in the area of the rest position of windshield wiper blades (not shown) in order to achieve additional and / or separate heating of the windshield 21 so that damage to frozen windshield wiper blades (not shown) when the windshield Wipers (not shown) can be avoided.
  • the layer 6 with electrically conductive plastic consists of transparent material, then a see-through area of a pane, such as a windshield 21, can also be provided with a corresponding heating device 2.
  • fogging of a pane equipped in this way can also be removed or avoided, and icing can also be defrosted.
  • the heating conductors previously used, for example, in rear windows (not shown) could then be omitted or made smaller.
  • FIGS. 5a and 5b As a further variant for heating the interior of a motor vehicle 14, the design of carpet material 24 as heatable objects 1 is illustrated in FIGS. 5a and 5b.
  • FIG. 5b In the case of this sixth exemplary embodiment, which is illustrated in FIG. 5b in a partial sectional view that can be seen in the direction of the arrow on a sectional plane C in the illustration in FIG. 5a, the structure of such a carpet material 24 is shown.
  • the layer 6 with electrically conductive plastic is connected to a lower carrier layer 17 by means of the adhesive 9.
  • the bristles, loops or generally fibers / threads 25 which form the upper side of the carpet material 24 can either be attached to the carrier layer 17 and pass through the layer 6 with electrically conductive plastic, can only be attached directly to the layer with electrically conductive plastic be, or can start from a separate layer (not shown), which is connected by means of adhesive 9 to the layer 6 with electrically conductive plastic. In the latter case, the carrier layer 17 can also be removed; be let.
  • the layer 6 with electrically conductive plastic is formed directly by the carrier layer 17, or if the layer 6 with electrically conductive plastic by means of the bristles, loops, fibers or threads 25 which cover the upper side of the carpet material 24 form, is attached to the support layer 17. Furthermore, it is possible to apply the layer 6 with electrically conductive plastic using an adhesive 9 on the underside of the carrier layer 17, so that conventional carpet material 24 can continue to be manufactured in the usual manner and can be subsequently provided with the heating device 2. It is also possible to retrofit existing carpet material 24 with a heating device 2.
  • the layer 6 by connecting the layer 6 with the electrically conductive plastic material to a power source (not shown), it is possible to achieve a desired heating or heating effect with the corresponding heated objects. Since the electrical resistance of layer 6 is constant, the electrical power supplied can the heating temperature can be determined or regulated. Advantageously, there is the possibility of using both direct current and alternating current, in particular without generating electrosmog. Since the heat generated in this way is also exclusively radiant heat, there is a certain temperature and heating comfort.
  • heatable objects 1 with heating devices 2 are, for example, a diesel tank made of plastic, with which a contamination of diesel fuel at low outside temperatures can be prevented by maintaining a minimum temperature, an oil pan, by heating it
  • Engine oil can be preheated for better and more efficient operation of the engine, an entire engine compartment that enables the engine to be preheated, and, for example, also a cargo space in both passenger cars and trucks.
  • Heating devices 2 can thus advantageously be used in the vehicle interior and in the vehicle exterior.
  • the present invention is not limited to use in the field of motor vehicles. All of the aforementioned exemplary embodiments and variants, as well as analogous applications, can also be used, for example, in other vehicles for two-wheelers, in the railway sector, for ships and aircraft.
  • FIGS. 6a and 6b An example of this is shown in FIGS. 6a and 6b.
  • FIG. 6a serves to illustrate a sectional plane D in the area of a wing 27 of an aircraft 26, the direction of view of the sectional view of FIG. 6b again being illustrated by arrows.
  • the sectional view itself of part of the aircraft wing 27 is shown in FIG. 6b.
  • the aircraft wing or the wing 27 has an outer skin 28, on the inside of which a layer 6 with an electrically conductive material is attached.
  • the layer 6 is fastened with electrically conductive material to the outer skin 28 of the wing 27 by means of adhesive 9.
  • the electrically conductive layer 6 enables the wing 27 to be heated from the inside, so that no icing of the
  • Wing can occur.
  • the cell 29 of the aircraft 26 (see FIG. 6a) can be heated in a similar way and thus protected against icing.
  • at Propeller aircraft can be replaced, for example, by using a heating device 2 according to the invention on the propeller (not shown), an expensive electronic heater (not shown) against icing.
  • the present invention furthermore prevents or at least greatly reduces de-icing liquid which can get into the ground or the air, so that the present invention also makes a contribution to environmental protection.
  • Benches and controls can be equipped with appropriate heating devices.
  • Aliphatic and aromatic polyurethanes are only mentioned here as preferred electrically conductive or electrically conductive plastic materials.
  • the layer is produced with or from electrically conductive plastic by spraying or dipping or by roller application.
  • a corresponding coating is preferably provided in a method for producing a heating device or an object therewith.
  • the invention in particular also makes it possible to adapt or select the coating method with regard to the geometry of the shape to be coated and / or the number of pieces to be produced.
  • Layer thickness of the electrically conductive layer preferably between about 0.05 mm and about 0.3 mm. If the electrically conductive layer is also to serve as a visible surface, it is preferred if the thickness is thicker. In particular, it is also within the scope of the present invention to determine the layer thickness as a function of the requirement or the requirement profile for the heating device or the
  • a layer thickness of 1.2 mm is provided if it is is a surface layer with an additional function, such as a vehicle interior trim.
  • 4aa and 4ab schematically a menu lining cover of a motor vehicle as a fourth exemplary embodiment of a surface heating in a perspective overview or a sectional view
  • 5aa and 5ab schematically show a fifth exemplary embodiment of an object with surface heating in a perspective overview or a sectional view in the form of a floor covering of a motor vehicle
  • Fig. 6aa schematically as a sixth embodiment of the invention in a perspective partial view of a motor vehicle seat with a
  • FIGS. 1 a and lab in a sectional or perspective schematic drawing, in the seat part 3 of which a seat heater 4 is integrated.
  • Fig. Laa The structure of the seat part 3 in the vicinity of the surface heating 1 is shown in Fig. Laa, in which a cross-sectional section through the corresponding layers / components of the seat part 3 is shown.
  • the surface of the seat part 3 is one
  • Seat cover 5 formed, which can consist of fabric, synthetic leather or leather or other suitable materials or combinations thereof.
  • the shape of the seat part 3 is at least essentially formed by an elastic foam molded body 6.
  • the components of the seat heater 4 are arranged between the elastic foam molded body 6 and the seat cover 5.
  • the seat heater 4 is formed by the panel heater 1, which contains a heating layer 7 and a support 8.
  • the carrier 8 is a flexible layer made of a nonwoven fabric with natural and / or synthetic fibers.
  • the heating layer 7 consists of a flexible, electrically conductive plastic foam, such as, for example, electrically conductive polyurethane, from which a
  • Film or a film is formed so that there is a surface skin.
  • the film has no recognizable pores, but its microstructure can also be closed-cell or closed-cell.
  • the material is UV-resistant and / or hydrolysis-capable or vapor-permeable, in order to be used in a seat or recliner cushion according to the most preferred application. This ensures optimal air conditioning for the user through the underlay.
  • the material for forming the film e.g. UV-resistant and hydrolysis-capable or vapor-permeable, cross-linked one-component polyurethane is applied, for example, by spraying onto the nonwoven fabric, so that a so-called spray flush or a spray skin is formed by this so-called spray flush process.
  • the film could also be formed on the seat cover 5 or the elastic foam molded body 6 by this method.
  • the material could also be sprayed into the foam for the elastic foam molded body 6 prior to the introduction of the foam material for this, in order to connect to the latter when it is cured.
  • the thickness of the film can be adjusted very precisely by the spray duration and, if necessary, varied over its course.
  • the film can also be zen or painting the corresponding material, in particular on the carrier 7, but also produced separately and then possibly connected to the carrier 7, the seat cover 5 or the elastic foam molded body 6.
  • contact ends 9 and 10 of current supply wires 11 and 12 are inserted at the edge of the heating layer 7 such that they are in electrically conductive contact with the heating layer 7 (see also FIG. Lab).
  • pourable or liquid electrically conductive polyurethane material which for example contains carbon particles, as already explained above, is applied to the nonwoven fabric of the carrier 8 by rolling, brushing or spraying, after the contact ends 9 and 10 of the power supply wires 11 and 12 were placed on the nonwoven fabric of the carrier 8.
  • the electrically conductive polyurethane foam After the electrically conductive polyurethane foam has hardened, it is flexible and in electrically conductive contact with the contact ends 9 and 10 of the power supply wires 11 and 12 and forms the heating layer 7.
  • the contact ends 9 and 10 of the power supply wires 11 and 12 can pass through alone the bond forces between the polyurethane foam and the nonwoven are recorded.
  • the contact ends 9 and 10 of the power supply wires 11 and 12 can also be sewn to the composite (not shown).
  • the electrically conductive PU layer of the heating layer 7 also represents an adhesive or adhesive layer.
  • the heating layer 7 can also be formed separately and brought together with the carrier 8 in the cured but flexible state. The fixation between the heating layer 7 and the
  • Carrier 8 is carried out, for example, by gluing, sewing or welding, depending on which processing can be carried out depending on the materials used.
  • the contact ends 9 and 10 of the power supply wires 11 and 12 do not necessarily have to lie between the carrier 8 and the heating layer 7, but can also be brought together with the latter on the side of the heating layer 7 facing away from the carrier 8 in order to obtain an electrically conductive contact.
  • the nonwoven fabric of the carrier 8 can also initially be a band material on which the heating layer 7 is formed over the entire surface or shaped in accordance with the geometry required for the seat part 3, or the prefabricated heating layer 7 thereon also as band material or as corresponding to that required for the seat part 3 Geometry shaped parts placed and connected. Then the desired individual pieces can be made accordingly the geometry required for the seat part 3 can be produced, for example, by punching out. However, it is also possible to first produce the nonwoven fabric in the geometry required for the seat part 3 and to form the heating layer 7 thereon, which can also be prefabricated beforehand in accordance with the geometry required for the seat part 3.
  • the contact ends 9 and 10 of the power supply wires 11 and 12 can be suitably interposed when producing the composite of carrier 8 and heating layer 7 or can be arranged on the at least joined composite for suitable fastening.
  • the first embodiment of the surface heating 1 is further illustrated in a schematic perspective view with the seat cover 5 omitted.
  • the course of the contact ends 9 and 10 of the power supply wires 11 and 12 is also clearly visible.
  • a current control 13 and a current source 14 for controlling or operating the surface heating 1 are shown schematically.
  • the current control 13 can be operated manually and / or electrically / electronically and / or automatically. In practice, the current control 13 is the usual control of the temperature of the vehicle interior or a part thereof, or a separate control.
  • the power supply wires 11 and 12 are connected to the current control 13 and quasi terminate in their contact ends 9 and 10.
  • a functional unit 15 can also be provided on the power supply wires 11 and 12, which e.g. a separate seat occupancy sensor, a heat sensor or temperature sensor, a distributor and much more can include.
  • the carrier 8 could also be formed by other materials and structures, such as a woven fabric.
  • the carrier 8 could also be a molding, such as the elastic foam molded body 6 of the first embodiment shown in FIGS. Laa and lab itself.
  • Suitable materials for the heating layer ie the electrically conductive foam material
  • the heating layer ie the electrically conductive foam material
  • the backrest 16 which is only partially visible in FIG. Lab can also be equipped with a surface heating 1.
  • all similar objects such as in particular mattresses or other cushions, can be equipped with a surface heating 1 according to the invention without limitation. It is also preferred to use the invention for side panels and floor coverings, particularly in motor vehicles.
  • FIGS. Laa and lab show representations analogous to FIGS. Laa and lab, respectively.
  • This previously known surface heating 1 in the form of a seat heating 4 for a motor vehicle seat 2 has the seat cover 5 in a conventional manner and an elastic foam molded body 6, between which the surface heating 1 lies.
  • the surface heating 1 contains, in order from the seat cover 5, an upper fabric layer 17, an upper foam layer 18, a heating wire layer 19, a lower foam layer 20 and a lower fabric layer 21, which are connected as a prefabricated composite by means of a double-sided adhesive tape 22 to the foam molded body 6 which forms the actual seat cushion, at least in a ratchet-proof manner.
  • the fabric layers 17 and 21 are first connected to the immediately adjacent foam layers 18 and 20 in a flame lamination process.
  • 3aa, 3ab and 3ac, 4aa and 4ab as well as 5aa and 5ab show further exemplary embodiments of heating devices in motor vehicles.
  • 3aa shows a motor vehicle K in a crack drawing, in which a sectional plane A through an inner lining 23 of a vehicle door 24 is shown schematically.
  • the schematic sectional view of the inner lining 23 in the sectional plane A according to that in the
  • 3aa is shown as a second embodiment of a heatable object with a surface heater 2 in FIG.
  • This inner lining 23 contains as carrier 8 a carrier layer 24, to which the heating layer 7 is applied with electrically conductive plastic by means of adhesive 25. Since the visible surface of the inner lining 23 is formed by the heating layer 7 with electrically conductive plastic, the free visible side 26 of the heating layer 7 with electrically conductive plastic can be decorated (not seen). bar), for example an appearance similar to synthetic leather, in order to achieve a pleasant exterior of the interior lining 23.
  • the heating layer 7 with electrically conductive plastic can be applied by means of the adhesive 25 on the side of the carrier layer 24 facing away from the interior 26 of the motor vehicle K.
  • the carrier layer 24 itself can be provided with a decor (not visible) on its visible side, or a decor 27 (only partially indicated for the sake of clarity) can be applied to the visible side of the carrier layer 24.
  • Vehicle seats can be used to implement or support seat heating, molded headlining, a parcel shelf, pillar trims, brackets, a steering wheel, carpet material, air ducts, especially on the inside, for preferential preheating of cold air and much more.
  • heating devices which contain a heating layer 7 with electrically conductive plastic, to improve the indoor climate in a motor vehicle.
  • FIGS. 4aa and 4ab and 5aa and 5 ab Further specific exemplary embodiments of this are illustrated in FIGS. 4aa and 4ab and 5aa and 5 ab.
  • 4aa shows, on a perspective view of a dashboard 28 and a console 29, the position of a sectional plane B, the direction of view of the sectional plane being illustrated by arrows as shown in FIG. 4ab.
  • 4ab is the sectional view through the dashboard 28 in the sectional plane B, a part of an adjacent windshield 30 of the correspondingly equipped motor vehicle K also being shown in section.
  • the heating layer 7 with electrically conductive plastic forms the plastic skin with which the dashboard 28 is covered and which forms the surface of the latter.
  • an adhesive 25 which in the present fourth exemplary embodiment is formed by a filling compound, such as foam, etc., the heating layer 7 is connected with electrically conductive plastic to a carrier layer 24 serving as holder 31 as carrier 8.
  • the heating layer 7 with electrically conductive plastic forms a molded skin with embedded conductive material.
  • the heating layer 7 may also be covered with an electrically conductive plastic with a decorative layer (not shown).
  • a windshield 30 is partially shown in section as a further exemplary embodiment of an object with a surface heater 1.
  • This windshield 30 is provided in the area of its circumference with a black ceramic layer 32, which can be applied, for example, by screen printing. It is further provided that in the area of the ceramic layer 32 a heating layer 7 with electrically conductive plastic is attached to the windshield 30 directly or by means of an adhesive 25, such as glue.
  • an adhesive 25 such as glue.
  • such a surface heater 1 can be provided in particular in the area of the rest position of windshield wiper blades (not shown) in order to achieve additional and / or separate heating of the windshield 30, so that frozen windshield wiper blades (not shown) are damaged when the windshield is actuated
  • Wipers (not shown) can be avoided.
  • the heating layer 7 is made of transparent material with electrically conductive plastic, then a see-through area of a pane, such as e.g. a windshield 30 can be provided with a corresponding surface heating 1. As a result, fogging of a pane equipped in this way can also be removed or avoided and icing can also be defrosted.
  • the heating conductors previously used, for example, in rear windows (not shown) could then be omitted or made smaller.
  • FIGS. 5aa and 5aa As a further variant for the interior heating of a motor vehicle K is in FIGS. 5aa and
  • FIG. 5ab illustrates the design of carpet material 33 with surface heating 1.
  • FIG. 5ab illustrates the structure of such a carpet material 33 in the case of this sixth exemplary embodiment, which is illustrated in FIG. 5ab in a partial sectional view, which can be seen in the direction of the arrow on a sectional plane C in the illustration in FIG. 5aa.
  • the heating layer 7 is made of an electrically conductive plastic by means of the adhesive 25 with a lower one
  • Carrier layer 24 connected as carrier 8.
  • the bristles, loops or generally fibers / threads 34 which form the top of the carpet material 33, can either be attached to the carrier layer 24 and pass through the heating layer 7 with electrically conductive plastic, can only directly on the
  • Layer with electrically conductive plastic can be attached, or can start from a separate layer (not shown), which by means of adhesive 25 with the heating layer 7 with elec- freshly conductive plastic is connected.
  • the carrier layer 24 can also be omitted and the carrier 8 can be formed by such a separate layer (not shown).
  • the heating layer 7 with electrically conductive plastic is formed directly by the carrier layer 24, or if the heating layer 7 with electrically conductive plastic by means of the bristles, loops, fibers or threads 34 which cover the top of the carpet material 33 form, is attached to the support layer 24. Furthermore, it is possible to apply the heating layer 7 with electrically conductive plastic using an adhesive 25 on the underside of the carrier layer 24, so that conventional carpet material 33 can continue to be manufactured in the usual manner and can be provided with the surface heating 1 afterwards. It is also possible to retrofit existing carpet material 33 with a surface heater 1.
  • Plastic material to a power source possible to achieve a desired heating or warming effect on the corresponding heated objects. Since the electrical resistance of the heating layer 7 is constant, the heating temperature can be determined or regulated via the electrical power supplied. Advantageously, there is the possibility of using both direct current and alternating current, in particular without generating electrosmog. Since the heat generated in this way is also exclusively radiant heat, there is a certain temperature and heating comfort.
  • Infestation is a major problem. If, as in the exemplary embodiments described above, interior trim parts are designed to be heatable, in combination with the pure heating effect, such an odor formation and bacterial infestation can additionally be avoided.
  • heatable objects with a surface heater 1 are, for example, a diesel tank made of plastic, with which a contamination of diesel fuel at low outside temperatures can be prevented by maintaining a minimum temperature, an oil pan, by the heating of which motor oil can be preheated for better and more efficient operation of the engine, an entire engine compartment, which enables the engine to be preheated, as well as, for example, a loading space in both passenger cars and trucks.
  • surface heating 1 can be used advantageously in the vehicle interior and in the vehicle exterior.
  • the present invention is not limited to use in the field of motor vehicles. All of the aforementioned exemplary embodiments and variants, as well as analog applications, can also be used, for example, in other vehicles for two-wheelers, in the railway sector, in ships and airplanes.
  • Benches and controls can be equipped with appropriate surface heating.
  • Aliphatic and aromatic polyurethanes are mentioned here only as preferred electrically conductive or electrically conductive plastic materials.
  • the layer is produced with or from electrically conductive plastic by spraying or dipping or by roller application.
  • a corresponding coating is preferably provided in a method for producing a heating device or an object therewith.
  • Layer thickness of the electrically conductive layer preferably between about 0.05 mm and about 0.3 mm. If the electrically conductive layer is also to serve as a visible surface, it is preferred if the thickness is thicker. In particular, it is also within the scope of the present invention to determine the layer thickness as a function of the requirement or the requirement profile for the surface heating or the
  • a layer thickness of 1.2 mm is provided if it is is a surface layer with an additional function, such as a vehicle interior trim.
  • plastic material of the heating layer 7 contains or consists of polyurethane, specifically cross-linked and / or one-component polyurethane, which is in particular UV-resistant and hydrolysis-capable or vapor-permeable.
  • a variant is to be regarded as a specialty of the present invention in which, in addition to the seat heating, the arrangement of the surface heating 1 realizes, in particular, weight-dependent seat occupancy detection.
  • seat occupancy detections nowadays have to be implemented separately, for example in order to trigger an airbag in the event of an accident only when an occupant is sitting on a corresponding seat.
  • Due to the combined implementation of the surface heating 1 according to the present invention with the simultaneous function of a seat occupancy detection which can also provide weight-dependent information in order to control the type and intensity of an airbag deployment accordingly, not only construction costs, but also volume and weight in or saved on the vehicle, in places where it is not necessary for stability and safety of the vehicle.
  • the surface heating 1 contains, in particular, a striped heating layer 7 with electrically conductive plastic, as is schematically illustrated for example in FIG. 6aa. Otherwise, all the features according to the design according to FIGS. Laa and lab can be combined with the present exemplary embodiment and can be understood by any person skilled in the art, so that corresponding descriptions are dispensed with here.
  • a mattress with a surface heating according to the invention is nevertheless an essential application of the present invention.
  • a mattress designed in this way has the advantage over the prior art, in which a so-called heating blanket with metallic resistance heating wires has the advantage that the operational safety is at least substantially improved.
  • a surface heating system according to the present invention a fire cannot occur. In the event of damage to the heating layer, which can also be in the form of a strip, there are no sparks, as is the case with metallic conductors.
  • the heating layer 7 is a film or a foil.
  • it is a lacquer-like polyurethane layer or a polyurethane lacquer layer with the specified physical properties, in particular an enrichment with coal dust to achieve the electrical conductivity. It is further preferred if it is a one-component polyurethane material and / or an enrichment with coal dust is provided for the electrical conductivity.
  • a preferred thickness of the heating layer 7 is from about 0.3 mm to about 0.5 mm.
  • a rolling process can also be used, for example.
  • Liquid e.g. Polyurethane applied to a roller and released onto a surface, such as the support or an external base. The distance between the circumferential surface of the roller and the substrate determines the thickness of the heating layer.
  • a lacquer film with the desired properties is again obtained, it being possible for shaping measures to be carried out on the film, including cutting, during roller application or afterwards, as was explained further above.
  • the heating layer is possibly produced on the carrier by a suitable method, the heating layer may subsequently be used alone or together with the carrier with one
  • Carrier or e.g. a shaped body or a cover can be connected by sewing, gluing, Velcro, etc., which has also been discussed further above.
  • the surface heating can be operated with direct or alternating current, whereby the response behavior is better when operated with direct current.
  • a commercially available seat heater from Bauerhin (model S4300) was compared with a surface heater according to the invention with a heating mat made of electrically conductive plastic.
  • the seat and backrest of the seat could be controlled separately.
  • the heating mat was hooked into the top of the seat using headrest sleeves and attached to the edge with adhesive tape.
  • the measurements should provide information about the heating behavior and the current consumption of the two seat heaters.
  • the aim of the experiment was to find out the heating-up times with the associated power consumption for both types. For this purpose, a constant voltage of 12 V was applied to the connection terminals on both heaters.
  • the absorbed current is measured using an ammeter integrated in the voltage supply.
  • the temperature and the current are measured at intervals of 1 min.
  • the comparison between the two heaters is carried out using the values recorded on the seat.
  • the temperature measuring point was in the heating mat of the surface heating according to the invention with a heating layer with electrically conductive plastic approximately in the middle of the seat.
  • the temperature measuring point was about 0.5 cm next to a heating wire.
  • the temperature measured on the heating wire itself was 50 ° C after 25 min. This temperature is required in order to to achieve kung. In practice, however, this involves considerable problems, for example in that the wire can glow through or the seat cover can ignite due to excessive temperatures. These problems are eliminated with the surface heating according to the invention.
  • the invention thus creates a surface heating system that can emit heat over the entire surface, which is also possible in the case of a design with a single unit. spaced strip existing heating layer better than can be guaranteed in the prior art, a pressure load of a pad, such as of a seat foam body reversibly adjusts and does not lead to moisture or air build-up during use.
  • the present invention is not fundamentally limited to heating upholstered objects, the applications of the surface heating according to the invention as seat or mattress heating for or in / in a seat, in particular a vehicle seat, a / a mattress are particularly preferred and advantageous, so that special protection is justified.
  • the flexibility of the heating layer is of particular importance.
  • FIG. 7a A further preferred embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiment shown in FIG. 7a with reference to this drawing.
  • a surface heating 1 is shown in section, which can be used as seat heating 4 as in FIGS. 2aa and down.
  • This surface heating 1 contains, as carrier 8, a polyester or polyamide fabric with, for example, a mesh size of approximately 5 mm, that is to say a braid or grid in which adjacent quasi-parallel strands of material have a spacing of approximately 5 mm.
  • the structure of the carrier 8 and its material is not limited to the above information, but can be easily selected by experts according to the particular mechanical requirements, ie other materials or material combinations as well as thicknesses of the material strands and other mesh sizes can be selected depending on the application.
  • the carrier 8 is provided by spraying, dipping, rolling or otherwise with a layer of electrically conductive plastic in accordance with the present invention, also as indicated in the other documents. This means that the material strands of the polyester or polyamide fabric are completely surrounded or sheathed with the electrically conductive plastic, which thus forms the heating layer 7.
  • polyester or polyamide fabric i.e. woven into the carrier 8, for example at a distance of 5 to 10 cm, silver or copper wires leading from it, which in analogy to the first exemplary embodiment according to FIGS. 1a and 2b form the contact ends 9 and 10 of current supply wires 11 and 12, respectively. Because by spraying,
  • the layer of electrically conductive plastic according to the present invention also the silver or copper wires, i.e. the contact ends 9 and 10 are surrounded or sheathed with the electrically conductive plastic, an optimal electrical contact between them is ensured.
  • the distance between the silver or copper wires as contact ends 9 and 10 of the power supply wires 11 and 12 is not limited to the specified range of values, but rather can be selected by experts without any problem in accordance with the particular mechanical and electrical requirements, i.e. other materials or material combinations as well as thicknesses of the contact ends 9 and 10 and other distances can be selected depending on the application.
  • the contact ends 9 and 10 run preferably, but not in a limiting manner, in particular in a direction approximately 90 ° to the direction of travel of a vehicle (not shown).
  • the contact ends 9 and 10 in the form of silver or copper wires can, however, run in any longitudinal or transverse direction.
  • a particularly preferred material composition for the heating layer 7, ie for the electrically conductive plastic, is:
  • Dust is used - 300 g tetrahydro furan,
  • a polyurethane such as, for example, and preferably 4715 Lupranol from the company
  • Heating layer 7, i.e. for the electrically conductive plastic are: approximately 20-35%, preferably approximately 25-30%, particularly preferably approximately 28% of a rubber or in particular mechanically and / or electrically identical or similar material, approximately 20-35%, preferably approximately 25-30%, particularly preferably approximately 28% tetrahydro-furan or a material which acts in particular mechanically and or electrically in the same or a similar manner, approximately 5-25%, preferably approximately 10-20%, particularly preferably approximately 15% graphite or one in particular mechanically and or electrically identical or similar material, and about 20 - 35%, preferably about 25 - 30%, particularly preferably about 28% of a polyurethane, such as and preferably 4715 Lupranol from BASF, or one particularly mechanical and / or electrically identical or similarly acting material.
  • a polyurethane such as and preferably 4715 Lupranol from BASF, or one particularly mechanical and / or electrically identical or similarly acting material.
  • seat occupancy detection can be implemented in a particularly simple and advantageous manner.
  • Seat occupancy detection works both to determine whether someone is sitting on the seat and, in particular, to determine the weight of the occupant sitting on the seat.
  • this aspect of the present invention is particularly advantageous in connection with the surface heating, and on the other hand, however, it can also be used separately as a sole occupancy detection with a structure and features analogous to those for the
  • this relates to a seat occupancy detection, a seat with it and a seat occupancy detection method.
  • This aspect in its individual configurations is both for itself and in combination with the other aspects of the invention, i.e. the heating device and the surface heating, the method for their production and the heatable object, disclosed herein.
  • the core of seat occupancy detection is created by elements made of electrically conductive plastic in a seat.
  • elements made of electrically conductive plastic are preferably accommodated in a seat cushion and in particular also the backrest and preferably also in the headrest. These are preferably strips of preferably electrically conductive PU which are arranged at right angles to the direction of travel at predetermined intervals.
  • these strips or generally elements contains 50-70%, in particular 55-60%, preferably approximately 58% graphite and 30-50%, in particular 40-45%, preferably approximately 42% PU. Furthermore, it is particularly preferred if these strips or generally elements are flexible and in particular stretchable and preferably permanently reversibly stretchable.
  • These elements or, in particular, strips are part of a circuit.
  • the elements or, in particular, strips stretch, their cross section changes in such a way that it is reduced.
  • a change in cross-section leads to a change in resistance in the form that when the cross-section of the electrically conductive elements or in particular strips is reduced, their electrical resistance decreases when an electrical current is passed through them.
  • the change in electrical resistance can be detected and the corresponding information can be used for seat occupancy detection.
  • Appropriate detection devices and processing devices are provided for this purpose, which are connected via suitable signal lines.
  • a reduction in cross-section of the elements and in particular strips of electrically conductive plastic is carried out as a function of the load, ie the weight of a person sitting on a suitably equipped seat. Due to the latter configuration, not only the basic state can a seat occupancy, but also the weight of a person can be recorded at least in the order of magnitude.
  • the reduction in the cross-section of the elements or, in particular, strips due to the load leads to a change in their electrical resistance, in particular depending on the load.
  • this change can in principle be used to detect seat occupancy and, in particular, the weight of a person can be recorded in accordance with the explained further development.
  • the corresponding change in resistance is determined by a sensor or detector, the output signal of which is passed on to processing and / or control devices which, depending on the output signal of the sensor, occupy a seat and possibly. determines the weight of a person and in turn control other devices, for example in a motor vehicle, depending on this, e.g. Airbag devices, belt tensioners, seat and / or steering wheel adjustments, etc.
  • safety devices e.g.
  • the information of a seat occupancy detection is particularly advantageous. Furthermore, it is particularly advantageous if the information from the seat recognition is combined, for example, with seat position information, since the appropriate combination allows the safety devices to be optimally controlled as a function of the size and weight of an occupant. Accordingly, the opening behavior of an airbag can be adapted to the needs of the occupant or passenger, for example.
  • FIG. 8 An exemplary embodiment of a seat occupancy detection based on a motor vehicle seat equipped with it is shown schematically in FIG. 8.
  • the above-described aspect of the present invention creates a seat occupancy detection, a seat with it and a seat occupancy detection method in a particularly simple and reliable manner.
  • the elasticity and flexibility of the material is particularly advantageous, so that the corresponding elements or, in particular, strips made of electrically conductive plastic, preferably polyurethane (PU), can not only fundamentally adapt to an individual occupant, but when using a seat equipped in this way dynamically participate in any change.
  • PU electrically conductive plastic
  • the seat occupancy detection on the one hand and the surface heating on the other hand and both in combination which can be produced and implemented particularly advantageously by the same elements and thus extremely inexpensively, can be produced in particular from the material compositions disclosed in the present documents.
  • a preferred method is that solvent is added to such a material composition, so that the recipe obtained can be processed by spraying, rolling, brushing or otherwise and in particular applied to a carrier layer or surface. In a reaction process after application, in particular by increasing the temperature, the solvent can evaporate at the latest.
  • Temperatures can be applied by infrared radiation, in a heating oven, or other suitable manner.
  • the fabric 7 previously presented or generally the layer made of electrically conductive plastic
  • a carbon fiber fabric which, in the case of all the general information and the exemplary embodiments explained above and shown in the drawings, also as is represented by reference numeral 7.
  • the carbon fiber fabric is to be regarded as a substituent for the entire layer 1 or 6 and is therefore to be associated with these reference symbols.
  • the carbon fiber fabric is preferably provided with a flexible coating, such as PU, for example.
  • a flexible coating such as PU
  • lines e.g. copper
  • the spacing of the longitudinal and transverse threads should be selected according to the use.
  • the fixed carbon fiber fabric described above can also be completely enclosed by a material. It is then irrelevant whether the surrounding material is firm or flexible.
  • the carbon fiber fabric described above e.g. a carbon fiber fabric coated with a polyurethane elastomer can work, for example, and preferably in the voltage range of 3-48 volts direct current. Temperatures of 30 to 45 ° C can be easily reached. The time period in which a desired temperature is to be reached can be controlled via the current strength. At an ambient temperature of e.g. 21 ° C and constant current, a significant change in the heating phase or the object temperature was no longer detectable after 15 minutes in tests. As a result of this test it was also obtained that "set" temperatures were maintained and reproducibly reached. Individual temperature control of the objects takes place by changing the supplied voltage or current, if necessary with the aid of temperature sensors, which take into account the ambient temperature or the object temperature and control or regulate the voltage supply or current.
  • Measured values are provided which operate the heating device or surface heating on the basis of a comparison of target and actual values.
  • Such a carbon fiber fabric coated with a polyurethane elastomer can be manufactured, for example, by means of electrically conductive materials described above
  • Plastics explained spraying, dipping or rolling processes.
  • a change in the current intensity can be measured by changing the cross-sectional and / or surface dimension as a result of loading the carbon fiber fabric.
  • This measurable change in the current strength can possibly be used for additional functions: In the vehicle. e.g. as seat occupancy recognition or even as recognition for the weight and the exact position of the driver or front passenger.
  • the carbon fiber fabric is preferably manufactured as a leno fabric or as a semi-leno fabric. On the other hand, it is enough for them
  • the present invention thus relates on the one hand to a heating device, a surface heater, a method for its production and a heatable object and on the other hand to a seat occupancy detection, a seat therewith and a seat occupancy detection method each individually and preferably in combination.
  • a combination in particular is of particular advantage since the same physical aspects are required to implement both basic aspects of the present invention

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Heizeinrichtung mit einer Schicht mit elektrisch leitfä­higem Kunststoff, wobei die Schicht mit elektrisch leitfähigem Kunststoff zumindest einseitig wenigstens bereichsweise eine Hafteigenschaft aufweist. Ferner betrifft die vorliegende Erfin­dung ein Verfahren zum Herstellen einer Heizeinrichtung, die eine Schicht mit elektrisch leit­fähigem Kunststoff enthält, wobei zumindest auf eine Seite der Schicht mit elektrisch leitfähigem Kunststoff ein Haftmittel aufgebracht wird. Weiterhin betrifft die Erfindung einen heizbaren Gegenstand mit einer vorstehend beschriebenen Heizeinrichtung, wobei die Schicht mit elektrisch leitfähigem Kunststoff einseitig wenigstens bereichsweise eine Hafteigenschaft aufweist, mittels der die Schicht mit elektrisch leitfähigem Kunststoff mit zumindest einem Bestandteil des Gegenstandes verbunden ist. Bei einem Verfahren zum Herstellen eines heiz­baren Gegenstandes, der eine Heizeinrichtung mit einer Schicht mit elektrisch leitfähigem Kunststoff enthält, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass auf der Schicht mit elektrisch leitfä­higem Kunststoff wenigstens bereichsweise zumindest auf einer Seite eine Hafteigenschaft hergestellt wird, und daß die Schicht mit ihrer Seite mit der Hafteigenschaft dann an zumin­dest einem anderen Bestandteil des Gegenstandes angebracht wird. Aißerdem betrifft die Er­findung eine Flächenheizung mit einem Träger und einer Heizschicht, die elektrisch leitfähigen Kunststoff enthält, wobei die Heizschicht durch einen flexiblen Film gebildet ist, und dass der Träger flexibel ist.

Description

Heizeinrichtung und Verfahren zu deren Herstellung sowie heizbarer Gegenstand und
Verfahren zu dessen Herstellung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Heizeinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Verfahren zum Herstellen einer Heizeinrichtung nach dem Anspruch 12 und dem Anspruch 17, einen heizbaren Gegenstand nach den Oberbegriffen der Ansprüche 18 und 19 sowie ein Herstellungsverfahren für einen solchen Gegenstand nach den Ansprüchen 22 und 26. Noch wei- tere Ansatzpunkte der Erfindung sind in den übrigen unabhängigen Ansprüchen angegeben.
In zahlreichen Einsatzgebieten werden elektrische Heizungen eingesetzt, um Gegenstände auf gewünschte Temperaturen zu bringen. Wegen ihrer guten Regelbarkeit und einfachen Bauart sind dabei Widerstandsheizungen bevorzugt. Inzwischen ist bekannt geworden, Merfür nicht nur Leitermaterialien zu verwenden, sondern u.a. auch elektrisch leitende Kunststoffe. Letztere eröffnen insbesondere gegenüber den Beschränkungen von üblicherweise metallischen Leitermaterialien einen zusätzlichen weiten Gestaltungsbereich für entsprechende Heizeinrichtungen.
Aus der DT 26 16 771 AI ist ein zusammengesetzter Heizkörper bekannt, der gerichtete Wärmestrahlung liefert und aus einem Kunststofflaminat unter Einarbeitung einer halbleitenden Schicht gebildet ist. Dieses Laminat besteht aus einer starren Kunststofflammatstruktur, die aus wenigstens einer Schicht eines verstärkten Substratgrundmaterials und einem Harzüberzug auf diesem Material, einem halbleitenden kohlenstoffhaltigen Pyropolymer, das an einen hitzebeständigen anorganischen Oxidträger mit großer Oberfläche gebunden ist, welcher als eine Schicht auf wenigstens einer Seite der Schicht des Substratmaterials eingearbeitet ist, einer in einer Position auf einer Seite des Pyropolymers auf dem Substratmaterial eingearbeiteten wärmereflektierenden Schicht und Stromzufuhreinrichtungen zu voneinander beabstande- ten Teilen der Schicht aus leitfähigem kohlenstoffhaltigen Pyropolymer gebildet ist und elek- frische Widerstandsheizung in dem Laminat erzeugt, die durch die wärmereflektierende
Schicht des zusammengesetzten Körpers reflektiert und abgestrahlt wird. Derartige Heizplatten sollen als Teil einer Wand eines Wohnraums oder Büros benützt werden.
Bei diesem Stand der Technik kann die Einbringung der halbleitenden Schicht in das Laminat dadurch erfolgen, daß fein zerteiltes kohlenstoffhaltiges Pyropolymer in der Form kleiner
Teilchen oder als Pulver mit einem geeigneten Träger oder Nehikel derart vermischt wird, daß es auf der Oberfläche eines Harzbeschichteten Glastuches, von Papier, Filz, Karton und der- gleichen als Laminatsubstrat oder auf einem Holzfαrnier, das in der Laminatplatte verwendet wird, aufgestrichen, ausgebreitet oder anderweitig aufgebracht werden kann. Statt dessen kann das fein zerteilte kohlenstoffhaltige Pyropolymer auch mit dem Harz oder Polymermaterial vermischt werden, mit dem ein spezielles verstärkendes Grundmaterial imprägniert werden soll oder das auf dieses Grundmaterial als Überzug aufgebracht werden soll, wobei dieses
Grundmaterial wenigstens eine Substratmaterialschicht des Laminats liefert. Das resultierende Gemisch wird in oder auf das Substrat durch Eintauchen oder Beschichten aufgebracht, und das resultierende überzogene Substrat wird einer Halbhärtung der Art unterzogen, daß das halbleitende Pyropolymer zu einer gleichmäßigen Imprägnierung und Beschichtung über dem resultierenden halbgehärteten Laminatbogen führt.
Die DE 33 16 182 AI befaßt sich mit der Nerwendung Formkörpern, wie Folien, Platten oder räumlich geformte Gebilde, aus der Klasse der Pyrrol-Polymerisaten, die mit Anionen kom- plexiert sind, als elektrische Heizelemente insbesondere zum Aufheizen von korrodierenden Flüssigkeiten oder Gasen. Dabei können die Formkörper noch mit organischen Kunststoffen überzogen sein.
Ein polymeres Nerbundheitzelement ist in der DE 35 24 631 AI beschrieben und hat die Form eines Films, Rohrs oder Stabs. Derartige polymere Nerbundheizelemente können als solche als Heizquellen verwendet oder mit herkömmlichen Kunststoffilmen laminiert werden, um die Materialstärke zu verbessern.
Die Nerwendung elektrisch leitfähiger thermoplastischer Polyurethane sowie deren Herstellung sind aus der DE 33 21 516 AI bekannt. Entsprechende Produkte eigenen sich u.a. zur Herstellung von 1 bis 2 mm dicken Folien für Flächenheizelemente.
Somit sind zwar grundsätzlich Heizeinrichtungen mit elektrisch leitfähigem Kunststoff bekannt, jedoch enthält der gesamte Stand der Technik keine Angaben oder Anregungen dazu, wie derartige Heizeinrichtungen ausgestattet und hergestellt sein müssen, um in der Praxis eingesetzt werden zu können.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, mit möglichst geringem Aufwand eine Heizeinrichtung mit einem elektrisch leitfähigen Kunststoff sowie einen Gegenstand damit zu schaffen.
Dieses Ziel wird mit einer Heizeinrichtung nach den Ansprach 1, einem Verfahren zum Herstellen einer Heizeinrichtung nach den Ansprüchen 12 und 17, einem heizbaren Gegenstand nach den Ansprüchen 18 und 19 sowie einem Herstellungsverfahren für einen solchen Gegenstand nach den Ansprüchen 22 und 26 erreicht. Weitere bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen unabhängigen Ansprüchen sowie den abhängigen Ansprüchen und deren Kombinationen.
Erfindungsgemäß wird somit eine Heizeinrichtung mit einer Schicht mit elektrisch leitfähi- gem Kunststoff geschaffen, wobei die Schicht mit elektrisch leitfähigem Kunststoff zumindest einseitig wenigstens bereichsweise eine Hafteigenschaft aufweist.
Vorzugsweise weist die Schicht mit elektrisch leitfähigem Kunststoff zumindest einseitig wenigstens bereichsweise ein Haftmittel zur Bereitstellung der Hafteigenschaft auf. Bei einer bevorzugten Weiterbildung davon weist die Schicht mit elektrisch leitfähigem Kunststoff beid- seitig wenigstens bereichsweise ein Haftmittel auf.
Mit Vorzug ist das Haftmittel ein Kleber, und insbesondere ist die Schicht ein Klebeband.
Alternativ zu den vorstehenden Weiterbildungen der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Schicht eine Haftmittelschicht ist, wobei die Haftmittelschicht vorzugsweise eine Klebeschicht ist. Eine solche Klebeschicht kann beispielsweise aus einer Schicht Kleber bestehen, der Kohlenstoff oder KoMenstoffpartikel enthält, um eine elektrische Leitfähigkeit bereitzustellen.
Gemäß einer weiteren mit Vorteil einsetzbaren Variante der Erfindung kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, daß die Schicht mit elektrisch leitfähigem Kunststoff und ggf. das Haft- mittel zumindest im wesentlichen oder bereichsweise transparent ist/sind. Eine derart ausgestaltete erfindungsgemäße Heizeinrichtung kann mit Vorteil auch für Scheiben u.a. eingesetzt werden.
Weiterhin ist es von Vorteil und daher bevorzugt, wenn das Haftmittel aushärtbar ist. Gemäß einer Weiterbildung davon kann insbesondere vorgesehen sein, daß das ausgehärtete Haftmittel bei Temperaturerhöhung zumindest im wesentlichen ausgehärtet bleibt.
Bei einer anderen Fortbildung der Erfindung enthält der elektrisch leitfähige Kunststoff Polyurethan. Im Rahmen der Erfindung wird auch ein Verfahren zum Herstellen einer Heizeinrichtung geschaffen, die eine Schicht mit elektrisch leitfähigem Kunststoff enthält, wobei zumindest auf eine Seite der Schicht mit elektrisch leitfähigem Kunststoff ein Haftmittel aufgebracht wird.
Mit Vorzug wird dieses Verfahren weitergebildet, indem auf beide Seiten der Schicht mit elektrisch leitfähigem Kunststoff ein Haftmittel aufgebracht wird.
Um eine besonders einfache Verwendung einer erfindungsgemäß hergestellten Heizeinrichtung zu ermöglichen, kann vorgesehen sein, daß die Heizeinrichtung in Bögen oder als Band- material gefertigt wird. Gemäß einer Weiterbildung davon wird eine gewünschte Form der
Heizeinrichtung aus Bögen oder Bandmaterial ausgeschnitten oder ausgestanzt, bevor die Heizeinrichtung mittels ihres Haftmittels mit einem Gegenstand verbunden wird.
Von Vorteil für die weitere Verarbeitung und Nutzung der erfindungsgemäßen Heizeinrich- tung ist es, wenn bei ihrem Herstellungsverfahren weiter vorgesehen ist, daß das Haftmittel nach dem Aufbringen auf die Schicht mit elektrisch leitfähigem Kunststoff mit einer abziehbaren Schutzlage bedeckt wird.
Bei einem alternativen Verfahren zum Herstellen einer Heizeinrichtung, die eine Schicht mit elektrisch leitfähigem Kunststoff enthält ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß ein Haftmittel mit elektrisch leitfähigem Kunststoff vermischt wird, und daß das mit dem elektrisch leitfähigen Kunststoff vermischte Haftmittel als Schicht auf eine Oberfläche aufgebracht wird.
Durch die Erfindung wird ferner ein heizbarer Gegenstand mit einer Heizeinrichtung geschaf- fen, wie sie vorstehend als im Rahmen der Erfindung liegend angegeben wurde, wobei die
Schicht mit elektrisch leitfähigem Kunststoff einseitig wenigstens bereichsweise eine Hafteigenschaft aufweist, mittels der die Schicht mit elektrisch leitfähigem Kunststoff mit zumindest einem Bestandteil des Gegenstandes verbunden ist.
Bei einem alternativen heizbaren Gegenstand mit einer Heizeinrichtung nach der Erfindung weist die Schicht mit elektrisch leitfähigem Kunststoff beidseitig wenigstens bereichsweise eine Hafteigenschaft auf und sind andere Bestandteile des Gegenstandes mittels der Hafteigenschaft der Heizeinrichtung verbunden.
Beide vorstehend angegebenen Varianten von erfindungsgemäßen heizbaren Gegenständen lassen sich dadurch weiterbilden, daß die Schicht mit elektrisch leitfähigem Kunststoff mittels der Hafteigenschaft nur in einem Bereich des anderen Bestandteils bzw. der anderen Bestand- teile des Gegenstandes vorhanden ist. Alternativ kann bei den Ausfuhrungsbeispielen vorgesehen sein, daß die Schicht mit elektrisch leitfähigem Kunststoff zumindest im wesentlichen über eine gesamte Fläche des anderen Bestandteils des Gegenstandes vorhanden ist.
Weiterhin wird durch die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines heizbaren Gegenstandes geschaffen, der eine Heizeinrichtung mit einer Schicht mit elektrisch leitfähigem Kunststoff enthält, wobei auf der Schicht mit elektrisch leitfähigem Kunststoff wenigstens bereichsweise zumindest auf einer Seite eine Hafteigenschaft hergestellt wird, und daß die Schicht mit ihrer Seite mit der Hafteigenschaft dann an zumindest einem anderen Bestandteil des Gegen- Standes angebracht wird.
Bei dem vorbeschriebenen Verfahren kann ferner zusätzlich vorgesehen sein, daß auf der Schicht mit elektrisch leitfähigem Kunststoff wenigstens bereichsweise auf beiden Seiten je eine Hafteigenschaft hergestellt wird, und daß die Schicht mit jeder ihrer Seiten mit der Hafteigenschaft dann jeweils an einem anderen Bestandteil des Gegenstandes angebracht wird, um die beiden anderen Bestandteile zu verbinden. Weiterhin kann dabei oder statt dessen die Hafteigenschaft auf der Schicht mit elektrisch leitfähigem Kunststoff vollfiächig hergestellt werden.
Vorzugsweise wird die jeweilige Hafteigenschaft auf der Schicht mit elektrisch leitfähigem
Kunststoff durch Aufbringen von Haftmittel auf die entsprechende Seite der Schicht mit elektrisch leitfähigem Kunststoff hergestellt.
Bei einer anderen erfindungsgemäßen Lösung für ein Verfahren zum Herstellen eines heizba- ren Gegenstandes, der eine Heizeinrichtung mit einer Schicht mit elektrisch leitfähigem
Kunststoff enthält, wird zunächst ein Haftmittel mit elektrisch leitfähigem Kunststoff vermischt wird, dann das mit dem elektrisch leitfähigen Kunststoff vermischte Haftmittel auf einen ersten Bestandteil des Gegenstandes aufgebracht und danach der erste Bestandteil mittels des Haftmittels mit dem eingemischten elektrisch leitfähigen Kunststoff mit einem zweiten Bestandteil des Gegenstandes verbunden.
Bevorzugt ist ferner vorgesehen, daß das Haftmittel nach dem endgültigen Kontakt mit dem jeweiligen anderen Bestandteil des Gegenstandes ausgehärtet wird.
Als weitere Vorteile werden mit der Erfindung eine gute, einfache und betriebssichere Bauart sowie eine gute Wärmeverteilung ermöglicht. Erfindungsgemäß wird eine Flächenheizung mit einem Träger und einer Heizschicht geschaffen, die elektrisch leitfähigen Kunststoff enthält, wobei die Heizschicht durch einen flexiblen Film gebildet und der Träger flexibel ist.
Eine solche Flächenheizung wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung dadurch weitergebildet, daß der Träger eine Schicht, insbesondere ein Gewebe oder ein Vlies, vorzugsweise ein natürliches oder synthetisches Faservlies ist. Alternativ kann der Träger ein Formteil aus einem elastischen Material sein, wie beispielsweise ein Sitzpolster eines Sitzflächenteils oder einer Rückenlehne, oder eine Matratze.
Vorzugsweise enthält die Heizschicht Polyurethan, Einkomponenten-Polyurethan, vernetztes Einkomponenten-Polyurethan, einen PU-Schaum, UV-beständiges und/oder hydrolysefahiges oder dampfdurchlässiges Kunststoffmaterial. Jedoch sind auch andere elektrisch leitende oder leitfähige schäumende und Schaummaterialien verwendbar, wobei Kunststoffmaterialien be- vorzugt sind. Alternativ oder zusätzlich ist es bevorzugt, daß der elektrisch leitfähige Kunststoff der Heizschicht Graphit, vorzugsweise in Pulverform enthält.
Bei der Flächenheizung kann weiter vorgesehen sein, daß Kontaktenden von Stromzuleitungsdrähten in der Heizschicht oder zwischen dem Träger und der Heizschicht mit letzterer in Kontakt sind. Bevorzugt sind dabei die Kontaktenden der Stromzuleitungsdrähte mittels der
Heizschicht selbst an letzterer befestigt oder mit der Heizschicht und/oder dem Träger vernäht oder verklebt.
Weiterhin ist mit Vorzug vorgesehen, daß die Heizschicht durch Sprüchen, Walzen oder Streichen auf dem Träger direkt gebildet ist. Alternativ kann die Heizschicht mit dem Träger verklebt, vernäht oder verschweißt oder anderweitig daran befestigt sein.
Mit Vorzug ist ferner eine manuell und/oder elektrisch/elektronisch betätigbare und/oder automatische Stromsteuerung vorgesehen, die mit einer Stromquelle verbindbar ist und an die Stromzuleitungsdrähte angeschlossen sind, deren Kontaktenden mit der Heizschicht in Kontakt sind.
Durch die Erfindung wird außerdem ein heizbarer Gegenstand geschaffen, der eine Flächenheizung gemäß den vorstehenden Ausgestaltungen enthält.
Im Rahmen einer vorzugsweisen Ausgestaltung ist der Gegenstand ein Sitzflächenteil oder eine Rückenlehne oder ein Polster eines Sitz- oder Liegemöbels, insbesondere eine Matratze, und ist die Heizschicht an Oberschenkel-Gesäß-Partien oder Rückenpartien eines Nutzers anatomisch angepaßt. Letzteres wird vorteilhafterweise dadurch erreicht, daß die Heizschicht in der Ebene des Sitzflächenteils bzw. der Rückenlehne oder des Polsters eines Sitz- oder Liegemöbels, insbesondere eine Matratze, anatomisch geformt ist, indem sie nur gemäß anatomi- sehen Vorgaben vorhanden oder elektrisch leitfähig ist. Alternativ oder zusätzlich kann die
Heizschicht zur anatomisch angepaßten Wärmeabgabe ein entsprechendes Dickenprofil aufweisen.
Eine andere vorzugsweise Ausgestaltung des heizbaren Gegenstandes besteht in einer gepol- sterten Verkleidung insbesondere eines Fahrzeuges. Auch ein solcher heizbarer Gegenstand kann zu einer über seine Fläche unterschiedlichen Wärmeabgabe ausgelegt sein.
Allgemein kann ferner vorgesehen sein, daß die Heizschicht zur über ihre Fläche unterschiedlichen Wärmeabgabe in ihrer flächigen Ausbreitung und/oder in ihrer Dicke profiliert ist.
Schließlich schafft die vorliegende Erfindung noch ein Verfahren zur Herstellung einer Flächenheizung, wobei eine Heizschicht mit elektrisch leitfähigem Kunststoff mit einem Träger verbunden wird. Erfindungsgemäß wird die Heizschicht durch zunächst Auftragen eines elektrisch leitfähigen, insbesondere schäumenden oder Schaum-Kunststoffmaterials auf den Trä- ger und dann Aushärten des Kunststoffmaterials auf dem Träger gebildet. Eine vorzugsweise
Weiterbildung dieses Verfahrens besteht darin, daß vor dem Auftragen des elektrisch leitfähigen, insbesondere schäumenden oder Schaum-Kunststoffmaterials auf den Träger zunächst Kontaktenden von Stromzuleitungsdrähten auf der Seite des Trägers angeordnet werden, auf der dann das Kunststoffmaterial aufgetragen wird.
Alternativ ist bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer Flächenheizung, wobei eine Heizschicht mit elektrisch leitfähigem Kunststoff mit einem Träger verbunden wird, vorgesehen, daß die Heizschicht aus einem elektrisch leitfähigen, insbesondere schäumenden oder Schaum-Kunststoffmaterial hergestellt und dann auf dem Träger angeordnet wird. Dabei kann vorzugsweise die Heizschicht nach dem Anordnen auf dem Träger mit letzterem verrutschsicher verbunden werden. Dies erfolgt bevorzugt dadurch, daß die Heizschicht mit dem Träger vernäht, verklebt oder verschweißt wird.
Mit Vorzug, jedoch ohne Beschränkung wird als Kunststoffmaterial elektrisch leitfähiges Po- lyurethan verwendet. Das Verfahren kann dadurch weitergebildet werden, daß Kontaktenden von Stromzuleitungsdrähten an der Heizschicht und/oder dem Träger angebracht werden, so daß sie in dem Verbund von Träger und Heizschicht mit letzterer in Kontakt sind. Dazu werden vorzugsweise die Kontaktenden von Stromzuleitungsdrähten mit der Heizschicht und/oder dem Träger ver- näht oder verklebt.
Eine andere Fortbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die Heizschicht bei oder nach ihrer Herstellung in ihrer Flächenform und/oder Dicke profiliert wird. Dies kann beim Herstellen der Heizschicht direkt auf dem Träger beispielsweise mittels Scha- blonen erfolgen, die die Flächenform der Heizschicht bestimmen. Wird die Heizschicht separat hergestellt, d.h. nicht direkt auf dem Träger, so kann ihre Form beispielsweise in formgebenden Rahmen oder durch Ausstanzen erhalten werden. Auch die Dicke kann über die Fläche der Heizschicht variiert werden.
Bevorzugte und vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und deren Kombinationen sowie dem gesamten Offenbarungsgehalt dieser Unterlagen unter Einbeziehung fachmännischen Wissens und des Standes der Technik, insbesondere soweit er in der Einleitung dieser Beschreibung angegeben ist.
Beispielsweise kann das elektrisch leitende Kunststoffmaterial der Heizschicht Kohlenstoff oder Kohlenstoffpartikel enthalten, um eine elektrische Leitfähigkeit bereitzustellen. Im übrigen ist das Material der Heizschicht derart, daß es bei oder nach einer Temperaturerhöhung in Folge der Heizwirkung zumindest im wesentlichen ausgehärtet und auch im übrigen formstabil und unbeschädigt bleibt. Polyurethan (PU) wird, wie bereits erwähnt, bevorzugt für den elektrisch leitfähigen Kunststoff verwendet, j edoch sind grundsätzlich auch alle anderen in dem eingangs angegebenen Stand der Technik offenbarten Materialien einsetzbar, soweit sie sich schäumen lassen. Weitere Materialangaben und technischer Hintergrund sind beispielsweise in den Veröffentlichungen DE G 85 23 328.5, DE 298 08 842 Ul, DE 197 11 522 AI und DE 691 01 703 T2 offenbart, deren Inhalte zur Vermeidung bloßer Wiedergabe hiermit durch Bezugnahme vollumfänglich in die vorliegenden Unterlagen aufgenommen sind.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele näher erläutert, die in den Zeichnungen dargestellt sind, in denen
Fig. 1 schematisch in einer perspektivischen Ansicht ein erstes Ausfuhrungsbeispiel eines Gegenstandes mit einer Heizeinrichtung in Form eines Kraftfahrzeugaußenspiegels zeigt, Fig. 2 eine schematische Darstellung eines zur Fig. 1 analogen Gegenstandes mit einer Heizeinrichtung in Form eines Kraftfahrzeugaußenspiegels nach dem Stand der Technik in einer perspektivischen Ansicht ist,
Fig. 3a, 3b und 3c ein zweites und ein drittes Ausfuhrungsbeispiel eines Gegenstandes mit einer Heizeinrichtung schematisch in einer perspektivischen Übersichtsdarstellung bzw. je einer Schnittansicht in Form anderer Jnnenausklei- dungsbezüge eines Kraftfahrzeuges verdeutlichen,
Fig. 4a und 4b schematisch einen Innenauskleidungsbezug und eine Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeuges als viertes und fünftes Ausführungsbeispiel von Gegenständen mit einer Heizeinrichtung in einer perspektivischen Übersichtsdarstellung bzw. einer Schnittansicht zeigen,
Fig. 5a und 5b ein sechstes Ausfuhrungsbeispiel eines Gegenstandes mit einer Heizeinrichtung in einer perspektivischen Übersichtsdarstellung bzw. einer Schnittansicht in Form eines Bodenbelages eines Kraftfahrzeuges schematisch zeigen, und
Fig. 6a und 6b im Rahmen eines siebten Ausfuhrungsbeispiels die Anwendung der Erfindung bei einem Flugzeugflügel schematisch in einer perspektivischen Übersichtsdarstellung bzw. einer Schnittansicht darstellen.
Bei der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen werden für gleiche oder gleichwirkende Teile durchgehend dieselben Bezugszeichen verwendet. Auch wenn nicht sämtliche Einzelheiten der graphischen Darstellungen in der nachfolgenden Beschreibung behandelt werden, ergeben sich die einzelnen Merkmale und deren Zusammenhänge, soweit sie in den Figuren dargestellt sind, für einen Fachmann ohne weiteres aus den Abbildungen selbst.
Als erstes Ausfuhrungsbeispiel eines heizbaren Gegenstandes 1 mit einer Heizeinrichtung 2 ist in der Fig. 1 ein beheizbarer Außenspiegel 3 eines Kraftfahrzeuges (nicht dargestellt) gezeigt. Der Außenspiegel 3 enthält eine Spiegelplatte 4 sowie einen Kunststoffdeckel 5 als Trä- ger. Dazwischen ist eine Schicht 6 vorgesehen, die elektrisch leitfähigen Kunststoff, wie z.B.
Polyurethan, enthält und somit eine Heizeinrichtung 2 darstellt, die elektrisch betrieben werden kann. Feiner weist die Schicht 6 auf beiden Seiten 7 und 8 eine Hafteigenschaft auf. Dazu sind die beiden Seiten 7 und 8 jeweils mit Haftmittel 9 versehen, das im gezeigten Beispiel durch einen Kleber gebildet ist. Die Schicht 6 kann daher auch als doppelseitige Klebeschicht angesehen werden, die gleichzeitig über eine elektrische Leitfähigkeit verfügt, so daß sie elektrisch heizbar ist. Die Schicht 6, die in der Fig. 1 gezeigt ist, kann beispielsweise eine doppel- seifige Klebefolie sein. Weiterhin sind in der Fig. 1 schematisch elektrische Anschlüsse in
Form von Leiterenden 10 und 11 an der Schicht 6 gezeigt, über die letztere mit einer Stromquelle (nicht gezeigt) vorzugsweise steuerbar verbunden ist. Die elektrischen Anschlüsse 10 und 11 können je nach Dicke der Schicht 6 darin eingebracht oder daran angebracht sein.
Der Vorteil des ersten Ausfuhrungsbeispiels der Erfindung gemäß der Fig. 1 wird insbesondere beim Vergleich mit der Bauart nach dem Stand der Technik deutlich, der in der Fig. 2 in analoger Weise dargestellt ist.
Wie in der Fig. 2 ersichtlich ist, sind bei einem beheizbaren Außenspiegel 3 für ein Kraftfahr- zeug nach dem Stand der Technik neben der Spiegelplatte 4 und dem Kunststoffdeckel 5 sowie der dazwischen liegenden Schicht 6' mit elektrisch leitfähigem Kunststoff noch doppelseitige Klebeschichten 12 und 13 vorgesehen, mittels denen einerseits die Spiegelplatte 4 mit der Schicht 6' mit elektrisch leitfähigem Kunststoff und andererseits letztere mit dem Kunststoffdeckel 5 verbunden werden. In der Praxis wird die elektrische Heizschicht 6' des Standes der Technik vor der Montage zwischen der Spiegelplatte 4 und dem Kunststoffdeckel 5 beidseitig mit den doppelseitigen Klebeschichten 12 und 13 versehen.
Die beiden Klebeschichten 12 und 13 sind bei einem erfindungsgemäßen Außenspiegel 3 nicht erforderlich. Durch die Erfindung werden jedoch nicht nur die beiden Klebeschichten 12 und 13 eingespart, sondern auch der Montageaufwand eines solchen Außenspiegels 3 wird verringert, da die beiden Klebeschichten 12 und 13 nicht an der Schicht 6' angebracht werden müssen, was zu weiteren Einsparungen führt. Der Vorteil bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 hegt daher in der besonders geschickten Nutzung der Schicht 6 zum einen sowohl als Heizschicht, da sie den elektrisch leitenden Kunststoff enthält, und zum anderen als dop- pelseitige Klebeschicht, die die Spiegelplatte 4 und den Kunststoffdeckel 5 verbindet.
Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, wenn bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 der Kunststoffdeckel 5 selbst den elektrisch leitenden Kunststoff enthält und an seiner der Spiegelplatte 4 zugewandten Oberfläche mit der Hafteigenschaft versehen ist, indem dort ein Haft- mittel 9, wie insbesondere ein Kleber aufgetragen ist. Bei dieser Variante fungiert der Kunststoffdeckel 5 selbst als heizbare und klebende Schicht. Damit kann eine gesonderte doppelseitig klebende Schicht weggelassen werden, was zu entsprechenden Einsparungen bei der Mon- tage fuhrt. Da nur eine Lage Kleber erforderlich ist, gegenüber zwei Lagen bei dem Beispiel gemäß der Fig. 1, wird zusätzlich Klebermaterial gespart.
Bei einer weiteren Alternative des Ausfuhrungsbeispiels der Fig. 1 besteht die Schicht 6 selbst nur aus einem Kleber, der elektrisch leitfähigen Kunststoff enthält und bei der Montage des
Außenspiegels 3 direkt auf den Kunststoffdeckel 5 oder die Spiegelplatte 4 aufgetragen wird. Diese Ausgestaltung ermöglicht die Verwendung bisher üblicher und ohne weiteres produzierbarer Kunststoffdeckel 5 und Spiegelplatten 4 ohne Veränderungen bei gleichzeitiger Einsparung der Herstellung und Montage der doppelseitig klebenden Schicht. Auch muß eine formmäßige Anpassung einer doppelseitigen Klebeschicht mit Heizeigenschaft nicht durchgeführt werden, was den Herstellungsprozeß des Außenspiegels 3 weiter rationalisiert.
Der bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen verwendete Kleber als Haftmittel 9 hat solche Eigenschaften, daß er nach dem Verbinden der Teile, zwischen denen er aufgetragen ist, aushärtet. Damit die dadurch hergestellte Verbindung möglichst dauerhaft ist, ist es von Vorteil, wenn der Kleber nicht wieder erweicht, wenn die Schicht 6 erwärmt wird. Inwieweit das letztere Merkmal zwingend erforderlich ist, hängt von den Eigenschaften und Anforderungen ab, die an den heizbaren Gegenstand 1 oder zumindest dessen Heizeinrichtung 2 im konkreten Ausfuhrungsfall gestellt sind.
Wenn, wie es häufig üblich ist, einzelne Komponenten z.B. des vorbeschriebenen Außenspiegels 3 zur Montage von externen Lieferanten angeliefert werden, kann es von Vorteil sein, wenn die ggf. vorgefertigte Schicht 6 auf ihrer/ihren mit Haftmittel versehenen Seite(n) zunächst mit einer Schutzschicht/Schutzschichten (nicht gezeigt) versehen ist. Dadurch kann beispielsweise auch die Form der Schicht 6 aus einheitlichem Band- oder Bogenmaterial z.B. durch Stanzen oder Schneiden bedarfsgerecht gefertigt werden. Bei anderen Ausführungen kann die Schicht 6 aber auch auf Rollen aufgewickelt dem Produktionsprozeß des Gegenstandes 1 zugeführt werden, wobei dann entweder die Form und Abmessungen des Bandmaterials innerhalb der Abmessungen des damit zu versehenden Gegenstandes gehalten oder nach dem Zusammenführen des Bandmaterials mit zumindest einem Bestandteil, wie z.B. des Kunststoffdeckels 5, zugeschnitten werden. Wird die Schicht 6 erst während der Fertigstellung des Gegenstandes 1 gebildet, so kann auf Formgebungsmaßnahmen für die Schicht 6 verzichtet werden, indem entsprechendes Haftmittel 9 einfach auf eine Oberfläche eines Bestandteils, wie beispielsweise der Spiegelplatte 4, des Gegenstandes 1 aufgebracht wird, so daß auf be- sonders einfach Art und Weise eine flächendeckende Auflage der Schicht 6 auf dem entsprechenden Bestandteil des Gegenstandes 1 erreicht wird. Bei jeder der vorbeschriebenen Varianten können die elektrischen Kontakte oder Anschlüsse vor, während oder nach dem Verbinden der Schicht 6 mit einem anderen Bestandteil des Gegenstandes 1 in der Schicht 6 oder zwischen der Schicht 6 und dem anderen Bestandteil des Gegenstandes 1 angebracht werden, d.h. insbesondere ohne daß hierfür ein gesonderter Ar- beitsgang erforderlich ist. Zur Anbringung der elektrischen Anschlüsse an der Schicht mit elektrisch leitendem Kunststoff können an der Schicht selbst auch geeignete Einrichtungen vorgesehen sein, die ein Anwickeln, Anlöten, Anstecken, Einstecken, Festklemmen, etc. elektrischer Leitungen ermöglichen.
In den Fig. 3 a, 3b und 3 c, 4a und 4b sowie 5 a und 5b sind weiter Ausfuhrungsbeispiele von
Heizeinrichtungen bei Kraftfahrzeugen dargestellt.
In der Fig. 3 a ist ein Kraftfahrzeug 14 in einer Rißzeichnung dargestellt, in der schematisch eine Schnittebene A durch eine Innenverkleidung 15 einer Fahrzeugtür 16 gezeigt ist. Die schematische Schnittansicht der Innenverkleidung 15 in der Schnittebene A gemäß den in der
Fig. 3a gezeigten Pfeilen ist als zweites Ausführungsbeispiel eines heizbaren Gegenstandes 1 mit einer Heizeinrichtung 2 in der Fig. 3b gezeigt. Diese Innenverkleidung enthält eine Trägerschicht 17, auf die die Schicht 6 mit elektrisch leitfähigem Kunststoff mittels Haftmittel 9 aufgebracht ist. Da die sichtbare Oberfläche der Innenverkleidung 15 durch die Schicht 6 mit elektrisch leitfähigem Kunststoff gebildet ist, kann die freie Sichtseite 7 der Schicht 6 mit elektrisch leitfähigem Kunststoff mit einem Dekor (nicht sichtbar), z.B. einem kunstlederähnlichen Aussehen, versehen sein, um ein angenehmes Äußeres der Innenverkleidung 15 zu erreichen.
Alternativ zum vorstehend beschriebenen Ausf hrungsbeispiel kann bei einer Variante davon, die in der Fig. 3c in einer Schnittansicht gezeigt ist, die Schicht 6 mit elektrisch leitfähigem Kunststoff mittels des Haftmittels 9 auf der dem Innenraum 18 des Kraftfahrzeugs 14 abgewandten Seite der Trägerschicht 17 angebracht sein, hl einem solchen Fall kann entweder die Trägerschicht 17 selbst auf ihrer Sichtseite mit einem Dekor (nicht sichtbar) versehen sein, oder ein Dekor 30 (der besseren Übersichtlichkeit halber nur teilweise angedeutet) kann auf die Sichtseite der Trägerschicht 17 aufgebracht sein.
Das Prinzip der beiden eben beschriebenen Ausführungsbeispiele läßt sich auf den gesamten Fahrgastraum 18 des Kraftfahrzeugs 14 übertragen. Z.B. können Fahrzeugsitze zur Realisie- rung oder Unterstützung einer Sitzheizung, eine Forrnhimmelverkleidung, eine Hutablage,
Säulenverkleidungen, Konsolen, ein Lenkrad, Teppichmaterial, Luftkanäle insbesondere innen zum vorzugsweisen Vorwärmen kalter Luft u.v.a.m. als heizbare Gegenstände mit Hei- zeinrichtungen, die eine Schicht 6 mit elektrisch leitendem Kunststoff enthalten, zur Verbesserung des Raumklimas in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden. Dadurch ist es nicht nur möglich, die konventionellen Heizanlagen kleiner auszulegen, sondern es kann auch eine schnellere und gleichmäßiger verteilte oder gezielte Erwärmung des gesamten Innenraums 18 eines Kraftfahrzeugs 14 erreicht werden. Weitere konkrete Ausführungsbeispiele Merfür sind in den Fig. 4a und 4b sowie 5a und 5b verdeutlicht.
Die Fig. 4a zeigt an einer perspektivischen Ansicht einer Armaturentafel 19 und einer Konsole 20 die Lage einer Schnittebene B, wobei die Blickrichtung auf die Schnittebene gemäß der Darstellung in der Fig. 4b durch Pfeile veranschaulicht ist. Die Fig. 4b ist die Schnittansicht durch das Armaturenbrett 19 in der Schnittebene B, wobei auch ein Teil einer benachbarten Windschutzscheibe 21 des entsprechend ausgerüsteten Kraftfahrzeuges 14 im Schnitt gezeigt ist. Die Schicht 6 mit elektrisch leitfähigem Kunststoff bildet die Kunststoffhaut, mit der die Armaturentafel 19 bezogen ist und die die Oberfläche der letzteren bildet. Mittels eines Haft- mittels 9, das im vorliegenden vierten Ausführungsbeispiel durch eine Füllmasse, wie
Schaumstoff etc., gebildet ist, ist die Schicht 6 mit elektrisch leitfähigem Kunststoff mit einer als Halter 22 dienenden Trägerschicht 17 verbunden. Die Schicht 6 mit elektrisch leitfähigem Kunststoff bildet dabei eine Formhaut mit eingelagertem leitfähigem Material. Alternativ könnte bei diesem Ausführungsbeispiel etwa analog zur Variante, die in der Fig. 3 c gezeigt ist, die Schicht 6 mit elektrisch leitfähigem Kunststoff noch mit einer Dekorschicht (nicht gezeigt) überzogen sein.
In der Fig. 4b ist als weiteres Ausführungsbeispiel eines heizbaren Gegenstandes 1 eine Windschutzscheibe 21 im Schnitt teilweise gezeigt. Diese Windschutzscheibe 21 ist im Bereich ih- res Umfangs mit einer schwarzen Keramikschicht 23 versehen, die beispielsweise durch Siebdruck aufgebracht sein kann. Weiterhin ist vorgesehen, daß im Bereich der Keramikschicht 23 eine Schicht 6 mit elektrisch leitfähigem Kunststoff direkt oder mittels eines Haftmittels 9, wie beispielsweise Kleber, an der Windschutzscheibe 21 angebracht ist. Durch diese Ausgestaltung kann z.B. eine umlaufende zusätzliche und/oder gesonderte Heizung der Windschutz- scheibe 21 zur Beschlagsverhinderung, Beschlagsentfemung oder Enteisung realisiert werden.
Außerdem kann eine derartige Heizeinrichtung 2 insbesondere im Bereich der Ruheposition von Scheibenwischerblättern (nicht gezeigt) vorgesehen sein, um hier eine zusätzliche und/oder gesonderte Erwärmung der Windschutzscheibe 21 zu realisieren, so daß eine Beschädigung festgefrorener Scheibenwischblätter (nicht gezeigt) bei Betätigung des Scheiben- Wischers (nicht gezeigt) vermieden werden kann. Besteht die Schicht 6 mit elektrisch leitfähigem Kunststoff aus durchsichtigem Material, so kann auch ein Durchsichtsbereich einer Scheibe, wie z.B. einer Windschutzscheibe 21, mit einer entsprechenden Heizeinrichtung 2 versehen werden. Dadurch kann ebenfalls ein Beschlagen einer derart ausgestatteten Scheibe entfernt oder vermieden werden und auch eine Verei- sung abgetaut werden. Die bisher beispielsweise bei Heckscheiben (nicht gezeigt) verwendeten Heizleiter könnten dann entfallen oder kleiner dimensioniert werden.
Als weitere Variante zur Ihnenraumbeheizung eines Kraftfahrzeugs 14 ist in den Fig. 5a und 5b die Gestaltung von Teppichmaterial 24 als heizbare Gegenstände 1 verdeutlicht. Bei die- sem sechsten Ausführungsbeispiel, das in der Fig. 5b in einer teilweisen Schnittansicht verdeutlicht ist, die gemäß Pfeilrichtung auf eine Schnittebene C in der Abbildung der Fig. 5a zu sehen ist, ist der Aufbau eines solchen Teppichmaterials 24 gezeigt. Dabei ist die Schicht 6 mit elektrisch leitfähigem Kunststoff mittels des Haftmittels 9 mit einer unteren Trägerschicht 17 verbunden.
Die Borsten, Schlingen oder allgemein Fasern/Fäden 25, die die Oberseite des Teppichmaterials 24 bilden, können dabei entweder an der Trägerschicht 17 befestigt sein und durch die Schicht 6 mit elektrisch leitfähigem Kunststoff hindurchgehen, können direkt nur an der Schicht mit elektrisch leitfähigem Kunststoff angebracht sein, oder können von einer geson- derten Lage (nicht gezeigt) ausgehen, die mittels Haftmittel 9 mit der Schicht 6 mit elektrisch leitfähigem Kunststoff verbunden ist. Im letzteren Fall kann die Trägerschicht 17 auch wegge-; lassen werden.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegt es auch, wenn die Schicht 6 mit elektrisch leitfä- higem Kunststoff direkt durch die Trägerschicht 17 gebildet ist, oder wenn die Schicht 6 mit elektrisch leitfähigem Kunststoff mittels der Borsten, Schlingen, Fasern oder Fäden 25, die die Oberseite des Teppichmaterials 24 bilden, an der Trägerschicht 17 befestigt ist. Weiterhin ist es möglich, die Schicht 6 mit elektrisch leitfähigem Kunststoff unter Verwendung eines Haftmittels 9 an der Unterseite der Trägerschicht 17 anzubringen, so daß herkömmliches Tep- pichmaterial 24 weiterhin in gewohnter Weise gefertigt und nachträglich mit der Heizeinrichtung 2 versehen werden kann. Es ist femer möglich bereits vorhandenes Teppichmaterial 24 entsprechend mit einer Heizeinrichtung 2 nachzurüsten.
Wie bereits erwähnt, ist es durch Anschluß der Schicht 6 mit dem elektrisch leitfähigen Kunststoffmaterial an eine Stromquelle (nicht gezeigt) möglich, einen gewünschten Heizoder Wärmeeffekt bei den entsprechenden beheizten Gegenständen zu erreichen. Da der elektrische Widerstand der Schicht 6 konstant ist, kann über die zugeführte elektrische Leistung die Heiztemperatur bestimmt oder geregelt werden. In vorteilhafter Weise besteht dabei die Möglichkeit, sowohl Gleichstrom, als auch Wechselstrom zu verwenden, insbesondere ohne daß Elektrosmog entsteht. Da es sich bei der derart erzeugten Wärme femer ausschließlich um Strahlungswärme handelt, entsteht ein gewisser Temperatur- und Heizkomfort.
Bei Einsatz von natürlichen Rohstoffen, wie z.B. Holzfaser, Sisal, Material aus Bananenstauden, Kokosfasem, etc., stellen oft eine Gerachsbildung bei feuchtem Wetter sowie bakterieller Befall große Probleme dar. Wenn, wie bei den vorbeschriebenen Ausfuhrungsbeispielen, In- nenverkleidungsteile heizbar ausgelegt werden, kann in Kombinationswirkung zum reinen Er- wärmungseffekt zusätzlich eine Vermeidung einer solchen Geruchsbildung und eines Bakterienbefalls erreicht werden.
Weitere konkrete Beispiele für beheizbare Gegenstände 1 mit Heizeinrichtungen 2 nach der vorliegenden Erfindung sind beispielsweise ein Dieseltank aus Kunststoff, womit eine Versul- zung von Dieselkraftstoff bei niedrigen Außentemperaturen verhindert werden kann, indem eine Mindesttemperatur auf echt erhalten werden kann, eine Ölwanne, durch deren Beheizung Motoröl zum besseren und effizienteren Betrieb des Motors vorgewärmt werden kann, ein ganzer Motorraum, der eine Vorwärmung des Motors ermöglicht, sowie beispielsweise auch ein Laderaum jeweils sowohl in Personenkraftwagen als auch von Lastkraftwagen. Damit können Heizeinrichtungen 2 mit Vorteil im Fahrzeuginnenraum und im Fahrzeugaußenbereich eingesetzt werden.
Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf einen Einsatz im Bereich von Kraftfahrzeugen beschränkt. Sämtliche vorgenannten Ausfuhrungsbeispiele und Varianten sowie analogen An- Wendungen können beispielsweise auch bei anderen Fahrzeugen bei Zweirädern, im Eisenbahnbereich, bei Schiffen und Flugzeugen angewandt werden.
Ein Beispiel hierfür ist in den Fig. 6a und 6b gezeigt. Die Fig. 6a dient der Verdeutlichung einer Schnittebene D im Bereich eines Flügels 27 eines Flugzeuges 26, wobei die Blickrichtung der Schnittansicht der Fig. 6b wieder durch Pfeile verdeutlicht ist. Die Schnittansicht selbst eines Teils des Flugzeugflügels 27 ist in der Fig. 6b gezeigt. Der Flugzeugflügel oder die Tragfläche 27 hat eine Außenhaut 28, an deren Innenseite eine Schicht 6 mit elektrisch leitfähigem Material angebracht ist. Die Befestigung der Schicht 6 mit elektrisch leitfähigem Material an der Außenhaut 28 der Tragfläche 27 erfolgt durch Haftmittel 9. Die elektrisch leitfähige Schicht 6 ermöglicht eine Beheizung der Tragfläche 27 von innen, so daß keine Vereisung der
Tragfläche auftreten kann. Außer den Tragflächen 27 kann auch die Zelle 29 des Flugzeugs 26 (siehe Fig. 6a) auf ähnliche Weise beheizt und damit vor Vereisung geschützt werden. Bei Propellerflugzeugen (nicht gezeigt) kann beispielsweise durch Verwendung einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtung 2 am Propeller (nicht gezeigt) eine teuere elektronische Heizung (nicht gezeigt) gegen Vereisung ersetzt werden. Insbesondere im Flugzeugbereich, aber auch bei anderen Anwendungen der vorliegenden Erfindung kann durch die vorliegende Erfindung femer Enteisungsflüssigkeit vermieden oder zumindest stark reduziert werden, die in den Boden oder die Luft gelangen kann, so daß die vorliegende Erfindung auch einen Beitrag zum Umweltschutz liefert.
Wie bereits erwähnt, sind zahlreiche weitere Anwendungsgebiete der vorliegenden Erfindung möglich, so können z.B. bei Motorrädern und Mopeds u.a. Sitzbänke und Bedienelemente mit entsprechenden Heizeinrichtungen ausgestattet werden. Weitere Anwendungsmöglichkeiten bestehen beispielsweise im Haushalt (Beschichtung von Kunststofftapeten, Holzdecken, Holzfußböden, Teppichen, Fliesen, Ummantelungen von Heizungs- und Wasserrohren, Fußbodenheizungen), bei Kleidung u.a. (Schuhe, Stiefel, Skistiefel, Arbeitskleidung, Schutzkleidung, Handschuhe, Heizdecken, Wärmedecken beispielsweise im Klinikbereich, Wärmebehälter), in
Sport und Freizeit (Kunstrasensportplätze, Zeltunterböden, Schlafauflagen im Zelt) sowie beim Militär (u.a. Vorheizung im Fahrzeug zum besseren Anspringen des Motors im Winter).
Lediglich als bevorzugte elektrisch leitfähige oder elektrisch leitfahig machbare Kunststoff- materialien werden hier insbesondere aliphatische und aromatische Polyurethane genannt.
Hinsichtlich der Herstellung einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtung oder eines Gegenstandes damit ist es bevorzugt, wenn die Schicht mit oder aus elektrisch leitfähigem Kunststoff im Sprüh- oder Tauchverfahren oder durch Walzenauftrag hergestellt wird. Eine entsprechende Beschichtung ist vorzugsweise bei einem Verfahren zum Herstellen einer Heizeinrichtung oder eines Gegenstandes damit vorgesehen. Die Erfindung ermöglicht dadurch insbesondere auch eine Anpassung oder Auswahl des Beschichtungsverfahrens hinsichtlich der Geometrie der zu beschichtenden Form und/oder der zu produzierenden Stückzahl.
Bei den vorstehend behandelten exemplarischen und vergleichbaren Ausführungen beträgt die
Schichtdicke der elektrisch leitenden Schicht vorzugsweise zwischen etwa 0,05 mm und ungefähr 0,3 mm. Wenn die elektrisch leitende Schicht auch als sichtbare Oberfläche eine Funktion erfüllen soll, ist es bevorzugt, wenn die Stärke dicker ist. Insbesondere liegt es auch im Umfang der vorliegenden Erfindung, die Schichtdicke in Abhängigkeit von der Anforderung oder dem Anforderungsprofil an die bzw. der Heizeinrichtung oder den bzw. des
Gegenstand(es) anzupassen, was durch Überlegungen oder Versuche leicht herausgefunden werden kann. Beispielsweise wird eine Schichtdicke von 1,2 mm vorgesehen, wenn es sich um eine Oberflächenschicht mit zusätzlicher Funktion handelt, wie z.B. einer Fahrzeuginnenverkleidung.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die weiteren Figuren der Zeichnung die Erfindung anhand von Gestaltungsmöglichkeiten weiter erläutert.
Fig. laa und ab schematisch in einer geschnittenen bzw. perspektivischen teilweisen
Ansicht ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung in Verbindung mit einem Kraftfabrzeugsitz mit einer Sitzheizung,
Fig. 2aa und ab schematisch in einer geschnittenen bzw. perspektivischen teilweisen
Ansicht einen Kraftfahrzeugsitz mit einer Sitzheizung nach dem Stand der Technik,
Fig. 3aa, ab und ac ein zweites und ein drittes Ausfuhrungsbeispiel eine erfindungsgemäßen Flächenheizung schematisch in einer perspektivischen Übersichtsdarstellung bzw. je einer Schnittansicht in Verbindung mit einer Innenauskleidung eines Kraftfahrzeuges,
Fig. 4aa und 4ab schematisch eine menauskleidungsbezug eines Kraftfahrzeuges als viertes Ausführungsbeispiel einer Flächenheizung in einer perspektivischen Übersichtsdarstellung bzw. einer Schnittansicht,
Fig. 5aa und 5ab schematisch ein fünftes Ausführungsbeispiel eines Gegenstandes mit ei- ner Flächenheizung in einer perspektivischen Übersichtsdarstellung bzw. einer Schnittansicht in Form eines Bodenbelages eines Kraftfahrzeuges, und
Fig. 6aa schematisch als sechstes Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer perspektivischen teilweisen Ansicht einen Kraftfahrzeugsitz mit einer
Sitzheizung.
Bei der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung anhand von Ausf hrungsbeispielen werden für gleiche oder gleichwirkende Teile durchgehend dieselben Bezugszeichen verwendet. Auch wenn nicht sämtliche Einzelheiten der graphischen Darstellungen in der nachfolgenden
Beschreibung behandelt werden, ergeben sich die einzelnen Merkmale und deren Zusammen- hänge, soweit sie in den Figuren dargestellt sind, für einen Fachmann ohne weiteres aus den Abbildungen selbst.
Als erstes Ausführungsbeispiel einer Flächeriheizung 1 ist in den Fig. laa und lab in einer ge- schnittenen bzw. perspektivischen Schemazeichnung ein Kraftfahrzeugsitz 2 gezeigt, in dessen Sitzflächenteil 3 eine Sitzheizung 4 integriert ist.
Der Aufbau des Sitzflächenteils 3 in der Umgebung der Flächenheizung 1 ist in der Fig. laa gezeigt, in der ein Querschnittsausschnitt durch die entsprechenden Schichten/Komponenten des Sitzflächenteils 3 dargestellt ist. Die Oberfläche des Sitzflächenteils 3 wird von einem
Sitzbezug 5 gebildet, der aus Stoff, Kunstleder oder Leder oder anderen geeigneten Materialien oder Kombinationen daraus bestehen kann. Die Form des Sitzflächenteils 3 wird zumindest im wesentlichen durch einen elastischen Schaumstoff-Formkörper 6 gebildet. Zwischen dem elastischen Schaumstoff-Formkörper 6 und dem Sitzbezug 5 sind die Komponenten der Sitz- heizung 4 angeordnet.
Die Sitzheizung 4 ist durch die Flächenheizung 1 gebildet, die eine Heizschicht 7 und einen Träger 8 enthält. Der Träger 8 ist eine flexible Schicht aus einem Faservlies mit natürlichen und/oder synthetischen Fasern. Die Heizschicht 7 besteht aus einem flexiblen, elektrisch lei- tenden Kunststoffschaum, wie beispielsweise elektrisch leitfähiges Polyurethan, woraus ein
Film oder eine Folie gebildet ist, so daß sich eine Oberflächenhaut ergibt. Der Film weist keine erkennbaren Poren auf, kann aber auch in seiner Mikrostruktur geschlossenzellig oder -porig sein. Insbesondere ist das Material UV-beständig und/oder hydrolysefähig oder dampfdurchlässig, um gemäß der bevorzugtesten Anwendung bei einem Sitz- oder Liegepolster Ver- Wendung zu finden. Dadurch ist eine optimale Klimatisierung durch die Unterlage hindurch für den Nutzer sichergestellt.
Das Material zur Bildung des Films, wie z.B. UV-beständiges und hydrolysefähiges oder dampfdurchlässiges, vemetztes Einkomponenten-Polyurethan, wird beispielsweise durch Sprühen auf das Faservlies aufgebracht, so daß ein sogenannter Sprühflush oder eine Sprühhaut durch dieses sogenannte Sprühflush- Verfahren gebildet wird. Alternativ könnte der Film auch auf dem Sitzbezug 5 oder dem elastischen Schaumstoff-Formkörper 6 durch dieses Verfahren gebildet werden. Das Material könnte auch in die Schäumfoim für den elastischen Schaumstoff-Formkörper 6 vor dem Einbringen des Schaummaterials dafür eingesprüht wer- den, um sich mit letzterem bei dessen Aushärtung zu verbinden. Bei einer Herstellung des
Films durch Sprühen kann z.B. durch die Sprühdauer die Dicke des Films sehr genau eingestellt und ggf. über seinen Verlauf variiert werden. Alternativ kann der Film auch durch Wal- zen oder Streichen des entsprechenden Materials insbesondere auf den Träger 7, aber auch separat hergestellt und dann ggf. mit dem Träger 7, dem Sitzbezug 5 oder dem elastischen Schaumstoff-Formkörper 6 verbunden werden.
Zwischen die Heizschicht 7 und den Träger 8 sind am Rand der Heizschicht 7 Kontaktenden 9 und 10 von Stromzuleitungsdrähten 11 bzw. 12 so eingelegt, daß sie in elektrisch leitendem Kontakt mit der Heizschicht 7 sind (vergleiche auch Fig. lab).
Zur Herstellung der Flächenheizung 1 des ersten Ausfuhrungsbeispiels wird noch fießfähiges oder flüssiges elektrisch leitendes Polyurethanmaterial, das beispielsweise Kohlenstoffpartikel enthält, wie bereits weiter oben erläutert, durch Walzen, Streichen oder Sprühen auf das Faservlies des Trägers 8 aufgetragen, nachdem die Kontaktenden 9 und 10 der Stromzuleitungsdrähte 11 bzw. 12 geeignet auf dem Faservlies des Trägers 8 plaziert wurden. Nach dem Aushärten des elektrisch leitenden Polyurethanschaums ist dieser flexibel und in elektrisch leiten- dem Kontakt mit den Kontaktenden 9 und 10 der Stromzuleitungsdrähte 11 bzw. 12 und bildet die Heizschicht 7. Die Kontaktenden 9 und 10 der Stromzuleitungsdrähte 11 bzw. 12 können alleine schon durch die Verbundkräfte zwischen dem Polyurethanschaum und dem Faservlies festgehalten werden. Zur weiteren Sicherung der Fixierung können die Kontaktenden 9 und 10 der Stromzuleitungsdrähte 11 bzw. 12 noch mit dem Verbund vernäht werden (nicht gezeigt). Bei dieser Variante stellt die elektrisch leitfähige PU-Lage der Heizschicht 7 gleichzeitig auch eine Haft- oder Klebeschicht dar.
Statt die Heizschicht 7 direkt auf dem Faservlies des Trägers 8 auszubilden, kann die Heizschicht 7 auch gesondert ausgebildet werden und im ausgehärteten, aber flexiblen Zustand mit dem Träger 8 zusammengeführt werden. Die Fixierung zwischen der Heizschicht 7 und dem
Träger 8 erfolgt beispielsweise durch Kleben, Nähen oder Schweißen, je nachdem, welche Verarbeitung sich in Abhängigkeit von den verwendeten Materialien durchführen läßt. Die Kontaktenden 9 und 10 der Stromzuleitungsdrähte 11 bzw. 12 müssen nicht zwingend zwischen dem Träger 8 und der Heizschicht 7 liegen, sondern können auch auf der dem Träger 8 abgewandten Seite der Heizschicht 7 mit letzterer zusammengebracht werden, um einen elektrisch leitenden Kontakt zu erhalten.
Das Faservlies des Trägers 8 kann auch zunächst ein Bandmaterial sein, auf dem vollflächig oder entsprechend der für das Sitzflächenteil 3 erforderlichen Geometrie geformt die Heiz- schicht 7 gebildet wird oder darauf die vorgefertigte Heizschicht 7 auch als Bandmaterial oder als entsprechend der für das Sitzflächenteil 3 erforderlichen Geometrie geformte Teile aufgelegt und damit verbunden wird. Danach können die gewünschten Einzelstücke entsprechend der für das Sitzflächenteil 3 erforderlichen Geometrie beispielsweise durch Ausstanzen hergestellt werden. Es ist aber auch möglich, das Faservlies zunächst in der für das Sitzflächenteil 3 erforderlichen Geometrie herzustellen und darauf die Heizschicht 7 zu bilden, die auch schon vorher entsprechend der für das Sitzflächenteil 3 erforderlichen Geometrie vorgefertigt sein kann. Die Kontaktenden 9 und 10 der Stromzuleitungsdrähte 11 bzw. 12 können beim Herstellen des Verbundes aus Träger 8 und Heizschicht 7 jeweils entsprechend geeignet zwischengelegt oder an dem zumindest zusammengefügten Verbund zur geeigneten Befestigung angeordnet werden.
In der Fig. lab ist in einer schematischen perspektivischen Ansicht das erste Ausführungsbeispiel der Flächenheizung 1 unter Weglassung des Sitzbezuges 5 weiter veranschaulicht. Dabei ist auch der Verlauf der Kontaktenden 9 und 10 der Stromzuleitungsdrähte 11 bzw. 12 gut erkennbar. Weiterhin sind eine Stromsteuerung 13 und eine Stromquelle 14 zur Steuerung bzw. zum Betrieb der Flächenheizung 1 schematisch gezeigt. Die Stromsteuerung 13 kann manuell und/oder elektrisch/elektronisch betätigbar und/oder automatisch sein. In der Praxis handelt es sich bei der Stromsteuerung 13 um die übliche Steuerung der Temperierung des Fahrzeuginnenraums oder einen Teil davon, oder um eine gesonderte Steuerung. Die Sttomzuleitungs- drähte 11 und 12 sind an die Stromsteuerung 13 angeschlossen und enden quasi in ihren Kontaktenden 9 bzw. 10. Vor den Kontaktenden 9 und 10 kann beispielsweise noch eine Funkti- onseinheit 15 an den Sttomzuleitungsdrähten 11 und 12 vorgesehen sein, die z.B. einen gesonderten Sitzbelegungssensor, einen Wärmesensor oder Temperaturfühler, einen Verteiler u.v.m. beinhalten kann.
Der Träger 8 könnte statt aus einem Faservlies auch durch andere Materialien und Strukturen, wie beispielsweise aus einem Gewebe gebildet sein. Der Träger 8 könnte aber auch ein Formten sein, wie etwa der elastische Schaumstoff-Formkörper 6 des ersten Ausführungsbeispiels gemäß den Fig. laa und lab selbst.
Geeignete Materialien für die Heizschicht, d.h. das elektrisch leitfähige Schaummaterial, sind in den vorliegenden Unterlagen insbesondere hinsichtlich ihrer physikalischen Eigenschaften spezifiziert und im übrigen der Fachwelt gut bekannt und beispielsweise auch in dem Stand der Technik angegeben, der in den vorliegenden Unterlagen zitiert ist, so daß darauf nicht näher eingegangen werden braucht, sondern hiermit durch Bezugnahme sämtliche geeigneten Materialien insbesondere aus den in den vorliegenden Unterlagen zitierten oder angegebenen älteren Veröffentlichungen hierin aufgenommen sind. Obwohl es vorstehend nicht erläutert und auch in der Fig. lab nicht gezeigt ist, kann auch die in der Fig. lab nur teilweise sichtbare Rückenlehne 16 mit einer Flächenheizung 1 ausgestattet sein. Femer können ohne Beschränkung sämtliche ähnliche Gegenstände, wie insbesondere Matratzen oder andere Polster mit einer erfindungsgemäßen Flächenheizung 1 ausgestattet sein. Bevorzugt ist femer eine Anwendung der Erfindung bei Seitenverkleidungen und Bodenbelägen insbesondere in Kraftfahrzeugen.
Lediglich zur Veranschaulichung der Unterschiede der vorliegenden Erfindung zum Stand der Technik zeigen die Fig. 2aa und 2ab Darstellungen analog zu den Fig. laa bzw. lab. Diese vorbekannte Flächenheizung 1 in Form einer Sitzheizung 4 für einen Kraftfahrzeugsitz 2 weist in üblicher Weise den Sitzbezug 5 und einen elastischen Schaumstoff-Formkörper 6 auf, zwischen denen die Flächenheizung 1 liegt.
Beim Stand der Technik enthält die Flächenheizung 1, wie die Fig. 2aa verdeutlicht, vom Sitzbezug 5 her betrachtet der Reihe nach eine obere Gewebeschicht 17, eine obere Schaum- stoffschicht 18, eine Heizdrahtlage 19, eine untere Schaumstoffschicht 20 und eine untere Gewebeschicht 21, die als vorgefertigter Verbund mittels eines beidseitig klebenden Klebebandes 22 mit dem das eigentliche Sitzkissen bildenden Schaumstoff-Formkörper 6 zumindest ratschfest verbunden sind.
Bei der Herstellung dieser Flächenheizung nach dem Stand der Technik werden die Gewebeschichten 17 und 21 zunächst jeweils in einem Flammkaschierverfahren mit den unmittelbar benachbarten Schaumstoffschichten 18 bzw. 20 verbunden.
In den Fig. 3aa, 3ab und 3ac, 4aa und 4ab sowie 5aa und 5ab sind weiter Ausführungsbeispie- le von Heizeinrichtungen bei Kraftfahrzeugen dargestellt.
In der Fig. 3aa ist ein Kraftfahrzeug K in einer Rißzeichnung dargestellt, in der schematisch eine Schnittebene A durch eine Innenverkleidung 23 einer Fahrzeugtür 24 gezeigt ist. Die schematische Schnittansicht der Innenverkleidung 23 in der Schnittebene A gemäß den in der
Fig. 3aa gezeigten Pfeilen ist als zweites Ausführungsbeispiel eines heizbaren Gegenstandes mit einer Flächenheizung 2 in der Fig. 3 ab gezeigt. Diese Innenverkleidung 23 enthält als Träger 8 eine Trägerschicht 24, auf die die Heizschicht 7 mit elektrisch leitfähigem Kunststoff mittels Haftmittel 25 aufgebracht ist. Da die sichtbare Oberfläche der Innenverkleidung 23 durch die Heizschicht 7 mit elektrisch leitfähigem Kunststoff gebildet ist, kann die freie Sichtseite 26 der Heizschicht 7 mit elektrisch leitfähigem Kunststoff mit einem Dekor (nicht sieht- bar), z.B. einem kunstlederähnlichen Aussehen, versehen sein, um ein angenehmes Äußeres der I nenverkleidung 23 zu erreichen.
Alternativ zum vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel kann bei einer Variante davon, die in der Fig. 3ac in einer Schnittansicht gezeigt ist, die Heizschicht 7 mit elektrisch leitfähigem Kunststoff mittels des Haftmittels 25 auf der dem rnnenraum 26 des Kraftfahrzeugs K abgewandten Seite der Trägerschicht 24 angebracht sein. In einem solchen Fall kann entweder die Trägerschicht 24 selbst auf ihrer Sichtseite mit einem Dekor (nicht sichtbar) versehen sein, oder ein Dekor 27 (der besseren Übersichtlichkeit halber nur teilweise angedeutet) kann auf die Sichtseite der Trägerschicht 24 aufgebracht sein.
Das Prinzip der beiden eben beschriebenen Ausfuhrungsbeispiele läßt sich auf den gesamten Fahrgastraum 26 des Kraftfahrzeugs K übertragen, insbesondere in soweit, als die entsprechenden Teile gepolstert sind. Z.B. können Fahrzeugsitze zur Realisierung oder Unterstützung einer Sitzheizung, eine Formhimmelverkleidung, eine Hutablage, Säulenverkleidungen, Konsolen, ein Lenkrad, Teppichmaterial, Luftkanäle insbesondere innen zum vorzugsweisen Vorwärmen kalter Luft u.v.a.m. als heizbare Gegenstände mit Heizeinrichtungen, die eine Heizschicht 7 mit elektrisch leitendem Kunststoff enthalten, zur Verbesserung des Raumklimas in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden. Dadurch ist es nicht nur möglich, die konventionellen Heizanlagen kleiner auszulegen, sondern es kann auch eine schnellere und gleichmäßiger verteilte oder gezielte Erwärmung des gesamten Ihnenraums 26 eines Kraftfahrzeugs K erreicht werden. Weitere konkrete Ausfuhrungsbeispiele hierfür sind in den Fig. 4aa und 4ab sowie 5aa und 5 ab verdeutlicht.
Die Fig. 4aa zeigt an einer perspektivischen Ansicht einer Armaturentafel 28 und einer Konsole 29 die Lage einer Schnittebene B, wobei die Blickrichtung auf die Schnittebene gemäß der Darstellung in der Fig. 4ab durch Pfeile veranschaulicht ist. Die Fig. 4ab ist die Schnittansicht durch das Armaturenbrett 28 in der Schnittebene B, wobei auch ein Teil einer benachbarten Windschutzscheibe 30 des entsprechend ausgerüsteten Kraftfahrzeuges K im Schnitt gezeigt ist. Die Heizschicht 7 mit elektrisch leitfähigem Kunststoff bildet die Kunststoff haut, mit der die Armaturentafel 28 bezogen ist und die die Oberfläche der letzteren bildet. Mittels eines Haftmittels 25, das im vorliegenden vierten Ausführungsbeispiel durch eine Füllmasse, wie Schaumstoff etc., gebildet ist, ist die Heizschicht 7 mit elektrisch leitfähigem Kunststoff mit einer als Halter 31 dienenden Trägerschicht 24 als Träger 8 verbunden. Die Heizschicht 7 mit elektrisch leitfähigem Kunststoff bildet dabei eine Formhaut mit eingelagertem leitfähigem Material. Alternativ könnte bei diesem Ausführungsbeispiel etwa analog zur Variante, die in der Fig. 3ac gezeigt ist, die Heizschicht 7 mit elektrisch leitfähigem Kunststoff noch mit einer Dekorschicht (nicht gezeigt) überzogen sein.
fri der Fig. 4ab ist als weiteres Ausführungsbeispiel eines Gegenstandes mit einer Flächenhei- zung 1 eine Windschutzscheibe 30 im Schnitt teilweise gezeigt. Diese Windschutzscheibe 30 ist im Bereich ihres Umfangs mit einer schwarzen Keramikschicht 32 versehen, die beispielsweise durch Siebdruck aufgebracht sein kann. Weiterhin ist vorgesehen, daß im Bereich der Keramikschicht 32 eine Heizschicht 7 mit elektrisch leitfähigem Kunststoff direkt oder mittels eines Haftmittels 25, wie beispielsweise Kleber, an der Windschutzscheibe 30 angebracht ist. Durch diese Ausgestaltung kann z.B. eine umlaufende zusätzliche und/oder gesonderte Heizung der Windschutzscheibe 30 zur Beschlagsverhinderung, Beschlagsentfemung oder Enteisung realisiert werden. Außerdem kann eine derartige Flächenheizung 1 insbesondere im Bereich der Ruheposition von Scheibenwischerblättern (nicht gezeigt) vorgesehen sein, um hier eine zusätzliche und/oder gesonderte Erwärmung der Windschutzscheibe 30 zu realisieren, so daß eine Beschädigung festgefrorener Scheibenwischblätter (nicht gezeigt) bei Betätigung des
Scheibenwischers (nicht gezeigt) vermieden werden kann.
Besteht die Heizschicht 7 mit elektrisch leitfähigem Kunststoff aus durchsichtigem Material, so kann auch ein Durchsichtsbereich einer Scheibe, wie z.B. einer Windschutzscheibe 30, mit einer entsprechenden Flächenheizung 1 versehen werden. Dadurch kann ebenfalls ein Beschlagen einer derart ausgestatteten Scheibe entfernt oder vermieden werden und auch eine Vereisung abgetaut werden. Die bisher beispielsweise bei Heckscheiben (nicht gezeigt) verwendeten Heizleiter könnten dann entfallen oder kleiner dimensioniert werden.
Als weitere Variante zur Innenraumbeheizung eines Kraftfahrzeugs K ist in den Fig. 5aa und
5ab die Gestaltung von Teppichmaterial 33 mit einer Flächenheizung 1 verdeutlicht. Bei diesem sechsten Ausführungsbeispiel, das in der Fig. 5ab in einer teilweisen Schnittansicht verdeutlicht ist, die gemäß Pfeilrichtung auf eine Schnittebene C in der Abbildung der Fig. 5aa zu sehen ist, ist der Aufbau eines solchen Teppichmaterials 33 gezeigt. Dabei ist die Heiz- schicht 7 mit elektrisch leitfähigem Kunststoff mittels des Haftmittels 25 mit einer unteren
Trägerschicht 24 als Träger 8 verbunden.
Die Borsten, Schlingen oder allgemein Fasern/Fäden 34, die die Oberseite des Teppichmaterials 33 bilden, können dabei entweder an der Trägerschicht 24 befestigt sein und durch die Heizschicht 7 mit elektrisch leitfähigem Kunststoff hindurchgehen, können direkt nur an der
Schicht mit elektrisch leitfähigem Kunststoff angebracht sein, oder können von einer gesonderten Lage (nicht gezeigt) ausgehen, die mittels Haftmittel 25 mit der Heizschicht 7 mit elek- frisch leitfähigem Kunststoff verbunden ist. Im letzteren Fall kann die Trägerschicht 24 auch weggelassen werden und der Träger 8 durch eine solche gesonderte Lage (nicht gezeigt) gebildet sein.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegt es auch, wenn die Heizschicht 7 mit elektrisch leitfähigem Kunststoff direkt durch die Trägerschicht 24 gebildet ist, oder wenn die Heizschicht 7 mit elektrisch leitfähigem Kunststoff mittels der Borsten, Schlingen, Fasern oder Fäden 34, die die Oberseite des Teppichmaterials 33 bilden, an der Trägerschicht 24 befestigt ist. Weiterhin ist es möglich, die Heizschicht 7 mit elektrisch leitfähigem Kunststoff unter Ver- wendung eines Haftmittels 25 an der Unterseite der Trägerschicht 24 anzubringen, so daß herkömmliches Teppichmaterial 33 weiterhin in gewohnter Weise gefertigt und nachträglich mit der Flächenheizung 1 versehen werden kann. Es ist ferner möglich bereits vorhandenes Teppichmaterial 33 entsprechend mit einer Flächenheizung 1 nachzurüsten.
Wie bereits erwähnt, ist es durch Anschluß der Heizschicht 7 mit dem elektrisch leitfähigen
Kunststoffmaterial an eine Stromquelle (nicht gezeigt) möglich, einen gewünschten Heizoder Wärmeeffekt bei den entsprechenden beheizten Gegenständen zu erreichen. Da der elektrische Widerstand der Heizschicht 7 konstant ist, kann über die zugeführte elektrische Leistung die Heiztemperatur bestimmt oder geregelt werden. In vorteilhafter Weise besteht dabei die Möglichkeit, sowohl Gleichstrom, als auch Wechselstrom zu verwenden, insbesondere ohne daß Elektrosmog entsteht. Da es sich bei der derart erzeugten Wärme femer ausschließlich um Strahlungswärme handelt, entsteht ein gewisser Temperatur- und Heizkomfbrt.
Bei Einsatz von natürlichen Rohstoffen, wie z.B. Holzfaser, Sisal, Material aus Bananenstau- den, Kokosfasem, etc., stellen oft eine Geruchsbildung bei feuchtem Wetter sowie bakterieller
Befall große Probleme dar. Wenn, wie bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen, In- nenverkleidungsteile heizbar ausgelegt werden, kann in Kombinationswirkung zum reinen Erwärmungseffekt zusätzlich eine Vermeidung einer solchen Geruchsbildung und eines Bakterienbefalls erreicht werden.
Weitere konkrete Beispiele für beheizbare Gegenstände mit einer Flächehheizung 1 nach der vorliegenden Erfindung sind beispielsweise ein Dieseltank aus Kunststoff, womit eine Versul- zung von Dieselkraftstoff bei niedrigen Außentemperaturen verhindert werden kann, indem eine Mindesttemperatur aufrecht erhalten werden kann, eine Ölwanne, durch deren Beheizung Motoröl zum besseren und effizienteren Betrieb des Motors vorgewärmt werden kann, ein ganzer Motorraum, der eine Vorwärmung des Motors ermöglicht, sowie beispielsweise auch ein Laderaum jeweils sowohl in Personenkraftwagen als auch von Lastkraftwagen. Damit können Flächenheizungen 1 mit Vorteil im Fahrzeuginnenraum und im Fahrzeugaußenbereich eingesetzt werden.
Die vorhegende Erfindung ist jedoch nicht auf einen Einsatz im Bereich von Kraftfahrzeugen beschränkt. Sämtliche vorgenannten Ausfuhrungsbeispiele und Varianten sowie analogen Anwendungen können beispielsweise auch bei anderen Fahrzeugen bei Zweirädern, im Eisenbahnbereich, bei Schiffen und Flugzeugen angewandt werden.
Wie bereits erwähnt, sind zahlreiche weitere Anwendungsgebiete der vorliegenden Erfindung möglich, so können z.B. bei Motorrädern und Mopeds u.a. Sitzbänke und Bedienelemente mit entsprechenden Flächenheizungen ausgestattet werden. Weitere Anwendungsmöglichkeiten bestehen beispielsweise im Haushalt (Beschichtung von Kunststofftapeten, Holzdecken, Holzfußböden, Teppichen, Fliesen, Ummantelungen von Heizungs- und Wasserrohren, Fußbodenheizungen), bei Kleidung u.a. (Schuhe, Stiefel, Skistiefel, Arbeitskleidung, Schutzkleidung, Handschuhe, Heizdecken, Wärmedecken beispielsweise im Klinikbereich, Wärmebehälter), in
Sport und Freizeit (Kunstrasensportplätze, Zeltunterböden, Schlafauflagen im Zelt) sowie beim Militär (u.a. Vorheizung im Fahrzeug zum besseren Anspringen des Motors im Winter).
Lediglich als bevorzugte elektrisch leitfähige oder elektrisch leitfähig machbare Kunststoff- materialien werden hier insbesondere aliphatische und aromatische Polyurethane genannt.
Hinsichtlich der Herstellung einer erfindungsgemäßen Flächenheizung oder eines Gegenstandes damit ist es bevorzugt, wenn die Schicht mit oder aus elektrisch leitfähigem Kunststoff im Sprüh- oder Tauchverfahren oder durch Walzenauftrag hergestellt wird. Eine entsprechende Beschichtung ist vorzugsweise bei einem Verfahren zum Herstellen einer Heizeinrichtung oder eines Gegenstandes damit vorgesehen. Die Erfindung ermöglicht dadurch insbesondere auch eine Anpassung oder Auswahl des Beschichtungsverfahrens hinsichtlich der Geometrie der zu beschichtenden Form und/oder der zu produzierenden Stückzahl.
Bei den vorstehend behandelten exemplarischen und vergleichbaren Ausfuhrungen beträgt die
Schichtdicke der elektrisch leitenden Schicht vorzugsweise zwischen etwa 0,05 mm und ungefähr 0,3 mm. Wenn die elektrisch leitende Schicht auch als sichtbare Oberfläche eine Funktion erfüllen soll, ist es bevorzugt, wenn die Stärke dicker ist. Insbesondere liegt es auch im Umfang der vorliegenden Erfindung, die Schichtdicke in Abhängigkeit von der Anforderung oder dem Anforderungsprofil an die bzw. der Flächenheizung oder den bzw. des
Gegenstand(es) anzupassen, was durch Überlegungen oder Versuche leicht herausgefunden werden kann. Beispielsweise wird eine Schichtdicke von 1,2 mm vorgesehen, wenn es sich um eine Oberflächenschicht mit zusätzlicher Funktion handelt, wie z.B. einer Fahrzeuginnenverkleidung.
Wie bereits angegeben sind besonders bevorzugte Spezifikationen für das Kunststoffmaterial der Heizschicht 7, daß es Polyurethan enthält oder daraus besteht, und zwar bevorzugt ver- netztes und/oder Einkomponenten-Polyurethan, das insbesondere UV-beständig und hydrolysefähig oder dampfdurchlässig ist.
Als eine besondere Spezialität der vorliegenden Erfindung ist eine Variante anzusehen, bei der gleichzeitig zur Sitzheizung mit der Anordnung der Flächenheizung 1 eine insbesondere ge- wichtsäbhängige Sitzbelegungserkennung realisiert ist. Derartige Sitzbelegungserkennungen müssen heutzutage gesondert realisiert werden, um beispielsweise eine Airbagauslösung im Falle eines Unfalls nur dann durchzuführen, wenn auf einem entsprechenden Sitz aus ein Insasse sitzt. Durch die kombinierte Realisierung der Flächenheizung 1 nach der vorliegenden Erfindung mit der gleichzeitigen Funktion einer Sitzbelegungserkennung, die dazu auch noch gewichtsabhängige Informationen liefern kann, um eventuell Art und Heftigkeit einer Airbagauslösung dementsprechend zu steuern, wird nicht nur Bauaufwand, sondern auch Volumen und Gewicht im bzw. am Fahrzeug gespart, und zwar an Stellen, wo es für Stabilität und Sicherheit des Fahrzeuges nicht erforderlich ist.
Die Flächenheizung 1 enthält insbesondere eine gestreifte Heizschicht 7 mit elektrisch leitfähigem Kunststoff, wie beispielsweise in der Fig. 6aa schematisch veranschaulicht ist. Im übrigen sind sämtliche Merkmale gemäß der Gestaltung nach den Fig. laa und lab mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kombinierbar und für jeden Fachmann verständlich, so daß auf entsprechende Beschreibungen hier verzichtet wird.
Zwar in der Zeichnung nicht gesondert dargestellt, aber dennoch eine wesenthche Anwendung der vorliegenden Erfindung ist eine Matratze mit einer erfindungsgemäßen Flächenheizung. Eine derart gestaltete Matratze hat gegenüber dem Stand der Technik, bei dem eine sogenann- te Heizdecke mit metallischen Widerstandsheizdrähten den Vorteil, daß die Betriebssicherheit zumindest wesentlich verbessert ist. Es kann mit einer Flächenheizung nach der vorliegenden Erfindung nicht vorkommen, daß ein Brand entsteht. Im Falle einer Beschädigung der Heizschicht, die auch stteifenförmig ausgebildet sein kann, entstehen keine Funken, wie bei metallischen Leitern.
Ebenfalls weiter vome insbesondere im Zusammenhang mit dem ersten Ausfuhrungsbeispiel wurde bereits erläutert, daß die Heizschicht 7 ein Film oder eine Folie ist. Vorzugsweise han- delt es sich um eine lackartige Polyurethanschicht oder eine Polyurethan-Lackschicht mit den angegebenen physikalischen Eigenschaften, insbesondere eine Anreicherung mit Kohlenstaub zur Erzielung der elektrischen Leitfähigkeit. Weiterhin ist es bevorzugt, wenn es sich um ein Einkomponenten-Polyurethan-Material handelt und/oder eine Anreicherung mit Kohlenstaub für die elektrische Leitfähigkeit vorgesehen ist.
Eine vorzugsweise Dicke der Heizschicht 7 Hegt von ca. 0,3 mm bis etwa 0,5 mm.
Statt dem weiter vome bereits ausführlicher dargestellten Sprühauftrag des elektrisch leiten- den Kunststoffinaterials auf den Träger kann auch beispielsweise ein Walzverfahren eingesetzt werden. Dabei wird flüssiges z.B. Polyurethan auf eine Walze aufgetragen und auf einen Untergrund, wie beispielsweise den Träger oder eine externe Unterlage, abgegeben. Der Abstand der Walzenumfangsfläche vom Untergrund bestimmt die Dicke der Heizschicht. Nach dem Verfestigen oder Aushärten des Polyurethans wird wiederum ein Lackfilm mit den ge- wünschten Eigenschaften erhalten, wobei Formgebungsmaßnahmen an dem Film, einschließlich Schneiden, beim Walzenauftrag oder danach ausgeführt werden können, wie bereits weiter vome erläutert wurde.
Wird durch ein geeignetes Verfahren die Heizschicht ggf. auf dem Träger hergestellt, so kann nachfolgend ggf. die Heizschicht alleine oder bereits zusammen mit dem Träger mit einem
Träger bzw. z.B. einem Forrnkörper oder einem Bezug verbunden werden durch Nähen, Kleben, Klettband, etc., worauf ebenfalls bereits weiter vome eingegangen wurde.
Die Flächenheizung kann mit Gleich- oder Wechselstrom betrieben werden, wobei das An- sprechverhalten bei einem Betrieb mit Gleichstrom besser ist.
Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Flächenheizung liegen neben dem Kostenvorteil gegenüber früheren Systemen mit metallischen Heizdrähten im gleichmäßigen Aufheizverhalten und in der geringeren Stromaufnahme gegenüber beispielsweise bisherigen herkömmlichen Sitzheizungen mit metallischen Heizdrähten, wie eine entsprechende Versuchsreihe zeigt.
Verglichen wurden eine marktübliche Sitzheizung der Firma Bauerhin (Modell S4300) mit einer erfindungsgemäßen Flächenheizung mit einer Heizmatte aus elektrisch leitfähigem Kunststoff. Sitzfläche und Rückenlehne des Sitzes waren jeweils getrennt ansteuerbar. Die Heiz- matte wurde über Kopfstützenhülsen oben am Sitz eingehakt und am Rand durch Klebeband befestigt. Die Messungen sollten Auskunft über das Aufheizverhalten und die Stromaufnahme der beiden Sitzheizungen geben. Ziel des Versuchs war konkret, die Auf heizzeiten mit der zugehörigen Stromaufnahme für beide Bauarten herauszufinden. Dazu wurde an beide Heizungen eine konstante Spannung von 12 V an die Anschlußklemmen angelegt. Die aufgenommene Stromstärke wird über ein in der Spannungsversorgung integriertes Strommeßgerät gemessen. In Abständen von 1 min werden die Temperatur und die Stromstärke gemessen. Der Vergleich zwischen den beiden Heizungen wird über die aufgenommenen Werte am Sitz durchgeführt.
Heizmatte aus Zeit Heizung S4300 leitendem Kunststoff in min Firma Bauerhin
Temperatur Strom Temperatur Strom in °C in A in °C in A
21,4 7,4 0 22,4 0,0
26,0 7,1 1 24,1 7,8
30,4 6,8 2 26,9 7,7
36,0 6,7 3 28,8 7,7
37,0 6,6 4 30,3 7,6
7,0 6,6 5 31,1 7,6
39,1 6,5 6 31,3 7,6
40,3 6,5 7 32,5 7,6
41,4 6,5 8 33,0 7,6
42,1 6,5 9 34,0 7,6
42,6 6,5 10 34,4 7,9
43,1 6,5 11 34,7 7,6
43,7 6,5 12 35,0 7,7
44,4 6,5 13 35,4 8,0
44,7 6,5 14 35,8 8,0
45,1 6,5 15 35,6 7,6
46,0 6,4 25 36,0 7,6
48,1 6,6 50 36,1 7,7
Der Temperaturmeßpunkt war bei der Heizmatte der erfindungsgemäßen Flächenheizung mit einer Heizschicht mit elektrisch leitfähigem Kunststoff etwa in der Mitte der Sitzfläche. Bei dem Exemplar nach der herkömmlichen Bauart mit metallischen Heizdrähten lag der Tempe- raturmeßpunkt etwa 0,5 cm neben einem Heizdraht. Die Temperatur auf dem Heizdraht selbst gemessen lag nach 25 min bei 50 °C. Diese Temperatur ist erforderlich, um eine Flächenwir- kung zu erzielen. Damit sind in der Praxis jedoch erhebliche Probleme verbunden, indem beispielsweise der Draht durchglühen kann oder sich der Sitzbezug durch zu hohe Temperaturen entzünden kann. Mit der erfindungsgemäßem Flächenheizung sind diese Probleme behoben.
Ein weiterer nicht unerheblicher Nachteil ist bei der herkömmlichen Sitzheizung die u.U. puhktuell hohe Temperatur an der Position des männlichen Genitalbereiches, was zu einer Störung der Fertilität führen kann. Die erfindungsgemäße Flächenheizung erzeugt schon grundsätzlich keine Übertemperaturen, da sie die Wärme tatsächlich vollflächig abgeben kann, und kann darüber hinaus an der entsprechenden Stelle ausgespart oder schwächer ge- staltet werden.
Weitere Versuche haben ergeben, daß die Aufheizverhalten von Sitz- und Rückenteil etwa gleich sind.
Die Überlegenheit der neuen Flächenheizung nach der Erfindung gegenüber der bisherigen
Bauart mit metallischen Leiterdrähten zeigt sich ganz deutlich aus den Versuchsergebnissen. Die Flächenheizung mit der Heizschicht mit elektrisch leitendem Kunststoff heizt schneller auf und verbraucht weniger Strom als die herkömmliche Sitzheizung.
Durch die Erfindung wird somit eine Flächenheizung geschaffen, die vollflächig Wärme abgeben kann, was auch bei einer Bauart mit einer aus einzelnen u.U. beabstandeten Streifen bestehenden Heizschicht besser als beim Stan der Technik gewährleistet werden kann, sich eine Druckbelastung einer Unterlage, wie z.B. eines Sitz-Schaumkörpers reversibel anpaßt und zu keinem Feuchtigkeits- oder Luftstau bei Benutzung führt.
Zwar ist die vorliegende Erfindung dem Grunde nach nicht auf das Heizen von Polstergegenständen beschränkt, jedoch sind die Anwendungen der erfindungsgemäßen Flächenheizung als Sitz- oder Matratzenheizung für oder in einen/einem Sitz, insbesondere Fahrzeugsitz, eine/einer Matratze besonders bevorzugt und vorteilhaft, so daß darauf gerichtet ein gesonderter Schutz gerechtfertigt ist. Der Flexibilität der Heizschicht kommt dabei besondere Bedeutung zu.
Nachfolgend wird noch eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung anhand des in der Fig. 7a gezeigten Ausfuhrungsbeispiels unter Bezugnahme auf diese Zeichnung näher er- läutert. Analog zur Fig. laa und ab ist im Schnitt ein Teil einer Flächenheizung 1 gezeigt, die als Sitzheizung 4 wie in der Fig. 2aa und ab eingesetzt werden kann. Diese Flächenheizung 1 enthält als Träger 8 ein Polyester- oder Polyamidgewebe mit beispielsweise eine Maschengröße von ca. 5 mm, d.h., einem Geflecht oder Gitter, bei dem benachbarte quasi parallele Materialstränge einen Abstand von etwa 5 mm haben. Die Struktur des Trägers 8 sowie sein Material ist nicht auf die vorstehenden Angaben beschränkt, sondern können von Fachleuten ohne weiteres entsprechend den insbesondere mechanischen Anforderungen gewählt werden, d.h. auch andere Materialien oder Materialkombinationen sowie Dicken der Materialstränge und andere Maschengrößen sind anwendungsbedingt auswählbar.
Der Träger 8 ist durch Besprühen, Tauchen, Walzen oder anderweitig mit einer Schicht aus elektrisch leitfähigem Kunststoff gemäß der vorliegenden Erfindung, auch wie in den übrigen Unterlagen angegeben, versehen. D.h., daß die Materialstränge des Polyester- oder Polyamidgewebes vollständig mit dem elektrisch leitfähigen Kunststoff umgeben oder ummantelt sind, der somit die Heizschicht 7 bildet.
Als weitere Besonderheit sind in das Polyester- oder Polyamidgewebe, d.h. in den Träger 8, beispielsweise im Abstand von 5 bis 10 cm sfromführende Silber- oder Kupferdrähte eingewebt, die in Analogie zum ersten Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. laa und ab die Kontak- tenden 9 und 10 von Stromzuleitungsdrähten 11 bzw. 12 bilden. Da durch das Besprühen,
Tauchen, Walzen oder anderweitige Aufbringen (mit) der Schicht aus elektrisch leitfähigem Kunststoff gemäß der vorliegenden Erfindung auch die Silber- oder Kupferdrähte, d.h. die Kontaktenden 9 und 10 mit dem elektrisch leitfähigen Kunststoff umgeben oder ummantelt sind, ist für einen optimalen elektrischen Kontakt dazwischen gesorgt. Der Abstand der Sil- ber- oder Kupferdrähte als Kontaktenden 9 und 10 der Stromzuleitungsdrähte 11 bzw. 12 ist nicht auf den angegebenen Wertebereich beschränkt, sondern kann vielmehr von Fachleuten ohne weiteres entsprechend den insbesondere mechanischen und elektrischen Anforderungen gewählt werden, d.h. auch andere Materialien oder Materialkombinationen sowie Dicken der Kontaktenden 9 und 10 und andere Abstände sind anwendungsbedingt auswählbar.
Bevorzugt, aber nicht beschränkend verlaufen die Kontaktenden 9 und 10 in dem Fall, daß es sich bei der Flächenheizung 1 um eine Sitzheizung 4 handelt, insbesondere in einer Richtung etwa 90° zur Fahrtrichtung eines Fahrzeuges (nicht gezeigt). Grundsätzlich können die Kontaktenden 9 und 10 in Form der Silber- oder Kupferdrähte aber in jeglicher Längs- oder Quer- richtung verlaufen. Eine besonders bevorzugte Materialzusammensetzung für die Heizschicht 7, d.h. für den elektrisch leitfähigen Kunststoff ist:
300 g Kautschuk, der bei der Herstellung als Granulat, im vorhegenden Fall als feinster
Staub, verwendet wird, - 300 g Tetrahydro-Furan,
165 g Graphit, und
300 g eines Polyurethans, wie beispielsweise und mit Vorzug 4715 Lupranol der Firma
BASF. Dies ergibt eine Gesamtmenge von 1065 g. Für andere Mengen sind die Anteile entsprechend auszurechnen.
Vorzugsweise Anteile der einzelnen Komponenten der Materialzusammensetzung für die
Heizschicht 7, d.h. für den elektrisch leitfähigen Kunststoff sind: ca. 20 - 35 %, vorzugsweise ungefähr 25 - 30 %, besonders bevorzugt etwa 28 % eines Kautschuks oder insbesondere mechanisch und/oder elektrisch gleich oder ähnlich wirkenden Materials, ca. 20 - 35 %, vorzugsweise ungefähr 25 - 30 %, besonders bevorzugt etwa 28 % Tetrahydro-Furan oder eines insbesondere mechanisch und oder elektrisch gleich oder ähnlich wirkenden Materials, - ca. 5 - 25 %, vorzugsweise ungefähr 10 - 20 %, besonders bevorzugt etwa 15 % Graphit oder eines insbesondere mechanisch und oder elektrisch gleich oder ähnlich wirkenden Materials, und ca. 20 - 35 %, vorzugsweise ungefähr 25 - 30 %, besonders bevorzugt etwa 28 % eines Polyurethans, wie beispielsweise und mit Vorzug 4715 Lupranol der Firma BASF, oder eines insbesondere mechanisch und/oder elektrisch gleich oder ähnlich wirkenden Materials.
Eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung wird nachfolgend noch erläutert. Durch Messung der Veränderung der Leistungsaufnahme der Heizschicht 7 kann auf beson- ders einfache und vorteilhafte weise eine Sitzbelegungserkennung realisiert werden. Diese
Sitzbelegungserkennung funktioniert sowohl dazu, um festzustellen, ob überhaupt jemand auf dem Sitz sitzt, als auch dazu, insbesondere das Gewicht des Insassen festzustellen, der auf dem Sitz sitzt. Dieser Aspekt der vorliegenden Erfindung ist einerseits besonders vorteilhaft in Verbindung mit der Flächenheizung, und kann andererseits aber auch getrennt davon als al- leinige Sitzbelegungserkennung mit einem Aufbau und Merkmalen analog denen, die für die
Flächenheizung in den gesamten vorliegenden Unterlagen offenbart sind, eingesetzt werden, welche Sitzbelegungserkennung somit auch für sich alleine schutzwürdig ist und ggf. Bestandteil von gesonderten Schutzrechtsanmeldungen und Schutzrechten sein kann.
Gemäß diesem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft diese eine Sitzbelegungs- erkennung, einen Sitz damit sowie ein Sitzbelegungserkennungsverfahren. Dieser Aspekt in seinen einzelnen Ausgestaltungen ist sowohl für sich selbst, als auch in Kombination mit den übrigen Aspekten der Erfindung, d.h. der Heizeinrichtung und der Flächenheizung, dem Verfahren zu deren Herstellung und dem heizbaren Gegenstand, hierin offenbart.
Der Kern der Sitzbelegungserkennung wird durch Elemente aus elektrisch leitfähigen Kunststoffin einem Sitz geschaffen. Vorzugsweise sind dazu in einem Sitzkissen und insbesondere auch der Rückenlehne sowie vorzugsweise femer auch in der Kopfstütze Elemente aus elektrisch leitfähigem Kunststoff untergebracht. Mit Vorzug handelt es sich dabei um insbesondere rechtwinkelig zur Fahrtrichtung in vorgegebenen Abständen angeordnete Streifen aus vor- zugsweise elektrisch leitfähigem PU.
Besonders bevorzugt ist es, wenn das Material dieser Streifen oder allgemein Elemente 50-70%, insbesondere 55-60%, vorzugsweise ca. 58% Graphit und 30-50%, insbesondere 40- 45%, vorzugsweise ungefähr 42% PU, enthält. Weiterhin ist es besonders bevorzugt, wenn diese Streifen oder allgemein Elemente flexibel und insbesondere dehnfähig und vorzugsweise dauerhaft reversibel dehnfähig sind.
Diese Elemente oder insbesondere Streifen sind Teil eines Stromkreises. Bei Dehnung der Elemente oder insbesondere Streifen ändert sich deren Querschnitt derart, dass er verringert wird. Eine Querschnittsveränderung führt zu einer Widerstandsänderung in der Form, dass sich bei einer Querschnittsverringerung der elektrisch leitenden Elemente oder insbesondere Streifen deren elektrischer Widerstand verringert, wenn ein elektrischer Strom durch sie hindurchgeleitet wird. Die Änderung des elektrischen Widerstandes kann detektiert und die entsprechende Information zur Sitzbelegungserkennung verwendet werden. Dazu sind vorrich- tungsmäßig entsprechende Detektionseinrichtungen und Verarbeitungseinrichtungen vorgesehen, die über geeignete Signalleitungen verbunden sind.
Gemäß einer Weiterbildung erfolgt eine vorerläuterte Querschrdttsverringerung der Elemente und insbesondere Streifen aus elektrisch leitfähigem Kunststoff, wie z.B. Pulyurethan, in Ab- hängigkeit der Belastung, d.h. dem Gewicht einer auf einem entsprechend ausgestatteten Sitz sitzenden Person. Durch die letztere Ausgestaltung kann nicht nur der grundsätzliche Zustand einer Sitzbelegung, sondern auch das Gewicht einer Person zumindest größenordnungsmäßig erfaßt werden.
Die belastungsbedingte Querschnittsverringerung der Elemente oder insbesondere Streifen führt zu einer insbesondere belastungsabhängigen Veränderung deren elektrischen Widerstandes. Über diese Veränderung kann einerseits grundsätzlich eine Sitzbelegung erkannt und im speziellen gemäß der erläuterten Weiterbildung das Gewicht einer Person erfaßt werden. Die entsprechende Widerstandsänderung wird von einem Sensor oder Detektor ermittelt, dessen Ausgangssignal an Verarbeitungs- und/oder Steuereinrichtungen weitergegeben wird, die in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des Sensors eine Sitzbelegung und u.U. das Gewicht einer Person feststellt und wiederum in Abhängigkeit davon weitere Einrichtungen beispielsweise in einem Kraftfahrzeug steuern, wie z.B. Airbageinrichtungen, Gurtstraffer, Sitz- und/oder Lenkradverstellungen, etc. Gerade bei der Steuerung von Sicherheitseinrichtungen, wie z.B. Airbag, Gurtstraffer und dergleichen, sind die Informationen einer Sitzbelegungser- kennung besonders vorteilhaft. Weiterhin ist es dabei von besonderem Vorteil, wenn die Informationen von der Sitzerkennung kombiniert werden beispielsweise mit Sitzpositionsinformationen, da durch die entsprechende Kombination eine optimale Steuerung der Sicherheitseinrichtungen in Abhängigkeit von Größe und Gewicht eines Insassen erfolgen kann. Entsprechend kann beispielsweise das Öffnungsverhalten eines Airbags an die Bedürfnisses des Insassen oder Passagiers angepaßt erfolgen.
Ein Ausführungsbeispiel einer Sitzbelegungserkennung anhand eines damit ausgestatteten Kraftfahrzeugsitzes ist in Fig. 8 schematisch dargestellt.
Durch den vorstehend beschriebenen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird auf besonders einfache und zuverlässige Weise eine Sitzbelegungserkennung, ein Sitz damit sowie ein Sitz- belegungserkennungsverfahren geschaffen. Dabei ist insbesondere die Dehnfähigkeit und Flexibilität des Material von Vorteil, so daß sich die entsprechenden Elemente oder insbesondere Streifen aus elektrische leitfähigen Kunststoff, vorzugsweise Polyurethan (PU) nicht nur ei- nem j eweiligen Insassen grundsätzlich anpassen können, sondern bei Benutzung eines derart ausgestatteten Sitzes dynamisch jegliche Veränderung mitmachen. Insbesondere bedeutet dies, daß damit nicht nur eine Sitzbelegungserkennung technisch realisiert wird, sondern Auf- lageJCTaftmeßeinrichtungen geschaffen werden, mittels denen zu jedem Zeitpunkt eine Druckbelastung an/auf einem Sitz, beispielsweise eines Fahrzeuges, durch einen Insassen sowie Fahrbedingungen festgestellt werden können. Somit können j ederzeit Informationen über die tatsächliche Sitzposition und -haltung eines Insassen, wie z.B. "nach vome gebeugt", sowie Fahrbelastungssituationen, wie Abbremsen oder Beschleunigen mit der Folge unterschiedli- eher Druckbelastungen beispielsweise auf die Rückenlehne des Sitzes, festgestellt und von einer insbesondere zentralen Verarbeitungs- und Steuereinheit (Board-rechner) erfaßt und bei der Steuerung anderer Komponenten, wie beispielsweise Sicherheitseinrichtungen, berücksichtigt werden.
Für die Ausführung, Gestaltung und Materialzusammensetzung der Sitzbelegungserkennung gelten ohne Einschränkungen im vollen Umfang die entsprechenden Merkmale der weiter oben beschriebenen Flächenheizung. Insofern wird auf sämtliche Angaben hier vollumfänglich Bezug genommen, um eine bloße wiederholte Wiedergabe im Zusammenhang mit der Sitzbelegungserkennung zu vermeiden.
Die Sitzbelegungserkennung einerseits und die Flächenheizung andererseits sowie beide in Kombination, die besonders vorteilhaft durch dieselben Elemente und damit äußerst kostengünstig hergestellt und realisiert werden kann, kann/können insbesondere aus in den vorlie- genden Unterlagen offenbarten Materialzusammensetzungen hergestellt werden. Ein bevorzugtes verfahren ist dabei, daß einer solchen Materialzusammensetzung Lösungsmittel hinzugefügt wird, so daß die erhaltene Rezeptur durch Sprühen, Walzen, Streichen oder anderweitig verarbeitet und insbesondere auf eine Trägerschicht oder Oberfläche aufgetragen werden kann. Bei einem Reaktionsprozeß nach dem Auftragen insbesondere durch Temperaturerhö- hung kann spätestens erreicht werden, daß sich das Lösungsmittel verflüchtigt. Entsprechende
Temperaturen können durch Infrarotbestrahlung, in einem Wärmeofen oder andere geeignete Weise angewandt werden.
Alternativ zum bisher vorgestellten Gewebe 7 oder allgemein der Schicht aus elektrisch lei- tendem Kunststoff ist es möglich den gleichen Effekt der Heizeinrichtung oder Flächenheizung mit einem Kohlefasergewebe zu erreichen, das bei allen allgemeinen Angaben sowie den vorstehend erläuterten und in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispielen somit auch als durch das Bezugszeichen 7 repräsentiert anzusehen ist. Bei anderen Ausfuhrungsbeispielen ist das Kohlefasergewebe als Substituent für die gesamte Schicht 1 oder 6 anzusehen und da- her mit diesen Bezugszeichen in Verbindung zu bringen.
Das Kohlefasergewebe ist, um seine flexible Form, d.h. die Lage der Längs- und Querfäden zueinander, möglichst gut zu behalten vorzugsweise mit einer flexiblen Beschichtung, wie z.B. PU, versehen. Es ist aber auch möglich und mit Vorzug vorgesehen, die eben beschriebe- ne Fixierung der Lage der Längs- und Querfäden zueinander zu erreichen, indem das Gewebe als Drehergewebe hergestellt wird. Es ist jedoch zu beachten, daß im Kohlefasergewebe in geeigneten Abständen (entsprechend der Verwendung) Leitungen (z.B. Kupfer) zur Stromzufuh- rung insbesondere mit eingewoben oder anderweitig geeignet eingebracht sind. Die Abstände der Längs- und Querfäden sind entsprechend der Verwendung zu wählen. Das oben beschriebene fixierte Kohlefasergewebe kann auch komplett von einem Material umschlossen sein. Es ist dann unerheblich ob das umschließende Material fest oder flexibel ist.
Das vorbeschriebene Kohlefasergewebe, das z.B. ein mit einem Polyurethan-Elastomer beschichtetes Kohlefasergewebe sein kann, arbeitet beispielsweise und bevorzugt im Spannungsbereich von 3-48 Volt Gleichstrom. Damit lassen sich problemlos Temperaturen von 30 bis 45 °C erreichen. Die Zeitdauer, in welcher eine gewünschte Temperatur erreicht werden soll, ist steuerbar über die Stromstärke. Bei einer Umgebungstemperatur von z.B.21° C und gleichbleibender Stromstärke war eine wesenthche Veränderung der Aufheizphase bzw. der Objekttemperatur nach 15 Minuten bei Tests nicht mehr festzustellen. Im Ergebnis wurde bei diesen Test auch erhalten, dass "eingestellte" Temperaturen sowohl konstant erhalten büeben, als auch reproduzierbar erreicht wurden. Eine individuelle Temperaturregelung der Objekte geschieht über die Veränderung der zugeführten Spannung oder Stromstärke ggf. unter Zuhilfenahme von Temperatursensoren, welche die Umgebungstemperatur bzw. die Objekttemperatur berücksichtigen und die Spannungszufuhr oder Stromstärke steuern bzw. regulieren.
Zur Steuerung der Temperatur kann bei jeglichen Versionen gemäß den vorliegenden Unterla- gen ein Steuer- oder Regelkreis unter Einbeziehung von Temperatursensorsignalen oder
-messwerten vorgesehen sein, der den Betrieb der Heizeinrichtung oder Flächenheizung auf der Basis eines Vergleiches von Soll- und Istwerten betreibt.
Gefertigt werden kann ein solches mit einem Polyurethan-Elastomer beschichtetes Kohlefa- sergewebe beispielsweise durch weiter oben im Zusammenhang mit elektrisch leitenden
Kunststoffen erläuterte Sprüh-, Tauch- oder Walzverfahren.
Durch Veränderung der Querschnitts- und/oder Oberflächendimension infolge Belastung des Kohlefasergewebes ist eine Änderung der Stromstärke messbar. Diese messbare Veränderung der Stromstärke ist ggf. für Zusatzfunktionen nutzbar: Im Kfz. z.B. als Sitzbelegungserkennung oder sogar als Erkennung für das Gewicht und die exakte Position des Fahrers bzw. Beifahrers.
Das Kohlefasergewebe ist gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung vorzugs- weise als Drehergewebe oder als Halbdrehergewebe gefertigt. Zum anderen reicht es für die
Funktion auch aus, dass die Kohlefaser im Webvorgang entweder in der Kette oder im Schuss verarbeitet ist. Hier kann als Querfaden in Kette oder Schuss ein beliebiger Kunststofffaden eingesetzt werden. Jedoch ist es auch hier sehr wichtig, daß eine feste Verbindung zwischen den Kohlefasem und dem Sfromzuführungsdraht bzw. der Kohlefaser und dem Kunststoffgewebe gewährleistet ist. Dies wird am ehesten erreicht, indem ein Dreher- bzw. Halbdreherverbund eingesetzt wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft somit einerseits eine Heizeinrichtung, eine Flächenheizung, Verfahren zu deren Herstellung und einen heizbaren Gegenstand sowie andererseits eine Sitzbelegungserkennung, einen Sitz damit und Sitzbelegungserkennungsverfahren jeweils einzeln und vorzugsweise in Kombination. Gerade eine Kombination ist von besonderem Vorteil, da für die Realisierung beider Grundaspekte der vorliegende Erfindung dieselben physikalischen
Eintrichtungen verwendet werden können.
Insoweit vorstehend auf eine Sitzheizung Bezug genommen wurde, ist für die vorliegenden Unterlagen speziell die Anwendung der entsprechenden Technik insbesondere für Spiegel und besonders bevorzugt für Aussenspiegel von Kraftfahrzeugen im Rahmen der Erfindung als wesentlich anzusehen.
Die vorliegende Erfindung wurde vorstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, auf die die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist. Sämtliche Modifikationen, Variationen und Substitutionen der vorstehend erläuterten und in den Zeichnungen wiedergegebenen
Merkmale sind im Bereich des fachmännischen Wissens von der vorliegenden Erfindung umfaßt. Zur Erfindung gehören insbesondere alle Gestaltungsmöglichkeiten, die im Rahmen der zugehörigen Ansprüche liegen. Insbesondere sind auch die aufgezeigten Verwendungen der erfindungsgemäßen Heizeinrichtungen offenbart und ggf. als gesondert schutzwürdig anzuse- hen.

Claims

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Ansprüche
l . Heizeinrichtimg mit einer Schicht mit elektrisch leitfähigem Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (6) mit elektrisch leitfähigem Kunststoff zumindest einseitig wenigstens bereichsweise eine Hafteigenschaft aufweist.
2. Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (6) mit elektrisch leitfähigem Kunststoff zumindest einseitig wenigstens bereichsweise ein Haftmittel (9) zur Bereitstellung der Hafteigenschaft aufweist.
3. Heizeinrichtung nach Ansprach 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (6) mit elektrisch leitfähigem Kunststoff beidseitig wenigstens bereichsweise ein Haftmittel (9) aufweist.
4. Heizeinrichtung nach Ansprach 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Haftmittel (9) ein Kleber oder ein Schaummaterial ist.
5. Heizeinrichtung nach Ansprach 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (6) ein Klebeband ist.
6. Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (6) eine Haftmittelschicht ist.
7. Heizeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftmittelschicht eine Klebeschicht ist.
8. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (6) mit elektrisch leitfähigem Kunststoff und ggf. das Haftmittel (9) zumindest im wesentlichen oder bereichsweise transparent ist/sind. -8/13
9. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Haftmittel (9) aushärtbar ist.
10. Heizeinrichtung nach Ansprach 9, dadurch gekennzeichnet, daß das ausgehärtete Haft- mittel (9) bei Temperaturerhöhung zumindest im wesentlichen ausgehärtet bleibt.
11. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch leitfähige Kunststoff Polyurethan enthält.
12. Verfahren zum Herstellen einer Heizeinrichtung, die eine Schicht mit elektrisch leitfähigem Kunststoff enthält, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest auf eine Seite (7, 8) der Schicht (6) mit elektrisch leitfähigem Kunststoff ein Haftmittel (9) aufgebracht wird.
13. Verfahren nach Ansprach 12, dadurch gekennzeichnet, daß auf beide Seiten (7, 8) der Schicht (6) mit elektrisch leitfähigem Kunststoff ein Haftmittel (9) aufgebracht wird.
14. Verfahren nach Ansprach 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (2) in Bögen oder als Bandmaterial gefertigt wird.
15. Verfahren nach Ansprach 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine gewünschte Form der
Heizeinrichtung (2) aus Bögen oder Bandmaterial ausgeschnitten oder ausgestanzt wird, bevor die Heizeinrichtung (2) mittels ihres Haftmittels (9) mit einem Gegenstand (1) verbunden wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Haftmittel (9) nach dem Aufbringen auf die Schicht (6) mit elektrisch leitfähigem Kunststoff mit einer abziehbaren Schutzlage bedeckt wird.
17. Verfahren zum Herstellen einer Heizeinrichtung, die eine Schicht mit elektrisch leitfähi- gem Kunststoff enthält, dadurch gekennzeichnet, daß ein Haftmittel (9) mit elektrisch leitfähigem Kunststoff vermischt wird, und daß das mit dem elektrisch leitfahigen Kunststoffvermischte Haftmittel als Schicht (6) auf eine Oberfläche aufgebracht wird.
18. Heizbarer Gegenstand mit einer Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da- durch gekennzeichnet, daß die Schicht (6) mit elektrisch leitfähigem Kunststoff einseitig wenigstens bereichsweise eine Hafteigenschaft aufweist, mittels der die Schicht (6) -7/13
mit elektrisch leitfähigem Kunststoff mit zumindest einem Bestandteil des Gegenstandes (1) verbunden ist.
19. Heizbarer Gegenstand mit einer Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da- durch gekennzeichnet, daß die Schicht (6) mit elektrisch leitfähigem Kunststoff beidseitig wenigstens bereichsweise eine Hafteigenschaft aufweist und andere Bestandteile des Gegenstandes (1) mittels der Hafteigenschaft der Heizeinrichtung (2) verbunden sind.
20. Heizbarer Gegenstand nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (6) mit elektrisch leitfähigem Kunststoff mittels der Hafteigenschaft nur in einem
Bereich des anderen Bestandteils bzw. der anderen Bestandteile des Gegenstandes (1) vorhanden ist.
21. Heizbarer Gegenstand nach Ansprach 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (6) mit elektrisch leitfähigem Kunststoff zumindest im wesentlichen über eine gesamte Fläche des anderen Bestandteils des Gegenstandes (1) vorhanden ist.
22. Verfahren zum Herstellen eines heizbaren Gegenstandes, der eine Heizeinrichtung mit einer Schicht mit elektrisch leitfähigem Kunststoff enthält, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Schicht (6) mit elektrisch leitfähigem Kunststoff wenigstens bereichsweise zumindest auf einer Seite (7, 8) eine Hafteigenschaft hergestellt wird, und daß die Schicht mit ihrer Seite (7, 8) mit der Hafteigenschaft dann an zumindest einem anderen Bestandteil des Gegenstandes (1) angebracht wird.
23. Verfahren nach Ansprach 22, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Schicht (6) mit elektrisch leitfähigem Kunststoff wenigstens bereichsweise auf beiden Seiten (7, 8) je eine Hafteigenschaft hergestellt wird, und daß die Schicht (6) mit jeder ihrer Seiten (7, 8) mit der Hafteigenschaft dann jeweils an einem anderen Bestandteil des Gegenstandes (1) angebracht wird, um die beiden anderen Bestandteile zu verbinden.
24. Verfahren nach Ansprach 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Hafteigenschaft auf der Schicht (6) mit elektrisch leitfähigem Kunststoff vollflächig hergestellt wird.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die jewei- Hge Hafteigenschaft auf der Schicht (6) mit elektrisch leitfähigem Kunststoff durch Aufbringen von Haftmittel (9) auf die entsprechende Seite (7, 8) der Schicht (6) mit elektrisch leitfähigem Kunststoff hergestellt wird. -6/13
26. Verfahren zum Herstellen eines heizbaren Gegenstandes, der eine Heizeinrichtung mit einer Schicht mit elektrisch leitfähigem Kunststoff enthält, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein Haftmittel (9) mit elektrisch leitfähigem Kunststoff vermischt wird, daß dann das mit dem elektrisch leitfähigen Kunststoff vermischte Haftmittel (9) auf einen ersten Bestandteil des Gegenstandes (1) aufgebracht wird, und daß danach der erste Bestandteil mittels des Haftmittels (9) mit dem eingemischten elektrisch leitfähigen Kunststoff mit einem zweiten Bestandteil des Gegenstandes (1) verbunden wird.
27. Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Haftmittel (9) nach dem endgültigen Kontakt mit dem jeweiligen anderen Bestandteil des Gegenstandes (1) ausgehärtet wird.
28. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (6) mit elektrisch leitfähigem Kunststoff eine Dicke von wenigstens etwa 0,05 mm hat.
29. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 oder Ansprach 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (6) mit elektrisch leitfähigem Kunststoff eine Dicke von höch- stens etwa 0,3 mm hat.
30. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 oder Ansprach 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (6) mit elektrisch leitfähigem Kunststoff eine Dicke von mehr als etwa 0,3 mm und insbesondere von ungefähr 1,2 mm hat.
31. Heizbarer Gegenstand nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (6) mit elektrisch leitfähigem Kunststoff eine Dicke von wenigstens etwa 0,05 mm hat.
32. Heizbarer Gegenstand einem der Ansprüche 18 bis 21 oder Ansprach 31 , dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (6) mit elektrisch leitfähigem Kunststoff eine Dicke von höchstens etwa 0,3 mm hat.
33. Heizbarer Gegenstand nach einem der Ansprüche 18 bis 21 oder Ansprach 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (6) mit elektrisch leitfähigem Kunststoff eine Dicke von mehr als etwa 0,3 mm und insbesondere von ungefähr 1,2 mm hat. -5/13
34. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (6) mit elektrisch leitfähigem Kunststoff im Sprüh- oder Tauchverfahren oder durch Walzenauftrag hergestellt wird.
35. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schicht (6) mit elektrisch leitfähigem Kunststoff im Sprüh- oder Tauchverfahren oder durch Walzenauftrag hergestellt wird.
36. Flächenheizung mit einem Träger und einer Heizschicht, die elektrisch leitfähigen Kunst- stoff enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizschicht (7) durch einen flexiblen
Film gebildet ist, und daß der Träger (8) flexibel ist.
37. Flächenheizung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (8) eine Schicht, insbesondere ein Gewebe oder ein Flies, vorzugsweise ein natürliches oder synthetisches Faservlies ist.
38. Flächenheizung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizschicht (7) Polyurethan, Einkomonenten-Polyurethan, vemetztes Einkomponenten-Polyurethan, einen PU-Schaum, UV-beständiges und/oder hydro- lysefähiges oder dampfdurchlässiges Kunststoffmaterial enthält, und/oder daß der elektrisch leitfähige Kunststoff der Heizschicht Graphit, vorzugsweise in Pulverform enthält.
39. Flächenheizung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Kontaktenden (9, 10) von Stromzuleitungsdrähten (11, 12) in der Heizschicht (7) oder zwischen dem Träger (8) und der Heizschicht (7) mit letzterer in Kontakt sind.
40. Flächenheizung nach Ansprach 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktenden (9, 10) der Stromzuleitungsdrähte (11, 12) mittels der Heizschicht (7) selbst an letzterer befestigt sind.
41. Flächenheizung nach Ansprach 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktenden (9, 10) der Stromzuleitungsdrähte (11, 12) mit der Heizschicht (7) und/oder dem Träger (8) vernäht oder verklebt sind.
42. Flächenheizung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizschicht (7) durch Sprüchen, Walzen oder Streichen auf dem Träger (8) direkt gebildet ist. -4/13
43. Flächenheizung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizschicht (7) mit dem Träger (8) verklebt, vernäht oder verschweißt ist.
44. Flächenheizung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (8) ein Formteil (6) aus einem elastischen Material ist.
45. Flächenheizung nach Ansprach 44, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil (6) ein Sitzpolster eines Sitzflächenteils (3) oder einer Rückenlehne (16) oder ein Polster eines Sitz- oder Liegemöbels, insbesondere eine Matratze, ist.
46. Flächenheizung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine manuell und/oder elektrisch/elektronisch betätigbare und/oder automatische Stromsteuerung (13) vorgesehen ist, die mit einer Stromquelle (14) verbindbar ist und an die Stromzuleitungsdrähte (11, 12) angeschlossen sind, deren Kontaktenden (9, 10) mit der Heizschicht (7) in Kontakt sind.
47. Flächenheizung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (8) durch ein Gewebe gebildet ist, das vorzugsweise ein Polyester- oder Polyamidgewebe ist und/oder eine Maschengröße von etwa 5 mm hat.
48. Flächenheizung nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß Kontaktenden (9 und 10) von Stromzuleitungsdrähten (11 bzw. 12) in das Gewebe eingewebt sind und vorzugsweise einen Abstand von 5 bis 10 cm haben und/oder aus Silber- oder Kupferdrähten gebildet sind.
49. Flächenheizung nach Ansprach 47 oder 48, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (8) durch Besprühen, Tauchen, Walzen oder anderweitig mit der Heizschicht (7) versehen ist, d.h. mit einer Schicht aus elektrisch leitfähigem Kunststoff, so daß vorzugsweise der Träger (8) und/oder die Kontaktenden (9 und 10) vollständig mit dem elektrisch leitfähigen Kunststoff umgeben oder ummantelt sind.
50. Flächenheizung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialzusammensetzung für die Heizschicht (7), d.h. für den elektrisch leitfähi- gen Kunststoff enthält: -3/13
ca. 20 - 35 %, vorzugsweise ungefähr 25 - 30 %, besonders bevorzugt etwa 28 % eines Kautschuks oder insbesondere mechanisch und/oder elektrisch gleich oder ähnlich wirkenden Materials, ca. 20 - 35 %, vorzugsweise ungefähr 25 - 30 %, besonders bevorzugt etwa 28 % Tetrahydro-Furan oder eines insbesondere mechanisch und/oder elektrisch gleich oder ähnlich wirkenden Materials, ca. 5 - 25 %, vorzugsweise ungefähr 10 - 20 %, besonders bevorzugt etwa 15 % Graphit oder eines insbesondere mechanisch und/oder elektrisch gleich oder ähnlich wirkenden Materials, und ca. 20 - 35 %, vorzugsweise ungefähr 25 - 30 %, besonders bevorzugt etwa 28 % eines Polyurethans, wie beispielsweise und mit Vorzug 4715 Lupranol der Firma BASF, oder eines insbesondere mechanisch und/oder elektrisch gleich oder ähnlich wirkenden Materials.
51. Heizbarer Gegenstand, dadurch gekennzeichnet, daß eine Flächenheizung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche enthalten ist.
52. Heizbarer Gegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand ein Sitzflächenteil (3) oder eine Rückenlehne (16) oder ein Polster eines Sitz- oder Liegemöbels, insbesondere eine Matratze, ist, und daß vorzugsweise die Heizschicht an Oberschenkel-Gesäß-Partien und/oder Rückenpartien eines Nutzers anatomisch angepaßt ist.
53. Heizbarer Gegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Heizschicht (7) in der Ebene des Sitzflächenteils (3) bzw. der Rückenlehne (16) oder des Polsters eines Sitz- oder Liegemöbels, insbesondere eine Matratze, anatomisch geformt ist, indem sie nur gemäß anatomischen Vorgaben vorhanden oder elektrisch leitfähig ist.
54. Heizbarer Gegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizschicht (7) zur anatomisch angepaßten Wärmeabgabe ein entsprechendes Dickenprofil aufweist.
55. Heizbarer Gegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß der Gegenstand eine gepolsterte Verkleidung (23) insbesondere eines Fahrzeuges (K) ist. -2/13
56. Heizbarer Gegenstand nach Ansprach 55, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenheizung (1) des Gegenstandes zu einer über seine Fläche unterschiedlichen Wärmeabgabe ausgelegt ist.
57. Heizbarer Gegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizschicht (7) zur über ihre Fläche unterschiedlichen Wärmeabgabe in ihrer flächigen Ausbreitung und/oder in ihrer Dicke profiliert ist.
58. Verfahren zur Herstellung einer Flächenheizung, wobei eine Heizschicht mit elektrisch leitfähigem Kunststoff mit einem Träger verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizschicht (7) durch zunächst Auftragen eines elektrisch leitfähigen, insbesondere schäumenden oder Schaum-Kunststoffmaterials auf den Träger (8) und dann Aushärten des Kunststoffmaterials auf dem Träger (8) gebildet wird.
59. Verfahren nach Ansprach 58, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Auftragen des elektrisch leitfähigen insbesondere schäumenden oder Schaum-Kunststoffmaterials auf den Träger (8) zunächst Kontaktenden (9, 10) von Stromzuleitungsdrähten (11, 12) auf der Seite des Trägers (8) angeordnet werden, auf der dann das Kunststoffmaterial aufgetragen wird.
60. Verfahren zur Herstellung einer Flächenheizung, wobei eine Heizschicht mit elektrisch leitfähigem Kunststoff mit einem Träger verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizschicht (7) aus einem elektrisch leitfähigen insbesondere schäumenden oder Schaum-Kunststoffmaterial hergestellt und dann auf dem Träger (8) angeordnet wird.
61. Verfahren nach Anspruch 60, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizschicht (7) nach dem Anordnen auf dem Träger (8) mit letzterem verratschsicher verbunden wird.
62. Verfahren nach Ansprach 61, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizschicht (7) mit dem Träger (8) vernäht, verklebt oder verschweißt wird.
63. Verfahren nach einem der Ansprüche 58 bis 62, dadurch gekennzeichnet, daß als
Kunststoffmaterial elektrisch leitfähiges Polyurethan verwendet wird.
64. Verfahren nach einem der Ansprüche 58 bis 63, dadurch gekennzeichnet, daß Kontaktenden (9, 10) von Stromzuleitungsdrähten (11, 12) an der Heizschicht (7) und/oder dem -1/13
Träger (8) angebracht werden, so daß sie in dem Verbund von Träger (8) und Heizschicht (7) mit letzterer in Kontakt sind.
65. Verfahren nach Anspruch 64, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktenden (9, 10) von Stromzuleitungsdrähten (11, 12) mit der Heizschicht (7) und/oder dem Träger (8) vernäht oder verklebt werden.
66. Verfahren nach einem der Ansprüche 58 bis 65, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizschicht (7) bei oder nach ihrer Herstellung in ihrer Flächenform und/oder Dicke profiliert wird.
67. Verfahren zur Herstellung einer Flächenheizung, wobei eine Heizschicht mit elektrisch leitfähigem Kunststoff mit einem Träger verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gewebe als Träger (8) hergestellt wird, daß Kontaktenden (9 und 10) von Stromzuleitungsdrähten (11 bzw. 12) in das Gewebe gleichzeitig oder nachträchlich eingewebt werden, und daß dann eine Heizschicht auf den Träger (8) und die Kontaktenden (9 und 10) aufgebracht wird.
68. Heizeinrichtung mit einer elektrisch leitenden Schicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (6; 7) ein Kohlefasergewebe enthält.
69. Heizeinrichtung nach Anspruch 68, dadurch gekennzeichnet, daß das Kohlefasergewebe mit Kunststoff überzogen ist.
70. Heizeinrichtung nach Ansprach 68 oder 69, dadurch gekennzeichnet, daß metallische
Anschlüsse in das Kohlefasergewebe eingebunden, insbesondere eingewebt sind.
71. Heizeinrichtung nach Ansprach 70, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Anschlüsse an gegenüberliegenden Seiten des Kohlefasergewebes über zumindest annähernd die gesamten Abmessungen verläuft.
72. Flächenheizung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 68 bis 71 enthalten ist.
73. Heizbarer Gegenstand, dadurch gekennzeichnet, daß eine Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 68 bis 71 oder eine Flächenheizung nach Ansprach 72 enthalten ist. 0/13
74. Verfahren zum Herstellen einer Heizeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kohlefasergewebe hergestellt und mit elektrischen Anschlüssen versehen wird.
75. Verfahren zum Herstellen einer Heizeinrichtung nach Ansprach 74, dadurch gekenn- zeichnet, daß das Kohlefasergewebe mit Kunststoff überzogen wird.
76. Verfahren zum Herstellen einer Flächenheizung oder eines heizbaren Gegenstandes, dadurch gekennzeichnet, daß eine Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 74 odcer 75 hergestellt wird.
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