WO1999060823A1 - Electric heating element and method for producing the same - Google Patents

Electric heating element and method for producing the same Download PDF

Info

Publication number
WO1999060823A1
WO1999060823A1 PCT/DE1999/001457 DE9901457W WO9960823A1 WO 1999060823 A1 WO1999060823 A1 WO 1999060823A1 DE 9901457 W DE9901457 W DE 9901457W WO 9960823 A1 WO9960823 A1 WO 9960823A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
layer
heating element
fleece
carrier
plastic
Prior art date
Application number
PCT/DE1999/001457
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Roland STÖCKL
Original Assignee
Stoeckl Roland
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE29808842U external-priority patent/DE29808842U1/en
Priority claimed from DE1998148860 external-priority patent/DE19848860A1/en
Application filed by Stoeckl Roland filed Critical Stoeckl Roland
Priority to AU51473/99A priority Critical patent/AU5147399A/en
Publication of WO1999060823A1 publication Critical patent/WO1999060823A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R1/00Optical viewing arrangements; Real-time viewing arrangements for drivers or passengers using optical image capturing systems, e.g. cameras or video systems specially adapted for use in or on vehicles
    • B60R1/02Rear-view mirror arrangements
    • B60R1/06Rear-view mirror arrangements mounted on vehicle exterior
    • B60R1/0602Rear-view mirror arrangements mounted on vehicle exterior comprising means for cleaning or deicing
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/84Heating arrangements specially adapted for transparent or reflecting areas, e.g. for demisting or de-icing windows, mirrors or vehicle windshields
    • H05B3/845Heating arrangements specially adapted for transparent or reflecting areas, e.g. for demisting or de-icing windows, mirrors or vehicle windshields specially adapted for reflecting surfaces, e.g. bathroom - or rearview mirrors

Definitions

  • the invention relates to an electrical heating element according to the preamble of claim 1. It also relates to a method for producing the heating element and a use.
  • a heating layer applied on the glass pane behind a mirror layer is made of a film that carries metallic conductor tracks printed as electrical resistance heating elements.
  • the heating effect will at least partially fail.
  • the carrier receiving the heating layer is then only heated in sections.
  • the resistance of the metallic conductors used increases with temperature. So a comparatively high power output for heating must be applied at high temperature. This is particularly disadvantageous in continuous heating mode.
  • the object of the invention is to eliminate the disadvantages of the prior art.
  • a simple and inexpensive heating element is to be provided, which is of robust construction and has the lowest possible power consumption in continuous heating operation.
  • a permanent and as simple as possible to make contact should be made possible.
  • the electrically conductive non-metallic fibers are designed as a fleece.
  • a fleece is understood to be a layer-like structure which is formed from randomly arranged fibers.
  • the fibers in the fleece are undirected.
  • the production of special conductor tracks is not necessary.
  • a failure of the heating effect due to the breakage of a conductor track is not to be feared.
  • a homogeneous warming effect is achieved over the entire surface of the fleece. Local overheating is not observed.
  • Such a heating layer can be produced simply and inexpensively.
  • the non-metallic fibers are carbon fibers.
  • Carbon advantageously has a negative characteristic. That the electrical resistance decreases with increasing temperature.
  • the electrical power consumption of a fleece made from carbon fibers is comparatively low in continuous heating mode.
  • the carbon fibers can expediently be produced from a polyacrylonitrile precursor.
  • Such fibers have a diameter of about 2 to 8, preferably 6 (m). They are distinguished by high strength, high modulus of elasticity and low density.
  • the fleece is expediently impregnated in sections with a metallic conductor, preferably copper. Reliable contacting of the fleece can thus be provided in a simple manner.
  • the impregnation can be done by galvanization. But it is also an impregnation by introducing molten metallic material into the fleece conceivable.
  • Metallization can also be carried out by gluing with metallic strips, by spraying on conductive lacquers or metal coats.
  • a galvanotechnical or electrolytic metallization of the fleece is particularly advantageous because the mobility of the metallized sections and thus of the entire electrical heating element is retained.
  • Thermal spraying represents a further type of metallization of the nonwoven. This method is described in particular in DIN 32530. It is based on a combination of thermal and kinetic energy, the metal or alloy to be applied to the nonwoven being melted or melted on by means of thermal energy and subsequently applied to the nonwoven to be metallized by means of kinetic energy.
  • the fuel-oxygen flame, the electric arc, the plasma beam and the laser beam are possible energy sources for this metallization process.
  • the kinetic energy is generated by a compressed gas, e.g. Air, nitrogen or argon supplied.
  • the spray materials used include Zinc, tin, copper, silver and gold and alloys of metals in Frag.
  • Metallization by thermal spraying is characterized in particular by a high degree of flexibility in the process control and the achievable product properties. This is based on the good meterability of the energy input through a suitable choice of the energy carrier in combination with the type and particle size of the spraying material and / or the dosage of the kinetic energy, the density of the contact layer to be applied via the kinetic energy coupled to the particle speed and particle mass Adhesive strength of the spray layer itself and the adhesive tensile strength on the fleece is controllable.
  • metallization by thermal spraying are the variation in the applied metal or alloy layer, which can be made thin or thick, depending on the requirements.
  • Metallization according to one of the methods of thermal spraying can also be carried out particularly easily at any point on the nonwoven. Since only the metal or alloy to be applied is used in the metallization with a thermal spraying process, no chemical residues remain in the fleece.
  • the plastic layer can be made of a resin, in particular an epoxy resin.
  • a resin is particularly easy to process. It ensures reliable protection of the fleece against environmental influences.
  • plastic layer of 'a Polyesteharz May further include the plastic layer of 'a Polyesteharz or be made of a silicone resin.
  • the production of the plastic layer from a silicone resin offers the advantage that the electrical heating element according to the invention is flexible.
  • the heating layer is a prefabricated assembly part. This enables mass production to be carried out better.
  • any element to be heated can be considered as a carrier. It is considered to be particularly advantageous that the carrier has an exterior rear-view mirror for a motor vehicle with a mirror mounted on a rear side of a glass pane. layer is.
  • the support can be a stone slab, preferably a marble slab.
  • other carriers such as, for example, aircraft wings, rotor blades of helicopters and the like.
  • the heating layer on one side to a rear side of the carrier by means of a first rubber-elastic compound. Different coefficients of expansion of the carrier and of the heating layer can be compensated for by using the first rubber-elastic mass.
  • a thermal insulation layer in particular a mica layer, is provided on the other side of the heating layer and is fastened by means of a second elastic mass. This causes a targeted heat flow to the wearer.
  • the carrier is heated particularly well in this way.
  • a line connected to the metallic conductor can be led through an opening provided in the thermal insulation layer. This enables a particularly compact construction of the electrical heating element.
  • the electrical heating layer can have a thickness of a few tenths of a millimeter to several centimeters, since the plastic layer can be formed with and without pressing.
  • the electrical heating element can be used with epoxy or polyester Resin for the production of the plastic layer be more or less rigid and rigid and designed according to a desired three-dimensional shape, while it remains flexible and deformable when using silicone resin for the production of the plastic layer.
  • the electrical heating element with a plastic layer formed from epoxy or polyester resin is therefore preferably used as mirror heating in motor vehicles or bathrooms, as heating for aquariums or terrariums, generally as floor or wall heating, for heating pressure drums, wings of airplanes and rotor blades, as a heater for molds, as a lawn heater and as a bathtub heater.
  • the electric heating element with a plastic layer formed from silicone resin is preferably used as a heater for car seats, loungers, beds and in particular water beds, for heated blankets and warm blankets, and generally for clothing, in particular jackets and shoes, and protective clothing, for example for motorcyclists, such as loincloth and kidney belt.
  • headgear such as protective helmets and caps or hats, and gloves can also be equipped with an electrical heating element according to the invention, since the electrical heating element can be tailored at every stage of its production process in accordance with the later application.
  • this or the heating layer is connected to the material to be heated, in particular leather, fabric, plastic, stone or the like. , is present.
  • the electrical heating element can lie loosely on this material, be glued or sewn to the material. It is also possible to place the pre-contacted or metallized fleece on the material to be heated and then remove the plastic layer. form so that a composite is formed. This can be done, for example, in a form and, if necessary, using pressure.
  • a method for producing an electrical heating element is also provided with the following steps:
  • the method according to the invention enables the production of an electrical heating element in a simple and inexpensive manner.
  • the electrical heating element is particularly robust. Due to the special design of the heating layer, there is no need to fear an at least partial failure of the heating effect over the heating surface.
  • the fleece can be lit. b are impregnated in sections with a metallic conductor, preferably copper, or by thermal spraying.
  • the impregnation is advantageously carried out galvanically by dipping the fleece in sections into an acidic electrolyte bath containing, preferably copper ions.
  • a copper alloy or another suitable metal alloy can also be used.
  • the production of such an impregnation layer is simple and inexpensive. After impregnation, it is advisable to embed the fleece in a plastic layer. In this way, simple and inexpensive protection against the effects of environmental influences is achieved.
  • the use of a fleece made of electrically conductive, non-metallic fibers is provided for producing the heating layer of an electrical heating element.
  • a fleece is expediently used in which the non-metallic fibers are carbon fibers, the fleece being impregnated in sections with an electrically conductive, preferably copper-containing, metallic conductor.
  • the fleece is advantageously embedded in a layer made of plastic.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an exterior rearview mirror
  • Fig. 2 is a schematic cross-sectional view of an electric heater
  • FIG. 3 shows a sectional view along the section line AA 1 in FIG. 2.
  • an exterior rearview mirror for motor vehicles has a mirror pane 1, on the rear side of which a mirror layer 2 is provided.
  • a heating layer 3 is provided for heating the exterior rearview mirror.
  • the heating layer 3 contains a non-woven layer made of electrically conductive, non-metallic fibers.
  • the fibers are carbon fibers 4, which are made from a polyacrylonitrile precursor. Such a fiber material is commercially available, for example, under the
  • connections to a power supply are made by a self-adhesive copper foil (not shown here) which is glued to the heating layer 3 at a suitable point. Since the fiber ends of the carbon fibers 4 penetrate the adhesive layer of the copper foil, a reliable electrical connection can be established.
  • the plastic layer 5 can also be designed such that it is present on the side of the heating layer 4 facing away from the mirror layer 2, so that the carbon fibers 4 are protected against external influences.
  • the material of the fleece layer can be adapted to the respective application in terms of thickness, fiber thickness and the area used. In particular, the following materials known under the trade name Tenax (can be used:
  • the fleece layer is deformable before being embedded in the plastic layer, it can be adapted to the curvature of the exterior rear-view mirror. Holes can also be provided for the connections of the adjusting elements of the exterior rearview mirror.
  • Fig. 2 shows a schematic cross-sectional view of an electric heater.
  • a stone slab 6 is covered on one side with a first silicone rubber 7.
  • the heating layer 3 is located above it. It is formed from carbon fibers 4 which are embedded in a layer made of plastic 5.
  • the electrically conductive fibers 4 are impregnated with a metallic conductor i.
  • the metallic contact zones produced in this way are indicated by hatching.
  • the contact zones are electrically connected to lines 9, which are connected to an overheating protection 10.
  • the overheating protection 10 is connected to a power supply (not shown here).
  • the overheating protection 10 is mounted here on a mica plate 11.
  • the mica plate 11 is glued onto a first silicone rubber layer 7 embedding the heating layer 3 by means of a second silicone rubber layer 12.
  • FIG. 3 shows a section along the section line A-A 'in FIG. 2, from this the arrangement of the contact zones impregnated in sections with a metallic conductor 8 can again be seen.
  • the heating layer 3 can of course also be present as a separate mounting element. In this case, it is advantageous that both the carbon fibers 4 of the fleece and the contact zones impregnated with the metallic conductor 8 are covered with the plastic 5.
  • a nonwoven fabric made of carbon fibers 4 is inserted into a tensioning device with a picture frame and contacted in an electrically conductive manner.
  • the fleece is then immersed together with the tensioning device in an acidic electrolyte bath containing copper ions.
  • the fleece then remains in the electrolyte without power for about 5 minutes. The electrolyte completely soaks the fleece.
  • the stop copper is struck for 5 minutes at a current density of 1 A / qdm.
  • the current density can then be increased to 2 to 4 A / qdm and thus a cover layer can be electroplated. This process takes about 10 to 20 minutes.
  • the fleece is rinsed in the usual way, removed from the tensioning device and dried at 60 to 70 ° in a forced-air drying oven for 20 minutes.
  • the contact zones are soldered to the contact zones impregnated with metallic copper.
  • the contacted fleece is then embedded in liquid plastic. With the exception of the contact zones, the fleece is penetrated by the plastic.
  • the contact zones can also be surrounded with plastic for electrical insulation.
  • the plastic layer can also be formed from a plastic material other than the epoxy resin provided here. However, this material should be able to embed the fibers and protect them from external influences.
  • the fleece according to the invention can consist of undirected fibers or oriented layers.
  • filament yarn short fibers and fiber paper.
  • woven or other flat fiber materials are also used.

Abstract

The invention relates to an electric heating element comprising a heating layer (3) which is configured as an electric resistance heating element, whereby the heating layer is made of electrically conductive non-metallic fibers (4). Said fibers are embedded in a layer made of plastic (5). In order to produce an especially robust heating element, the invention provides that the electrically conductive non-metallic fibers (4) are constructed as a nonwoven material.

Description

Elektrisches Heizelement und Verfahren zur Herstellung desselbenElectric heating element and method of manufacturing the same
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Heizelement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung des Heizelements und eine Verwendung.The invention relates to an electrical heating element according to the preamble of claim 1. It also relates to a method for producing the heating element and a use.
Aus der DE 42 21 454 AI ist ein aus elektrisch leitfähigen Fasergeweben hergestelltes Heizelement bekannt. Zur Herstellung eines solchen Heizelements ist es nachteiligerweise erforderlich, das Fasergewebe an den Keuzungspunkten zu ver- pressen. Die gebildete Struktur weist in der Praxis mitunter keinen einheitlichen Durchgangswiderstand über der Fläche auf. Es kommt zu unerwünschten lokalen Überhitzungen, die zur Zerstörung des Heizelements führen können.From DE 42 21 454 AI a heating element made of electrically conductive fiber fabrics is known. To produce such a heating element, it is disadvantageously necessary to press the fiber fabric at the wedging points. In practice, the structure formed sometimes does not have a uniform volume resistance across the surface. Unwanted local overheating occurs which can destroy the heating element.
Nach dem Stand der Technik sind ferner beheizbare Außenrückspiegel für Kraftfahrzeuge bekannt . Eine dabei auf der Glas- scheibe hinter einer Spiegelschicht aufgebrachte Heizschicht ist aus einer Folie hergestellt, die als elektrische Widerstandsheizelemente aufgedruckte metallische Leiterbahnen trägt .Heated exterior rear-view mirrors for motor vehicles are also known from the prior art. A heating layer applied on the glass pane behind a mirror layer is made of a film that carries metallic conductor tracks printed as electrical resistance heating elements.
Z.B. aus der DE 37 11 035 C2 sind elektrische Flächenheizkörper bekannt, bei denen eine metallische Leiterbahnen tragende Platine auf einen Wärmespeicher, z.B. eine Steinplatte, aufgeklebt ist. Die metallischen Leiterbahnen bestehen dabei üblicherweise aus Kupfer.For example, From DE 37 11 035 C2 electric panel radiators are known in which a circuit board carrying metallic conductor tracks is placed on a heat accumulator, e.g. a stone slab that is glued on. The metallic conductor tracks usually consist of copper.
Beim Bruch der metallischen Leiterbahn kommt es zumindest teilweise zu einem Ausfall der Heizwirkung. Der die Heizschicht aufnehmende Träger wird dann nur noch abschnittsweise beheizt. Der Widerstand der verwendeten metallischen Leiter nimmt mit der Temperatur zu. Also muß bei hoher Temperatur eine vergleichsweise hohe Stromleistung zum Heizen aufgebracht werden. Das ist insbesondere beim Dauerheizbetrieb nachteilig.If the metallic conductor track breaks, the heating effect will at least partially fail. The carrier receiving the heating layer is then only heated in sections. The resistance of the metallic conductors used increases with temperature. So a comparatively high power output for heating must be applied at high temperature. This is particularly disadvantageous in continuous heating mode.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Es soll insbesondere ein einfaches und kostengünstiges Heizelement bereitgestellt werden, das robust aufgebaut ist und im Dauerheizbetrieb eine möglichst geringe Leistungsaufnahme aufweist. Ferner soll eine dauerhafte und möglichst einfach herzustellende Kontaktierung ermöglicht werden.The object of the invention is to eliminate the disadvantages of the prior art. In particular, a simple and inexpensive heating element is to be provided, which is of robust construction and has the lowest possible power consumption in continuous heating operation. Furthermore, a permanent and as simple as possible to make contact should be made possible.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 14 und 28 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 13, 15 bis 23 sowie 29 bis 31.This object is solved by the features of claims 1, 14 and 28. Advantageous refinements of the invention result from the features of claims 2 to 13, 15 to 23 and 29 to 31.
Nach Maßgabe der Erfindung ist vorgesehen, dass die elek- trisch leitenden nichtmetallischen Fasern als Vlies ausgebildet sind.According to the invention, it is provided that the electrically conductive non-metallic fibers are designed as a fleece.
Unter einem Vlies wird ein schichtartiges Gebilde verstanden, das aus regellos angeordneten Fasern gebildet ist.A fleece is understood to be a layer-like structure which is formed from randomly arranged fibers.
Es hat sich überraschend gezeigt, dass sich durch das Einbetten eines solchen Vlieses in eine Kunststoffschicht keine Beeinträchtigung der elektrischen Eigenschaften des Vlieses zu beobachten sind. Hier war an sich erwartet worden, dass die feinen und elektrisch nicht speziell miteinander verbundenen Fasern durch den Kunststoff elektrisch isoliert werden. Dennoch wird mit dem erfindungsgemäßen Aufbau ohne weiteres eine gute Heizleistung erreicht. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Heizschicht liegt darin, dass die Fasern nichtmetallischer Natur sind und daher die Gefahr einer Korrosion beseitigt ist.It has surprisingly been found that by embedding such a fleece in a plastic layer, no impairment of the electrical properties of the fleece can be observed. Here it was expected that the fine and electrically non-specifically interconnected fibers were electrically isolated by the plastic. Nevertheless, a good heating output is easily achieved with the construction according to the invention. Another advantage of the heating layer according to the invention is that the fibers are non-metallic in nature and therefore the risk of corrosion is eliminated.
Zudem liegen die Fasern im Vlies ungerichtet vor. Die Herstellung besonderer Leiterbahnen ist nicht erforderlich. Ein Ausfall der Heizwirkung durch den Bruch einer Leiterbahn ist nicht zu befurchten. Es wird über die Gesamtfläche des Vlie- ses eine homogene Warmewirkung erzielt. Lokale Überhitzungen werden nicht beobachtet. Eine solche Heizschicht ist einfach und kostengünstig herstellbar.In addition, the fibers in the fleece are undirected. The production of special conductor tracks is not necessary. A failure of the heating effect due to the breakage of a conductor track is not to be feared. A homogeneous warming effect is achieved over the entire surface of the fleece. Local overheating is not observed. Such a heating layer can be produced simply and inexpensively.
Nach einem Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung sind die nichtmetallischen Fasern Kohlenstoff-Fasern. Kohlenstoff weist vorteilhafterweise eine negative Kennlinie auf. D.h. der elektrischer Widerstand nimmt mit zunehmender Temperatur ab. Die elektrische Leistungsaufnahme eines aus Kohlenstoff- Fasern hergestellten Vlieses ist im Dauerheizbetrieb ver- gleichsweise gering.According to a design feature of the invention, the non-metallic fibers are carbon fibers. Carbon advantageously has a negative characteristic. That the electrical resistance decreases with increasing temperature. The electrical power consumption of a fleece made from carbon fibers is comparatively low in continuous heating mode.
Die Kohlenstoff-Fasern können zweckmaßigerweise aus einem Po- lyacrylnitril-Precursor hergestellt sein. Solche Fasern weisen einen Durchmesser von etwa 2 bis 8, vorzugsweise 6 (m, auf. Sie zeichnen sich durch hohe Festigkeit, hohes Elastizitätsmodul und niedrige Dichte aus.The carbon fibers can expediently be produced from a polyacrylonitrile precursor. Such fibers have a diameter of about 2 to 8, preferably 6 (m). They are distinguished by high strength, high modulus of elasticity and low density.
Zweckmaßigerweise ist das Vlies abschnittsweise mit einer einem metallischen Leiter, vorzugsweise Kupfer, imprägniert. So kann auf einfache Weise eine zuverlässige Kontaktierung des Vlieses bereitgestellt werden. Die Imprägnierung kann mittels Galvanisierung erfolgen. Es ist aber auch eine Imprägnierung durch Einbringen schmelzflussigen metallischen Materials in das Vlies denkbar. Wieterhin kann eine Metallisierung durch Bekleben mit metallische Streifen erfolgen, durch Aufspritzen von Leitlacken oder Metallacken.The fleece is expediently impregnated in sections with a metallic conductor, preferably copper. Reliable contacting of the fleece can thus be provided in a simple manner. The impregnation can be done by galvanization. But it is also an impregnation by introducing molten metallic material into the fleece conceivable. Metallization can also be carried out by gluing with metallic strips, by spraying on conductive lacquers or metal coats.
Besonders vorteilhaft ist eine galvanotechnische oder elektrolytische Metallisierung des Vlieses, weil die Beweglichkeit der metallisierten Abschnitte und somit des gesamten elektrischen Heizelements erhalten bleibt.A galvanotechnical or electrolytic metallization of the fleece is particularly advantageous because the mobility of the metallized sections and thus of the entire electrical heating element is retained.
Eine weitere Art der Metallisierung des Vlieses stellt das thermische Spritzen dar. Dieses Verfahren ist insbesondere in der DIN 32530 beschrieben. Es beruht auf einer Kombination von thermischer und kinetischer Energie, wobei das auf das Vlies aufzubringende Metall oder die aufzubringende Legierung mittels thermischer Energie an- oder aufgeschmolzen und nachfolgend mittels kinetischer Energie auf das zu metallisierende Vlies aufgebracht wird. Als Energieträger kommen für dieses Verfahren der Metallisierung die Brennstoff-Sauerstoff- Flamme, der elektrische Lichtbogen, der Plasmastrahl und der Laserstrahl in Frage. Die kinetische Energie wird bei diesem Verfahren durch ein Druckgas, wie z.B. Luft, Stickstoff oder Argon geliefert. Als Spritzwerkstoffe kommen dabei z.B. Zink, Zinn, Kupfer, Silber .und Gold sowie Legierungen von Metallen in Frag .Thermal spraying represents a further type of metallization of the nonwoven. This method is described in particular in DIN 32530. It is based on a combination of thermal and kinetic energy, the metal or alloy to be applied to the nonwoven being melted or melted on by means of thermal energy and subsequently applied to the nonwoven to be metallized by means of kinetic energy. The fuel-oxygen flame, the electric arc, the plasma beam and the laser beam are possible energy sources for this metallization process. In this process, the kinetic energy is generated by a compressed gas, e.g. Air, nitrogen or argon supplied. The spray materials used include Zinc, tin, copper, silver and gold and alloys of metals in Frag.
Die Metallisierung durch thermisches Spritzen zeichnet sich insbesondere durch eine hohe Flexibilität in der Verfahrensführung und den erzielbaren Produkteigenschaften aus. Dies beruht auf der guten Dosierbarkeit des Energieeintrags durch geeignete Wahl des Energieträgers in Kombination mit der Art und der Partikelgrösse des Spritzwerkstoffs und/oder der Dosierung der kinetischen Energie, wobei über die an die Partikelgeschwindigkeit und Partikelmasse gekoppelte kinetische Energie die Dichte der aufzutragenden Kontaktschicht, die Haftfestigkeit der Spritzschicht in sich und die Haftzugfestigkeit am Vlies steuerbar ist.Metallization by thermal spraying is characterized in particular by a high degree of flexibility in the process control and the achievable product properties. This is based on the good meterability of the energy input through a suitable choice of the energy carrier in combination with the type and particle size of the spraying material and / or the dosage of the kinetic energy, the density of the contact layer to be applied via the kinetic energy coupled to the particle speed and particle mass Adhesive strength of the spray layer itself and the adhesive tensile strength on the fleece is controllable.
Weitere besondere Vorteile der Metallisierung durch ther i- sches Spritzen liegen in der Variation der aufgebrachten Metall- oder Legierungsschicht, die je nach den Erfordernissen dünn oder dick ausgeführt sein kann. Auch kann eine Metallisierung nach einem der Verfahren des thermischen Spritzens besonders leicht an jeder beliebigen Stelle des Vlieses vor- genommen werden. Da bei der Metallisierung mit einem thermischen Spritzverfahren nur das aufzubringende Metall oder die aufzubringende Legierung eingesetzt werden, verbleiben im Vlies keine Rückstände chemischer Art.Further particular advantages of metallization by thermal spraying are the variation in the applied metal or alloy layer, which can be made thin or thick, depending on the requirements. Metallization according to one of the methods of thermal spraying can also be carried out particularly easily at any point on the nonwoven. Since only the metal or alloy to be applied is used in the metallization with a thermal spraying process, no chemical residues remain in the fleece.
Die Kunststoffschicht kann aus einem Harz, insbesondere einem Epoxidharz, hergestellt sein. Ein solches Harz lässt sich besonders einfach verarbeiten. Es gewährleistet einen sicheren Schutz des Vlieses vor Umwelteinflüssen.The plastic layer can be made of a resin, in particular an epoxy resin. Such a resin is particularly easy to process. It ensures reliable protection of the fleece against environmental influences.
Weiterhin kann die Kunststoffschicht aus 'einem Polyesteharz oder aus einem Silikonharz hergestellt sein. Insbesondere die Herstellung der Kunststoffschicht aus einem Silikonharz bietet den Vorteil, daß das erfindungsgemäße elektrische Heizelement flexibel ist.May further include the plastic layer of 'a Polyesteharz or be made of a silicone resin. In particular, the production of the plastic layer from a silicone resin offers the advantage that the electrical heating element according to the invention is flexible.
Nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal ist die Heizschicht ein vorgefertigtes Montageteil. Dadurch kann eine Massenfertigung besser bewerkstelligt werden.According to a further design feature, the heating layer is a prefabricated assembly part. This enables mass production to be carried out better.
Als Träger kommt an sich jegliches zu beheizendes Element in Frage. Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, dass der Träger ein Außenrückspiegel für ein Kraftfahrzeug mit einer an einer Rückseite einer Glasscheibe angebrachten Spiegel- schicht ist. Ferner kann es sich bei dem Träger um eine Steinplatte, vorzugsweise eine Marmorplatte, handeln. Es ist aber auch die Verwendung anderer Träger, wie z.B. Tragflächen von Flugzeugen, Rotorblätter von Helikoptern und dgl. denk- bar.Any element to be heated can be considered as a carrier. It is considered to be particularly advantageous that the carrier has an exterior rear-view mirror for a motor vehicle with a mirror mounted on a rear side of a glass pane. layer is. Furthermore, the support can be a stone slab, preferably a marble slab. However, it is also conceivable to use other carriers, such as, for example, aircraft wings, rotor blades of helicopters and the like.
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Heizschicht mit ihrer einen Seite mittels einer ersten gummielastischen Masse an einer Rückseite des Trägers anzubringen. Durch die Verwen- düng der ersten gummielastischen Masse können unterschiedliche Ausdehnungkoeffizienten des Trägers und der Heizschicht ausgeglichen werden.It has proven to be expedient to apply the heating layer on one side to a rear side of the carrier by means of a first rubber-elastic compound. Different coefficients of expansion of the carrier and of the heating layer can be compensated for by using the first rubber-elastic mass.
Insbesondere zur Herstellung eines Raumheizkörpers ist es von Vorteil, dass an der anderen Seite der Heizschicht eine mittels einer zweiten elastischen Masse befestigte thermische Isolationsschicht, insbesondere eine Glimmerschicht, vorgesehen ist. Das bewirkt einen gezielten Wärmeabfluss auf den Träger. Der Träger wird so besonders gut beheizt.In particular for the production of a space heater, it is advantageous that a thermal insulation layer, in particular a mica layer, is provided on the other side of the heating layer and is fastened by means of a second elastic mass. This causes a targeted heat flow to the wearer. The carrier is heated particularly well in this way.
Eine mit dem metallischen Leiter verbundene Leitung kann durch einen in der thermischen Isolationsschicht vorgesehenen Durchbruch geführt sein. Das ermöglicht einen besonders kompakten Aufbau des elektrischen Heizelements.A line connected to the metallic conductor can be led through an opening provided in the thermal insulation layer. This enables a particularly compact construction of the electrical heating element.
Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Heizelements liegt in den vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten, da es jeweils den Anforderungen entsprechend ausgestaltet werden kann. Grundsätzlich kann die elektrische Heizschicht in einer Dicke von wenigen zehntel Millimetern bis zu mehreren Zentimetern betragen, da die Ausbildung der Kunststoffschicht mit und ohne Verpressen erfolgen kann. Ferner kann das elektrische Heizelement bei der Verwendung Epoxid- oder Polyester- harz zur Herstellung der Kunststoffschicht mehr oder weniger steif und rigide und entsprechend einer gewünschten dreidimensionalen Form ausgebildet sein, während es bei der Verwendung von Silikonharz zur Herstellung der Kunststoffschicht flexibel und verformbar bleibt. Bevorzugt findet das elektrische Heizelement mit einer aus Epoxid- oder Polyesterharz gebildeten Kunststoffschicht daher Anwendung als Spiegelheizung in Kfz oder Badezimmern, als Heizung für Aquarien oder Terrarien, allgemein als Boden- oder Wandheizung, zur Beheizung von Drucktrommeln, Tragflächen von Flugzeugen und Rotorbläöt- tern, als Heizung für Gußformen, als Rasenheizung und als Badewannenheizung. Das elektrische Heizelement mit einer aus Silikonharz gebildeten Kunststoffschicht findet bevorzugt Anwendung als Heizung für Autositze, Liegen, Betten und insbe- sondere Wasserbetten, für Heizdecken und Wärmedecken, sowie allgemein für Bekleidung, wobei insbesondere Jacken und Schuhe, sowie Schutzkleidung z.B. für Motorradfahrer, wie Lendenschurz und Nierengurt, zu nennen sind. Selbstverständlich können auch Kopfbedeckungen, wie Schutzhelme und Mützen oder Hüte, und Handschuhe mit einem erfindungsgemäßen elektrischen Heizelement ausgestattet sein, da das elektrische Heizelement auf jeder Stufe seines Herstellungsverfahrens entsprechend der späteren Anwendung zugeschnitten werden kann.The particular advantage of the heating element according to the invention lies in the wide range of possible applications, since it can be designed in accordance with the requirements. In principle, the electrical heating layer can have a thickness of a few tenths of a millimeter to several centimeters, since the plastic layer can be formed with and without pressing. Furthermore, the electrical heating element can be used with epoxy or polyester Resin for the production of the plastic layer be more or less rigid and rigid and designed according to a desired three-dimensional shape, while it remains flexible and deformable when using silicone resin for the production of the plastic layer. The electrical heating element with a plastic layer formed from epoxy or polyester resin is therefore preferably used as mirror heating in motor vehicles or bathrooms, as heating for aquariums or terrariums, generally as floor or wall heating, for heating pressure drums, wings of airplanes and rotor blades, as a heater for molds, as a lawn heater and as a bathtub heater. The electric heating element with a plastic layer formed from silicone resin is preferably used as a heater for car seats, loungers, beds and in particular water beds, for heated blankets and warm blankets, and generally for clothing, in particular jackets and shoes, and protective clothing, for example for motorcyclists, such as loincloth and kidney belt. Of course, headgear, such as protective helmets and caps or hats, and gloves can also be equipped with an electrical heating element according to the invention, since the electrical heating element can be tailored at every stage of its production process in accordance with the later application.
Bei der Verwendung des elektrischen Heizelements ist es besonders bevorzugt, wenn dieses bzw. die Heizschicht an das zu beheizende Material, insbesondere Leder, Stoff, Kunststoff, Stein oder dgl . , anliegt. Je nach Art der Kunststoffschicht und der gewünschten Verwendung kann das elektrische Heizele- ment lose an diesem Material anliegen, mit dem Material verklebt oder vernäht sein. Es ist auch möglich das vorkontak- tierte oder metallisierte Vlies auf das zu beheizenden Material aufzulegen und die Kunststoffschicht anschließend auszu- bilden, so daß ein Verbund gebildet wird. Dies kann z.B. in einer Form und ggf. unter Anwendung von Druck erfolgen.When using the electric heating element, it is particularly preferred if this or the heating layer is connected to the material to be heated, in particular leather, fabric, plastic, stone or the like. , is present. Depending on the type of plastic layer and the desired use, the electrical heating element can lie loosely on this material, be glued or sewn to the material. It is also possible to place the pre-contacted or metallized fleece on the material to be heated and then remove the plastic layer. form so that a composite is formed. This can be done, for example, in a form and, if necessary, using pressure.
Erfindungsgemäß ist ferner ein Verfahren zur Herstellung ei- nes elektrischen Heizelements mit folgenden Schritten vorgesehen:According to the invention, a method for producing an electrical heating element is also provided with the following steps:
a) Zuschneiden eines aus elektrisch leitenden, nichtmetal- lischen Fasern hergestellten Vlieses,a) cutting a fleece made of electrically conductive, non-metallic fibers,
b) Einbetten des Vlieses in eine aus Kunststoff hergestellte Schicht undb) embedding the fleece in a layer made of plastic and
c) Anbringen des Vlieses an einem Träger.c) attaching the fleece to a support.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht auf einfache und kostengünstige Weise die Herstellung eines elektrischen Heizelements. Das elektrische Heizelement ist besonders robust aufgebaut. Aufgrund der besonderen Ausbildung der Heizschicht ist ein zumindest abschnittsweiser Ausfall der Heizwirkung über der Heizfläche nicht zu befürchten.The method according to the invention enables the production of an electrical heating element in a simple and inexpensive manner. The electrical heating element is particularly robust. Due to the special design of the heating layer, there is no need to fear an at least partial failure of the heating effect over the heating surface.
Nach einer vorteilhaften Verfahrensvariante kann das Vlies vor dem Schritt lit. b abschnittsweise mit einem metallischen Leiter, vorzugsweise Kupfer, oder durch thermisches Spritzen imprägniert werden. Die Imprägnierung erfolgt vorteilhafterweise galvanisch durch abschnittsweises Tauchen des Vlieses in ein, vorzugsweise Kupfer-Ionen, enthaltendes saueres Elektrolytbad. Anstatt Kupfer kann auch eine Kupfer-Legierung oder eine andere geeignete Metall-Legierung verwendet werden. Die Herstellung einer solchen Imprägnationsschicht ist einfach und kostengünstig. Im Anschluß an die Imprägnierung ist es zweckmäßig, das Vlies in eine Kunststoffschicht einzubet- ten. So wird ein einfacher und kostengünstiger Schutz vor der Einwirkung von Umwelteinflüssen erzielt.According to an advantageous process variant, the fleece can be lit. b are impregnated in sections with a metallic conductor, preferably copper, or by thermal spraying. The impregnation is advantageously carried out galvanically by dipping the fleece in sections into an acidic electrolyte bath containing, preferably copper ions. Instead of copper, a copper alloy or another suitable metal alloy can also be used. The production of such an impregnation layer is simple and inexpensive. After impregnation, it is advisable to embed the fleece in a plastic layer. In this way, simple and inexpensive protection against the effects of environmental influences is achieved.
Nach weitere Maßgabe der Erfindung ist die Verwendung eines aus elektrisch leitenden, nichtmetallischen Fasern hergestellten Vlieses zur Herstellung der Heizschicht eines elektrischen Heizelements vorgesehen.According to a further provision of the invention, the use of a fleece made of electrically conductive, non-metallic fibers is provided for producing the heating layer of an electrical heating element.
Es wird zweckmäßigerweise ein Vlies verwendet, bei dem die nichtmetallischen Fasern Kohlenstoff-Fasern sind, wobei das Vlies abschnittsweise mit einer elektrisch leitenden, vorzugsweise Kupfer enthaltenden, metallischen Leiter imprägniert ist. Vorteilhafterweise ist das Vlies in eine aus Kunststoff hergestellte Schicht eingebettet.A fleece is expediently used in which the non-metallic fibers are carbon fibers, the fleece being impregnated in sections with an electrically conductive, preferably copper-containing, metallic conductor. The fleece is advantageously embedded in a layer made of plastic.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie- len näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments. Show it:
Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht eines Außen- rückspiegels,1 is a schematic cross-sectional view of an exterior rearview mirror,
Fig. 2 eine schematische Querschnittsansicht eines elektrischen Heizkörpers undFig. 2 is a schematic cross-sectional view of an electric heater and
Fig. 3 eine Schnittansicht gemäß der Schnittlinie A-A1 in Fig. 2.3 shows a sectional view along the section line AA 1 in FIG. 2.
In Fig. 1 weist ein Außenrückspiegel für Kraftfahrzeuge eine Spiegelscheibe 1 auf, an deren Rückseite eine Spiegelschicht 2 vorgesehen ist. Auf der der Spiegelscheibe 1 abgewandten Seite der Spiegelschicht 2 ist eine Heizschicht 3 zum Beheizen des Außenrückspiegels vorgesehen. Die Heizschicht 3 enthält eine Vliesschicht aus elektrisch leitenden, nichtmetallischen Fasern. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Fasern Kohlenstoff-Fasern 4, welche aus einem Polyacrilnitril-Precursor hergestellt sind. Ein derartiges Fasermaterial ist handelsüblich z.B. unter demIn Fig. 1, an exterior rearview mirror for motor vehicles has a mirror pane 1, on the rear side of which a mirror layer 2 is provided. On the side of the mirror layer 2 facing away from the mirror pane 1, a heating layer 3 is provided for heating the exterior rearview mirror. The heating layer 3 contains a non-woven layer made of electrically conductive, non-metallic fibers. In the present exemplary embodiment, the fibers are carbon fibers 4, which are made from a polyacrylonitrile precursor. Such a fiber material is commercially available, for example, under the
Handelsnamen Tenax ( bekannt. Die aus den Kohlenstoff-Fasern 4 gebildete Vliesschicht ist einer aus Kunststoff 5 hergestellten Schicht eingebettet.Trade name Tenax (known. The nonwoven layer formed from the carbon fibers 4 is embedded in a layer made of plastic 5.
Die Anschlüsse an eine Stromversorgung werden in dieser Ausführungsform durch eine (hier nicht gezeigte) selbstklebende Kupferfolie hergestellt, welche an geeigneter Stelle auf die Heizschicht 3 aufgeklebt wird. Da die Faserenden der Kohlenstoff-Fasern 4 die Klebeschicht der Kupferfolie durchdringen, ist eine zuverlässige elektrische Verbindung herstellbar.In this embodiment, the connections to a power supply are made by a self-adhesive copper foil (not shown here) which is glued to the heating layer 3 at a suitable point. Since the fiber ends of the carbon fibers 4 penetrate the adhesive layer of the copper foil, a reliable electrical connection can be established.
Die Kunststoffschicht 5 kann ferner derart- ausgebildet sein, dass sie an der der Spiegelschicht 2 abgewandten Seite der Heizschicht 4 deckend vorliegt, so dass die Kohlenstoff- Fasern 4 gegen äußere Einflüsse geschützt sind. Das Material der Vliesschicht kann hinsichtlich der Dicke, der Faserstärke und der genutzten Fläche auf den jeweiligen Anwendungsfall angepasst werden. Insbesondere können dabei folgende unter dem Handelsnamen Tenax ( bekannte Materialien verwendet wer- den:The plastic layer 5 can also be designed such that it is present on the side of the heating layer 4 facing away from the mirror layer 2, so that the carbon fibers 4 are protected against external influences. The material of the fleece layer can be adapted to the respective application in terms of thickness, fiber thickness and the area used. In particular, the following materials known under the trade name Tenax (can be used:
Figure imgf000012_0001
Figure imgf000012_0001
Figure imgf000013_0001
Figure imgf000013_0001
Da die Vliesschicht vor dem Einbetten in die Kunststoffschicht verformbar vorliegt, kann diese an die jeweilige Wölbung des Außenrückspiegels angepasst werden. Ferner können Löcher für die Anschlüsse der Einstellelemente des Außenrückspiegels vorgesehen sein.Since the fleece layer is deformable before being embedded in the plastic layer, it can be adapted to the curvature of the exterior rear-view mirror. Holes can also be provided for the connections of the adjusting elements of the exterior rearview mirror.
Fig. 2 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines elektrischen Heizkörpers. Eine Steinplatte 6 ist auf ihrer einen Seite mit einem ersten Silikonkautschuk 7 überdeckt. Darüber befindet sich die Heizschicht 3. Sie ist aus Kohlenstoff-Fasern 4 gebildet, die in einer aus Kunststoff 5 hergestellten Schicht eingebettet vorliegen. Randlich sind die elektrisch leitenden Fasern 4 mit einem metallischen Leiter i imprägniert. Die so hergestellten metallischen Kontaktzonen sind durch eine Schraffur angedeutet. Die Kontaktzonen sind elektrisch mit Leitungen 9 verbunden, welche an einen Über- hitzungsschutz 10 angeschlossen sind. Der Überhitzungsschutz 10 steht mit einer (hier nicht gezeigten) Stromversorgung in Verbindung.Fig. 2 shows a schematic cross-sectional view of an electric heater. A stone slab 6 is covered on one side with a first silicone rubber 7. The heating layer 3 is located above it. It is formed from carbon fibers 4 which are embedded in a layer made of plastic 5. The electrically conductive fibers 4 are impregnated with a metallic conductor i. The metallic contact zones produced in this way are indicated by hatching. The contact zones are electrically connected to lines 9, which are connected to an overheating protection 10. The overheating protection 10 is connected to a power supply (not shown here).
Der Überhitzungsschutz 10 ist hier auf eine Glimmerplatte 11 montiert. Die Glimmerplatte 11 ist mittels einer zweiten Silikonkautschukschicht 12 auf eine erste, die Heizschicht 3 einbettende Silikonkautschukschicht 7 aufgeklebt.The overheating protection 10 is mounted here on a mica plate 11. The mica plate 11 is glued onto a first silicone rubber layer 7 embedding the heating layer 3 by means of a second silicone rubber layer 12.
Fig. 3 zeigt einen Schnitt gemäß der Schnittlinie A-A' in Fig. 2 daraus ist nochmals die Anordnung der abschnittsweise mit einem metallischen Leiter 8 imprägnierten Kontaktzonen erkennbar.FIG. 3 shows a section along the section line A-A 'in FIG. 2, from this the arrangement of the contact zones impregnated in sections with a metallic conductor 8 can again be seen.
Selbstverständlich kann die Heizschicht 3 auch als separates Montageelement vorliegen. In diesem Fall ist es vorteilhaft, dass sowohl die Kohlenstoff-Fasern 4 des Vlieses als auch die mit dem metallischen Leiter 8 imprägnierten Kontaktzonen mit dem Kunststoff 5 umhüllt sind.The heating layer 3 can of course also be present as a separate mounting element. In this case, it is advantageous that both the carbon fibers 4 of the fleece and the contact zones impregnated with the metallic conductor 8 are covered with the plastic 5.
Zur Herstellung des Heizelements nach dem zweiten Ausführungsbeispiel wird ein aus Kohlenstoff-Fasern 4 hergestelltes Vlies in eine Spannvorrichtung mit Abbiendrahmen eingelegt und elektrisch leitfähig kontaktiert. Das Vlies wird anschließend zusammen mit der Spannvorrichtung in einen Kupfer- Ionen enthaltendes saueres Elektrolytbad getaucht. Anschließend verbleibt das Vlies etwa 5 Minuten stromlos im Elektrolyten. Dabei durchtränkt der Elektrolyt das Vlies vollständig.To produce the heating element according to the second exemplary embodiment, a nonwoven fabric made of carbon fibers 4 is inserted into a tensioning device with a picture frame and contacted in an electrically conductive manner. The fleece is then immersed together with the tensioning device in an acidic electrolyte bath containing copper ions. The fleece then remains in the electrolyte without power for about 5 minutes. The electrolyte completely soaks the fleece.
Danach wird mit einer Stromdichte von 1 A/qdm für 5 Minuten anschlagverkupfert. Die Stromdichte kann anschließend auf 2 bis 4 A/qdm erhöht und so eine Deckschicht aufgalvanisiert werden. Dieser Vorgang dauert etwa 10 bis 20 Minuten. Nach dem Galvanikprozess wird das Vlies in üblicher Weise gespült, aus der Spannvorrichtung entnommen und bei 60 bis 70° im Um- lufttrockenofen für 20 Minuten getrocknet.After that, the stop copper is struck for 5 minutes at a current density of 1 A / qdm. The current density can then be increased to 2 to 4 A / qdm and thus a cover layer can be electroplated. This process takes about 10 to 20 minutes. To In the electroplating process, the fleece is rinsed in the usual way, removed from the tensioning device and dried at 60 to 70 ° in a forced-air drying oven for 20 minutes.
Anschließend werden Kabel an die mit metallischem Kupfer imprägnierten Kontaktzonen gelötet. Danach wird das kontaktierte Vlies in flüssigen Kunststoff eingebettet. Mit Ausnahme der Kontaktzonen wird dabei das Vlies vom Kunststoff durchdrungen. Zur elektischen Isolierung können die Kontaktzonen ebenfalls mit Kunststoff umgeben werden.Then cables are soldered to the contact zones impregnated with metallic copper. The contacted fleece is then embedded in liquid plastic. With the exception of the contact zones, the fleece is penetrated by the plastic. The contact zones can also be surrounded with plastic for electrical insulation.
Die Kunststoffschicht kann auch aus einem anderen Kunststoffmaterial als dem hier vorgesehenen Epoxidharz ausgebildet werden. Dieses Material sollte jedoch in der Lage sein, die Fasern einzubetten und dabei vor äußeren Einflüssen schützen.The plastic layer can also be formed from a plastic material other than the epoxy resin provided here. However, this material should be able to embed the fibers and protect them from external influences.
Ferner können auch beliebige andere nichtmetallische Fasern anstelle der Kohlenstoff-Fasern verwendet werden, sofern diese elektrisch leitfähig sind. Das erfindungsgemäße Vlies kann aus ungerichteten Fasern oder gerichteten Lagen bestehen.Any other non-metallic fibers can also be used instead of the carbon fibers, provided that they are electrically conductive. The fleece according to the invention can consist of undirected fibers or oriented layers.
Ferner ist auch die Verwendung von Filamentgarn, Faserkurzschnitt und Faserpapier möglich. Zudem kennen auch gewebte oder andere flächige Fasermaterialien zum Einsatz kommen. It is also possible to use filament yarn, short fibers and fiber paper. In addition, woven or other flat fiber materials are also used.
BezugszeichenlisteReference list
1 Glasscheibe1 sheet of glass
2 Spiegelschicht 3 Heizschicht2 mirror layer 3 heating layer
4 Kohlenstoff-Faser4 carbon fiber
5 Kunststoff5 plastic
6 Steinplatte6 flagstone
7 erste Silikonkautschukschicht 8 metallischer Leiter7 first silicone rubber layer 8 metallic conductor
9 Anschlußkabel9 connection cables
10 Übertemperaturschutz10 overtemperature protection
11 Glimmerschicht11 mica layer
12 zweite Silikonkautschukschicht 12 second layer of silicone rubber

Claims

Patentansprüche claims
1. Elektrisches Heizelement mit einer als elektrische Widerstandsheizung ausgebildeten Heizschicht (3), wobei die Heizschicht aus elektrisch leitenden nichtmetallischen Fasern (4) gebildet ist, die in eine aus Kunststoff (5) hergestellte Schicht eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitenden nichtmetallischen Fasern (4) als Vlies ausgebildet sind.1. Electric heating element with a heating layer designed as an electrical resistance heater (3), the heating layer being formed from electrically conductive non-metallic fibers (4) which are embedded in a layer made of plastic (5), characterized in that the electrically conductive non-metallic Fibers (4) are designed as a fleece.
2. Elektrisches Heizelement nach Anspruch 1, wobei die nichtmetallischen Fasern Kohlenstoff-Fasern (4) sind.2. An electrical heating element according to claim 1, wherein the non-metallic fibers are carbon fibers (4).
3. Elektrisches Heizelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Vlies abschnittsweise mit einem metallischen Leiter (8), vorzugsweise Kupfer, imprägniert ist.3. Electrical heating element according to one of the preceding claims, wherein the fleece is impregnated in sections with a metallic conductor (8), preferably copper.
4. Elektrisches Heizelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kunststoff (5) aus einem Harz, insbeson- dere einem Epoxidharz, einem Polyesterharz oder einem Silikonharz hergestellt ist.4. Electrical heating element according to one of the preceding claims, wherein the plastic (5) is made of a resin, in particular an epoxy resin, a polyester resin or a silicone resin.
5. Elektrisches Heizelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Heizschicht (3) ein vorgefertigtes Mon- tageteil ist.5. Electrical heating element according to one of the preceding claims, wherein the heating layer (3) is a prefabricated assembly part.
6. Elektrisches Heizelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei auf wenigstens einer der Oberflächen der Heizschicht (3) ein Träger (1, 6) angeordnet ist.6. Electrical heating element according to one of the preceding claims, wherein a carrier (1, 6) is arranged on at least one of the surfaces of the heating layer (3).
7. Elektrisches Heizelement nach Anspruch 6, wobei der Träger (1, 6) ein zu beheizendes Material ist. 7. An electrical heating element according to claim 6, wherein the carrier (1, 6) is a material to be heated.
8. Elektrisches Heizelement nach Anspruch 7, wobei das zu beheizende Material Leder, Stoff oder Kunststoff ist.8. Electric heating element according to claim 7, wherein the material to be heated is leather, fabric or plastic.
9. Elektrisches Heizelement nach Anspruch 6, wobei der Trä- ger (1, 6) ein Außenrückspiegel für ein Kraftfahrzeug mit einer an einer Rückseite einer Glasscheibe (1) angebrachten Spiegelschicht (2) ist.9. Electric heating element according to claim 6, wherein the carrier (1, 6) is an external rear-view mirror for a motor vehicle with a mirror layer (2) attached to a rear side of a glass pane (1).
10. Elektrisches Heizelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Träger (1, 6) eine Steinplatte (6), vorzugsweise eine Marmorplatte, ist.10. Electrical heating element according to one of the preceding claims, wherein the carrier (1, 6) is a stone slab (6), preferably a marble slab.
11. Elektrisches Heizelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Heizschicht (3) mit ihrer einen Seite mittels einer ersten gummielastischen Masse (7) an einer Rückseite des Trägers (1, 6) angebracht ist.11. Electrical heating element according to one of the preceding claims, wherein the heating layer (3) is attached with its one side by means of a first rubber-elastic mass (7) on a rear side of the carrier (1, 6).
12. Elektrisches Heizelement nach Anspruch 11, wobei an der anderen Seite der Heizschicht (3) eine mittels einer zweiten gummielastischen Masse (12) befestigte thermische Isolationsschicht, insbesondere eine Glimmerschicht (11), vorgesehen ist.12. Electrical heating element according to claim 11, wherein on the other side of the heating layer (3) by means of a second rubber-elastic mass (12) attached thermal insulation layer, in particular a mica layer (11), is provided.
13. Elektrisches Heizelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine mit dem metallischen Leiter (8) verbundene Leitung (9) durch einen in der thermischen Isolationsschicht (11) vorgesehenen Durchbruch geführt ist.13. Electrical heating element according to one of the preceding claims, wherein a line (9) connected to the metallic conductor (8) is guided through an opening provided in the thermal insulation layer (11).
14. Verfahren zur Herstellung eine elektrischen Heizelements mit folgenden Schritten :14. A method of manufacturing an electrical heating element comprising the following steps:
a) Zuschneiden eines aus elektrisch leitenden nichtmetallischen Fasern (4) hergestellten Vlieses und b) Einbetten des Vlieses in eine Kunststoffschicht .a) cutting a fleece made of electrically conductive non-metallic fibers (4) and b) embedding the fleece in a plastic layer.
15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die nichtmetallischen Fasern Kohlenstoff-Fasern (4) sind.15. The method according to claim 14, wherein the non-metallic fibers are carbon fibers (4).
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, wobei das Vlies vor dem Schritt lit. b abschnittsweise mit einem metallischen Leiter (8), vorzugsweise Kupfer, imprägniert wird.16. The method of claim 14 or 15, wherein the fleece prior to step lit. b is impregnated in sections with a metallic conductor (8), preferably copper.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei die Imprägnierung galvanisch durch abschnittsweises Tauchen des Vlieses in ein, vorzugsweise Kupfer-Ionen enthaltendes, saures Elektrolytbad erfolgt.17. The method according to any one of claims 14 to 16, wherein the impregnation is carried out galvanically by dipping the fleece in sections in an acidic electrolyte bath preferably containing copper ions.
18. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, wobei das Vlies abschnittsweise mittels thermischem Spritzen mit einem metallischen Leiter (8) versehen wird.18. The method according to claim 14 or 15, wherein the fleece is provided in sections by means of thermal spraying with a metallic conductor (8).
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, wobei die Kunststoffschicht (5) aus einem Harz, insbesondere einem Epoxidharz, einem Polyesterharz oder Silikonharz hergestellt wird.19. The method according to any one of claims 14 to 18, wherein the plastic layer (5) is made of a resin, in particular an epoxy resin, a polyester resin or silicone resin.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 19, wobei die Heizschicht (3) als vorgefertigtes Montageteil ausgebildet wird.20. The method according to any one of claims 14 to 19, wherein the heating layer (3) is designed as a prefabricated mounting part.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 20, wobei auf wenigstens einer der Oberflächen der Heizschicht (3) ein Träger (1, 6) angeordnet ist. 21. The method according to any one of claims 14 to 20, wherein a carrier (1, 6) is arranged on at least one of the surfaces of the heating layer (3).
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 21, wobei der Träger ein zu beheizendes Material ist.22. The method according to any one of claims 14 to 21, wherein the carrier is a material to be heated.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 22, wobei das zu beheizende Material Leder, Stoff oder Kunststoff ist.23. The method according to any one of claims 14 to 22, wherein the material to be heated is leather, fabric or plastic.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 23, wobei als Träger (1, 6) ein Außenrückspiegel für ein Kraftfahrzeug mit einer an einer Rückseite einer Glasscheibe (1) angebrachten Spiegelschicht (2) verwendet wird.24. The method according to any one of claims 14 to 23, wherein an external rear view mirror for a motor vehicle with a mirror layer (2) attached to a rear side of a glass pane (1) is used as the carrier (1, 6).
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 24, wobei als Träger eine Steinplatte (6), vorzugsweise eine Marmorplatte, Leder, verwendet wird.25. The method according to any one of claims 14 to 24, wherein a stone slab (6), preferably a marble slab, leather, is used as the carrier.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 25, wobei die Heizschicht (3) mit ihrer einen Seite mittels einer ersten gummielastischen Masse (7), vorzugsweise Silikonkautschuk, ar. einer Rückseite des Trägers (1, 6) angebracht wird.26. The method according to any one of claims 14 to 25, wherein the heating layer (3) with its one side by means of a first rubber-elastic mass (7), preferably silicone rubber, ar. a back of the carrier (1, 6) is attached.
27. Verfahren nach Anspruch 26, wobei mittels einer zweiten gummielastischen Masse, vorzugsweise Silikonkautschuk, an der anderen Seite der Heizschicht (3) eine thermische Isolationsschicht, insbesondere eine Glimmerschicht, angebracht wird.27. The method according to claim 26, wherein by means of a second rubber-elastic mass, preferably silicone rubber, a thermal insulation layer, in particular a mica layer, is applied to the other side of the heating layer (3).
28. Verwendung eines aus elektrisch leitenden nichtmetallischen Fasern (4) hergestellten Vlieses zur Herstellung einer Heizschicht (3) eines elektrischen Heizelements.28. Use of a fleece made of electrically conductive non-metallic fibers (4) for producing a heating layer (3) of an electric heating element.
29. Verwendung nach Anspruch 28, wobei die nichtmetallischen Fasern Kohlenstoff-Fasern (4) sind. 29. Use according to claim 28, wherein the non-metallic fibers are carbon fibers (4).
30. Verwendung nach einem der Ansprüche 28 oder 29, wobei das Vlies abschnittsweise mit einem metallischen Leiter (8), vorzugsweise Kupfer, imprägniert ist.30. Use according to one of claims 28 or 29, wherein the fleece is impregnated in sections with a metallic conductor (8), preferably copper.
31. Verwendung nach einem der Ansprüche 28 bis 30, wobei das Vlies in eine aus Kunststoff (3) hergestellte Schicht eingebettet ist. 31. Use according to one of claims 28 to 30, wherein the nonwoven is embedded in a layer made of plastic (3).
PCT/DE1999/001457 1998-05-15 1999-05-15 Electric heating element and method for producing the same WO1999060823A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU51473/99A AU5147399A (en) 1998-05-15 1999-05-15 Electric heating element and method for producing the same

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE29808842U DE29808842U1 (en) 1998-05-15 1998-05-15 Exterior rear view mirror
DE29808842.8 1998-05-15
DE19848860.2 1998-10-23
DE1998148860 DE19848860A1 (en) 1998-10-23 1998-10-23 Vehicle external rear view mirror

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1999060823A1 true WO1999060823A1 (en) 1999-11-25

Family

ID=26049704

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE1999/001457 WO1999060823A1 (en) 1998-05-15 1999-05-15 Electric heating element and method for producing the same

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU5147399A (en)
DE (1) DE29824578U1 (en)
WO (1) WO1999060823A1 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001070057A1 (en) * 2000-03-23 2001-09-27 Pittards Plc Heatable leather laminate
US8431869B2 (en) 2010-06-02 2013-04-30 GM Global Technology Operations LLC Defrosting, defogging and de-icing structures
EP2635807B1 (en) 2010-11-04 2015-05-13 Wobben Properties GmbH Rotorblade with heating system for a wind turbine
CN104827970A (en) * 2015-05-14 2015-08-12 奇瑞汽车股份有限公司 Automobile rearview mirror and manufacturing method thereof
US9756685B2 (en) 2014-04-11 2017-09-05 Thermofer GmbH & Co. KG Heating element
DE102017116931A1 (en) 2017-07-26 2019-01-31 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Repair mat, repair device and method of making a repair mat
WO2021043633A1 (en) 2019-09-06 2021-03-11 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Tool device having a heating mat, repair method and manufacturing method for workpieces made of plastic material
WO2021043634A1 (en) 2019-09-06 2021-03-11 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Heating mat
EP3930422A4 (en) * 2019-02-20 2022-11-23 Tomoegawa Co., Ltd. Sheet-like heater

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2681753A1 (en) * 1991-09-25 1993-03-26 Scb Sarl Ultraflat heating element and its method of manufacture
DE4221454A1 (en) * 1992-06-30 1994-03-10 Fibertec Gmbh Flexible, uniform heating element - comprises electrically conducting fibre fabric embedded in hardenable synthetic resin.
US5408071A (en) * 1992-06-11 1995-04-18 Atd Corporation Electric heater with heat distributing means comprising stacked foil layers
WO1998009478A1 (en) * 1996-08-29 1998-03-05 Arthur Gurevich Heating element and method of manufacture

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2681753A1 (en) * 1991-09-25 1993-03-26 Scb Sarl Ultraflat heating element and its method of manufacture
US5408071A (en) * 1992-06-11 1995-04-18 Atd Corporation Electric heater with heat distributing means comprising stacked foil layers
DE4221454A1 (en) * 1992-06-30 1994-03-10 Fibertec Gmbh Flexible, uniform heating element - comprises electrically conducting fibre fabric embedded in hardenable synthetic resin.
WO1998009478A1 (en) * 1996-08-29 1998-03-05 Arthur Gurevich Heating element and method of manufacture

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001070057A1 (en) * 2000-03-23 2001-09-27 Pittards Plc Heatable leather laminate
US8431869B2 (en) 2010-06-02 2013-04-30 GM Global Technology Operations LLC Defrosting, defogging and de-icing structures
EP2635807B1 (en) 2010-11-04 2015-05-13 Wobben Properties GmbH Rotorblade with heating system for a wind turbine
US9756685B2 (en) 2014-04-11 2017-09-05 Thermofer GmbH & Co. KG Heating element
CN104827970A (en) * 2015-05-14 2015-08-12 奇瑞汽车股份有限公司 Automobile rearview mirror and manufacturing method thereof
DE102017116931A1 (en) 2017-07-26 2019-01-31 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Repair mat, repair device and method of making a repair mat
EP3930422A4 (en) * 2019-02-20 2022-11-23 Tomoegawa Co., Ltd. Sheet-like heater
WO2021043633A1 (en) 2019-09-06 2021-03-11 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Tool device having a heating mat, repair method and manufacturing method for workpieces made of plastic material
WO2021043634A1 (en) 2019-09-06 2021-03-11 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Heating mat

Also Published As

Publication number Publication date
DE29824578U1 (en) 2001-08-30
AU5147399A (en) 1999-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1835786B1 (en) Planar heating element and process for manufacturing a planar heating element
EP1888807B1 (en) Porous metal foam body
EP0304595B1 (en) Electric heating device
EP1623884B1 (en) Steering wheel and airbag module unit
EP1893550A1 (en) Metal-coated graphite film
EP1722614A1 (en) Wiring board and method of manufacturing the same
DE2729655A1 (en) REINFORCED FLEXIBLE PLATE FOR PRINTED CIRCUITS AND METHOD OF MANUFACTURING
EP2191060A1 (en) Electrically conductive, flexible web material
DE20007462U1 (en) Surface mount electrical device
WO1999060823A1 (en) Electric heating element and method for producing the same
DE1912465B2 (en) COMPOSITE MATERIAL AND PROCESS FOR ITS MANUFACTURING
EP2113036B1 (en) Method for the production of a fiber composite comprising a metallic matrix
EP0437641A1 (en) Heated steering wheel and its process of manufacture
DE102018107620A1 (en) Heatable component for installation in a motor vehicle cabin
DE102004029164B4 (en) Laminated glass pane with segmented conductive layer and busbar arrangement therefor
WO2022194648A1 (en) Surface heating element and method for the production thereof
DE19848860A1 (en) Vehicle external rear view mirror
DE102004027079B4 (en) Electrically heatable molded foam element, in particular seat element of a vehicle interior and method for its production
WO2006066636A1 (en) Assembly comprising a ribbon cable containing a multi-core, flexible ribbon cable conductor
EP0523331A1 (en) Process for the manufacture of a filter material
DE102022110778B3 (en) Sensor arrangement with sensor wire for a composite component and composite component with such a sensor arrangement
DE102020129775B3 (en) Functional textile, method for forming a functional textile and use of a functional textile
DE1769083B2 (en) MATERIAL FOR THE CONSTRUCTION OF MACHINERY AND APPARATUS
DE102004028897B3 (en) High-frequency screening panel for e.g. cell phone, measuring, instruments has metal strands embedded within plastic mass
EP3834257B1 (en) Method for producing an electric contact

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BY CA CH CN CU CZ DK EE ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MD MG MK MN MW MX NO NZ PL PT RO RU SD SE SG SI SK SL TJ TM TR TT UA UG US UZ VN YU ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GH GM KE LS MW SD SL SZ UG ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE BF BJ CF CG CI CM GA GN GW ML MR NE SN TD TG

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: KR

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase