DEP0049479DA

DEP0049479DA - Process for the production of heat-radiating elements by embedding electrical resistors in flexible material

Info

Publication number: DEP0049479DA
Authority: DE
Inventors: Alessandro Jankovich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1950-11-30

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Wärme ausstrahlenden Elementen durch Einbettung von elektrischen Widerständen in biegsames, mehr oder weniger feuchtigkeitsundurchlässiges und isolierendes Material für häusliche, sanitäre und ähnliche Zwecke, sowie die nach diesem Verfahren hergestellten Erzeugnisse.The present invention relates to a method for producing heat-radiating elements by embedding electrical resistors in flexible, more or less moisture-impermeable and insulating material for domestic, sanitary and similar purposes, as well as the products made by this method.

Insbesondere für den Fall, dass als Endprodukt des Verfahrens ein elastisches, ausserdem biegsames und feuchtigkeitsundurchlässiges Element verlangt werden sollte, kann zur Umkleidung der elektrischen Widerstände Gummi verwendet werden, der die innige Verbindung zwischen den zusammengehörigen Elementen durch Vulkanisierung nach der in den Hauptzügen bekannten Verfahrensweise gestattet.Especially in the event that an elastic, flexible and moisture-impermeable element should be required as the end product of the process, rubber can be used to clad the electrical resistors, which allows the intimate connection between the related elements by vulcanization according to the procedure known in the main features .

Der Grundgedanke der Erfindung ändert sich nicht, wenn der Gummi durch Harz oder einen anderen Stoff ersetzt wird, der mehr oder weniger transparent sein kann, jedoch die Voraussetzung erfüllen muss, sich nicht unter der Einwirkung der Erwär- mung des Heizelementes durch die in ihm eingebetteten Widerstände so zu verändern, dass er unbrauchbar wird. Diese Bedingung ist auch Voraussetzung für die Verwendung des Gummis.The basic idea of the invention does not change if the rubber is replaced by resin or another substance that can be more or less transparent, but must meet the requirement that it is not exposed to the action of the heat. change the heating element through the resistors embedded in it in such a way that it becomes unusable. This condition is also a prerequisite for using the rubber.

Auf jeden Fall muss daher das verwendete Material durch einen thermischen Vorgang zu einem einzigen Ganzen verarbeitet werden können, der die innige Verbindung der verschiedenen Bestandteile solcherart verwirklicht, dass man ein Ganzes erhält, das gleichzeitig biegsam, isolierend und mehr oder weniger feuchtigkeitsundurchlässig ist.In any case, the material used must therefore be able to be processed into a single whole through a thermal process, which realizes the intimate connection of the various components in such a way that one obtains a whole that is at the same time flexible, insulating and more or less impermeable to moisture.

Die notwendige Temperaturbegrenzung kann erhalten werden durch Eichung der einzubauenden Widerstände (wobei ihr Querschnitt, ihre Wärmeentwicklung und der benutzte Stoff aufgrund des eigenen spezifischen Widerstands zweckmässig gewählt werden) im Verhältnis zur Wärmestrahlung, die das Heizelement bei normalem Gebrauch geben kann.The necessary temperature limit can be obtained by calibrating the resistors to be installed (whereby their cross-section, their heat generation and the material used are appropriately selected based on their own specific resistance) in relation to the thermal radiation that the heating element can give during normal use.

Es kann aber auch irgendein Thermostat der bekannten Art in den Heizstrom eingeschaltet werden und gegebenenfalls zwischen die Schichten des Isolierstoffes eingearbeitet werden, der dann dazu dient, die Temperatur der Widerstände konstant auf einem von vornherein festgesetzten Wert zu halten.However, any thermostat of the known type can be switched on in the heating current and, if necessary, incorporated between the layers of insulating material, which then serves to keep the temperature of the resistors constant at a value set in advance.

Der Heizwiderstand kann hergestellt werden aus Drähten oder Bändern, in einer mehr oder weniger einer Wendel angenäherten Form, in spiralförmiger Anordnung, in Maeanderform, in mehr- oder einfacher Lage und überhaupt in allen dem heutigen Stande der Technik entsprechenden Anordnungen.The heating resistor can be produced from wires or strips, in a shape more or less similar to a helix, in a spiral arrangement, in a meander shape, in a multiple or simple position and generally in all arrangements corresponding to the current state of the art.

Zur Herstellung der Widerstände kann ihre Anbringung in Rillen von Tragelementen, die ihrerseits wieder von einem Isolierstoff bedeckt sind, vorgesehen werden; jedoch ist dieseIn order to produce the resistors, they can be attached in grooves in support elements, which in turn are covered by an insulating material; however this is

Anordnung nicht unbedingt erforderlich, wenn die bei der Herstellung vorgesehen Erwärmung die Erweichung der verschiedenen Elemente in der Weise vorsieht, dass der benutzte Widerstand durch eben diese Tragelemente unmittelbar in ihre Masse aufgenommen wird.Arrangement is not absolutely necessary if the heating provided during manufacture provides for the softening of the various elements in such a way that the resistance used is absorbed directly into their mass by precisely these supporting elements.

Insbesondere, um in diesem Falle die Montage zu erleichtern, können die Widerstände zuvor gegebenenfalls auf einem Rahmen aus Asbest oder ähnlichem Stoff angeordnet werden, was durch einfaches Festbinden mit Fäden des betreffenden Stoffes geschehen kann, welche die Aufgabe haben, eben diese Widerstände während der Fertigung in einer vorher festgelegten Form zu halten, z.B. in Spiralen, in Windungen, in einer Ebene oder dgl.In particular, in order to facilitate the assembly in this case, the resistors can be arranged beforehand on a frame made of asbestos or similar material, which can be done by simply tying them with threads of the material in question, which have the task of precisely these resistors during manufacture to hold in a predetermined shape, for example in spirals, in turns, in a plane or the like.

Das Verfahren dieser Erfindung eignet sich deswegen zur Herstellung von Heizflächen bemerkenswerten Ausmasses. So ist es möglich, z.B. Teppichelemente zu erzeugen, die Heizzwecke erfüllen können, indem man damit ein Zimmer vollkommen auslegt, oder die sanitären Zwecken dienen, indem man diese Elemente kleiner hält und zum Auslegen von Bade- u.ä. Räumen benutzt, da ja das Eigentümliche des Verfahrens gerade darin besteht, dass es ermöglicht, ein Erzeugnis herzustellen, das gleichzeitig wärmend, wasserundurchlässig und isolierend ist.The method of this invention is therefore suitable for making heating surfaces of remarkable size. For example, it is possible to produce carpet elements that can be used for heating purposes by completely covering a room, or that serve sanitary purposes by keeping these elements smaller and for laying out bathing areas and the like. Spaces are used because the peculiarity of the process is that it enables a product to be manufactured that is warming, impermeable to water and insulating at the same time.

So können auch Bahnen hergestellt werden, die zu beheizten Kleidungsstücken für jeden Zweck schneidermässig verarbeitet werden können.In this way, webs can also be produced that can be tailor-made into heated garments for any purpose.

Einige Ausführungsbeispiele vorliegender Erfindung sind auf der beiligenden Zeichnung dargestellt.Some embodiments of the present invention are shown in the accompanying drawing.

Im einzelnen zeigen:Show in detail:

Abb. 1: den Grundriss eines Tragelement-Typs, der mit Rillen zur Unterbringung des Widerstände ausgestattet ist.Fig. 1: The floor plan of a type of support element that is equipped with grooves to accommodate the resistors.

Abb. 2: einen Schnitt gemäss Linie II-II der Abbildung 1 in etwa vergrössertem Masstab.Fig. 2: a section according to line II-II of Fig. 1 on an approximately enlarged scale.

Abb. 3: ein Bindeschema unter Verwendung von Asbestfäden bei einem Widerstand, der vorher schon seine Formgebung erhalten hat, um dann vom Tragstoff aufgenommen zu werden.Fig. 3: a binding scheme using asbestos threads with a resistance that has already been given its shape in order to then be absorbed by the carrier material.

Abb. 4: schematisch und teilweise im Schnitt einen Heizteppich gemäss der Erfindung auf dem Fussboden eines Zimmers, undFig. 4: schematically and partially in section a heating carpet according to the invention on the floor of a room, and

Abb. 5: schematisch und teilweise im Schnitt ein nach der Erfindung angefertigtes Kleidungsstück.Fig. 5: schematically and partially in section, an item of clothing made according to the invention.

In den Abb. 1 und 2 ist das Ausführungsbeispiel eines rechteckigen, plattenförmigen Elementes dargestellt, das mit Widerstands-Spiralen ausgestattet ist, die in Maeanderform in einer Ebene liegen. Wenn, wie schon dargelegt, das Isolier- und Tragelement aus Gummi besteht, erfolgt die Verschmelzung der Elemente durch Vulkanisieren oder auf eine andere dem heutigen Stande der Technik entsprechende Weise.In Figs. 1 and 2, the embodiment of a rectangular, plate-shaped element is shown, which is equipped with resistance spirals, which lie in a meander shape in a plane. If, as already stated, the insulating and supporting element is made of rubber, the elements are fused by vulcanizing or in some other way that corresponds to the current state of the art.

In die Form, in der das Vulkanisieren oder die thermische Verschmelzung erfolgt, wird zunächst eine erste Lage 1 Gummi oder eines anderen isolierenden Materials in rechteckiger Gestalt und beliebiger Grösse eingelegt.In the mold in which the vulcanization or thermal fusion takes place, a first layer 1 of rubber or another insulating material in a rectangular shape and of any size is inserted.

Auf diese erste Lage bringt man eine zweite Lage 2 auf, die, eingepresst oder eingeschnitten, die Rille 4 in Maean- derform aufweist.On this first layer, a second layer 2 is applied, which, pressed or cut, the groove 4 in Maean- has the shape.

Diese Lage muss etwas dicker sein als der Querschnitt der einzubettenden Wendel. Die Widerstandswendel wird dann in den Rillen 4 verlegt, wobei ihre Enden an die Endstellen 5 der Rillen 4 zu liegen kommen, zwecks Anschlusses der Zuführungsdrähte, die auf dem Bild nicht dargestellt sind.This layer must be slightly thicker than the cross-section of the helix to be embedded. The resistance coil is then laid in the grooves 4, with its ends coming to rest on the end points 5 of the grooves 4, for the purpose of connecting the lead wires, which are not shown in the picture.

Auf die zweite Lage 2 bringt man eine dritte Lage 3 auf aus dem gleichen Stoff, da auch sie isolieren und abdecken soll.A third layer 3 made of the same material is applied to the second layer 2, since it is also intended to insulate and cover.

Aus dem in Fig. 2 dargestellten Schnitt ist ersichtlich, wie der in der zweiten Lage 2 eingebettete Widerstand in vollkommener Weise durch die untere und obere Lage 1 bzw. 3 geschützt und isoliert wird.From the section shown in Fig. 2 it can be seen how the resistor embedded in the second layer 2 is completely protected and insulated by the lower and upper layers 1 and 3, respectively.

Wenn das Heizelement von verschiedenen Widerstands-Lagen gebildet werden soll, würde es natürlich genügen, die vorgenannte Anordnung zu wiederholen, indem man etwa z.B. auf die dritte Lage 3 eine weitere Lage 2 aufbringt und diese dann wieder mit einer Schutzlage abdeckt.If the heating element is to be formed by different resistance layers, it would of course be sufficient to repeat the above-mentioned arrangement, for example by applying a further layer 2 to the third layer 3 and then covering this again with a protective layer.

In einem solchen Falle hätte man dann fünf übereinander angeordnete Lagen, von denen drei als Isolier- und Abdeckschichten und zwei als Widerstandsträger dienen.In such a case one would have five layers arranged one above the other, three of which serve as insulating and covering layers and two as resistance carriers.

Wenn man die Heizvorrichtung mit einem Thermostaten oder mit einer anderen Vorrichtung zum Regulieren und Kontrollieren der Temperatur auszustatten wünscht, so kann diese Vorrichtung in einer ihrer Form und Dicke am besten entsprechenden Weise in den Stromkreis eingeschaltet werden, da sie ebenfalls vor dem Vorgang der Verschmelzung der Lagen miteinander in die einzelnen Lagen eingelegt werden kann.If one wishes to equip the heating device with a thermostat or with some other device for regulating and controlling the temperature, then this device can be switched on in the circuit in a manner which best corresponds to its shape and thickness, since it is also before the process of fusing the Layers can be inserted together in the individual layers.

Das Vulkanisieren oder ein anderes Verfahren mit dem gleichen Ziel ist natürlich nicht etwa Neues an sich, sondern nur im Rahmen dieser Erfindung und kann beliebig in einer der bekannten Weisen ausgeführt werden. Es wurde auch schon erwähnt, dass, wenn die bei der Herstellung der Elemente stattfindende Erhitzung ein Erweichen in einem solchen Umfange mit sich bringt, dass der Widerstand unmittelbar in diese hineingedrückt werden kann, ein vorheriges Anbringen von Rillen in den Tragelementen also nicht nötig ist.Vulcanizing or another method with the same goal is of course not something new in itself, but only within the scope of this invention and can be carried out in any of the known ways. It has also already been mentioned that if the heating that takes place during the manufacture of the elements softens them to such an extent that the resistance can be pressed directly into them, prior making of grooves in the support elements is not necessary.

In diesem Falle kann es zweckmässig sein, Haltemittel vorzusehen, die den Widerstand in der gewünschten Form halten.In this case it can be expedient to provide holding means which hold the resistor in the desired form.

Abb. 3 zeigt den Heizwiderstand 6 in Form einer zylindrischen Wendel, deren Anordnung und Form vor dem Eindrücken in das Tragelement durch Verbindung mittels Asbestfäden 7 o.dgl. gewährleistet wird, wobei diese Asbestfäden o.dgl. für den Widerstand einen Halte-Rahmen bilden.Fig. 3 shows the heating resistor 6 in the form of a cylindrical coil, the arrangement and shape of which before being pressed into the support element by means of asbestos threads 7 or the like. is guaranteed, these asbestos threads or the like. Form a support frame for the resistance.

Abb. 4 zeigt die Anordnung eines Heizteppichs in einer Nische eines Wohnraumes. Mit 8 sind die Wände des Zimmers bezeichnet, auf dessen Fussboden der Teppich 9 aufgelegt ist, der von einer Matte 10 entsprechend der Erfindung gebildet wird.Fig. 4 shows the arrangement of a heating carpet in a niche in a living room. With 8 the walls of the room are referred to, on the floor of which the carpet 9 is placed, which is formed by a mat 10 according to the invention.

Auch dieses Beispiel hat nur den Zweck, die Anwendungsmöglichkeiten der vorgenannten Erzeugnisse zu zeigen, nämlich zur Herstellung von Heizkissen, kleinen und grossen Teppichen, beheizten Kleidungsstücken für Flieger (siehe Abb. 5), Taucher u.a., Heizdecken und ganz allgemein für all die Zwecke, für die gleichzeitig Biegsamkeit und etwaige Feuchtigkeitsundurchlässigkeit in Verbindung mit einer auf elektrischem Wege er- zielten Beheizung verlangt werden.This example also only has the purpose of showing the possible uses of the aforementioned products, namely for the production of heating cushions, small and large carpets, heated garments for pilots (see Fig. 5), divers, etc., electric blankets and in general for all the purposes, for the simultaneous flexibility and possible moisture impermeability in connection with an electrically targeted heating are required.

Es sei noch einmal darauf hingewiesen, dass, wie in allen vorher angeführten Fällen, als Tragelemente die schon erwähnten Stoffe wie Gummi, Kunst-Harze von grösserer oder geringerer Transparenz o.dgl. verwendet werden können.It should be pointed out once again that, as in all previously mentioned cases, the already mentioned substances such as rubber, synthetic resins of greater or lesser transparency or the like are used as support elements. can be used.

Der in die Tragelemente eingebettete Widerstand kann entweder in Rillen angebracht werden und dann, wie schon erwähnt, durch unmittelbare Adhäsion der Elemente während der Fabrikation eingeschlossen werden, oder es kann aber auch die Einarbeitung in eine einzige Lage des Tragelements vorgesehen werden, wenn es möglich ist, den Widerstand infolge der Wärmebehandlung in den Tragstoff vollkommen einzubetten.The resistor embedded in the support elements can either be attached in grooves and then, as already mentioned, enclosed by direct adhesion of the elements during manufacture, or it can also be incorporated into a single layer of the support element, if possible to embed the resistance completely in the carrier material as a result of the heat treatment.

Claims

1.) A method for the production of heat-radiating elements, characterized in that electrical resistances are embedded between layers of elastic, flexible, moisture-impermeable and insulating material, which are dimensioned so that the temperature reached by the heating element does not change the mechanical properties of the can bring about selected embedding material.

2.) The method according to claim 1, characterized in that more or less transparent synthetic resins or a similar corresponding material is used as the support elements, which has the property of not being under to change the influence of the heat developed by the resistors embedded in it in such a way that it loses its mechanical connection, its flexibility, its possible impermeability to moisture and electrical insulation.

3.) The method according to claim 1 or 2, characterized in that at least one layer of the same material is inserted between two outer layers of said material, which is provided with incisions or grooves in which the electrical resistors are housed, the union of all Parts to a whole is achieved by the action of heat.

4.) The method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the grooved layers have a slightly greater thickness than the heating resistors embedded therein.

5.) The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that a first layer is introduced into a heatable mold, to which the layers with grooves are applied one after the other with the resistors embedded in them and a layer on each layer with grooves, which has the task of insulating when it serves as an intermediate layer, and the task of covering when it is the final layer.

6.) The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that an appropriately calibrated heat regulating device is embedded in the circuit and between the cover material in order to keep the temperature of these resistors at a predetermined level hold (thermostat).

7.) The method according to claim 1 or 2, characterized in that the resistors are embedded in the support material by means of a thermal process, without any prior application of grooves or the like. takes place in the said material.

8.) The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the resistors to be embedded are fixed in their desired position on a frame made of asbestos or similar material.