DE2231086A1

DE2231086A1 - SURFACE HEATING ELEMENTS

Info

Publication number: DE2231086A1
Application number: DE19722231086
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl Phys Dr Doffin; Arnold Franz
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1972-06-24
Filing date: 1972-06-24
Publication date: 1974-01-03

Description

Flächenheizelemente.Surface heating elements.

Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf ein Flächenheizelement mit einer Widerstands schicht aus einem fein verteilten in einem Isliermaterial eingebetteten elektrisch leitenden Material, einem metallischen, mit der Widerstandsschicht in Verbindung stehendem Leiterbild und geeigneten Träger- bzw. Abdeckschichten.The subject matter of the invention relates to a surface heating element with a resistance layer made of a finely distributed in an insulating material embedded electrically conductive material, a metallic, with the resistance layer related conductor pattern and suitable carrier or cover layers.

Bettet man geeignete elektrisch leitende Teilchen wie Ruß, Graphit, Metallpulver etc. in ausreichender Menge in einen Isolierstoff, wie z.B. Kunststoff, ein, so erhält man ein Material, das eine bestimmte, Je nach Art und Menge der Teilchen mehr oder weniger große elektrische Leitfähigkeit aufweist. Wird ein solches Widerstandsmaterial in flächige Form gebracht, wobei das Material entweder fUr sich allein verwendet oder auch in gleicher Dicke auf einem isolierenden Träger aufgebracht bzw. zwischen zwei Isolierstoffe eingebettet werden kann, so entstehen flächige Widerstandselemente, die - mit entsprechenden Kontakten zur Zuführung der Spannung versehen - als Flächenheizelemente verwendet werden können.If suitable electrically conductive particles such as carbon black, graphite, Metal powder etc. in sufficient quantities in an insulating material such as plastic, a, so one obtains a material which has a certain, depending on the kind and quantity of the particles has more or less high electrical conductivity. Will be such a resistor material brought into planar form, the material either being used on its own or applied in the same thickness on an insulating carrier or between two insulating materials can be embedded, this creates flat resistance elements, which - provided with corresponding contacts for supplying the voltage - as surface heating elements can be used.

Nimmt man ein solches Flächenheizelement von quadratischer Form und bringt die Kontakte auf der vollen Länge von zwei gegenEberliegenden Kanten an, so weist das Rement einen Widerstand auf, der als Quadratwiderstand bezeichnet wird. Dieser Quadratwiderstand ist eine kennzeichnende Eigenschaft eines flächigen Widerstandselementes. Es ist leicht einzusehen, daß Jedes beliebig große, in gleicher Weise an den gegenüberliegenden Stirnkanten kontaktierte quadratische Element den gleichen Quadratwiderstand hat. Den Flächenwiderstand eines beliebig geformten Flächenheizelementes kann man also errechnen, wenn man den Quadratwiderstand des Basismaterials kennt und sich die Fläche des Heizelementes aus passend angeordneten Quadraten zusammengesetzt denkt.If you take such a surface heating element of square shape and attaches the contacts over the full length of two opposite edges, so the Rement has a resistance, which is referred to as the square resistance. This square resistance is a characteristic property of a flat resistance element. It is easy to see that each arbitrarily large, in the same way on the opposite Front edges contacted square element has the same square resistance. The surface resistance of a surface heating element of any shape can therefore be determined calculate if you know the square resistance of the base material and the The surface of the heating element is composed of appropriately arranged squares.

Die bei einer bestimmten angelegten Spannung erreichbare Heileistung eines Flächenheizelementes hängt ausschließlich von seinem Flächenwiderstand ab, d.h. einerseits von den Abmessungen des Elementes und andererseits vom Quadratwiderstand des Basismaterials, In der Praxis ist es verhältnismäßig schwierig, Xeitachichten mit eng toleriertem Quadratwiderstand herzustellen. Zudem muß für jeden Anwendungsfall mit verschiedenen spezifischen Heieleistungen eine eigene Leitsubstanz gemischt werden, um den Jeweils erforderlichen Quadratwiderstand zu erzielen. Nach der Fertigstellung eines Flächenheizelementes hat der Anwender bei gegebener Netzspannung praktisch keine Möglichkeit mehr, eine andere von ihm gewünschte Heizleistung zu wählen. Eine Anpassung könnte nur über die Regelung der Netzspannung erfolgen, was die Verwendung eines geeigneten Transformators erfordern und damit die Kosten erheblich erhöhen würde.The healing power achievable with a certain applied voltage of a surface heating element depends exclusively on its surface resistance, i.e. on the one hand on the dimensions of the element and on the other hand on the square resistance of the base material, In practice it is relatively difficult to create Xeitachichten with a tight square resistance. In addition, must for each application its own lead substance mixed with various specific therapeutic benefits to achieve the square resistance required in each case. After completion A surface heating element is practical for the user at a given mains voltage no more possibility of one other heating power required by him to choose. An adjustment could only be made by regulating the mains voltage, what the use of a suitable transformer require and therefore the cost would increase significantly.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Flächenheizelement zu schaffen, bei dem bei vorgegebenem Flächenheizelement nachträglich die gewünscht Heisleistung gewählt werden kann, ohne daß das Widerstandsmaterial selbst abgewandelt wird bzw. ohne Variation der Netzspannung.The object of the invention is to create a surface heating element, in the case of the given surface heating element, the desired heating output is subsequently achieved can be selected without the resistor material itself being modified or without variation of the line voltage.

Das erfindungsgemäße Flächenheizelement zeichnet; sich dadurch aus, daß die flächige Widerstandsschicht mit einem als gammelektrode ausgebildeten Leiterbild ausgestattet ist. Mit dieser gammelektrode wird ermöglicht, den Gesamtwiderstand des Flächenheizelementes zunächst einmal gegenüber dem ursprünglichen Quadratwiderstand im Verhältnis von mehr als 1 : 100 zu variieren und die Leistung in der gleichen Weise zu vergrößern. Wenn man nun, in weiterer Ausbildung des Erfindungsgedankens bei vorgegebenem kammartigen Leiterbild nachträglich einzelne gammfahnen der Kammelektroden unterbricht, so wird der Flächenwiderstand des Flächenheizelementes variiert, d.h. es wird die Heisleistung verringert.The surface heating element according to the invention draws; are characterized by that the flat resistance layer with a conductive pattern designed as a gamma electrode Is provided. This gamma electrode enables the total resistance of the surface heating element first of all compared to the original square resistance to vary in the ratio of more than 1: 100 and the performance in the same Way to enlarge. If you now, in further development of the inventive idea In the case of a given comb-like conductor pattern, individual gamma-ray flags of the comb electrodes are subsequently added interrupts, the sheet resistance of the surface heating element is varied, i.e. the heat output is reduced.

Mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Flächenheizelement ist es also möglich, mit einer einzigen vorgegebenen Widerstands schicht in einer vorgegebenen Größe eine Vielzahl von gewünschten Heizleistungen zu erzeugen, wodurch eine rationelle Fertigung möglich wird. In der Elektrowärmetechnik benötigt man solche F1ächenwiderstandseleme,nte mit unterschiedlichen Heizleistungen vielfach, z.B. als Tablett zum Warmhalten von Speisen oder als Wandheizelement für die Heizung von Räumen, Eine Variation der Erfindung sieht vor, das Leiterbild des Flächenheizelementes leiterförmig bzw. gitterförmig auszubilden und durch mindestens einmalige - Unterbrechung Jeder Leitersprosse ein arbeitefähiges Flächenheizelement, d.h, ein solches, das keinen Kurzschluß aufweist, zu schaffen. Je nach der gewählten Anordnung der unterbrochenen Leitersprossen kennen verschiedene Heizleistungen aus ein und demselben Flächenheizelement herausgeholt werden. Dabei kann auch durch eine ungleichiaäßige Anordnung der Kammelektroden auf der Widerstandsschicht ein Flächenheizelement mit Flächenbereichen unterschiedlicher Heizleistung geschaffen werden.So it is with the surface heating element designed according to the invention possible with a single given resistance layer in a given one Size a variety of desired heating capacities to create, whereby an efficient production is possible. Required in electrical heating technology such surface resistance elements with different heating capacities are often e.g. as a tray to keep food warm or as a wall heating element for heating of rooms, A variation of the invention provides the conductor pattern of the surface heating element To design ladder-shaped or grid-shaped and by at least one - interruption Each rung of the ladder has a working surface heating element, i.e. one that does not have a short circuit to create. Depending on the chosen arrangement of the interrupted Ladder rungs know different heating outputs from one and the same panel heating element to be taken out. This can also result from an uneven arrangement of the comb electrodes a surface heating element with surface areas of different types on the resistance layer Heating capacity can be created.

Zur Vermeidung von ungleichmäßigen Erwärmungen im Bereich der Kammspitzen der Kammelektroden kann nach einem weiteren Merksal Ser Erfindung vorgesehen werden, daS die Widerstandsschicht nur im mittleren Bereich des Leiterbildes außerhalb der Kammspitzen der Elektroden aufgetragen ist.To avoid uneven heating in the area of the comb tips the comb electrodes can be provided according to a further feature of the invention, that the resistance layer is only in the middle area of the conductor pattern outside of the Comb tips of the electrodes is applied.

Der Aufbau, die Herstellung und die Arbeit@weise eines erfindungsgemäßen Flächenheizelementes wird nachfolgend an einem Beispiel erläutert und in den Zeichnungen näher dargestellt.The structure, manufacture and work @ wise one according to the invention Surface heating element is explained below using an example and in the drawings shown in more detail.

Es zeigen Fig. 1 bis 5 verschiedene kammartige Leiterbilder auf einer Widerstandsschicht Fig. 6a, b u. c die Variation eines vorgegebenen Leiterbildes auf einer Widerstandsschicht Fig. 7 eine dekorativ ausgebildetes Leiterbild und Fig. 8a, b u. c die Ausbildung der Kontakte für das Leiterbild.Show it 1 to 5 different comb-like conductor patterns 6a, b and c show the variation of a given conductor pattern on a resistive layer on a resistive layer, FIG. 7 shows a decorative conductive pattern and 8a, b and c show the formation of the contacts for the conductor pattern.

Die Herstellung des erfindungsgemäßen Flächenheizelementes kann auf folgende Weise erfolgen: Eine Metallfolie, z.B. Kupferfolie von 5 bis 200 Fm Dicke, vorzugsweise 70 pm, wird endlos oder in zugeschnittenen Formaten durch Streichen, Sprühen etc. mit einer Widerstandsschicht beschichtet. Die Widerstandsschicht besteht aus leitenden Teilchen, vornehmlich Ruß, Graphit oder Metallpulver, die in ausreichender Menge und gleichmäßig in einer Harzlösung oder Lösung eines Thermoplasten, vornehmlich Phenol-, Epoxid- oder ungesättigtes Polyesterharz mit Härtersusatz, verteilt sind. Nach der Beschichtung der Metallfolie wird diese Widerstandsschicht in einem Durchlaufofen getrocknet, wobei das Harz so weit vorkondensiert wird, daß die beschichtete Folie am Trockenauslauf trocken und stapelfähig ist. Die Vernetzung des Harzsystems ist aber nur bis zu einem gewollten Punkt geführt und hat somit die Bähigkeit behalten, bei erneuter Anwendung von Wärme und Druck plastisch zu werden, was für die Weiterverarbeitung wesentlich ist.The production of the surface heating element according to the invention can be based on in the following way: a metal foil, e.g. copper foil with a thickness of 5 to 200 μm, preferably 70 pm, becomes endless or cut to size by painting, Spraying etc. coated with a resistive layer. The resistive layer is made made of conductive particles, principally carbon black, graphite or metal powder, which are sufficient Amount and evenly in a resin solution or a solution of a thermoplastic, primarily Phenolic, epoxy or unsaturated polyester resin with added hardener, are distributed. After the metal foil has been coated, this resistance layer is placed in a conveyor oven dried, the resin being precondensed to such an extent that the coated film is dry and stackable at the dry spout. The crosslinking of the resin system is but only led to a desired point and thus retained the ability to become plastic with renewed application of heat and pressure, something for further processing is essential.

Die mit Widerstandsmaterial beschichtete Kupferfolie wird nunmehr auf der unbeschichteten, metallischen Seite in geeigneter Weise mit einem in crfindungsgemäßer Weise gestalteten Leiterbild versehen. Das gewünschte Leiterbild kann in bekannter Weise entweder durch Bedrucken im Siebdruck, Oifsetdruck bzw. mittels anderer Druckverfahren unter Verwendung von bekannten ätzfesten Farben oder durch Auf tragen von fotoempfindlichen Lacken mit nachfolgender Belichtung und Entwicklung nach den in der Eechnik der gedruckten Schaltungen bekannten Verfahren hergestellt werden. Anschließend werden die Bahnen in bekannter Weise durch Besprühung mit Ätzlösung an den Stellen vom Kupfer befreit, die durch eine ätzfreie Schicht nicht geschützt sind. Für Kupferfolien geeignete Ätzmittel sind u.a. Fe Cl3, Cu C12 und (NH4)2 S208.The copper foil coated with resistance material is now on the uncoated, metallic side in a suitable manner with one in accordance with the invention Wise designed conductor pattern provided. The desired conductor pattern can be known in Way either by printing with screen printing, offset printing or other printing processes using known etch-resistant colors or by applying photosensitive Varnishes with subsequent exposure and development according to those in the Eechnik of printed circuits known processes are produced. Then be the tracks in a known manner by spraying with etching solution at the points from Freed copper that is not protected by an etch-free layer. For copper foils suitable etchants include Fe Cl3, Cu C12 and (NH4) 2 S208.

Das Widerstandselement besteht nunmehr aus der durchgehenden Widerstandsschicht und den nach dem Ätzen darauf verbliebenen, ätzfest abgedeckten Kupferflächen. Durch geeignete bekannte Entschichtungsverfahren wird die ätzfreie Abdeckung (z.B. Druckfarbe) entfernt und das Widerstandsmaterial durch Wässern von Rückständen des Ätzmittels und der Entschichtungslbsung befreit und anschließend getrocknet. Man erhält auf diese Weise die flächigen Widerstandselemente mit einem vorbestimmten Beiterbild, wie es in den Fig. 1 bis 5 beispielhaft schematisch angegeben ist.The resistance element now consists of the continuous resistance layer and the etch-proof covered copper surfaces that remained on it after the etching. By suitable known decoating process is the etch-free cover (e.g. printing ink) removed and the resistor material by soaking residues of the etchant and the stripping solution freed and then dried. One receives on in this way the flat resistor elements with a predetermined Beiterbild, as indicated schematically by way of example in FIGS.

In Fig. 1 ist bei dem quadratischen Widerstandselement 1 mit der Länge L und der Breite B die gesamte gupferfläche mit Ausnahme der beiden Randstreifen 11 und 12 abgeätzt worden. Hierdurch ergibt sich ein Flächenwiderstand R1f' der dem Quadratwiderstand Rq der Widerstandsschicht entspricht. Die Heizleistung N1 dieses Flächenelementes 1 ist wobei U die angelegte Wechselspannung und I der Strom bedeutet.In Fig. 1, the entire copper surface with the exception of the two edge strips 11 and 12 has been etched off in the square resistor element 1 with the length L and the width B. This results in a sheet resistance R1f 'which corresponds to the square resistance Rq of the resistance layer. The heating power N1 of this surface element 1 is where U is the applied alternating voltage and I is the current.

In Fig. 2 ist bei dem quadratischen Widerstandselement 2 gleicher Größe wie dasJenige nach Fig. 1 die Kupferoberfläche bis QrSindSgs auf die # kammförmig ineinandergeschachtelten Elektroden 21 und 22 abgeätzt. Der gegenseitige Abstand der Kammelektroden beträgt x2 = L/2. Der Flächenwiderstand dieses Elementes 2 ist dann (von gewissen, durch die endliche Leiterbreite und die gegenseitige Lage der Elektroden hervorgerufenen, für diese grundsätzliche Darstellung aber unbedeutenden Ungenauigkeiten abgesehen) R2f=Rq/4 ; die entsprechende Heizleistung ist somit N2 = 4 # N1 Das bedeutet also, daß mit der erfindungsgemäßen kammartigen Ausbildung des Leiterbildes die Heizleistung bei gleicher Ausgangsfläche des Widerstandsmaterials erheblich vergrößert werden kann.In Fig. 2, the square resistor element 2 has the same size as that of Fig. 1, the copper surface to QrSindSgs etched onto the electrodes 21 and 22, which are nested in a comb shape. The mutual distance between the comb electrodes is x2 = L / 2. The sheet resistance of this element 2 is then (apart from certain inaccuracies caused by the finite conductor width and the mutual position of the electrodes, but insignificant for this basic representation) R2f = Rq / 4; the corresponding heating power is thus N2 = 4 # N1. This means that with the comb-like design of the conductor pattern according to the invention, the heating power can be increased considerably with the same output area of the resistor material.

In Fig. 3 ist die Kupferfelie auf dem Widerstand@element 3 entfernt bis auf die kammförmigen Elektroden 31 und 32. Der geg@mseitige Abstand der Kammelektroden ist x3 = L/5; der Flächenwi-Rq derstand dieses Elementes ist somit annähernd R3f= und die 25 entsprechende Heizleistung N3 = 25 # N1 im Vergleich zu dem Widerstandselement 1.In Fig. 3, the Kupferfelie on the resistor @ element 3 is removed except for the comb-shaped electrodes 31 and 32. The mutual spacing of the comb electrodes is x3 = L / 5; the surface resistance of this element is thus approximately R3f = and the 25 corresponding heating power N3 = 25 # N1 compared to that Resistance element 1.

In Fig. 4 haben die Eammelektroden 41 von den Kammelektroden 42 des Widerstandeelementes 4 von gleicher Grundfläche wie das Jenige nach Fig. ß den Abstand s4 = L10 , so daß der Flächenwiderstand R4 9 und die Heizleistung N4 r 100 . N1 be-100 trägt.In Fig. 4, the Eammelectroden 41 of the comb electrodes 42 of the Resistance element 4 of the same base area as the one according to Fig. Ss the distance s4 = L10, so that the sheet resistance R4 9 and the heating power N4 r 100. N1 be-100 wears.

In ähnlicher Weise können also beliebige Vielfache des ursprtinglichen Leistungswertes N1 erzielt werden, wobei auch an dere Elektrodenformen denkbar sind. So zeigt z.B. Fig. 5 ein Widerstandselement 5 mit drei Elektroden 51, 52, 53, wobei die Elektroden 51 und 53 an den einen Pol, die Elektrode 52 an den anderen Pol einer Spannungsquelle angeßchlossen werden.In a similar way, any multiple of the original Power value N1 can be achieved, other electrode shapes are also conceivable. For example, Fig. 5 shows a resistance element 5 with three electrodes 51, 52, 53, where the electrodes 51 and 53 to one pole, the electrode 52 to the other pole of one Connected to the voltage source.

Der besondere Vorteil eines nach der Erfindung konzipierten Widerstandselementes liegt darin, daß man aus dem Widerstandselement 4 gemäß Fig. 4, das mit Kammelektroden im Abstand x4 versehen ist, durch nachträgliches Unterbrechen einzelner Elemente der Kammelektroden 41 und 42 auf einfache Weise ein Widerstandselement mit größerem Flächenwiderstand, d.h. mit geringerer Heizleistung herstellen kann. Wie Fig. 6a zeigt, wird dazu z.B. jede zweite Kammfahne der Elektrode 42 und/oder 41 durch Lochung 43 oder sonstige Unterbrechung abgetrennt. Damit erhöht sich der Flächenwiderstand in definierter Weise und die Heizleistung wird entsprechend variiert.The particular advantage of a resistance element designed according to the invention lies in the fact that from the resistance element 4 according to FIG. 4, the one with comb electrodes is provided at a distance of x4, by subsequent interruption of individual elements the comb electrodes 41 and 42 in a simple manner a resistance element with a larger Surface resistance, i.e. can produce with lower heating power. Like Fig. 6a shows, for example, every second comb lug of the electrode 42 and / or 41 is perforated 43 or other interruption. This increases the sheet resistance in a defined way and the heating power is varied accordingly.

Der gleiche Effekt kann gemäß Fig. 6b auch durch nachträgliches Lochen 62 des leiterförmig gestalteten Leiterbildes 61 des Widerstandselementes 6 erreicht werden, wobei nur darauf zu achten ist, daß Jede "Leiterßprofflse" mindestens einmal gelocht bzw.According to FIG. 6b, the same effect can also be achieved by subsequent perforation 62 of the ladder-shaped conductor pattern 61 of the resistance element 6 is reached , whereby you just have to make sure that each "Leiterßprofflse" at least once perforated or

unterbrochen und auf diese Weise ein Kurzschluß vermieden wird.interrupted and in this way a short circuit is avoided.

Eine evtl. störende ungleichmäßige Erwärmung im Bereich der Kammspitzen der einzelnen Kammfahnen kann dadurch vermieden werden, daß das Widerstandsmaterial nur in dem Bereich 63 der gamm-bzw. Gitterelektroden 61 aufgetragen wird, wie in Fig. 6c angegeben, so daß die seitliche Verbindungsstreifen 64 keinen Kontakt mit der Widerstandsschicht haben.A possibly disruptive uneven heating in the area of the comb tips the individual comb flags can be avoided that the resistance material only in the area 63 of the gamm or. Grid electrodes 61 is applied as shown in FIG Fig. 6c indicated so that the lateral connecting strip 64 is not in contact with of the resistive layer.

Die Lochung bzw. Unterbrechung der Elektroden kann selbstverständlich in verschiedenen Flächenbereichen des Widerstandselementes in unterschiedlicher Anordnung erfolgen, so daß man auf einfache Weise Heizleiter mit gebietsweise unterschiedlicher Heizleistung erzeugen kann.The perforation or interruption of the electrodes can of course in different surface areas of the resistance element in different Arrangement made so that you can easily heat conductors with different areas Can generate heating power.

Nach der Herstellung der Widerstandselemente mit dem gewünschten Leiterbild können diese mit-einem Trägermaterial auf der einen Seite und einer isolierenden Abdeckschicht auf der anderen Seite versehen werden. Die Trägerschicht kann z.B. ein mit Phenolharz imprägniertes, laminierfähiges Cellulosepapier sein, wie es in der Schichtpreßstoff-Herstellung üblicherweise Verwendung findet.After producing the resistor elements with the desired conductor pattern can do this with-a carrier material on one side and an insulating one Cover layer can be provided on the other side. The carrier layer can e.g. a phenolic resin impregnated, laminatable cellulose paper, as it is in the production of laminates is usually used.

Selbstverständlich sind auch andere Trägermaterialien (z,B. Baumwollgewebe, Vliese, Matten, Glasgewebe usw.) mit anderen Harzsystemen (z.B. Epoxidharz, ungesättigtes Polyesterharz usw.) möglich. Als isolierende Deckschicht kennen die gleichen oder ähnlichen Substrate, z.B. auch mit Melaminharz imprigdierte Cellulosepapiere, die durch Bedrucken oder andere Verfahren dekorative Muster erhalten haben, eingesetzt werden. Dekorative Wirkungen kann man auch dadurch erzielen, daß man die Elektroden 71, 72 des Widerstandselementes 7 passend gestaltet, wie es beispielhaft in Fig, 7 angegeben ist, und als Abdecksohicht eid dUnnes, gebleichtes, mit Melaminharz getränktes Baumwolipapier verwendet, durch das nach dem Verpressen die Elektroden sichtbar sind.Of course, other carrier materials (e.g. cotton fabric, Fleece, mats, glass fabric, etc.) with other resin systems (e.g. epoxy resin, unsaturated Polyester resin etc.) possible. Know as an insulating top layer the same or similar substrates, e.g. also cellulose papers impregnated with melamine resin, which have received decorative patterns by printing or other processes are used will. Decorative effects can also be achieved by using the electrodes 71, 72 of the resistance element 7 designed to match, as shown by way of example in FIG. 7 is indicated, and as a cover layer eid thin, bleached, with melamine resin Soaked cotton paper is used, through which the electrodes are pressed after pressing are visible.

Ein entsprechendes Verbundmaterial kann beispielsweise folgendermaßen hergestellt werden: Auf 10 Lagen Natronkraftpapier von 130 g/m2 Flächengewioht, beharzt mit 70 g/m2 Phenolharz wird ein mit entsprechenden Elektroden versehenes Widerstandselement gelegt und dieses mit einem Bogen gebleichten und bedruckten Natronkraftpapieres von 120 gÄn2 Flächengewicht, beharzt mit 100 g/m2 Melaminharz, abgedeckt.A corresponding composite material can be, for example, as follows produced: On 10 layers of soda kraft paper of 130 g / m2 surface weight, Resin with 70 g / m2 phenolic resin is provided with appropriate electrodes Resistance element placed and this bleached and printed with a sheet Soda kraft paper of 120 gÄn2 basis weight, resinated with 100 g / m2 melamine resin, covered.

Dieses aus 12 Lagen bestehende Paket wird zwischen zwei Preßbleche gelegt und in einer Heizpresse bei 1400 a und einem Druck von 100 bar über eine Zeit von 1 Std. verpreßt. Bei diesem Preßvorgang verbindet sich das Harz des Widerstandselementes mit dem Harz des Trägermaterials und dem Harz der Abdeckschicht zu einem ausgehärteten Verbund nach der Art der bekannten Schichtpreßstoffe. Die Verbindung mit dem Harz der Abdeckschicht ist deshalb möglich, weil die Kupferfolie des Wideratandselementes teilweise abgeätzt wurde und an diesen Stellen die beiden Harzsysteme verschmelzen können.This package consisting of 12 layers is placed between two press plates placed and in a heating press at 1400 a and a pressure of 100 bar over a Time of 1 hour pressed. During this pressing process, the resin of the resistor element is combined with the resin of the carrier material and the resin of the cover layer to form a cured Composite in the manner of the known laminates. The connection with the resin the cover layer is possible because the copper foil of the resistor element partially has been etched off and the two resin systems can fuse at these points.

Anstelle des Laminiervorganges in einer lleizpresse kann das Verbinden der Widerstandselemente mit einem Trägermaterial und einer isolierenden Abdeckung auch durch kontinuierliches Laminieren in der Weise erfolgen, daß ein z.B. mit ungesättigtem Polyesterharz unter Zusatz von Härter und Beschleuniger imprägniertes Trägermaterial zusammen mit dem bahnenförmigen Widerstandselement und einem z.B. ebenfalls mit ungesättigtem Polyesterharz unter Zusatz von Härter und Beschleuniger imprägnierten Deckbogen feucht zusammen mit je einem Trennpapier oder Trennfolie an der Ober- und Unterseite in eine Laminierwalze einläuft und das Verbundsystem anschließend zum Aushärten in einen rockner UberfUhrt wird. In diesem Trockner befindexl sich flächenförmige Heizelemente, Uber die das Verbundsystem gleitet, wobei es von oben, z.B. durch ein schweres Gummituch von beispielsweise 10 mm Dicke, beschwert und dadurch auf die Heizflächen gedrückt wird, damit während des Gelierens und Aushärtens Lagenbindung erreicht wird. Nach dem Abschluß der Aushärtung werden am Auslauf des Trockners Trennfolien und Flächenheizlaminat getrennt aufgewickelt.Instead of the lamination process in a soldering press, the joining the resistance elements with a carrier material and an insulating cover can also be carried out by continuous lamination in such a way that a e.g. Polyester resin with the addition of hardeners and accelerators, impregnated carrier material together with the sheet-like resistance element and one e.g. also with impregnated with unsaturated polyester resin with the addition of hardeners and accelerators Cover sheet damp together with a release paper or release film on the top and underside runs into a laminating roller and then the composite system is transferred to a dryer to harden. This dryer is located flat heating elements, over which the composite system slides, whereby it is from above, e.g. by a heavy rubber blanket of e.g. 10 mm thickness, weighted and is thereby pressed on the heating surfaces, thus during the gelling and hardening Layer binding is achieved. After curing is complete, the Dryer separating foils and surface heating laminate wound up separately.

Neben den beiden beschriebenen Laminiermethoden können grundsitzlich alle anderen Verfahren zur Verstärkung und Isolation-, d.h. Abdeckung des Widerstandselementes angewandt werden. Als Beispiele seien angeführt das Eingießen in bekannte Gießharze wie Epoxidirze, Polyesterharze u.a., oder die Verbindung mit thermoplastischen Folien oder Platten, z.B. PVC, lineare Polyester, Polycarbonat, PVF u.a., wobei zur Erzielung einer festen Verbindung zwischen Folien bzw. Platten und Widerstandselement erstere mit einem Kleber beschichtet sein können. Dieses Verfahren bietet sich u.a. dann an, wenn die originäre Widerstandsschicht - wle eingangs als Beispiel erwähnt - nicht auf eine Kupferfolie, sondern auf ein beliebiges anderes, elektrisch nicht leitendes Substrat aufgebracht wurde. In diesem Falle, können die erforderlichen Elektroden dadurch erhalten werden, daß man entweder die gewünschten Elektroden auf der Träger-oder der Abdeckschicht anbringt, indem diese in einem getrennten Arbeitsgang mit einer Kupferfolie belegt und vor dem Laminieren nach dem oben beschriebenen Verfahren gedruckt und geätzt wurde, oder beim Beschichten des Substrates Leiterstreifen oder Leitergitter (z.B, gemäß Fig, 6b) auf die Widerstandsschicht auflegt oder in diese einbringt. Das Einbringen von Leiterstreifen bietet die Möglichkeit diese so lang zu machen, daß sie beidseitig über das Laminat überstehen und dann von außen zu den gewünschten Kammelektroden gemäß Fig. 1 bis 5 geschaltet werden können.In addition to the two lamination methods described, you can basically sit down all other methods of reinforcement and isolation, i.e. covering of the resistance element can be applied. Pouring into known casting resins may be cited as examples how Epoxy resins, polyester resins, etc., or the connection with thermoplastic films or sheets, e.g. PVC, linear polyester, polycarbonate, PVF and others, whereby to achieve a firm connection between foils or plates and resistance element, the former can be coated with an adhesive. This method is suitable, among other things if the original resistance layer - as mentioned at the beginning as an example - not on a copper foil, but on any other, electrically not conductive substrate was applied. In this case, you can do the required Electrodes can be obtained by either having the desired electrodes attaches to the carrier or the cover layer by placing them in a separate Operation covered with a copper foil and before lamination according to the above Process was printed and etched, or when coating the substrate, conductor strips or conductor grid (e.g. according to FIG. 6b) is placed on the resistance layer or in this brings in. The introduction of conductor strips offers the possibility of this To make so long that they protrude on both sides over the laminate and then from the outside 1 to 5 can be switched to the desired comb electrodes according to FIGS.

Für die von der Erfindung angestrebte Wirkung ist es in jedem Palle gleichgültig, ob das metallische Leiterbild auf der Widerstandsschicht selbst, auf der Träger- oder auf der Abdeckschicht aufgebracht wird. Voraussetzung ist lediglich, daß nach der Herstellung des Verbundes die Widerstandsschicht mit dem Leiterbild Verbindung hat.For the effect sought by the invention, it is in every palle regardless of whether the metallic conductor pattern is on the resistive layer itself the carrier or on the cover layer is applied. The only requirement is that after the production of the composite, the resistance layer with the conductor pattern Connection has.

Nach der Fertigstellung des Flächenwiderstandselementes müssen die Elektroden noch kontaktiert werden, damit die Spannung an die Widerstandsschicht angelegt werden kann. Soweit dies nicht an überstehenden Elektrodenfahnen von außen geschehen kann, wird in das Flächenwiderstandselement 2, z.B. entweder ein Loch 8 gestanzt oder gebohrt und in das Loch 8 ein metallischer Voll-oder Rohrniet 9, 10 eingebracht, der gemäß Fig. 8a, b den Kontakt zu dem Leiterbild 21, 22 im Inneren des Flächenwiderstandselementes herstellt. Die Verbindung zum Leiterbild 21,22 kann aber auch dadurch ermöglicht werden, daß man mit einem geeigneten Werkzeug die Träger- oder Abdeckschicht 13 stellenweise so ausfräst, daß gemäß Fig. 8c eine von außen durch die Ausnehmung 14 zugängliche Kontaktierungsfläche entsteht.After completion of the sheet resistance element, the Electrodes are still contacted so that the voltage is applied to the resistive layer can be created. As far as this is not the case with protruding electrode lugs from the outside can happen, is in the sheet resistance element 2, e.g. either a hole 8 punched or drilled and in the hole 8 a metallic solid or tubular rivet 9, 10 introduced, the contact to the conductor pattern 21, 22 in the interior according to Fig. 8a, b of the sheet resistance element. The connection to the conductor pattern 21,22 can but can also be made possible by the fact that you use a suitable tool to or cover layer 13 milled out in places so that, according to FIG. 8c, one from the outside through the recess 14 accessible contacting surface is created.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e:

1. Surface heating elements with a resistance layer made of a fine distributed electrically conductive material embedded in an insulating material, a metallic conductor pattern that is connected to the resistance layer and suitable th carrier or cover layers, d a d u r c h g e -.

it is not indicated that the flat resistance layer with is equipped with a conductor pattern designed as a comb electrode.

2. Surface heating element according to claim 1, characterized in that with a given comb-like conductor pattern by subsequent interruption of individual Comb flags of the comb electrodes, the surface resistance of the surface heating element can be varied is.

3. Surface heating element according to claim 1 and 2, characterized in that that the conductor pattern formed ladder-shaped or lattice-shaped and through at least One-time interruption Each rung of the ladder has a working surface heating element is created.

4. Surface heating element according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the resistance line is only outside in the middle area of the conductor pattern the comb tips of the electrodes is provided.

5) surface heating element according to one of claims 1 to 4, characterized in that that by uneven arrangement of the comb electrodes on the resistance layer created a surface heating element with surface areas of different heating power is.