DE3107011A1 - Elektrische heizdecke - Google Patents
Elektrische heizdeckeInfo
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Description
Elektrische Heizdecke
Die Erfindung "betrifft eine elektrische Heizdecke mit ersten
und zweiten Lagen aus flexiblem Material.
Der Ausdruck "elektrische Heizdecke" erstreckt sich nicht nur auf eine elektrische Abdeckung bzw. Matte, sondern auch auf
Heizkissen, beispielsweise auch einen Heiz-Teppich. Die Decke besitzt äußere Lagen, die, mit einem Heizelement dazwischen,
aneinander anhaftend zusammengeschichtet sind.
Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer solchen Heizdecke.
Elektrische Abdeckungen oder Matten besitzen üblicherweise zwei Stofflagen mit einem Heizelement und gegebenenfalls auch
eine Schicht oder Schichten aus zwischen ihnen aufgenommenem geschäumten Material. Das Heizelement muß wenigstens annähernd
in einem gewünschten Muster bzw. Verlauf gehalten werden, der sich über den Bereich der Abdeckung oder Matte erstreckt. Dieses kann durch eine feste Verbindung der beiden Stoffjagen zwischen
benachbart verlaufenden Abschnitten des Heizelementes erreicht werden.
- 1 130052/0620
Wenn der Stoff ein Non-Woven-Faserstoff ist, kann die Befestigung
der Stofflagen aneinander durch. Vernäh-ung hergestellt
werden. Das erfordert jedoch einen erheblichen Arbeitsaufwand und infolgedessen auch teure Maschinenausstattungen.
Um eine solche Maschinenausstattung zu vermeiden, kann ein auf einem Lösungsmittel basierender Klebstoff verwendet werden, um
die Lagen aneinander festzulegen. Diese Technik hat aber einige Nachteile. Der Klebstoff neigt dazu, das Heizelement an die
Stofflagen zu binden, so daß sich das Element nicht mehr gegenüber
den Lagen bewegen kann, wenn die Abdeckung oder Matte beispielsweise gefaltet wird. Das ist hinsichtlich der Lebensdauer
eines solchen Elementes nachteilig. Darüber hinaus ist es schwierig, während der Herstellung die Menge des Lösungsmitteldampfes
in der Luft unter Kontrolle zu halten, so daß sich Gesundheitsrisiken für die Arbeiter ergeben. Zusätzlich kann die neu geschichtete
Abdeckung oder Matte während einiger Stunden nach der Aufbringung des Klebstoffes nicht gehandhabt werden, damit
eine sichere Abbindung des Klebstoffes zur Befestigung der Lagen aneinander gewährleistet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Heizdecke oder Abdeckung der einggangs angegebenen Art unter Vermeidung dieser
Nachteile mit geringem Arbeitsaufwand und langer Lebensdauer zu schaffen.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die ein elektrisches Heizelement zwischen sich aufnehmenden Lagen geschichtet
durch einen heißschmelzenden Klebstoff aneinandergehalten
sind.
Der Ausdruck "heißschmelzender Klebstoff" bezeichnet einen
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Klebstoff, dessen Zustand im wesentlichen nur durch seine Temperatur
bestimmt ist, im Gegensatz zu Klebstoffen, die eine Bindung durch eine irreversible chemische Wirkung herstellen.
Heißschmelzende oder thermoplastische Klebstoffe, wie sie hier verwendet werden, werden erhitzt, um sie zur Aufbringung
auf die zu verbindenden Flächen plastisch zu machen und eine Bindung erfolgt durch Kühlung. Fach einer solchen Kühlung können
die Klebstoffe durch Aufbringung von Wärme wieder erweicht werden. Sowird die Abgabe von Lösungsmitteln während der Bindung
vollständig vermieden.
Der Klebstoff ist so ausgewählt, daß er eine Erweichungstemperatur
über der in normalem Gebrauch auftretenden Temperatur des Heizelementes hat, und vorzugsweise so, daß keine Bindung,
oder wenigstens keine bleibende Bindung, mit dem Heizelement hergestellt wird. Dann kann sich das Element beschränkt in der
Heizdecke bewegen und so eine Biegung und Faltung der Decke erleichtern und damit die Gebrauchsdauer erhöhen.
Die Erfindung schafft auch ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Heizdecke, bei welchem erste und zweite Lagen aus
flexiblem Material in Flächenanlage zwischen Druckrollen geführt
werden, die in Anlage -kommende Oberfläche wenigstens eine Lage heißschmelzenden Klebstoff aufweist, der vor einem
Kontakt mit der anderen Lage erhitzt wird, um eine Verbindung der Lagen aneinander herbeizuführen, wobei langgestreckte
elektrische Heizelement-Anordnungen zwischen die Lagen gebracht werden, die, mit dem elektrischen Heizelement dazwischen,
aufeinandergeschichtet zusammengeschlossen werden.
Eine Vorrichtung zur Herstellung einer solchen Heizdecke besitzt Zuführungseinrichtungen für erste und zweite Lagen aus Vorratsstationen an ersten und zweiten Förderstrecken zu Druckrollen
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und zur Zusammenführung der bahnförmigen Lagen in Oberflächen-Anlage
zwischen den Druckrollen, wobei wenigstens eine der in Anlage kommenden Oberflächen heißschmelzenden Klebstoff aufweist,
wobei eine Heizeinrichtung zur Erwärmung des Klebstoffes vor Eintritt der zugeordneben Lage zwischen die Druckrollen und
eine Vorrichtung zur Zuführung eines elektrischen Heizelementes zwischen die Lagen bei ihrer Einführung zwischen die Druckrollen
vorgesehen sind.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles,
unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, beschrieben, In diesen zeigen:
Fig. 1 : eine Seitenansicht einer schemüsch dargestellten
Torrichtung zur Herstellung einer erfindungsgemäßen elektrischen Decke oder Matte, und
Fig. 2 : einen Schnitt durch eine elektrische, mit der Vorrichtung nach Fig. 1 hergestellten
Decke oder Matte in Teilansicht.
Die Schichtungsvorrichtung nach Fig. Λ besitzt Lagermittel für
zwei Vorratsrollen 2, 4- als Vorratstationen für Faserstoffe.
Der Faserstoff kann aus irgendeinem geeigneten synthetischen oder natürlichen Material - gewebt oder nicht-gewebt - bestehen.
Es ist jedoch vorteilhaft, non-woven, d.h. nicht gewebte, Faserstoffe aus Kunstseide (Reyon) zu verwenden. Die Stoffbahnen
6, 8 aus non-woven-Fasergtoff werden von den Rollen 2, 4-angezogen
und aufeinanderzu längs im wesentlichen horizontaler Förderstrecken zum Spalt von Druckrollen 1o, 12 geführt. Geeignete
Abstützungen oder Führungsrollen oder dergleichen - nicht gezeigt - sind vorgesehen, um den Verlauf dieser Förderstrecken
zu bestimmen.
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310701t
Beim Verlassen der Vorratsrollen unterliegt jede Stoffbahn einem Trocknungsvorgang, um übaflüssige Feuchtigkeit abzuführen, welche
später auf die Bahn zum Zwecke einer Erweichung eines aufgetragenen thermoplastischen Klebstoffes aufgebrachte Energie
absorbieren würde. Aus diesem Grunde sind Heizeinrichtungen jeweils üblicherweise, wie gezeigt, in Form eines sich gegenüberstehenden
Paares elektrischer Strahlungserhitzer 14, 16, zwischen denen die Bahnen durchlaufen, unmittelbar hinter den Vorratsrollen 2, 4 angeordnet.
Wie rechts in Fig. 1 gezeigt ist, wird eine Schaumschicht auf der Oberseite der Stoffbahn 8 unmittelbar nach dem Trocknungsschritt befestigt, um eine Hauptmasse der Abdeckung zuzuführen.
Die Schicht 18 kann aus geschäumtem Kunststoffmaterial bestehen. Sie wird von einer Vorratsrolle 20 abwärts zugeführt, so daß
sie als Auflage in bezug zur Bahn 8 aufgenommen und in den Spalt der Druckrollen 22, 24 eingeführt wird. Eine Heizeinrichtung 26
erwärmt die Unterseite der Schicht 18 unmittelbar vor ihrer Auflage auf der Bahn, so daß das thermoplastische Material der
Schicht erweicht wird. Der Druck zwischen den Rollen 22, 24 stellt eine wirksame, bleibende Verbindung zwischen der erweichten
Schaumschicht und der Bahn her, wenn erstere durch Kühlung erhärtet.
Ein Klebstoff 28 wird dann auf die freiliegende Oberseite der Schicht 18 aufgebracht. Der Klebstoff 28 ist ein heißschmelzender
oder thermoplastischer Klebstoff, vorzugsweise ein Polyäthylen-Klebstoff, aber auch ein Polyamid oder eine Mischung
der beiden kann verwendet werden. Der Klebstoff 28 kann in partikulierter Form bereitgehalten werden, und die Klebstoffpartikel
werden dann über die Oberfläche der Schicht 18 durch eine Ausgabevorrichtung oder einen Verteiler 30 unter Schwerkraft
aus einem Vorratsbehälter 32 zugeführt. Statt dessen kann der
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Klebstoff in Form eines Blattes oder eines Netzes 34 bereitgehalten
werden. Wie mit gestrichelter Linie links in Fig. 1 gezeig; ist, kann das Netz 3*1 auf die Bahn 6 aufgebracht werden,
indem es von einer Vorratsrolle 36 abgezogen und auf die Bahn
geführt wird, indem es mit der Bahn zwischen Druckrollen 38, 40 durchgeführt wird. Statt dessen kann das Netz auch unter Schwerkraft
auf die Bahn aufgelegt werden.
Unmittelbar vor dem Schichtungsvorgang, der durch die Rollen 10, 12 herbeigeführt wird, wird der Klebstoff 28 auf eine Temperatur
erhitzt, bei welcher er die Stoffbahn 6 und die Schaumschicht 18 miteinander verbinden kann. In der dargestellten
Vorrichtung erfolgt dieses durch Strahlungswärme, die durch eine elektrische Heizeinrichtung 42 geliefert wird, die unmittelbar
stromaufwärts bezüglich der Rollen 10, 12 vor diesen angeordnet ist. Auch die Bahn 6 kann unmittelbar vor der Schichtung
erhitzt werden, beispielsweise durch eine elektrische Strahlungs-Heizeinrichtung
44.
Zwischen der Bahn 6 und der Schaumschicht 18 wird ein Heizelement 46 eingeführt, das aus einem metallischen Draht 48 in
einer Schutzhülle 50 aus Isoliermaterial, beispielsweise einem
thermoplastischen Material, besteht. Das Heizelement 46 wird zwischen die Bahn und die Schicht in einem vorbestimmten Muster
durch eine Einlegungsvorrichtung eingeführt, die schematisch durch das Bezugszeichen 52 angegeben ist. Jedes geeignete Muster
für das Draht-Heizelement 46 kann in Abhängigkeit beispielsweise davon, ob entweder die eventuelle Decke eine Einfach- oder Mehrfach-Wärmesteueranordnung
besitzen soll, angewendet werden.
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Die Bahn 6 wendet sich über die Druckrolle 10 abwärts wie die
Bahn 8 und Schicht 18 über die Rolle 12, so daß die Bahn 6 und die Schicht 18 durch den Klebstoff 28 zur gleichen Zeit in
Schichtung verbunden werden, wie das elektrische Gurtzeug, das durch das Heizelement 46 gebildet wird, dazwischen eingebracht
wird.
Eine zuverlässige Bindung kann zwischen den Bahnen 6 und der Schicht 18, nachdem diese soweit stromabwärts hinsichtlich der
Druckrollen 10, 12 vorgelaufen sind, wie zur Kühlung des Klebstoffs 28 notwendig ist, hergestellt werden. Das geschichtete
Abdeckungsmaterial, das so hergestellt ist, wird durch Antriebsmittel, beispielsweise Antriebsrollen 54, 56 von den Rollen 10,
12 abgeführt zu einer geeigneten Schneid- und Weiterbehandlungsausrüstung,
die nicht gezeigt ist.
Der verwendete Klebstoff 28 ist natürlich so ausgewählt, daß er nicht aufgrund der durch das Heizelement 46 bei der Benutzung
erzeugten Hitze erweicht wird, d.h. er hat eine Erweichungstemperatur deutlich oberhalb der Maximaltemperatür, welche in
entsprechender Weise durch die Abdeckung wahrgenommen werden kann, wenn sie in normaler Weise verwendet wird. Der Klebstoff
wird vorzugsweise auch so ausgewählt, daß er keine Bindung mit dem Isoliermaterial der Hülle 50 des Drahtes 48 herstellt. Obgleich
er fest gegen seitliche Bewegung durch die Haftung zwischen aneinander liegenden Oberflächen der Bahn 6 und der
Schicht 18 gehalten ist, kann sich das Element 46 folgerichtig in Längsrichtung innerhalb des Tunnels oder Kanals bewegen, in
welchem es gehalten bzw. festgelegt ist, so daß Beanspruchungskräfte
an der Abdeckung, die beim Palten auftreten, vermindert werden und die Lebensdauer der Abdeckung erhöht wird.
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-/- ItI ■
Der Klebstoff kann in jeglicher Form auf die Oberseite sowohl der Bahn 6 als auch der Schicht 18 aufgebracht werden, wie es
bevorzugt wird. Die Aufbringung des Klebstoffes braucht nicht unmittelbar vor dem Zusanunenschichtungsschritt zu erfolgen.
Sie kann auf eine oder beide der zu verbindenden Oberflächen mit nachfolgender Hitzeeinwirkung aufgebracht werden, um ihn
an seiner Stelle festzulegen und das so erhaltene Zwischenerzeugnis kann für eine spätere Zusammenschichtung in Vorrat gehalten
werden.
Die beschriebene Vorrichtung kann weiter so abgewandelt werden, daß die Schaumschicht 18 nicht in dem Erzeugnis enthalten ist
und die Bahnen 6, 8 unmittelbar mit dem Element 46 dazwischen verbunden werden. Eine Schaumschicht kann auf jede Bahn 6, 8
nach Wunsch aufgebracht werden, und es kann zweckmäßig sein, das oder jedes Schaum-Faserstoff-Laminat in einem vorhergehenden
Arbeitsvorgang getrennt von den anderen beschriebenen Schritten herzustellen.
Obgleich in der Beschreibung auf elektrische Abdeckungen durchweg Bezug genommen worden ist, ist ersichtlich, daß die Erfindung
auch an Heizkissen angebracht und verwendet werden kann und in solche einbezogen werden kann, um Wärme in anderen Situationen
zuzuführen als solchen, in denen elektrische Abdeckungen verwendet werden.
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Claims (15)
- Patentansprücheί l.JElektrische Heizdecke mit ersten und zweiten Lagen aus flexiblem Material, dadurch gekennzeichnet, daß die ein elektrisches Heizelement (46) zwischen sich aufnehmenden Lagen (6, 8) geschichtet durch einen heißschmelzenden Klebstoff (28) aneinandergehalten sind.
- 2. Elektrische Heizdecke nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen heißschmelzenden Klebstoff (28), der nicht mit der Außenfläche (48) des Heizelements (46) abbindet.
- 3. Elektrische Heizdecke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der heißschmelzende Klebstoff (28) ein Polyäthylen-Klebstoff ist.
- 4. Elektrische Heizdecke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der heißschmelzende Klebstoff (28) eine Mischung aus Polyamid- und Polyäthylen-Klebstoffen ist.
- 5. Elektrische Heizdecke nach einem der Ansprüche 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Lage (6, 8) Nonwoven-Paserstofflagen enthalten.
- 6. Elektrische Heizdecke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der beiden ersten und zweiten Lagen (6, 8) eine äußere Stofflage und eine innere Schicht (18) aus Schaummaterial aufweist, die mit der Stofflage verbunden ist.
- 7. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Heizdecke nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß erste und zweite Lagen aus flexiblem Material in Flächenanlage zwischen Druckrollen geführt werden, die in Anlage kommende Oberfläche wenigstens einer Lage heißschmelzenden Klebstoff aufweist, der vor einem Kontakt mit der anderen Lage erhitzt wird, um eine Verbindung der Lagen aneinander herbeizuführen, und daß langgestreckte elektrische Heizelement-Anordnungen zwischen die Lagen gebracht werden, die mit dem elektrischen Heizelement dazwischen aufeinandergeschichtet zusammengeschlossen werden.
- 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrisches Heizelement während des Durchganges der Lagen zwischen den Druckrollen zwischen den Lagen angeordnet wird.
- 9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der heißschmeldende Klebstoff auf die Oberfläche wenigstens einer Lage in partikulierter Form, als Netz oder blattförmig, aufgebracht wird.130052/0620
- 10. Verfahren nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagen vor der Erhitzung des Klebstoffes getrocknet werden. __. ..
- 11. Verfahren nach Anspruch 7> 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff auf wenigstens eine Lage während der Bewegung der Lage zwischen iher Vorratsstation und den Druckrollen aufgebracht wird.
- 12. Vorrichtung nur Herstellung einer elektrischen Heizdecke nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch Zuführungseinrichtungen für erste und zweite Lagen (6, 8) aus Vorratsstationen (2, 4) an ersten und zweiten Förderstrecken zu Druckrollen (10, 12) und zur Zusammenführung der bahnförmigen Lagen (6, 8) in Oberflächen-Anlage zwischen den Druckrollen (10, 12), wobei wenigstens eine der in Anlage kommenden Oberflächen heißschmelzenden Klebstoff (28) aufweist, wobei eine Heizeinrichtung(42) zur Erwärmung des Klebstoffes vor Eintritt der zugeordneten Lage zwischen die Druckrollen (10, 12) und eine Vorrichtung (52) zur Zuführung eines elektrischen Heizelementes (*l6) zwischen die Lagen (6, 8) bei ihrer Einführung zwischen die Druckrollen (10, 12) vorgesehen sind.
- 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens an eine Förderstrecke eine Vorrichtung (32, 30) zur Aufbringung des Klebstoffes (28) auf die Lage (8) vorgesehen sit.130052/0620310701
- 14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13» gekennzeichnet durch Einrichtungen (Ik9 16) zur Trocknung der Lagen an jeder Förderstrecke neben den Vorratsstationen (2, k).
- 15. Vorrichtung nach Anspruch 12, 13 oder Ik, dadurch gekennzeichnet, daß beide Förderstrecken im wesentlichen horizontal zu den Druckrollen (10, 12) geführt und Antriebsmittel (54* 56) vorgesehen sind, welche die Lagen (6, 8) aus den Druckrollen (10, 12) nach unten transportieren.130052/0620
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