DE4136425C2 - Surface heating element and method for its production - Google Patents

Surface heating element and method for its production

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DE4136425C2 DE19914136425 DE4136425A DE4136425C2 DE 4136425 C2 DE4136425 C2 DE 4136425C2 DE 19914136425 DE19914136425 DE 19914136425 DE 4136425 A DE4136425 A DE 4136425A DE 4136425 C2 DE4136425 C2 DE 4136425C2
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Description

Die Erfindung betrifft ein Flächenheizelement, insbesondere für Sitzheizungen im Kfz-Bereich, bestehend aus im wesentlichen parallel angeordneten Heizdrähten, die an ihren Enden und/oder Umlenkstellen mit Stromzuführungsleitern elektrisch verbunden sind und die in ein textiles Grundmaterial eingebettet sind, wo­ bei die Heizleiter als Schußfaden sinusförmig über Maschenfäden eines gewirkten Grundmaterials verlaufen und zumindest an den Maxima der Amplituden in die Maschen des textilen Grundmaterials eingebunden sind.The invention relates to a surface heating element, in particular for seat heaters in the automotive sector, consisting essentially of heating wires arranged in parallel, at their ends and / or Deflection points electrically connected to power supply conductors and that are embedded in a basic textile material, where with the heating conductor as a weft sinusoidal over mesh threads of a knitted base material and at least on the Maxima of the amplitudes in the mesh of the basic textile material are involved.

Aus DE 11 86 157 A ist ein flexibles Heizelement bekannt, bei dem die Leitungs- enden von in Gruppen hintereinandergelegten Heizflächenabschnitten durch den jeweiligen Stromzuführungslei­ ter verbunden werden und dann an eine gemeinsame Energiequelle angeschlossen werden.A flexible heating element is known from DE 11 86 157 A, at the end of the line in groups Heating surface sections by the respective power supply line ter be connected and then to a common energy source be connected.

Gemäß US 34 24 362 besteht ein Heizelement aus einem Gewebe mit längslaufenden Kontaktleitern und querlaufenden Heizleitern. Die an den Rändern des Heizelementes vorgesehenen Klebestreifen sol­ len einen guten elektrischen Kontakt zwischen den Heizleitern und den Kontaktleitern herstellen.According to US 34 24 362, a heating element consists of a fabric longitudinal contact conductors and transverse heating conductors. The adhesive strips provided on the edges of the heating element len good electrical contact between the heating conductors and make the contact conductors.

Ein netzartig ausgebildetes Heizelement ist aus DE 34 16 596 A1 bekannt. Heizdrähte werden zusammen mit nichtleitenden Fasern zu Heizleiterschnüren verwoben. Im Bereich der Kontaktleisten sind die nichtleitenden Fasern um Kontaktleiter geschlungen, die aus einer Vielzahl dünner Drähte bestehen und an eine Stromquelle angeschlossen sind. A net-like heating element is known from DE 34 16 596 A1 known. Heating wires are used together with non-conductive fibers Heating conductor cords interwoven. In the area of the contact strips the non-conductive fibers looped around contact conductors that are made from a variety of thin wires and are connected to a power source are connected.  

In EP 0 463 516 A2 wird ein elektrisches Flächenheizelement be­ schrieben, das aus netzartiger Maschenware mit Heizleitern und an den Enden der Heizleiter angeschlossenen Kontaktleitern be­ steht. Die Heizleiter verlaufen wellenförmig und sind nur an den Punkten der Wellenachse mit den Knotenpunkten der Maschen ver­ knüpft.EP 0 463 516 A2 describes an electrical surface heating element wrote that from mesh-like knitwear with heating conductors and be connected to the ends of the heating conductors stands. The heating conductors are wavy and are only on the Verify points of the shaft axis with the nodes of the mesh ties.

Gemäß DE 18 03 404 A können in Längs- und Querrichtung dehnbare elektrische Isolier- und Heizbänder hergestellt werden, die als verstärkende Gewebeeinlagen drei Gruppen von Materialien enthal­ ten:
According to DE 18 03 404 A, longitudinal and transverse extensible electrical insulating and heating tapes can be produced, which contain three groups of materials as reinforcing fabric inserts:

  • a) in Längsrichtung des Gewebes verlaufende Fäden aus zerstör­ barem Material,a) threads in the longitudinal direction of the fabric from destroy hard material,
  • b) in Zick-Zack-Richtung verlaufende Fäden, die die Fäden der ersten Gruppe umschlingen und die aus leitfähigem Material be­ stehen undb) threads running in the zigzag direction, which the threads of loop around the first group and be made of conductive material stand and
  • c) Fäden aus isolierendem Material, die die Fäden der zweiten Gruppe umschlingen.c) threads of insulating material, the threads of the second Wrap around group.

Die GB 750 930 zeigt ein elektrisches Heizelement aus einem Gewirke von nichtmetallischen und metallischen das mit einem Gummi oder einem gummiähnlichen Kunststoff beschichtet wird.GB 750 930 shows an electric heating element from one Non-metallic and metallic knitted fabrics with one Rubber or a rubber-like plastic is coated.

Nach EP 0 532 468 A1 besteht ein elektrisches Heizelement aus ei­ ner textilen Maschenware mit mindestens zwei leitfähigen Strom­ zufuhrdrähten und einem von einem zum anderen Stromzufuhrdraht verlaufenden Widerstandsdraht. Die Stromzufuhrdrähte sind nach der Intarsientechnik in mindestens einer Reihe jeweils überein­ anderliegender, sich umschlingender Maschen in das Heizelement eingearbeitet. Die Widerstandsdrähte liegen in waagerechten Ma­ schenreihen mit mindestens je einer nichtleitenden Maschenreihe, wobei eine feste, kontaktgebende Maschenbindung zwischen Strom­ zufuhr- und Widerstandsdrähten besteht. According to EP 0 532 468 A1, an electric heating element consists of egg a textile knitted fabric with at least two conductive currents supply wires and one from one power supply wire extending resistance wire. The power supply wires are behind of the inlay technique in at least one row other, looping stitches in the heating element incorporated. The resistance wires are horizontal rows with at least one non-conductive stitch row, with a tight, contacting mesh bond between current supply and resistance wires.  

Ein elektrisches Heizelement wird gemäß DE-C 86 72 63 dadurch dehnbar hergestellt, daß es an den Seiten Widerstandsbänder auf­ weist, die durch Stricken oder Häkeln hergestellt worden sind.An electrical heating element is thereby according to DE-C 86 72 63 made stretchy that there are resistance bands on the sides points that have been made by knitting or crocheting.

Nach US 3 232 080 besteht ein gewirktes Heizelement aus in Se­ rie geschalteten Heizdrähten. Der Heizdraht besteht aus einem elektrisch isolierten Metalldraht, der in das Textilgewebe inte­ griert ist.According to US 3,232,080, a knitted heating element consists of Se switched heating wires. The heating wire consists of a electrically insulated metal wire, which is integrated into the textile fabric is free.

In CA 1 291 512 C wird ein Heizelement beschrieben, das aus ei­ nem nichtleitenden Grundmaterial besteht, in das an den Rändern Elektroden und senkrecht hierzu gradlinig verlaufende Heizleiter eingearbeitet sind. Die Heizleiter können auch in Wellenform übers das Grundmaterial gelegt werden, wobei dann die Wellenachse parallel zu den Elektroden verläuft.CA 1 291 512 C describes a heating element which consists of a nem non-conductive base material, in the at the edges Electrodes and heating conductors running perpendicular to it are incorporated. The heating conductors can also be in wave form over the base material, then the shaft axis runs parallel to the electrodes.

Gemäß DE 31 16 955 A1 werden elektrische Heizleiter in eine als Unterlage dienende Schicht eingebracht und dann mit einer texti­ len Deckschicht versehen. An den Enden sind die Heizleiter durch Stromschienen verbunden.According to DE 31 16 955 A1 electrical heating conductors are used in a Underlay serving layer and then with a texti len cover layer. The heating conductors are through at the ends Busbars connected.

In DE 31 17 247 A1 wird eine metallisierte textile Fläche be­ schrieben, in die als elektrische Leitkontakte Kupferdrähte ein­ gewebt, eingestrickt, eingenadelt oder eingewirkt sind. Die me­ tallisierte Fläche kann auch stromlos chemisch metallisiert wer­ den, beispielsweise mit einer organometallischen Verbindung von Elementen der ersten und achten Nebengruppe des Periodensystems.DE 31 17 247 A1 describes a metallized textile surface wrote in the copper wires as electrical lead contacts are woven, knitted in, needled or knitted. The me tallized surface can also be electrolessly chemically metallized the, for example with an organometallic compound of Elements of the first and eighth subgroups of the periodic table.

In DE 31 32 859 A1 wird ein Graphitgewebe aus Multifilament-Ele­ menten beschrieben, die aus Kett- und Schußelementen bestehen, wobei eine Vielzahl von elektrischleitenden Filamenten in das Graphitgewebe eingewebt sind.DE 31 32 859 A1 describes a graphite fabric made of multifilament elements described elements consisting of warp and weft elements, with a variety of electrically conductive filaments in the Graphite fabrics are woven.

Eine Heizdecke bestehend aus mehreren Heizdrähten und Strom­ anschlüssen weist gemäß DE 33 29 282 A1 weist an der Oberfläche eine nichtleitende Faserbahn auf, in die die Heizdrähte einge­ webt sind. Die Stromanschlüsse können aus mehreren Leitern be­ stehen, die ebenfalls in die Faserbahn eingewebt sind. A heating blanket consisting of several heating wires and electricity connection points according to DE 33 29 282 A1 points on the surface a non-conductive fiber web into which the heating wires are inserted are weaving. The power connections can be made up of several conductors stand, which are also woven into the fiber web.  

In DE 29 48 047 A1 sollen bei einem Widerstands- oder Heizgitter die Schußfäden eines Gewebes aus einzeln abgelänkten Drähten bestehen, deren Enden so miteinander verschaltet werden, daß die aus einem elektrisch leitenden Draht bestehenden Schußfäden ent­ weder eine Serienschaltung oder eine Parallelschaltung ergeben. Ein Beispiel ist nur für die Serienschaltung gegeben, wobei da­ rauf hingewiesen wird, daß an dem Gewebe ein stromfreier Rand ausgebildet wird.DE 29 48 047 A1 describes a resistance or heating grid the wefts of a fabric made of individually stripped wires exist, the ends of which are interconnected so that the wefts consisting of an electrically conductive wire result in neither a series connection nor a parallel connection. An example is only given for the series connection, where there It is pointed out that there is a current-free edge on the fabric is trained.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Flächenelement der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, das es ei­ ne gleichmäßige Erhitzung der gesamten Heizelementfläche bei gleichzeitiger Erhöhung der Flexibilität ermöglicht. Ferner soll ein Verfahren zur kontinuierlichen Fertigung von derartigen Flä­ chenheizelementen angeboten werden, das insbesondere zur Her­ stellung von Pkw-Sitzbezügen geeignet ist und einen Zuschnitt von der Rolle ermöglicht.The object of the present invention is a surface element of the type mentioned in such a way that it egg ne even heating of the entire heating element surface allows simultaneous increase in flexibility. Furthermore should a process for the continuous production of such surfaces Chenheizelemente are offered, especially for the Her position of car seat covers is suitable and a cut from the roll.

Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 und 7 genannten Merkmalen gelöst. This object is achieved by the in claims 1 and 7 mentioned features solved.  

Es hat sich gezeigt, daß durch die Kombination eines gewirkten textilen Grundmaterials mit einem sinusförmig als Schußfaden in die Maschenfäden ein­ gelegten Heizleiters ein flexibles und gleichzeitig formstabiles Flächenheizelement erzeugt werden kann.It has been shown that the combination of a knitted textile base material with a sinusoidal as a weft in the mesh laid heating conductor a flexible and at the same time dimensionally stable surface heating element can be generated.

Das dabei eingesetzte Wirkverfahren ermöglicht eine Franse-Schuß-Bindung sowie eine kontinuierliche Fertigung durch Produktionsmaschinen mit hoher Wirtschaftlichkeit. Dabei wird ein metal­ lischer Heizdraht im Teilschußverfahren in die Maschen eines textilen Gewirkes eingelegt, wobei der Heizleiter über eine gesonderte Legeschiene in Sinusform mit größerer oder kleinerer Amplitude, je nach Bedarf, geführt wird.The active process used enables one Fringe weft binding as well as one continuous production by production machines with high economy. A metal Partial weft heating wire into the mesh of a textile knitted fabric, the heating conductor with a separate laying rail in sinus shape greater or smaller amplitude, as required to be led.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Aus­ führungsbeispieles näher erläutert.In the following the invention based on an off management example explained in more detail.

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus dem erfindungs­ gemäßen Flächenheizelement in Drauf­ sicht. Fig. 1 shows a section of the surface heating element according to the Invention in plan view.

Das Flächenheizelement besteht aus einer Vielzahl parallel laufender Maschenfäden 2, in die ein Heiz­ leiter 1 sinusförmig eingelegt ist. Im Bereich der Stromzuführungsleiter 3 verläuft der Heizleiter 1 über eine Wegstrecke S parallel, kreuzt dann den bisher benachbarten Stromzuführungsleiter 3 und ver­ läuft dann wiederum parallel zu dem Ausgangspunkt usw.The surface heating element consists of a plurality of mesh threads 2 running in parallel, in which a heating conductor 1 is inserted sinusoidally. In the area of the power supply conductor 3 , the heating conductor 1 runs parallel over a distance S, then crosses the previously adjacent power supply conductor 3 and then again runs parallel to the starting point, etc.

Durch diese Parallelführung im Bereich der Wegstrecke S wird eine lange Kontaktzone zwischen dem Heiz­ leiter 1 und dem Stromzuführungsleiter 3 geschaffen, wobei die eigentliche Bindung zwischen beiden durch die darumgelegten Maschen erfolgt.This parallel guidance in the region of the path S creates a long contact zone between the heating conductor 1 and the power supply conductor 3 , the actual binding between the two taking place through the stitches laid around it.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Kontaktbereich durch eine vermehrte Maschen­ bildung verstärkt. Dies kann sowohl durch Maschen aus Textilmaterial als auch durch Maschen aus metal­ lischem Werkstoff erzielt werden, wobei im letzteren Fall ein Metalldrahtgeflecht in der Kontaktzone ent­ steht.In a preferred embodiment of the invention the contact area is increased by a stitch education strengthened. This can be done both through meshes made of textile material and metal mesh be achieved material, in the latter Fall a metal wire mesh ent in the contact zone stands.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren des Einwirkens eines Heizleiters in ein textiles Grundgewirke lassen sich die bisherigen Probleme bei der Herstellung von Flächenheizelementen erfolgreich lösen. Die Elastizi­ tät des Elementes läßt sich durch die Wahl des geeig­ neten Garnes und der Anzahl der Maschen bzw. der Maschenweite innerhalb weiter Grenzen erreichen. By the method of action according to the invention of a heat conductor in a basic textile fabric the previous problems in the manufacture of Successfully solve surface heating elements. The elastic The element can be selected by selecting the appropriate one neten yarns and the number of stitches or Reach mesh size within wide limits.  

Für besonders dehnfähige Flächenheizelemente haben sich Hochbauschgarne als geeignet erwiesen. Als Material für den Heizleiter sind Metalldrähte aus Stahl und Aluminium oder metallische Filamentgarne erfolgreich erprobt worden.For particularly flexible surface heating elements high-rise yarns proved to be suitable. As The material for the heating conductor is made of metal wires Steel and aluminum or metallic filament yarn successfully tested.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind die Stromzuführungs­ leiter 3 als Kontaktleiste 4 an den sich gegenüber­ liegenden Rapportkanten 5 rechtwinklig zur Sinusachse angeordnet und jeder Heizleiter 1 mit jedem Kontakt­ leiter elektrisch verbunden.As can be seen from Fig. 1, the power supply conductor 3 are arranged as a contact strip 4 on the opposite repeat edges 5 at right angles to the sine axis and each heating conductor 1 is electrically connected to each contact conductor.

Claims (12)

1. Flächenheizelement, insbesondere für Sitzheizungen im Kfz- Bereich, bestehend aus im wesentlichen parallel angeordne­ ten Heizdrähten, die an ihren Enden und/oder Umlenkstellen mit Stromzuführungsleitern elektrisch verbunden sind und die in ein textiles Grundmaterial eingebettet sind, wobei die Heizleiter (1) als Schußfaden sinusförmig über Maschen­ fäden (2) eines gewirkten Grundmaterials verlaufen und zumindest an den Maxima der Amplituden in die Maschen des textilen Grundmaterials eingebunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromzuführungsleiter (3) als Kontaktleiste (4) an den sich gegenüberliegenden Rapportkanten (S) rechtwinklig zur Sinusachse angeordnet sind und jeder Heizleiter (1) mit jedem Kontaktleiter elektrisch leitend verbunden ist, wobei die Heizleiter (1) am Kreuzungspunkt mit den Stromzufüh­ rungsleitern (3) zunächst eine Wegstrecke (S) parallel geführt sind und diese berühren und wobei die Heizleiter (1) auf der Wegstrecke (S) mindestens einmal in einer Ma­ sche des textilen Grundmaterials eingebunden sind.1. surface heating element, in particular for seat heaters in the motor vehicle sector, consisting essentially of parallel heating wires which are electrically connected at their ends and / or deflection points with power supply conductors and which are embedded in a textile base material, the heating conductor ( 1 ) as Weft threads run sinusoidally over mesh threads ( 2 ) of a knitted base material and are integrated into the mesh of the textile base material at least at the maxima of the amplitudes, characterized in that the power supply conductors ( 3 ) act as a contact strip ( 4 ) on the opposite repeat edges (S) are arranged at right angles to the sine axis and each heating conductor ( 1 ) is electrically conductively connected to each contact conductor, the heating conductors ( 1 ) at the crossing point with the current supply conductors ( 3 ) initially being guided in parallel for a distance (S) and touching them and the heating conductors ( 1 ) on the way (S) min at least once in a mesh of the basic textile material. 2. Flächenheizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbindung jedes Heizleiters (1) in die Maschenfä­ den (2) nach Art einer "Franse-Schuß-Bindung" vorliegt. 2. Surface heating element according to claim 1, characterized in that the integration of each heating conductor ( 1 ) in the Maschenfä ( 2 ) is in the manner of a "fringe weft binding". 3. Flächenheizelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbindung von Heizleiter (1) und Kontaktleiter (3) über mindestens zwei Maschen des textilen Grundmaterials erfolgt.3. Surface heating element according to one of the preceding claims, characterized in that the integration of the heating conductor ( 1 ) and contact conductor ( 3 ) takes place over at least two stitches of the textile base material. 4. Flächenheizelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Kontaktleiste (4) das textile Grundmate­ rial durch vermehrte Maschenbildung verstärkt ist.4. Surface heating element according to one of the preceding claims, characterized in that in the region of the contact strip ( 4 ) the textile base material is reinforced by increased stitch formation. 5. Flächenheizelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Kontaktleiste (4) das textile Grundmate­ rial mit einem klebstoffhaltigen Material beschichtet oder durch eine zusätzliche Abdeckung verfestigt ist.5. Surface heating element according to one of the preceding claims, characterized in that in the region of the contact strip ( 4 ) the textile base material is coated with an adhesive-containing material or is solidified by an additional cover. 6. Flächenheizelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Heizleiter Metalldrähte aus Stahl, Aluminium oder metallische Filament-Garne verwendet werden.6. surface heating element according to one of the preceding claims, characterized, that as heating conductor metal wires made of steel, aluminum or metallic filament yarns are used. 7. Verfahren zur Herstellung eines Flächenheizelementes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß beim Wirken eines textilen Materials ein Heizleiter (1) im Teilschußverfahren in die Maschen aus einem isolierenden Material eingelegt wird, wobei der Maschenfaden aus einem isolierenden Kunststoffmaterial, wie Polyamid oder Poly­ äthylen besteht
und daß im Bereich der als Kontaktleiste ausgebildeten Stromzuführungsleiter (3) als Schußfäden metallische Fäden verwendet werden, wobei die Heizleiter (1) an den Kreu­ zungsstellen mit den Stromzuführungsleitern (3) eine Weg­ strecke (S) parallel verlegt werden.7. A method for producing a surface heating element according to one of the preceding claims, characterized in that
that when a textile material is used, a heating conductor ( 1 ) is inserted in the partial weft method into the meshes made of an insulating material, the mesh thread consisting of an insulating plastic material, such as polyamide or polyethylene
and that in the area of the power supply conductor designed as a contact strip ( 3 ) metallic threads are used as weft threads, the heating conductors ( 1 ) at the crossing points with the power supply conductors ( 3 ) a path (S) are laid in parallel. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß beim Teilschußverfahren der Heizleiter (1) in einer gesonderten Legeschiene als Schußdraht in die Maschen eines textilen Gewirkes gelegt wird.8. The method according to claim 7, characterized in that in the partial weft process, the heat conductor ( 1 ) is placed in a separate laying rail as a weft in the mesh of a textile knitted fabric. 9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizleiter (1) beim Teilschuß in mindestens fünf Maschen von parallel angeordneten Maschenfäden (2) einge­ legt wird.9. The method according to any one of the preceding claims 7 and 8, characterized in that the heating conductor ( 1 ) in partial weft in at least five stitches of stitches ( 2 ) arranged in parallel is inserted. 10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7-9, dadurch gekennzeichnet,
daß der Stromzuführungsleiter (3) im Vollschußverfahren oder Magazinschußverfahren in die Maschen eingelegt wird,
wobei an den Kreuzungsstellen mit dem Heizleiter (1) beide Leiter parallel zueinander verlegt werden. 10. The method according to any one of the preceding claims 7-9, characterized in
that the power supply conductor ( 3 ) is inserted into the mesh using the full shot method or magazine shot method,
whereby at the points of intersection with the heating conductor ( 1 ) both conductors are laid parallel to each other. 11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7-10, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Kontaktleiste (4) als Schußfaden metal­ lische Fäden verwendet werden, die ein Metallgeflecht mit dem Stromzuführungsleiter (3) bilden.11. The method according to any one of the preceding claims 7-10, characterized in that metallic threads are used as weft thread in the region of the contact strip ( 4 ), which form a metal braid with the power supply conductor ( 3 ). 12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7-11, dadurch gekennzeichnet, daß als textiles Grundmaterial ein elastisches Garn verwen­ det wird.12. The method according to any one of the preceding claims 7-11, characterized, that use an elastic yarn as the basic textile material det.
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