DE102013004232B4 - Heating device and its use and method - Google Patents

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DE102013004232B4 DE102013004232.1A DE102013004232A DE102013004232B4 DE 102013004232 B4 DE102013004232 B4 DE 102013004232B4 DE 102013004232 A DE102013004232 A DE 102013004232A DE 102013004232 B4 DE102013004232 B4 DE 102013004232B4
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Abstract

Heizvorrichtung (500') zum Erwärmen eines auf ein Element (514) aufzutragenden und/oder in dieses einzubringenden Materials (523), aufweisend ein Kontaktelement (501) zum Anbringen auf das Material (523) und/oder das Element (514), wobei das Kontaktelement (501) – ein Heizelement (102; 202) zum Erwärmen des Materials (523) und/oder des Elements (514), – mindestens einen ersten Leitungsanschluss (515) und – ein Formelement (518) zum Nachbilden der Form zumindest eines Bereichs des Elements (514), auf das das Material (523) aufgebracht oder in das das Material (523) eingebracht werden soll, aufweist, wobei die Heizvorrichtung (500') derart ausgebildet ist, dass mittels des ersten Leitungsanschlusses (515) ein Unterdruck zwischen dem Kontaktelement (501) und dem Material (523) und/oder dem Element (514) erzeugbar ist und so das Kontaktelement (501) auf das Material (523) und/oder das Element (514) anbringbar oder angebracht ist.A heater (500 ') for heating a material (523) to be applied to and / or incorporated in a member (514), comprising a contact member (501) for attachment to the material (523) and / or member (514) the contact element (501) - a heating element (102; 202) for heating the material (523) and / or the element (514), - at least one first line connection (515) and - a mold element (518) for simulating the shape of at least one Area of the element (514), on which the material (523) is applied or in which the material (523) is to be introduced, wherein the heating device (500 ') is formed such that by means of the first line connection (515), a negative pressure between the contact element (501) and the material (523) and / or the element (514) can be generated and so the contact element (501) on the material (523) and / or the element (514) can be attached or attached.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung, insbesondere eine mechanisch flexible Heizvorrichtung, sowie deren Verwendung und Verfahren, insbesondere zur Reparatur eines beschädigten Elements.The invention relates to a heating device, in particular a mechanically flexible heating device, as well as their use and method, in particular for repairing a damaged element.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Derzeit verfügbare Heizmatten sind häufig aus in eine Silikonmatte eingebetteten Drahtschleifen oder einer auf einem Trägersubstrat befindlichen, linear strukturierten Metallschicht aufgebaut. Diese Drahtschleifen oder Metallschichten erwärmen sich aufgrund ihres Ohmschen Widerstandes bei Anlegen einer geeigneten Spannung und beheizen die Matte. Die Homogenität der Beheizung hängt davon ab, wie dicht die Drahtwindungen aneinander liegen, wobei zur Isolierung der Windungen voneinander ein Mindestabstand notwendig ist. Solche Matten sind in Dicken von mehr als einem Millimeter (z. B. von der Firma Friedrich Freek GmbH) verfügbar.Currently available heating mats are often constructed of embedded in a silicone mat wire loops or located on a support substrate, linearly structured metal layer. These wire loops or metal layers heat up due to their ohmic resistance when applying a suitable voltage and heat the mat. The homogeneity of the heating depends on how close the wire windings are to each other, whereby a minimum distance is necessary for the insulation of the windings from each other. Such mats are available in thicknesses of more than one millimeter (eg from Friedrich Freek GmbH).

Nachteilig an diesen Heizmatten ist, dass sie in Bezug auf die erzielbare Flächenleistung relativ dick sein müssen. Dies ist notwendig, um die in den Drähten auftretenden Ströme von der Umwelt elektrisch zu isolieren. Dadurch können entsprechende Heizmatten ein beträchtliches Gewicht aufweisen. Zudem wird es mit zunehmender Dicke schwerer, die Matten einer vorgegebenen Geometrie folgen zu lassen. Bei ebenen Flächen treten normalerweise keine oder kaum Probleme auf, doch schon bei Flächen mit Krümmung in einer Richtung können Falten und Hohlräume auftreten, die sich nachteilig auf die Homogenität der Beheizung auswirken. Schließlich können solche Heizmatten durch eine kleine Beschädigung vollständig unbrauchbar werden, nämlich wenn der Draht auch nur an einer Stelle unterbrochen wird.A disadvantage of these heating mats is that they must be relatively thick in relation to the achievable area performance. This is necessary to electrically isolate the currents occurring in the wires from the environment. As a result, corresponding heating mats can have a considerable weight. In addition, it becomes more difficult with increasing thickness to follow the mats of a given geometry. With flat surfaces, there are usually no or hardly any problems, but even with surfaces with curvature in one direction, wrinkles and cavities can occur which adversely affect the homogeneity of the heating. Finally, such heating mats can become completely unusable due to a small damage, namely when the wire is interrupted even at one point.

Ziel der Erfindung ist es daher, die bestehenden Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und dünne, leichte Heizvorrichtungen zur Verfügung zu stellen, die sich gut an eine vorgegebene Oberfläche anschmiegen und robust gegen Beschädigungen sind. Zudem soll sichergestellt werden, dass beim Einsatz keine oder möglichst wenige Falten und/oder Hohlräume auftreten.The aim of the invention is therefore to overcome the existing disadvantages of the prior art and to provide thin, lightweight heaters available, which nestle well on a given surface and are robust against damage. In addition, it should be ensured that during use no or as few wrinkles and / or cavities occur.

Die US-PS 4,554,036 beschreibt eine transportierbare Vakuumvorrichtung zum Durchführen von in situ-Bondingverfahren, wobei die Vorrichtung in der Lage ist, eine zu bearbeitende Fläche zu umgeben und einen Unterdruck zu erzeugen, wodurch die Ausbesserung und Reparatur des Werkstücks mittels eines Wärme- und Druckverfahrens ermöglicht wird. Die US-PS 3,837,965 offenbart einen transportierbaren Reparaturapparat mit einem Paar von Kammern, die durch ein flexibles Diaphragma, das ein Heizelement darin aufweist, getrennt sind. Die US-PS 4,352,707 betrifft Verbundwerkstoff-Reparaturvorrichtungen, die Widerstandsheizelemente und Mittel zum Erzeugen von Unterdruck aufweisen. Die US-Patentanmeldung Nr. 2007/0295714 A1 beschreibt einen flexiblen, elektrothermischen Verbundwerkstoff, wobei in einer Ausführungsform der Verbundwerkstoff eine flexible Polymermatrix und eine Reihe von in der Matrix dispergierten Kohlenstoff-Nanotubes beinhaltet, wobei die Kohlenstoff-Nanotubes ein leitfähiges Netzwerk in dem Polymer ausbilden. Das Gebrauchsmuster DE 20 2012 002 576 U1 betrifft ein textiles Infrarot-Heizmodul aus Glasfasergewebe und einer Dispersionsmatrix aus Kohlenstoff-Nanotubes und anderen Beimischungen von isolierenden oder stabilisierenden Chemikalien oder mineralischen Bestandteilen, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewebefläche mit der Dispersionsmatrix aus CNT/TPT-Material und Isolierstoffen imprägniert wird.The U.S. Patent 4,554,036 describes a transportable vacuum apparatus for performing in situ bonding methods, which apparatus is capable of surrounding a surface to be machined and creating a vacuum, thereby enabling repair and repair of the workpiece by means of a heating and printing process. The U.S. Patent 3,837,965 discloses a transportable repair apparatus having a pair of chambers separated by a flexible diaphragm having a heating element therein. The U.S. Patent 4,352,707 relates to composite repair devices having resistance heating elements and means for generating negative pressure. U.S. Patent Application Publication No. 2007/0295714 A1 describes a flexible electrothermic composite wherein, in one embodiment, the composite includes a flexible polymer matrix and a series of carbon nanotubes dispersed in the matrix, the carbon nanotubes forming a conductive network in the polymer form. The utility model DE 20 2012 002 576 U1 relates to a textile infrared heating module of glass fiber fabric and a dispersion matrix of carbon nanotubes and other admixtures of insulating or stabilizing chemicals or mineral constituents, characterized in that the fabric surface is impregnated with the dispersion matrix of CNT / TPT material and insulating materials.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Die vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den Patentansprüchen beschriebenen Gegenstände gelöst.The above object is achieved by the objects described in the claims.

In einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung eine Heizvorrichtung zum Erwärmen eines auf ein Element aufzutragenden und/oder in dieses einzubringenden Materials, aufweisend ein Kontaktelement zum Anbringen auf das Material und/oder das Element, wobei das Kontaktelement ein Heizelement zum Erwärmen des Materials und/oder des Elements, mindestens einen ersten Leitungsanschluss, insbesondere Schlauchanschluss, und ein Formelement zum Nachbilden der Form zumindest eines Bereichs des Elements, auf das das Material aufgebracht oder in das das Material eingebracht werden soll, aufweist, wobei die Heizvorrichtung derart ausgebildet ist, dass mittels des ersten Leitungsanschlusses ein Unterdruck zwischen dem Kontaktelement und dem Material und/oder dem Element erzeugbar ist und so das Kontaktelement auf das Material und/oder das Element anbringbar oder angebracht ist.In a first aspect, the invention relates to a heating device for heating a material to be applied to and / or in an element, comprising a contact element for attachment to the material and / or the element, wherein the contact element comprises a heating element for heating the material and / or the element, at least one first pipe connection, in particular hose connection, and a mold element for simulating the shape of at least a portion of the element to which the material is applied or in which the material is to be introduced, wherein the heating device is designed such that by means of the first line connection, a negative pressure between the contact element and the material and / or the element can be generated, and so the contact element is attached or attached to the material and / or the element.

In der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung kann das Kontaktelement eine erste Fläche (erste Seite) zum Anbringen auf das Material und/oder das Element und eine der ersten Fläche (ersten Seite) gegenüberliegende zweite Fläche (zweite Seite) aufweisen.In the heating device according to the invention, the contact element may have a first surface (first side) for attachment to the material and / or the element and a second surface (second side) opposite the first surface (first side).

In einer jeglichen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung kann das Heizelement eine erste Fläche (erste Seite), die der ersten Fläche des Kontaktelements (ersten Seite des Kontaktelements) zugewandt ist, und eine zweite Fläche (zweite Seite) aufweisen, die der ersten Fläche des Heizelements (ersten Seite des Heizelements) gegenüberliegt.In any of the embodiments of the heating device according to the invention described above, the heating element may have a first surface (first side) corresponding to the first surface of the contact element (first side of the contact element). facing, and a second surface (second side), which is opposite to the first surface of the heating element (first side of the heating element).

In einer jeglichen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung kann das Kontaktelement als flächiges Element (z. B. als blattförmiges Element mit rechteckiger Grundfläche) ausgebildet sein. D. h. das Kontaktelement weist eine Länge (1; x-Achse), Breite (b; y-Achse) und Dicke (d; z-Achse) derart auf, dass das Verhältnis von Länge zu Dicke (l:d) sowie das Verhältnis von Breite zu Dicke (b:d) jeweils mindestens 10:1 beträgt. Z. B. kann das Kontaktelement derart ausgestaltet sein, dass es eine Länge aufweist, die mindestens 30-mal (z. B. mindestens 40-mal, mindestens 50-mal, mindestens 60-mal, mindestens 70-mal, mindestens 80-mal, mindestens 90-mal, mindestens 100-mal, mindestens 150-mal, mindestens 200-mal, mindestens 250-mal, mindestens 300-mal, mindestens 350-mal, mindestens 400-mal, mindestens 450-mal, mindestens 500-mal, mindestens 600-mal, mindestens 700-mal, mindestens 800-mal, mindestens 900-mal, mindestens 1000-mal) größer als die Dicke des Kontaktelements der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung ist. Auch kann in dieser Ausführungsform das Kontaktelement derart ausgestaltet sein, dass es eine Breite aufweist, die mindestens 30-mal (z. B. mindestens 40-mal, mindestens 50-mal, mindestens 60-mal, mindestens 70-mal, mindestens 80-mal, mindestens 90-mal, mindestens 100-mal, mindestens 150-mal, mindestens 200-mal, mindestens 250-mal, mindestens 300-mal, mindestens 350-mal, mindestens 400-mal, mindestens 450-mal, mindestens 500-mal, mindestens 600-mal, mindestens 700-mal, mindestens 800-mal, mindestens 900-mal, mindestens 1000-mal) größer als die Dicke des Kontaktelements der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung ist. Z. B. kann das Kontaktelement der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung eine Länge in dem Bereich von 30 mm bis 25 m (wie 50 mm bis 20 m, 10 cm bis 15 m, 20 cm bis 10 m, 30 cm bis 9 m, 40 cm bis 8 m, 50 cm bis 7 m, 60 cm bis 6 m, 70 cm bis 5 m, 80 cm bis 4 m, 90 cm bis 3 m oder 1 m bis 2 m) und/oder eine Breite in dem Bereich von 30 mm bis 25 m (wie 50 mm bis 20 m, 10 cm bis 15 m, 20 cm bis 10 m, 30 cm bis 9 m, 40 cm bis 8 m, 50 cm bis 7 m, 60 cm bis 6 m, 70 cm bis 5 m, 80 cm bis 4 m, 90 cm bis 3 m oder 1 m bis 2 m) aufweisen.In any of the embodiments of the heating device according to the invention described above, the contact element may be formed as a flat element (eg as a sheet-shaped element with a rectangular base). Ie. the contact element has a length (1; x-axis), width (b; y-axis) and thickness (d; z-axis) such that the ratio of length to thickness (l: d) and the ratio of width to thickness (b: d) is at least 10: 1 in each case. For example, the contact element may be configured to have a length that is at least 30 times (eg, at least 40 times, at least 50 times, at least 60 times, at least 70 times, at least 80 times, at least 90 times, at least 100 times, at least 150 times, at least 200 times, at least 250 times, at least 300 times, at least 350 times, at least 400 times, at least 450 times, at least 500 times, at least 600 times, at least 700 times, at least 800 times, at least 900 times, at least 1000 times) is greater than the thickness of the contact element of the heating device according to the invention. Also, in this embodiment, the contact element may be configured to have a width that is at least 30 times (eg, at least 40 times, at least 50 times, at least 60 times, at least 70 times, at least 80 times). at least 90 times, at least 100 times, at least 150 times, at least 200 times, at least 250 times, at least 300 times, at least 350 times, at least 400 times, at least 450 times, at least 500 times. times, at least 600 times, at least 700 times, at least 800 times, at least 900 times, at least 1000 times) is greater than the thickness of the contact element of the heating device according to the invention. For example, the contact element of the heating device according to the invention may have a length in the range of 30 mm to 25 m (such as 50 mm to 20 m, 10 cm to 15 m, 20 cm to 10 m, 30 cm to 9 m, 40 cm to 8 m, 50 cm to 7 m, 60 cm to 6 m, 70 cm to 5 m, 80 cm to 4 m, 90 cm to 3 m or 1 m to 2 m) and / or a width in the range of 30 mm to 25 m (50 to 20 meters, 10 to 15 meters, 20 to 10 meters, 30 to 9 meters, 40 to 8 meters, 50 to 7 meters, 60 to 6 meters, 70 to 5 meters, 80 cm to 4 m, 90 cm to 3 m or 1 m to 2 m).

In einer jeglichen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung kann das Kontaktelement neben der ersten und zweiten Fläche (ersten und zweiten Seite) eine dritte Fläche (dritte Seite), die senkrecht auf der ersten Fläche (ersten Seite) des Kontaktelements steht und parallel zu der Länge (x-Achse) des Kontaktelements verläuft, eine vierte Fläche (vierte Seite), die der dritten Fläche (dritten Seite) des Kontaktelements gegenüberliegt, eine fünfte Fläche (fünfte Seite), die senkrecht auf der ersten Fläche (ersten Seite) des Kontaktelements steht und parallel zu der Breite (y-Achse) des Kontaktelements verläuft, und eine sechste Fläche (sechste Seite), die der fünften Fläche (fünften Seite) des Kontaktelements gegenüberliegt, aufweisen. Bevorzugt sind die dritten und vierten Flächen (dritten und vierten Seiten) des Kontaktelements zueinander parallel und/oder die fünften und sechsten Flächen (fünften und sechsten Seiten) des Kontaktelements sind zueinander parallel.In any of the above-described embodiments of the heating device according to the invention, the contact element may have, in addition to the first and second surfaces (first and second side), a third surface (third side) perpendicular to the first surface (first side) of the contact element and parallel to the first Length (x-axis) of the contact element, a fourth surface (fourth side), which is opposite to the third surface (third side) of the contact element, a fifth surface (fifth side) perpendicular to the first surface (first side) of the contact element and parallel to the width (y-axis) of the contact element, and a sixth surface (sixth side), which is opposite to the fifth surface (fifth side) of the contact element having. Preferably, the third and fourth surfaces (third and fourth sides) of the contact element are parallel to each other and / or the fifth and sixth surfaces (fifth and sixth sides) of the contact element are parallel to each other.

In einer jeglichen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung kann das Heizelement als flächiges Element (z. B. als blattförmiges Element mit rechteckiger Grundfläche) ausgebildet sein. D. h. das Heizelement weist eine Länge (l; x-Achse), Breite (b; y-Achse) und Dicke (d; z-Achse) derart auf, dass das Verhältnis von Länge zu Dicke (l:d) sowie das Verhältnis von Breite zu Dicke (b:d) jeweils mindestens 10:1 beträgt. Z. B. kann das Heizelement derart ausgestaltet sein, dass es eine Länge aufweist, die mindestens 30-mal (z. B. mindestens 40-mal, mindestens 50-mal, mindestens 60-mal, mindestens 70-mal, mindestens 80-mal, mindestens 90-mal, mindestens 100-mal, mindestens 150-mal, mindestens 200-mal, mindestens 250-mal, mindestens 300-mal, mindestens 350-mal, mindestens 400-mal, mindestens 450-mal, mindestens 500-mal, mindestens 600-mal, mindestens 700-mal, mindestens 800-mal, mindestens 900-mal, mindestens 1000-mal) größer als die Dicke des Heizelements der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung ist. Auch kann in dieser Ausführungsform das Heizelement derart ausgestaltet sein, dass es eine Breite aufweist, die mindestens 30-mal (z. B. mindestens 40-mal, mindestens 50-mal, mindestens 60-mal, mindestens 70-mal, mindestens 80-mal, mindestens 90-mal, mindestens 100-mal, mindestens 150-mal, mindestens 200-mal, mindestens 250-mal, mindestens 300-mal, mindestens 350-mal, mindestens 400-mal, mindestens 450-mal, mindestens 500-mal, mindestens 600-mal, mindestens 700-mal, mindestens 800-mal, mindestens 900-mal, mindestens 1000-mal) größer als die Dicke des Heizelements der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung ist. Z. B. kann das Heizelement der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung eine Länge in dem Bereich von 30 mm bis 25 m (wie 50 mm bis 20 m, 10 cm bis 15 m, 20 cm bis 10 m, 30 cm bis 9 m, 40 cm bis 8 m, 50 cm bis 7 m, 60 cm bis 6 m, 70 cm bis 5 m, 80 cm bis 4 m, 90 cm bis 3 m oder 1 m bis 2 m) und/oder eine Breite in dem Bereich von 30 mm bis 25 m (wie 50 mm bis 20 m, 10 cm bis 15 m, 20 cm bis 10 m, 30 cm bis 9 m, 40 cm bis 8 m, 50 cm bis 7 m, 60 cm bis 6 m, 70 cm bis 5 m, 80 cm bis 4 m, 90 cm bis 3 m oder 1 m bis 2 m) aufweisen.In any of the embodiments of the heating device according to the invention described above, the heating element may be formed as a flat element (eg as a sheet-shaped element with a rectangular base). Ie. the heating element has a length (l; x-axis), width (b; y-axis) and thickness (d; z-axis) such that the ratio of length to thickness (l: d) and the ratio of width to thickness (b: d) is at least 10: 1 in each case. For example, the heating element may be configured to have a length that is at least 30 times (eg, at least 40 times, at least 50 times, at least 60 times, at least 70 times, at least 80 times, at least 90 times, at least 100 times, at least 150 times, at least 200 times, at least 250 times, at least 300 times, at least 350 times, at least 400 times, at least 450 times, at least 500 times, at least 600 times, at least 700 times, at least 800 times, at least 900 times, at least 1000 times) is greater than the thickness of the heating element of the heating device according to the invention. Also, in this embodiment, the heating element may be configured to have a width that is at least 30 times (eg, at least 40 times, at least 50 times, at least 60 times, at least 70 times, at least 80 times). at least 90 times, at least 100 times, at least 150 times, at least 200 times, at least 250 times, at least 300 times, at least 350 times, at least 400 times, at least 450 times, at least 500 times. times, at least 600 times, at least 700 times, at least 800 times, at least 900 times, at least 1000 times) is greater than the thickness of the heating element of the heating device according to the invention. For example, the heating element of the heating device according to the invention may have a length in the range of 30 mm to 25 m (such as 50 mm to 20 m, 10 cm to 15 m, 20 cm to 10 m, 30 cm to 9 m, 40 cm to 8 m, 50 cm to 7 m, 60 cm to 6 m, 70 cm to 5 m, 80 cm to 4 m, 90 cm to 3 m or 1 m to 2 m) and / or a width in the range of 30 mm to 25 m (50 to 20 meters, 10 to 15 meters, 20 to 10 meters, 30 to 9 meters, 40 to 8 meters, 50 to 7 meters, 60 to 6 meters, 70 to 5 meters, 80 cm to 4 m, 90 cm to 3 m or 1 m to 2 m).

In einer jeglichen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung kann das Heizelement neben der ersten und zweiten Fläche (ersten und zweiten Seite) eine dritte Fläche (dritte Seite), die senkrecht auf der ersten Fläche (ersten Seite) des Heizelements steht und parallel zu der Länge (x-Achse) des Heizelements verläuft, eine vierte Fläche (vierte Seite), die der dritten Fläche (dritten Seite) des Heizelements gegenüberliegt, eine fünfte Fläche (fünfte Seite), die senkrecht auf der ersten Fläche (ersten Seite) des Heizelements steht und parallel zu der Breite (y-Achse) des Heizelements verläuft, und eine sechste Fläche (sechste Seite), die der fünften Fläche (fünften Seite) des Heizelements gegenüberliegt, aufweisen. Bevorzugt sind die dritten und vierten Flächen (dritten und vierten Seiten) des Heizelements zueinander parallel und/oder die fünften und sechsten Flächen (fünften und sechsten Seiten) des Heizelements sind zueinander parallel.In any of the embodiments of the heating device according to the invention described above, the heating element in addition to the first and second surfaces (first and second sides), a third surface (third side) perpendicular to the first surface (first side) of the heating element and parallel to the length (x-axis) of the heating element, a fourth surface (fourth Side) opposite the third surface (third side) of the heating element, a fifth surface (fifth side) perpendicular to the first surface (first side) of the heating element and parallel to the width (y-axis) of the heating element, and a sixth surface (sixth side) opposite to the fifth surface (fifth side) of the heating element. Preferably, the third and fourth surfaces (third and fourth sides) of the heating element are parallel to each other and / or the fifth and sixth surfaces (fifth and sixth sides) of the heating element are parallel to each other.

Im einfachsten Fall weist die erfindungsgemäße Heizvorrichtung eine rechteckige Form (Mattenform) auf. Hierbei kann die Breite und/oder die Länge der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung mindestens 30-mal (z. B. mindestens 40-mal, mindestens 50-mal, mindestens 60-mal, mindestens 70-mal, mindestens 80-mal, mindestens 90-mal, mindestens 100-mal, mindestens 150-mal, mindestens 200-mal, mindestens 250-mal, mindestens 300-mal, mindestens 350-mal, mindestens 400-mal, mindestens 450-mal, mindestens 500-mal, mindestens 600-mal, mindestens 700-mal, mindestens 800-mal, mindestens 900-mal, mindestens 1000-mal) größer als die Dicke des Kontaktelements der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung sein. Z. B. kann die erfindungsgemäße Heizvorrichtung eine Länge in dem Bereich von 30 mm bis 25 m (wie 50 mm bis 20 m, 10 cm bis 15 m, 20 cm bis 10 m, 30 cm bis 9 m, 40 cm bis 8 m, 50 cm bis 7 m, 60 cm bis 6 m, 70 cm bis 5 m, 80 cm bis 4 m, 90 cm bis 3 m oder 1 m bis 2 m) und/oder eine Breite in dem Bereich von 30 mm bis 25 m (wie 50 mm bis 20 m, 10 cm bis 15 m, 20 cm bis 10 m, 30 cm bis 9 m, 40 cm bis 8 m, 50 cm bis 7 m, 60 cm bis 6 m, 70 cm bis 5 m, 80 cm bis 4 m, 90 cm bis 3 m oder 1 m bis 2 m) aufweisen. Die erfindungsgemäße Heizvorrichtung kann aber auch beliebige andere Formen annehmen, insbesondere wenn das Kontaktelement der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung mindestens zwei Elektroden zum Anlegen einer elektrischen Spannung aufweist und die Elektroden derart angeordnet sind, dass eine homogene Erwärmung der erfindungsgemäße Heizvorrichtung erzeugbar ist. Somit kann die erfindungsgemäße Heizvorrichtung auch Formen aufweisen, die in einer Raumrichtung bzw. in zwei Raumrichtungen gekrümmt sind.In the simplest case, the heating device according to the invention has a rectangular shape (mat shape). Here, the width and / or the length of the heating device according to the invention at least 30 times (eg at least 40 times, at least 50 times, at least 60 times, at least 70 times, at least 80 times, at least 90 times , at least 100 times, at least 150 times, at least 200 times, at least 250 times, at least 300 times, at least 350 times, at least 400 times, at least 450 times, at least 500 times, at least 600 times , at least 700 times, at least 800 times, at least 900 times, at least 1000 times) be greater than the thickness of the contact element of the heating device according to the invention. For example, the heater according to the invention may have a length in the range of 30 mm to 25 m (such as 50 mm to 20 m, 10 cm to 15 m, 20 cm to 10 m, 30 cm to 9 m, 40 cm to 8 m, 50 cm up to 7 m, 60 cm to 6 m, 70 cm to 5 m, 80 cm to 4 m, 90 cm to 3 m or 1 m to 2 m) and / or a width in the range of 30 mm to 25 m (such as 50 mm to 20 m, 10 to 15 m, 20 to 10 m, 30 to 9 m, 40 to 8 m, 50 to 7 m, 60 to 6 m, 70 to 5 m, 80 cm up to 4 m, 90 cm to 3 m or 1 m to 2 m). However, the heating device according to the invention can also assume any other forms, in particular if the contact element of the heating device according to the invention has at least two electrodes for applying an electrical voltage and the electrodes are arranged such that a homogeneous heating of the heating device according to the invention can be generated. Thus, the heating device according to the invention can also have shapes that are curved in one spatial direction or in two spatial directions.

In einer jeglichen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen kann die erfindungsgemäße Heizvorrichtung weitere Bestandteile aufweisen, wie z. B. eine Pumpe (zum Aufbringen/Erzeugen eines Unter- und/oder Überdrucks), Temperatursensorelemente (zum Bestimmen der durch das Heizelement erzeugten Temperatur), eine Energiequelle (zum Bereitstellen von Energie an das Heizelement und weitere eventuell vorhandene Verbraucher (z. B. Steuerungseinheit, Pumpe und dergleichen)), eine Steuerungseinheit (zum Steuern der Energiequelle (insbesondere der elektrischen Spannung) und/oder der Pumpe und/oder zum Auswerten der von Temperatursensorelementen erfassten Temperaturwerte), Kabel (zum Verbinden der Elektroden und/oder elektrischen Anschlüsse mit der Energiequelle und/oder Steuerungseinheit und/oder zum Verbinden der Temperatursensorelemente mit der Steuerungseinheit) und Leitungen (insbesondere Schläuche, zum Verbinden der Pumpe mit den Leitungsanschlüssen).In any of the embodiments described above, the heating device according to the invention may comprise further components, such as. Example, a pump (for applying / generating a negative pressure and / or overpressure), temperature sensor elements (for determining the temperature generated by the heating element), an energy source (for providing energy to the heating element and other possibly existing consumer (eg. Control unit, pump and the like), a control unit (for controlling the energy source (in particular the electrical voltage) and / or the pump and / or for evaluating the temperature values detected by temperature sensor elements), cables (for connecting the electrodes and / or electrical connections with the power source and / or control unit and / or for connecting the temperature sensor elements to the control unit) and lines (in particular hoses, for connecting the pump to the line connections).

In einer jeglichen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung kann das Heizelement mindestens eine Matrixkomponente und mindestens ein Leitfähigkeitsadditiv aufweisen. Neben der Matrixkomponente und dem Leitfähigkeitsadditiv kann das Heizelement weitere optionale Bestandteile aufweisen. Diese optionalen Bestandteile beinhalten z. B. Substanzen zur Herstellung des Heizelements (wie Dispergiermittel, Bindemittel, Säuren, Basen, Salze, Monomere, Polymerisationsstarter und/oder Polymerisationsbeschleuniger). In einer Ausführungsform besteht das Heizelement aus mindestens einer Matrixkomponente, mindestens einem Leitfähigkeitsadditiv und gegebenenfalls einem oder mehreren der vorstehend genannten weiteren optionalen Bestandteile. Es ist bevorzugt, dass die vom Heizelement (insbesondere beim Anlegen einer elektrischen Spannung) erzeugbare Wärme ausschließlich durch das mindestens eine Leitfähigkeitsadditiv erzeugt wird. Vorzugsweise ist das Heizelement derart ausgebildet, dass es frei von Metalldrähten (metalldrahtfrei) und/oder Metallfolien (metallfolienfrei) ist.In any of the embodiments of the heating device according to the invention described above, the heating element may comprise at least one matrix component and at least one conductivity additive. In addition to the matrix component and the conductivity additive, the heating element may have further optional components. These optional ingredients include e.g. B. substances for the production of the heating element (such as dispersants, binders, acids, bases, salts, monomers, polymerization starters and / or polymerization accelerators). In one embodiment, the heating element consists of at least one matrix component, at least one conductivity additive and, if appropriate, one or more of the abovementioned further optional constituents. It is preferred that the heat that can be generated by the heating element (in particular when an electrical voltage is applied) is generated exclusively by the at least one conductivity additive. Preferably, the heating element is designed such that it is free of metal wires (metal wire-free) and / or metal foils (metal foil-free).

Die Matrixkomponente kann mechanisch flexibel, d. h. bruchfest und rissfrei biegsam sein. Die Matrixkomponente kann beispielsweise ein Elastomer (wie ein thermoplastisches Elastomer) oder ein Gemisch von zwei oder mehreren Elastomeren sein. Beispiele für erfindungsgemäß geeignete Elastomere beinhalten in nicht begrenzender Weise Naturkautschuk und synthetischen Kautschuk, wie Silikonkautschuk, Butylkautschuk, Nitrilkautschuk, Butadienkautschuk, Styrol-Butadien-Kautschuk, Chloropren-Kautschuk, Butadien-Acrylnitril-Kautschuk, Fluorkautschuk, Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPM) und Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM). Vorzugsweise ist die Matrixkomponente frei von Metalldrähten (metalldrahtfrei) und/oder Metallfolien (metallfolienfrei).The matrix component may be mechanically flexible, i. H. unbreakable and crack-free to be flexible. The matrix component may be, for example, an elastomer (such as a thermoplastic elastomer) or a mixture of two or more elastomers. Examples of elastomers useful in the present invention include, but are not limited to, natural rubber and synthetic rubber such as silicone rubber, butyl rubber, nitrile rubber, butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, chloroprene rubber, butadiene-acrylonitrile rubber, fluororubber, ethylene-propylene rubber (EPM) and ethylene-propylene-diene rubber (EPDM). Preferably, the matrix component is free of metal wires (metal wire-free) and / or metal foils (metal foil-free).

Das Leitfähigkeitsadditiv umfasst bevorzugt ein Leitfähigkeitsadditiv, das auf Kohlenstoff basiert. Z. B. kann das Leitfähigkeitsadditiv aus den allotropen, elektrisch leitenden Formen des Kohlenstoffs ausgewählt werden, zu denen die nachstehenden gehören:

  • (i) Graphit (liegt meistens im hexagonalen, selten im trigonalen Kristallsystem vor)
  • (ii) Kohlenstoff-Nanotubes Kohlenstoff-Nanotubes (CNT) sind aus geschlossenen Graphen-Schichten aufgebaut, die zu einem Zylinder aufgerollt sind. CNT können in ”Single Wall Carbon Nanotubes” (SWCNT), die typischerweise einen Durchmesser von 0,5 nm bis 4 nm aufweisen, und ”Multiwall Carbon Nanotubes” (MWCNT) aus konzentrisch gestapelten Röhren eingeteilt werden, wobei die MWCNT typischerweise einen Durchmesser zwischen 6 nm und 100 nm aufweisen. Die CNT können eine Länge von bis zu einigen Millimeter aufweisen. CNT können in an sich bekannter Weise hergestellt werden, z. B. mit Hilfe des Lichtbogenprozesses, des Laserablationsverfahrens oder der katalytisch unterstützten Gasphasenabscheidung (CCVD). Die CCVD, das zur großtechnischen Produktion von CNT verwendbar ist, nutzt gasförmige Kohlenstofflieferanten (Kohlenwasserstoffe, Alkohole, CO, CO2) auf metallischen, katalytisch aktiven Substraten. Die CNT können an ihrer Oberfläche chemisch modifiziert sein, um Eigenschaften (z. B. Dispergierbarkeit, Anbindung an eine Matrix) der CNT zu verbessern. Z. B. können CNT (insbesondere MWCNT) eine oder mehrere funktionelle Gruppen an ihrer Seitenwand aufweisen, die vorzugsweise kovalent an die Seitenwand gebunden sind. Nicht begrenzende Beispiele für solche funktionelle Gruppen beinhalten: (1) Carbonsäuregruppen (wie -COOH oder -Alkylen-(COOH)n, worin Alkylen eine bivalente geradkettige oder verzweigte Kohlenwasserstoffgruppe bedeutet, die 1 bis 20 C-Atome (wie 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 C-Atome) aufweist, und n 0, 1, 2 oder 3 ist) und deren Salze (wie Salze mit anorganischen Basen (z. B. Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Calciumhydroxid) oder organischen Basen (z. B. Mono-, Di- oder Trialkylamine, worin Alkyl eine monovalente geradkettige oder verzweigte Kohlenwasserstoffgruppe bedeutet, die 1 bis 20 C-Atome (wie 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 C-Atome) aufweist, wie Mono-, Di- oder Trimethylamin, Mono-, Di- oder Triethylamin); (2) Aminogruppen (wie -NH2 oder -Alkylen-(NH2), worin Alkylen und n wie vorstehend definiert sind) und deren Salze (wie Salze mit anorganischen Säuren (z. B. Salzsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure, Phosphorsäure, Carbonsäure, Borsäure) oder organischen Säuren (z. B. Essigsäure, Propionsäure, Toluolsulfonsäure); (3) Carbonsäureestergruppen (wie -COOR oder -Alkylen-(COOR)n, worin Alkylen und n wie vorstehend definiert sind und R ein organischer Rest ist (z. B. Alkyl (wie vorstehend definiert) oder Aryl (d. h. eine aromatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 3 bis 14 Kohlenstoffatomen (wie 6 bis 10 Kohlenstoffatomen)); (4) Carbonsäureamidgruppen (wie -CONR1R2 oder -Alkylen-(CONR1R2)n, worin Alkylen und n wie vorstehend definiert sind und R1 und R2 unabhängig voneinander organische Reste sind (z. B. Alkyl (wie vorstehend definiert) oder Aryl (wie vorstehend definiert)). Nicht begrenzende Beispiele für chemisch modifizierte CNT sowie deren Herstellung sind in der WO 00/17101 (für SWCNT), WO 2011/033037 (für MWCNT) und WO 2011/051223 (für MWCNT) beschrieben.
  • (iii) Kohlenstoff-Nanofasern Kohlenstoff-Nanofasern (CNF) sind aus Graphenschichten aufgebaut, die entlang der Filamentachse aufeinander gestapelt sind. Zur groben Einteilung wird der Winkel (die Orientierung) der Graphenebenen bezüglich der Filamentachse verwendet: „Herringbone” CNF weisen demnach Graphenebenen auf, die in einem Winkel ≠ 90° angeordnet sind. Diese CNF können massiv oder auch hohl sein. Ihre Durchmesser liegen in dem Bereich von 50 nm bis 1 μm und ihre Längen können bis zu einigen Millimeter betragen. Wenn die Graphenschichten in einem Winkel von 90° zur Filamentachse angeordnet sind, spricht man von „Platelet”-CNF. Ihre Durchmesser liegen in dem Bereich von 50 nm bis 500 nm und ihre Längen können bis zu 50 μm betragen. Diese CNF werden in der Regel über CVD hergestellt.
  • (iv) Russ Je nach Qualität und Verwendung kann Ruß aus 80% oder mehr an Kohlenstoff bestehen. Je nach ihrem Anwendungsgebiet besitzen Russe spezielle Eigenschaftsprofile, die durch die Art des Herstellungsverfahrens und durch Variation der Prozessparameter gezielt beeinflusst werden können.
The conductivity additive preferably comprises a conductivity additive based on carbon. For example, the conductivity additive may be selected from the allotropic, electrically conductive forms of carbon, including:
  • (i) graphite (mostly in the hexagonal, rarely in the trigonal crystal system)
  • (ii) Carbon nanotubes Carbon nanotubes (CNTs) are composed of closed graphene layers that are rolled up into a cylinder. CNTs can be classified into single wall carbon nanotubes (SWCNTs), typically 0.5 nm to 4 nm in diameter, and multiwall carbon nanotubes (MWCNTs) from concentrically stacked tubes, with MWCNT typically having a diameter between 6 nm and 100 nm. The CNTs can have a length of up to a few millimeters. CNT can be prepared in a conventional manner, for. Example by means of the arc process, the laser ablation process or the catalytically assisted vapor deposition (CCVD). The CCVD, which is suitable for large-scale production of CNT, uses gaseous carbon sources (hydrocarbons, alcohols, CO, CO 2 ) on metallic, catalytically active substrates. The CNTs may be chemically modified on their surface in order to improve properties (eg dispersibility, attachment to a matrix) of the CNT. For example, CNTs (especially MWCNTs) may have one or more functional groups on their sidewall which are preferably covalently bound to the sidewall. Non-limiting examples of such functional groups include: (1) carboxylic acid groups (such as -COOH or -alkylene- (COOH) n , wherein alkylene is a divalent straight or branched hydrocarbon group containing 1 to 20 C atoms (such as 2, 3, 4 , 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 have C atoms) and n is 0, 1, 2 or 3) and their salts (Such as salts with inorganic bases (eg., Sodium hydroxide, potassium hydroxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide) or organic bases (eg mono-, di- or trialkylamines, wherein alkyl means a monovalent straight-chain or branched hydrocarbon group, the 1 to 20 C Atoms (such as 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 carbon atoms), such as mono-, di (or) trimethylamine, mono-, di- or triethylamine), (2) amino groups (such as -NH 2 or -alkylene- (NH 2 ), wherein alkylene and n are as defined above) and their salts (such as salts with inorganic acids ( eg hydrochloric acid, sulfuric acid e, nitric acid, phosphoric acid, carboxylic acid, boric acid) or organic acids (eg. Acetic acid, propionic acid, toluenesulfonic acid); (3) carboxylic acid ester groups (such as -COOR or -alkylene- (COOR) n wherein alkylene and n are as defined above and R is an organic radical (e.g., alkyl (as defined above) or aryl (ie, an aromatic hydrocarbon group with 3 to 14 carbon atoms (such as 6 to 10 carbon atoms)); (4) carboxylic acid amide groups (such as -CONR 1 R 2 or alkylene- (CONR 1 R 2 ) n wherein alkylene and n are as defined above and R 1 and R 2 are independently of each other organic radicals (eg alkyl (as defined above) or aryl (as defined above)) Non-limiting examples of chemically modified CNT and their preparation are in the WO 00/17101 (for SWCNT), WO 2011/033037 (for MWCNT) and WO 2011/051223 (for MWCNT).
  • (iii) Carbon nanofibers Carbon nanofibers (CNF) are composed of graphene layers stacked along the filament axis. For coarse classification, the angle (orientation) of the graphene planes with respect to the filament axis is used: "Herringbone" CNF therefore have graphene planes which are arranged at an angle ≠ 90 °. These CNFs can be massive or hollow. Their diameters are in the range of 50 nm to 1 μm and their lengths can be up to a few millimeters. If the graphene layers are arranged at an angle of 90 ° to the filament axis, one speaks of "platelet" -CNF. Their diameters are in the range of 50 nm to 500 nm and their lengths can be up to 50 microns. These CNFs are usually manufactured via CVD.
  • (iv) Carbon black Depending on its quality and use, carbon black may consist of 80% or more carbon. Depending on their field of application, Russians have special property profiles that can be specifically influenced by the type of manufacturing process and by varying the process parameters.

Bevorzugt umfasst das Leitfähigkeitsadditiv Kohlenstoff-Nanotubes (CNT), gegebenenfalls mit einem oder mehreren weiteren Leitfähigkeitsadditiven.The conductivity additive preferably comprises carbon nanotubes (CNT), optionally with one or more further conductivity additives.

In einer jeglichen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung ist es bevorzugt, dass das Heizelement derart ausgebildet ist, dass das mindestens eine Leitfähigkeitsadditiv homogen (gleichmäßig) in der Matrixkomponente verteilt ist. Es ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Menge des Leitfähigkeitsadditivs in einer Volumeneinheit der Matrixkomponente (d. h. die Konzentration des Leitfähigkeitsadditivs in der Matrixkomponente) überall in dem Heizelement nahezu gleich ist (z. B. ist es bevorzugt, dass die Konzentration des Leitfähigkeitsadditivs in der Matrixkomponente über das gesamte Heizelement eine Schwankungsbreite von maximal 10%, vorzugsweise maximal 9%, wie maximal 8%, maximal 7%, maximal 6%, maximal 5%, maximal 4%, maximal 3%, maximal 2%, maximal 1%, maximal 0,5%, maximal 0,1%, aufweist). Dies ermöglicht eine homogene Erwärmung des Heizelements, wodurch eine homogene Erwärmung des Kontaktelements und somit eine homogene Erwärmung der gesamten von dem Kontaktelement abgedeckten Fläche des Materials und/oder Elements erreichbar ist.In any of the embodiments of the heating device according to the invention described above, it is preferred that the heating element is formed such that the at least one conductivity additive is homogeneously (uniformly) distributed in the matrix component. It is particularly advantageous if the amount of the conductivity additive in a volume unit of the matrix component (ie the Concentration of the conductivity additive in the matrix component) is nearly the same throughout the heating element (eg, it is preferred that the concentration of the conductivity additive in the matrix component over the entire heating element have a variation width of at most 10%, preferably at most 9%, such as 8 maximum %, maximum 7%, maximum 6%, maximum 5%, maximum 4%, maximum 3%, maximum 2%, maximum 1%, maximum 0.5%, maximum 0.1%). This allows a homogeneous heating of the heating element, whereby a homogeneous heating of the contact element and thus a homogeneous heating of the entire surface of the material and / or element covered by the contact element can be achieved.

In einer jeglichen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung kann das Kontaktelement der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung mindestens zwei Elektroden aufweisen, die derart ausgebildet sind, dass bei Anlegen einer elektrischen Spannung sich das Heizelement erwärmt. Die Art, die Position, die Anordnung und die Menge (Anzahl) der Elektroden sind nicht auf spezifische begrenzt. Je nach Geometrie der Heizvorrichtung, der benötigten Flächenleistung und der elektrischen Anschlussspannung können die Art, die Position, die Anordnung und die Menge (Anzahl) der Elektroden variieren, damit insbesondere eine homogene Erwärmung des Heizelements erreichbar ist. Z. B. ist in einer Ausführungsform des Kontaktelements, das zwei Elektroden aufweist, eine Elektrode (insbesondere direkt, unmittelbar) auf der ersten Fläche des Heizelements (ersten Seite des Heizelements), die der ersten Fläche des Kontaktelements (ersten Seite des Kontaktelements) zugewandt ist, angeordnet, während die andere Elektrode (insbesondere direkt, unmittelbar) auf der zweiten Fläche des Heizelements (zweiten Seite des Heizelements), die der ersten Fläche des Heizelements (ersten Seite des Heizelements) gegenüberliegt, angeordnet ist. Hierbei ist es bevorzugt, dass die Elektroden derart ausgebildet sind, dass sie sich vollflächig (über die gesamte erste bzw. zweite Fläche (Seite) des Heizelements) erstrecken und insbesondere parallel verlaufen. Somit kann die Richtung des Stromflusses senkrecht zu den ersten und zweiten Flächen (ersten und zweiten Seiten) des Heizelements und parallel zu der Normalen (z-Achse) der ersten und zweiten Flächen (ersten und zweiten Seiten) des Heizelements sein. In einer alternativen Ausführungsform des Kontaktelements, das zwei Elektroden aufweist, ist eine Elektrode (insbesondere direkt, unmittelbar) auf der dritten Fläche des Heizelements (dritten Seite des Heizelements), die senkrecht auf der ersten Fläche (ersten Seite) des Heizelements steht und parallel zu der Länge (x-Achse) des Heizelements verläuft, angeordnet, während die andere Elektrode (insbesondere direkt, unmittelbar) auf der vierten Fläche des Heizelements (vierten Seite des Heizelements), die der dritten Fläche des Heizelements (dritten Seite des Heizelements) gegenüberliegt, angeordnet ist. In einer weiteren alternativen Ausführungsform des Kontaktelements, das zwei Elektroden aufweist, ist eine Elektrode (insbesondere direkt, unmittelbar) auf der fünften Fläche des Heizelements (fünften Seite des Heizelements), die senkrecht auf der ersten Fläche (ersten Seite) des Heizelements steht und parallel zu der Breite (y-Achse) des Heizelements verläuft, angeordnet, während die andere Elektrode (insbesondere direkt, unmittelbar) auf der sechsten Fläche des Heizelements (sechsten Seite des Heizelements), die der fünften Fläche des Heizelements (fünften Seite des Heizelements) gegenüberliegt, angeordnet ist. Die Elektroden können auf eine jegliche Art und Weise an das Heizelement angebracht werden und können beispielweise aufklebbar, aufdruckbar, aufbügelbar, aufnähbar oder dergleichen sein.In any of the embodiments of the heating device according to the invention described above, the contact element of the heating device according to the invention may comprise at least two electrodes, which are designed such that upon application of an electrical voltage, the heating element is heated. The type, position, arrangement and amount (number) of electrodes are not limited to specific ones. Depending on the geometry of the heating device, the required surface power and the electrical connection voltage, the type, the position, the arrangement and the amount (number) of the electrodes vary, so that in particular a homogeneous heating of the heating element can be achieved. For example, in one embodiment of the contact element having two electrodes, an electrode (especially directly, directly) is disposed on the first surface of the heating element (first side of the heating element) facing the first surface of the contact element (first side of the contact element) while the other electrode (particularly directly, directly) is disposed on the second surface of the heating element (second side of the heating element) facing the first surface of the heating element (first side of the heating element). In this case, it is preferable for the electrodes to be designed in such a way that they extend over the entire surface (over the entire first or second surface (side) of the heating element) and in particular run parallel. Thus, the direction of current flow may be perpendicular to the first and second surfaces (first and second sides) of the heating element and parallel to the normal (z-axis) of the first and second surfaces (first and second sides) of the heating element. In an alternative embodiment of the contact element having two electrodes, an electrode (especially directly, directly) on the third surface of the heating element (third side of the heating element), which is perpendicular to the first surface (first side) of the heating element and parallel to the length (x-axis) of the heating element is arranged, while the other electrode (in particular directly, directly) on the fourth surface of the heating element (fourth side of the heating element) which is opposite to the third surface of the heating element (third side of the heating element), is arranged. In a further alternative embodiment of the contact element having two electrodes, an electrode (in particular directly, directly) on the fifth surface of the heating element (fifth side of the heating element), which is perpendicular to the first surface (first side) of the heating element and parallel to the width (y-axis) of the heating element arranged, while the other electrode (in particular directly, directly) on the sixth surface of the heating element (sixth side of the heating element), which is opposite to the fifth surface of the heating element (fifth side of the heating element) , is arranged. The electrodes may be attached to the heating element in any manner and may be, for example, stickable, printable, iron-on, inflatable or the like.

In einer jeglichen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung kann das Kontaktelement ferner mindestens ein Isolierelement aufweisen, das derart ausgebildet ist, dass es das Heizelement mindestens teilweise umgibt. Das Isolierelement kann mechanisch flexibel, d. h. bruchfest und rissfrei biegsam sein. Das Isolierelement kann eine erste Isolierschicht aufweisen, die an der ersten Fläche des Kontaktelements angeordnet ist, so dass die erste Isolierschicht auf das Material und/oder das Element aufbringbar ist. Weiterhin kann das Isolierelement eine zweite Isolierschicht aufweisen, die an der zweiten Fläche des Kontaktelements angeordnet ist. Falls das Kontaktelement eine Elektrode aufweist, ist es bevorzugt, dass die Elektrode zwischen dem Heizelement und dem Isolierelement angeordnet ist, insbesondere dass die Elektrode und das Isolierelement derart ausgebildet sind, dass eine Fläche (Seite) der Elektrode auf einer Fläche (Seite) des Heizelements (vorzugsweise direkt, unmittelbar) angeordnet ist und das Isolierelement alle restlichen Flächen (Seiten) der Elektrode umgibt. Falls das erfindungsgemäße Kontaktelement elektrische Anschlüsse (z. B. zum Anschließen einer Elektrode an eine Energiequelle und/oder an eine Steuerungseinheit) und/oder Leitungsanschlüsse (z. B. zum Anschließen von Leitungen wie Schläuchen) aufweist, ist es bevorzugt, dass das Isolierelement derart ausgebildet ist, dass die elektrischen Anschlüsse und Leitungsanschlüsse durch das Isolierelement geführt werden, d. h. funktionsfähig und zugänglich sind, während das Isolierelement zusammen mit dem Heizelement die gesamte Oberfläche der Elektrode umgibt. Vorteilhafterweise ist das Isolierelement ein thermisch leitendes und elektrisch isolierendes Isolierelement. Z. B. kann das Isolierelement eine (insbesondere thermisch leitende und elektrisch isolierende) Silikonkomponente und/oder eine wie vorstehend beschriebene Matrixkomponente, die bevorzugt thermisch leitend und elektrisch isolierend ist, aufweisen. In any of the above-described embodiments of the heating device according to the invention, the contact element may further comprise at least one insulating element, which is formed such that it at least partially surrounds the heating element. The insulating element may be mechanically flexible, ie unbreakable and crack-free flexible. The insulating member may include a first insulating layer disposed on the first surface of the contact member so that the first insulating layer is applicable to the material and / or the member. Furthermore, the insulating member may include a second insulating layer disposed on the second surface of the contact member. If the contact element has an electrode, it is preferred that the electrode is arranged between the heating element and the insulating element, in particular that the electrode and the insulating element are formed such that a surface (side) of the electrode on a surface (side) of the heating element (Preferably directly, directly) is arranged and the insulating element surrounds all remaining surfaces (sides) of the electrode. If the contact element according to the invention has electrical connections (for example for connecting an electrode to a power source and / or to a control unit) and / or line connections (eg for connecting lines such as hoses), it is preferred that the insulating element is formed such that the electrical connections and line connections are passed through the insulating element, ie, are functional and accessible, while the insulating element together with the heating element surrounds the entire surface of the electrode. Advantageously, the insulating element is a thermally conductive and electrically insulating insulating element. For example, the insulating element may have a (in particular thermally conductive and electrically insulating) silicone component and / or a matrix component as described above, which is preferably thermally conductive and electrically insulating.

In einer jeglichen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung kann das Kontaktelement derart ausgebildet sein, dass es auf dem Material und/oder dem Element formschlüssig anbringbar ist, insbesondere an mindestens einem Bereich des Materials und/oder Elements fixierbar ist. Unter formschlüssig soll erfindungsgemäß verstanden werden, dass das Kontaktelement (insbesondere die erste Fläche (erste Seite) davon) unmittelbar, direkt, passgenau und/oder derart auf zumindest einen Bereich des Materials und/oder des Elements aufliegt, dass das Kontaktelement (insbesondere die erste Fläche (erste Seite) davon) die Form des Bereichs des Materials und/oder Elements nachbildet. Mittel zum Erreichen von Formschluss sind dem Fachmann bekannt und beinhalten in nicht begrenzender Weise Unterdruck, Magnetismus und Adhäsion (z. B. mit einer Klebefolie).In any of the above-described embodiments of the heating device according to the invention, the contact element can be designed such that it can be attached in a form-fitting manner to the material and / or the element, in particular can be fixed to at least one region of the material and / or element. The term "positively locking" is to be understood according to the invention as meaning that the contact element (in particular the first surface (first side) thereof) rests directly, directly, precisely and / or on at least one region of the material and / or of the element such that the contact element (in particular the first Surface (first side) thereof) replicates the shape of the area of the material and / or element. Means for achieving positive engagement are known to those skilled in the art and include, but are not limited to, negative pressure, magnetism, and adhesion (eg, with an adhesive sheet).

In einer jeglichen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung kann die erste Fläche (erste Seite) des Kontaktelements eine oder mehrere erste Öffnungen aufweisen, die vorzugsweise gleichmäßig über die erste Fläche (erste Seite) des Kontaktelements verteilt sind und insbesondere mit dem ersten Leitungsanschluss verbunden sind. Somit kann, wenn der erste Leitungsanschluss (insbesondere über eine Leitung, wie einen Schlauch) mit einer Pumpe verbunden ist, die erfindungsgemäße Heizvorrichtung an das Material und/oder das Element gelegt wird und die Pumpe betrieben wird, um einen Unterdruck zu erzeugen (insbesondere die Pumpe Luft durch die Leitung, wie den Schlauch, ansaugt), eine Ansaugung von Luft aus dem Zwischenraum zwischen der ersten Fläche (ersten Seite) des Kontaktelements und dem Material und/oder dem Element erreicht werden, wodurch eine Anbringung (insbesondere Fixierung) des Kontaktelements an dem Material und/oder dem Element in beliebiger Lage (z. B. auch an schrägen oder senkrechten Flächen oder in hängender Position) realisierbar ist. Die erfindungsgemäße Heizvorrichtung hat den weiteren Vorteil, dass Falten in dem Kontaktelement, die beim ersten Anlegen des Kontaktelements an das Material und/oder das Element (d. h. insbesondere vor dem Anlegen einer elektrischen Spannung an das Heizelement) entstanden sind, durch geeignete Mittel (z. B. akustisch und/oder durch messtechnische Überwachung des Druckabfalls) bemerkt und bereits vor Anlegen einer elektrischen Spannung an das Heizelement glattgezogen werden können, wodurch sich die Homogenität der Erwärmung des Materials und/oder Elements verbessert. Weiterhin kann durch den entstehenden Unterdruck das Kontaktelement elastisch verformt werden, wenn die Geometrie der Oberfläche des Materials und/oder Elements dies erfordert. Die ersten Öffnungen in der ersten Seite des Kontaktelements können eine jegliche Form aufweisen, die geeignet ist, dass bei Beaufschlagung des ersten Leitungsanschlusses mit Unterdruck ein Unterdruck in dem Zwischenraum zwischen der ersten Fläche (ersten Seite) des Kontaktelements und dem Material und/oder dem Element erzeugbar ist und insbesondere eine Ansaugung von Luft aus diesem Zwischenraum erreichbar ist. Z. B. können die ersten Öffnungen als runde, ovale, eckige und/oder gewellte Öffnungen ausgestaltetet sein, die punktförmig (wie als Löcher), gestreckt (wie als Schlitze und/oder Rillen) und/oder offenporig ausgebildet sein können. Es kann bevorzugt sein, dass die erste Fläche (erste Seite) des Kontaktelements zwei oder mehrere unterschiedlich geformte ersten Öffnungen aufweist und/oder dass die ersten Öffnungen musterartig auf der ersten Fläche (ersten Seite) des Kontaktelements angeordnet sind. Erste Öffnungen in Form von Löchern können beispielsweise einen Durchmesser von 0,01 mm bis 10 mm (wie 0,1 mm bis 5 mm) aufweisen. Gleichfalls können erste Öffnungen in Form von Schlitzen oder Rillen eine Breite von 0,01 mm bis 10 mm (wie 0,1 mm bis 5 mm) aufweisen. Unter Unterdruck soll erfindungsgemäß ein Druck verstanden werden, der geringer als der Umgebungsdruck ist. Z. B. kann der Unterdruck das 0,9-Fache bis 0,0001-Fache (wie 0,5-Fache bis 0,001-Fache oder 0,1-Fache bis 0,01-Fache) des Umgebungsdrucks betragen. Unter Leitungsanschluss soll erfindungsgemäß ein Anschluss verstanden werden, der zum Verbinden des Kontaktelements mit einer Pumpe mittels einer Leitung (wie eines Schlauchs) ausgebildet und geeignet ist. Das Kontaktelement kann natürlich mehrere erste Leitungsanschlüsse aufweisen, wobei beispielsweise jeder dieser ersten Leitungsanschlüsse lediglich mit ersten Öffnungen eines bestimmten, für jeden ersten Leitungsanschluss unterschiedlichen Bereichs auf der ersten Seite des Kontaktelements verbunden ist. Dadurch kann erreicht werden, dass gezielt einzelne Bereiche der ersten Seite des Kontaktelements unterschiedlich stark auf dem Material und/oder Element anbringbar (insbesondere fixierbar) sind und somit unterschiedlich erwärmbar sind.In any of the above-described embodiments of the heating device according to the invention, the first surface (first side) of the contact element may have one or more first openings, which are preferably uniformly distributed over the first surface (first side) of the contact element and in particular connected to the first line connection , Thus, if the first line connection (in particular via a Pipe, such as a hose) is connected to a pump, the heating device according to the invention is applied to the material and / or the element and the pump is operated to generate a negative pressure (in particular, the pump sucks air through the line, such as the hose ), an intake of air from the gap between the first surface (first side) of the contact element and the material and / or the element can be achieved, whereby an attachment (in particular fixing) of the contact element to the material and / or the element in any position (For example, also on oblique or vertical surfaces or in a hanging position) is feasible. The heating device according to the invention has the further advantage that wrinkles in the contact element, which are the first application of the contact element to the material and / or the element (ie, in particular, before applying an electrical voltage to the heating element), by suitable means (eg. B. acoustically and / or by metrological monitoring of the pressure drop) and can be smoothed out even before applying an electrical voltage to the heating element, which improves the homogeneity of the heating of the material and / or element. Furthermore, the contact element can be elastically deformed by the resulting negative pressure, if the geometry of the surface of the material and / or element so requires. The first openings in the first side of the contact element may have any shape that is suitable, when subjected to negative pressure of the first line connection, a negative pressure in the gap between the first surface (first side) of the contact element and the material and / or the element can be generated and in particular an intake of air from this space is reached. For example, the first openings may be configured as round, oval, angular and / or corrugated openings which may be punctiform (such as holes), stretched (such as slots and / or grooves) and / or open-pored. It may be preferred that the first surface (first side) of the contact element has two or more differently shaped first openings and / or that the first openings are patterned on the first surface (first side) of the contact element. For example, first openings in the form of holes may have a diameter of 0.01 mm to 10 mm (such as 0.1 mm to 5 mm). Likewise, first openings in the form of slots or grooves may have a width of 0.01 mm to 10 mm (such as 0.1 mm to 5 mm). Under negative pressure according to the invention is to be understood a pressure which is lower than the ambient pressure. For example, the negative pressure may be 0.9-fold to 0.0001-fold (such as 0.5-fold to 0.001-fold or 0.1-fold to 0.01-fold) of the ambient pressure. Under line connection according to the invention a connection is to be understood, which is designed and suitable for connecting the contact element to a pump by means of a conduit (such as a hose). Of course, the contact element can have a plurality of first line connections, wherein, for example, each of these first line connections is connected only to first openings of a specific area, which is different for each first line connection, on the first side of the contact element. As a result, it can be achieved that individual regions of the first side of the contact element can be attached to the material and / or element to different degrees (in particular can be fixed) and thus be heated differently.

In einer jeglichen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung kann das Kontaktelement ferner mindestens einen zweiten Leitungsanschluss, insbesondere Schlauchanschluss, aufweisen, wobei die Heizvorrichtung derart ausgebildet ist, dass mittels des zweiten Leitungsanschlusses ein Überdruck zwischen dem Kontaktelement und dem Material und/oder dem Element erzeugbar ist und so das Kontaktelement von dem Material und/oder dem Element beabstandet anordenbar oder angeordnet ist. In dieser Ausführungsform kann die erste Fläche (erste Seite) des Kontaktelements eine oder mehrere zweite Öffnungen aufweisen, die vorzugsweise gleichmäßig über die erste Fläche (erste Seite) des Kontaktelements verteilt sind und mit dem zweiten Leitungsanschluss verbunden sind. Somit kann, wenn der zweite Leitungsanschluss (insbesondere über eine Leitung, wie einen Schlauch) mit einer Pumpe verbunden ist, die erfindungsgemäße Heizvorrichtung auf das Material und/oder das Element gelegt wird und die Pumpe betrieben wird, um einen Überdruck zu erzeugen (insbesondere die Pumpe Luft durch die Leitung, wie den Schlauch drückt), ein Luftkissen in dem Zwischenraum zwischen der ersten Fläche (ersten Seite) des Kontaktelements und dem Material und/oder dem Element erzeugt werden, wodurch sich im Bereich des Luftpolsters das Kontaktelement von dem Material und/oder dem Element abhebt und eine beabstandete Anordnung des Kontaktelements von dem Material und/oder dem Element realisierbar ist. Das Kontaktelement kann natürlich mehrere zweite Leitungsanschlüsse aufweisen, wobei beispielsweise jeder dieser zweiten Leitungsanschlüsse lediglich mit einer oder mehreren zweiten Öffnungen eines bestimmten, für jeden zweiten Leitungsanschluss unterschiedlichen Bereichs auf der ersten Seite des Kontaktelements verbunden ist. Diese Ausführungsform der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung hat den Vorteil, dass, wenn das Kontaktelement hinreichend viele zweite Leitungsanschlüsse aufweist, einzelne Bereiche des Kontaktelements durch Beaufschlagung mit einem Überdruck gezielt von dem Material und/oder Element abhebbar (beabstandet anordenbar) sind. Dadurch kann erreicht werden, dass gezielt einzelne Bereiche der ersten Seite des Kontaktelements selektiv weniger stark erwärmbar sind (z. B. zur Beeinflussung der Infusionsdynamik) oder insbesondere das gesamte Kontaktelement schonend von dem Material und/oder Element abhebbar ist, z. B. im Falle von zu starker Haftung (Verklebung) des Materials und/oder Elements an das Kontaktelement, wodurch mögliche Beschädigungen des Materials und/oder Elements und/oder der Heizvorrichtung vermeidbar sind. Beaufschlagt man alle zweiten Leitungsanschlüsse mit einem Überdruck, so ist ein Luftkissen realisierbar. Dadurch ist das Kontaktelement in z-Richtung (also senkrecht zu dem erwärmenden Material und/oder Element) festhaltbar, ist aber in der xy-Ebene (also parallel zu dem erwärmenden Material und/oder Element) frei beweglich und beliebig positionierbar. Vorzugsweise ist die zur Erzeugung des Luftkissens verwendete Luft vorgeheizt. Bevorzugt erfolgt die vorstehend beschriebene Lagerung und/oder Positionierung unter Ausnutzung des Bernoulli-Effektes. Diese Ausführungsform der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung weist den Vorteil auf, dass ein Verkleben des Kontaktelements mit dem auf ein Element aufzutragenden und/oder in dieses einzubringenden Material beim Ausheizen des Materials verhinderbar ist, wenn bereits während des Ausheizens die zweiten Leitungsanschlüsse mit einem Überdruck beaufschlagt werden. Alternativ können die zweiten Leitungsanschlüsse mit einem Überdruck nach der Ausheizphase beaufschlagt werden, wodurch ein vorsichtiges, schonendes Abheben des Kontaktelements von dem Material und/oder dem Element realisierbar ist. Die zweiten Öffnungen in der ersten Seite des Kontaktelements können eine jegliche Form aufweisen, die geeignet ist, dass bei Beauschlagung des zweiten Leitungsanschlusses mit Überdruck ein Überdruck in dem Zwischenraum zwischen der ersten Fläche (ersten Seite) des Kontaktelements und dem Material und/oder dem Element erzeugbar ist und insbesondere ein Luftkissen in diesem Zwischenraum erzeugbar ist. Z. B. können die zweiten Öffnungen als runde, ovale, eckige und/oder gewellte Öffnungen ausgestaltetet sein, die punktförmig (wie als Löcher), gestreckt (wie als Schlitze und/oder Rillen) und/oder offenporig ausgebildet sein können. Es kann bevorzugt sein, dass die erste Fläche (erste Seite) des Kontaktelements zwei oder mehrere unterschiedlich geformte zweite Öffnungen aufweist und/oder dass die zweiten Öffnungen musterartig auf der ersten Fläche (ersten Seite) des Kontaktelements angeordnet sind. Zweite Öffnungen in Form von Löchern können beispielsweise einen Durchmesser von 0,01 mm bis 10 mm (wie 0,1 mm bis 5 mm) aufweisen. Gleichfalls können zweite Öffnungen in der Form von Schlitzen oder Rillen eine Breite von 0,01 mm bis 10 mm (wie 0,1 mm bis 5 mm) aufweisen. Unter Überdruck soll erfindungsgemäß ein Druck verstanden werden, der größer als der Umgebungsdruck ist. Z. B. kann der Überdruck das 1,1-Fache bis 1000-Fache (wie 1,5-Fache bis 500-Fache oder 10-Fache bis 100-Fache) des Umgebungsdrucks betragen.In any of the above-described embodiments of the heating device according to the invention, the contact element may further comprise at least one second line connection, in particular hose connection, wherein the heating device is designed such that an overpressure between the contact element and the material and / or the element can be generated by means of the second line connection is and so the contact element spaced from the material and / or the element can be arranged or arranged. In this embodiment, the first surface (first side) of the contact element may have one or more second openings, which are preferably uniformly distributed over the first surface (first side) of the contact element and connected to the second line connection. Thus, when the second conduit connection (in particular via a conduit, such as a hose) is connected to a pump, the heating device according to the invention is placed on the material and / or the element and the pump is operated to generate an overpressure (in particular the Pump air through the line, as the hose pushes), an air cushion in the space between the first surface (first side) of the contact element and the material and / or the element are generated, whereby in the region of the air cushion, the contact element of the material and / or the element lifts and a spaced arrangement of the contact element of the material and / or the element is realized. Of course, the contact element can have a plurality of second line connections, wherein, for example, each of these second line connections is connected only to one or more second openings of a specific area, different for each second line connection, on the first side of the contact element. This embodiment of the heating device according to the invention has the advantage that, when the contact element has sufficiently many second line connections, individual areas of the contact element can be lifted off from the material and / or element by applying an overpressure (can be arranged at a distance). It can thereby be achieved that selectively individual areas of the first side of the contact element can be selectively heated to a lesser extent (eg, to influence the infusion dynamics) or, in particular, the entire contact element can be gently lifted off the material and / or element, eg. B. in the case of excessive adhesion (bonding) of the material and / or element to the contact element, whereby possible damage to the material and / or element and / or the heater can be avoided. If one acts on all second line connections with an overpressure, an air cushion can be realized. As a result, the contact element in the z-direction (ie, perpendicular to the heating material and / or element) is firmly held, but is freely movable in the xy plane (ie parallel to the heating material and / or element) and arbitrarily positionable. Preferably, the air used to produce the air bag is preheated. Preferably, the storage and / or positioning described above takes place using the Bernoulli effect. This embodiment of the heating device according to the invention has the advantage that adhesive bonding of the contact element to the material to be applied to and / or introduced into an element during heating of the material can be prevented if the second line connections are already subjected to an overpressure during bake-off. Alternatively, the second line connections can be subjected to an overpressure after the heating phase, whereby a careful, gentle lifting of the contact element of the material and / or the element can be realized. The second openings in the first side of the contact element may be of any shape suitable for overpressing in the gap between the first surface (first side) of the contact element and the material and / or the element when the second line connection is beauched can be generated and in particular an air cushion can be generated in this space. For example, the second openings may be configured as round, oval, angular and / or corrugated openings which may be punctiform (such as holes), stretched (such as slots and / or grooves) and / or open-pored. It may be preferred that the first surface (first side) of the contact element has two or more differently shaped second openings and / or that the second openings are patterned on the first surface (first side) of the contact element. Second openings in the form of holes may, for example, have a diameter of 0.01 mm to 10 mm (such as 0.1 mm to 5 mm). Likewise, second openings in the form of slots or grooves may have a width of 0.01 mm to 10 mm (such as 0.1 mm to 5 mm). Under overpressure according to the invention a pressure to be understood, which is greater than the ambient pressure. For example, the gauge pressure may be 1.1 times to 1000 times (such as 1.5 times to 500 times or 10 times to 100 times) of the ambient pressure.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung, die erste und zweite Leitungsanschlüsse aufweisen, können derart ausgebildet sein, dass gezielt einzelne Bereiche der ersten Seite des Kontaktelements unterschiedlich stark auf dem Material und/oder Element anbringbar (insbesondere fixierbar) sind und somit unterschiedlich erwärmbar sind. Dadurch ist eine pneumatische Temperaturverteilung und -steuerung durch die erfindungsgemäße Heizvorrichtung realisierbar.The above-described embodiments of the heating device according to the invention, which have first and second line connections, can be designed in such a way that individual areas of the first side of the contact element can be attached to the material and / or element differently (in particular fixable) and thus can be heated differently. As a result, a pneumatic temperature distribution and control by the heater according to the invention can be realized.

Falls die erfindungsgemäße Heizvorrichtung sowohl erste als auch zweite Öffnungen auf der ersten Fläche (ersten Seite) des Kontaktelements aufweist, können sich die ersten Öffnungen von den zweiten Öffnungen unterscheiden, z. B. in deren Form, Ausgestaltung, Größe, Lage und/oder Muster, oder die ersten Öffnungen können mit den zweiten Öffnungen z. B. in Form, Ausgestaltung, Größe, Lage und/oder Muster übereinstimmen.If the heating device according to the invention has both first and second openings on the first surface (first side) of the contact element, the first openings may differ from the second openings, for. B. in their shape, design, size, location and / or pattern, or the first openings may be connected to the second openings z. B. in shape, design, size, location and / or pattern match.

In einer Ausführungsform fallen die ersten Leitungsanschlüsse mit den zweiten Leitungsanschlüssen zusammen, d. h. die Leitungsanschlüsse sind derart ausgebildet, dass sie sowohl mit einem Unterdruck als auch mit einem Überdruck beaufschlagbar sind.In one embodiment, the first conduit ports coincide with the second conduit ports, i. H. the line connections are designed such that they can be acted upon both with a negative pressure and with an overpressure.

In einer jeglichen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung kann das Kontaktelement ferner eine thermochrome Verbindung zum visuellen Erkennen von Bereichen des Kontaktelements, die von dem Material und/oder Element (z. B. wegen Luftblasen, Falten) beabstandet angeordnet sind, aufweisen. Beispielsweise kann die thermochrome Verbindung in Form einer thermochromen Beschichtung ausgebildet sein, insbesondere auf der zweiten Fläche (zweite Seite) des Kontaktelements oder – falls die zweite Fläche (zweite Seite) des Kontaktelements eine Isolierschicht aufweist – auf derjenigen Fläche (Seite) der Isolierschicht, die der ersten Fläche (Seite) des Kontaktelements abgewandt ist. Alternative kann die thermochrome Verbindung in die Matrix des Heizelements und/oder Isolierelements eingebaut sein. Die thermochrome Verbindung kann anorganisch oder organisch sein. Beispiele für thermochrome Verbindungen beinhalten in nicht begrenzender Weise Rutil, Zinkoxid, 9,9'-Bixanthyliden und 10,10'-Bianthronyliden. In any of the above-described embodiments of the heating device according to the invention, the contact element may further comprise a thermochromic connection for visually recognizing areas of the contact element that are spaced from the material and / or element (eg due to air bubbles, wrinkles). For example, the thermochromic compound in the form of a thermochromic coating may be formed, in particular on the second surface (second side) of the contact element or - if the second surface (second side) of the contact element has an insulating layer - on that surface (side) of the insulating layer, the the first surface (side) facing away from the contact element. Alternatively, the thermochromic compound may be incorporated into the matrix of the heating element and / or insulating element. The thermochromic compound may be inorganic or organic. Examples of thermochromic compounds include, but are not limited to, rutile, zinc oxide, 9,9'-bixanthylidene and 10,10'-bianthronylidene.

In der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung weist das Kontaktelement ein Formelement zum Nachbilden der Form zumindest eines Bereichs des Elements, auf das das Material aufgebracht oder in das das Material eingebracht werden soll, auf. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das Element eine Beschädigung (z. B. Riss, Loch und/oder Verjüngung) aufweist, insbesondere eine Beschädigung, die durch Auftragen und/oder Einbringen des Materials beseitigbar/reparierbar ist. Das Formelement kann eine erste Fläche (erste Seite), die derart ausgebildet ist, dass sie die Form zumindest des zu reparierenden Bereichs des Elements nachbildet, und eine zweite Fläche (zweite Seite) aufweisen, die der ersten Fläche (ersten Seite) des Formelements gegenüberliegt und parallel zu dieser ersten Fläche (ersten Seite) verläuft. Vorzugsweise ist das Formelement halbstarr oder starr, insbesondere auch bei Temperaturen, die beim Erwärmen und/oder Aushärten des Materials typischerweise verwendet und/oder erreicht werden. Daher ist das Formelement bevorzugt derart ausgebildet, dass es bei Temperaturen, die beim Erwärmen und/oder Aushärten des Materials typischerweise verwendet und/oder erreicht werden, formstabil ist. Die Zusammensetzung des Formelements ist nicht entscheidend und beispielhafte Materialien, aus denen das Formelement ausgebildet sein kann, umfassen Metalle, Kunststoffe (insbesondere Polymere), Verbundstoffe und Gemische davon. Das Formelement kann an dem Kontaktelement in an sich bekannter Weise angebracht (insbesondere fixiert) werden, z. B. mittels Kleben. In einer Ausführungsform ist die zweite Fläche (zweite Seite) des Kontaktelements an die erste Fläche (erste Seite) des Formelements angebracht (insbesondere fixiert). Somit ist durch diese Ausführungsform der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung erreichbar, dass die erste Fläche (erste Seite) des Kontaktelements die Form des zu reparierenden Bereichs des Elements nachbildet und insbesondere dass, wenn das Material, das auf das Element aufgebracht oder in dieses eingebracht werden soll (insbesondere zur Beseitigung einer Beschädigung des Elements), auf diese erste Fläche (erste Seite) des Kontaktelements aufgebracht wird, das Material die Form des zu reparierenden Bereichs des Elements nachbildet. Durch diese Ausführungsform ist es daher möglich, eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Material und dem Kontaktelement herzustellen und eine Oberfläche bzw. Oberflächenstruktur der Reparaturstelle zu erzeugen, die der Originalkontur des Elements exakt entspricht und keine oder nur sehr geringe Nacharbeit erfordert. Vorzugsweise weist das Formelement ferner eine oder mehrere Durchführungen für die eventuell auf dem Kontaktelement vorhandenen Leitungsanschlüsse, elektrischen Anschlüsse und/oder Thermosensorelemente auf. Die Befestigung (insbesondere Fixierung) der gesamten Anordnung aus Material/Kontaktelement/Formelement an dem Element kann in an sich bekannter Weise erfolgen (z. B. mittels Unterdruck, Klammern oder Kleben). Vorzugsweise kann die Befestigung (insbesondere Fixierung) der gesamten Anordnung aus Material/Kontaktelement/Formelement an dem Element dadurch erreicht werden, dass das Kontaktelement einen oder mehrere wie vorstehend beschriebene erste Leitungsanschlüsse aufweist und derart ausgebildet ist, dass die erste Fläche (erste Seite) des Kontaktelements nicht nur den zu reparierenden Bereich des Elements abdeckt, sondern auch mit unbeschädigten Bereichen des Elements ringsherum um die Beschädigung überlappt. In einer alternativen Ausführungsform ist die erste Fläche (erste Seite) des Kontaktelements an der zweiten Fläche (zweiten Seite) des Formelements angebracht (insbesondere fixiert). Vorzugsweise ist das Formelement in dieser alternativen Ausführungsform thermisch leitend. Somit ist auch durch diese alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung erreichbar, dass, wenn das Material, das auf das Element aufgebracht oder in dieses eingebracht werden soll (insbesondere zur Beseitigung einer Beschädigung des Elements), auf diese erste Fläche (erste Seite) des Formelements aufgebracht wird, das Material die Form des zu reparierenden Bereichs des Elements nachbildet und mittels des Heizelements erwärmbar ist. Die Befestigung (insbesondere Fixierung) der gesamten Anordnung aus Material/Formelement/Kontaktelement an dem Element kann in an sich bekannter Weise erfolgen (z. B. mittels Unterdruck, Klammern oder Kleben). Vorzugsweise kann die Befestigung (insbesondere Fixierung) der gesamten Anordnung aus Material/Formelement/Kontaktelement an dem Element dadurch erreicht werden, dass das Kontaktelement einen oder mehrere wie vorstehend beschriebene erste Leitungsanschlüsse aufweist und derart ausgebildet ist, dass die erste Fläche (erste Seite) des Kontaktelements nicht nur den zu reparierenden Bereich des Elements abdeckt, sondern auch mit unbeschädigten Bereichen des Elements ringsherum um die Beschädigung überlappt.In the heating device according to the invention, the contact element has a shaped element for simulating the shape of at least one region of the element to which the material is to be applied or into which the material is to be introduced. This is particularly advantageous if the element has damage (eg crack, hole and / or taper), in particular damage that can be eliminated / repaired by applying and / or introducing the material. The mold member may have a first surface (first side) formed to mimic the shape of at least the portion of the element to be repaired and a second surface (second side) facing the first surface (first side) of the molding element and parallel to this first surface (first side). Preferably, the mold element is semi-rigid or rigid, especially at temperatures typically used and / or achieved during heating and / or curing of the material. Therefore, the mold element is preferably designed such that it is dimensionally stable at temperatures which are typically used and / or achieved when heating and / or curing the material. The composition of the molding element is not critical and exemplary materials from which the molding element may be formed include metals, plastics (especially polymers), composites and mixtures thereof. The mold element can be attached to the contact element in a conventional manner (in particular fixed), z. B. by gluing. In one embodiment, the second surface (second side) of the contact element is attached (in particular fixed) to the first surface (first side) of the molding element. Thus, by this embodiment of the heating device according to the invention can be achieved that the first surface (first side) of the contact element replicates the shape of the area of the element to be repaired and in particular that when the material to be applied to the element or introduced into this (in particular to eliminate damage to the element) is applied to this first surface (first side) of the contact element, the material replicates the shape of the area of the element to be repaired. By this embodiment, it is therefore possible to produce a positive connection between the material and the contact element and to produce a surface or surface structure of the repair point, which corresponds exactly to the original contour of the element and requires little or no rework. Preferably, the mold element further comprises one or more passages for the possibly existing on the contact element line connections, electrical connections and / or thermal sensor elements. The attachment (in particular fixation) of the entire arrangement of material / contact element / form element to the element can be effected in a manner known per se (eg by means of negative pressure, staples or adhesive bonding). Preferably, the attachment (in particular fixation) of the entire arrangement of material / contact element / form element to the element can be achieved in that the contact element has one or more first line connections as described above and is designed such that the first surface (first side) of Contact element not only covers the area of the element to be repaired, but also overlaps with undamaged areas of the element around the damage. In an alternative embodiment, the first face (first side) of the contact element is attached (in particular fixed) to the second face (second face) of the feature element. Preferably, the mold element is thermally conductive in this alternative embodiment. Thus, also by this alternative embodiment of the heating device according to the invention can be achieved that when the material to be applied to the element or introduced into this (in particular to eliminate damage to the element), applied to this first surface (first side) of the formula element is, the material replicates the shape of the area to be repaired of the element and can be heated by the heating element. The attachment (in particular fixation) of the entire arrangement of material / molding element / contact element to the element can be effected in a manner known per se (eg by means of negative pressure, staples or adhesive bonding). Preferably, the attachment (in particular fixation) of the entire arrangement of material / form element / contact element to the element can be achieved in that the contact element has one or more first line connections as described above and is designed such that the first surface (first side) of Contact element not only covers the area of the element to be repaired, but also overlaps with undamaged areas of the element around the damage.

In einer jeglichen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung kann die Dicke des Kontaktelements maximal 10 mm, maximal 9 mm, maximal 8 mm, maximal 7 mm, maximal 6 mm, maximal 5 mm, maximal 4 mm, maximal 3 mm, maximal 2 mm, maximal 1 mm, maximal 950 μm, maximal 900 μm, maximal 850 μm, maximal 800 μm, maximal 750 μm, maximal 700 μm, maximal 650 μm, maximal 600 μm, maximal 550 μm, maximal 500 μm, maximal 490 μm, maximal 480 μm, maximal 470 μm, maximal 460 μm, maximal 450 μm, maximal 440 μm, maximal 430 μm, maximal 420 μm, maximal 410 μm, maximal 400 μm, maximal 390 μm, maximal 380 μm, maximal 370 μm, maximal 360 μm, maximal 350 μm, maximal 340 μm, maximal 330 μm, maximal 320 μm, maximal 310 μm, maximal 300 μm, maximal 290 μm, maximal 280 μm, maximal 270 μm, maximal 260 μm, maximal 250 μm, maximal 240 μm, maximal 230 μm, maximal 220 μm, maximal 210 μm oder maximal 200 μm betragen. Vorzugsweise beträgt die Dicke des Kontaktelements der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung mindestens 1 μm, z. B. mindestens 2 μm, mindestens 3 μm, mindestens 4 μm, mindestens 5 μm, mindestens 6 μm, mindestens 7 μm, mindestens 8 μm, mindestens 9 μm, mindestens 10 μm, mindestens 11 μm, mindestens 12 μm, mindestens 13 μm, mindestens 14 μm, mindestens 15 μm, mindestens 16 μm, mindestens 17 μm, mindestens 18 μm, mindestens 19 μm, mindestens 20 μm, mindestens 21 μm, mindestens 22 μm, mindestens 23 μm, mindestens 24 μm, mindestens 25 μm, mindestens 26 μm, mindestens 27 μm, mindestens 28 μm, mindestens 29 μm, mindestens 30 μm, mindestens 35 μm, mindestens 40 μm, mindestens 45 μm, mindestens 50 μm, mindestens 55 μm, mindestens 60 μm, mindestens 65 μm, mindestens 70 μm, mindestens 75 μm, mindestens 80 μm, mindestens 85 μm, mindestens 90 μm, mindestens 95 μm oder mindestens 100 μm. Erfindungsgemäß soll unter der Dicke des Kontaktelements der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung der Abstand (insbesondere der größte Abstand) zwischen der ersten Fläche des Kontaktelements (ersten Seite des Kontaktelements) zum Anbringen auf das Material und/oder das Element und der zweiten Fläche des Kontaktelements (zweiten Seite des Kontaktelements) verstanden werden. Isolierschichten und Elektroden, die als Teil des Kontaktelements vorhanden sein können, werden bei der Bestimmung der Dicke des Kontaktelements der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung mit berücksichtigt. Hingegen werden eventuell vorhandene Leitungsanschlüsse (inklusive Leitungen wie Schläuche) sowie eventuell vorhandene elektrische Anschlüsse (inklusive Kabel für den Anschluss z. B. an eine Energiequelle und/oder eine Steuerungseinheit) bei der Bestimmung der Dicke des Kontaktelements der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung außer Acht gelassen.In any of the embodiments of the heating device according to the invention described above, the thickness of the contact element can not exceed 10 mm, maximum 9 mm, maximum 8 mm, maximum 7 mm, maximum 6 mm, maximum 5 mm, maximum 4 mm, maximum 3 mm, maximum 2 mm , maximum 1 mm, maximum 950 μm, maximum 900 μm, maximum 850 μm, maximum 800 μm, maximum 750 μm, maximum 700 μm, maximum 650 μm, maximum 600 μm, maximum 550 μm, maximum 500 μm, maximum 490 μm, maximum 480 μm, maximum 470 μm, maximum 460 μm, maximum 450 μm, maximum 440 μm, maximum 430 μm, maximum 420 μm, maximum 410 μm, maximum 400 μm, maximum 390 μm, maximum 380 μm, maximum 370 μm, maximum 360 μm , maximum 350 μm, maximum 340 μm, maximum 330 μm, maximum 320 μm, maximum 310 μm, maximum 300 μm, maximum 290 μm, maximum 280 μm, maximum 270 μm, maximum 260 μm, maximum 250 μm, maximum 240 μm, maximum 230 microns, a maximum of 220 microns, a maximum of 210 microns or a maximum of 200 microns. Preferably, the thickness of the contact element of the heater according to the invention is at least 1 micron, z. At least 2 μm, at least 3 μm, at least 4 μm, at least 5 μm, at least 6 μm, at least 7 μm, at least 8 μm, at least 9 μm, at least 10 μm, at least 11 μm, at least 12 μm, at least 13 μm, at least 14 μm, at least 15 μm, at least 16 μm, at least 17 μm, at least 18 μm, at least 19 μm, at least 20 μm, at least 21 μm, at least 22 μm, at least 23 μm, at least 24 μm, at least 25 μm, at least 26 μm, at least 27 μm, at least 28 μm, at least 29 μm, at least 30 μm, at least 35 μm, at least 40 μm, at least 45 μm, at least 50 μm, at least 55 μm, at least 60 μm, at least 65 μm, at least 70 μm, at least 75 μm, at least 80 μm, at least 85 μm, at least 90 μm, at least 95 μm or at least 100 μm. According to the invention, the distance (in particular the greatest distance) between the first surface of the contact element (first side of the contact element) for attachment to the material and / or the element and the second surface of the contact element (second side of the contact element Contact element) are understood. Insulating layers and electrodes, which may be present as part of the contact element, are taken into account in determining the thickness of the contact element of the heating device according to the invention. On the other hand, any existing pipe connections (including pipes such as hoses) as well as possibly existing electrical connections (including cables for connection eg to a power source and / or a control unit) are disregarded when determining the thickness of the contact element of the heating device according to the invention.

Die Dicke des Heizelements der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung kann maximal 10 mm, maximal 9 mm, maximal 8 mm, maximal 7 mm, maximal 6 mm, maximal 5 mm, maximal 4 mm, maximal 3 mm, maximal 2 mm, maximal 1 mm, maximal 950 μm, maximal 900 μm, maximal 850 μm, maximal 800 μm, maximal 750 μm, maximal 700 μm, maximal 650 μm, maximal 600 μm, maximal 550 μm, maximal 500 μm, maximal 490 μm, maximal 480 μm, maximal 470 μm, maximal 460 μm, maximal 450 μm, maximal 440 μm, maximal 430 μm, maximal 420 μm, maximal 410 μm, maximal 400 μm, maximal 390 μm, maximal 380 μm, maximal 370 μm, maximal 360 μm, maximal 350 μm, maximal 340 μm, maximal 330 μm, maximal 320 μm, maximal 310 μm, maximal 300 μm, maximal 290 μm, maximal 280 μm, maximal 270 μm, maximal 260 μm, maximal 250 μm, maximal 240 μm, maximal 230 μm, maximal 220 μm, maximal 210 μm oder maximal 200 μm betragen. Vorzugsweise beträgt die Dicke des Heizelements der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung mindestens 1 μm, z. B. mindestens 2 μm, mindestens 3 μm, mindestens 4 μm, mindestens 5 μm, mindestens 6 μm, mindestens 7 μm, mindestens 8 μm, mindestens 9 μm, mindestens 10 μm, mindestens 11 μm, mindestens 12 μm, mindestens 13 μm, mindestens 14 μm, mindestens 15 μm, mindestens 16 μm, mindestens 17 μm, mindestens 18 μm, mindestens 19 μm, mindestens 20 μm, mindestens 21 μm, mindestens 22 μm, mindestens 23 μm, mindestens 24 μm, mindestens 25 μm, mindestens 26 μm, mindestens 27 μm, mindestens 28 μm, mindestens 29 μm, mindestens 30 μm, mindestens 35 μm, mindestens 40 μm, mindestens 45 μm, mindestens 50 μm, mindestens 55 μm, mindestens 60 μm, mindestens 65 μm, mindestens 70 μm, mindestens 75 μm, mindestens 80 μm, mindestens 85 μm, mindestens 90 μm, mindestens 95 μm oder mindestens 100 μm. Die Dicke des Heizelements der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung kann sich nach der Geometrie der Heizvorrichtung, der benötigten Flächenleistung und der Anschlussspannung richten. Bevorzugt liegt die Dicke des Heizelements der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung in dem Bereich von 10 μm bis 800 μm, wie 20 μm bis 750 μm, 30 μm bis 700 μm, 40 μm bis 650 μm, 50 μm bis 600 μm, 60 μm bis 550 μm, 70 μm bis 500 μm, 80 μm bis 400 μm, 90 μm bis 300 μm oder 100 μm bis 250 μm. Erfindungsgemäß soll unter der Dicke des Heizelements der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung der Abstand (insbesondere der größte Abstand) zwischen der ersten Fläche (ersten Seite) des Heizelements und der zweiten Fläche (zweiten Seite) des Heizelements verstanden werden. Isolierschichten und Elektroden, die als Teil des Kontaktelements vorhanden sein können, eventuell vorhandene Leitungsanschlüsse (inklusive Leitungen wie Schläuche) sowie eventuell vorhandene elektrische Anschlüsse (inklusive Kabel für den Anschluss an z. B. eine Energiequelle und/oder eine Steuerungseinheit) werden bei der Bestimmung der Dicke des Heizelements der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung außer Acht gelassen.The thickness of the heating element of the heating device according to the invention may be a maximum of 10 mm, a maximum of 9 mm, a maximum of 8 mm, a maximum of 7 mm, a maximum of 6 mm, a maximum of 5 mm, a maximum of 4 mm, a maximum of 3 mm, a maximum of 2 mm, a maximum of 1 mm, a maximum of 950 μm, maximum 900 μm, maximum 850 μm, maximum 800 μm, maximum 750 μm, maximum 700 μm, maximum 650 μm, maximum 600 μm, maximum 550 μm, maximum 500 μm, maximum 490 μm, maximum 480 μm, maximum 470 μm, maximum 460 μm, maximum 450 μm, maximum 440 μm, maximum 430 μm, maximum 420 μm, maximum 410 μm, maximum 400 μm, maximum 390 μm, maximum 380 μm, maximum 370 μm, maximum 360 μm, maximum 350 μm, maximum 340 μm, maximum 330 μm, maximum 320 μm, maximum 310 μm, maximum 300 μm, maximum 290 μm, maximum 280 μm, maximum 270 μm, maximum 260 μm, maximum 250 μm, maximum 240 μm, maximum 230 μm, maximum 220 μm. maximum 210 microns or maximum 200 microns. Preferably, the thickness of the heating element of the heater according to the invention is at least 1 micron, z. At least 2 μm, at least 3 μm, at least 4 μm, at least 5 μm, at least 6 μm, at least 7 μm, at least 8 μm, at least 9 μm, at least 10 μm, at least 11 μm, at least 12 μm, at least 13 μm, at least 14 μm, at least 15 μm, at least 16 μm, at least 17 μm, at least 18 μm, at least 19 μm, at least 20 μm, at least 21 μm, at least 22 μm, at least 23 μm, at least 24 μm, at least 25 μm, at least 26 μm, at least 27 μm, at least 28 μm, at least 29 μm, at least 30 μm, at least 35 μm, at least 40 μm, at least 45 μm, at least 50 μm, at least 55 μm, at least 60 μm, at least 65 μm, at least 70 μm, at least 75 μm, at least 80 μm, at least 85 μm, at least 90 μm, at least 95 μm or at least 100 μm. The thickness of the heating element of the heating device according to the invention may depend on the geometry of the heating device, the required area performance and the terminal voltage. The thickness of the heating element of the heating device according to the invention is preferably in the range of 10 μm to 800 μm, such as 20 μm to 750 μm, 30 μm to 700 μm, 40 μm to 650 μm, 50 μm to 600 μm, 60 μm to 550 μm. 70 μm to 500 μm, 80 μm to 400 μm, 90 μm to 300 μm or 100 μm to 250 μm. According to the invention, the thickness of the heating element of the heating device according to the invention is to be understood as the distance (in particular the greatest distance) between the first surface (first side) of the heating element and the second surface (second side) of the heating element. Insulating layers and electrodes, which may be present as part of the contact element, possibly existing line connections (including lines such as hoses) as well as any existing electrical connections (including cables for connection to, for example, an energy source and / or a control unit) are used in the determination disregarded the thickness of the heating element of the heater according to the invention.

Die erfindungsgemäße Heizvorrichtung weist insbesondere die nachstehenden Vorteile auf:

  • – Eine homogene Erwärmbarkeit der gesamten von dem Kontaktelement abgedeckten Fläche des Materials und/oder Elements ist erreichbar.
  • – Das Kontaktelement der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung kann schon vor Inbetriebnahme der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung glattgezogen werden, wodurch sich die Homogenität der Erwärmung verbessert.
  • – Kleine Beschädigungen schränken die Funktion der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung nicht oder kaum ein.
  • – Im Vergleich zu Heizvorrichtungen gleicher Flächenleistung gemäß dem Stand der Technik sind die Stromdichten der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung niedriger, weshalb auch die Isolierschicht dünner ausfallen kann.
  • – Die Temperaturverteilung lässt sich pneumatisch steuern.
  • – Eine Anbringung (insbesondere Fixierung) des Kontaktelements der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung an dem Material und/oder dem Element ist in beliebiger Lage (z. B. auch an schrägen oder senkrechten Flächen oder in hängender Position) realisierbar.
The heating device according to the invention has in particular the following advantages:
  • Homogeneous heatability of the entire surface of the material and / or element covered by the contact element can be achieved.
  • - The contact element of the heating device according to the invention can be smoothed out before starting the heater according to the invention, whereby the homogeneity of the heating improves.
  • - Small damage does not restrict the function of the heater according to the invention or hardly.
  • - Compared to heaters of the same area performance according to the prior art, the current densities of the heater according to the invention are lower, which is why the insulating layer may be thinner.
  • - The temperature distribution can be controlled pneumatically.
  • An attachment (in particular fixation) of the contact element of the heating device according to the invention to the material and / or the element can be realized in any desired position (eg also on oblique or vertical surfaces or in a suspended position).

Die erfindungsgemäße Heizvorrichtung kann unter Verwendung von Standardverfahren und Materialien, die dem Fachmann bekannt sind, hergestellt werden. Beispielsweise kann das Heizelement mittels einer flüssigen, fließfähigen, pastösen oder pulverförmigen Zusammensetzung hergestellt werden, in der das mindestens eine Leitfähigkeitsadditiv homogen verteilt ist. Bei dieser Zusammensetzung kann es sich in nicht begrenzender Weise um eine Dispersion, eine Lösung oder ein Granulat handeln. Die Zusammensetzung kann auf ein Trägersubstrat (beispielsweise eine Folie (wie eine Folie oder Matte aus Matrixkomponente), ein Vlies, ein Textil oder ein Gitter, wobei das Trägersubstrat vorzugsweise mechanisch flexibel ist) aufgetragen werden. Die Art des Auftragverfahrens ist dabei nicht entscheidend und geeignete, nicht begrenzende Beispiele hierfür beinhalten Sprühen, Rakeln, Foliengießen, Drucken, Siebdrucken, Streichen, Foulardieren, Spritzen, Pulverbeschichten und Imprägnieren. Das so erhaltene Heizelement kann von dem Trägersubstrat abgelöst, mit Elektroden versehen (was in jeglicher Weise erfolgen kann, z. B. durch Aufkleben, Aufdrucken, Aufbügeln oder Aufnähen) und sodann in eine entsprechende Matrix zum Ausbilden des Isolierelements eingebettet werden. Alternativ kann das Trägersubstrat, wenn es selbst elektrisch isolierend ist, als Teil des Isolierelements fungieren. D. h. in diesem Fall muss diejenige Fläche (Seite) des Heizelements, auf die das Trägersubstrat angeordnet ist, nicht mehr mit einer Isolierschicht versehen werden; lediglich sollten, falls vorhanden, die ungeträgerten Flächen (Seiten) der Elektroden und gegebenenfalls die restlichen ungeträgerten Flächen (Seiten) des Heizelements mit einer Isolierschicht versehen werden, um die elektrisch leitenden Strukturen des Heizelements zu versiegeln.The heating device of the invention may be manufactured using standard techniques and materials known to those skilled in the art. For example, the heating element can be produced by means of a liquid, flowable, pasty or pulverulent composition in which the at least one conductivity additive is homogeneously distributed. This composition may be, but is not limited to, a dispersion, solution or granules. The composition may be applied to a carrier substrate (for example, a film (such as a film or mat of matrix component), a nonwoven, a textile, or a grid, with the carrier substrate preferably being mechanically flexible). The nature of the application process is not critical, and suitable, non-limiting examples thereof include spraying, knife coating, tape casting, printing, screen printing, brushing, padding, spraying, powder coating and impregnation. The heating element thus obtained may be stripped from the carrier substrate, provided with electrodes (which may be in any way, e.g., by gluing, printing, ironing or stitching) and then embedded in a corresponding matrix to form the insulating element. Alternatively, the carrier substrate, if it is itself electrically insulating, may function as part of the insulating member. Ie. in this case, the surface (side) of the heating element on which the carrier substrate is arranged need not be provided with an insulating layer; only, if present, the unsupported areas (sides) of the electrodes and optionally the remaining unsupported areas (sides) of the heating element should be provided with an insulating layer to seal the electrically conductive structures of the heating element.

Das auf ein Element aufzutragendes und/oder in dieses einzubringende Material kann ein jegliches Material sein, dass erwärmt und/oder ausgehärtet werden soll. Nicht begrenzende Beispiele solcher Materialien umfassen thermoplastische Kunststoffe, duroplastische Kunststoffe, sowie Zusammensetzungen, die solche Kunststoffe aufweisen, wie z. B. Laminate oder Halbzeuge mit Verstärkungsfasern (Faser-Matrix-Halbzeuge), in denen Endlosfasern (z. B. in der Form einer unidirektionale Schicht, eines Gewebes oder Geleges) oder Faserschnipsel mit einer thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoffmatrix (z. B. Polyester- oder Vinylesterharz) imprägniert sind. Die Fasern können Glasfasern, Kohlenstofffasern, Aramidfasern oder ein Gemisch aus zweien oder mehreren Fasertypen sein. Nicht begrenzende Beispiele für Faser-Matrix-Halbzeuge sind Laminate (insbesondere Reparaturlaminate), Prepregs (insbesondere Reparaturprepregs), BMC (Bulk Molding Compound) und SMC (Sheet Molding Compound).The material to be applied to and / or incorporated into an element may be any material that is to be heated and / or cured. Non-limiting examples of such materials include thermoplastics, thermoset plastics, as well as compositions comprising such plastics, e.g. For example, laminates or semi-finished products with reinforcing fibers (fiber-matrix semi-finished products) in which continuous fibers (for example in the form of a unidirectional layer, a woven or laid fabric) or fiber shreds with a thermoplastic or thermosetting plastic matrix (eg. or vinyl ester resin) are impregnated. The fibers may be glass fibers, carbon fibers, aramid fibers or a mixture of two or more fiber types. Non-limiting examples of fiber-matrix semi-finished products are laminates (in particular repair laminates), prepregs (in particular repair prepregs), BMC (Bulk Molding Compound) and SMC (Sheet Molding Compound).

Das Element, auf das das Material aufgetragen und/oder in das das Material eingebracht werden soll, kann ein jeglicher Körper sein, der mit dem Material versehen werden soll. Z. B. kann das Element ein Körper sein, der eine Beschädigung (z. B. Riss, Loch und/oder Verjüngung) aufweist, insbesondere eine Beschädigung, die durch Auftragen und/oder Einbringen des Materials beseitigbar/reparierbar ist. Für die Beseitigung/Reparatur der Beschädigung können neben dem Auftragen des Materials auf und/oder dem Einbringen des Materials in das Element sowie dem zumindest teilweise Erwärmen des Materials und/oder Elements weitere Schritte erforderlich sein, wie z. B. ein oder mehrere Vorbehandlungsschritte (z. B. Präparation von Kanten der Beschädigung) und/oder ein oder mehrere Nachbehandlungsschritte (z. B. Aushärten, Vernetzen, Abschleifen und/oder Entgraten).The element to which the material is to be applied and / or into which the material is to be incorporated may be any body to be provided with the material. For example, the element may be a body having damage (eg, crack, hole, and / or taper), particularly damage that is disposable / repairable by application and / or introduction of the material. For the elimination / repair of the damage, in addition to the application of the material and / or the introduction of the material into the element and the at least partial heating of the material and / or element further steps may be required, such. One or more pre-treatment steps (eg, preparation of edges of the damage) and / or one or more post-treatment steps (eg, curing, crosslinking, abrading, and / or deburring).

Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung einer Heizvorrichtung gemäß dem ersten erfindungsgemäßen Aspekt zum Erwärmen eines auf ein Element aufzutragenden und/oder in dieses einzubringenden Materials.Furthermore, the invention relates to the use of a heating device according to the first aspect of the invention for heating one on an element be applied and / or in this material to be introduced.

Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Erwärmen eines auf ein Element aufzutragenden und/oder in dieses einzubringenden Materials mit einer Heizvorrichtung gemäß dem ersten erfindungsgemäßen Aspekt, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:

  • – Auftragen und/oder Einbringen des Materials auf/in einen hierfür vorgesehenen Bereich des Elements,
  • – Anbringen des Kontaktelements auf das Material und/oder das Element,
  • – Betreiben des Heizelements, so dass das Material und/oder das Element erwärmt wird/werden.
In addition, the invention relates to a method for heating a material to be applied to and / or introduced into an element with a heating device according to the first aspect of the invention, the method comprising the following steps:
  • Applying and / or introducing the material onto / into a region of the element provided for this purpose,
  • Attaching the contact element to the material and / or the element,
  • - Operating the heating element, so that the material and / or the element is heated / be.

Dieses Verfahren kann zum Reparieren einer Beschädigung in dem Element dienen, insbesondere wenn hierzu ein Material verwendet wird, das einer Wärmebehandlung bedarf. Das Verfahren kann zu diesem Zweck einen oder mehrere weitere Schritte aufweisen, z. B. Vorbehandlungsschritte, die vor dem Auftragen und/oder Einbringen des Materials auf/in einen hierfür vorgesehenen Bereich des Elements durchgeführt werden (wie Beseitigen des die Beschädigung umfassenden Bereichs und/oder Präparieren von Kanten der Beschädigung (z. B. Anschrägen der Kanten)), und/oder Nachbehandlungsschritte, die während und/oder nach dem Betreiben des Heizelements, so dass das Material und/oder das Element erwärmt wird/werden, durchgeführt werden (z. B. Aushärten, Vernetzen, Abschleifen und/oder Entgraten).This method can be used to repair damage in the element, especially if it uses a material that requires a heat treatment. The method may for this purpose comprise one or more further steps, e.g. B. Pretreatment steps performed prior to application and / or introduction of the material to / into a designated area of the element (such as removal of the area including the damage and / or dissection of edges of the damage (eg chamfering of the edges) ), and / or post-treatment steps performed during and / or after operating the heating element to heat the material and / or the element (eg, curing, crosslinking, abrading, and / or deburring).

Nachstehend werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Abbildungen einige bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben.Hereinafter, some preferred embodiments will be described with reference to the accompanying drawings.

Die und zeigen zwei Ausführungsformen eines Kontaktelements (101, 101'), das jeweils ein Heizelement (102) mit sechs Flächen (Seiten) (104) bis (109) und zwei Elektroden (103, 103') aufweist, wobei die Elektroden (103, 103') direkt, unmittelbar auf zwei sich gegenüberliegenden Flächen (Seiten) des Heizelements angeordnet sind. In ist eine Elektrode (103) auf der ersten Fläche des Heizelements (ersten Seite des Heizelements) (104) angeordnet, während die andere Elektrode (103') auf der zweiten Fläche des Heizelements (zweiten Seite des Heizelements) (105), die der ersten Fläche des Heizelements (ersten Seite des Heizelements) (104) gegenüberliegt, angeordnet ist. In ist eine Elektrode (103) auf der fünften Fläche des Heizelements (fünften Seite des Heizelements) (108) angeordnet, während die andere Elektrode (103') auf der sechsten Fläche des Heizelements (sechsten Seite des Heizelements) (109), die der fünften Fläche des Heizelements (fünften Seite des Heizelements) (108) gegenüberliegt, angeordnet ist.The and show two embodiments of a contact element ( 101 . 101 ' ), each having a heating element ( 102 ) with six faces (sides) ( 104 ) to ( 109 ) and two electrodes ( 103 . 103 ' ), wherein the electrodes ( 103 . 103 ' ) are arranged directly, directly on two opposite surfaces (sides) of the heating element. In is an electrode ( 103 ) on the first surface of the heating element (first side of the heating element) ( 104 ), while the other electrode ( 103 ' ) on the second surface of the heating element (second side of the heating element) ( 105 ), the first surface of the heating element (first side of the heating element) ( 104 ) is arranged opposite, is arranged. In is an electrode ( 103 ) on the fifth surface of the heating element (fifth side of the heating element) ( 108 ), while the other electrode ( 103 ' ) on the sixth surface of the heating element (sixth side of the heating element) ( 109 ), the fifth surface of the heating element (fifth side of the heating element) ( 108 ) is arranged opposite, is arranged.

Die und zeigen zwei Ausführungsformen eines Kontaktelements (201, 201'), das jeweils ein Heizelement (202) mit sechs Flächen (Seiten) (204) bis (209), zwei Elektroden (203, 203') und zwei Isolierschichten (210, 210') aufweist, wobei die Elektroden (203, 203') direkt, unmittelbar auf zwei sich gegenüberliegenden Flächen (Seiten) des Heizelements angeordnet sind und die Isolierschichten (210, 210') direkt, unmittelbar auf den Elektroden (203, 203') angeordnet sind. Weitere, eventuell vorhandene Isolierschichten zum Versiegeln des Heizelements (202) sind in den und B der Übersicht halber nicht gezeigt. In ist eine Elektrode (203) auf der ersten Fläche des Heizelements (ersten Seite des Heizelements) (204) angeordnet, während die andere Elektrode (203') auf der zweiten Fläche des Heizelements (zweiten Seite des Heizelements) (205), die der ersten Fläche des Heizelements (ersten Seite des Heizelements) (204) gegenüberliegt, angeordnet ist. In ist eine Elektrode (203) auf der fünften Fläche des Heizelements (fünften Seite des Heizelements) (208) angeordnet, während die andere Elektrode (203') auf der sechsten Fläche des Heizelements (sechsten Seite des Heizelements) (209), die der fünften Fläche des Heizelements (fünften Seite des Heizelements) (208) gegenüberliegt, angeordnet ist.The and show two embodiments of a contact element ( 201 . 201 ' ), each having a heating element ( 202 ) with six faces (sides) ( 204 ) to ( 209 ), two electrodes ( 203 . 203 ' ) and two insulating layers ( 210 . 210 ' ), wherein the electrodes ( 203 . 203 ' ) directly, directly on two opposite surfaces (sides) of the heating element are arranged and the insulating layers ( 210 . 210 ' ) directly, directly on the electrodes ( 203 . 203 ' ) are arranged. Further, possibly existing insulating layers for sealing the heating element ( 202 ) are in the and B for clarity not shown. In is an electrode ( 203 ) on the first surface of the heating element (first side of the heating element) ( 204 ), while the other electrode ( 203 ' ) on the second surface of the heating element (second side of the heating element) ( 205 ), the first surface of the heating element (first side of the heating element) ( 204 ) is arranged opposite, is arranged. In is an electrode ( 203 ) on the fifth surface of the heating element (fifth side of the heating element) ( 208 ), while the other electrode ( 203 ' ) on the sixth surface of the heating element (sixth side of the heating element) ( 209 ), the fifth surface of the heating element (fifth side of the heating element) ( 208 ) is arranged opposite, is arranged.

Die bis C zeigen beispielhafte Ausführungsformen des Kontaktelements (301, 301', 301''), die erste Öffnungen (311) entweder allein ( ) oder zusammen mit zweiten Öffnungen (312) ( und C) aufweisen, die jeweils auf der ersten Fläche (ersten Seite) (313) des Kontaktelements (301, 301', 301'') angeordnet sind. Hierbei bedeutet ”+p” Überdruck, während ”–p” für Unterdruck steht. Mittels Anlegen eines Unterdrucks (–p) an die ersten Öffnungen (311) wird das Kontaktelement (und somit die erfindungsgemäße Heizvorrichtung) auf dem Element (314) angeordnet, insbesondere fixiert. Werden zweite Öffnungen (312) gezielt in einem Bereich des Kontaktelements (301', 301'') mit einem Überdruck (+p) beaufschlagt, wird das Kontaktelement (301', 301'') und dadurch auch die erfindungsgemäße Heizvorrichtung in diesem Bereich abgehoben, d. h. beabstandet angeordnet. Hierdurch lässt sich die Temperaturverteilung pneumatisch steuern. zeigt einen Querschnitt entlang der gestrichelten Linie in , wobei das Kontaktelement (301) bei den ersten Öffnungen (311) formschlüssig auf dem Element (314) aufliegt, während das Kontaktelement (301) bei den zweiten Öffnungen (312) beabstandet von dem Element (314) angeordnet ist.The to C show exemplary embodiments of the contact element ( 301 . 301 ' . 301 '' ), the first openings ( 311 ) either alone ( ) or together with second openings ( 312 ) ( and C), each on the first surface (first side) ( 313 ) of the contact element ( 301 . 301 ' . 301 '' ) are arranged. Here, "+ p" means overpressure, while "-p" stands for negative pressure. By applying a negative pressure (-p) to the first openings ( 311 ), the contact element (and thus the heating device according to the invention) on the element ( 314 ), in particular fixed. Be second openings ( 312 ) specifically in a region of the contact element ( 301 ' . 301 '' ) is subjected to an overpressure (+ p), the contact element ( 301 ' . 301 '' ) and thereby also the heating device according to the invention in this area lifted, ie arranged at a distance. This allows the temperature distribution to be controlled pneumatically. shows a cross section along the dashed line in , wherein the contact element ( 301 ) at the first openings ( 311 ) positively on the element ( 314 ) rests while the contact element ( 301 ) at the second openings ( 312 ) spaced from the element ( 314 ) is arranged.

zeigt eine Ausführungsform einer Heizvorrichtung (400), die ein Kontaktelement (401), das einen Leitungsanschluss (415), eine erste Fläche (erste Seite) (413) und eine zweite Fläche (zweite Seite) (417) aufweist, die der ersten Fläche (ersten Seite) (413) des Kontaktelements gegenüberliegt, sowie eine Leitung (416) zu einer Pumpe aufweist. shows an embodiment of a heating device ( 400 ), which is a contact element ( 401 ), which has a line connection ( 415 ), a first surface (first side) ( 413 ) and a second surface (second side) ( 417 ), the first surface (first side) ( 413 ) of the contact element is opposite, and a line ( 416 ) to a pump.

Die und B zeigen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung (500') (500: Heizvorrichtung ohne Formelement (518)) sowie eine beispielhafte Anordnung der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung für eine Reparatur einer Beschädigung eines Elements (514) mit einem geeigneten Material (523). Die zeigt den Auf- und Zusammenbau einer erfindungsgemäßen Heizvorrichtung (500'), die ein halbstarres oder starres Formelement (518) aufweist, das eine erste Fläche (erste Seite) (519), die derart ausgebildet ist, dass sie die Form zumindest des zu reparierenden Bereichs des Elements (514) nachbildet, und eine zweite Fläche (zweite Seite) (520) aufweist, die der ersten Fläche (ersten Seite) (519) des Formelements (518) gegenüberliegt und parallel zu dieser ersten Fläche (ersten Seite) (519) verläuft. Weiterhin weist das Formelement (518) einen Durchführung (521) für den Leitungsanschluss (515) der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung (500') auf. Das Formelement (518) kann an dem Kontaktelement (501) in an sich bekannter Weise angebracht (insbesondere fixiert) werden, z. B. mittels Kleben. Die zweite Fläche (zweite Seite) (517) des Kontaktelements (501) ist an die erste Fläche (erste Seite) (519) des Formelements (518) in der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung (500') angebracht (insbesondere fixiert). Somit ist durch diese Ausführungsform der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung (500') erreichbar, dass die erste Fläche (erste Seite) (513) des Kontaktelements (501) die Form des zu reparierenden Bereichs des Elements (514) nachbildet und insbesondere dass, wenn das Material (523), das in das Element (514) eingebracht werden soll (insbesondere zur Beseitigung einer Beschädigung des Elements (514); vgl. ), auf diese erste Fläche (erste Seite) (513) des Kontaktelements (501) aufgebracht wird, das Material (523) die Form des zu reparierenden Bereichs des Elements (514) nachbildet. Durch diese Ausführungsform ist es daher möglich, eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Material (523) und dem Kontaktelement (501) herzustellen und eine Oberfläche bzw. Oberflächenstruktur der Reparaturstelle zu erzeugen, die der Originalkontur des Elements (514) exakt entspricht und keine oder nur sehr geringe Nacharbeit erfordert. Die Befestigung (insbesondere Fixierung) der gesamten Anordnung aus Material (523)/Kontaktelement (501)/Formelement (518) an dem Element (514) kann in an sich bekannter Weise erfolgen Vorzugsweise ist die Befestigung (insbesondere Fixierung) der gesamten Anordnung aus Material (523)/Kontaktelement (501)/Formelement (518) an dem Element (514) dadurch erreichbar, dass das Kontaktelement (501) einen ersten Leitungsanschluss (515), über den mittels einer Leitung (516) und einer Pumpe (524) ein Unterdruck an der ersten Fläche (ersten Seite) (513) des Kontaktelements (501) erzeugbar ist, aufweist und derart ausgebildet ist, dass die erste Fläche (erste Seite) (513) des Kontaktelements (501) nicht nur den zu reparierenden Bereich des Elements (514) abdeckt, sondern auch mit unbeschädigten Bereichen des Elements (514) ringsherum um die Beschädigung überlappt (vgl. ). The and B show embodiments of the heating device according to the invention ( 500 ' ) ( 500 : Heating device without shaped element ( 518 )) and an exemplary arrangement of the heating device according to the invention for a repair of a damage of an element ( 514 ) with a suitable material ( 523 ). The shows the assembly and assembly of a heating device according to the invention ( 500 ' ), which is a semi-rigid or rigid shaped element ( 518 ) having a first surface (first side) ( 519 ) formed to match the shape of at least the portion of the element to be repaired ( 514 ) and a second surface (second side) ( 520 ), the first surface (first side) ( 519 ) of the formula element ( 518 ) and parallel to this first surface (first side) ( 519 ) runs. Furthermore, the shaped element ( 518 ) an implementation ( 521 ) for the line connection ( 515 ) of the heating device according to the invention ( 500 ' ) on. The form element ( 518 ) can be attached to the contact element ( 501 ) are mounted in a conventional manner (in particular fixed), z. B. by gluing. The second surface (second side) ( 517 ) of the contact element ( 501 ) is at the first surface (first side) ( 519 ) of the formula element ( 518 ) in the heating device according to the invention ( 500 ' ) (in particular fixed). Thus, by this embodiment of the heating device according to the invention ( 500 ' ), that the first surface (first side) ( 513 ) of the contact element ( 501 ) the shape of the area of the element to be repaired ( 514 ) and in particular that if the material ( 523 ), which is in the element ( 514 ) (in particular to eliminate damage to the element ( 514 ); see. ), on this first surface (first page) ( 513 ) of the contact element ( 501 ), the material ( 523 ) the shape of the area of the element to be repaired ( 514 ). By this embodiment, it is therefore possible, a positive connection between the material ( 523 ) and the contact element ( 501 ) and to produce a surface or surface structure of the repair site which corresponds to the original contour of the element ( 514 ) corresponds exactly and requires little or no rework. The attachment (in particular fixation) of the entire arrangement of material ( 523 ) / Contact element ( 501 ) / Form element ( 518 ) on the element ( 514 ) can be done in a conventional manner Preferably, the attachment (in particular fixation) of the entire arrangement of material ( 523 ) / Contact element ( 501 ) / Form element ( 518 ) on the element ( 514 ) achievable in that the contact element ( 501 ) a first line connection ( 515 ), via which by means of a line ( 516 ) and a pump ( 524 ) a negative pressure on the first surface (first side) ( 513 ) of the contact element ( 501 ) is producible, and is formed such that the first surface (first side) ( 513 ) of the contact element ( 501 ) not only the area of the element to be repaired ( 514 ) but also with undamaged areas of the element ( 514 ) overlaps around the damage (cf. ).

Nachstehend ist ein konkretes Beispiel für die Herstellung und Verwendung einer Heizvorrichtung ohne Formelement sowie ein konkretes Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Heizvorrichtung und deren Verwendung beschrieben.Hereinafter, a concrete example of the production and use of a heater without mold element and a concrete embodiment of the heating device according to the invention and their use will be described.

Beispiel (Heizvorrichtung ohne Formelement; nicht erfindungsgemäß)Example (heating device without shaped element, not according to the invention)

Eine kohlenstoffhaltige Beschichtungsmasse wird auf ein dünnes Textil aufgetragen. Dieses Textil wird zusammen mit zwei Elektroden in eine Silikonmatrix eingebettet, wobei die Elektroden nach außen geführt werden. Die so entstandene Heizvorrichtung in Form einer Matte hat eine Länge von sechs Meter und eine Breite von 1,5 Metern, wobei die Elektroden an den langen Seiten verlaufen. Der Ohmsche Widerstand zwischen den Elektroden beträgt ca. 3 Ω, die Dicke des gesamten Aufbaus liegt bei 0,5 mm. Bei einer Netzspannung von 230 V wird eine Leistung von ca. 17,6 kW eingebracht, was fast 2 kW pro m2 entspricht. An mehreren Stellen in der Mitte und zusätzlich im Randbereich der Heizvorrichtung sind erste Leitungsanschlüsse angebracht, an die Pumpen über Leitungen angeschlossen werden können. Die Heizvorrichtung wird auf eine Seite einer Bootsform gelegt, über angeschlossene Pumpen wird ein Unterdruck erzeugt und die Heizvorrichtung schmiegt sich sehr eng an die Bootsform an. Vorhandene Falten werden herausgestrichen. Die Heizvorrichtung wird ans Netz angeschlossen und heizt die Bootsform innerhalb kurzer Zeit auf die gewünschte Temperatur auf.A carbonaceous coating is applied to a thin textile. This textile is embedded together with two electrodes in a silicone matrix, wherein the electrodes are led to the outside. The resulting heating device in the form of a mat has a length of six meters and a width of 1.5 meters, with the electrodes running on the long sides. The ohmic resistance between the electrodes is approx. 3 Ω, the thickness of the entire structure is 0.5 mm. With a mains voltage of 230 V, a power of approximately 17.6 kW is introduced, which corresponds to almost 2 kW per m 2 . At several points in the middle and in addition in the edge region of the heater first line connections are attached, can be connected to the pump via lines. The heater is placed on one side of a boat shape, a negative pressure is created via connected pumps and the heater hugs very closely to the boat shape. Existing wrinkles are struck out. The heater is connected to the mains and heats up the boat shape within a short time to the desired temperature.

Ausführungsbeispielembodiment

Aus einer beschädigten Oberfläche z. B. eines Flugzeug- oder Bootsrumpfes (Element (614) in ) wird der beschädigte Bereich (625) vollständig entfernt, wobei der Rand derart angeschrägt wird, dass der entfernte Bereich von außen nach innen (in Bezug auf das Bauteil (614)) kleiner wird; vgl. (625') in . Zur Reparatur wird das gegebenenfalls noch weiche Material, (z. B. Reparatur-Laminat, Reparatur-Prepreg oder dergleichen) in das entstandene, präparierte Loch (625') eingesetzt und eine erfindungsgemäße Heizvorrichtung (600') wird darüber gelegt. Die erfindungsgemäße Heizvorrichtung (600') weist ein Kontaktelement (601) und ein Kabel (626) auf, wobei das Kabel (626) das Kontaktelement (601) mit einer Energiequelle verbindet, die wiederum das in dem Kontaktelement enthaltene Heizelement mit einer elektrischen Spannung versorgt. Das Kontaktelement (601) weist mindestens einen ersten Leitungsanschluss (615), über den ein Unterdruck an die erste Fläche (erste Seite) des Kontaktelements (601) anlegbar ist, und ein Formelement (618) auf, das eine Durchführung (621) für den ersten Leitungsanschluss (615) des Kontaktelements (601) aufweist. Das Formelement (618) ist formschlüssig an der ersten zweiten Fläche (zweiten Seite) des Kontaktelements (601) angeordnet und fixiert (z. B. durch Klammern, Unterdruck, Kleben, etc.). Bei Anlegen von Unterdruck an den ersten Leitungsanschluss (615) mittels einer Pumpe und eines Schlauchs (616) wird die Heizvorrichtung (601') mit Unterdruck beaufschlagt. Dadurch zieht sich das Reparatur-Material formschlüssig an die Heizvorrichtung (600'), insbesondere das Kontaktelement (601) und kann bei Erwärmung durch die Heizvorrichtung (600') in der gewünschten Form (627) aushärten. Vorteilhafterweise kann die Heizvorrichtung (600') für diese Anwendung in geeigneter Form vor einer Verklebung mit dem Reparatur-Material geschützt werden (z. B. durch einen oder mehrere zweite Leitungsanschlüsse, über die die Erzeugung eines Überdrucks in bestimmten Bereichen des Kontaktelements (601) der Heizvorrichtung (600') erreichbar ist). Aufwendige Nacharbeiten zur Korrektur der entstandenen Oberfläche der Reparaturstelle (627), die bei herkömmlicher Trocknung/Härtung mittels Infrarotstrahlung häufig entstehen, sind nicht erforderlich.From a damaged surface z. As an aircraft or boat hull (element ( 614 ) in ) the damaged area ( 625 ), wherein the edge is bevelled so that the remote area from outside to inside (with respect to the component ( 614 )) becomes smaller; see. ( 625 ' ) in , For repair, the optionally still soft material (eg repair laminate, repair prepreg or the like) in the resulting, prepared hole ( 625 ' ) and a heating device according to the invention ( 600 ' ) is placed over it. The heating device according to the invention ( 600 ' ) has a contact element ( 601 ) and a cable ( 626 ), whereby the cable ( 626 ) the contact element ( 601 ) connects to an energy source, which in turn supplies the heating element contained in the contact element with an electrical voltage. The contact element ( 601 ) has at least one first line connection ( 615 ), via which a negative pressure to the first surface (first side) of the contact element ( 601 ) can be applied, and a molded element ( 618 ), which is an implementation ( 621 ) for the first line connection ( 615 ) of the contact element ( 601 ) having. The form element ( 618 ) is positively connected to the first second surface (second side) of the contact element ( 601 ) and fixed (eg by brackets, vacuum, gluing, etc.). When applying negative pressure to the first line connection ( 615 ) by means of a pump and a hose ( 616 ) the heater ( 601 ' ) subjected to negative pressure. As a result, the repair material pulls form-fitting to the heater ( 600 ' ), in particular the contact element ( 601 ) and when heated by the heating device ( 600 ' ) in the desired form ( 627 ) Harden. Advantageously, the heating device ( 600 ' ) are suitably protected from being bonded to the repair material (eg, by one or more second line connections, via which the generation of overpressure in certain areas of the contact element ( 601 ) of the heating device ( 600 ' ) is achievable). Elaborate rework to correct the surface of the repair site ( 627 ), which often occur during conventional drying / curing by means of infrared radiation, are not required.

Claims (23)

Heizvorrichtung (500') zum Erwärmen eines auf ein Element (514) aufzutragenden und/oder in dieses einzubringenden Materials (523), aufweisend ein Kontaktelement (501) zum Anbringen auf das Material (523) und/oder das Element (514), wobei das Kontaktelement (501) – ein Heizelement (102; 202) zum Erwärmen des Materials (523) und/oder des Elements (514), – mindestens einen ersten Leitungsanschluss (515) und – ein Formelement (518) zum Nachbilden der Form zumindest eines Bereichs des Elements (514), auf das das Material (523) aufgebracht oder in das das Material (523) eingebracht werden soll, aufweist, wobei die Heizvorrichtung (500') derart ausgebildet ist, dass mittels des ersten Leitungsanschlusses (515) ein Unterdruck zwischen dem Kontaktelement (501) und dem Material (523) und/oder dem Element (514) erzeugbar ist und so das Kontaktelement (501) auf das Material (523) und/oder das Element (514) anbringbar oder angebracht ist.Heating device ( 500 ' ) for heating an element ( 514 ) and / or in this material ( 523 ), comprising a contact element ( 501 ) for attachment to the material ( 523 ) and / or the element ( 514 ), wherein the contact element ( 501 ) - a heating element ( 102 ; 202 ) for heating the material ( 523 ) and / or the element ( 514 ), - at least one first line connection ( 515 ) and - a form element ( 518 ) for simulating the shape of at least a portion of the element ( 514 ) to which the material ( 523 ) or in which the material ( 523 ) is to be introduced, wherein the heating device ( 500 ' ) is designed such that by means of the first line connection ( 515 ) a negative pressure between the contact element ( 501 ) and the material ( 523 ) and / or the element ( 514 ) is producible and so the contact element ( 501 ) on the material ( 523 ) and / or the element ( 514 ) attachable or attached. Heizvorrichtung (500') nach Anspruch 1, wobei das Kontaktelement (501) und/oder das Heizelement (102; 202) als flächiges Element ausgebildet ist/sind.Heating device ( 500 ' ) according to claim 1, wherein the contact element ( 501 ) and / or the heating element ( 102 ; 202 ) is designed as a planar element / are. Heizvorrichtung (500') nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Kontaktelement (501) eine erste Fläche (513) zum Anbringen auf das Material (523) und/oder das Element (514) und eine der ersten Fläche (513) gegenüberliegende zweite Fläche (517) aufweist.Heating device ( 500 ' ) according to claim 1 or 2, wherein the contact element ( 501 ) a first surface ( 513 ) for attachment to the material ( 523 ) and / or the element ( 514 ) and one of the first surface ( 513 ) opposite second surface ( 517 ) having. Heizvorrichtung (500') nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Kontaktelement (501) derart ausgebildet ist, dass es auf das Material (523) und/oder das Element (514) formschlüssig anbringbar ist, insbesondere an mindestens einem Bereich des Materials (523) und/oder Elements (514) fixierbar ist.Heating device ( 500 ' ) according to one of claims 1 to 3, wherein the contact element ( 501 ) is designed such that it can be applied to the material ( 523 ) and / or the element ( 514 ) is attachable in a form-fitting manner, in particular on at least a portion of the material ( 523 ) and / or elements ( 514 ) is fixable. Heizvorrichtung (500') nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Heizelement (102; 202) eine Matrixkomponente und mindestens ein Leitfähigkeitsadditiv aufweist.Heating device ( 500 ' ) according to one of claims 1 to 4, wherein the heating element ( 102 ; 202 ) has a matrix component and at least one conductivity additive. Heizvorrichtung (500') nach Anspruch 5, wobei die Matrixkomponente mechanisch flexibel ist.Heating device ( 500 ' ) according to claim 5, wherein the matrix component is mechanically flexible. Heizvorrichtung (500') nach Anspruch 5 oder 6, wobei das Leitfähigkeitsadditiv auf Kohlenstoff basiert, wobei insbesondere das Leitfähigkeitsadditiv Kohlenstoff-Nanotubes umfasst, die homogen in der Matrixkomponente verteilt sind.Heating device ( 500 ' ) according to claim 5 or 6, wherein the conductivity additive is based on carbon, wherein in particular the conductivity additive comprises carbon nanotubes, which are homogeneously distributed in the matrix component. Heizvorrichtung (500') nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Heizelement (102; 202) eine Dicke von bis zu 500 μm aufweist.Heating device ( 500 ' ) according to one of claims 1 to 7, wherein the heating element ( 102 ; 202 ) has a thickness of up to 500 microns. Heizvorrichtung (500') nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Kontaktelement (501) ferner mindestens zwei Elektroden (103, 103'; 203, 203') aufweist, die derart ausgebildet sind, dass bei Anlegen einer elektrischen Spannung sich das Heizelement (102; 202) erwärmt.Heating device ( 500 ' ) according to one of claims 1 to 8, wherein the contact element ( 501 ) at least two electrodes ( 103 . 103 '; 203 . 203 ' ), which are formed such that upon application of an electrical voltage, the heating element ( 102 ; 202 ) is heated. Heizvorrichtung (500') nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Kontaktelement (501) ferner mindestens ein insbesondere mechanisch flexibles Isolierelement aufweist, das derart ausgebildet ist, dass es das Heizelement (102; 202) mindestens teilweise umgibt.Heating device ( 500 ' ) according to one of claims 1 to 9, wherein the contact element ( 501 ) further comprises at least one in particular mechanically flexible insulating element, which is designed such that it the heating element ( 102 ; 202 ) at least partially surrounds. Heizvorrichtung (500') nach Anspruch 10, wobei das Isolierelement eine erste Isolierschicht (210 oder 210') aufweist, die an der ersten Fläche (513) des Kontaktelements (501) angeordnet ist, so dass die erste Isolierschicht (210 oder 210') auf das Material (523) und/oder das Element (514) aufbringbar ist.Heating device ( 500 ' ) according to claim 10, wherein the insulating element comprises a first insulating layer ( 210 or 210 ' ) located on the first surface ( 513 ) of the contact element ( 501 ) is arranged, so that the first insulating layer ( 210 or 210 ' ) on the material ( 523 ) and / or the element ( 514 ) can be applied. Heizvorrichtung (500') nach Anspruch 11, wobei das Isolierelement eine zweite Isolierschicht (210 oder 210') aufweist, die an der zweiten Fläche (517) des Kontaktelements (501) angeordnet ist.Heating device ( 500 ' ) according to claim 11, wherein the insulating element comprises a second insulating layer ( 210 or 210 ' ), which on the second surface ( 517 ) of the contact element ( 501 ) is arranged. Heizvorrichtung (500') nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei das Isolierelement ein thermisch leitendes und elektrisch isolierendes Isolierelement ist.Heating device ( 500 ' ) according to one of claims 10 to 12, wherein the insulating member is a thermally conductive and electrically insulating insulating member. Heizvorrichtung (500') nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der erste Leitungsanschlusses (515) ein Schlauchanschluss ist. Heating device ( 500 ' ) according to one of claims 1 to 13, wherein the first conduit connection ( 515 ) is a hose connection. Heizvorrichtung (500') nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei das Kontaktelement (501) ferner mindestens einen zweiten Leitungsanschluss, insbesondere Schlauchanschluss, aufweist, wobei die Heizvorrichtung (500') derart ausgebildet ist, dass mittels des zweiten Leitungsanschlusses ein Überdruck zwischen dem Kontaktelement (501) und dem Material (523) und/oder dem Element (514) erzeugbar ist und so das Kontaktelement (501) von dem Material (523) und/oder dem Element (514) beabstandet anordenbar oder angeordnet ist.Heating device ( 500 ' ) according to one of claims 1 to 14, wherein the contact element ( 501 ) further comprises at least one second line connection, in particular hose connection, wherein the heating device ( 500 ' ) is designed such that by means of the second line connection, an overpressure between the contact element ( 501 ) and the material ( 523 ) and / or the element ( 514 ) is producible and so the contact element ( 501 ) of the material ( 523 ) and / or the element ( 514 ) is spaced apart arranged or arranged. Heizvorrichtung (500') nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei das Kontaktelement (501) eine Dicke von weniger als 1 mm aufweist.Heating device ( 500 ' ) according to one of claims 1 to 15, wherein the contact element ( 501 ) has a thickness of less than 1 mm. Heizvorrichtung (500') nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei das Kontaktelement (501) ferner eine thermochrome Verbindung aufweist.Heating device ( 500 ' ) according to one of claims 1 to 16, wherein the contact element ( 501 ) further comprises a thermochromic compound. Heizvorrichtung (500') nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei das Formelement (518) eine erste Fläche (519), die derart ausgebildet ist, dass sie die Form zumindest des zu reparierenden Bereichs des Elements (514) nachbildet, und eine zweite Fläche (520) aufweist, die der ersten Fläche des Formelements (518) gegenüberliegt und parallel zu dieser ersten Fläche verläuft.Heating device ( 500 ' ) according to one of claims 1 to 17, wherein the molded element ( 518 ) a first surface ( 519 ) formed to match the shape of at least the portion of the element to be repaired ( 514 ) and a second surface ( 520 ), which correspond to the first surface of the formula element ( 518 ) and parallel to this first surface. Heizvorrichtung (500') nach Anspruch 18, wobei das Formelement (518) halbstarr oder starr ist.Heating device ( 500 ' ) according to claim 18, wherein the shaped element ( 518 ) is semi-rigid or rigid. Heizvorrichtung (500') nach Anspruch 18 oder 19, wobei die zweite Fläche des Kontaktelements (501) an die erste Fläche des Formelements (518) angebracht insbesondere fixiert ist.Heating device ( 500 ' ) according to claim 18 or 19, wherein the second surface of the contact element ( 501 ) to the first surface of the formula element ( 518 ) attached in particular is fixed. Heizvorrichtung (500') nach einem der Ansprüche 1 bis 20, wobei das Formelement (518) ferner Durchführungen (521) für die eventuell auf dem Kontaktelement (501) vorhandenen Leitungsanschlüsse (515) und/oder elektrischen Anschlüsse aufweist.Heating device ( 500 ' ) according to one of claims 1 to 20, wherein the molded element ( 518 ) further executions ( 521 ) for the possibly on the contact element ( 501 ) existing line connections ( 515 ) and / or electrical connections. Verwendung einer Heizvorrichtung (500') nach einem der Ansprüche 1 bis 21 zum Erwärmen eines auf ein Element (514) aufzutragenden und/oder in dieses einzubringenden Materials (523).Use of a heating device ( 500 ' ) according to any one of claims 1 to 21 for heating one on an element ( 514 ) and / or in this material ( 523 ). Verfahren zum Erwärmen eines auf ein Element (514) aufzutragenden und/oder in dieses einzubringenden Materials (523) mit einer Heizvorrichtung (500') nach einem der Ansprüche 1 bis 21, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: – Auftragen und/oder Einbringen des Materials (523) auf und/oder in einen hierfür vorgesehenen Bereich des Elements (514), – Anbringen des Kontaktelements (501) auf das Material (523) und/oder das Element (514), – Betreiben des Heizelements (102; 202), so dass das Material (523) und/oder das Element (514) erwärmt wird/werden.Method for heating an element ( 514 ) and / or in this material ( 523 ) with a heating device ( 500 ' ) according to one of claims 1 to 21, wherein the method comprises the following steps: - application and / or introduction of the material ( 523 ) on and / or in a designated area of the element ( 514 ), - attaching the contact element ( 501 ) on the material ( 523 ) and / or the element ( 514 ), - operating the heating element ( 102 ; 202 ), so that the material ( 523 ) and / or the element ( 514 ) is / are heated.
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