DE102018006087A1 - Surface heating element, electric surface heating and method for producing a surface heating element - Google Patents

Abstract

Um die Lebensdauer von elektrischen Flächenheizungen (10) zu erhöhen, wird eine verbesserte elektrische Kontaktierung der Kontaktelemente (3, 4, 18) mit dem Grundkörper (2) des Flächenheizelements (1) vorgeschlagen, bei der die Kontaktfläche (5) des Kontaktelements (3, 4, 18) strukturiert wird.

In order to increase the service life of electric surface heating systems (10), an improved electrical contacting of the contact elements (3, 4, 18) with the base body (2) of the surface heating element (1) is proposed, in which the contact surface (5) of the contact element (3 , 4, 18) is structured.

Description

Die Erfindung betrifft ein Flächenheizelement sowie eine elektrische Flächenheizung mit einem solchen Flächenheizelement. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Flächenheizelements.The invention relates to a surface heating element and an electric surface heating with such a surface heating element. Moreover, the invention relates to a method for producing a surface heating element.

Aus dem Stand der Technik sind Flächenheizelemente bekannt, bei denen Körper aus Kohlenstofffasermaterial durch Stromzufuhr erwärmt werden. Problematisch bei den bekannten Heizelementen ist die Aufrechterhaltung einer sicheren elektrischen Kontaktierung des Kohlenstofffasermaterials im Dauerbetrieb, vor allem bei hohen Stromstärken. Darunter werden in diesem Zusammenhang Stromstärken von mehr als 5 A, bis hin zu 25 A verstanden. Typischerweise bilden sich nach einer mehr oder weniger langen Betriebsdauer sogenannte „Hotspots“, da es durch ständige Längenänderungen während des Heizvorganges zu inneren Spannungen und Verschiebungen der leitfähigen Kreuzungspunkte im Flächenheizelement kommt, die stellenweise einen allmählichen Abbau der leitfähigen Kohlefasermodifikation bewirken und somit die Wirksamkeit und Lebensdauer des Heizelements begrenzen.Surface heating elements are known from the prior art, in which bodies of carbon fiber material are heated by supplying power. The problem with the known heating elements is the maintenance of a secure electrical contact of the carbon fiber material in continuous operation, especially at high currents. In this context, these mean currents of more than 5 A, up to 25 A. Typically, after a more or less long operating time so-called "hotspots" form, as it comes to internal stresses and displacements of the conductive crossing points in Flächenheizelement by continuous changes in length during the heating, which in places cause a gradual degradation of conductive carbon fiber modification and thus the effectiveness and durability of the heating element.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Lebensdauer von elektrischen Flächenheizungen zu erhöhen.An object of the present invention is to increase the life of electric surface heating.

Diese Aufgabe wird durch ein Flächenheizelement nach Anspruch 1 bzw. eine elektrische Flächenheizung nach Anspruch 8 bzw. durch ein Verfahren zur Herstellung eines Flächenheizelements nach Anspruch 11 gelöst.This object is achieved by a surface heating element according to claim 1 or an electric surface heating according to claim 8 or by a method for producing a surface heating element according to claim 11.

Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.

Die im Folgenden im Zusammenhang mit dem Flächenheizelement erläuterten Vorteile und Ausgestaltungen gelten sinngemäß auch für die erfindungsgemäße Flächenheizung und umgekehrt sowie für das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Flächenheizelements und umgekehrt.The advantages and embodiments explained below in connection with the surface heating element apply mutatis mutandis to the surface heating according to the invention and vice versa, as well as for the inventive method for producing a surface heating element and vice versa.

Eine erste grundlegende Idee der Erfindung besteht in der Verbesserung der elektrischen Kontaktierung der Kontaktelemente mit dem Grundkörper des Flächenheizelements, indem die Kontaktfläche des Kontaktelements derart strukturiert wird, daß Teile der Kontaktfläche, vorzugsweise eine Vielzahl von Teilbereichen der Kontaktfläche, in den Grundkörper eindringen, wodurch die elektrische Kontaktfläche vergrößert und der Übergangswiderstand verringert wird. Die Bildung von „Hotspots“ wird dadurch vermieden und die Lebensdauer von elektrischen Flächenheizungen, welche derartige Heizelemente nutzen, verlängert.A first basic idea of the invention is to improve the electrical contacting of the contact elements with the base body of the surface heating element by the contact surface of the contact element is structured such that parts of the contact surface, preferably a plurality of portions of the contact surface, penetrate into the body, whereby the increased electrical contact area and the contact resistance is reduced. The formation of "hotspots" is thereby avoided and extends the life of electric surface heaters, which use such heating elements.

Eine zweite grundlegende Idee der Erfindung besteht in der Abdichtung und Fixierung der hergestellten elektrischen Kontaktierung der Kontaktelemente mit dem Grundkörper des Flächenheizelements, indem eine Schutzfolie oder ein vergleichbares Schutzelement verwendet wird, um die Kontaktstelle abzudichten und mechanisch zu fixieren. Hierdurch wird zugleich die elektrische Verbindung zwischen diesen beiden Elementen fixiert und gesichert, so daß sich auch bei einer Ausdehnung und Schrumpfung eines der beteiligten Elemente oder aller Elemente oder aber bei einer notwendigen Formänderung des Flächenheizelements, beispielsweise aufgrund einer bestimmten Lagerungs- oder Transportform oder aufgrund einer bestimmten Applikation, z.B. als Heizelement einer elektrischen Flächenheizung, die elektrische Kontaktierung nicht löst sondern statt dessen unverändert intakt bleibt.A second basic idea of the invention is the sealing and fixing of the produced electrical contacting of the contact elements with the base body of the surface heating element by using a protective film or a comparable protective element to seal the contact point and mechanically fix it. In this way, at the same time the electrical connection between these two elements is fixed and secured, so that even with an expansion and contraction of one of the elements involved or all elements or in a necessary change in shape of the Flächenheizelements, for example due to a particular storage or transport form or due to a certain application, eg as a heating element of an electric surface heating, the electrical contact does not dissolve but instead remains intact.

Beide Ideen können auch unabhängig voneinander verwirklicht werden und lösen unabhängig voneinander die der Erfindung zugrundliegende Aufgabe.Both ideas can also be realized independently of each other and independently solve the problem underlying the invention.

Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand verschiedener Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigen:

• 1 eine Draufsicht auf die Vorderseite eines Heizelements mit einer Längsanordnung der Kontaktelemente,
• 2 eine Draufsicht auf die Vorderseite eines Heizelements mit einer Queranordnung der Kontaktelemente,
• 3 einen Schnitt durch das in 1 dargestellte Heizelement entlang der Linie III-III,
• 4 einen Schnitt entsprechend 3 durch ein Heizelement mit vollflächig angebrachter Schutzfolie,
• 5 eine Draufsicht auf die Vorderseite eines Heizelements mit einer Queranordnung der Kontaktelemente und einem Stromfluß quer zu der Faservorzugsrichtung,
• 6 eine Draufsicht auf die Vorderseite eines Heizelements mit einer Queranordnung der Kontaktelemente und einem Stromfluß in Faservorzugsrichtung,
• 7 eine Draufsicht auf die Vorderseite eines Heizelements mit einer Längsanordnung der Kontaktelemente und einem Stromfluß quer zu der Faservorzugsrichtung,
• 8 eine Draufsicht auf die Vorderseite eines Heizelements mit einer Längsanordnung der Kontaktelemente und einem Stromfluß in Faservorzugsrichtung,
• 9 eine Draufsicht auf die Vorderseite eines Heizelements mit drei quer angeordneten Kontaktelementen in einer ersten Anschlußvariante,
• 10 eine Draufsicht auf die Rückseite des Heizelements aus 9,
• 11 eine Draufsicht auf die Vorderseite eines Heizelements mit drei quer angeordneten Kontaktelementen in einer zweiten Anschlußvariante,
• 12 eine Draufsicht auf die Rückseite des Heizelements aus 11,
• 13 einen Schnitt durch eine Kontaktfläche,
• 14 eine Draufsicht auf eine strukturierte Kontaktfläche,
• 15 die Komponenten einer Flächenheizung,
• 16 eine Draufsicht auf ein einzelnes Heizelement (stark vereinfacht),
• 17 eine Draufsicht auf einen Heizelementeverbund (stark vereinfacht).

Advantageous embodiments of the invention are explained below with reference to the drawings with reference to various embodiments. Hereby show:

• 1 a plan view of the front of a heating element with a longitudinal arrangement of the contact elements,
• 2 a top view of the front of a heating element with a transverse arrangement of the contact elements,
• 3 a cut through the in 1 illustrated heating element along the line III-III,
• 4 a cut accordingly 3 by a heating element with protective film applied over the entire surface,
• 5 a plan view of the front of a heating element with a transverse arrangement of the contact elements and a current flow transverse to the fiber preferential direction,
• 6 a plan view of the front of a heating element with a transverse arrangement of the contact elements and a current flow in the fiber preferential direction,
• 7 a plan view of the front of a heating element with a longitudinal arrangement of the contact elements and a current flow transverse to the fiber bias direction,
• 8th a plan view of the front of a heating element with a longitudinal arrangement of the contact elements and a current flow in the fiber preferential direction,
• 9 a top view of the front of a heating element with three transverse contact elements in a first connection variant,
• 10 a plan view of the back of the heating element 9 .
• 11 a top view of the front of a heating element with three transverse contact elements in a second connection variant,
• 12 a plan view of the back of the heating element 11 .
• 13 a section through a contact surface,
• 14 a top view of a structured contact surface,
• 15 the components of a surface heating,
• 16 a top view of a single heating element (greatly simplified),
• 17 a plan view of a Heizelementverbund (simplistic).

Sämtliche Figuren zeigen die Erfindung nicht maßstabsgerecht, dabei lediglich schematisch und nur mit ihren wesentlichen Bestandteilen. Gleiche Bezugszeichen entsprechen dabei Elementen gleicher oder vergleichbarer Funktion.All figures show the invention not to scale, while only schematically and only with their essential components. The same reference numerals correspond to elements of the same or comparable function.

Ein erfindungsgemäßes Flächenheizelement 1 umfaßt einen als Heizwiderstand dienenden, d.h. erwärmbaren Grundkörper 2 in Form eines elektrisch leitfähigen, flexiblen Flächengebildes, das Kohlenstofffasern (nicht im einzelnen abgebildet) beinhaltet.An inventive surface heating element 1 comprises a serving as a heating resistor, ie heatable body 2 in the form of an electrically conductive, flexible sheet containing carbon fibers (not shown in detail).

Das erfindungsgemäße Heizelement 1 umfaßt außerdem wenigstens zwei elektrische Kontaktelemente 3, 4, die voneinander beabstandet sind und mit dem Grundkörper 2 flächig verbunden sind. Diese Flächenkontakte dienen zum Einspeisen von elektrischem Strom in den Grundkörper 2. Die Kontaktelemente 3, 4 sind mit ihren Kontaktflächen 5 flächig mit der Oberfläche 6 des Grundkörpers 2 verbunden bzw. an der Oberfläche 6 des Grundkörpers 2 angebracht. Insbesondere liegen die Kontaktelemente 3, 4 auf der Oberfläche 6 des Grundkörpers 2 an bzw. auf.The heating element according to the invention 1 also comprises at least two electrical contact elements 3 . 4 , which are spaced from each other and with the main body 2 are connected flat. These surface contacts are used for feeding electrical current into the body 2 , The contact elements 3 . 4 are with their contact surfaces 5 flat with the surface 6 of the basic body 2 connected or on the surface 6 of the basic body 2 appropriate. In particular, the contact elements are 3 . 4 on the surface 6 of the basic body 2 on or on.

Die Kontaktflächen 5 der Kontaktelemente 3, 4 des erfindungsgemäßen Heizelements 1 sind derart ausgebildet, daß sie in den Grundkörper 2 eindringen. Dieses Eindringen oder Eingreifen erfolgt dabei vorzugsweise nicht großflächig, sondern punktuell, wobei hier punktuell nicht im Sinne von punktförmig, sondern im Sinne von abschnitts- oder bereichsweise zu verstehen ist. Gleichwohl kann jede einzelne Eingriffsstelle des Grundkörpers 2 als ein punktförmiger Eingriff ausgeführt sein, hervorgerufen durch ein spitzes Eingriffswerkzeug. Das Eingreifen erfolgt vorzugsweise an einer Vielzahl von Stellen der Kontaktflächen 5 der Kontaktelemente 3, 4. Vorzugsweise sind diese Stellen gleichmäßig über die gesamte Kontaktfläche 5 verteilt.The contact surfaces 5 the contact elements 3 . 4 of the heating element according to the invention 1 are formed so that they in the body 2 penetration. This penetration or intervention is preferably carried out not over a large area, but selectively, which is here not punctually in the sense of punctiform, but in the sense of sections or regions to understand. Nevertheless, every single point of intervention of the basic body 2 be executed as a point-like engagement, caused by a pointed engagement tool. The intervention is preferably carried out at a plurality of locations of the contact surfaces 5 the contact elements 3 . 4 , Preferably, these locations are uniform over the entire contact area 5 distributed.

Der Grundkörper 2 des Heizelements 1 ist durch ein Flächengebilde aus Fasern gebildet. Bei dem Flächengebilde handelt es sich entweder um ein Papiervlies (nachfolgend auch kurz als Papier bezeichnet), genauer gesagt um ein elektrisch leitendes Papiergefüge mit zellulosehaltigen Faserstoffen oder anderen zur Papierherstellung üblichen Fasern einerseits und mit Kohlenstofffasern andererseits. Oder es handelt sich bei dem Flächengebilde um ein anderes Faservlies, beispielsweise ein Gebilde aus Kunststofffasern, wie z.B. Polyesterfasern, Mischfasern oder dergleichen, die zusammen mit Kohlenstofffasern in irgendeiner Weise zu einem Vlies, d.h. einer Faserschicht, zusammengefügt ist.The main body 2 of the heating element 1 is formed by a sheet of fibers. The sheet is either a paper web (hereinafter also referred to as paper for short), more specifically an electrically conductive paper structure with cellulose-containing fibers or other fibers customary for papermaking on the one hand and with carbon fibers on the other hand. Or it is in the sheet to another nonwoven fabric, for example, a structure of plastic fibers, such as polyester fibers, mixed fibers or the like, which is joined together with carbon fibers in any way to a nonwoven, ie a fiber layer.

Das Material des Grundkörpers 2 enthält dabei vorzugsweise 10 bis 50% Gewichtsanteile Kohlenstofffasern. Beispielhaft wird elektrisch leitfähiges Papier verwendet, wie es in DE 10 2013 101 899 A1 beschrieben ist. Derartige Papiere oder Faservliese leiten den elektrischen Strom und lassen sich in der Weise kontaktieren, daß elektrische Leistung mit Hilfe von Niedervolttransformatoren wirksam und effizient in Heizungswärme umgewandelt werden kann. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält der Grundkörper 2 ca. 35 Gew.-% Kohlenstofffasern und die bevorzugte Grammatur des Papiers beträgt 80 bis 150 g/m². Vorzugsweise sind die Materialeigenschaften des für den Grundkörper 2 verwendeten Materials genau definierbar, insbesondere hinsichtlich seiner elektrischen Leitfähigkeit. Die als elektrisch leitfähige Komponente eingesetzten Kohlenstofffasern weisen beispielsweise einen spezifischen elektrischen Widerstand von 1,6 × 10^-5 Ωm auf.The material of the basic body 2 contains preferably 10 to 50% by weight of carbon fibers. By way of example, electrically conductive paper is used as it is in DE 10 2013 101 899 A1 is described. Such papers or non-woven fabrics conduct the electric current and can be contacted in such a way that electrical power can be effectively and efficiently converted into heating heat by means of low-voltage transformers. According to a particularly preferred embodiment of the invention, the main body contains 2 about 35 wt .-% carbon fibers and the preferred grammage of the paper is 80 to 150 g / m ² . Preferably, the material properties of the for the main body 2 used material precisely defined, in particular with regard to its electrical conductivity. The carbon fibers used as the electrically conductive component, for example, have a specific electrical resistance of 1.6 × 10 ^-5 Ωm.

Nachfolgend wird beispielhaft angenommen, daß der Grundkörper 2 aus einem Papiervlies besteht.Hereinafter, it is assumed by way of example that the basic body 2 consists of a paper fleece.

Vorzugsweise sind die Kohlenstofffasern in dem Grundkörper 2 gleichmäßig verteilt (dispergiert). Aus der Art und Weise der Vliesherstellung ergibt sich, daß die Kohlenstofffasern in dem Papiergefüge anisotrop ausgerichtet sind, meistens bevorzugt entlang der Papierbahnlänge, so daß in solchen Fällen von einer definierten bzw. einheitlichen Faserrichtung 7 („Vorzugsrichtung“) ausgegangen werden kann. Hieraus ergeben sich zwei unterschiedliche Möglichkeiten der Kontaktierung, nämlich einerseits mit einem Stromfluß 8 quer zu der bevorzugten Faserausrichtung 7 und andererseits mit einem Stromfluß 8 längs zu der bevorzugten Faserausrichtung 7. Für den „quer“-Fall ergibt sich, verglichen mit dem „längs“-Fall, ein höherer Widerstand. Dies wird in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gezielt genutzt.Preferably, the carbon fibers are in the body 2 evenly distributed (dispersed). From the manner of nonwoven production, it can be seen that the carbon fibers in the paper structure are anisotropically oriented, most preferably along the paper web length, so that in such cases a defined or uniform fiber direction is used 7 ("Preferred direction") can be assumed. This results in two different ways of contacting, namely on the one hand with a current flow 8th transverse to the preferred fiber orientation 7 and on the other hand with a current flow 8th along the preferred fiber orientation 7 , For the "cross" case, there is a higher resistance compared to the "longitudinal" case. This will be in a preferred embodiment of the invention used specifically.

Der Grundkörper 2 ist vorzugsweise derart ausgeführt, daß er flexibel bzw. biegsam ist, insbesondere derart, daß er bei der Applikation des Heizelements 1 in der späteren Flächenheizung 10 verformbar, beispielsweise an die Form eines zu beheizenden Bauteils anpaßbar ist.The main body 2 is preferably designed such that it is flexible or flexible, in particular such that it in the application of the heating element 1 in the later surface heating 10 deformable, for example, is adaptable to the shape of a component to be heated.

Die Geometrie des Grundkörpers 2, insbesondere dessen Länge und Breite, ist vorzugsweise frei wählbar und kann an den jeweiligen Anwendungsfall angepaßt werden. Die Grundform des Grundkörpers 2 ist typischerweise rechteckig. In jedem Fall handelt es sich um ein Flächengebilde, d.h. einen flächigen, insbesondere flachen Körper, beispielsweise in Form eines Bogens, einer Platte, einer Tafel, einer Bahn oder einer Rolle.The geometry of the basic body 2 , in particular its length and width, is preferably freely selectable and can be adapted to the particular application. The basic form of the basic body 2 is typically rectangular. In any case, it is a sheet, ie a flat, in particular flat body, for example in the form of a sheet, a plate, a board, a web or a roll.

Eine Seite des flachen, d.h. in der Regel zumindest im unverarbeiteten Ausgangszustand quaderförmigen Grundkörpers 2 wird als Vorderseite 11, die gegenüberliegende Seite als Rückseite 12 definiert, wobei angenommen wird, daß die Vorderseite 11 primär zur Abstrahlung der Wärmestrahlung dienen soll, die freie, nicht mit Kontaktelementen 3, 4 belegte Fläche der Vorderseite 11 also als Heizfläche 13 dient. Aufgrund der Arbeitsweise des Heizelements 1 als Widerstandsheizung erwärmt sich der Grundkörper 2 aber durchgehend, so daß auch die gegenüberliegende Rückseite 12 erwärmt wird, selbst wenn die Kontaktelemente 3, 4 nur auf der Vorderseite 11 mit dem Grundkörper 2 elektrisch verbunden sind. Auch die Rückseite 12 kann daher als Heizfläche 13 dienen bzw. eine Heizfläche 13 ausbilden.One side of the flat, ie generally at least in the unprocessed initial state cuboid basic body 2 is called front 11 , the opposite side as the back 12 defined, it being assumed that the front 11 should primarily serve to radiate heat radiation, the free, not with contact elements 3 . 4 occupied area of the front 11 as a heating surface 13 serves. Due to the operation of the heating element 1 as resistance heating, the body heats up 2 but continuous, so that the opposite back 12 is heated, even if the contact elements 3 . 4 only on the front 11 with the main body 2 are electrically connected. Also the back 12 can therefore be used as a heating surface 13 serve or a heating surface 13 form.

Der Grundkörper 2 ist in der Form beliebig veränderbar, beispielsweise zuschneidbar, und/oder mit Öffnungen (Löchern, Bohrungen, Durchbrüchen, ...) versehbar, z.B. für die Anbringung von Schrauben oder anderen Befestigungselementen oder für die Anpassung an die Form der zu beheizenden Bauteils etc. pp. Solange die Kontaktelemente 3, 4 intakt bleiben, ist das Heizelement 1 dennoch funktionstüchtig. Der Grundkörper 2 kann mit anderen Worten nicht nur geknickt, gefaltet oder gerollt werden. Die Heizfläche 13, also typischerweise die Fläche zwischen den Kontaktelementen 3, 4 auf der Vorderseite 11 des Grundkörpers 2 des Heizelements 1, kann auch asymmetrisch geformt sein, ohne daß dies der Funktionstüchtigkeit des Heizelements 1 entgegensteht.The main body 2 is in the form of any variable, for example cut to size, and / or with openings (holes, holes, breakthroughs, ...) providable, eg for the attachment of screws or other fasteners or for adaptation to the shape of the component to be heated etc. pp. As long as the contact elements 3 . 4 remain intact, is the heating element 1 nevertheless functional. The main body 2 in other words, it can not just be kinked, folded or rolled. The heating surface 13 So typically the area between the contact elements 3 . 4 on the front side 11 of the basic body 2 of the heating element 1 , may also be asymmetrically shaped, without affecting the functionality of the heating element 1 opposes.

Der Grundkörper 2 muß nicht zwingend als homogener Körper verstanden werden, der lediglich aus einem einzigen Material (Papier, Faservlies etc.) besteht. Der Grundkörper 2 kann auch seinerseits eine Materialkombination darstellen. Insbesondere kann der Grundkörper 2 aus mehreren Schichten unterschiedlichen Materials aufgebaut sein, sofern der Kern bzw. der wesentliche (überwiegende) Bestandteil des Grundkörpers 2 aus kohlenstofffaserhaltigem Material (Papiervlies, Faservlies etc.) besteht und zur Bildung eines Heizwiderstands geeignet ist, also Wärme erzeugt werden kann, indem das Material, das einen vergleichsweise niedrigen elektrischem Widerstand aufweist, von Strom durchflossen wird und sich dadurch erhitzt.The main body 2 does not necessarily have to be understood as a homogeneous body, which consists only of a single material (paper, non-woven fabric, etc.). The main body 2 can also be a combination of materials. In particular, the main body 2 be constructed of several layers of different material, provided the core or the essential (overwhelming) component of the body 2 consists of carbon fiber-containing material (paper fleece, nonwoven fabric, etc.) and is suitable for forming a heating resistor, that is, heat can be generated by the material, which has a comparatively low electrical resistance, is flowed through current and thereby heated.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das für den Grundkörper 2 verwendete Material diffusionsoffen ist, also Feuchtigkeit durch den 2 Grundkörper hindurchtreten kann, wie dies z.B. bei Verwendung des Heizelements 1 in einer Flächenheizung 10 von Nutzen sein kann, die zur Entfeuchtung von Mauerwerk eingesetzt wird.It is particularly advantageous if that for the main body 2 used material is open to diffusion, ie moisture through the 2 Basic body can pass, as for example when using the heating element 1 in a surface heating 10 useful for dehumidifying masonry.

Durch Modifikationen des Grundmaterials lassen sich Änderungen des elektrischen Widerstands des Heizelements 1 hervorrufen. So kann beispielsweise der Widerstand des Grundkörpers 2 durch eine gezielte Tränkung der zum Einsatz kommenden Fasern mit Kunststoffen oder viskosen Haftklebern erhöht werden. Auch kann zwischen den Kontaktelementen 3, 4 und dem Grundkörper 2 als Zwischenschicht eine niedrigschmelzende Folie (nicht dargestellt) vorgesehen sein, welche die Kontaktierung verbessert.By modifications of the base material can be changes in the electrical resistance of the heating element 1 cause. For example, the resistance of the body 2 be increased by a specific impregnation of the fibers used with plastics or viscous adhesives. Also can be between the contact elements 3 . 4 and the body 2 as an intermediate layer, a low-melting film (not shown) may be provided, which improves the contact.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Kontaktelemente 3, 4 durch Folien oder Bänder gebildet. Als Material für die Kontaktelemente eignet sich vorzugsweise Kupfer. Die Verwendung anderer geeigneter Materialien ist möglich.In a preferred embodiment of the invention, the contact elements 3 . 4 formed by films or tapes. The material for the contact elements is preferably copper. The use of other suitable materials is possible.

Sind die Kontaktelemente 3, 4 nicht als massive Leiter oder Bleche, sondern als dünnes Material ausgeführt, insbesondere als Folien oder Bänder, z.B. nach Art von Bandelektroden, dann sind sie aufgrund der geringen Materialstärke leicht verformbar und lassen sich daher gut an die Faserstruktur des Grundkörpers 2 anschmiegen (andrücken).Are the contact elements 3 . 4 not designed as solid conductors or sheets, but as a thin material, in particular as films or tapes, for example on the type of tape electrodes, then they are easily deformed due to the low material thickness and can therefore be well adapted to the fiber structure of the body 2 cling (press).

Eine flexible bzw. biegsame Ausführung der Kontaktelemente 3, 4 gewährleistet darüber hinaus, daß sich die Kontaktelemente 3, 4 einer veränderten Form des Grundkörpers 2 anpassen können, wenn der Grundkörper 2 bei der Applikation des Heizelements 1 in der späteren Flächenheizung 10 verformt, beispielsweise gebogen, gefaltet oder geknickt wird.A flexible or flexible design of the contact elements 3 . 4 ensures, moreover, that the contact elements 3 . 4 a changed form of the main body 2 can adapt when the main body 2 in the application of the heating element 1 in the later surface heating 10 deformed, for example, bent, folded or kinked.

Im Vergleich zu dem Grundkörper 2 weisen die Kontaktelemente 3, 4 geringere Abmessungen auf. In der Regel bedecken die Kontaktelemente 3, 4 im kontaktierten Zustand nur einen Bruchteil der Oberfläche 6 des Grundkörpers 2.Compared to the main body 2 have the contact elements 3 . 4 smaller dimensions. As a rule, cover the contact elements 3 . 4 in the contacted state only a fraction of the surface 6 of the basic body 2 ,

Die Verbindung der Kontaktelemente 3, 4 mit dem Grundkörper 2 erfolgt vorzugsweise mittels mehrerer Verbindungsarten gleichzeitig, jedoch im einfachsten Fall mittels einer Klebeverbindung. Mit anderen Worten werden die Kontaktelemente 3, 4 auf den Grundkörper 2 aufgeklebt. Die Verbindung mittels Klebstoff ist sehr einfach herstellbar, auch mittels automatisierter Verfahren. Darüber hinaus sind Klebeverbindungen bei geeigneter Klebstoffauswahl auch bei Beaufschlagungen mit hohen Strömen haltbar.The connection of the contact elements 3 . 4 with the main body 2 preferably by means of several types of connections simultaneously, but in the simplest case by means of an adhesive connection. In other words, the contact elements 3 . 4 on the main body 2 glued. The connection by means of adhesive is very easy to produce, also by means of automated processes. In addition, adhesive bonds with a suitable choice of adhesive are durable even when exposed to high currents.

Besonders vorteilhaft ist die Verwendung eines selbstklebenden Kupferbandes, wie es beispielsweise zur Ableitung statischer Aufladung und Abschirmung elektromagnetischer Felder verwendet wird, als Kontaktelement 3, 4. Das Klebeband umfaßt in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung einen geeigneten Klebstoff, beispielsweise Acrylatkleber, und eine Kupferfolie als Träger auf einem Papierliner. Das verwendete Kupferband weist vorzugsweise eine Breite von 10 bis 25 mm auf.Particularly advantageous is the use of a self-adhesive copper tape, such as is used for dissipating static electricity and shielding electromagnetic fields, as a contact element 3 . 4 , The adhesive tape in a preferred embodiment of the invention comprises a suitable adhesive, for example acrylate adhesive, and a copper foil as a support on a paper liner. The copper strip used preferably has a width of 10 to 25 mm.

Die Verbindung der Kontaktelemente 3, 4 mit dem Grundkörper 2 kann jedoch in alternativen Ausführungen auch ohne Kleben erfolgen, beispielsweise indem die Kontaktelemente 3, 4 mittels mechanischer Hilfsmittel an dem Grundkörper 2 fixiert werden. Gegebenenfalls können solche Hilfsmittel nach der Strukturierung der Kontaktelemente 3, 4 wieder entfernt werden, wenn die Kontaktelemente 3, 4 aufgrund ihres mechanischen Eingriffs in den Grundkörper 2 mit diesem verbunden sind.The connection of the contact elements 3 . 4 with the main body 2 However, in alternative embodiments, even without gluing done, for example by the contact elements 3 . 4 by means of mechanical aids to the body 2 be fixed. Optionally, such aids after the structuring of the contact elements 3 . 4 be removed again when the contact elements 3 . 4 due to their mechanical intervention in the body 2 associated with this.

Im Zusammenhang mit der Herstellung des Heizelements 1 wird nicht nur über die Größe des Grundkörpers 2, sondern nach Art einer Konfektionierung auch über die Anordnung der Kontaktelemente 3, 4 auf dem Grundkörper 2 entschieden.In connection with the production of the heating element 1 not just about the size of the main body 2 but also in the manner of a packaging via the arrangement of the contact elements 3 . 4 on the body 2 decided.

In vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung sind die Kontaktelemente 3, 4 an sich gegenüberliegenden Rändern bzw. Kanten des Grundkörpers 2 angeordnet. Grundsätzlich können die Kontaktelemente 3, 4 dabei längs bzw. quer auf der in der Regel rechteckigen Fläche des Grundkörpers 2 angeordnet sein. Dies hat unterschiedliche Auswirkungen auf den Abstand und die Länge der Kontaktelemente 3, 4 sowie für den späteren Stromdurchtritt zwischen den Kontaktelementen 3, 4 einerseits und den unzähligen Kohlenstofffaser-„Verbrauchern“ im Inneren des Grundkörpers 2 andererseits.In advantageous embodiments of the invention, the contact elements 3 . 4 at opposite edges or edges of the body 2 arranged. In principle, the contact elements 3 . 4 while longitudinal or transverse to the generally rectangular surface of the body 2 be arranged. This has different effects on the distance and the length of the contact elements 3 . 4 as well as for the later passage of current between the contact elements 3 . 4 on the one hand, and the innumerable carbon fiber "consumers" inside the body 2 on the other hand.

In diesem Zusammenhang muß eine erste grundsätzliche Entscheidung gefällt werden hinsichtlich des Verhältnisses von Länge 14 der Kontaktelemente 3, 4 zu Abstand 15 zwischen den Kontaktelementen 3, 4 auf der Vorderseite 11 des Grundkörpers 2. Bei Grundkörpern 2 mit nicht gleichlangen Seiten kann dabei zwischen einer ersten Variante mit langen Kontaktelementen (effektiven Leiterlängen 14) und einem geringen Abstand 15 zwischen den Kontaktelementen 3, 4 (d.h. die Kontaktelemente 3, 4 sind an den längeren Längsseiten 16 des Grundkörpers 2 angeordnet), wie beispielhaft in 1 abgebildet, und einer zweiten Variante mit kurzen Kontaktelementen 3, 4 (effektiven Leiterlängen 14) und einem großen Abstand 15 zwischen den Kontaktelementen 3, 4 (d.h. die Kontaktelemente 3, 4 sind an den kürzeren Schmalseiten 17 des Grundkörpers 2 angeordnet) entschieden werden, wie beispielhaft in 2 abgebildet.In this connection, a first fundamental decision must be made as to the ratio of length 14 the contact elements 3 . 4 to distance 15 between the contact elements 3 . 4 on the front side 11 of the basic body 2 , For basic bodies 2 with not equal sides can between a first variant with long contact elements (effective conductor lengths 14 ) and a small distance 15 between the contact elements 3 . 4 (ie the contact elements 3 . 4 are on the longer longitudinal sides 16 of the basic body 2 arranged), as exemplified in 1 shown, and a second variant with short contact elements 3 . 4 (effective conductor lengths 14 ) and a long distance 15 between the contact elements 3 . 4 (ie the contact elements 3 . 4 are on the shorter narrow sides 17 of the basic body 2 arranged), as exemplified in 2 displayed.

In diesem Zusammenhang muß auch eine zweite grundsätzliche Entscheidung gefällt werden, nämlich hinsichtlich der Anordnung der Kontaktelemente 3, 4 in Bezug auf die Vorzugsrichtung 7 der Kohlenstofffasern im Grundkörpermaterial. Genauer gesagt muß entschieden werden, ob der Stromfluß 8 in Faserrichtung 7 oder quer zu der Faserrichtung 7 erfolgt, Dies hat Einfluß auf den erreichbaren elektrischen Widerstand des Heizelements 1.In this context, a second fundamental decision must be made, namely with regard to the arrangement of the contact elements 3 . 4 in relation to the preferred direction 7 the carbon fibers in the body material. More precisely, it must be decided whether the current flow 8th in the fiber direction 7 or transverse to the fiber direction 7 This has an effect on the achievable electrical resistance of the heating element 1 ,

Der für die Heizleistung des Heizelements 1 wichtige elektrische Widerstand R ergibt sich gemäß R = k × A/L, wobei A den Abstand 15 zwischen den Kontaktelementen 3, 4 und L die effektive Länge 14 der Kontaktelemente 3, 4 auf dem Grundkörper 2 sowie k eine Materialkonstante darstellt, die abhängig von dem Anteil der Kohlenstofffasern im Grundkörpermaterial ist.The heating power of the heating element 1 important electrical resistance R results according to R = k × A / L, where A is the distance 15 between the contact elements 3 . 4 and L is the effective length 14 the contact elements 3 . 4 on the body 2 and k represents a material constant that is dependent on the proportion of carbon fibers in the base material.

Fließt der Strom durch den Grundkörper 2 bei Kontaktelementen 3, 4 mit kurzer Länge 14, die mit großem Abstand 15 zueinander angeordnet sind, quer zu der Faserrichtung 7 der Kohlenstofffasern im Grundmaterial, wie in 5 dargestellt, ergibt sich ein erster elektrischer Widerstand R1.The current flows through the body 2 at contact elements 3 . 4 short length 14 that by a long way 15 are arranged to each other, transverse to the fiber direction 7 of the carbon fibers in the base material, as in 5 shown, results in a first electrical resistance R1.

Fließt der Strom durch den Grundkörper 2 bei Kontaktelementen 3, 4 mit kurzer Länge 14, die mit großem Abstand 15 zueinander angeordnet sind, in der Faserrichtung 7 der Kohlenstofffasern im Grundmaterial, wie in 6 dargestellt, ergibt sich ein zweiter elektrischer Widerstand R2 < R1.The current flows through the body 2 at contact elements 3 . 4 short length 14 that by a long way 15 are arranged to each other, in the fiber direction 7 of the carbon fibers in the base material, as in 6 shown, there is a second electrical resistance R2 <R1.

Fließt der Strom durch den Grundkörper 2 bei Kontaktelementen 3, 4 mit großer Länge 14, die mit geringem Abstand 15 zueinander angeordnet sind, quer zu der Faserrichtung 7 der Kohlenstofffasern im Grundmaterial, wie in 7 dargestellt, ergibt sich ein dritter elektrischer Widerstand R3 << R2.The current flows through the body 2 at contact elements 3 . 4 with great length 14 that at a small distance 15 are arranged to each other, transverse to the fiber direction 7 of the carbon fibers in the base material, as in 7 shown, there is a third electrical resistance R3 << R2.

Fließt der Strom durch den Grundkörper 2 bei Kontaktelementen 3, 4 mit großer Länge 14, die mit geringem Abstand 15 zueinander angeordnet sind, in der Faserrichtung 7 der Kohlenstofffasern im Grundmaterial, wie in 8 dargestellt, ergibt sich ein vierter elektrischer Widerstand R4 < R3.The current flows through the body 2 at contact elements 3 . 4 with great length 14 that at a small distance 15 are arranged to each other, in the fiber direction 7 of the carbon fibers in the base material, as in 8th shown, there is a fourth electrical resistance R4 <R3.

In Abhängigkeit von der elektrischen Leitfähigkeit bzw. dem Widerstand des Grundkörpers 2 läßt sich unter Berücksichtigung der Vorzugsrichtung 7 der Kohlenstofffasern sowie der Ausführung und Anordnung der Kontaktelemente 3, 4 eine definierte thermische Heizleistung des Heizelements 1 erreichen.Depending on the electrical conductivity or the resistance of the body 2 can be considered taking into account the preferred direction 7 the carbon fibers and the design and arrangement of the contact elements 3 . 4 a defined thermal heating power of the heating element 1 to reach.

Ziel der obigen Überlegungen und Auswahlschritte zur Zurichtung bzw. Konfektionierung des Heizelements 1 ist es stets, die gewünschte Heizleistung (z.B. 300 W) bzw. die gewünschten Oberflächentemperaturen (z.B. 80°C) an der Heizfläche 13 des Heizelements 1 mit einem Niedervoltsystem, d.h. bei Nennspannungen von 12V, bevorzugt 24 bis 36V, zu erreichen. Trotzdem dabei vergleichsweise große Stromstärken (z.B. 8 bis 12 A) entstehen, weist das erfindungsgemäße Heizelement 1 eine vergleichsweise lange Lebensdauer auf.The aim of the above considerations and selection steps for dressing or packaging the heating element 1 it is always, the desired heating power (eg 300 W) or the desired surface temperatures (eg 80 ° C) on the heating surface 13 of the heating element 1 with a low-voltage system, ie at nominal voltages of 12V, preferably 24 to 36V to reach. Nevertheless, comparatively large currents (eg 8 to 12 A) arise, the heating element according to the invention 1 a comparatively long life.

Mit einer geeigneten Kontaktierung, wie hierin beschrieben, ist es beispielsweise möglich, mit Trafo-Leistungen von vorzugsweise 120, 200 bis 300 Watt, bei einzelnen Anwendungen auch bis zu 500 oder 800 W, Wärmestromdichten zu erzeugen, mit denen, je nach Flächengröße des Grundkörpers 2, Oberflächentemperaturen von vorzugsweise 30 bis 180 °C erreichbar sind.With a suitable contacting, as described herein, it is possible, for example, with transformer outputs of preferably 120, 200 to 300 watts, in individual applications also up to 500 or 800 W, to generate heat flux densities, with which, depending on the area of the base body 2 , Surface temperatures of preferably 30 to 180 ° C can be achieved.

Bei besonders schmalen Grundkörpern 2 können in bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung eine spezielle Anordnung von Kontaktelementen 3, 4 sowie eine spezielle Anschlußgeometrie zum Einsatz kommen. Dies ist insbesondere dann interessant, wenn der Grundkörper 2 ein stark ungleiches Seitenverhältnis aufweist, beispielsweise wenn die Länge der Längsseite (Breitseite) 16 zu der Länge der Querseite (Schmalseite) 17 ein Verhältnis von 10:1 aufweist. Unter einem stark ungleichen Seitenverhältnis wird dabei ein Wert für das Verhältnis zwischen die Länge der Längsseite zu der Länge der Querseite (oder umgekehrt) von mindestens 5:1 verstanden, vorzugsweise ein Wert von mindestens 10:1 oder größer. In diesen oder ähnlichen Fällen ist es vorgesehen, daß drei oder mehr Kontaktelemente 3, 4, 18 derart auf einer Seite 11 des Grundkörpers 2 angebracht sind, daß der Grundkörper 2 in seiner Längsrichtung 19 in mehrere Heizwiderstandssegmente 21, 22 unterteilt ist. Die Anordnung der Kontaktelemente 3, 4, 18 erfolgt dabei vorzugsweise parallel zueinander sowie parallel zu den Kanten bzw. Rändern der Querseiten (Schmalseiten) 17 des Grundkörpers 2 verlaufend.For particularly narrow bodies 2 For example, in preferred embodiments of the invention, a particular arrangement of contact elements 3 . 4 and a special connection geometry are used. This is especially interesting when the main body 2 has a very unequal aspect ratio, for example when the length of the long side (broadside) 16 to the length of the transverse side (narrow side) 17 has a ratio of 10: 1. By a highly unequal aspect ratio is meant a value for the ratio between the length of the longitudinal side to the length of the transverse side (or vice versa) of at least 5: 1, preferably a value of at least 10: 1 or greater. In these or similar cases it is envisaged that three or more contact elements 3 . 4 . 18 so on one side 11 of the basic body 2 are attached, that the basic body 2 in its longitudinal direction 19 in several heating resistor segments 21 . 22 is divided. The arrangement of the contact elements 3 . 4 . 18 takes place preferably parallel to each other and parallel to the edges or edges of the transverse sides (narrow sides) 17 of the basic body 2 Gradient.

Mit anderen Worten werden die Kontaktelemente 3, 4, 18 nicht nur an den Rändern bzw. Kanten des Grundkörpers 2 vorgesehen, sondern auch in der Fläche der Vorder- und/oder Rückseite 11, 12 des Grundkörpers 2, beispielsweise durch mittige Anordnung eines dritten Kontaktelements 18 auf der Vorderseite 11.In other words, the contact elements 3 . 4 . 18 not only at the edges or edges of the body 2 provided, but also in the area of the front and / or back 11 . 12 of the basic body 2 , For example, by the central arrangement of a third contact element 18 on the front side 11 ,

Durch dieses Anbringen von zusätzlichen Kontaktelementen 18 ergibt sich eine vorzugsweise gleichmäßige Segmentierung bzw. Unterteilung der Gesamtfläche des Grundkörpers 2 in mehrere, vorzugsweise gleich große, kleinere Bereiche 21, 22, was für die Widerstandsheizung des Heizelements 1 zu einer Art Parallelschaltung führt, wodurch sich mehrere Teilwiderstände ergeben, aus denen sich der Gesamtwiderstand des Heizelements 1 ergibt.By this attachment of additional contact elements 18 results in a preferably uniform segmentation or subdivision of the total area of the body 2 into several, preferably equal, smaller areas 21 . 22 , what for the resistance heating of the heating element 1 leads to a kind of parallel connection, resulting in multiple partial resistances that make up the total resistance of the heating element 1 results.

Erfolgt dabei die rückseitige Zuführung der Kontaktelemente 3, 4, 18, d.h. die Anordnung der Leiterbahnen auf der Rückseite 12 des Grundkörper 2, mittels Isolierelementen 23, können beide Stromquellen-Anschlüsse 24, 25 der Kontaktelemente 3, 4, 18 an ein und derselben Seite des Grundkörpers 2 ausgeführt sein, bspw. an einer der Querseiten 17, siehe 9 und 10 bzw. 11 und 12. Es sind jedoch auch andere Plazierungen der Anschlüsse 24, 25 bzw. der Kontaktelemente 3, 4, 18 möglich.If this happens the back feed of the contact elements 3 . 4 . 18 , ie the arrangement of the tracks on the back 12 of the basic body 2 , by means of insulating elements 23 , both power sources connections 24 . 25 the contact elements 3 . 4 . 18 on one and the same side of the body 2 be executed, for example, on one of the transverse sides 17 , please refer 9 and 10 respectively. 11 and 12 , However, there are also other placements of the connections 24 . 25 or the contact elements 3 . 4 . 18 possible.

In den oben beschriebenen Fällen werden flächige elektrische Isolierelemente 23 zur Bildung einer elektrisch isolierenden Trennschicht zwischen den Kontaktelementen 3, 4, 18 und dem Grundkörper 2 verwendet, nämlich an denjenigen Stellen, an denen die Kontaktelemente 3, 4, 18 aus Gründen der Kompaktheit des Heizelements 1 ebenfalls flächig auf dem Grundkörper 2 angebracht sind. Dies ist beispielsweise zur Rückführung von Anschlußleitungen 26 an definierte Anschlußstellen 24, 25 des Heizelements 1 auf der Rückseite 12 des Grundkörpers 2 erforderlich, ohne daß dabei der Grundkörper 2 elektrisch kontaktiert wird. Bei den auf diese Weise zurückgeführten Anschlußleitungen 26 handelt es sich vorzugsweise um diejenigen, um die Kanten bzw. Ränder des Grundelements 2 herumgeführten Kontaktelemente 3, 4, 18, die auch auf der Vorderseite 11 zur Kontaktierung des Grundkörpers 2 dienen.In the cases described above, planar electrical insulating elements 23 for forming an electrically insulating separating layer between the contact elements 3 . 4 . 18 and the body 2 used, namely at those points where the contact elements 3 . 4 . 18 for the sake of compactness of the heating element 1 also flat on the base 2 are attached. This is for example for the return of leads 26 at defined connection points 24 . 25 of the heating element 1 on the back side 12 of the basic body 2 required, without causing the body 2 is contacted electrically. In the return lines in this way 26 these are preferably those around the edges of the primitive 2 guided around contact elements 3 . 4 . 18 that also on the front 11 for contacting the body 2 serve.

Das für diesen Zweck als Isolierelement 23 vorzugsweise verwendete Isolierklebeband ist vorzugsweise stark selbstklebend und weist eine geschmeidige Trägerfolie auf, die vorzugsweise bis ca. 160 °C temperaturstabil ist.That for this purpose as insulating 23 Preferably used insulating adhesive tape is preferably highly self-adhesive and has a supple carrier film, which is preferably temperature stable up to about 160 ° C.

Wie in 10 illustriert, sind die auf der Vorderseite 11 auf dem Grundkörper 2 plazierten Kontaktelemente 3, 4, 18 vorzugsweise um die Ränder des Grundkörpers 2 auf die Rückseite 12 herumgeführt. Dort werden die Kontaktelemente 3, 4, 18 entweder als Anschlußleitungen 26 über die elektrischen Isolierelemente 23 zu den Anschlußstellen 24, 25 zurückgeführt oder die freien Enden 27 der Kontaktelemente 3, 4, 18 liegen dort (auf der Rückseite 12) ebenfalls für eine kurze Strecke direkt auf dem Grundkörper 2 auf. Dieses Herumführen der Kontaktelemente 3, 4, 18 bis auf die Rückseite 12 dient zum einen als mechanische Sicherung, nämlich um ein Ablösen der Kontaktelemente 3, 4, 18 im Randbereich zu verhindern. Zum anderen können insbesondere die auf der Rückseite 12 liegenden Freienden 27 zum Anschließen weiterer Heizelemente 1 dienen, wie es in Abhängigkeit von dem jeweiligen Anwendungsfall bei der Zusammenstellung der Flächenheizung 10 aus einer Mehrzahl von Heizelementen 1 unter Umständen der Fall sein kann, insbesondere wenn mehrere Heizelemente 1 nebeneinander plaziert und angeschlossen werden müssen, um eine zusammengesetzte Heizfläche zu bilden, die größer ist als die Heizfläche 13 eines einzelnen Heizelements 1.As in 10 Illustrated are the ones on the front 11 on the body 2 placed contact elements 3 . 4 . 18 preferably around the edges of the body 2 on the back 12 led around. There are the contact elements 3 . 4 . 18 either as connecting cables 26 over the electrical insulation elements 23 to the connection points 24 . 25 returned or the free ends 27 the contact elements 3 . 4 . 18 lie there (on the back 12 ) also for a short distance directly on the body 2 on. This way around the contact elements 3 . 4 . 18 to the back 12 serves as a mechanical backup, namely a detachment of the contact elements 3 . 4 . 18 to prevent in the edge area. To the Others may be the ones on the back 12 lying free ends 27 for connecting additional heating elements 1 serve, as it depends on the particular application in the compilation of surface heating 10 from a plurality of heating elements 1 may be the case, especially if multiple heating elements 1 must be placed side by side and connected to form a composite heating surface which is larger than the heating surface 13 a single heating element 1 ,

Eine für die Optimierung der Funktion sowie die Erhöhung der Lebensdauer des Heizelements 1 wichtige Maßnahme erfolgt während der Herstellung des Heizelements 1. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Kontaktflächen 5 der Kontaktelemente 3, 4, 18 eine Oberflächenstruktur mit einer Vielzahl von Verformungen 28, 29 aufweisen, die zur Herstellung einer (vorzugsweise sowohl mechanischen als auch elektrischen) Verbindung der Kontaktelemente 3, 4, 18 mit dem Grundkörper 2 beitragen, indem sie in den Grundkörper 2 eindringen. Die Materialeigenschaften des Grundkörpers 2, insbesondere dessen Aufbau als Papier bzw. Vlies und/oder das Vorhandensein der Kohlenstofffasern, ermöglichen einen solchen Eingriff. Je nach Länge der Fasern im Fasergefüge ergeben sich Zwischenräume, die, in Abhängigkeit von der Form der Fasern, auf unterschiedliche Weise ausgefüllt werden können. Die Kohlenstofffasern, die vorzugsweise in Gestalt spitzer Nadeln vorkommen, bilden dabei lediglich Kreuzungen mit freien Innenräumen. Die Zellstofffasern bilden statt dessen ein etwas dichteres Geflecht. Der Faserverbund insgesamt ist unverdichtet und erlaubt daher die beschriebenen Eingriffe.One for optimizing the function as well as increasing the life of the heating element 1 important action is taken during the manufacture of the heating element 1 , According to a preferred embodiment of the invention, the contact surfaces 5 the contact elements 3 . 4 . 18 a surface structure with a large number of deformations 28 . 29 having for producing a (preferably both mechanical and electrical) connection of the contact elements 3 . 4 . 18 with the main body 2 Contribute by putting in the main body 2 penetration. The material properties of the basic body 2 , in particular its structure as paper or fleece and / or the presence of the carbon fibers, allow such an intervention. Depending on the length of the fibers in the fiber structure, there are gaps which, depending on the shape of the fibers, can be filled in different ways. The carbon fibers, which preferably occur in the form of sharp needles, thereby form only intersections with free interiors. The pulp fibers instead form a somewhat denser mesh. The fiber composite as a whole is uncompressed and therefore allows the described interventions.

Dieses mechanische Eindringen der Kontaktflächen in den Grundkörper 2 dient (zumindest auch, d.h. zusätzlich zu einer elektrisch leitenden Klebeverbindung zwischen den Kontaktelementen 3, 4, 18 und dem Grundkörper 2) zur Herstellung einer besonders sicheren und dauerhaften elektrischen Kontaktierung.This mechanical penetration of the contact surfaces in the body 2 serves (at least also, ie in addition to an electrically conductive adhesive bond between the contact elements 3 . 4 . 18 and the body 2 ) for producing a particularly secure and permanent electrical contact.

Die Kontaktfläche 5 des Kontaktelements 3, 4, 18 weist hierfür in Richtung des Grundkörpers 2 zeigende Unebenheiten auf (insbesondere Erhöhungen und/oder Vertiefungen der Oberfläche), um bei einem Aneinanderdrücken der beiden Bauteile eine möglichst gute mechanische Verbindung zwischen Kontaktelement 3, 4, 18 und Grundkörper 2 zu ermöglichen. Bei dem Eindrücken des Kontaktelements 3, 4, 18 in den Grundkörper 2 findet eine Verformung des Grundkörpers 2 statt.The contact surface 5 of the contact element 3 . 4 . 18 points for this in the direction of the body 2 pointing unevenness (in particular elevations and / or depressions of the surface) in order to press together the two components as good a mechanical connection between the contact element 3 . 4 . 18 and basic body 2 to enable. When pressing the contact element 3 . 4 . 18 into the main body 2 finds a deformation of the body 2 instead of.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Kontaktfläche 5 vielfach perforiert oder wenigstens derart mit Vielzahl von Eindrücken (Eindruckmarken) versehen derart, daß sich das Leitermaterial (z.B. Kupfer) des Kontaktelements 3, 4, 18 und damit das Kontaktelement 3, 4, 18 selbst plastisch verformt. Die Verformungen 28, 29 sind dabei vorzugsweise über die gesamte Kontaktfläche 5 des Kontaktelements 3, 4, 18 mehr oder weniger gleichmäßig verteilt, jedenfalls so, daß keine bewußt hervorgerufene Häufung von Verformungen an bestimmten Stellen der Kontaktfläche 5 entstehen. Die Anzahl der Verformungen 28, 29 beträgt dabei vorzugsweise 50 bis 100 je Quadratzentimeter.In a preferred embodiment of the invention, the contact surface 5 often perforated or at least so provided with a plurality of impressions (indentation marks) such that the conductor material (eg copper) of the contact element 3 . 4 . 18 and thus the contact element 3 . 4 . 18 even plastically deformed. The deformations 28 . 29 are preferably over the entire contact surface 5 of the contact element 3 . 4 . 18 distributed more or less evenly, at least in such a way that there is no deliberately caused accumulation of deformations at certain points of the contact surface 5 arise. The number of deformations 28 . 29 is preferably 50 to 100 per square centimeter.

Die Verformung erfolgt entweder unter Ausbildung z.B. trichterförmiger Öffnungen 28 oder aber unter Ausbildung von (geschlossenen) Auswölbungen (Vertiefungen) 29, siehe 13. Beide Arten von Verformungen 28, 29 sind dabei in Richtung des Grundkörpers 2 gerichtet, und zwar vorzugsweise derart, daß die geschlossenen Auswölbungen 29 bzw. die offenen Ränder 30 der Öffnungen 28, insbesondere nach Art von Schneidkanten, in das Material des Grundkörpers 2 eindringen und dabei das Kohlenstofffasermaterial örtlich (punktuell) verdrängen und/oder verformen. Dies erfolgt derart, daß sich die Kontaktfläche 5 des Kontaktelements 3, 4, 18 an die Oberfläche 6 des Grundkörpers 2 besonders eng anschmiegt, dies vorzugsweise unter Herstellung einer Kontaktfläche 5, die gegenüber einer vollständig flachen/ebenen Flächenanlage vergrößert ist. Die Vergrößerung der Kontaktfläche 5 ergibt sich durch eine während der Verformung auftretende Dehnung des Kontaktelementmaterials und/oder dadurch, daß sich Grundmaterial beim Eindringen der Schneidränder 30 der Öffnungen 28 in den Grundkörper 2 auch an die der eigentlichen Kontaktfläche 5 gegenüberliegende Seite 34 der Kontaktelemente 3, 4, 18 anlegt, siehe 13.The deformation takes place either under training eg funnel-shaped openings 28 or else under formation of (closed) bulges (depressions) 29 , please refer 13 , Both types of deformations 28 . 29 are in the direction of the body 2 directed, preferably in such a way that the closed bulges 29 or the open edges 30 the openings 28 , in particular on the type of cutting edges, in the material of the body 2 penetrate and locally displace (punctiform) and / or deform the carbon fiber material locally. This is done in such a way that the contact surface 5 of the contact element 3 . 4 . 18 to the surface 6 of the basic body 2 clings tightly, this preferably to produce a contact surface 5 , which is enlarged in relation to a completely flat / flat surface system. The enlargement of the contact surface 5 results from a strain occurring during the deformation of the contact element material and / or the fact that base material during penetration of the cutting edges 30 the openings 28 into the main body 2 also to the actual contact area 5 opposite side 34 the contact elements 3 . 4 . 18 applies, see 13 ,

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt das Bearbeiten des Kontaktelements 3, 4, 18 z.B. mittels einer Nadelrolle oder eines anderen für eine solche Materialbearbeitung geeigneten Bearbeitungswerkzeugs (nicht abgebildet). Das Strukturieren der der Kontaktflächen 5 der Kontaktelemente 3, 4, 18 findet dabei vorzugsweise nicht mittels einer flächig aufliegenden Walze oder dergleichen statt, wodurch das Vliesmaterial des Grundkörpers 2 unzulässig verdichtet werden würde. Statt dessen erfolgt vorzugsweise ein Nadeln, wobei über die dünnen Spitzen der einzelnen Werkzeugnadeln ein vergleichsweise hoher Druck auf die entsprechenden punktuellen Bereiche der zu strukturierende Kontaktfläche 5 aufgebracht wird. Aufgrund dieses Druckes erfolgt die gewünschte Verformung der Kontaktfläche 5. Die Ausrichtung der Verformungen 28, 29 entspricht dabei vorzugsweise im wesentlichen der Bearbeitungsrichtung, mit der das Kontaktelement 3, 4, 18 zur Herstellung der Verformungen 28, 29 bearbeitet wird, bzw. der Richtung der Beaufschlagung des Kontaktelements 3, 4, 18 mit einem geeigneten Bearbeitungswerkzeug. Typischerweise erstrecken sich die Verformungen 28, 29 im wesentlichen senkrecht zu der Oberfläche 6 des Grundkörpers 2.In a preferred embodiment of the invention, the processing of the contact element takes place 3 . 4 . 18 eg by means of a needle roller or another suitable for such material processing machining tool (not shown). The structuring of the contact surfaces 5 the contact elements 3 . 4 . 18 preferably does not take place by means of a surface-lying roller or the like, whereby the nonwoven material of the main body 2 would be compressed inadmissible. Instead, preferably a needling takes place, wherein over the thin tips of the individual tool needles a comparatively high pressure on the corresponding punctiform areas of the contact surface to be structured 5 is applied. Due to this pressure, the desired deformation of the contact surface takes place 5 , The orientation of the deformations 28 . 29 In this case, it preferably corresponds essentially to the machining direction with which the contact element 3 . 4 . 18 for the production of deformations 28 . 29 is processed, or the direction of the loading of the contact element 3 . 4 . 18 with a suitable machining tool. Typically, extend the deformations 28 . 29 substantially perpendicular to the surface 6 of the basic body 2 ,

Gemäß diesen Ausführungsformen der Erfindung erfolgt die Kontaktherstellung mit anderen Worten, zusätzlich zu der Klebeverbindung, durch ein „kaltes“ Eindringen (z.B. ein Einpressen, Einschneiden oder dergleichen) der zu diesem Zweck mit einer geeigneten Oberflächenstruktur, wie insbesondere geschlossene Auswölbungen 29 und/oder offene Schneidränder 30, versehenen Kontaktfläche 5 des Kontaktelements 3, 4, 18 in die Oberfläche 6 des zu kontaktierenden Grundkörpers 2, nämlich vorzugsweise nach Art einer „Einpreßkontaktierung“, d.h. es findet eine Verpressung der beiden Fügepartner statt.In other words, in accordance with these embodiments of the invention, in addition to the adhesive bond, contacting is accomplished by "cold" penetration (eg, press-fitting, incision, or the like) with a suitable surface structure, such as, in particular, closed bulges for this purpose 29 and / or open cutting edges 30 , provided contact surface 5 of the contact element 3 . 4 . 18 in the surface 6 of the main body to be contacted 2 , ie preferably in the manner of a "press-in", ie there is a compression of the two joining partners instead.

Die strukturierte Oberfläche 5 des Kontaktelements 3, 4, 18 greift im Inneren des Grundkörpers 2 unmittelbar einzelne Kohlenstofffasern an und stellt einen körperlichen Kontakt zu diesen her. Dadurch wird die Anzahl der mechanischen und damit zugleich elektrischen Kontakte der Kontaktfläche 5 mit den elektrisch leitfähigen Kohlenstoffasern erhöht. Eine auf diese Weise hergestellte, besonders zuverlässige elektrische Kontaktierung geht einher mit einer vergrößerten elektrischen Kontaktfläche und einem verringerten Übergangswiderstand zwischen Kontaktelement 3, 4, 18 und Grundkörper 2. Dies trägt dazu bei, daß keine „Hotspots“ entstehen. Dadurch verlängert sich die Lebensdauer des Heizelements 1.The structured surface 5 of the contact element 3 . 4 . 18 engages inside the main body 2 Immediately individual carbon fibers and creates a physical contact with them. As a result, the number of mechanical and thus electrical contacts of the contact surface 5 increased with the electrically conductive carbon fibers. A particularly reliable electrical contacting produced in this way is accompanied by an increased electrical contact area and a reduced contact resistance between the contact element 3 . 4 . 18 and basic body 2 , This helps to avoid creating "hotspots". This extends the life of the heating element 1 ,

Während der Herstellung des Heizelements 1 erfolgt vorzugsweise eine weitere für die Optimierung der Funktion sowie die Erhöhung der Lebensdauer des Heizelements 1 wichtige Maßnahme. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind wenigstens die Kontaktelemente 3, 4, 18 und Teile des Grundkörpers 2 mit einer Anzahl Schutzfolien 32 überdeckt. Mit der Schutzfolie 32 abgedeckt werden, sofern vorhanden, auch die auf elektrischen Isolierelementen 23 angebrachten, vorzugsweise an dem Grundkörper 2 rückseitig verlaufenden Kontaktelemente 3, 4, 18 bzw. Anschlußleitungen 26. Vorzugsweise wird das gesamte Heizelement 1 mit all seinen Komponenten mit der Schutzfolie 32 abgedeckt. Wie nachfolgend noch genauer erläutert, ist jedoch auch eine Teilüberdeckung möglich.During the production of the heating element 1 Preferably, another is done to optimize the function and increase the life of the heating element 1 important measure. According to a preferred embodiment of the invention, at least the contact elements 3 . 4 . 18 and parts of the body 2 with a number of protective films 32 covered. With the protective film 32 are covered, if any, also on electrical insulation 23 attached, preferably on the body 2 on the back side contact elements 3 . 4 . 18 or connecting cables 26 , Preferably, the entire heating element 1 with all its components with the protective film 32 covered. As explained in more detail below, however, a partial overlap is possible.

Als Schutzfolie 32 wird vorzugsweise eine hochelastische Schmelzfolie (Schmelzklebefolie) verwendet. Die Folie 32 weist dabei eine sehr hohe Elastizität auf, die es ihr erlaubt, die Kontaktelemente 3, 4, 18 auch dann noch sicher mechanisch an dem Grundkörper 2 zu fixieren, wenn das Heizelement 1 verformt, beispielsweise gefaltet, geknickt oder gerollt ist. Vorzugsweise zeichnet sich die Schutzfolie 32 durch eine hohe (positive) Dehnung aus, vorzugsweise beträgt die Dehnung mehr als 500%. Vorzugsweise werden thermoplastische Polyurethanfolien verwendet. Als besonders gut geeignet hat sich beispielsweise eine Schutzfolie 32 auf Basis von Polyetherurethanen erwiesen, die weiche Polyethergruppensegmente aufweist und sich durch eine vergleichsweise hohe Permeabilität auszeichnet. Schutzfolien 32 auf anderer Basis (z.B. Copolyamid- oder Copolyester-Basis) sind ebenfalls möglich.As a protective film 32 For example, a highly elastic melt film (hot melt adhesive film) is preferably used. The foil 32 has a very high elasticity, which allows it, the contact elements 3 . 4 . 18 even then certainly mechanically on the body 2 to fix when the heating element 1 deformed, for example, folded, kinked or rolled. Preferably, the protective film is characterized 32 by a high (positive) strain, preferably the elongation is more than 500%. Preferably, thermoplastic polyurethane films are used. For example, a protective film is particularly suitable 32 based on polyether urethanes, which has soft polyether group segments and is characterized by a relatively high permeability. Protectors 32 on another basis (eg copolyamide or copolyester base) are also possible.

Das Aufbringen der Schutzfolie 32 erfolgt bei Verwendung einer Schmelzklebefolie unter Wärmezufuhr, beispielsweise indem die Folie einen definierten Erwärmungsbereich zum Schmelzen des Schmelzklebers durchläuft, und Druck, beispielsweise unter Verwendung einer Walze oder dergleichen. Hierfür können beispielsweise Warmluft, Thermostrahler oder beheizte Walzen verwendet werden.The application of the protective film 32 occurs when using a hot melt adhesive film with heat, for example, by the film undergoes a defined heating range for melting the hot melt adhesive, and pressure, for example using a roller or the like. For this example, hot air, heat or heated rollers can be used.

Wichtig ist, daß die Schutzfolie 32 eine hohe Erweichungstemperatur aufweist, damit sie im normalen Heizbetrieb nicht schmilzt. Als besonders geeignet haben sich dabei Folien 32 mit einer Erweichungstemperatur von 140 bis 160 °C erwiesen.It is important that the protective film 32 has a high softening temperature so that it does not melt during normal heating operation. Particularly suitable for this purpose are films 32 with a softening temperature of 140 to 160 ° C proved.

Die Schutzfolie 32 bedeckt dabei in einer Ausführungsform der Erfindung beidseitig vollflächig den gesamten Grundkörper 2 (Abdichtung des gesamten Grundkörpers), siehe 2, 4, 9, 10, 11 und 12. Dies führt zu einer besonders hohen mechanischen Stabilität des Heizelements 1. Das Heizelement 1 ist in diesem Fall besonders gut gegen mechanische Beanspruchung geschützt. Außerdem ist das Heizelement 1 in diesem Fall gegen eines unerwünschten Eintritt bzw. Austritt von Materialien bzw. einer Unterwanderung mit Flüssigkeiten geschützt. Insbesondere werden durch diese Art Verkapselung Veränderungen an den elektrischen Kontaktierungsflächen zwischen Kontaktelementen 3, 4, 18 und Grundkörper 2 verhindert. Das gesamte Heizelement 1 ist dann vorzugsweise flüssigkeitsdicht verpackt.The protective film 32 covered in one embodiment of the invention on both sides of the entire surface of the entire body 2 (Sealing the entire body), see 2 . 4 . 9 . 10 . 11 and 12 , This leads to a particularly high mechanical stability of the heating element 1 , The heating element 1 is in this case particularly well protected against mechanical stress. In addition, the heating element 1 protected in this case against unwanted ingress or egress of materials or infiltration with liquids. In particular, this type of encapsulation changes the electrical contact surfaces between contact elements 3 . 4 . 18 and basic body 2 prevented. The entire heating element 1 is then preferably packaged liquid-tight.

In einer alternativen Ausführungsform bedeckt die Schutzfolie 32 im wesentlichen nur den Bereich der Kontaktelemente 3, 4, 18 und die unmittelbar angrenzenden Bereiche des Grundkörpers 2, siehe 1 und 3. Dadurch werden die Kontaktelemente 3, 4, 18 abgedichtet und mechanisch in ihrer elektrischen Kontaktposition auf dem Grundkörper 2 fixiert. In diesem Fall bleibt der größte Teil der Oberfläche 6 des Grundkörpers 2, insbesondere der Großteil der eigentlichen Heizfläche 13, schutzfolienfrei.In an alternative embodiment, the protective film covers 32 essentially only the area of the contact elements 3 . 4 . 18 and the immediately adjacent areas of the body 2 , please refer 1 and 3 , This will be the contact elements 3 . 4 . 18 sealed and mechanically in their electrical contact position on the body 2 fixed. In this case, most of the surface remains 6 of the basic body 2 , in particular the majority of the actual heating surface 13 , protective film free.

Die Dicke der Folie 32 beträgt vorzugsweise 50 bis 200 pm, wobei ein geringe Foliendicke (z.B. 50 pm) vorteilhafterweise dann verwendet wird, wenn die Schutzfolie 32 diffusionsfähig ausgeführt sein soll, beispielsweise um im Zusammenspiel mit einem diffusionsoffenen Grundkörper 2 Feuchtigkeit den Durchtritt zu gestatten. Besonders dicke Folien 32 eignen sich hingegen aufgrund ihrer mechanischen Stabilität besonders für Anwendungen, bei denen das Heizelement 1 vor mechanischen Belastungen, wie beispielsweise einer Hochdruckreinigung, geschützt werden muß. Bei besonders starker mechanischer Beanspruchung des Heizelements 1 kann dann die Schichtdicke der Schutzfolie 32 bis 1000 µm betragen, ohne daß die gewünschte Flexibilität des Heizelements 1, wie sie beispielsweise für ein Aufrollen erforderlich ist, wesentlich beeinträchtigt ist. Die Schutzfolie 32 ist vorzugsweise derart ausgeführt, daß sie den Grundkörper 2 nicht nur gegen mechanische Belastung schützt, sondern auch unempfindlich gegenüber Chemikalien, insbesondere Reinigungsmitteln, ist.The thickness of the film 32 is preferably 50 to 200 pm, wherein a small film thickness (eg 50 pm) is advantageously used when the protective film 32 should be made diffusible, for example, in conjunction with a vapor-open body 2 Moisture to allow passage. Especially thick films 32 On the other hand, their mechanical stability makes them particularly suitable for applications which the heating element 1 must be protected from mechanical stresses, such as a high-pressure cleaning. For particularly heavy mechanical stress on the heating element 1 can then be the layer thickness of the protective film 32 to 1000 microns, without the desired flexibility of the heating element 1 , as required, for example, for a reeling, is significantly impaired. The protective film 32 is preferably designed such that it is the main body 2 not only protects against mechanical stress, but also insensitive to chemicals, especially detergents, is.

Für diffusionsoffene Varianten, bei denen z.B. Wasserdampf durch das Heizelement 1 hindurch diffundieren soll, beispielsweise bei der gezielten Austrocknung von Bauteil-Oberflächen, die mittels einer elektrischen Flächenheizung 10 unter Verwendung der beschriebenen Heizelemente 1 temperiert werden, kommt vorzugsweise eine dünne Schutzfolie 32 z.B. mit einer Dicke von 50 µm zum Einsatz, die als eine Art Membran auf den Grundkörper 2 auflaminiert wird oder aber große Flächen des Heizelements 1 werden zur Gewährleistung einer besonders hohen Diffusionsleistung überhaupt nicht mit einer Schutzfolie 32 versehen. Jedoch werden auch in diesem Fall, ebenso wie bei einer vollflächigen Abdeckung mit Schutzfolie 32, die Kontaktelemente 3, 4, 18 mit Schutzfolie 32 abgedeckt, zusammen mit einem beidseitigen Sicherheitsrand 33, der typischerweise jeweils ca. 15 mm breit ist. In beiden Fällen dient also die Schutzfolie 32 zur Fixierung der mechanischen Verbindung und damit auch zur Fixierung der elektrischen Verbindung der Kontaktelemente 3, 4, 18 mit dem Grundkörper 2, typischerweise zusätzlich zu einer elektrisch leitenden Klebeverbindung.For vapor-permeable variants in which, for example, steam through the heating element 1 should diffuse through, for example, in the targeted drying of component surfaces by means of an electric surface heating 10 using the described heating elements 1 tempered, preferably comes a thin protective film 32 For example, with a thickness of 50 microns for use, as a kind of membrane on the body 2 is laminated or large areas of the heating element 1 to ensure a particularly high diffusion performance not at all with a protective film 32 Mistake. However, also in this case, as well as in a full-surface cover with protective film 32 , the contact elements 3 . 4 . 18 with protective film 32 covered, along with a double-sided safety edge 33 which is typically about 15 mm wide each. In both cases, so the protective film is used 32 for fixing the mechanical connection and thus also for fixing the electrical connection of the contact elements 3 . 4 . 18 with the main body 2 typically in addition to an electrically conductive adhesive bond.

Die zum Zweck der verbesserten Kontaktierung des Grundkörpers 2 ausgeführte Oberflächenstrukturierung der Kontaktelemente 3, 4, 18 ist vorzugsweise derart ausgeführt, daß auch die dem Grundkörper 2 gegenüberliegende Seite 34 des Kontaktelements 3, 4, 18 eine Struktur aufweist, die Erhöhungen und/oder Vertiefungen 28, 29 umfaßt. Diese Erhöhungen und/oder Vertiefungen 28, 29 dienen einer verbesserten mechanischen Verbindung der Schutzfolie 32 mit der Oberfläche des Kontaktelements 3, 4, 18.For the purpose of improved contacting of the body 2 executed surface structuring of the contact elements 3 . 4 . 18 is preferably designed such that even the body 2 opposite side 34 of the contact element 3 . 4 . 18 has a structure, the elevations and / or depressions 28 . 29 includes. These elevations and / or depressions 28 . 29 serve an improved mechanical connection of the protective film 32 with the surface of the contact element 3 . 4 . 18 ,

Bei der Schutzfolie 32 muß es sich nicht zwingend um eine Folie im eigentlichen Sinn handeln. Als Schutzfolie 32 im Sinne der Erfindung kann jedes andere elastische Schutzelement dienen, das die Haupteigenschaften der Schutzfolie 32, das Abdichten des Kontaktbereiches, insbesondere der Kontaktfläche 5, und die mechanische Sicherung der elektrischen Kontaktierung, erfüllt.For the protective film 32 It must not necessarily be a slide in the strict sense. As a protective film 32 For the purposes of the invention may serve any other elastic protective element, which is the main properties of the protective film 32 , the sealing of the contact area, in particular the contact area 5 , and the mechanical fuse of the electrical contact, met.

Da vorzugsweise alle beteiligten Komponenten des Flächenheizelements 1 als Schichten bildende Elemente ausgeführt sind, ist es gemäß einer Ausführung der Erfindung vorgesehen, daß der Grundkörper 2, die Kontaktelemente 3, 4, 18 sowie ggf. die Schutzfolien 32 und die Isolierelemente 23 als (voll- oder teil-)flächig miteinander verklebte Schichten ein Laminat bilden. Wie bereist beschrieben, sind die einzelnen Komponenten vorzugsweise derart ausgebildet, daß das sich ergebende Laminat faltbar und/oder knickbar (z.B. zum Verlegen in der Fensterlaibung) und/oder rollbar (z.B. für Lagerung und/oder Transport) ist. Je nach Anwendung wird dann von dem fertigen, beispielsweise als Rollenware vorliegenden Heizelement 1 ein Stück der gewünschten Länge abgeschnitten und als Teil einer Heizung 10 verbaut.As all preferably involved components of the surface heating element 1 are designed as layers forming elements, it is provided according to an embodiment of the invention that the main body 2 , the contact elements 3 . 4 . 18 and possibly the protective films 32 and the insulating elements 23 as (fully or partially) surface glued together layers form a laminate. As already described, the individual components are preferably designed such that the resulting laminate is foldable and / or bendable (eg for laying in the window reveal) and / or rollable (eg for storage and / or transport). Depending on the application is then of the finished, for example, as a roll commodity heating element 1 cut off a piece of the desired length and as part of a heater 10 installed.

Es zeichnet das erfindungsgemäße Heizelement 1 aus, daß es eine besonders große Formflexibilität aufweist, also vor allem besonders biegbar ist, insbesondere auch an unregelmäßig geformte, zu beheizende Bauteile angepaßt werden kann. Dies gilt sowohl für die einzelnen Komponenten des Heizelements 1, insbesondere den Grundkörper 2, die Kontaktelemente 3, 4, 18 und die Schutzfolien 32 sowie ggf. die Isolierelemente 23, als auch für das gesamte Heizelement 1, insbesondere dann, wenn es mit Hilfe der Schutzfolie 32 teilweise oder vollständig zu einem Paket verkapselt ist.It records the heating element according to the invention 1 from that it has a particularly great flexibility of form, so especially is particularly flexible, in particular can be adapted to irregularly shaped, to be heated components. This applies both to the individual components of the heating element 1 , in particular the basic body 2 , the contact elements 3 . 4 . 18 and the protective films 32 as well as possibly the insulating elements 23 , as well as for the entire heating element 1 Especially when using the protective film 32 partially or completely encapsulated into a package.

Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Heizelement 1 derart hergestellt, daß ein als Heizwiderstand dienender Grundkörper 2 in Form eines elektrisch leitfähigen, flexiblen Flächengebildes, welches Kohlenstofffasern beinhaltet, mit wenigstens zwei elektrischen Kontaktelementen 3, 4, 18 voneinander beabstandet mit dem Grundkörper 2 flächig verbunden wird, wobei die Kontaktelemente 3, 4, 18 auf dem Grundkörper 2 angebracht und anschließend die Kontaktflächen 5 der Kontaktelemente 3, 4, 18 derart verändert werden, insbesondere in ihrer Form verändert, also verformt werden, daß sie in den Grundkörper 2 eindringen, genauer gesagt, daß Teile 28, 29, 30 der Kontaktfläche 5 an einer Vielzahl von Stellen in den Grundkörper 2 eindringen.Preferably, the heating element according to the invention 1 prepared such that serving as a heating element body 2 in the form of an electrically conductive, flexible sheet comprising carbon fibers with at least two electrical contact elements 3 . 4 . 18 spaced from each other with the main body 2 is connected flat, wherein the contact elements 3 . 4 . 18 on the body 2 attached and then the contact surfaces 5 the contact elements 3 . 4 . 18 be changed in such a way, in particular changed in their form, so be deformed, that they in the main body 2 penetrate, more precisely, that parts 28 . 29 . 30 the contact surface 5 at a variety of locations in the body 2 penetration.

Der Vorgang des Strukturierens der Kontaktfläche 5 findet dabei vorzugsweise zeitgleich mit dem Vorgang der Herstellung der endgültigen mechanischen und elektrischen Verbindung des Kontaktelements 3, 4, 18 mit dem Grundkörper 2 statt bzw. ist mit diesem Vorgang identisch.The process of structuring the contact surface 5 preferably takes place at the same time as the process of producing the final mechanical and electrical connection of the contact element 3 . 4 . 18 with the main body 2 instead or is identical to this process.

Beispielsweise wird zunächst ein selbstklebendes Kupferband 3, 4, 18 auf einem elektrisch leitfähigen Faservlies 2 vorfixiert und mit einer geeigneten Andruckrolle oder dergleichen an das Faservlies 2 angepreßt. Anschließend werden auf dem Kupferband 3 mit einer Nadelrolle oder einem anderen geeigneten Werkzeug Mikroporen 28 erzeugt, welche die Übertrittsfläche zwischen dem Kupferband 3 und dem Faservlies 2 für den geplanten Stromdurchtritt vergrößern, wodurch der Wirkungsgrad der Heizung optimiert wird. Die mikroporösen Flächenleitungen (hier in Form des genadelten Kupferbandes 3) werden anschließend mit einer hochelastischen Schmelzfolie 32 abgedichtet und dabei mechanisch gesichert. Diese mechanische Sicherung der elektrischen Kontaktierung dient insbesondere dazu, sicherzustellen, daß auch bei einer Längenänderung des Kupferbandes 3 dieses nicht von dem Faservlies 2 abhebt. Im übrigen sichert die Schmelzfolie 32 die Kontaktierung insbesondere auch in solchen Fällen, in denen das Heizelement 1 als Rollenware gewickelt werden soll oder für die Applikation gefaltet und/oder geknickt wird.For example, initially a self-adhesive copper tape 3 . 4 . 18 on an electrically conductive nonwoven fabric 2 prefixed and with a suitable pinch roller or the like to the nonwoven fabric 2 pressed. Subsequently, on the copper band 3 with a needle roller or other suitable tool micropores 28 generated, which is the transition area between the copper band 3 and the nonwoven fabric 2 for the planned passage of electricity, whereby the efficiency of the heating is optimized. The microporous surface lines (here in the form of the needled copper strip 3 ) are then treated with a highly elastic melt film 32 sealed and mechanically secured. This mechanical assurance of the electrical contact is used in particular to ensure that even with a change in length of the copper strip 3 this not from the fiber fleece 2 takes off. Otherwise, the melting foil secures 32 the contacting especially in those cases where the heating element 1 is to be wound as a roll product or folded and / or kinked for the application.

Von Vorteil bei der beschriebenen Art der Herstellung ist, daß das Verformen des Kontaktelements 3, 4, 18 zur Vergrößerung der Kontaktfläche 5, beispielsweise das Einbringen von Mikroporen 28, und das eigentliche Kontaktieren des Grundkörpers 2 durch das Anpressen des Kontaktelements 3, 4, 18 durch einen einzigen gemeinsamen Verfahrensschritt verwirklicht werde. Dadurch wird das Herstellungsverfahren von Flächenheizelementen 1 optimiert.An advantage of the described type of production is that the deformation of the contact element 3 . 4 . 18 to increase the contact area 5 For example, the introduction of micropores 28 , and the actual contacting of the body 2 by pressing the contact element 3 . 4 . 18 be realized by a single common process step. This makes the manufacturing process of surface heating elements 1 optimized.

Mit der Erfindung wird eine elektrische Flächenheizung 10 bereitgestellt, die sich durch die Verwendung wenigstens eines der beschriebenen Flächenheizelemente 1 auszeichnet. Die Flächenheizung 10 umfaßt darüber hinaus eine an die Kontaktelemente 3, 4, 18 des Heizelements 1 anschließbaren Stromquelle 35 (Wechselstrom), siehe 15. Vorzugsweise wird als Stromquelle 35 ein Niedervoltsystem (Trafo) verwendet. Eine Steuereinheit 36 kann zur Steuerung der Flächenheizung 10 vorgesehen sein. Dabei handelt es sich im einfachsten Fall um eine EIN/AUS-Steuerung, die über einen Temperaturwächter 37 (Sensor) erfolgt, der bspw. als Teil des Transformators 35, an der Oberfläche des Heizelements 1 oder in dem Raum vorgesehen sein kann, in dem sich die Flächenheizung 10 befindet. Anstelle eines Temperatursensors oder in Kombination damit kann zur Schaltung der Heizung 10 auch ein Feuchtigkeits- und/oder Luftdrucksensor verwendet werden. Das Ein- bzw. Ausschalten der Heizung 10 kann aber auch einfach manuell erfolgen, zu welchem Zweck ein Schalter vorgesehen sein kann.With the invention is an electric surface heating 10 provided by the use of at least one of the surface heating elements described 1 distinguished. The surface heating 10 moreover comprises one to the contact elements 3 . 4 . 18 of the heating element 1 connectable power source 35 (AC), see 15 , Preferably, as a power source 35 a low-voltage system (transformer) used. A control unit 36 can be used to control the surface heating 10 be provided. In the simplest case, this is an ON / OFF control via a temperature monitor 37 (Sensor) takes place, for example, as part of the transformer 35 , on the surface of the heating element 1 or may be provided in the room in which the surface heating 10 located. Instead of a temperature sensor or in combination with it can be used to switch the heater 10 Also, a humidity and / or air pressure sensor can be used. Switching the heating on or off 10 but can also be done easily manually, for which purpose a switch can be provided.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Heizung 10 mehrere Flächenheizelemente 1 aufweist, die hintereinander bzw. übereinander, d.h. aufeinander gestapelt, angeordnet sind, so daß sich die Strahlungswärmen addieren. Zur Erwärmung großer Flächen können mehrere Heizelemente 1 nebeneinander angeordnet sein. Vorteilhafterweise sind dann nebeneinanderliegende Heizelemente 1 auch elektrisch miteinander verbunden, so daß nicht für jedes einzelne Heizelement 1 eine eigene Stromquelle, Steuerung usw. notwendig ist. Die Heizung 10 kann aber auch aus mehreren Heizmodulen bestehen, wobei jedes Heizmodul ein oder mehrere Flächenheizelemente 1 umfaßt. Die Ansteuerung der Heizung 10 kann dann vorzugsweise modulweise erfolgen, wobei jedem Heizmodul ein eigener Temperatur-, Feuchtigkeits- oder Luftdrucksensor zugeordnet sein kann.It is particularly advantageous if the heater 10 several surface heating elements 1 which are arranged behind one another or one above the other, that is, stacked on one another, so that the radiation heats add up. For heating large areas, several heating elements 1 be arranged side by side. Advantageously, then juxtaposed heating elements 1 also electrically connected to each other so that not for each heating element 1 a separate power source, control, etc. is necessary. The heating system 10 but can also consist of several heating modules, each heating module one or more Flächenheizelemente 1 includes. The control of the heater 10 can then preferably be done in modules, each heating module, a separate temperature, humidity or air pressure sensor can be assigned.

Mit der Erfindung werden Heizelemente 1 mit Kohlenstofffasern bereitgestellt, bei denen eine sichere elektrische Kontaktierung des Kohlenstofffasermaterials im Dauerbetrieb auch bei hohen Stromstärken gewährleistet ist. Dabei können diese Heizelemente 1 mit einem Niedervoltsystem betrieben werden.With the invention heating elements 1 provided with carbon fibers, in which a secure electrical contact of the carbon fiber material is ensured in continuous operation, even at high currents. These heating elements can 1 be operated with a low-voltage system.

Die Erfindung eignet sich besonders für Heizungen 10, bei denen die Heizelemente 1 an Baukörpern von Gebäuden, wie z.B. an Wänden, angebracht sind und zur Erwärmung des Baukörpers (auch als Heizung), zum Trocknen des Baukörpers, zum Verhindern eines Befalls des Baukörpers mit Schimmel oder dergleichen dienen. Zahlreiche weitere Anwendungen sind möglich. Es ist dabei von Vorteil, daß sich die Heizung durch eine sehr geringe Bauhöhe auszeichnet. Sie eignet sich daher besonders für beengte Einbausituationen. Beispielsweise weist das zu verlegende, laminierte und mit elektrischen Anschlüssen versehene Heizelement 1 eine Dicke von lediglich 1,5 mm auf.The invention is particularly suitable for heaters 10 in which the heating elements 1 on structures of buildings, such as on walls, are attached and to heat the building (as a heater), to dry the building, to prevent infestation of the building with mold or the like. Numerous other applications are possible. It is advantageous that the heating is characterized by a very low height. It is therefore particularly suitable for cramped installation situations. For example, has the to be laid, laminated and provided with electrical connections heating element 1 a thickness of only 1.5 mm.

Als besonders vorteilhaft hat sich eine Heizung 10 erwiesen, bei der thermische Isolierelemente (nicht abgebildet) an dem Heizelement 1 angeordnet sind, zum Zweck der thermischen Isolierung einer der beiden Heizflächen 13 des Grundkörpers 2, z.B. zur Isolierung der Rückseite 12 des Heizelements 1. Dies ermöglicht eine besonders effiziente Nutzung der Strahlungswärme in einer definierten Richtung. Als besonders geeignet hat sich dabei die kombinierte Verwendung einer Luftpolsterfolie und einer Reflexionsschicht zur Richtungsleitung der Strahlungswärme erwiesen, wobei diese Kombination an der Rückseite 12 des Heizelements 1 angeordnet ist.As a particularly advantageous has a heater 10 proved at the thermal insulating elements (not shown) on the heating element 1 are arranged, for the purpose of thermal insulation of one of the two heating surfaces 13 of the basic body 2 , eg for the insulation of the back 12 of the heating element 1 , This allows a particularly efficient use of radiant heat in a defined direction. In this case, the combined use of an air cushion film and a reflection layer for directional guidance of the radiant heat has proven particularly suitable, this combination being at the back 12 of the heating element 1 is arranged.

Die oben beschriebenen Ausführungsformen und Varianten der Erfindung beziehen sich in erster Linie, jedoch nicht ausschließlich, auf die Verwendung von Niederspannung zum Betrieb des Flächenheizelements 1.The embodiments and variants of the invention described above relate primarily but not exclusively to the use of low voltage for operation of the surface heating element 1 ,

Vorteilhafterweise kann die Heizung 10 mit allgemein üblichen Transformatoren betrieben werden, typischerweise mit Leistungsaufnahmen zwischen 50 und 300 Watt. Ausgelegt als Niedervoltsystem und bei Leistungsaufnahmen von über 300 Watt benötigen die Heizelemente 1, z.B. bei einer Spannung von 12 Volt, Stromstärken über 25 Ampere und selbst bei Leistungsaufnahmen von über 500 Watt bei 24 Volt Spannung sind Stromstärken über 20 Ampere für den dauerhaften Betrieb notwendig.Advantageously, the heating 10 operated with common transformers, typically with power consumption between 50 and 300 watts. Designed as a low-voltage system and with power consumption of over 300 watts, the heating elements require 1 , eg at a voltage of 12 volts, currents in excess of 25 amps, and even at power consumption of over 500 watts 24 Volt voltage currents of more than 20 amperes are required for permanent operation.

Es sei daher an dieser Stelle noch einmal darauf hingewiesen, daß anstelle einer Niedervolt-Stromquelle (Kleinspannungs-Stromquelle) auch eine von einer Netzspannung gespeiste Stromquelle 35 verwendet werden kann. Insbesondere kann eine Netzwechselspannung von 230V bei einer Netzfrequenz von 50 Hz zum Einsatz kommen, wie sie in europäischen Stromnetzen verwendet wird. Ein Trafo, wie in 15 dargestellt, wird dann nicht benötigt. Statt dessen können die Heizung 10 unmittelbar an das Stromnetz angeschlossen werden, wobei nach wie vor eine Steuereinheit 36 die Steuerung der Flächenheizung 10 übernehmen kann.It should therefore be noted again at this point that instead of a low-voltage power source (low voltage power source) and a powered by a mains voltage power source 35 can be used. In particular, an AC mains voltage of 230V can be used at a mains frequency of 50 Hz, as used in European power grids. A transformer, as in 15 shown, is then not needed. Instead, the heater can 10 be connected directly to the mains, where still a control unit 36 the control of surface heating 10 can take over.

Der Einsatz von Netzwechselspannung bringt gegenüber der Verwendung von Niederspannung Vorteile mit sich. So läßt sich bei einem Betrieb der Heizung 10 an einem 230Volt/50Hz-Netzspannungssystem das bei wachsenden Stromstärken steigende Brandrisiko minimieren. Eine unerwünschte Wärmebildung in den Bereichen der erfindungsgemäßen Kontaktierung zwischen dem Kupferband und den Kohlenstofffasern wird vermieden, insbesondere dort, wo der Kontaktverbund den eigentlichen Stromdurchtritt gewährleisten soll.The use of mains AC voltage has advantages over the use of low voltage advantages. This is how one can operate the heating 10 on a 230Volt / 50Hz mains voltage system, which minimizes the increasing risk of fire with increasing currents. An undesirable heat generation in the areas of the contact between the copper strip and the carbon fibers according to the invention is avoided, especially where the contact composite is to ensure the actual passage of current.

Auch bei Nutzung des 230Volt/50Hz-Netzspannungssystems eignet sich die erfindungsgemäße Kontaktierung der Flächenheizelemente, um unerwünschte Verluste durch den Leitungswiderstand zu vermeiden, die bei Stromstärken über 20 Ampere bei Kontaktierungen von Flächenheizelementen auftreten können, die sich über mehrere Meter erstrecken, beispielsweise bei Heizelementen in Form von Bändern.Even with the use of 230Volt / 50Hz mains voltage system, the contacting of the surface heating elements according to the invention is to avoid unwanted losses due to the line resistance, which can occur at currents greater than 20 amps for contacting surface heating elements that extend over several meters, for example in heating elements in Shape of ribbons.

Als besonders vorteilhaft bei der Speisung durch Netzwechselspannung hat es sich erwiesen, daß sich mit Spannungen von 230Volt höhere Flächenwiderstände zwischen den Kontaktierungen überbrücken lassen. Dies erlaubt eine besonders flexible Gestaltung der geometrischen Form der Heizelemente 1, insbesondere die Verwendung besonders schmaler Flächenheizelemente als „Heizflächenbänder“.Particularly advantageous in the supply by mains AC voltage, it has been found that can be bridged with voltages of 230 volts higher surface resistances between the contacts. This allows a particularly flexible design of the geometric shape of the heating elements 1 , in particular the use of particularly narrow surface heating elements as "Heizflächenbänder".

Mit Hilfe einer geeigneten Dimensionierung der Elektroden (Länge und Abstand der Elektroden) lassen sich solche Heizbänder mit Stromstärken zwischen 0,5 und 2,5 Ampere und Heizleistungen von 100 bis 500 Watt und mehr verwirklichen. Dabei sinken die Stromstärken auf ca. ein Zehntel gegenüber einem 24 Volt-Niedervoltsystem, was besonders bei Leistungsaufnahmen von über 200 bis 500 Watt und mehr vom Vorteil ist, weil es auch den erfindungsgemäßen Kupferband/Kohlenstofffaser-Verbund vor Überhitzung schont und die Lebensdauer der Heizelemente 1 verlängert, indem die Bildung von „Hotspots“ noch stärker vermieden werden.With the help of a suitable dimensioning of the electrodes (length and distance of the electrodes), it is possible to realize such heating bands with current strengths of between 0.5 and 2.5 amperes and heat outputs of 100 to 500 watts and more. The current levels drop to about one-tenth compared to a 24 volt low-voltage system, which is particularly advantageous for power consumption of more than 200 to 500 watts and more because it protects the copper strip / carbon fiber composite according to the invention against overheating and the life of the heating elements 1 extended by avoiding the formation of "hotspots" even more.

Das in 16 dargestellte Flächenheizelement 1 ist beispielsweise 300 cm lang (Länge L) und 10 cm breit (Breite B), so daß sich ein Seitenverhältnis der zu beheizenden Fläche von 30:1 ergibt. Der Widerstand beträgt 99,3 Ohm. Bei einem Betrieb an einem 24 Volt-Niederspannungssystem beträgt die Leistung 5,8 Watt bei einer Temperaturerhöhung von 1, 1 °C. Bei einem Betrieb an einem 230V/50Hz-Netzspannungssystem beträgt die Leistung hingegen 532,7 Watt bei einer Temperaturerhöhung von 104,5 °C.This in 16 shown surface heating element 1 is for example 300 cm long (length L) and 10 cm wide (width B), so that there is an aspect ratio of the surface to be heated of 30: 1. The resistance is 99.3 ohms. When operated on a 24 volt low voltage system, the power is 5.8 watts with a temperature increase of 1.1 ° C. When operated on a 230V / 50Hz mains voltage system, however, the power is 532.7 watts with a temperature increase of 104.5 ° C.

Der Vergleich zeigt, daß sich schmale, mit Blick auf die verwendeten Materialien nahezu nichtmetallische Heizflächenbänder mit hohen Wärmestromdichte verwirklichen lassen, die besonders für Anwendungen mit möglichen Wasserkontakt interessant sind. Der metallische Kupferanteil ist aufgrund der geringeren Stromstärken zur Gesamtmaterialfläche sehr niedrig, besonders im Vergleich zu „metallischen“ Heizsystemen, die ähnliche Wärmestromleistungen erzeugen.The comparison shows that narrow, with regard to the materials used almost non-metallic Heizflächenbänder with high heat flux density can be realized, which are particularly interesting for applications with possible water contact. The metallic copper content is very low due to the lower current levels to the total material area, especially when compared to "metallic" heating systems which produce similar heat fluxes.

Besonders interessant für eine universelle Anwendbarkeit der Flächenheizelemente 1 ist es, daß sich das erfindungsgemäße Heizflächenband in der für die gewünschte Heizleistung benötigten Länge dimensionieren läßt. Außerdem ist es möglich, mehrere Heizbänder zu einem Heizelementeverbund zusammenzuschließen. Durch eine geeignete Berechnung der Abmessungen der einzelnen Heizelemente und eine geeignete Anordnung der Heizelemente bzw. eines hieraus gebildeten Heizelementeverbundes, insbesondere ausgeführt als Reihenschaltung von Heizsegmenten, entsprechend der gewünschten beheizbaren Nutzungsfläche, kann die gesamte Anwendungsfläche mit (miteinander verbundenen) Heizelementen belegt werden. Dabei können, wie in 17 dargestellt, nicht nur Seitenverhältnisse der zu beheizenden Fläche von 1:5, sondern durch entsprechende Fortführung der Reihenschaltung auch Seitenverhältnisse von beispielsweise 1:1 erreicht werden. Die Gesamtheizleistung ist dabei u.a. von der Länge, Breite und Dichte der Heizelemente des Verbundes abhängig.Especially interesting for a universal applicability of surface heating elements 1 It is that the Heizflächenband invention can be dimensioned in the required length for the desired heating power. In addition, it is possible to combine several heating strips to form a heating element assembly. By suitable calculation of the dimensions of the individual heating elements and a suitable arrangement of the heating elements or a heating element composite formed therefrom, in particular designed as a series connection of heating segments, corresponding to the desired heatable area of use, the entire application surface can be covered with (interconnected) heating elements. It can, as in 17 shown, not only aspect ratios of the heated surface of 1: 5, but by appropriate continuation of the series connection and aspect ratios of, for example 1: 1 can be achieved. The total heat output depends on the length, width and density of the heating elements of the composite.

17 zeigt einen einfachen Heizelementeverbund 38 mit zwei Heizelementen 39, 40 die über eine Leitungsbrücke 41 in einer Reihenschaltung miteinander verbunden sind. Vorteilhafterweise sind beide Anschlüsse 24, 25 an derselben Seite des Verbundes 38 vorgesehen, so daß Leitungsverluste durch lange Anschlußkabel zu vermieden werden. Im illustrierten Beispiel sind zwei parallel in einem Abstand A von 10 cm zueinander angeordnete Segmente 39, 40 mit einer Breite B von je 10 cm und einer Länge L von je 150 cm miteinander verbunden. Mit Hilfe eines derartigen, aus schmalen, miteinander elektrisch verbundenen Bändern bestehenden Heizelementeverbundes können auch solche Anwendungsflächen beheizt werden, bei denen aufgrund ihrer Größe und/oder Form die Verwendung eines einzelnen Heizelements aus technischen Gründen, insbesondere wegen hoher elektrischer Verluste und starker „Hotspot“-Bildung, nicht möglich ist. 17 shows a simple heating element composite 38 with two heating elements 39 . 40 via a pipeline bridge 41 are connected together in a series connection. Advantageously, both connections 24 . 25 on the same side of the network 38 provided so that line losses are avoided by long connecting cable. In the illustrated example, two segments are parallel to each other at a distance A of 10 cm 39 . 40 with a width B of 10 cm each and one length L connected by 150 cm each. With With the aid of such a heating element composite consisting of narrow bands which are connected electrically to one another, it is also possible to heat those application surfaces in which, due to their size and / or shape, the use of a single heating element for technical reasons, in particular because of high electrical losses and strong "hotspot" formation , not possible.

Eine Anordnung mehrerer, elektrisch miteinander verbundener, vorteilhaft geformter und dimensionierter Heizelemente in einem Verbund ermöglicht es, eine bestimmte Anwendungsfläche F, in 17 mit strichpunktierter Linie angedeutet, entsprechend der gewünschten Gesamtheizleistung möglichst dicht und/oder möglichst regelmäßig zu belegen.An arrangement of a plurality of electrically interconnected, advantageously shaped and dimensioned heating elements in a composite allows a certain application area F , in 17 indicated by dotted line, as close as possible and / or as regularly as possible according to the desired total heat output.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.All in the description, the following claims and the drawings illustrated features may be essential to the invention both individually and in any combination.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Flächenheizelementpanel heating

22

Grundkörperbody

33

erstes Kontaktelementfirst contact element

44

zweites Kontaktelementsecond contact element

55

Kontaktflächecontact area

66

Oberflächesurface

77

Vorzugsrichtungpreferred direction

88th

Stromflußrichtungcurrent flow

99

(frei)(free)

1010

Flächenheizungpanel heating

1111

Vorderseitefront

1212

Rückseiteback

1313

Heizflächeheating surface

1414

Längelength

1515

Abstanddistance

1616

Längsseitelong side

1717

Schmalseitenarrow side

1818

drittes Kontaktelementthird contact element

1919

Längsrichtunglongitudinal direction

2020

(frei)(free)

2121

erstes Heizsegmentfirst heating segment

2222

zweites Heizsegmentsecond heating segment

2323

Isolierelementinsulating

2424

erster Stromanschlußfirst power connection

2525

zweiter Stromanschlußsecond power connection

2626

Anschlußleitunglead

2727

Freiendefree end

2828

Öffnungopening

2929

Vertiefungdeepening

3030

Schneidkantecutting edge

3131

(frei)(free)

3232

Schutzfolieprotector

3333

Sicherheitsrandsafety edge

3434

Oberseitetop

3535

Transformatortransformer

3636

Steuereinheitcontrol unit

3737

Sensorsensor

3838

Verbundcomposite

3939

Heizelement, VerbundsegmentHeating element, composite segment

4040

Heizelement, VerbundsegmentHeating element, composite segment

4141

Leitungsbrückejumper

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• DE 102013101899 A1 [0016]DE 102013101899 A1 [0016]

Claims (11)

Flächenheizelement (1), mit einem als Heizwiderstand dienenden Grundkörper (2) in Form eines elektrisch leitfähigen, flexiblen Flächengebildes, welches Kohlenstofffasern beinhaltet, mit wenigstens zwei elektrischen Kontaktelementen (3, 4, 18), die voneinander beabstandet mit dem Grundkörper (2) flächig verbunden sind, zum Einspeisen von elektrischem Strom in den Grundkörper (2), dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen (5) der Kontaktelemente (3, 4, 18) derart ausgebildet sind, daß sie in den Grundkörper (2) eindringen.Surface heating element (1), with a base body (2) serving as a heating resistor in the form of an electrically conductive, flexible sheet comprising carbon fibers, with at least two electrical contact elements (3, 4, 18) spaced from each other with the base body (2) are connected, for feeding electrical current into the base body (2), characterized in that the contact surfaces (5) of the contact elements (3, 4, 18) are formed such that they penetrate into the base body (2). Flächenheizelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (2) durch ein Papier oder ein Faservlies gebildet ist.Surface heating element (1) after Claim 1 , characterized in that the base body (2) is formed by a paper or a non-woven fabric. Flächenheizelement (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente (3, 4, 18) durch Folien oder Bänder gebildet sind.Surface heating element (1) after Claim 1 or 2 , characterized in that the contact elements (3, 4, 18) are formed by films or tapes. Flächenheizelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (2) ein stark ungleiches Seitenverhältnis aufweist und drei oder mehr Kontaktelemente (3, 4, 18) derart auf einer Seite (11) des Grundkörpers (2) angebracht sind, daß der Grundkörper (2) in seiner Längsrichtung (19) in mehrere Heizwiderstandssegmente (21, 22) unterteilt ist.Surface heating element (1) according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the base body (2) has a very unequal aspect ratio and three or more contact elements (3, 4, 18) are mounted on one side (11) of the base body (2) such that the base body (2) in its Longitudinal direction (19) is divided into a plurality of heating resistor segments (21, 22). Flächenheizelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen (5) der Kontaktelemente (3, 4, 18) eine Oberflächenstruktur mit einer Vielzahl von Verformungen (28, 29) aufweisen, die zur Herstellung einer Verbindung der Kontaktelemente (3, 4, 18) mit dem Grundkörper (2) beitragen, indem sie in den Grundkörper (2) eindringen.Surface heating element (1) according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that the contact surfaces (5) of the contact elements (3, 4, 18) have a surface structure with a plurality of deformations (28, 29) for producing a connection of the contact elements (3, 4, 18) with the base body (2) by penetrating into the body (2). Flächenheizelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die Kontaktelemente (3, 4, 18) und Teile des Grundkörpers (2) mit einer oder mehreren Schutzfolien (32) überdeckt sind.Surface heating element (1) according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that at least the contact elements (3, 4, 18) and parts of the base body (2) with one or more protective films (32) are covered. Flächenheizelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Grundkörper (2) und die Kontaktelemente (3, 4, 18) als flächig miteinander verklebte Schichten ein Laminat bilden.Surface heating element (1) according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that at least the main body (2) and the contact elements (3, 4, 18) form a laminate bonded together as a flat surface. Elektrische Flächenheizung (10) mit wenigstens einem Flächenheizelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und mit einer an die Kontaktelemente (3, 4, 18) des Heizelements (1) anschließbaren Stromquelle (35).Electric surface heating (10) with at least one surface heating element (1) according to one of Claims 1 to 7 and with a to the contact elements (3, 4, 18) of the heating element (1) connectable current source (35). Elektrische Flächenheizung (10) nach Anspruch 8, mit einer Niedervolt-Stromquelle (35) oder mit einer von einer Netzspannung gespeiste Stromquelle (35).Electric surface heating (10) after Claim 8 , with a low-voltage power source (35) or with a power source powered by a mains voltage (35). Elektrische Flächenheizung (10) nach Anspruch 8 oder 9, mit mehreren Flächenheizelementen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die elektrisch miteinander zu einem Heizelementeverbund verbunden sind.Electric surface heating (10) after Claim 8 or 9 , with several surface heating elements (1) according to one of Claims 1 to 7 which are electrically connected together to form a heating element assembly. Verfahren zur Herstellung eines Flächenheizelements (1), bei dem ein als Heizwiderstand dienender Grundkörper (2) in Form eines elektrisch leitfähigen, flexiblen Flächengebildes, welches Kohlenstofffasern beinhaltet, mit wenigstens zwei elektrischen Kontaktelementen (3, 4, 18) voneinander beabstandet mit dem Grundkörper (2) flächig verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente (3, 4, 18) auf dem Grundkörper (2) angebracht und anschließend die Kontaktelemente (3, 4, 18), zumindest aber deren Kontaktflächen (5), derart verändert werden, daß sie in den Grundkörper (29 eindringen.Method for producing a surface heating element (1), in which a main body (2) serving as a heating resistor in the form of an electrically conductive, flexible sheet comprising carbon fibers with at least two electrical contact elements (3, 4, 18) spaced from each other with the main body ( 2) is connected flat, characterized in that the contact elements (3, 4, 18) mounted on the base body (2) and then the contact elements (3, 4, 18), but at least the contact surfaces (5) are changed so, that they penetrate into the main body (29.

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