DE2635000C2 - Elektrische wärmerückstellfähige Heizvorrichtung - Google Patents

Elektrische wärmerückstellfähige Heizvorrichtung

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DE2635000C2
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David August Palo Alto Calif. Horsma
Bernhard John Atherton Calif. Lyons
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Description

a) die Elektroden aus einem um einen langgestreckten Kern aus thermoplastischem Material herum angeordneten Metallgewebe bestehen und
b) diese Elektroden im PTC-Polymer und/oder im elektrisch leitenden Polymer eingebettet sind.
2. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden aus gewebtem, gewirktem oder geflochtenem bzw. geklöppeltem Material bestehen.
3. Heizvorrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden eine rohrförmige Umflechtung aufweisen.
4. Heizvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrlörmige Umflechtung einen Umflechtungswinkel relativ zur Rohrachse von wenigstens 50°, vorzugsweise von wenigstens 75° aufweist
5. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Elektrode, bezogen auf die Abmessung im wärmestabilen Zustand, um mehr als 100°/Ό, vors-igsweise wenigstens 300% in ihrer Dimension veränderlich ist
6. Heizvorrichtung nach eine:'· der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Elektrode aus Kupferdrahtütze, vorzugsweise einer 28 bis 40 Gauge-draht-Iitze besteht.
7. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus thermoplastischem Material als Hohlrohr ausgebildet ist
8. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch leitende Polymerkörper aus einer Schicht eines Materials mit konstanter Heizleistung besteht.
9. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch leitende Polymerkörper aus einer Schicht eines PTC-Materials besteht.
10. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch leitende Polymerkörper aus einer ersten Schicht eines Materials mit konstanter Heizleistung und einer zweiten Schicht eines PTC-Materials besteht, wobei jede Schicht wenigstens eine Elektrode enthält.
11. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch leitende Polymerkörper eine erste Schicht aus PTC-Material aufweist, die zwischen zwei weiteren Schichten mit konstanter Heizleistung gelagert ist, deren jede Schicht wenigstens eine Elektrode enthält
12. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im elektrisch leitenden Polymerkörper eine Schicht aus einem elektrisch leitenden Material konstanter Heizleistung sandwichartig zwischen einer ersten Schicht eines Materials konstanter Heizleistung und einer zweiten Schicht eines PTC-Materials angeordnet ist, wobei
Die Erfindung betrifft eine elektrische wärmerückstellfähige Heizvorrichtung, bestehend aus einem Körper aus leitendem Polymer und metallischen Elektro-
15 den.
Polymere wärmerückstellfähige Gegenstände können z;B. in Rohrform als dichtende, isolierende oder schützende Oberzüge für langgestreckte Gegenstände, z. B. Kabel und Rohre, verwendet werden. Ein Rohr aus wärmerücksteUiähigem Material wird über einen Gegenstand gestreift und auf Rückstelltemperatur erhitzt, damit es auf einen kleineren Durchmesser schrumpft Durch diese Schrumpfung nimmt das Rohr die Gestalt des Gegenstandes an.
In vielen Fällen steht kein freies oder leicht zugängliches Ende des langgestreckten Gegenstandes zur Verfügung, so daß ein wärmerückstellfähiges bandförmiges Material um das Substrat herumgewickelt und seine Enden verbunden werden. In Position wird diese Umwikkelmuffe zwecks Rückstellung erhitzt Beispiele solcher Umwickeleinrichtungen für Unterlagen, bei denen kein Zutritt zu einem freien Ende besteht, sind in US-PS 33 79218, 34 55 336 und 37 70 556 gegeben. Die oben beschriebenen wärmerückstellfähigen Gegenstände können passenderweise aus einer großen Vielzahl von vernetzten kristallinen Polymermassen erhalten werden. Geeignete Materialien und Verfahren für die Vernetzung, z. B. durch ionisierende Strahlung, und für die Überführung dieser Gegenstände in den wärmerückstellfähigen Zustand sind in der US-PS 30 86 242 beschrieben. Chemische Vernetzungsmittel, z. B. Peroxyde, können ebenfalls verwendet werden.
Um einen Gegenstand, der aus einer solchen Masse hergestellt ist, wärmerückstellfähig zu machen, wird er in seinen Dimensionen oberhalb des Kristallschmelzpunkts (oder Bereichs) deformiert und in diesem deformierten Zustand gehalten, bis der Gegenstand unter den Schmelzpunkt abgekühlt ist. Im abgekühlten Zustand kann der Artikel als dimensionsinstabil bezeichnet werden, da er das sogenannte »elastische Gedächtnis« zeigt, wenn er ohne Hinderung wieder auf oberhalb des Kristallschmelzpunkts erhitzt wird, d. h. er wird zu seinen ursprünglichen Abmessungen zurückkehren. In der rückgestellten Form wird der Gegenstand häufig als gegen Wärmeeinwirkung dimensionsstabii bezeichnet
Die Rückstellung des wärmerückstellfähigen Gegenstands kann geeigneterweise durch Anwendung von Hitze auf den Gegenstand unter Verwendung eines Brenners oder einer Wärmepistole erzielt werden. In bestimmten Fällen jedoch, wenn beispielsweise die Zone, wo die Anwendung von Hitze erforderlich ist, unzugänglich ist oder in einem Bereich liegt, wo offenes Feuer gefährlich oder verboten ist, wie in Bergwerken, wo große Mengen, von entzündlichen Gasen vorhanden sein können, ist die Behandlung mit solchen Mitteln unerwünscht oder sogar unmöglich. Unter diesen Umständen können leitfähige Polymere als wärmerückstellfähiges Material in wärmerückstellfähigen Gegenständen
angewendet werden. Ein Gegenstand aus einem leitenden Polymeren wird als Widerstandsheizung in einen elektrischen Leiterkreis verdrahtet und mit einer Spannungsquelle, z. B. einer 12 bis 24 oder sogar 36 Volt-Batterie oder einer Wechselstromquelle (z. B. von 115 Volt), verbunden. Als Ergebnis seines Ohm'schen Widerstandes erhitzt er sich, worauf diese Hitze teilweise oder ganz als für die Rückstellung des Gegenstandes erforderliche Wärme Anwendung finden kann. Wenn auf zu hohe Temperatur erhitzt wird, unterliegt das Polymer- ι ο material der Zersetzung. Empfindliche Bestandteile, die durch den Gegenstand abgeschirmt werden, können ebenfalls zerstört werden, obwohl das Ausmaß der Schädigung durch Augenschein nicht sichtbar zu sein braucht
Um zu hohe Temperaturen zu vermeiden, werden Thermostaten oder andere Kontrolleinrichtungen verwendet Jedoch wird in vielen Fällen hierdurch der Zweck der Verwendung von selbsterhitzenden wärmerücksteUfähigen Gegenständen verfehit, indem sperrige und teuere Bauelemente an Stellen angewendet werden müssen, die häufig unzugänglich sind. Es wurde bereits vorgeschlagen, diese zusätzlichen Bauelemente durch Verwendung einer Polymermasse zu eliminieren, die einen positiven Temperaturkoeffizienten des Widerstandes zeigt (PTC). Solche Massen werden als PTC-Massen bezeichnet
Geeignete Massen enthalten ein organisches thermoplastisches Polymer, insbesondere ein kristallines Polymer, das Kohlenstoff oder einen anderen feinteiligen Leiter, z. B. ein feinverteiltes Metall, enthält PTC-Massen unterliegen einem relativ kleinen Anstieg des Widerstandes mit steigender Temperatur, bis eine bestimmte Temperatur Ti (die ein Temperaturbereich sein kann), manchmal als Schalt- oder Anomalitätstemperatür bezeichnet, erreicht ist. Oberhalb von T5 resultiert ein weiterer Temperaturanstieg in einem großen Anstieg des Widerstands. Der Anstieg des Widerstands kann so scharf sein, daß der Strom auf ein Niveau abfällt, das die Temperatur der Masse auf ihre 7>Temperatur begrenzt Für kristalline Polymere liegt T5 bei oder gerade unterhalb des Kristallschmelzpunkts oder -bereichs.
Wenn eine PTC-Masse als Bestandteil eines selbstheizenden wärmerückstellfähigen Gegenstands verwendet wird, kann sie effektiv die Temperatur, auf die der Gegenstand erhitzt wird, begrenzen. Geeignete PTC-Massen sind in der BE 8 33 916 und in der DE-OS 25 43 346 beschrieben. Die Anwendungen von solchen oben vorgeschlagenen wärmerückstellfähigen Gegenständen sind jedoch beschränkt, weil bei den meisten Bauarten der wärmerückstellfähige Gegenstand mit einer Vielzahl von Elektroden, im allgemeinen Paaren von im wesentlichen parallelen Drähten, versehen sein muß. Der Gegenstand kann daher nur in seinen wärmeinstabilen Zustand durch Deformation in einer Richtung senkrecht zur Richtung, in der die Elektroden angeordnet sind, deformiert werden. Diese Tatsache hat die nützlichen Gestaltungsmöglichkeiten für selbsterhitzende wärmerückstellfähige Gegenstände signifikant beschränkt eo
Ausgehend von einer wärmerückstellfähigen elektrischen Heizvorrichtung, die aus einem Körper aus elektrisch leitendem Polymermaterial und metallischen Elektroden besteht ist Aufgabe der Erfindung, diesen so auszugestalten, daß ^r sich in seinen wärmeinstabilen Zustand durch Deformation sowohl in Richtung der Längsachse der Elektroden als auch senkrecht hierzu deformieren läßt. Bevorzugt erfolgt diese Deformation ohne nennenswerte Vergrößerung des Stromwegs und damit des Widerstands.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
a) die Elektroden aus einem um einen langgestreckten Kern aus thermoplastischem Material herum angeordneten Metallgewebe bestehen und
b) diese Elektroden in einem Polymermaterial mit PTC-Eigenschaften und/oder in einem elektrisch leitenden Polymer konstanter Heizleistung eingebettet sind.
Der Körper aus leitendem Polymer ist wärmerückstellfähig und weist vorteilhaft eine Polymermasse mit ausreichend leitfähigem Füllstoff auf, z. B. feinteiligem Ruß oder Metall, so daß er imstande ist, elektrischen Strom bei konstanter Spannung zu leiten, z. B. bei 12 bis 36 V von einer Batterie oder 115 V Wechselspannung. Die Masse sollte ebenfalls ein-üfi ausreichenden Ohm'schen Widerstand aufweisen, dami: die erzeugte Wärme imstande ist, die Rückstellung des wärmerücksteilfähigen Polymerkörpers, der mehrere Millimeter dick sein kann, zu bewirken. Es gibt zahlreiche geeignete Polymere zur Verwendung m diesen Massen, insbesondere sind vernetzte kristalline Polymere, z. B. diejenigen der US-PS 30 86 242 nützlich.
Die Schicht oder die Schichten des leitenden Körpers aus Polymer können entweder einen konstanten oder einen positiven Temperaturkoeffizienten des Widerstandes aufweisen. Vorzugsweise zeigt ein für eine wärmerückstellfähige Membran verwendetes PTC-Material wenigstens einen 6fachen Anstieg des Widerstandes in einem Bereich von 300C oberhalb von Ts auf. Ein Material mit konstanter Heizleistung hat einen Widerstand, der mit der Temperatur ansteigen kann, der jedoch keine Temperatur aufweist, bei der sein Widerstand so schnell ansteigt, daß es für die meisten Zwecke ein Isolator wird. Innerhalb des Zusammenhangs dieser Anmeldung wird als ein Material mit konstanter Heizleistung ein Material angesehen, dessen Widerstand nicht um mehr als das 6fache in einem Temperaturbereich von 300C zwischen 25° C und dem Schmelzpunkt des Polymeren oder einer höheren Temperatur, wenn das Polymere zwecks Verleihung von Strukturstabilität oberhalb des Schmelzpunkts vernetzt wurde, ansteigt. Vorzugsweise weist es einen spezifischen Widerstand von wenigstens 1 Ohm/Querschnittseinheit (1 Ω/square) bei 25° C auf, bezogen auf eine Materialdicke von 1 mil(= 0,025 mm).
Für die Zwecke der Erfindung geeignete Materialien mit konstanter Heizleistung sind bekannt. In vielen Fällen kennen die in PTC-Massen verwendeten Polymeren in Massen konstanter Heizleistung verwendet werden, indem in das Polymere ein größerer Anteil ehies leitenden Füllstoffs als bei PTC-Massen eingearbeitet wird. Wenn die Ts von Massen, die PTC-Charakter aufweisen, groß genug ist, können diese Massen als Materialien konstanter Heizleistung verwendet werden.
Die Einzelheiten, die PTOMaterialien und Materialien konstanter Wattleistung, die in wärrneräckstellfähigen Gegenständen gemäß der Erfindung geeignet sind, sind in der BE 8 33 916 beschrieben.
Vorteilhaft enthäh die Elektrode verlitztes Material aus jedem beliebigen geeigneten leitfähigen Material. Vorzugsweise sind die Litzen hergestellt aus einem Material mit niedriger spezifischer Widerstand, weiches niedriger im Preis ist z. B. verlitzter Kupferdraht und
vorzugsweise 28 bis 40 Gauge-Draht-Litze. Litzen aus anderen Metallen einschließlich Legierungen und aus zwei Komponenten bestehenden Metallätzen, Verbundmaterialien aus Metalt und Polymerfasern, metallbeschichtete Polymerfasern oder leitende Kohlenstoffasern können ebenfalls verwendet werden.
Die Elektrode muß ausreichend biegsam sein, damit, wenn sie in die Polymermasse eingearbeitet wird, in ihren Abmessungen in gleichem Ausmaß deformiert werden kann, wie die Masse, wenn letztere auf oberhalb des Kristallschmelzpunktes erhitzt wird, um sie wärmerückstellfähigzu machen.
Zusätzlich sollte die Elektrode die Rückstellfähigkeit des wärmerückstellfähigen Polymerkörpers nicht wesentlich behindern. Solche Elektroden sind vorteilhaft imstande sich um wenigstens 100% in ihren Abmessungen, z. B. in Länge und Breite oder, wenn sie rohrförmig
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wärmestabilen Zustand, zu ändern, vorzugsweise um wenigstens 300%. Jedoch ist jedes Gewebe, das mit dem wärmerückstellfähigen Polymerkörper zwischen seinem Anfangszustand, dem rückstellfähigen Zustand und dem rückgestellten Zustand deformiert werden kann, für die Zwecke der Erfindung geeignet. Die Eignung eines gegebenen Materials kann daher leicht durch simple Routineexperimente für jeden Einzelfall bestimmt werden.
Geeignete Elektrodengewebe können durch bekannte Techniken, z. B. Weben, Wirken oder Klöppeln, hergestellt werden. Von diesen wird Umklöppeln bevorzugt, weil bei Verwendung dieser Technik Elektroden mit guter Nachgiebigkeit oder Flexibilität erhalten werden. Bevorzugt lassen sich diese Elektroden leicht bei dem Deformationsprozeß, der die Polymermasse wärmerückstellfähig macht, dehnen, und weisen weiter ein Minimum an Widerstand gegen die Rückstellung des wärmerückstellfähigen Körpers aus leitendem Polymer auf. Vorteilhaft bestehen umklöppelte Elektroden aus rohrförmigen Litzen, die bevorzugt um einen Kern aus thermoplastischem Material herum geflochten oder geklöppelt sind. Eine rohrförmige Umklöppelung mit einem hohen Klöppelwinkel, bezogen auf die Achse des Rohres, z. B, von einem Winkel größer als annähernd 50 und vorzugsweise annähernd 75°, sind besonders vorteilhaft. Eine geeignete Umflechtung wird unter Verwendung von 16 Trägern aus je 4 Litzen von verzinntem Kupferdraht (38 AWG = american wire gauge) bei einem Flechtwinkel von 75° um einen zylindrischen Kern erhalten, der rohrförmig ist und aus einem leitenden oder nicht leitenden thermoplastischen Material besteht, und einen Außendurchmesser von 0,64 cm hat Vorzugsweise besteht der zylindrische Kern aus einem leitfähigen Material, das mit dem Polymeren aus dem der wärmerückstellfähige Körper hergestellt ist, verträglich isL Gewöhnlich wird das umflochtene Rohr auf oberhalb des Erweichungspunktes des thermoplastischen Kerns erhitzt und dann flachgedrückt, wobei darauf geachtet wird, daß ein Verstrecken der Umflechtung im Verlauf dieser Deformation vermieden wird. Für einige Zwecke, z. B. wenn es erwünscht ist, daß das Rohr anstelle einer Längsdehnbarkeit radial ausdehnbar ist, können niedrigere Umflechtungswinkel angewendet werden. Die Umflechtungseigenschaften eines radial expandierten Rohrs sind in der US-PS 32 53 619 beschrieben.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer umflochtenen Elektrode,
F i g. 2, 3 und 5 bis 7 perspektivische Ansichten von fünf verschiedenen Ausführungsformen von wärmerückstellfähigen Heizvorrichtungen und
F i g. 4 eine perspektivische Ansicht einer Elektrodenbaueinheit.
In F i g. 1 weist die umflochtene Elektrode 10 eine rohrförmige Umflechtung 11 auf, die über einen hohlen rohrförmigen Kern 12 gewickelt ist. In F i g. 2 weist die
ίο wärmerückstellfähige Heizvorrichtung 13 eine Vielzahl von Elektroden 10 nach dem Flachdrücken auf, die in eine Schicht 14 aus einer PTC-Masse, wie vorstehend beschrieben, eingebettet sind. Die Elektroden 10 haben eine gemeinsame Grenze mit der PTC-Schicht. Benachbarte Elektrodenpaare 10 sind in Serie zu einer Stromquelle 15 geschaltet.
Im Betrieb wird Strom zwischen die Elektroden durch die PTC-Massc geleitet. Nach Erzeugung einer ausreichenden Wärme wird die Rückstellung der Heizvorrichtung 13 bewirkt. Die PTC-Schicht 14 ist sowohl in einer als auch in zwei Richtungen deformierbar, d. h. in einer Richtung, um die Trennung der Elektroden zu bewirken und/oder in einer Richtung, um eine Dehnung der Heizvorrichtung 13 längs der Achse der Elektroden 10 zu bewirken, um Wärmerückstellfähigkeit zu verleihen. Eine herkömmliche starre Elektrode erlaubt eine Deformation ,vjr in einer Richtung auf die Trennung der Elektrode 10. Da die Trennung der Elektroden den Stromweg vergrößert und dadurch den Widerstand der Heizvorrichtung 13, wird hierdurch d:e Energieabgabe des Gegenstandes 13 im expandierte)? Zustand begrenzt.
In Fig.3 weist die wärmerückstellfähige Heizvorrichtung zwei Schichten von Elektroden 10 auf, die in einer Schicht 14 aus einer PTC-Polymermasse eingebettet sind. Die Elektroden 10 in der oberen Schicht sind parallel miteinander und in Reihe mit denen der unteren Schicht durch die Polymerschicht verbunden. Eine Schicht von Elektroden 10 ist in F i g. 4 vor der Einarbeitung in die wärmerückstellfähige Heizvorrichtung dargestellt. Jede Schicht hat an beiden Enden eine Verteilerelektrode 16. Die Verteilerelektroden 16 sind Gewebeelektroden und können an den Elektroden 10 haften, indem ihr thermoplastischer Kern auf oberhalb des Erweichungspunkts erhitzt und sie zusammengepreßt werden, oder durch übliches Punktschweißen oder Löten. Die Verteilerelektroden 16 werden verwendet, um die Energie zu den Elektroden 10 jeder Schicht zu verteilen. Die wärmerückstellfähige Heizvorrichtung kann entlang und/oder senkrecht zur Längsachse der Elektroden 10 verformt werden.
Die wärmerückstellfähigen Gegenstände der F i g. 2 und 3 können anstelle einer PTC-Masse eine Polymermasse mit konstanter Heizleistung enthalten.
In F i g. 5 enthält die wärmerückstellfähige Heizvorrichtung 17 einen Satz Elektroden 10, die in eine Schicht 18 einer Polymermasse mit konstanter Heizleistung eingebettet sind, sowie einen zweiten Satz von Elektroden 10, die in eine Schicht 19 einer PTC-Polymermasse eingebettet sind.
In F i g. 6 ist eine wärmerückstellfähige Heizvorrichtung gezeigt, die drei Schichten von Polymermassen enthält Zwei Sätze von Elektroden 10 sind in zwei Schichten 21 und 22 eines Polymermaterials konstanter Heizleistung eingebettet, die sandwichartig eine Schicht 23 aus einem PTC-Polymermaterial einschließen.
In einem wärmerückstellfähigen Gegenstand, in dem lediglich dünne Filme von PTC-Massen verwendet werden, und der Strom in der Ebene des Films fließt, wurde
gefunden, daß selbst bei mäßigen Energieabgaben das Phänomen der »Heißlinie« auftritt, wo lediglich ein schmales Band der PTC-Schicht als Heizeinrichtung funktioniert. Dieses Problem wurde bereits in der BE 8 33 916 diskutiert.
Die Temperatur Tn bei der der Widerstand eines PTC Materials scharf ansteigt, liegt bei oder unterhalb des Kristallschmelzpunkts für kristalline Polymere. Diese Polymere unterliegen, wenn sie in einer wärmerückstellfähigen Form vorliegen, der Rückstellung oberhalb ihres Kristallschmelzpunkts, und eine ausreichende Beweglichkeit für eine wirksame Rückstellung erfordert Temperaturen, die wenigstens 100C oberhalb des Kristallschmelzpunkts liegen. Ein Schichtsystem, wie z. B. in F i g. 5 oder 6 gezeigt, weist einen relativen Widerstand zwischen der Schicht oder den Schichten von Material konstanter Heizleistung und der Schicht aus PTC-Matei iai auf, so daß uie SCmCiii köiisiäfiier Kciiieisiüiig sich zuerst erhitzt, wenn ihr Widerstand höher ist als der Widerstand der Schicht der PTC-Masse. Der Gegenstand kann so oberhalb von T, erhitzt werden, indem das Material konstanter Heizleistung rasch erhitzt wird, bevor Wärmeleitung die Temperatur der PTC-Masse auf T1 erhöht und hierdurch den Stromfluß unterbricht.
Eine wirkungsvollere Methode zur Überwindung der Nachteile der »Heißlinie« wird durch eine Struktur erreicht, in der eine einen relativ geringen Widerstand aufweisende, thermische isolierte Schicht aus Material konstanter Heizleistung zwischen einer Heizschicht aus einen> Material konstanter Heizleistung und einer Schicht aus PTC-Masse angeo<xinet ist, wie F i g. 7 zeigt. Die wärmerückstellfähige Heßvorrichtung 24 enthält eine Schicht 25 aus Material konstanter Heizleistung mit relativ hohem Widerstand, eine wärmeisolierende Schicht 26 von relativ geringem Widerstand und eine Schicht 27 einer PTC-Masse *nn mittlerem Anfangswiderstand. Die Schicht 26 kann aus einem geschäumten Polymermaterial hergestellt sein, so daß sie gute thermisch isolierende Eigenschaften aufweist. Wenn Strom angelegt wird, wird die Schicht 25 erhitzt, die Schicht 27 ist jedoch thermisch abgeschirmt durch die Schicht 26 und ihr Temperaturanstieg bleibt hinter dem der Schicht 25 zurück. Daher kann die Schicht 25 auf oberhalb des Kristallschmelzpunkts des wärmerückstelSfähigen Teils erhitzt werden, bevor die Energie dadurch abgeschnitten wird, daß die Temperatur der PTC-Masse T1 erreicht Thermische Leitfähigkeitseffekte erlauben, daß der gesamte Gegenstand schließlich auf oberhalb der Rückstelltemperatur erhitzt wird, d. h. den Kristallschmelzpunkt um einen Betrag, der eine wirksame Rückstellung sicherstellt Die Schicht 25 kann auch aus einem PTC-Material bestehen, vorausgesetzt daß dieses eine höhere Ts hat als Schicht 27.
Es müssen nicht alle Schichten einer vielschichtigen wärmerückstellfähigen Heizvorrichtung wärmerückstellfähig sein, vorausgesetzt, daß wenigstens eine Schicht wärmerückstellfähig ist und eine ausreichende »Standfestigkeit aufweist, um die anderen Schichten in dem deformierten Zustand zu halten, oder daß die Schicht eine ausreichende Rückstellkraft hat, die die anderen Schichten in Richtung auf die wärmestabilen-Konfiguration zwingt In diesem Fall brauchen die anderen Schichten nicht wärmerückstellfähig zu sein.
Bei der Ausführungsform sind die Elektroden 10 in einer Schicht aus einer Polymermasse eingebettet Dies wird vorteilhaft erreicht durch Anordnung der Elektroden zwischen zwei polymere Unterschichten, die anschließend miteinander verbunden werden, z. B. Unterschichten, die auf oberhalb ihres Erweichungspunkts erhitzt worden sind und unter Verwendung von Laminierrollen laminiert worden sind.
Obwohl die gezeigten Heizvorrichtungen relativ planar sind, können auch Heizvorrichtungen von regulärer oder unregelmäßiger Bauweise hergestellt werden, z. B. können rohrförmige Heizvorrichtungen mit einer Vielzahl von in dem Rohr angeordneten Gewebeelektroden und/oder mehreren Schichten entweder parallel zur Längsachse des Rohrs oder senkrecht hierzu angewandt werden. Ein besonders bevorzugter Gegenstand wird in der BE 8 33 916 und in der DE-OS 25 43 338 beschrieben. Alternativ kann die rohrförmige Struktur um eine zylindrische Leitung angeordnet werden und nach der Installation dazu benutzt werden, das Innere der Leitung zu erhitzen, um Einfrieren oder Aussalzen von Feststoffen zu verhindern.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Elektrische, wärmerückstellfähige Heizvorrichtung, bestehend aus einem Körper aus leitendem Polymer und metallischen Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Schicht aus Material konstanter Heizleistung und die zweite Schicht aus PTC-Material wenigstens eine Elektrode enthalten und wobei der Widerstand der Zwischenschicht konstanter Heizleistung geringer ist als der Widerstand der ersten Schicht konstanter Heizleistung und der zweiten Schicht aus PTC-MateriaL
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