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DE102005008903A1 - Large-area heating element of small thickness, in particular Garofenheizelement - Google Patents

Large-area heating element of small thickness, in particular Garofenheizelement Download PDF

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DE102005008903A1
DE102005008903A1 DE200510008903 DE102005008903A DE102005008903A1 DE 102005008903 A1 DE102005008903 A1 DE 102005008903A1 DE 200510008903 DE200510008903 DE 200510008903 DE 102005008903 A DE102005008903 A DE 102005008903A DE 102005008903 A1 DE102005008903 A1 DE 102005008903A1
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DE
Germany
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layers
layer
heating element
dielectric
element according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE200510008903
Other languages
German (de)
Inventor
Helga Steinbrück
Richard Wiesinger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Electrolux Home Products Corp NV
Original Assignee
Electrolux Home Products Corp NV
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Publication date
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Priority to EP20050025515 priority patent/EP1696705B1/en
Priority to DE200550002826 priority patent/DE502005002826D1/en
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/22—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible
    • H05B3/26—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor mounted on insulating base
    • H05B3/262—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor mounted on insulating base the insulating base being an insulated metal plate

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  • Resistance Heating (AREA)
  • Surface Heating Bodies (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein großflächiges Heizelement geringer Dicke, insbesondere Garofenheizelement, mit
- einem aus Metallblech gebildeten Substrat (1),
- wenigstens einem ersten Paar dielektrischer erster Schichten (2), die derart ausgebildet sind und sich derart auf beide Außenflächen des metallischen Substrates (1) verteilen, dass sich dieses zumindest bei einer das Einbrennen der Schichten (2) bewirkenden Erwärmung nicht verformt,
- wenigstens einem zweiten Paar aus einer dielektrischen zweiten Schicht (4) und einer von der zweiten Schicht (4) unterschiedlichen dritten Schicht (3), die sich auf beide erste Schichten (2) des ersten Paares verteilen, und
- einer heizenden vierten Schicht (5), die auf der jeweils äußeren dielektrischen zweiten Schicht (4) aufgebracht ist.The invention relates to a large-area heating element of small thickness, in particular Garofenheizelement, with
a substrate (1) formed from sheet metal,
at least a first pair of dielectric first layers (2), which are formed in such a way and distribute themselves on both outer surfaces of the metallic substrate (1), that this does not deform, at least during a heating which causes the layers (2) to burn in,
at least one second pair of a dielectric second layer (4) and a third layer (3) different from the second layer (4) and distributed over both first layers (2) of the first pair, and
- A fourth heating layer (5), which is applied to the respective outer dielectric second layer (4).

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft ein großflächiges Heizelement geringer Dicke, insbesondere ein Garofenheizelement.The The invention relates to a large-area heating element small thickness, in particular a Garofenheizelement.

Aus der US 5 932 128 ist ein Garofenheizelement bekannt, das ein Substrat aus Stahl besitzt, welches auf einer Seite eine Schicht aus dielektrischem Emaille aufweist, die ihrerseits eine Heizschicht trägt, und auf der andere Seite mit einer anderen isolierenden Schicht versehen sein kann. Nachteilig hieran ist zum einen die relativ geringe Isolation und zum anderen die relativ geringe Formstabilität beim Einbrennen der Schichte, was sich insbesondere bei geringer Substratdicke auswirkt.From the US 5,932,128 For example, a Garofenheizelement is known, which has a substrate made of steel, which has on one side a layer of dielectric enamel, which in turn carries a heating layer, and may be provided on the other side with a different insulating layer. The disadvantage of this is, on the one hand, the relatively low insulation and, on the other hand, the relatively low dimensional stability during the baking of the layer, which has an effect, in particular, with a low substrate thickness.

Aus der EP 1 107 648 A2 ist ein kleinflächiges Kochmulden-Heizelement mit einem 2,5 mm dicken Stahlsubstrat bekannt, dessen zwei Außenflächen mit 250 μm dicken Porzellan-Emailleschichten bedeckt sind, deren eine in Reihenfolge eine dielektrische Schicht, eine Heizschicht und eine Versiegelungsschicht trägt und deren andere frei ist. Auch hier wäre von geringer Formstabilität auszugehen, wenn statt der großen Substratdicke von 2,5 mm und der Kleinflächigkeit eine geringe Substratdicke und eine Großflächigkeit vorläge.From the EP 1 107 648 A2 is a small-scale Kochmulden heating element with a 2.5 mm thick steel substrate known, the two outer surfaces are covered with 250 micron thick porcelain enamel layers, one of which carries in order a dielectric layer, a heating layer and a sealing layer and the other is free. Again, low dimensional stability would be expected if instead of the large substrate thickness of 2.5 mm and the small area a small substrate thickness and a large area vorläge.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein großflächiges Heizelement von geringer Dicke zu schaffen, dass hohen An forderungen an die Isolation genügt und zumindest beim Einbrennen der Schichten formstabil bleibt.Of the The invention is therefore based on the object, a large-scale heating element of small thickness to create that high demands on the insulation enough and remains dimensionally stable, at least when the layers are baked on.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 23 gelöst.According to the invention this Problem solved by the features of claims 1 and 23.

Das großflächige Heizelement geringer Dicke, insbesondere Garofenheizelement, weist auf

  • – ein aus Metallblech bestehendes Substrat,
  • – wenigstens ein erstes Paar dielektrischer erster Schichten, die derart ausgebildet sind und sich derart auf beide Außenflächen des metallischen Substrates verteilen, dass sich dieses zumindest bei einer das Einbrennen der Schichten bewirkenden Erwärmung nicht verformt,
  • – wenigstens ein zweites Paar aus einer dielektrischen zweiten Schicht und einer von der zweiten Schicht unterschiedlichen dritten Schicht, die sich auf beide dielektrische erste Schichten des jeweils äußeren ersten Paares verteilen, und
  • – eine heizende oder einen Heizwiderstand bildende vierte Schicht, die auf der jeweils äußeren dielektrischen zweiten Schicht aufgebracht ist.
The large-area heating element of small thickness, in particular Garofenheizelement, has
  • A substrate made of sheet metal,
  • At least a first pair of dielectric first layers, which are formed in such a way and distribute themselves on both outer surfaces of the metallic substrate, that this does not deform, at least when heating up the layers causes heating,
  • At least one second pair of a dielectric second layer and a third layer different from the second layer, which are distributed over both dielectric first layers of the respective outer first pair, and
  • A fourth heating layer forming a heating or heating resistor applied on the respective outer dielectric second layer.

Während die dielektrischen ersten Schichten des ersten Paares sowohl der elektrischen Isolation als auch der Sicherung der Formstabilität beim Einbrennen dienen, gewährleisten die zweiten Schichten des zweiten Paares eine zusätzliche elektrische Isolation und die dritten Schichten des zweiten Paares bei insgesamt geringer Gesamtdicke des Heizelements eine zusätzliche Formstabilität beim Einbrennen.While the dielectric first layers of the first pair of both the electrical Isolation as well as the assurance of dimensional stability during firing serve, ensure the second layers of the second pair an additional electrical insulation and the third layers of the second pair at an overall low total thickness of the heating element an additional dimensional stability when baking.

Das Substrat kann aus Stahl, insbesondere aus emaillierfähigem Stahl, vorzugsweise aus Niedrigkohlenstoffstahl bestehen. Es weist insbesondere eine Dicke von wenigstens 0,5 mm, insbesondere von wenigstens 0,8 mm, vorzugsweise von wenigstens 1 mm auf. Selbstverständlich sind auch größere Dicken, beispielsweise 1,5 mm möglich.The Substrate may be made of steel, in particular enamelled steel, preferably made of low carbon steel. It has in particular one Thickness of at least 0.5 mm, in particular of at least 0.8 mm, preferably at least 1 mm. Of course they are even larger thicknesses, for example, 1.5 mm possible.

Zwischen dem Substrat und den dielektrischen ersten Schichten können Haftvermittlungsschichten, insbesondere Nickelschichten, angeordnet sein.Between the substrate and the dielectric first layers can be adhesion-promoting layers, in particular nickel layers, be arranged.

Die dielektrischen ersten Schichten des wenigstens einen ersten Paares sind insbesondere spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet, wobei sie vorzugsweise beide Außenflächen des Substrates vollständig bedecken. Die dielektrischen ersten Schichten des wenigstens einen ersten Paares weisen insbesondere denselben Ausdehnungskoeffizienten und/oder dieselbe Dicke, insbesondere eine Dicke im Bereich von 30 μm bis 70 μm, vorzugsweise von 30 μm bis 50 μm auf. Sie bestehen vorzugsweise aus demselben Material, insbesondere aus dielektrischem Emaille. Auch sind sie vorzugsweise unter denselben Bedingungen gleichzeitig eingebrannt. Schließlich ist insbesondere nur ein erstes Paar dielektrischer erster Schichten vorgesehen.The dielectric first layers of the at least one first pair are in particular arranged mirror-symmetrically to each other, wherein they preferably both outer surfaces of the Substrate completely cover. The dielectric first layers of the at least one first pair have in particular the same coefficient of expansion and / or the same thickness, in particular a thickness in the range of 30 μm to 70 microns, preferably from 30 μm to 50 microns on. They preferably consist of the same material, in particular of dielectric enamel. Also, they are preferably among them Conditions burned in at the same time. Finally, in particular only a first pair of dielectric first layers is provided.

Die zweite und die dritte Schicht des wenigstens einen zweiten Paares können ebenfalls spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet sein und insbesondere beide Außenflächen der dielektrischen ersten Schichten vollständig bedecken.The second and third layers of the at least one second pair can also be arranged mirror-symmetrically to each other and in particular both outer surfaces of the completely cover dielectric first layers.

Die dielektrische zweite Schicht des wenigstens einen zweiten Paares besteht vorzugsweise aus dielektrischem Emaille, die dritte Schicht des wenigstens zweiten Paares insbesondere aus konventionellem Emaille, insbesondere aus Schwarzemaille.The dielectric second layer of the at least one second pair is preferably made of dielectric enamel, the third layer of the at least second pair, in particular of conventional enamel, especially from black enamel.

Es sind vorzugsweise wenigstens zwei zweite Paare, insbesondere drei zweite Paare, vorgesehen, wobei die zweiten Schichten aufeinander liegen und die dritten Schichten aufeinander liegen. Die zweiten Schichten weisen insbesondere eine Dicke im Bereich von insgesamt 120 μm bis 180 μm, vorzugsweise 120 μm bis 150 μm auf, die dritten Schichten insbesondere eine Dicke im Bereich von insgesamt 120 μm bis 180 μm, vorzugsweise 140 μm bis 160 μm. Die dielektrische zweite Schicht und die dritte Schicht eines zweiten Paares können wiederum unter denselben Bedingungen gleichzeitig eingebrannt sein.At least two second pairs, in particular three second pairs, are preferably provided, the second layers lying on top of each other and the third layers lying on top of each other. The second layers in particular have a thickness in the range of a total of 120 μm to 180 μm, preferably 120 μm to 150 μm, the third layers in particular a thickness in the range of a total of 120 μm to 180 μm, preferably 140 μm to 160 μm. Again, the second dielectric layer and the third layer of a second pair may be baked simultaneously under the same conditions.

Die heizende vierte Schicht besteht vorzugsweise aus einem Widerstandsmaterial, insbesondere aus Silber. Sie weist vorzugsweise eine Dicke von 7 μm bis 10 μm auf. Auf ihr ist insbesondere eine schützende fünfte Schicht vorgesehen, die insbesondere eine Dicke von 20 μm bis 30 μm, vorzugsweise von etwa 20 μm, aufweist.The fourth heating layer is preferably made of a resistance material, in particular of silver. It preferably has a thickness of 7 .mu.m to 10 .mu.m. On in particular, it is a protective one fifth Layer provided, in particular, a thickness of 20 microns to 30 microns, preferably of about 20 μm, having.

Die ersten und/oder zweiten und/oder dritten und/oder vierten und/oder fünften Schichten sind vorzugsweise aufgedruckt.The first and / or second and / or third and / or fourth and / or fifth Layers are preferably printed.

Das großflächige Heizelement besitzt insbesondere Abmessungen zwischen 100 mm × 100 mm und 700 mm × 700 mm, vorzugsweise zwischen 300 mm × 300 mm und 500 mm und 500 mm.The large-area heating element has particular dimensions between 100 mm × 100 mm and 700 mm × 700 mm, preferably between 300 mm × 300 mm and 500 mm and 500 mm.

Ein Verfahren zur Herstellung großflächiger Heizelemente, insbesondere der vorbeschriebenen, weist folgende Verfahrensschritte auf:

  • – Auf die beiden Seiten eines aus Metallblech bestehenden Substrates wird ein erstes Paar identischer dielektrischer erster Schichten aufgebracht, gegebenenfalls getrocknet und schließlich unter denselben Bedingungen gleichzeitig eingebrannt,
  • – auf das erste Paar identischer dielektrischer Schichten wird ein zweites Paar aus einer dielektrischen zweiten Schicht und einer dritten Schicht, die von der zweiten Schicht unterschiedlich sein kann, aufgebracht, gegebenenfalls getrocknet und schließlich unter denselben Bedingungen gleichzeitig eingebrannt,
  • – auf das zweite Paar wird ein weiteres zweites Paar aufgebracht, indem die zweiten Schichten auf die zweiten Schichten und die dritten Schichten auf die dritten Schichten aufgebracht, gegebenenfalls getrocknet und anschließend unter denselben Bedingungen gleichzeitig eingebrannt werden, wobei dies wenigstens ein weiteres mal wiederholt werden kann,
  • – auf die jeweils äußere dielektrische zweite Schicht wird schließlich eine heizende oder einen Heizwiderstand bildende vierte Schicht aufgebracht.
A method for producing large-area heating elements, in particular the above-described, comprises the following method steps:
  • A first pair of identical dielectric first layers are applied to the two sides of a sheet-metal substrate, optionally dried and finally baked under the same conditions,
  • On the first pair of identical dielectric layers, a second pair of a dielectric second layer and a third layer, which may be different from the second layer, is applied, optionally dried and finally baked under the same conditions,
  • On the second pair, a further second pair is applied by applying the second layers to the second layers and the third layers to the third layers, optionally dried and then baked simultaneously under the same conditions, which can be repeated at least once more .
  • - On the respective outer dielectric second layer is finally applied a heating or a heating resistor forming fourth layer.

Das Aufbringen und Trocknen erfolgt insbesondere seitenweise.The Application and drying is done in particular page by page.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die zugehörige schematische Zeichnung zeigt den Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Heizelementes H.The Invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. The associated schematic drawing shows the layer structure of a heating element according to the invention H.

Die Basis ist ein vorzugsweise ebenes rechteckiges Blech 1 aus kohlenstoffarmem Stahl mit einer Dicke im Bereich von 0,5 bis 1,5 mm, vorzugsweise etwa 1 mm, und einer Fläche im Bereich von 100 mm × 100 mm bis 700 mm × 700 mm, beispielsweise 500 × 500 mm. Auf diesem Blech kann sich beidseitig eine nicht dargestellte Haftverstärkungs- oder Haftvermittlungsschicht aus 1 g/m2 Nickel befinden, um die auf beiden Seiten des Bleches nachfolgenden Schichten 2 besser aufnehmen zu können.The base is a preferably flat rectangular sheet 1 low carbon steel having a thickness in the range of 0.5 to 1.5 mm, preferably about 1 mm, and an area in the range of 100 mm × 100 mm to 700 mm × 700 mm, for example 500 × 500 mm. On both sides of this sheet can be a Haftverstärkungs- or primer layer of 1 g / m 2 nickel, not shown, to the subsequent layers on both sides of the sheet 2 to be able to record better.

Diese unmittelbar nachfolgenden Schichten 2 nehmen je Seite die gesamte Außenfläche des Bleches 1 ein. Sie sind untereinander identisch ausgebildet und gleichzeitig auf identische Weise erzeugt. Jede der beiden Einzelschichten 2 besteht insbesondere aus dielektrischem Emaille mit einer Dicke im Bereich von etwa 30 μm bis 50 μm, wobei die erste Schicht 2 auf einer ersten Seite aufgedruckt und getrocknet und die zweite Schicht 2 nach Seitenwechsel auf der anderen Seite aufgedruckt und getrocknet wird und anschließend beide Schichten 2 gemeinsam eingebrannt werden. Das Aufdrucken erfolgt insbesondere mittels Siebdruck, das gleichzeitige Einbrennen bei Temperaturen im Bereich von 780°C bis 835°C, vorzugsweise bei 800°C.These immediately following layers 2 take each side of the entire outer surface of the sheet 1 one. They are identical to each other and simultaneously generated in an identical manner. Each of the two individual layers 2 consists in particular of dielectric enamel having a thickness in the range of about 30 microns to 50 microns, wherein the first layer 2 printed on a first page and dried and the second layer 2 after page change on the other side is printed and dried and then both layers 2 baked together. The printing takes place in particular by means of screen printing, the simultaneous baking at temperatures in the range of 780 ° C to 835 ° C, preferably at 800 ° C.

Mit dem gleichzeitigen Einbrennen der untereinander identischen Schichten 2 ist die entscheidende Basis dafür geschaffen, dass sich das Blech 1 beim Einbrennen nicht nur der Schichten 2, sondern auch aller nachfolgenden Schichten (aufgrund unterschiedlicher thermischer Ausdehnungskoeffizienten) nicht verzieht, also nicht von seiner ursprünglich ebenen Form abweicht. Selbstverständlich können diese untereinander identischem Schichten 2 auch aus anderem dielektrischen Material bestehen. Entscheidend ist, dass zumindest die Schichten 2 die gleichen Einbrenntemperaturen und nach dem Einbrennen die gleichen Dicken besitzen, so dass sie gleichzeitig in einem Einbrennvorgang eingebrannt werden können.With the simultaneous firing of mutually identical layers 2, the crucial basis is created that the sheet 1 when baking not only the layers 2 , but also of all subsequent layers (due to different thermal expansion coefficients) does not distort, so does not deviate from its original planar shape. Of course, these can be identical to one another 2 also consist of other dielectric material. It is crucial that at least the layers 2 have the same baking temperatures and after firing the same thicknesses so that they can be baked simultaneously in a baking process.

Im Interesse einer hohen elektrischen Isolation bei gleichzeitig guter Formstabilität des Heizelementes H schließen sich an das eine Paar von Schichten 2 nach außen hin weitere Paare von Schichten an, die jedoch je Paar von unterschiedlichem Material sind. So besteht beispielsweise eine der Schichten, hier eine der die Gesamtschicht 3 bildenden Schichten gleichen Materials, aus konventionellem Schwarzemaille, während die andere Schicht, hier eine der die Gesamtschicht 4 bildenden Schichten gleichen Materials, aus dielektrischem Emaille besteht. Schichten gleichen Materials liegen damit immer aufeinander, in diesem Falle drei Schichten dielektrisches Emaille auf einer Seite des Bleches 1 und drei Schichten Schwarzemaille auf der andere Seite des Bleches 1.In the interest of a high electrical insulation with good dimensional stability of the heating element H close to the one pair of layers 2 outwardly more pairs of layers, but each pair of different material. For example, one of the layers, here one of the total layer 3 forming layers of the same material, of conventional black enamel, while the other layer, here one of the total layer 4 forming layers of the same material, consists of dielectric enamel. Layers of the same material are always on top of each other, in this case three layers of dielectric enamel on one side of the sheet 1 and three layers of black enamel on the other side of the sheet 1 ,

Die Herstellung der Schichten 3 und 4 erfolgt in Anlehnung an die Herstellung der Schichten 2, wobei hier die erste Schicht der Gesamtschicht 3 auf einer ersten Seite aufgedruckt und getrocknet und die erste Schicht der Gesamtschicht 4 nach Seitenwechsel auf der anderen Seite aufgedruckt und getrocknet wird und anschließend beide Schichten gemeinsam eingebrannt werden, woran sich auf gleiche Weise das Aufdrucken, Trocknen und Einbrennen der weiteren Schichten der Gesamtschichten 3 und 4 anschließt, so dass sich dies bei aus drei Schichten gebildeten Gesamtschichten 3 und 4 drei Mal wiederholt. Das Aufdrucken erfolgt wiederum mit Siebdruck, das gleichzeitige Einbrennen wiederum bei Temperaturen im Bereich von 780°C bis 835°C. Die Dicke der Gesamtschicht 3 aus Schwarzemaille liegt im Bereich von 140 μm bis 160 μm, die Dicke der Gesamtschicht 4 aus dielektrischem Emaille im Bereich von 120 μm bis 160 μm. Die Dicken sind unter anderem abhängig von der Konsistenz der zu druckenden Emaille-Paste und der Maschenweite des Siebes.The production of the layers 3 and 4 is based on the production of the layers 2 , where here is the first layer of the total layer 3 printed on a first page and dried and the first layer of the total layer 4 After changing sides on the other side is printed and dried, and then both layers are baked together, followed in the same way the printing, drying and baking of the other layers of the total layers 3 and 4 followed, so this is in total layers formed from three layers 3 and 4 repeated three times. The printing is again carried out by screen printing, the simultaneous baking again at temperatures in the range of 780 ° C to 835 ° C. The thickness of the total layer 3 from black enamel is in the range of 140 microns to 160 microns, the thickness of the total layer 4 of dielectric enamel in the range of 120 microns to 160 microns. Among other things, the thickness depends on the consistency of the enamel paste to be printed and the mesh size of the screen.

Auf der obersten der die Gesamtschicht 4 bildenden Schichten aus dielektrischem Emaille ist eine Widerstandsheizschicht 5 aus insbesondere Silber aufgebracht, die alle für Filmheizungen üblichen Geometrien aufweisen kann, beispielsweise kreisringförmige, mäanderförmige oder auch vollflächige Geometrien. Wie schon zuvor, erfolgt das Aufdrucken mittels Siebdruck, während das Einbrennen bei Temperaturen von etwa 635 °C erfolgt. Die Dicke liegt im Bereich von 7 μm bis 10 μm.On the top of the overall layer 4 Dielectric enamel forming layers is a resistance heating layer 5 in particular silver applied, which may have all the usual geometries for film heating, for example, annular, meandering or full-surface geometries. As before, the printing is done by screen printing, while the baking takes place at temperatures of about 635 ° C. The thickness is in the range of 7 microns to 10 microns.

Die Widerstandsheizschicht 5 kann mit einer kratzfesten Schutzschicht 6 abgedeckt sein, die mittels Siebdruck aufgedruckt und bei Temperaturen im Bereich von 600 °C bis 630 °C gebrannt ist. Ihre Dicke liegt bei etwa 20 μm.The resistance heating layer 5 Can with a scratch-resistant protective layer 6 be printed, which is printed by screen printing and fired at temperatures in the range of 600 ° C to 630 ° C. Its thickness is about 20 microns.

Ein derartiger Schichtaufbau trägt zu einem großflächigen Heizelement H geringer Dicke bei, das die elektrischen Sicherheitsanforderungen der IEC 60335-2 für stationäre Heizelemente der lasse I erfüllt.One carries such layer structure to a large-area heating element H small thickness, which meets the electrical safety requirements the IEC 60335-2 for stationary Heating elements of the class I met.

Claims (27)

Großflächiges Heizelement geringer Dicke, insbesondere Garofenheizelement, mit – einem aus Metallblech gebildeten Substrat (1), – wenigstens einem ersten Paar dielektrischer erster Schichten (2), die derart ausgebildet sind und sich derart auf beide Außenflächen des metallischen Substrates (1) verteilen, dass sich dieses zumindest bei einer das Einbrennen der Schichten (2) bewirkenden Erwärmung nicht verformt, – wenigstens einem zweiten Paar aus einer dielektrischen zweiten Schicht (4) und einer von der zweiten Schicht (4) unterschiedlichen dritten Schicht (3), die sich auf beide erste Schichten (2) des ersten Paares verteilen, und – einer heizenden vierten Schicht (5), die auf der jeweils äußeren dielektrischen zweiten Schicht (4) aufgebracht ist.Large-area heating element of small thickness, in particular Garofenheizelement, with - a substrate formed from sheet metal ( 1 ), - at least a first pair of dielectric first layers ( 2 ), which are formed in such a way and on both outer surfaces of the metallic substrate ( 1 ) that this at least during a burn-in of the layers ( 2 ) not deforming heating, - at least a second pair of a dielectric second layer ( 4 ) and one of the second layer ( 4 ) different third layer ( 3 ), focusing on both first layers ( 2 ) of the first pair, and - a heating fourth layer ( 5 ), which on the respective outer dielectric second layer ( 4 ) is applied. Großflächiges Heizelement nach Anspruch 1, bei dem das Substrat (1) aus Stahl, insbesondere aus emaillierfähigem Stahl, vorzugsweise aus Niedrigkohlenstoffstahl besteht.Large-area heating element according to claim 1, in which the substrate ( 1 ) made of steel, in particular of enamelled steel, preferably made of low carbon steel. Großflächiges Heizelement nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Substrat (1) eine Dicke von wenigstens 0,5 mm, insbesondere von wenigstens 0,8 mm, vorzugsweise von wenigstens 1 mm aufweist.Large-area heating element according to claim 1 or 2, wherein the substrate ( 1 ) has a thickness of at least 0.5 mm, in particular of at least 0.8 mm, preferably of at least 1 mm. Großflächiges Heizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem zwischen dem Substrat (1) und den dielektrischen ersten Schichten (2) Haftvermittlungs- oder Haftverstärkungsschichten, insbesondere Nickelschichten, angeordnet sind.Large-area heating element according to one of claims 1 to 3, wherein between the substrate ( 1 ) and the dielectric first layers ( 2 ) Adhesion promoter or adhesion reinforcement layers, in particular nickel layers, are arranged. Großflächiges Heizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die dielektrischen ersten Schichten (2) des wenigstens einen ersten Paares spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet sind und insbesondere beide Außenflächen des Substrates (1) vollständig bedecken.Large-area heating element according to one of Claims 1 to 4, in which the dielectric first layers ( 2 ) of the at least one first pair are arranged mirror-symmetrically to each other and in particular both outer surfaces of the substrate ( 1 ) completely cover. Großflächiges Heizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die dielektrischen ersten Schichten (2) des wenigstens einen ersten Paares denselben Ausdehnungskoeffizienten aufweisen.Large-area heating element according to one of Claims 1 to 5, in which the dielectric first layers ( 2 ) of the at least one first pair have the same coefficient of expansion. Großflächiges Heizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die dielektrischen ersten Schichten (2) des wenigstens einen ersten Paares dieselbe Dicke, insbesondere eine Dicke im Bereich von 30 μm bis 70 μm, vorzugsweise von 30 μm bis 50 μm, aufweisen.Large-area heating element according to one of Claims 1 to 6, in which the dielectric first layers ( 2 ) of the at least one first pair have the same thickness, in particular a thickness in the range from 30 μm to 70 μm, preferably from 30 μm to 50 μm. Großflächiges Heizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die dielektrischen ersten Schichten (2) des wenigstens einen ersten Paares aus demselben Material, insbesondere aus dielektrischem Emaille bestehen.Large-area heating element according to one of Claims 1 to 7, in which the dielectric first layers ( 2 ) of the at least one first pair of the same material, in particular of dielectric enamel. Großflächiges Heizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die dielektrischen ersten Schichten (2) des wenigstens einen ersten Paares unter denselben Bedingungen gleichzeitig eingebrannt sind.Large-area heating element according to one of Claims 1 to 8, in which the dielectric first layers ( 2 ) of the at least one first pair are baked simultaneously under the same conditions. Großflächiges Heizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem nur ein erstes Paar dielektrischer erster Schichten (2) vorgesehen ist.Large-area heating element according to one of claims 1 to 9, wherein only a first pair of dielectric first layers ( 2 ) is provided. Großflächiges Heizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem die zweite und die dritte Schicht (4, 3) des wenigstens einen zweiten Paares spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet sind und insbesondere beide Außenflächen der dielektrischen ersten Schichten (2) vollständig bedecken.Large-area heating element according to one of Claims 1 to 10, in which the second and third layers ( 4 . 3 ) of the at least one second pair are arranged mirror-symmetrically to one another and in particular both outer surfaces of the dielectric first layers ( 2 ) completely cover. Großflächiges Heizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem die dielektrische zweite Schicht (4) des wenigstens einen zweiten Paares aus dielektrischem Emaille besteht.Large-area heating element according to one of Claims 1 to 11, in which the dielectric second layer ( 4 ) of the at least one second pair of dielectric enamel. Großflächiges Heizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem die dritte Schicht (3) des wenigstens zweiten Paares aus konventionellem Emaille, insbesondere aus Schwarzemaille besteht.Large-area heating element according to one of Claims 1 to 11, in which the third layer ( 3 ) of the at least second pair of conventional enamel, in particular black enamel. Großflächiges Heizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem wenigstens zwei zweite Paare, insbesondere drei zweite Paare, vorgesehen sind, wobei die zweiten Schichten (4) aufeinander liegen und die dritten Schichten (3) aufeinander liegen.Large-area heating element according to one of Claims 1 to 12, in which at least two second pairs, in particular three second pairs, are provided, the second layers ( 4 ) and the third layers ( 3 ) lie on one another. Großflächiges Heizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem die zweiten Schichten (4) eine Dicke im Bereich von insgesamt 120 μm bis 180 μm, insbesondere 120 μm bis 150 μm aufweisen.Large-area heating element according to one of claims 1 to 13, in which the second layers ( 4 ) have a thickness in the range of 120 μm to 180 μm in total, in particular 120 μm to 150 μm. Großflächiges Heizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem die dritten Schichten (3) eine Dicke im Bereich von insgesamt 120 μm bis 180 μm, insbesondere 140 μm bis 160 μm aufweisen.Large-area heating element according to one of Claims 1 to 14, in which the third layers ( 3 ) have a thickness in the range of 120 μm to 180 μm in total, in particular 140 μm to 160 μm. Großflächiges Heizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 15, bei dem die dielektrische zweite Schicht (4) und die dritte Schicht (3) eines zweiten Paares unter denselben Bedingungen gleichzeitig eingebrannt sind.Large-area heating element according to one of Claims 1 to 15, in which the dielectric second layer ( 4 ) and the third layer ( 3 ) of a second pair are baked simultaneously under the same conditions. Großflächiges Heizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 16, bei dem die heizende vierte Schicht (5) aus einem Widerstandsmaterial, insbesondere aus Silber besteht.Large-area heating element according to one of claims 1 to 16, wherein the heating fourth layer ( 5 ) consists of a resistance material, in particular of silver. Großflächiges Heizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 17, bei dem die heizende vierte Schicht (5) eine Dicke von 7 μm bis 10 μm aufweist.Large-area heating element according to one of Claims 1 to 17, in which the heating fourth layer ( 5 ) has a thickness of 7 microns to 10 microns. Großflächiges Heizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 18, bei dem eine schützende fünfte Schicht (6) vorgesehen ist, die auf der heizenden vierten Schicht (5) aufgebracht ist.Large-area heating element according to one of Claims 1 to 18, in which a protective fifth layer ( 6 ) provided on the heating fourth layer ( 5 ) is applied. Großflächiges Heizelement nach Anspruch 19, bei dem die schützende fünfte Schicht (6) eine Dicke von 20 μm bis 30 μm, insbesondere von etwa 20 μm aufweist.A large-area heating element according to claim 19, wherein the protective fifth layer ( 6 ) has a thickness of 20 microns to 30 microns, in particular of about 20 microns. Großflächiges Heizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 20, bei dem die ersten und/oder zweiten und/oder dritten und/oder vierten und/oder fünften Schichten (2, 4, 3, 5, 6) aufgedruckt sind.Large-area heating element according to one of claims 1 to 20, wherein the first and / or second and / or third and / or fourth and / or fifth layers ( 2 . 4 . 3 . 5 . 6 ) are printed. Großflächiges Heizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 21 mit Abmessungen zwischen 100 mm × 100 mm und 700 mm × 700 mm, insbesondere zwischen 300 mm × 300 mm und 500 mm und 500 mm.Large-area heating element according to one of the claims 1 to 21 with dimensions between 100 mm × 100 mm and 700 mm × 700 mm, in particular between 300 mm × 300 mm and 500 mm and 500 mm. Verfahren zur Herstellung großflächiger Heizelemente insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 22, bei dem – auf die beiden Seiten eines aus Metallblech bestehenden Substrates (1) ein erstes Paar identischer dielektrischer erster Schichten (2) aufgebracht, gegebenenfalls getrocknet und schließlich unter denselben Bedingungen gleichzeitig eingebrannt wird, – auf das erste Paar identischer dielektrischer Schichten (2) ein zweites Paar aus einer dielektrischen zweiten Schicht (4) und einer dritten Schicht (3), die von der zweiten Schicht (4) unterschiedlich sein kann, aufgebracht gegebenenfalls getrocknet und schließlich unter denselben Bedingungen gleichzeitig eingebrannt wird, – auf das zweite Paar ein weiteres zweites Paar aufgebracht wird, indem die zweiten Schichten (4) auf die zweiten Schichten (4) und die dritten Schichten (3) auf die dritten Schichten (3) aufgebracht, gegebenenfalls getrocknet und anschließend unter denselben Bedingungen gleichzeitig eingebrannt werden, wobei dies wenigstens ein weiteres mal wiederholt werden kann, und – auf die jeweils äußere dielektrische zweite Schicht (4) eine heizende vierte Schicht (5) aufgebracht wird.Method for producing large-area heating elements, in particular according to one of Claims 1 to 22, in which - on the two sides of a substrate consisting of sheet metal ( 1 ) a first pair of identical dielectric first layers ( 2 ), optionally dried and finally baked under the same conditions, - on the first pair of identical dielectric layers ( 2 ) a second pair of a dielectric second layer ( 4 ) and a third layer ( 3 ), of the second layer ( 4 ) may be different, applied, if necessary, dried and finally baked under the same conditions, - the second pair is applied by applying the second layers ( 4 ) on the second layers ( 4 ) and the third layers ( 3 ) on the third layers ( 3 ), optionally dried and then baked simultaneously under the same conditions, which can be repeated at least once more, and - to the respective outer dielectric second layer ( 4 ) a heating fourth layer ( 5 ) is applied. Verfahren nach Anspruch 23, bei dem auf heizende vierte Schicht (5) eine schützende fünfte Schicht (6) aufgebracht wird.A method according to claim 23, wherein the heating fourth layer ( 5 ) a protective fifth layer ( 6 ) is applied. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, bei dem das Aufbringen der ersten und/oder zweiten und/oder dritten und/oder vierten und/oder fünften Schicht(en) (2, 4, 3, 5, 6) durch Drucken, insbesondere Siebdrucken, erfolgt.Method according to Claim 23 or 24, in which the application of the first and / or second and / or third and / or fourth and / or fifth layer (s) ( 2 . 4 . 3 . 5 . 6 ) by printing, in particular screen printing. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 25, bei dem das Aufbringen und Trocknen seitenweise erfolgt.A method according to any one of claims 23 to 25, wherein the Applying and drying is done page by page.
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