DE1186157B

DE1186157B - Elektrisches flexibles Heizelement

Info

Publication number: DE1186157B
Application number: DEG23903A
Authority: DE
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 1957-06-13
Filing date: 1958-02-13
Publication date: 1965-01-28

Description

Elektrisches flexibles Heizelement Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches flexibles Widerstands-Heizelement, das leicht an gewölbte und nicht ebene Oberflächen angelegt werden kann, ohne daß der Widerstandskörper des Heizelementes verdreht wird.
Dies ist eine wichtige an elektrische Heizelemente gestellte Forderung, besonders bei Verwendung für Flugzeugenteisungsanlagen, um einen ausreichenden Eisschutz an den verschiedenen Oberflächen des Flugzeugs zu erhalten. Diese Oberflächen sind manchmal sehr kompliziert, und folglich ist die Herstellung von Enteisungsanlagen sehr schwierig. Der große Raumbedarf erfordert vereinfachte Herstellungsverfahren, und demgemäß ist es sehr wünschenswert, solche Elemente in flacher Lage zu bauen, um komplizierte Formungs- und Bearbeitungsvorrichtungen einzusparen. Dadurch können auch die Elemente an den verschiedenen Oberflächen besser angepaßt werden, ohne daß Änderungen bei der Herstellung notwendig werden.
Am besten haben sich bei Enteisungsanlagen wegen der elektrischen Stabilität Widerstandsdraht-Heizelemente bewährt. Bei der Herstellung solcher Anlagen kann der Widerstandswert und die sich ergebende eingestellte Heizleistung sehr genau eingestellt werden, doch müssen die Heizelemente ausreichend flexibel sein, um die Installation auf den gewölbten Oberflächen ohne Beschädigungen des Heizelementes und Beeinträchtigung seiner Wirkungsweise zu ermöglichen. Insbesondere müssen die Widerstandsdrahtelemente im Heizelement der Enteisungsanlage so flexibel sein, daß sie verdreht werden können, ohne daß der gesamte Widerstand oder die Widerstandsdrähte geknickt oder gebrochen werden.
Um das Knicken oder Brechen der Drähte während der Installation auf einer unebenen Oberfläche zu verhindern oder zu verringern, ist es bekannt, die Drähte in Wellen- oder Sinusform in eine Struktur einzubauen, so daß die Druck- und Zugkräfte ohne Falten oder Brechen ausgeglichen werden.
Die einzelnen Drähte, die das Heizelement ergeben, verlaufen hierbei wellen- oder sinusförmig und praktisch parallel durch eine gestrickte Struktur, in der sie die Kettfäden darstellen.
Ein gestricktes Gewebe ist im allgemeinen nicht nur sehr flexibel, sondern verläuft auch in allen Richtungen. Durch Vereinigung der Widerstandsdrähte während des Strickvorganges, die praktisch parallel in der Kettrichtung durch das gestrickte Gewebe verlaufen und durch die gestrickte Struktur in ihrer Lage gehalten werden, wird während des Strickvorganges ein in gewissen Fällen ausreichendes und dauerhaftes Heizelement geschaffen, das jedoch für den gewünschten Zweck nicht ausreichend flexibel ist, um Beschädigungen der Widerstandskräfte durch Knicken oder Brechen praktisch vollkommen auszuschließen.
Die Drähte sind in der gewünschten Kombination eines Kreises oder von Kreisen aufeinanderfolgend verbunden, um ein Widerstandsheizelement oder Gitter zu ergeben.
Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches flexibles Heizelement, das neben fadenförmigen Widerstandselementen Fäden aus isolierendem. Material enthält. Diese Fäden ergeben hierbei mehrere Strickmuster enthaltende, parallel liegende Maschenstäbchen. Die Erfindung besteht darin, daß die Widerstandselemente in derselben Richtung wie die gestrickten Maschenstäbchen verlaufen und mindestens einmal von einem Maschenstäbchen zu einem benachbarten geführt werden.
Bei den bekannten Anordnungen von Strickmustern, auch solchen, die nicht mit Heizelementen verbunden sind, werden die Kettfäden nach. Durchlaufen einer Anzahl von Maschen nicht von einem Maschenstäbchen zum anderen geführt, sondern nur in ein und demselben Maschenstäbchen.
Der Wechsel im Verlauf des Widerstandsdrahtes von einem Maschenstäbchen des Strickmusters zum anderen ergibt eine so hohe Biegsamkeit des fertigen Elementes, wie sie bei den bekannten Elementen nicht erreicht werden.
Die Ausführung nach der Erfindung verleiht auch dem Heizelement eine sehr hohe Flexibilität für das Anlegen an unebenen Oberflächen, bei denen die Drähte gedrückt oder gezogen werden können, ohne daß sie wirklich beeinflußt werden.
Zur Erläuterung der Erfindung dienen die Zeichnungen, in denen F i g. 1 eine Einzelheit der Konstruktion einer Ausführungsform der Erfindung darstellt, und F i g. 2 die Ansicht eines Teiles des Widerstandsheizelementes ist, das nach den Lehren der Erfindung hergestellt ist.
In F i g. 1 wird ein gestricktes Gewebe gezeigt, das die Widerstandsdrähte 1, 2, 3, 4, 5 und 6 enthält und ein abgeändertes übliches Kettenstrickgewebe ist, in dem die Verbindungsriegel 7, 8, 9, 10, 11 und 12 des Gewebes aus Textilfäden gebildet sind und praktisch in Längsrichtung oder wie die Kette des Gewebes mit den angrenzenden Schleifen eines jeden Riegels-verlaufen, der querlaufende Schleifen 13,14,15,16,17, 18, 19, 20 und 21 bildet. Wie in jedem gestrickten Gewebe sind die Riegel voneinander unabhängig und getrennt, werden aber durch querverlaufende Einschlagelemente 22, 23, 24, 25, 26, 27 und 28 gehalten, die quer in einer Richtung in der Bahn einiger Verbindungsfäden und dann zurück an einer benachbarten Bahn verlaufen.
Im dargestellten Beispiel verläuft jeder Draht über einen Riegel in derselben Bahn durch vier Bahnen und kehrt dann zurück zum ursprünglichen Riegel. Wenn eine größere Flexibilität verlangt wird, kann das Strickmuster auch so geändert werden, daß der Draht quer über drei oder mehrere Riegel nacheinander führt, bevor er zum ursprünglichen Riegel zurückkehrt. Die Zahl der Bahnen in jedem Verbindungstück kann verändert werden, um den Grad der Sinusförmigkeit entsprechend den Erfordernissen der einzelnen Heizelemente zu vergrößern oder zu verringern.
Das fertige Heizelement besitzt, nachdem es die Strickmaschine verlassen hat, das Aussehen, das in F i g. 2 gezeigt wird.
Selbstverständlich können verschiedene Materialarten zum Herstellen der elektrischen Widerstandsheizelemente benutzt werden. Es ist ein typisches Merkmal für gestrickte Stoffe, daß die Riegel einen wesentlichen Teil der Stärke der gestrickten Struktur ausmachen. Sie sollen vorzugsweise aus einer Kunstfaser mit relativ hoher elastischer Stärke gebildet werden.
Ein elektrisches Widerstandsheizelement zum Enteisen von Tragflächen-Oberflächen enthält Verbindungen von Nylonfäden, Schußelemente aus Glasfiberfäden und Widerstandsdrähte aus verdrillten Nichromdrähten mit abwechselndem Rechts- und Linksdrall.
Zur Herstellung der Heizelemente werden die Enden der Drähte in Gruppen mit den Leitern verbunden, die wiederum zu einer elektrischen Stromquelle geführt werden. Die einzelnen Kombinationen der Drahtgruppierung und die besondere Art der elektrischen Schaltung kann verändert werden, um den verlangten Bedingungen zu entsprechen, wie es dem Fachmann bekannt ist. Anschließend an die Schaltverbindungen wird dann die Einheit zwischen isolierenden Schichten aus nichtleitendem Material, wie Gummi; eingebettet, uni die Heizelemente zu schützen und die erforderlichen Oberflächen daraus zu formen. Das Ganze wird' dann unter Hitze und Druck vulkanisert, um eine einheitliche Struktur zu bilden. Während des Vulkanisierens fließt der Gummi um die- Widerstandsdrähte- herum und isoliert- sie vollständig voneinander.

Claims

Patentansprüche: 1. Elektrisches flexibles Heizelement, das neben fadenförmigen Widerstandselementen Fäden aus isolierendem Material enthält, die mehrere Strickmuster enthaltende, parallel liegende Maschenstäbchen ergeben, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Widerstandselemente (1 bis 6) in derselben Richtung wie die gestrickten Maschenstäbchen (7 bis 12) verlaufen und mindestens einmal von einem Maschenstäbchen zu einem benachbarten geführt sind.
2. Elektrisches Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen gestrickten Bahnen (7 bis 12) durch weitere Fäden (22 bis 28) aus isolierendem Material zusammengehalten werden.
3. Elektrisches Heizelement nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die gestrickten Bahnen (7 bis 12) ergebenden Faden aus einem synthetischen linearen Polyamid und die die Bahnen zusammenhaltenden Fäden (22 bis 28) aus Glasfasern bestehen.
4. Elektrisches Heizelemente nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandselemente (1 bis 6) einzelne Drähte sind.
5. Elektrisches Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandselemente (1 bis 6) aus verdrillten Drähten bestehen.
6. Elektrisches Heizelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte in entgegengesetzten Richtungen verdrillt sind.
7. Elektrisches Heizelement nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandselemente (1 bis 6) während des Strickvorganges der aus isolierenden Fäden bestehenden Bahnen (7 bis 12) in diese hineingearbeitet sind. B.
Elektrisches Heizelement nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es von einem gummiähnlichen Material umgeben ist.
9. Elektrisches Heizelement nach den vorhergehenden Ansprüchen, insbesondere nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch die Verwendung bei Enteisungsanlagen für Flugzeugoberflächen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 469 702, 819 876, 847 784, 867 263; deutsche Auslegeschrift H 14795 VII/25 a (bekanntgemacht am B. 11. 1956); österreichische Patentschrift Nr. 178 152; USA.-Patentschrift Nr. 2 496 279.