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DE68919513T2 - Flexibler langgestreckter Heizungsaufbau mit positivem Temperaturkoeffizienten und Verfahren. - Google Patents

Flexibler langgestreckter Heizungsaufbau mit positivem Temperaturkoeffizienten und Verfahren.

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Publication number
DE68919513T2
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DE
Germany
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cable
heating
polymeric material
conductor means
conductors
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DE68919513T
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Jesse Hinojosa
Daniel R Springs
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Thermon Manufacturing Co
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Thermon Manufacturing Co
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/12Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
    • H05B3/14Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material the material being non-metallic
    • H05B3/146Conductive polymers, e.g. polyethylene, thermoplastics
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
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    • H05B3/54Heating elements having the shape of rods or tubes flexible
    • H05B3/56Heating cables

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  • Resistance Heating (AREA)
  • Surface Heating Bodies (AREA)
  • Thermistors And Varistors (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf elektrische Heizkabel, die polymere Materialien mit positivem Temperaturkoeffizienten als selbstregulierende Heizelemente benutzen entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1 und auf ein Verfahren zur Herstellung solcher Kabel.
  • Elektrisch leitende, thermoplastische Heizer, die eine Charakteristik mit positivem Temperaturkoeffizienten (PTC) zeigen, sind wohlbekannt. Diese Heizer benutzen generell leitende Polymere als die Wärmeerzeugungsquelle. Andere wohlbekannte PTC-Heizer sind solche, die statt einer leitenden polymeren PTC-Zusammensetzung dotierte Bariumtitanat-Chips oder -Scheiben verwenden.
  • In Heizern beider oben erwähnten Typen hat das temperaturempfindliche Material des Heizelementes, entweder eine leitende polymere PTC-Zusammensetzung (im folgenden als PTC- Zusammensetzung bezeichnet) oder ein dotierter Bariumtitanat- Chip (im folgenden als PTC-Chip bezeichnet), eine Temperaturgrenze, die im wesentlichen gleich der gewünschten selbstbegrenzenden Temperatur des Heizkabels ist und erfährt einen Anstieg im Temperaturkoeffizienten des Widerstandes, wenn diese Grenze erreicht ist, so daß der Widerstand eines solchen Heizelementes stark ansteigt. Der fließende Strom nimmt als Reaktion auf den angestiegenen Widerstand wesentlich ab und begrenzt die Leistungsabgabe von dem Kabel, um dadurch Überhitzung des Heizkabels zu verhindern. Der Punkt, an dem dieser scharfe Anstieg im Widerstand in dem PTC-Chip-Heizer auftritt, wird Curie-Punkt oder Schalttemperatur genannt und wird durch das Dotierungsmaterial festgelegt. Die Schalttemperatur des PTC-Zusammensetzungsheizers wird im allgemeinen bestimmt durch den Grad der Kristallinität des Polymers und den Schmelzpunkt des Polymers. Es kann eine ziemlich gut definierte Temperatur sein oder, in Abhängigkeit vom Polymer, kann es über einen Temperaturbereich stattfinden und etwas weniger genau sein.
  • Im allgemeinen wird das zur Herstellung von PTC-Zusammensetzungsheizern verwendete leitfähige thermoplastische Material durch Mischen von Rußpartikeln und einem kritallinen, thermoplastischen Polymer in einem geeigneten Mischer hergestellt. Typischerweise wird das vermischte Material auf zwei oder mehr voneinander beabstandete konventionelle, runde, verlitzte (stranded) Hauptleitungen extrudiert, um einen Heizungs-Grundkern (matrix core), wie in Fig. 1 gezeigt, zu bilden. Eine Vielzahl anderer Verarbeitungsschritte kann nachfolgend zum Extrusionsprozeß stattfinden, wie die Anbringung einer elektrisch isolierenden Verkleidung, Wärmebehandlung (annealing), Kreuzverbindung usw.. Heizkabel werden oft dem Endverbraucher mit einer äußeren geflochtenen, metallischen Verkleidung aus Kupfer, verzinntem Kupfer oder rostfreiem Stahl, die über der den PTC-Zusammensetzungsheizer bedeckenden primären elektrischen Isolierung angebracht wird, geliefert. Im allgeineinen wird dann eine schützende Überverkleidung aus polymerem Material über das Geflecht extrudiert, insbesondere wenn das Geflecht Kupfer oder verzinntes Kupfer ist, um Korrosion des metallischen Geflechtes zu verhindern.
  • Typischerweise enthalten die leitenden Zusammensetzungen von Polymer und Kohlenstoff von ungefähr 4 bis ungefähr 30 Gew.% von elektrisch leitendem Ruß. Idealerweise ist der leitende Ruß gleichmäßig in der Matrix verteilt.
  • Eine praktische Beschreibung, wie ein wie in Fig. 1 gezeigtes PTC-Zusammensetzungs-Heizkabel arbeitet, ist wie folgt: Die Hauptkabel werden mit einer elektrischen Leistungsquelle verbunden, und es fließt Strom zwischen den Hauptleitungen durch die leitende Matrix. Wenn die Matrix kühl und dicht ist, sind die Kohlenstoffpartikel in Kontakt und formen ein elektrisch leitendes Netzwerk. Wenn die Matrix beginnt, sich aufzuheizen, dehnt sich die Matrix aus und das leitende Kohlenstoffnetzwerk beginnt, den Kontakt aufzubrechen, was den Stromfluß stört und die Heizenergie des Kabels reduziert. Wenn mehr von dem Kohlenstoffnetzwerk gestört wird, fällt die Temperatur, was die Matrix zusammenzieht und größeren Stromfluß und größere Wärmeerzeugung ergibt. Schließlich erreicht das Kabel auf die Umwelt reagierend einen selbstregulierten Zustand. Jeder Punkt entlang der leitenden Matrix wird sich an seine lokale Temperaturumgebung unabhängig von den angrenzenden Bereichen des Kernmaterials anpassen.
  • Es ist erkannt worden, daß durch Einstellung der Wärmeübertragungsrate von einem Widerstandselement die Oberflächentemperatur geändert werden kann. In einem Heizer mit festem Widerstand mit entweder Serien- oder Parallelkonfiguration, ist die Umhüllungs- oder Oberflächentemperatur des Heizers nicht bei einer konstanten Temperatur. Die Kabel- oder Heizerumhüllungstemperatur variiert entsprechend der Leistungsmenge, die der Heizer erzeugt, der Wärmeübertragungsrate von dem Heizer zu dem Rohr oder der Ausrüstung, der Wärmeübertragungs- oder Oberflächenfläche des Heizers und der Prozeßtemperatur oder Temperatur der Rohrleitung, an die das Kabel angelegt ist. Bei einer konstanten Spannung wird die Leitungsabgabe eines Heizers mit "festem Widerstand" nicht variieren, aber die Umhüllungstemperatur des Heizers kann stark variieren in Abhängigkeit von der Gesamt-Wärmeübertragungsrate von dem Heizer zu der Rohr- oder Geräteoberfläche. Verschiedene Methoden der Anbringung von Heizern an einem Rohr mit daraus resultierenden verschiedenen Wärmeübertragungskoeffizienten ergeben Umhüllungstemperaturen der Heizer mit festem Widerstand, die von der höchsten Umhüllungstemperatur, wenn nur in regelmäßigen Intervallen an dem Rohr festgeschnallt, zu einer niedrigeren Temperatur, wenn mit breitem Aluminiumband bedeckt, das parallel über dem Heizer verläuft und den Heizer an das Rohr hält, zu einer noch niedrigeren Temperatur, wenn an dem Rohr mit einem Wärmeübertragungskleber befestigt, variieren.
  • Bei einem PTC-Zusammensetzungsheizer gibt es keine feste Energieabgabe, weil der Widerstand eine Funktion der Temperatur der leitenden Matrix ist. Eine höhere oder niedrigere Energieabgabe kann durch Änderung der Wärmeübertragungsrate von der leitenden Matrix zu der sie umgebenden Umgebung erreicht werden.
  • Wenn an einen PTC-Zusammensetzungsheizer Spannung angelegt wird, wird er Energie erzeugen. Wenn die Wärmeübertragungsrate von der leitenden Matrix niedrig ist, dann wird sich der Heizer ziemlich schnell selbst aufheizen und seine Schalttemperatur bei einer niedrigeren totalen Abgabe erreichen, als es geschehen würde, wenn ein gutes Mittel zur Wärmedissipation zur Verfügung gestellt wäre. Im Gegensatz zur einem "Festwiderstands"-Heizer hat ein Anstieg der Versorgungsspannung nur sehr wenig Auswirkung auf die Abgabe eines PTC-Zusammensetzungsheizers.
  • Es existiert im Stand der Technik eine große Anzahl von PTC- Zusammensetzungsheizer-Aufbauten. Eine Anzahl dieser Heizer wurde entwickelt, um einen niedrigen Einschaltstrom zu schaffen oder um die Leistungsabgabe der PTC-Zusammensetzungsheizer zu verbessern. Im allgemeinen haben die Aufbauten alle auf einem Schichtkonzept (layered concept) aufgebaut, das PTC-Zusammensetzungsmaterialien und Materialien mit konstanter Watt-Leistung (wattage) (CW) oder relativ konstanter Watt-Leistung (RCW) in einer geschichteten oder alternierenden Konfiguration nutzt.
  • Wie vorher dargelegt war es bekannt, daß eine Reduzierung der Umhüllungstemperaturen durch Anwendung von Wärmeübertragungshilfsmitteln auf der äußeren Oberfläche von Widerstandsheizkabeln erreicht werden kann. Die Wärmeübertragungsfähigkeiten von Heizkabeln waren jedoch sogar bei Gebrauch externer Übertragungsverbesserungen wegen interner Wärmeübertragungsbeschränkungen immer noch begrenzt. Es war eine bessere interne Wärmeübertragung notwendig, um die Heizcharakteristika des Kabels zu verbessern.
  • Obwohl es bekannt war, daß flache Elektroden, im allgemeinen durch ein metallisches Sieb, Gitter oder eine dünne Platte gebildet, benutzt werden können, um dem PTC-Zusammensetzungsmaterial elektrische Leistung zu liefern, wie in U.S. Patent 4,330,703 gezeigt, hatten die diese früheren flachen Elektroden nutzenden Anordnungen niedrige interne Wärmeübertragungseigenschaften, weil die Elektroden dünn waren und schlechte thermische Wärmeübertragungscharakteristika hatten. Weiterhin waren die wärmeerzeugenden Materialien in den Kabeln im allgemeinen eine Kombination aus PTC-Zusammensetzungen und CW- Materialien, nicht einzelne PTC-Zusammensetzungen, was zu gesteigerten Kosten führte. Zusätzlich haben es die früheren, flache Elektroden nutzenden Konstruktionen nicht gestattet, die Elektroden leicht in einem Extrusionsprozeß in die PTC- Zusammensetzung einzubetten, was ein Herstellungsprozeß mit niedrigen Kosten ist.
  • Eine andere, flache Elektroden nutzende Anordnung ist in WO- A-8402048 gezeigt. Jedoch ermöglicht das wärmeerzeugende Material in diesem Dokument die Leitung von wesentlichen Mengen von Wärme. Dies würde lokal variierende Heizraten ergeben, die die Leistungsabgabe der Anordnung reduzieren.
  • Die oben erwähnten Probleme werden gelöst durch ein elektrisches Heizkabel mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Aufbauverfahren entsprechend Anspruch 9. Besondere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 8 bzw. 10 bis 11 beansprucht.
  • Das Heizkabel der vorliegenden Erfindung hat im wesentlichen flache, vorzugsweise geflochtene, elektrische Leiter mit guten thermischen Übertragungscharakteristika, angeordnet in übereinanderliegender, paralleler Beziehung und eingekapselt durch ein homogenes PTC-leitendes polymeres Material in einem einzigen Extrusionsprozeß, wobei die elektrischen Leiter als die primären Wärmeübertragungsmittel innen im Kabel dienen. Eine solche Konstruktion ergibt, verglichen mit dem Stand der Technik, eine wesentlich bessere interne Wärmeübertragung und erlaubt so die Abnahme von mehr Wärme von der PTC-Zusammensetzung und dem Kabel.
  • Solche verbesserte Wärmeübertragung verbessert zusätzlich die Temperaturverteilung entlang der Länge des Kabels, weil die Wärme entlang des elektrischen Leiters übertragen wird, was die Menge lokaler Wärme begrenzt und das gesamte Wärmegleichgewicht des Kabels verbessert.
  • Fig. 1 ist eine Perspektivansicht in teilweisem Querschnitt eines entsprechend einer Ausführungsform des Standes der Technik konstruierten Heizkabels.
  • Fig. 2 ist eine Perspektivansicht in teilweisem Querschnitt eines Heizkabels gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 3 ist eine Querschnitts-Aufsicht des Heizkabels von Fig. 2.
  • In Bezug auf die Zeichnungen bezeichnet der Buchstabe C allgemein das Heizkabel, wobei der numerische Zusatz die spezifische Ausführung des Kabels C anzeigt.
  • Fig. 1 erläutert ein entsprechend dem Stand der Technik konstruiertes Heizkabel C0. Drähte 10 und 12 wurden in ein PTC-leitendes polymeres Material 14 eingekapselt, um die Basis-Heizkabelanordnung zu bilden. Diese Anordnung ist umgeben von einem isolierenden Material 16, um die primären elektrischen Isolierungsmittel für das Heizkabel C0 zu schaffen. Die primäre Isolation 16 ist optional mit einem äußeren Geflecht 18 bedeckt und weiterhin optional durch eine schützende polymere Überverkleidung 20 bedeckt, um das Heizkabel C0 und die Umwelt voll zu schützen.
  • Fig. 2 erläutert die bevorzugte Auführung eines entsprechend der vorliegenden Erfindung konstruierten Heizkabels C1. Flache, vorzugsweise geflochtene Leiter 22, 24 sind parallel zueinander in Längsrichtung und voneinander beabstandet angeordnet. Die flachen Leiter 22, 24 sind in einem einzigen Extrusionsprozeß in eine homogene Matrix aus PTC-leitendem polymeren Material 26 eingebettet. Das PTC-Zusammensetzungsmaterial wird durch dem Fachmann bekannte konventionelle Techniken gemischt und vorbereitet. Nachdem der Extrusionsschritt vollendet ist, wird eine isolierende Schicht 28 an der extrudierten Anordnung angebracht, um das Heizkabel C1 gegen die Umgebung zu schützen. Zusätzlich können ein optionales äußeres Geflecht 30 und eine schützende Überverkleidung 32 an dem Kabel C1 angebracht sein.
  • Diese Konstruktion führt dazu, daß die parallelen flachen Leiter 22, 24 ein wesentliches Wärmeübertragungsmittel werden, obwohl die Drahtmaßgröße (wire gauge size) die gleiche ist, wie sie in früheren Heizanordnungen benutzt wurde. Die flachen Leiter 22, 24 haben niedrigeren thermischen Widerstand als das PTC-Zusammensetzungsmaterial 26 und leiten so leichter wesentlich größere Mengen von Wärme als das PTC-Zusammensetzungsmaterial 26. Die flachen Leiter 22, 24 haben auch viel geringeren thermischen Widerstand und bessere Kopplung zu dem PTC-Zusammensetzungsmaterial 26 als die runden Drahtleiter 10, 12 des Standes der Technik, wo die Leiter 10, 12 nicht wesentliche Mengen von Wärme geleitet haben, sondern man sich stattdessen darauf verließ, daß das PTC-polymere Material 14 die Wärme in dem Kabel C0 leitet. So wird wegen dieser Erfindung mehr Wärme von dem PTC-Zusammensetzungsmaterial 26 übertragen und die Wärme ist gleichmäßiger entlang der Länge und der Breite des Kabels C1 verteilt.
  • Die Leiter 22, 24 werden vorzugsweise aus in flachen Streifen geformtem, geflochtenem Kupferdraht mit einer der Breite des Heizerkabels etwa entsprechenden Breite gebildet, wie am besten zu sehen in den Fig. 2 und 3. Ein exemplarischer Leiter ist ein 16er Kupferdraht (number 16 gauge copper wire), der 3,97 mm (5/32 inch) breit und 0,79 mm (1/32 inch) dick ist und aus 24 jeweils 4-litzigen Trägern besteht, jede Litze aus 36er Draht (36 gauge wire), was als ein 24-4-36- Kabel beschrieben wird. Diese Ausbildung des flachen Leiters ist im Gegensatz zu konventionellen Drähten 10, 12 (Fig. 1), bei denen ein 16er Kupferdraht (16 gauge copper wire) entwikkelt wird unter Nutzung von 19 Drähten mit 29er Maßgröße (number 29 gauge size). Die Leiter 22, 24 werden alternativ gebildet durch Aluminium oder andere in ein Geflecht geformte metallische Leiter. Die einzelnen Litzen können mit einer Beschichtungsdeckschicht aus Zinn, Silber, Aluminium oder Nickel beschichtet sein.
  • In einer anderen (nicht gezeigten) Ausführungsform werden die Leiter 22, 24 durch eine Vielzahl paralleler, gelitzter (stranded) Kupferleiter gebildet. Das Maß (gauge) jedes der einzelnen Drähte ist kleiner als das Maß der Leiter in der Konstruktion des Standes der Technik, aber die Vielzahl der Drähte entwickelt das gewünschte Gesamt-Drahtmaß. Die einzelnen Drähte sind parallel und angrenzend aneinander entlang der Länge des Kabels plaziert, um im wesentlichen einen flachen Leiter mit Eigenschaften ähnlich dem geflochteten Draht zu bilden.
  • Als andere Möglichkeit kann der flache Leiter aus einer Vielzahl von Kohlenstoff- oder Graphitfasern, leitend beschichtetem Glasfasergarn oder anderen ähnlichen Materialien bekannten Aufbaus, wie sie allgemein in Automobil-Zündkabeln benutzt und wie sie in U.S. Patent Nr. 4,369,423 offenbart sind, gewoben sein. Die Fasern können mit Nickel galvanisch beschichtet sein, um die Leitfähigkeit der Fasern weiter zu verbessern. Ausreichende Anzahlen der Fasern werden verwoben, um einen flachen Leiter zu schaffen, der in der Lage ist, die notwendigen elektrischen Belastungen (loads) zu tragen.
  • Die vorliegende Erfindung Verbessert zusätzlich sowohl den elektrischen als auch den thermischen Kontakt zwischen den elektrischen Leitern 22, 24 und dem PTC-Material 26. Eine typische flache Hauptleitung in einer 16er Drahtgröße (number 16 gauge wire size) ist 3,97 mm (5/32 inch) dick und besteht aus 24 Trägern mit jeweils vier zusammengeflochtenen Litzen von 36er Draht (number 36 gauge wire), im Gegensatz zu einem konventionellen, gelitzten runden Hauptleitungsdraht, wo eine typische 16er Drahtgröße (16 gauge wire size) in einer 19/29- Konstruktion geschaffen wird, die jeweils 19 miteinander verdrehte (twisted) Drähte mit 29er Größe (number 29 gauge size) repräsentiert. Die flache geflochtene Konstruktion mit einer größeren Anzahl von Drähten, die zu einem kreuzweise schraffierten Muster miteinander verflochten und vollständig durch das PTC-Zusammensetzungsmaterial abgedeckt sind, das zwischen und etwas über die flachen, parallelen Leiter extrudiert wird, schafft eine verbesserte elektrische Verbindung für das PTC-Zusammensetzungsmaterial.
  • Beispiel
  • Es wurde ein Heizkabel C0 wie in Fig. 1 gezeigt konstruiert. Eine aus einem Fluorpolymer mit 11 - 14 Gew.% Ruß (carbon black) gebildete PTC-leitende Matrix 14 wurde auf 16er (16 gauge) nickelbeschichtete Kupferdrähte 10, 12 mit 19/29- gelitztem Aufbau extrudiert. Eine isolierende Schicht 16 wurde angebracht, um das Kabel C0 zu vervollständigen. Das Kabel C0 wurde nominell klassifiziert als ein 12-Watt-Kabel bei 120 V und 10 ºC (50 ºF). Es wurde eine Probe mit 5,49 m (18 foot, 6 inch) vorbereitet. Das Kabel C0 wurde erregt mit näherungsweise 110 V bei einer Umgebungstemperatur von 25,6 ºC (78 ºF). Als sich ein Gleichgewichtszustand eingestellt hatte, war der in das Kabel C0 fließende Strom etwa 1,7 Ampere. Dies zeigt an, daß das Kabel C0 etwa 10,3 Watt pro 30,48 cm (foot) erzeugte.
  • Es wurde ein Kabel C1 wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt konstruiert. Ein identisches, wie bei der Konstruktion des vorher beschriebenen Kabels Co benutztes PTC-Zusammensetzungsmaterial 26 wurde auf flache, geflochtene 16er (16 gauge) Kupferleiter 22, 24 mit einer Breite von 3,97 mm (5/32 inch) und einer Dicke von 0,79 mm (1/32 inch) extrudiert. Eine isolierende Schicht 26 des gleichen Materials und gleicher Dicke wie in dem vorherigen Kabel C0 wurde angebracht, um die Konstruktion des Kabels C1 zu vollenden. Die Anordnung hatte eine näherungsweise Dicke von 3,56 mm (0,14 inch) und eine näherungsweise Breite von 10,16 mm (0,40 inch), ohne die isolierende Schicht 26. Die Dicke wurde entwickelt durch näherungsweise 0,5 mm (0,02 inch) PTC- Zusammensetzungsmaterial 26, einen Leiter 22 mit einer näherungsweisen Dicke von 0,76 mm (0,03 inch), ein zentrales PTC-Zusammensetzungsmaterial 26 mit einer näherungsweisen Dicke von 1 mm (0,04 inch), gefolgt von einem Leiter 24 mit einer näherungsweisen Dicke von 0,76 mm (0,03 inch) und einer Lage aus PTC-Zusammensetzungsmaterial 26 mit einer näherungsweisen Dicke von 0,5 mm (0,02 inch). Dieses Kabel C1 wurde auch hergestellt in einer Länge von näherungsweise 5,49 m (18 foot, 6 inch) und erregt mit näherungsweise 110 V in einer Umgebungstemperatur von näherungsweise 25,6 ºC (78 ºF). Der Gleichgewichtsstrom wurde mit näherungsweise 3,7 Ampere gemessen, was näherungsweise 22,4 Watt pro 30,48 cm (foot) entspricht.
  • Daher verbessert die vorliegende Erfindung wesentlich die thermische Leitfähigkeit des Kabels, so daß das PTC-Zusammensetzungsmaterial größere Leistung erzeugen kann, bevor es in einen Temperaturselbstregelungsmodus geht.
  • Es wird verstanden werden, daß das Kabel frei in jede gewünschte Länge geformt oder geschnitten werden kann und dabei für die ausgewählte Länge immer noch dieselbe Watt/Fuß (30,48 cm)-Fähigkeit erhält, weil die Wärme anfangs durch das kontinuierliche PTC-Zusammensetzungsmaterial erzeugt wird.
  • Die vorhergehende Offenbarung und Beschreibung der Erfindung sind erläuternd und beispielhaft, und es können verschiedene Änderungen in der Größe, Form und den Materialien und auch in den Details der erläuterten Konstruktion gemacht werden, und alle diese Änderungen werden als in den Bereich der beigefügten Ansprüche fallend betrachtet.

Claims (11)

1. Elektrisches Heizkabel (C1) mit ersten und zweiten im wesentlichen flachen, langgestreckten elektrischen Leitermitteln (22, 24), die übereinander liegen, aber voneinander beabstandet sind, wobei sich die Leitermittel (22, 24) entlang der Länge des Kabels (C1) zur Beförderung von elektrischem Strom und zur Leitung von Wärme erstrecken; und Heizmittel (26) mit einem polymeren Material mit positivem Temperaturkoeffizienten, das zwischen den Leitermitteln (22, 24) und in Kontakt mit ihnen angeordnet ist und den Raum zwischen ihnen ausfüllt, wobei das polymere Material Wärme erzeugt, wenn Strom durch es hindurchfließt, wobei das polymere Material im Widerstand wesentlich ansteigt, wenn eine Temperaturgrenze erreicht ist, um den durch die Heizmittel (26) fließenden Strom zu reduzieren und die Wärmeabgabe des Kabels (C1) zu steuern, dadurch gekennzeichnet, daß das polymere Material auch außerhalb der Leitermittel (22, 24) angeordnet ist, um die ersten und zweiten Leitermittel (22, 24) einzukapseln und wobei jedes der Leitermittel (22, 24) eine Wärmeleitung in Längsrichtung hat, die wesentlich größer ist als die longitudinale Wärmeleitung der Heizmittel (26).
2. Heizkabel nach Anspruch 1, weiterhin mit isolierendem Material (28), das die Heizmittel (26) umgibt, um das Kabel (C1) zu schützen.
3. Heizkabel nach Anspruch 2, weiterhin mit einem äußeren Geflecht (30), das das isolierende Material (28) umgibt.
4. Heizkabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jedes der Leitermittel geflochtende Drähte aufweist.
5. Heizkabel nach Anspruch 4, bei dem der geflochtene Draht durch eine Vielzahl von Kupferdrähten gebildet wird.
6. Heizkabel nach Anspruch 5, bei dem die Kupferdrähte beschichtet sind.
7. Heizkabel nach Anspruch 6, bei dem das Beschichtungsmaterial Zinn oder Silber oder Aluminium oder Nickel ist.
8. Heizkabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem jedes der Leitermittel eine Vielzahl von elektrisch und thermisch leitenden Fasern aufweist, die in im wesentlichen flache Streifen verwoben sind.
9. Verfahren zum Aufbau eines elektrischen Heizkabels mit: Extrusion eines polymeren Materials mit positivem Temperaturkoeffizienten über erste und zweite im wesentlichen flache, langgestreckte elektrische Leiter, von denen jeder ausreichende Wärmeleitung in Längsrichtung hat, um wesentlich größere Mengen von Wärme als das polymere Material zu leiten, während die Leitermittel übereinanderliegen und voneinander beabstandet sind, wobei das polymere Material zwischen den Leitern und in Kontakt mit diesen ist und den Raum zwischen ihnen ausfüllt und das Äußere der Leiter während der Extrusion und danach einkapselt, wobei das polymere Material Wärme erzeugt, wenn Strom durch es hindurchfließt und im Widerstand wesentlich ansteigt, wenn eine Temperaturgrenze erreicht ist, um den durch das polymere Material fließenden Strom zu reduzieren und die Wärmeabgabe des Kabels zu steuern.
10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die Leiter ein metallisches, geflochtenes Material sind.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10 mit dem Schritt, daß eine das polymere Material und die Leiter umgebende äußere Isolierschicht angebracht wird.
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