EP1091623B1 - Heating conductor with raccording element and/or closing element and its manufacturing process - Google Patents
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- EP1091623B1 EP1091623B1 EP00121536A EP00121536A EP1091623B1 EP 1091623 B1 EP1091623 B1 EP 1091623B1 EP 00121536 A EP00121536 A EP 00121536A EP 00121536 A EP00121536 A EP 00121536A EP 1091623 B1 EP1091623 B1 EP 1091623B1
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
- H05B3/54—Heating elements having the shape of rods or tubes flexible
- H05B3/56—Heating cables
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- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
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- H05B3/54—Heating elements having the shape of rods or tubes flexible
- H05B3/56—Heating cables
- H05B3/565—Heating cables flat cables
Definitions
- the invention relates to a heating conductor with a connection element and / or a Termination element and a method for producing a connection element and / or a terminating element on a heating conductor.
- Such heating conductors are used for heating piping systems, in particular water pipes, water tanks, valves and fittings and components in which liquid products are transported in order to achieve an active antifreeze.
- a freezing of the water pipes sewage and fresh water
- frost protection This could lead to the failure of the entire fresh water or sewage system and thus make it impossible, for example, a toilet use for the passengers.
- the heating tapes used for the Schuleiteranssenen have according to the prior art, a heating element with connecting wires (strands) on. The heating element is protected by an insulating layer of fluoropolymer plastic.
- a protective conductor braid is arranged on this inner jacket and a plastic outer protective jacket surrounds this heating conductor.
- the heating tapes are usually sold by the meter and must be assembled for the corresponding application.
- a connecting piece end to make the heating tape wherein first on the outside and inside stripped heating band, the connecting wires are exposed and the heating element is shortened so that the connecting wires reach a sufficient length, the then used as a connection line.
- the protective conductor braid must be combed out and twisted and connected to an additional extension cable. The lengths of the connecting leads and the extension lead from the protective braid are adjusted so that they are flush.
- the transition region between the heating cable and leads must be pressure-tight sealed in a complex process and made resistant to chemical influences and heat exchange, as for an application in an aircraft, the factors influencing vibrations, heat exchange, low pressure conditions and chemical effects are essential.
- at least one respective adhesive / potting compound is applied manually and coated with a heat-shrinkable tube.
- From DE 34 28 460 is a connection arrangement of two doppeladriger electrical Cables known. It is a sprayed between the junctions of both conductors Fluoropolymer introduced to a shift of the conductor ends and thus the danger prevent a short circuit as well as a reliable isolation between the Both conductors by means of the injection plastic (the flowing fluoropolymer) to achieve.
- the injection plastic the flowing fluoropolymer
- the invention is therefore based on the object, a generic heating conductor to be provided with a connection element and / or a closure element, which eliminates the above-mentioned disadvantages and especially for the Use in the field of aircraft water systems is suitable and opposite the factors influencing vibration, heat exchange, low pressure conditions and Effects of chemicals achieved sufficient sealing effect and penetration of moisture or liquids in the terminal area of the heating element prevented.
- a method for producing such a heat conductor is specify.
- Figure a) is the basic element of a heat conductor 1, a heating element. 2 seen.
- the heating element 2 is made in the embodiment shown a plastic, especially fluoropolymer plastic (FEP) / carbon composite tape 3, a so-called heating tape which von Schubandlitzen 4 and 5, preferably formed as copper or nickel strand, is crossed.
- FEP fluoropolymer plastic
- the Wheatbandlitzen 4 and 5 exposed and are used as connecting wires for connection to the supply voltage used the circuit.
- the heating element 1 are already at their Production made in the required lengths. The length of the heating conductor arises according to the requirements of the to be laid and heated Water pipes.
- Fig. 1, Figure c) shows a further process step for the production of the heat conductor 1 with a Schuleiteranschluß 1A (or 1B).
- a braided screen 8 is applied to the heating element 2.
- the shield braid 8 is preferably made of a spindled copper / nickel braid. This screen braid 8 must be cut back in the region of the heating conductor connections 1A and 1B, as shown in Fig. 1, Figure d) can be seen.
- An additional extension line 9 provided with an FEP jacket is connected to the braid 8. This can be done in a conventional manner by combing out and twisting the braid and connecting to the extension line or - as shown in Fig.
- FIG. 1 Figure e) is the finished after the process steps a) to d) Heating conductor 1 can be seen, which finally provided with a protective jacket 11 becomes.
- This protective jacket 11 is also made of fluoropolymer plastic (FEP) and is in an extrusion on the heat conductor 1 and the Schuleiteran Why Applied 1 A and 1 B, wherein the connecting wires 4, 5 and the Extension line 9 are completely enveloped. After extruding it will in the area of the connecting wires 4 and 5 and the extension line 9 the Heating element 2 separated.
- the Schuleiteranschluß 1A and 1B can now to get finished.
- Fig. 1, Figure f shows the finished heating conductor 1 with the heating conductor connection 1A.
- the ends of the lines 4, 5 and 9 are freed from the complete FEP sheath 11 and 6 and only each separate line remains provided with an FEP protective layer.
- Each line 4, 5 and 9 is provided at its end with Einzelstecknessen 12, 13 or 14. Preferably, these contacts are squeezed.
- the free cable ends 4, 5 and 9 are provided for identification with colored (red, white or blue) shrink tubing 15, 16, 17.
- the exit region 18 of the connecting wires 4 and 5 and the extension line 9 from the FEP protective jacket 11 is extruded again or heat-welded. It creates the area 11A. For a sufficient tightness against the braided shield 8 is made. On the protective jacket 11 and the area 11 A markings can be applied to facilitate the identification in a further use of the heating element 1.
- Fig. 2 is an embodiment in various states of completion from the heating conductor 1 with closure elements 1C and 1D shown.
- Steps for the Production of a terminating element 1C on the heating conductor 1 are the same Steps as for the preparation of connecting element 1A or 1B according to FIG. 1, picture a) to c).
- the Schulitzen 4 and 5 expose (Fig. 1, Figure a))
- continue is a layer 6 of fluoropolymer plastic (FEP) by means of extrusion applied (image b)) and a braid 8 is via the FEP layer. 6 pulled (picture c)).
- FEP fluoropolymer plastic
- the shield braid 8 is also cut back here, but over the Area of the exposed Schubandlitzen 4 and 5 also, so that a part from the heating tape 3 is no longer covered by the shield braid 8. Are visible the areas 8C and 8D of the braided shield 8, which is the cut back Braided shield 8 in the region of the closure element 1C and 1D represents.
- FIG. 2 Figure h is shown that a narrow Teflon tape 19 A and 19 B, the fixed back shielded braid 8C or 8D.
- a connection of the Braided screen 8C or 8D with an extension line is on the terminating element 1C and 1D not necessary, so that the wire ends of Braided shield 8 can be completely sheathed.
- the connecting wires (Heizbandlitzen) 4 and 5 are also shortened, so that an end of the End elements 1C and 1D completely free of strands and thus of current-conducting Components is.
- FIG. 3 the heating conductor 1 with a second embodiment of one end arranged connection element 1F, showing the manufacturing steps aa) to ii).
- Fig. 3 picture aa) shows the basic element of a Heat conductor 1, a heating element 2, as it is already in the description of Figure 1, Figure a) was explained in detail.
- this embodiment of the heat conductor. 1 with the connection element 1F is not provided, two Schuleiteran think to manufacture at the same time, as it is in the Schuleiteran remembern 1A and 1B of the first embodiment is the case.
- FIG. 3, Figure cc) shows a further process step for the preparation of the heat conductor 1 with the Schuleiteranschluß 1F.
- the heating element 2 consisting of the heating tape 3 and Bankbandlitzen 4 and 5, is cut in the appropriate length and in the connection area the Kirbandlitzen 4 and 5 are exposed to be used as connecting wires can.
- the shield braid 8 is preferably made of a spindled copper / nickel braid. This screen braid 8 must be cut back in the region of the heating conductor connection 1F.
- corona treatment of the heating tape or heating matrix end face 3A and of the extruding layer 6 is provided in this area. With the corona treatment, a surface treatment or a roughening of the layer is achieved by means of electron bombardment in order to achieve sufficient adhesion for the next step, the application of an epoxy layer 21 or a butyl plastic filling compound.
- this epoxy layer 21 can be seen, which was applied in the region of Bankmatrixstirnseite 3A.
- This epoxy layer 21 is applied, for example, by dipping the heating conductor 1 with the appropriate line end in an epoxy solution / epoxy adhesive and then allowed to dry.
- a butyl plastic fill may be applied to the lead end and splice area.
- the epoxy layer 21 or the butyl layer is an additional security that no moisture can penetrate into the end face of the heating element 1 (arc tracking) and the functionality of the heating element 1 is not impaired.
- FIGS. 4 and 5 are provided with kapton insulated leads 24 and 25 which are FEP jacketed and preferably colored (red, blue) are executed by means of passage connector 23 connected. About these splice connections become to Insulated and protective shrink sleeves arranged. An adhesive / potting compound, as is necessary in the prior art is before the Mounting the heat shrink tubing is no longer necessary.
- FIG. 3 Figure ff shows the state of the heating element 1, in which an additional, provided with an FEP sheath extension line / Kapton line 26 is connected to the braid 8. This can be done by conventional combing and twisting of the braid and connection to the extension line 26 by means of passage connector 23 and subsequent coating with a shrink tube.
- the twisted end of the shield braid 8 is designated by the reference numeral 8E.
- FIG. 3 shows the use of an FEP molding 27, which is pulled over the terminal portion of the heat conductor 2 and the three through connectors 23 together with lines 24, 25 and 26 to center and a reproducible series connection to reach.
- the molded part 27 is preferably formed as a hood, which can be pulled over the terminal region of the connecting wires 4 and 5 and the shield braid 8 with the connected lines 24, 25 and 26.
- the heating tape 3 facing the end 27A of the molding 27 has such an inner diameter that it can be pushed over the epoxy layer 21 and rests on the Teflon tape 22.
- the outer diameter of the molding 27 is adapted at the end 27A to the outer diameter of the teflon wrap 22 to achieve a smooth transition.
- the molded part 27 is preferably cylindrical in this area and tapers towards the other end 27B.
- the inner contour of the molded part 27 also tapers toward the other end 27B and is formed so as to cover the terminals of the connecting wires 4, 5 and the shielding braid 8 to the lines 24, 25 and 26 and the ends 27B of the molded part 27A 24, 25, 26 defined at the exit of the lines 24, 25, 26 defined or guided.
- the end 27B is filled with FEP material so that they form receptacles for the lines 24, 25 and 26. Due to the FEP sheath of the leads 24, 25 and 26, the FEP material molding end 27B may be fused to the lead sheaths.
- the fusion region 28 is shown in FIG. The merging will be done in the next step. If, instead of the use of the epoxy layer 21 butyl-plastic filling compound is used, this butyl mass is introduced only after pushing the FEP molding 27 into the cavity between the molding 27 and the wrapped by the molding 27 parts and only then is the extrusion.
- Figure hh is the production of a second extrusion layer 29 of FEP material on the heating tape 3 and the zylinderfömigen part of the molding 27th seen.
- the respective FEP material fused together.
- the heating element 1 is to be marked.
- a license plate 34 can be printed on the heating element 1.
- the plug contacts 31, 32, 33 are covered with heat-shrinkable tubes, also with designations such as Part markings are provided.
- the heating conductor 1 with a second embodiment of an end arranged closure element 1G showing the manufacturing steps kk) to nn).
- a closure element 1G at the heating element 1 are initially the same steps as for the production from the connection element 1F according to FIG. 3, FIGS. aa) to cc). So are in the first step for the heating element 1 on the heating element 2 with the heating tape. 3 in the end region of the heat conductor 1, the Schubandlitzen 4 and 5 expose (Fig. 3, picture aa)), furthermore a layer 6 made of fluoropolymer plastic (FEP) applied by extrusion (Figure bb)) and a braided screen 8 is on the FEP layer 6 pulled ( Figure cc)).
- FEP fluoropolymer plastic
- this epoxy layer 35 can be seen in the field of Bank ll.
- This epoxy layer 35 becomes For example, applied by heating conductor 1 with the corresponding End of line in an epoxy solution / epoxy dips and then allowed to dry.
- the epoxy layer 35 is also the application of a Butyl plastic compound possible.
- the epoxy layer 35 or the butyl layer is An additional security that no moisture in the face of the heating element 1 can penetrate (arc tracking) and thus the functionality of the Schuteiters 1 is impaired.
- Fig. 4, Image mm shows as a further process step, the application of a Fixation of the shield braid 8 by means of a Teflon tape 36.
- Teflon fixation 36 With this Teflon fixation 36, the braid 8 on the first extrusion 6 attached.
- the Schulitzen 4 and 5 are each by means of a Teflon tube 37 or 38 isolated.
- An end cap 39 made of FEP material will be slid onto the prepared Schuleiterende, the open end 39A is preferably pushed so far that it on the Teflon fixation 36th is applied.
- the closed end 39B of the end cap is preferably rounded.
- the last step in the production of the terminating element 1G am Heating conductor 1 is explained with reference to FIG. 4, Figure nn). At least the Whole end portion of the heat conductor 1 is a second extrusion 40th generated.
- the FEP layer 40 is in a melting region 41, the at least the cylindrical end portion of the end cap 39 (before the beginning of the rounding) comprises heat-welded to the extruding layer 40.
Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
- Surface Heating Bodies (AREA)
- Processing Of Terminals (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Heizleiter mit einem Anschlußelement und/oder einem Abschlußelement sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Anschlußelementes und/oder eines Abschlußelementes an einem Heizleiter.The invention relates to a heating conductor with a connection element and / or a Termination element and a method for producing a connection element and / or a terminating element on a heating conductor.
Solche Heizleiter werden zur Beheizung von Rohrleitungssystemen, insbesondere
an Wasserleitungen, Wassertanks, Ventilen und Armaturen sowie an
Bauteilen eingesetzt, in denen flüssige Produkte transportiert werden, um einen
aktiven Frostschutz zu erreichen. Insbesondere in einem Flugzeug, welches bei
langen Flügen einer extremen Außentemperatur ausgesetzt ist, ist ohne einen
ausreichenden Frostschutz ein Einfrieren der Wasserleitungen (Abwasser- und
Frischwasser) möglich. Dies könnte zum Ausfall des gesamten Frischwasser-
bzw. Abwassersystems führen und somit beispielsweise eine Toilettenbenutzung
für die Passagiere unmöglich machen.
Die für die Heizleiteranordnungen verwendeten Heizbänder weisen nach dem
bekannten Stand der Technik ein Heizelement mit Anschlußadern (Litzen) auf.
Das Heizelement wird durch eine Isolierschicht aus Fluorpolymer-Kunststoff
geschützt. Auf diesen Innenmantel ist ein Schutzleitergeflecht angeordnet und
ein Kunststoff-Außenschutzmantel umhüllt diesen Heizleiter. Die Heizbänder
werden üblicherweise als Meterware angeboten und müssen für den entsprechenden
Einsatzzweck konfektioniert werden. Für die Verbindung von
mehreren Heizleitern oder dem Anschluß des Heizleiters an eine Energieversorgung
ist ein Anschlußstück endseitig am Heizband herzustellen, wobei zunächst
am außen- und innenseitig abgemantelten Heizband die Anschlußadern freigelegt
werden und das Heizelement gekürzt wird, damit die Anschlußadern eine
ausreichende Länge erreichen, die dann als Verbindungsleitung verwendet wird.
Das Schutzleitergeflecht muß ausgekämmt und verdrillt werden und wird an
einer zusätzlichen Verlängerungsleitung angeschlossen. Die Längen der Anschlußadern
und der Verlängerungsleitung vom Schutzgeflecht werden angepaßt,
so daß sie bündig abschließen. Der Übergangsbereich zwischen Heizband
und Anschlußleitungen muß in einem aufwendigen Verfahren druckdicht abgedichtet
und gegenüber chemischen Einflüssen und Wärmewechsel beständig
gemacht werden, da für eine Anwendung in einem Flugzeug die Einflußfaktoren
Vibrationen, Wärmewechsel, niedrige Druckverhältnisse und Einwirkungen von
Chemikalien unbedingt zu berücksichtigen sind. Dafür wird nach dem bekannten
Stand der Technik manuell mindestens jeweils eine Klebe-/Vergußmasse aufgetragen
und mit einem Schrumpfschlauch überzogen. Eine aufwendige Klebevorbehandlung
ist notwendig, wobei folgende Schritte durchgeführt werden müssen,
um eine ausreichende Verbindung zwischen Epoxy-Kleber und der FEP-Fluorpolymer-
Kunststoffoberfläche vom Heizband zu erreichen: Außen- und
Innenmantel aufrauhen; Klebebereich mit Kaltreiniger, z.B. Äthanol reinigen;
Ätzmittel, z.B. Tetra Etch auftragen und einwirken lassen; Spülen mit entionisiertem
Wasser und Nachreinigen mit Kaltreiniger; Trocknen des Heizbandes in
einem Umluftofen. Nach dieser Vorbehandlung hat innerhalb eines begrenzten
Zeitraums das Aufbringen des Epoxy-Klebers und das Verkleben des Schrumpfschlauches
zu erfolgen. Da mehrere Schrumpfschläuche in mehreren Schichten
verklebt werden, vervielfacht sich der Zeitaufwand für die Herstellung dieses
Anschlußbereiches. Außerdem kann unter mechanischer Beanspruchung (bei der
Installation, Vibrationen) eine Ablösung an der Klebestelle auftreten, da der
Epoxy-Kleber ausgehärtet relativ starr ist, der Fluorpolymer-Kunststoff (FEP)
aber flexibel bleibt.
Auch ist für den Ätzvorgang ein spezieller Arbeitsplatz mit einer eigenen Abluftvorrichtung
notwendig. Der Einsatz von Ätzmitteln bringt gesundheitliche Beeinträchtigungen
mit sich und eine Entsorgung des Ätzmittels ist mit zusätzlichen
Kosten verbunden.
Auch an einem Abschlußstück eines Heizleiters ist diese aufwendige Vorbehandlung
mit einem Ätzvorgang zur Vorbereitung einer Verklebung mit Epoxy-Kleber
und FEP-Material notwendig.Such heating conductors are used for heating piping systems, in particular water pipes, water tanks, valves and fittings and components in which liquid products are transported in order to achieve an active antifreeze. In particular, in an aircraft, which is exposed on long flights an extreme outside temperature, a freezing of the water pipes (sewage and fresh water) is possible without adequate frost protection. This could lead to the failure of the entire fresh water or sewage system and thus make it impossible, for example, a toilet use for the passengers.
The heating tapes used for the Heizleiteranordnungen have according to the prior art, a heating element with connecting wires (strands) on. The heating element is protected by an insulating layer of fluoropolymer plastic. A protective conductor braid is arranged on this inner jacket and a plastic outer protective jacket surrounds this heating conductor. The heating tapes are usually sold by the meter and must be assembled for the corresponding application. For the connection of several heating conductors or the connection of the heating element to a power supply, a connecting piece end to make the heating tape, wherein first on the outside and inside stripped heating band, the connecting wires are exposed and the heating element is shortened so that the connecting wires reach a sufficient length, the then used as a connection line. The protective conductor braid must be combed out and twisted and connected to an additional extension cable. The lengths of the connecting leads and the extension lead from the protective braid are adjusted so that they are flush. The transition region between the heating cable and leads must be pressure-tight sealed in a complex process and made resistant to chemical influences and heat exchange, as for an application in an aircraft, the factors influencing vibrations, heat exchange, low pressure conditions and chemical effects are essential. For this, according to the known state of the art, at least one respective adhesive / potting compound is applied manually and coated with a heat-shrinkable tube. A complex Klebevorehandlung is necessary, the following steps must be carried out in order to achieve a sufficient connection between epoxy and the FEP fluoropolymer plastic surface of the heating tape: Roughen the outer and inner shells; Clean adhesive area with cold cleaner, eg ethanol; Apply etchant, eg Tetra Etch, and allow to act; Rinse with deionized water and rinse with cold cleaner; Drying the heating tape in a convection oven. After this pretreatment, the application of the epoxy adhesive and the bonding of the heat-shrinkable tube must take place within a limited period of time. Since several shrink tubes are glued in several layers, the time required for the production of this connection area multiplies. In addition, under mechanical stress (during installation, vibrations) a detachment at the splice occur, since the epoxy adhesive is cured relatively rigid, but the fluoropolymer plastic (FEP) remains flexible.
Also, a special workplace with its own exhaust device is necessary for the etching process. The use of etchants causes health problems and disposal of the etchant is associated with additional costs.
Even at a final piece of a heat conductor, this complex pre-treatment with an etching process to prepare a bond with epoxy adhesive and FEP material is necessary.
Aus DE 34 28 460 ist eine Verbindungsanordnung zweier doppeladriger elektrischer Leitungen bekannt. Es wird zwischen den Verbindungsstellen beider Leiter ein gespritztes Fluorpolymerisat eingebracht, um eine Verlagerung der Leiterenden und damit die Gefahr eines Kurzschlusses zu verhindern sowie um eine zuverlässige Isolation zwischen den beiden Leitern mittels des Spritzkunststoffes (das fließende Fluorpolymerisat) zu erreichen. Es wird jedoch mittels einer gespritzten Verbindung keine Verschmelzung zwischen den Fluorpolymerschichten erreicht, die ausreichend druck- und feuchtigkeitsdicht im Bereich von Anschlüssen bzw. Abschlüssen eines Heizleiters ist, um den Bedingungen einer Anwendung im Flugzeug mit Vibrationen, Wärmewechseln, niedrigen Druckverhältnissen und Einwirkungen von Chemikalien zu genügen.From DE 34 28 460 is a connection arrangement of two doppeladriger electrical Cables known. It is a sprayed between the junctions of both conductors Fluoropolymer introduced to a shift of the conductor ends and thus the danger prevent a short circuit as well as a reliable isolation between the Both conductors by means of the injection plastic (the flowing fluoropolymer) to achieve. However, there is no fusion between the two by means of a sprayed connection Fluoropolymer layers achieved, which are sufficiently pressure and moisture-proof in the area of terminals or terminations of a heat conductor is to the conditions of a Application in the aircraft with vibrations, heat exchanges, low pressure conditions and the effects of chemicals.
In DE 197 26 418 und DE 197 26 419 sind Heizleiteranordnungen aufgezeigt, die mittels Anschlußmodule miteinander koppelbar oder an eine entsprechende Energieversorgung anschließbar sind. Hier ist als Verbindungstechnologie vorgesehen, den Übergangsbereich mit einem geteilten Gehäuse zu versehen, wobei der Innenraum des Gehäuses nach Fertigstellung der Anschlüsse allseitig mit einer Klebe-/Vergußmasse ausgefüllt wird, um einen Schutz gegen Feuchtigkeits- und Flüssigkeitseintritt zu gewährleisten. Um eine Haftung der Vergußmasse mit der FEP Fluorpolymer-Oberfläche zu gewährleisten, ist in dieser Lösung ebenfalls eine Klebevorbehandlung, beispielsweise mittels Ätztechnik, notwendig. Hierbei treten ebenfalls die bereits genannten Nachteile, wie zeitintensive Vorbehandlung, gesundheitliche Risiken beim Einsatz von Ätzmitteln, wie Tetra Etch sowie deren notwendige Entsorgung auf.In DE 197 26 418 and DE 197 26 419 Heizleiteranordnungen are shown, which can be coupled together by means of connection modules or to a corresponding Power supply can be connected. Here is provided as a connection technology, to provide the transition area with a split housing, wherein the interior of the housing after completion of the connections on all sides with an adhesive / potting compound is added to protect against moisture and to ensure liquid entry. To a liability of the potting compound to ensure with the FEP fluoropolymer surface is in this Solution also a Klebevorbehandlung, for example by means of etching, necessary. Here are also the disadvantages already mentioned, such as time-consuming Pretreatment, health risks when using caustics, like Tetra Etch as well as their necessary disposal.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Heizleiter mit einem Anschlußelement und/oder einem Abschlußelement zu versehen, welches die oben genannten Nachteile beseitigt und insbesondere für den Einsatz im Bereich von Flugzeugwassersystemen geeignet ist und gegenüber den Einflußfaktoren Vibrationen, Wärmewechsel, niedrige Druckverhältnisse und Einwirkungen von Chemikalien ausreichende Dichtwirkung erzielt und ein Eindringen von Feuchtigkeit bzw. Flüssigkeiten in den Anschlußbereich des Heizleiters verhindert. Ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Heizleiters ist anzugeben. The invention is therefore based on the object, a generic heating conductor to be provided with a connection element and / or a closure element, which eliminates the above-mentioned disadvantages and especially for the Use in the field of aircraft water systems is suitable and opposite the factors influencing vibration, heat exchange, low pressure conditions and Effects of chemicals achieved sufficient sealing effect and penetration of moisture or liquids in the terminal area of the heating element prevented. A method for producing such a heat conductor is specify.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Heizleiter mit den im Patentanspruch
1 bzw. 9 genannten Maßnahmen gelöst. Verfahren zur Herstellung
eines Anschluß- bzw. Abschlußelementes an einem Heizleiter sind in den Ansprüchen
18 sowie 33 angegeben.This object is achieved in a generic heat conductor with the in
Dabei ist insbesondere von Vorteil, daß gesundheitschädigende Oberflächenbehandlungen der FEP-Schicht und umweltbelastende Mittel, wie Ätzmittel, vermieden werden. Neben dem Fluorpolymer-Kunststoffmaterial FEP, der die besten Eigenschaften für eine Skydrolfestigkeit, einen Feuchtigkeitsschutz, einen Isolierschutz sowie eine gute Flexibilität aufweist, sind keine weiteren Kunststoffmaterialien notwendig. Zusätzliche Bauteile, wie Schrumpfschläuche sind nicht mehr erforderlich und somit ist der Zeitaufwand zur Herstellung des Anschlusselementes bzw. Abschlußelementes am Heizleiter erheblich verringert.It is particularly advantageous that health-damaging surface treatments the FEP layer and pollutants, such as caustics, be avoided. In addition to the fluoropolymer plastic material FEP, the best properties for skydrole resistance, moisture protection, have a Isolierschutz and good flexibility are no further Plastic materials necessary. Additional components, such as heat shrink tubing are no longer required and thus the time required to produce the Connection element or terminating element at the heating conductor considerably reduced.
Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Further developments and advantageous embodiments are in the dependent claims specified.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, das nachstehend anhand der Figuren 1 bis 4 näher beschrieben werden. In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the drawings, embodiments of the invention are shown below will be described in more detail with reference to FIGS 1 to 4. In the figures the same components are provided with the same reference numerals.
Es zeigt
- Fig. 1
- den Aufbau eines Heizleiters mit einem endseitig angeordneten Anschlußelement sowie die Verfahrensschritte a) bis f) zur Herstellung eines Anschlußelementes am Heizleiter,
- Fig. 2
- den Aufbau eines Heizleiters mit einem endseitig angeordneten Abschlußelement sowie die Verfahrensschritte g) bis i) zur Herstellung eines Abschlußelementes am Heizleiter,
- Fig. 3
- den Heizleiter mit einer zweiten Ausführungsform eines Anschlußelementes sowie die Arbeitsgänge aa) bis ii) zur Herstellung des Anschlußelementes und
- Fig. 4
- die Arbeitsschritte kk) bis nn) zur Fertigstellung der zweiten Ausführungsform eines Abschlußelementes eines Heizleiters.
- Fig. 1
- the construction of a heat conductor with a terminal arranged terminal element and the process steps a) to f) for producing a connection element on the heating element,
- Fig. 2
- the construction of a heat conductor with an end element arranged end element and the process steps g) to i) for producing a closure element on the heating element,
- Fig. 3
- the heating conductor with a second embodiment of a connecting element and the operations aa) to ii) for the preparation of the connecting element and
- Fig. 4
- the steps kk) to nn) for completing the second embodiment of a closure element of a heat conductor.
In Fig. 1, Bild a) ist das Grundelement eines Heizleiters 1, ein Heizelement 2
ersichtlich. Das Heizelement 2 besteht in der gezeigten Ausführungsform aus
einem Kunststoff- , insbesondere Fluorpolymerkunststoff (FEP) / Kohlenstoffgemisch-Band
3, einem sogenannten Heizband, welches von Heizbandlitzen 4 und
5, vorzugsweise als Kupfer- oder Nickellitze ausgebildet, durchzogen ist. Im
Bereich eines Heizleiteranschlusses 1A bzw. 1B sind die Heizbandlitzen 4 und 5
freigelegt und werden als Anschlußadern zum Anschluß an die Versorgungsspannung
des Stromkreises genutzt. Die Heizleiter 1 werden bereits bei ihrer
Herstellung in den benötigten Längen hergestellt. Die Länge des Heizleiters
ergibt sich anforderungsgemäß aus den zu verlegenden und zu beheizenden
Wasserleitungen. In einer erfindungsgemäßen Lösung wird das, üblicherweise in
Meterware vorhandene Heizelement 2 im Anschlußbereich nicht getrennt,
sondern es wird lediglich die Litze 4 und 5 freigelegt und eine Trennung des
Heizleiters 1 erfolgt erst in einem späteren Herstellungsschritt. So ist die Herstellung
nicht nur des Heizleiteranschlusses 1A, sondern gleichzeitig auch der
Herstellung eines weiteren Heizleiteranschlusses 1B möglich.In Fig. 1, Figure a) is the basic element of a
In Fig. 1, Bild b) ist ersichtlich, daß nach dem Freilegen der Heizbandlitzen 4 und
5 ein Extrudiervorgang durchgeführt wird und eine Schicht 6 aus Fluorpolymer-Kunststoff
(FEP - Fluor-Ethylen-Propylen) auf das Heizelement 2 (bestehend aus
Heizband 3 und Anschlußadern 4 und 5) aufgebracht wird. Mit dem Extrudieren
dieser Kunststoff-Formmasse wird eine Isolier- und Schutzschicht 6 erzeugt, die
insbesondere im Übergangsbereich 7 der Schicht 6 vom Heizband 3 zu den
freigelegten Heizbandlitzen 4 und 5 wasser- und druckdicht ausgeführt ist und
damit ein verbessertes Dichtverhalten an den Heizleiteranschlüssen 1A und 1B
gewährleistet ist.
Alle Extrudiervorgänge werden unter Vakuum vorgenommen, um Lufteinschlüsse
zu vermeiden.In Fig. 1, Figure b) it can be seen that after exposing the Heizbandlitzen 4 and 5, an extrusion is carried out and a
All extrusions are done under vacuum to avoid air bubbles.
Fig. 1, Bild c) zeigt einen weiteren Verfahrensschritt zur Herstellung des Heizleiters
1 mit einem Heizleiteranschluß 1A (bzw. 1B). Nach der Isolierschicht 6 wird
auf das Heizelement 2 ein Schirmgeflecht 8 aufgebracht. Das Schirmgeflecht 8
besteht vorzugsweise aus einem gespindelten Kupfer-/Nickelgeflecht.
Dieses Schirmgeflecht 8 muß im Bereich der Heizleiteranschlüsse 1A und 1B
zurückgeschnitten werden, wie in Fig. 1, Bild d) ersichtlich ist. Eine zusätzliche,
mit einer FEP-Ummantelung versehenen Verlängerungsleitung 9 wird mit dem
Schirmgeflecht 8 verbunden.
Dies kann nach herkömmlicher Art durch Auskämmen und Verdrillen des Geflechts
und Anschließen an die Verlängerungsleitung geschehen oder - wie in
Fig. 1, Bild d) gezeigt - es erfolgt ein Verschweißen oder Verspleißen des Leitungsanschlusses
9A bzw. 9B mit der entsprechenden Seite des Schirmgeflechts
8A bzw. 8B. Vor dem Verschweißen oder Verspleißen wird die Verlängerungsleitung
9 in der gezeigten Weise mit Kleber punktuell fixiert. Weiterhin
werden die Anschlußadern 4 und 5 sowie die Verlängerungsleitung 9 mittels
eines Teflonbandes 10A bzw. 10B fixiert. Fig. 1, Figure c) shows a further process step for the production of the
This
This can be done in a conventional manner by combing out and twisting the braid and connecting to the extension line or - as shown in Fig. 1, Figure d) - there is a welding or splicing of the lead terminal 9A and 9B with the corresponding side of the
In Fig. 1, Bild e) ist der nach den Verfahrensschritten a) bis d) fertiggestellte
Heizleiter 1 ersichtlich, der abschließend mit einem Schutzmantel 11 versehen
wird. Dieser Schutzmantel 11 besteht ebenfalls aus Fluorpolymer-Kunststoff
(FEP) und wird in einem Extrudiervorgang auf den Heizleiter 1 und die Heizleiteranschlüsse
1 A und 1 B aufgebracht, wobei die Anschlußadern 4, 5 und die
Verlängerungsleitung 9 vollständig umhüllt werden. Nach dem Extrudieren wird
im Bereich der Anschlußadern 4 und 5 sowie der Verlängerungsleitung 9 das
Heizelement 2 durchgetrennt. Der Heizleiteranschluß 1A bzw. 1B kann nunmehr
fertiggestellt werden.In Fig. 1, Figure e) is the finished after the process steps a) to d)
Fig. 1, Bild f) zeigt den fertiggestellten Heizleiter 1 mit dem Heizleiteranschluß
1A. Die Enden der Leitungen 4, 5 und 9 sind von der vollständigen FEP-Ummantelung
11 und 6 befreit und nur jede separate Leitung bleibt mit einer FEP-Schutzschicht
versehen. Durch Ausstanzen der drei Leitungen 4, 5 und 9 ist
fertigungstechnisch mit recht einfachen Mitteln eine Separierung der Leitungen
möglich. Jede Leitung 4, 5 und 9 wird an ihrem Ende mit Einzelsteckkontakten
12, 13 oder 14 versehen. Vorzugsweise werden diese Kontakte aufgequetscht.
Die freien Leitungsenden 4, 5 und 9 werden zur Kennzeichnung mit farbigen
(roten, weißen bzw. blauen) Schrumpfschläuchen 15, 16, 17 versehen. Der
Austrittsbereich 18 der Anschlußadern 4 und 5 sowie der Verlängerungsleitung
9 aus dem FEP-Schutzmantel 11 wird nochmals extrudiert oder wärmeverschweißt.
Es entsteht der Bereich 11A. Damit ist eine ausreichende Dichtigkeit
gegenüber dem Schirmgeflecht 8 hergestellt.
Auf dem Schutzmantel 11 bzw. dem Bereich 11 A können Kennzeichnungen
aufgebracht werden, um bei einer Weiterverwendung des Heizleiters 1 die
Identifizierung zu erleichtern.Fig. 1, Figure f) shows the
On the
In der Fig. 2 ist in verschiedenen Zuständen der Fertigstellung eine Ausführungsform
vom Heizleiter 1 mit Abschlußelementen 1C bzw. 1D gezeigt. Für die
Herstellung eines Abschlußelementes 1C am Heizleiter 1 sind die gleichen
Arbeitsschritte wie für die Herstellung von Anschlußelementes 1A bzw. 1B
gemäß der Fig. 1, Bild a) bis c) auszuführen,. So sind im ersten Schritt für den
Heizleiter 1 am Heizelement 2 mit dem Heizband 3 in dem Endbereich des
Heizleiters 1 die Heizbandlitzen 4 und 5 freizulegen (Fig. 1, Bild a)), weiterhin
wird eine Schicht 6 aus Fluorpolymer-Kunststoff (FEP) mittels Extrudieren
aufgebracht (Bild b)) und ein Schirmgeflecht 8 wird über die FEP-Schicht 6
gezogen (Bild c)).In Fig. 2 is an embodiment in various states of completion
from the
Anhand von Fig. 2, Bild g) kann der nächste Arbeitsschritt beschrieben werden.
Das Schirmgeflecht 8 wird hier ebenfalls zurückgeschnitten, jedoch über den
Bereich der freigelegten Heizbandlitzen 4 und 5 hinaus, so daß auch ein Teil
vom Heizband 3 nicht mehr vom Schirmgeflecht 8 bedeckt ist. Ersichtlich sind
die Bereiche 8C bzw. 8D des Schirmgeflechtes 8, die das zurückgeschnittene
Schirmgeflecht 8 im Bereich des Abschlußelementes 1C bzw. 1D darstellt.Based on Fig. 2, Figure g), the next step can be described.
The
In Fig. 2, Bild h) ist gezeigt, daß ein schmales Teflonband 19A bzw. 19B das
zurückgeschnittene Schirmgeflecht 8C bzw. 8D fixiert. Eine Verbindung des
Schirmgeflechtes 8C bzw. 8D mit einer Verlängerungsleitung ist am Abschlußelement
1C bzw. 1D nicht notwendig, so daß die Drahtenden des
Schirmgeflechtes 8 vollständig ummantelt werden können. Die Anschlußadern
(Heizbandlitzen) 4 und 5 werden ebenfalls gekürzt, so daß ein Endbereich der
Abschlußelemente 1C bzw. 1D völlig frei von Litzen und somit von stromleitenden
Bauelementen ist.In Fig. 2, Figure h) is shown that a
In Fig. 2, Bild i) ist ersichtlich, daß ein Außenschutzmantel 20 durch einen
abschließenden Extrudiervorgang über das Schirmgeflecht 8 und den Bereichen
der Abschlußelemente 1C bzw. 1D aufgebracht wird. Nach dem Extrudieren
kann zwischen den Abschlußelementen 1C und 1D das Heizelement 2 durchgetrennt
werden. Die Trennstellen 20A und 20B werden zum endgültigen Abdichten
mit FEP-Kunststoffmaterial aufgefüllt und verschweißt. Durch die Wärmezuführung
wird der Außenschutzmantel 20 und die FEP-Schicht 6 so miteinander
verbunden, daß eine abschließende Dichtigkeit erreicht wird und eine Verklebung
mit einem zusätzlichen Schrumpfschlauch nicht mehr notwendig ist. In Fig. 2, Figure i) it can be seen that an outer
In der Fig. 3 ist der Heizleiter 1 mit einer zweiten Ausführungsform eines endseitig
angeordneten Anschlußelementes 1F unter Darstellung der Herstellungsschritte
aa) bis ii) ersichtlich. Fig. 3, Bild aa) zeigt das Grundelement eines
Heizleiters 1, ein Heizelement 2, so wie es bereits in der Beschreibung zur Fig.1,
Bild a) im Einzelnen erläutert wurde. In dieser Ausführungsform des Heizleiters 1
mit dem Anschlußelement 1F ist jedoch nicht vorgesehen, zwei Heizleiteranschlüsse
gleichzeitig zu fertigen, wie es bei den Heizleiteranschlüssen 1A und
1B der ersten Ausführungsform der Fall ist.In FIG. 3, the
In Fig. 3, Bild bb) ist ersichtlich, daß ein Extrudiervorgang durchgeführt wird und
eine Schicht 6 aus Fluorpolymer-Kunststoff (FEP - Fluor-Ethylen-Propylen) auf
das Heizelement 2 (bestehend aus Heizband bzw. Heizmatrix 3 und Heizbandlitzen
4 und 5) aufgebracht wird. Mit dem Extrudieren dieser Kunststoff-Formmasse
wird eine Isolier- und Schutzschicht 6 erzeugt, die aufgrund des
verwendeten Materials wasser- und druckdicht ausgeführt und skydrolfest ist.In Fig. 3, Figure bb) it can be seen that an extrusion is carried out and
a
Fig. 3, Bild cc) zeigt einen weiteren Verfahrensschritt zur Herstellung des
Heizleiters 1 mit dem Heizleiteranschluß 1F. Das Heizelement 2, bestehend aus
dem Heizband 3 und Heizbandlitzen 4 und 5, wird in der entsprechenden Länge
zugeschnitten und im Anschlußbereich werden die Heizbandlitzen 4 und 5
freigelegt, um als Anschlußadern genutzt werden zu können. Auf die Isolierschicht
6 wird ein Schirmgeflecht 8 aufgebracht. Das Schirmgeflecht 8 besteht
vorzugsweise aus einem gespindelten Kupfer/Nickelgeflecht.
Dieses Schirmgeflecht 8 muß im Bereich des Heizleiteranschlusses 1F zurückgeschnitten
werden. Um den als zusätzliche Sicherungsmaßnahme vorgesehenen
nachfolgenden Arbeitsgang (Bild dd)) durchführen zu können, ist eine Koronabehandlung
der Heizband- bzw. Heizmatrixstirnseite 3A und der Extrudierschicht 6
in diesem Bereich vorgesehen. Mit der Koronabehandlung wird eine Oberflächenbehandlung
bzw. ein Anrauhen der Schicht mittels Elektronenbeschuß
erzielt, um für den nächsten Schritt, das Aufbringen einer Epoxy-Schicht 21
bzw. einer Butyl-Kunststofffüllmasse, ausreichende Haftung zu erzielen. Fig. 3, Figure cc) shows a further process step for the preparation of the
This
In Fig. 3, Bild dd) ist diese Epoxy-Schicht 21 ersichtlich, die im Bereich der
Heizmatrixstirnseite 3A aufgebracht wurde. Diese Epoxy-Schicht 21 wird
beispielsweise aufgebracht, indem man den Heizleiter 1 mit dem entsprechenden
Leitungsende in eine Epoxy-Lösung/Epoxy-Kleber taucht und anschließend
trocknen läßt. Als eine andere Möglichkeit, eine Feuchigkeitsabdichtung zu
erzielen, kann eine Butyl-Kunststofffüllmasse auf das Leitungsende und den
Spleißbereich aufgetragen werden.
Die Epoxy-Schicht 21 bzw. die Butylschicht ist eine zusätzliche Sicherheit, daß
keine Feuchtigkeit in die Stirnseite des Heizleiters 1 eindringen kann (arc tracking)
und die Funktionsfähigkeit des Heizleiters 1 nicht beeinträchtigt wird.In Fig. 3, Figure dd), this
The
In einem nächsten Arbeitsgang, der in Fig. 3, Bild ee) dargestellt ist, wird das
Schirmgeflecht 8 mittels eines Teflonbandes 22 fixiert. Die Heizleiteranschlußadern
4 und 5 werden mit kapton-isolierten Leitungen 24 und 25, die FEPummantelt
und vorzugsweise farbig (rot, blau) ausgeführt sind, mittels Durchgangsverbinder
23 verbunden. Über diese Splice-Verbindungen werden zur
Isolier- und Schutzzwecken Schrumpfschläuche angeordnet. Eine Klebe-/Vergußmasse,
wie es nach dem Stand der Technik notwendig ist, ist vor dem
Aufziehen der Schrumpfschläuche nicht mehr notwendig.In a next operation, which is shown in Fig. 3, Image ee), the
Fig. 3, Bild ff) zeigt den Zustand des Heizleiters 1, bei dem eine zusätzliche, mit
einer FEP-Ummantelung versehenen Verlängerungsleitung/Kaptonleitung 26 mit
dem Schirmgeflecht 8 verbunden wird.
Dies kann nach herkömmlicher Art durch Auskämmen und Verdrillen des Geflechts
und Anschließen an die Verlängerungsleitung 26 geschehen mittels
Durchgangsverbinder 23 und anschließenden Überziehen mit einem Schrumpfschlauch.
Das verdrillte Ende des Schirmgeflechts 8 ist mit dem Bezugszeichen
8E bezeichnet.Fig. 3, Figure ff) shows the state of the
This can be done by conventional combing and twisting of the braid and connection to the
Der nächste Arbeitsgang, in Fig.3, Bild gg) ersichtlich, zeigt die Verwendung
eines FEP-Formteils 27, der über den Anschlußbereich des Heizleiters 2 gezogen
wird und die drei Durchgangsverbinder 23 samt Leitungen 24, 25 und 26 zu
zentrieren und einen reproduzierbaren Serienanschluß zu erreichen. Das Formteil
27 ist vorzugsweise als Haube ausgebildet, die über den Anschlußbereich der
Anschlußadern 4 und 5 sowie dem Schirmgeflecht 8 mit den angeschlossenen
Leitungen 24, 25 und 26 gezogen werden kann. Das dem Heizband 3 zugewandte
Ende 27A des Formteils 27 weist einen solchen Innendurchmesser auf,
das es über die Epoxy-Schicht 21 geschoben werden kann und am Teflonband
22 anliegt. Der Außendurchmesser des Formteils 27 ist am Ende 27A dem
Außendurchmesser der Teflonumwicklung 22 angepaßt, um einen gleichmäßigen
Übergang zu erreichen. Das Formteil 27 ist in diesem Bereich vorzugsweise
zylinderförmig ausgebildet und verjüngt sich erst zum anderen Ende 27B hin. Die
Innenkontur des Formteils 27 verjüngt sich ebenfalls zum anderen Ende 27B hin
und ist so gebildet, daß es die Anschlüsse der Anschlußadern 4, 5 und des
Schirmgeflechts 8 an die Leitungen 24, 25 sowie 26 abdeckt und mit dem Ende
27B des Formteiles 27A die Leitungen 24, 25, 26 am Austritt der Leitungen 24,
25, 26 definiert gehalten bzw. geführt werden. Dafür ist das Ende 27B mit FEP-Material
so ausgefüllt, daß sie Aufnahmen für die Leitungen 24, 25 und 26
bilden. Aufgrund der FEP-Ummantelung der Leitungen 24, 25 sowie 26 kann
das aus FEP-Material bestehende Formteilende 27B mit den Leitungsummantelungen
verschmolzen werden. Der Verschmelzungsbereich 28 ist in Bild gg)
ersichtlich. Das Verschmelzen wird aber erst im nächsten Arbeitsschritt durchgeführt.
Wenn statt der Nutzung der Epoxy-Schicht 21 Butyl-Kunststofffüllmasse verwendet
wird, wird diese Butylmasse erst nach dem Aufschieben des FEP-Formteils
27 in den Hohlraum zwischen Formteil 27 und den durch das Formteil
27 eingehüllten Teilen eingebracht und erst danach erfolgt das Extrudieren.The next operation, in Figure 3, Figure gg), shows the use of an
If, instead of the use of the
In Fig. 3, Bild hh) ist die Herstellung einer zweiten Extrudierschicht 29 aus FEP-Material
auf dem Heizband 3 und dem zylinderfömigen Teil des Formteils 27
ersichtlich. Am Übergangsbereich 30 zwischen Extrudierschicht 29 und dem
FEP-Formteil 27 und im Verschmelzungsbereich 28 zwischen Formteilende 27B
und Leitungsummantelungen der Leitungen 24, 25 sowie 26 wird jeweils das
FEP-Material miteinander verschmolzen. Abschließend werden an die Leitungsenden
der Leitungen 24, 25 und 26 Steckkontakte 31, 32 und 33 aufgequetscht
und das wasser- und druckdichte Anschlußelement 1F am Heizleiter 1
ist im wesentlichen fertiggestellt.In Fig. 3, Figure hh) is the production of a
Abschließend, wie in Fig. 3, Bild ii) gezeigt, ist der Heizleiter 1 zu kennzeichnen.
Ein Kennzeichen 34 kann auf den Heizleiter 1 aufgedruckt werden. Als
Angaben sind Part-Nummern vorgesehen. Die Steckkontakte 31, 32, 33 werden
mit Schrumpfschläuchen überzogen, die ebenfalls mit Bezeichnungen, wie
Teile-Kennzeichnungen versehen sind.Finally, as shown in Fig. 3, Figure ii), the
In der Fig. 4 ist der Heizleiter 1 mit einer zweiten Ausführungsform eines endseitig
angeordneten Abschlußelementes 1G unter Darstellung der Herstellungsschritte
kk) bis nn) ersichtlich. Für die Herstellung eines Abschlußelementes 1G
am Heizleiter 1 sind zunächst die gleichen Arbeitsschritte wie für die Herstellung
vom Anschlußelement 1F gemäß der Fig. 3, Bild aa) bis cc) auszuführen,. So
sind im ersten Schritt für den Heizleiter 1 am Heizelement 2 mit dem Heizband 3
in dem Endbereich des Heizleiters 1 die Heizbandlitzen 4 und 5 freizulegen (Fig.
3, Bild aa)), weiterhin wird eine Schicht 6 aus Fluorpolymer-Kunststoff (FEP)
mittels Extrudieren aufgebracht (Bild bb)) und ein Schirmgeflecht 8 wird über die
FEP-Schicht 6 gezogen (Bild cc)). Für weitere Einzelheiten wird auf die dazugehörige
Figurenbeschreibung verwiesen.4, the
Im Bild kk) ist das so vorbereitete Heizleiterende gezeigt. Um den als zusätzliche
Sicherungsmaßnahme vorgesehenen nachfolgenden Arbeitsgang (Bild ll))
durchführen zu können, ist eine Koronabehandlung der Heizband- bzw. Heizmatrixstirnseite
3A und der Extrudierschicht 6 in diesem Bereich vorgesehen. Mit
der Koronabehandlung wird eine Oberflächenbehandlung bzw. ein Anrauhen der
Schicht mittels Elektronenbeschuß erzielt, um für den nächsten Schritt, das
Aufbringen einer Epoxy-Schicht 35 bzw. einer Butyl-Kunststoffmasse, ausreichende
Haftung zu erzielen.In the picture kk) the prepared so Heizleiterende is shown. To the as additional
Subsequent operation (Figure ll))
to be able to perform is a corona treatment of Heizband- or
In Fig. 4, Bild ll) ist diese Epoxy-Schicht 35 ersichtlich, die im Bereich der
Heizmatrixstirnseite 3A aufgebracht wurde. Diese Epoxy-Schicht 35 wird
beispielsweise aufgebracht, indem man den Heizleiter 1 mit dem entsprechenden
Leitungsende in eine Epoxy-Lösung/Epoxy-Kleber taucht und anschließend
trocknen läßt. Statt der Epoxy-Schicht 35 ist auch das Aufbringen von einer
Butyl-Kunststoffmasse möglich. Die Epoxy-Schicht 35 bzw. die Butylschicht ist
eine zusätzliche Sicherheit, daß keine Feuchtigkeit in die Stirnseite des Heizleiters
1 eindringen kann (arc tracking) und somit die Funktionsfähigkeit des
Heizteiters 1 beeinträchtigt wird.In Fig. 4, Figure ll), this
Fig. 4, Bild mm) zeigt als weiteren Verfahrensschritt das Aufbringen einer
Fixierung des Schirmgeflechts 8 mittels eines Teflonbandes 36. Mit dieser
Teflonfixierung 36 wird das Schirmgeflecht 8 auf der ersten Extrudierschicht 6
befestigt. Die Heizbandlitzen 4 und 5 werden jeweils mittels eines Teflonschlauches
37 bzw. 38 isoliert. Eine aus FEP-Material ausgeführte Endkappe 39 wird
auf das so vorbereitete Heizleiterende aufgeschoben, wobei das offene Ende
39A vorzugsweise soweit aufschiebbar ist, daß es an der Teflonfixierung 36
anliegt. Das geschlossene Ende 39B der Endkappe ist vorzugsweise abgerundet.
Mit der Verwendung eines solchen FEP-Formteils als Endkappe 39 ist jeweils ein
reproduzierbarer Serienabschluß erreicht. Wenn Butyl-Kunststofffüllmasse gegen
das Eindringen von Feuchtigkeit genutzt wird, wird diese in die Hohlbereiche der
Endkappe 39 eingebracht.Fig. 4, Image mm) shows as a further process step, the application of a
Fixation of the
Der letzte Verfahrensschritt zur Herstellung des Abschlußelementes 1G am
Heizleiter 1 ist anhand der Fig. 4, Bild nn) erläuterbar. Über mindestens den
gesamten Endbereich des Heizleiters 1 wird eine zweite Extrudierschicht 40
erzeugt. Die FEP-Schicht 40 wird in einem Schmelzbereich 41, der zumindest
den zylinderförmigen Endbereich der Endkappe 39 (vor Beginn der Abrundung)
umfaßt, mit der Extrudierschicht 40 wärmeverschweißt. The last step in the production of the terminating element 1G
- 11
- - Heizleiter- heating conductor
- 1A,B1A, B
- - Anschlußelement (1. Ausführung)- Connection element (1st version)
- 1C, D1C, D
- - Abschlußelement (1. Ausführung)- Terminating element (1st embodiment)
- 1F1F
- - Anschlußelement (2. Ausführung)- Connecting element (2nd version)
- 1G1G
- - Abschlußelement (2. Ausführung)- Terminating element (2nd embodiment)
- 22
- - Heizelement- heating element
- 33
- - Heizband/Heizmatrix- Heating cable / Heizmatrix
- 4,54.5
- - Heizbandlitzen/Anschlußadern- Heizbandlitzen / connecting wires
- 66
- - FEP-Schicht- FEP layer
- 77
- - Übergangsbereich- Transition area
- 88th
- - Schirmgeflecht- braided shield
- 8A, 8B, 8C, 8D, 8E8A, 8B, 8C, 8D, 8E
- - Verdrilltes Ende vom Schirmgeflecht- Twisted end of the screen braid
- 99
- - Verlängerungsleitung- extension cable
- 9A, 9B9A, 9B
- - Leitungsanschlüsse- cable connections
- 10A, 10B10A, 10B
- - Teflonband- Teflon tape
- 1111
- - Schutzmantel aus FEP- Protective jacket made of FEP
- 11A11A
- - wärmeverschweißter Bereich von 11- heat sealed area of 11
- 12, 13, 1412, 13, 14
- - Einzelsteckkontakte- Single plug contacts
- 15, 16, 1715, 16, 17
- - Farbige Schrumpfschläuche- Colored heat shrink tubing
- 1818
- - Austrittsbereich aus 11- Exit area from 11
- 19A, 19B19A, 19B
- - Teflonband- Teflon tape
- 2020
- - Außenschutzmantel- Protective Jacket
- 20A, 20B20A, 20B
- - Trennstellen- separation points
- 2121
- - Epoxy-Schicht bzw. Butylkunststofffüllmasse- Epoxy layer or Butylkunststoffüllmasse
- 2222
- - Teflonband- Teflon tape
- 2323
- - Durchgangsverbinder- Channel connector
- 24,25,2624,25,26
- - Kaptonleitungen- Kaptonleitungen
- 2727
- - FEP-Formteil- FEP molding
- 27A, 27B27A, 27B
- - erstes und zweites Ende vom Formteil- first and second ends of the molded part
- 2828
- - Verschmelzungsbereich- fusing range
- 2929
- - zweite Extrudierschicht- second extrusion layer
- 3030
- - Übergangsbereich- Transition area
- 31, 32, 3331, 32, 33
- - Steckkontakte- plug contacts
- 3434
- - Kennzeichen- Mark
- 3535
- - Epoxy-Schicht- Epoxy layer
- 3636
- - Teflonband- Teflon tape
- 37, 3837, 38
- - Teflon-Schlauch- Teflon tubing
- 3939
- - Endkappe- endcap
- 39A, 39B39A, 39B
-
-
erste und zweite Ende der Kappe 39-
first and second end of the
cap 39 - 4040
- - zweite Extrudierschicht- second extrusion layer
- 4141
- - Schmelzbereich- melting range
Claims (37)
- A heating conductor (1) having a terminal element (1A, 1B; 1F), the heating conductor (1) consisting substantially of at least one heating element (2), which comprises a heating tape (3) and heating tape wires (4, 5) and is sheathed in a fluoropolymer protective layer (6), further fluoropolymer plastics material (11; 27, 29) being applied in the region of the terminal elements (1A, 1B; 1F) for sealing purposes, characterised in that the further fluoropolymer plastics material forms a second fluoropolymer layer (extrusion layer 11; 29), which is either fused at least in the region of the terminal element (1A, 1B) with the first fluoropolymer protective layer (6) to achieve a pressure- and moisture-tight seal (11A) or a plastics moulding (27) is provided in the region of the terminal element (1F), which moulding is fused in a transitional zone (30) with the second fluoropolymer layer (29).
- A heating conductor according to claim 1,
characterised in that a shielding braid (8) is applied to the fluoropolymer protective layer (6), which braid is removable in the region of the terminal elements (1A, 1B; 1F). - A heating conductor according to claim 1,
characterised in that the fluoropolymer layers (6, 11; 29) and the plastics moulding (27) consist of FEP material. - A heating conductor according to claim 1 or claim 3,
characterised in that the plastics moulding (27) is of cap-like construction, wherein one end (27A) is arranged on the heating tape (3), the middle region of the moulding (27) covers the transition between the heating tape wires (4, 5) and the connected lines (24, 25, 26) and the other end (27B) is provided in the region of the emerging lines (24, 25, 26). - A heating conductor according to any one of claims 1 to 4,
characterised in that a plastics layer (21) is provided at one end face (3A) of the heating tape in the region of the emerging heating tape wires (4, 5) to achieve a pressure- and moisture-tight connection. - A heating conductor according to claim 5,
characterised in that the plastics layer (21) is formed of epoxy or butyl polymer filler. - A heating conductor (1) having a terminating element (1C, 1D; 1G), the heating conductor (1) consisting substantially of at least one heating element (2), which comprises a heating tape (3) and heating tape wires (4, 5) and is sheathed in a fluoropolymer protective layer (6), further fluoropolymer plastics material (20; 39, 40) being applied in the region of the terminating elements (1C, 1D; 1G) for sealing purposes, characterised in that the further fluoropolymer plastics material forms a second fluoropolymer layer (extrusion layer 20; 40), which is either fused at least in the region of the terminating element (1C, 1D) with the first fluoropolymer protective layer (6) to achieve a pressure- and moisture-tight seal (11A) or a plastics end cap (39) is provided in the region of the terminating element (1G), which end cap is fused in a fusion zone (41) with the second fluoropolymer layer (extrusion layer 40).
- A heating conductor according to claim 7,
characterised in that a shielding braid (8) is applied to the fluoropolymer protective layer (6), which braid is removable in the region of the terminating elements (1C, 1D; 1G). - A heating conductor according to claim 7,
characterised in that
the fluoropolymer layers (6, 20; 40) and the plastics end cap (39) consist of FEP material. - A heating conductor according to any one of claims 7 to 9,
characterised in that the plastics end cap (39) is arranged with one end (39A) on the heating tape (3) and the closed end insulates the exposed heating tape wires (4, 5). - A heating conductor according to any one of claims 7 to 10,
characterised in that a plastics layer (35) is provided at one heating tape end face (3A) in the region of the emerging heating tape wires (4, 5). - A heating conductor according to claim 11,
characterised in that the plastics layer (35) is formed of epoxy or butyl polymer filler. - A heating conductor according to any one of the preceding claims,
characterised in that the pressure- and moisture-tight connection may be produced by means of a thermal welding device or an extrusion device. - A method of producing a terminal element (1A, 1B; 1F) on a heating conductor (1), wherein the following method steps are performed:a) a heating tape (3) with at least one heating tape wire (4, 5) is cut open in a region provided for terminal elements (1A, 1B; 1F) on the basis of given length measurements and the at least one heating tape wire (4, 5) is exposed,b) a fluoropolymer plastics layer (6), preferably consisting of FEP (Fluoro Ethylene Propylene), is applied to the heating tape (3) by an extrusion process,c) a shielding braid (8) is applied to the fluoropolymer plastics layer (6),d) the shielding braid (8) is cut back in the region of the at least one terminal element (1A, 1B; 1F), wherein a connecting terminal (8A, 8B; 8E) is formed at each cut point of the shielding braid (8),e) an end of an extension line (9; 26) is connected to the connecting terminal (8A, 8B; 8E),f) an outer protective sheath (11; 29) of fluoropolymer plastics, preferably FEP, is applied to the heating conductor (1) and at least to some regions of the heating conductor terminals (1A, 1B; 1F) by at least one further extrusion process,g) the terminal element zones (1A, 1B; 1F) are finished by connecting lines (24, 25) to the heating tape wires (4, 5) and/or by providing the lines (4, 5, 9; 24, 25, 26) with contact elements (12, 13, 14; 31, 32, 33).
- A method according to claim 14,
characterised in that the connecting terminal (8A, 8B; 8E) is formed on the shielding braid (8) by welding or splicing with the extension line (9; 26). - A method according to claim 14,
characterised in that the connecting terminal (8A, 8B; 8E) is formed on the shielding braid (8) by combing out and twisting of the braid. - A method according to any one of claims 14 to 16,
characterised in that the heating tape wires (4, 5) and the extension line (9) are fixed by means of a Teflon tape (10A, 10B) prior to connection of the extension line (9) to the shielding braid (8). - A method according to any one of claims 14 to 17,
characterised in that the heating tape (3) with the heating tape wires (4, 5) and the extension line (9) are cut through after extrusion of the outer protective sheath (11) (step f) to form the heating conductor (1) with the terminal element (1A) and a further heating conductor (1') with the terminal element (1B). - A method according to any one of claims 14 to 18,
characterised in that the outlet zone (11A) of the lines (4, 5 and 9) from the protective sheath (11) is thermally welded or extruded to achieve sufficient tightness. - A method according to any one of claims 14 to 19,
characterised in that the lines (4, 5, 9) are separated in the terminal zone (1A) and in each case provided with a contact element (12, 13, 14). - A method according to claim 20,
characterised in that the contact elements (12, 13, 14) take the form of plug-in contacts, which are crimped onto the ends of the lines (4, 5 and 9). - A method according to any one of claims 14 to 21,
characterised in that the ends of the lines (4, 5 and 9) are provided with preferably coloured heat-shrinkable sleeves (15, 16, 17) for identification purposes. - A method according to any one of claims 14 to 16,
characterised in that an FEP moulding (27) is arranged in the region of the terminal element (1F) after step e), which moulding (27) is drawn in the manner of a cap over the heating tape wires (4, 5) and the lines (24, 25) connected thereto as well as over the extension line (26) of the shielding braid (8). - A method according to claim 23,
characterised in that one end (27A) of the FEP moulding (27) is applied to the shielding braid (8) and this region is sealed in watertight manner, in the middle region the heating tape wires (4, 5) and the lines (24, 25) connected thereto and the extension line (26) are covered and held and at the other end (27B) the lines (24, 25, 26) emerging from the end region are guided in defined manner. - A method according to either one of claims 23 or 24,
characterised in that the Teflon-coated line sheaths are fused together with the FEP moulding (27) in a fusion zone (28) on the moulding end (27B) of the lines (24, 25, 26) emerging from the FEP moulding (27). - A method according to any one of claims 23 to 25,
characterised in that a plastics, preferably epoxy, layer (21) is applied in the region of the heating tape end face (3A) of the terminal element (1F) prior to arrangement of the FEP moulding (27) in the region of the terminal element (1F). - A method according to any one of claims 23 to 25,
characterised in that a butyl polymer filler material is introduced into the cavities between the FEP moulding (27) and the internal parts. - A method according to claim 26 or claim 27,
characterised in that, prior to application of the plastics layer (21) or of the butyl material, the relevant surface of heating tape (3) and heating tape surface (3A) is pretreated by corona treatment. - A method of producing a terminating element (1C, 1D; 1G) on a heating conductor (1), wherein the following method steps are performed:a) a heating tape (3) with at least one heating line (4, 5) is cut open in a region provided for terminating elements (1C, 1D; 1G) on the basis of given length measurements and the at least one heating line (4, 5) is exposed,b) a fluoropolymer plastics layer (6), preferably consisting of FEP, is applied to the heating tape (3) by an extrusion process,c) a shielding braid (8) is applied to the fluoropolymer plastics layer (6) and cut back in the region of the terminating elements (1C, 1D; 1G),d) the wires (4, 5) of the heating lines are rendered conduction-less in the end region of the terminating elements (1C, 1D; 1G),e) an outer protective sheath (20; 40) of fluoropolymer plastics, preferably FEP, is applied to the heating conductor (1) and at least in part to the heating conductor terminating zones (1C, 1D; 1G) by a further extrusion process,f) in the end region (separation points 20A, 20B); fusion zone 41) of the terminating elements (1C, 1D; 1G), the FEP material is thermally welded or extruded for final sealing to achieve sufficient tightness.
- A method according to claim 29,
characterised in that, after step e), the terminating element zones (1C, 1D) are cut through to form the heating conductor (1) with the terminating element (1C) and a further heating conductor (1') with the terminating element (1D), so forming separation points (20A, 20B). - A method according to claim 30,
characterised in that the separation points (20A, 20B) are filled with fluoropolymer plastics, preferably FEP, prior to final sealing. - A method according to claim 29,
characterised in that, after step d), an end cap (39) of fluoropolymer plastics, preferably FEP, is arranged on the heating conductor terminating zone (1G). - A method according to claim 32,
characterised in that, before the end cap (39) is pushed on, a plastics (epoxy) layer (35) is applied in the region of the heating tape end face (3A) of the heating conductor terminating zone (1G). - A method according to claim 32,
characterised in that a butyl polymer filler is introduced inside the end cap (39) for sealing purposes. - A method according to claim 33 or claim 34,
characterised in that, prior to application of the epoxy layer (39) or butyl polymer filler, the relevant surface of heating tape (3) and heating tape surface (3A) is pretreated by corona treatment. - A method according to any one of claims 29 to 35,
characterised in that a Teflon tape (19A, 19B) is attached to each of the cut points of the shielding braid (8C, 8D) to fix the cut points. - A method according to any one of the preceding claims,
characterised in that the extrusion and thermal welding processes proceed under a vacuum.
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