[0001] Aus der EU-A- 0 158 091 ist ein Raumheizelement bestehend aus einem keramischen Formkörper,
der auf der seiner Sichtseite abgewendeten Seite mit einem flächenhaften Heizleiter
in Form einer elektrischen Widerstandsbeschichtung aus einer elektrisch leitenden
keramischen Glasur versehen ist, bekannt, bei dem die elektrische Widerstandsbeschichtung
als Widerstandsschicht aus einem Material ausgebildet ist, bei dem nichtmetallische,
große spezifische Oberfläche aufweisende, elektrisch leitende, bei Temperaturerhöhung
ihre elektrische Leitfähigkeit nicht wesentlich ändernde Partikel in einer elektrisch
nicht oder nur schlecht leitenden Trägersubstanz eingebettet sind und dieses Material
so aufgetragen ist, daß die Widerstandsbeschichtung eine gleichmäßige elektrische
und thermische Leitfähigkeit aufweist. Eine Spezialform eines solchen Raumheizelementes
ist z. B. eine großflächige Wand-, Boden- oder Deckenbekleidungsplatte.
[0002] Unter ungünstigen Bedingungen kann es bei Ausbildung der elektrischen Widerstandsbeschichtung
aus einer elektrisch leitenden keramischen Widerstandsglasur vorkommen, daß sich solche
Platten von ihrem sie tragenden Untergrund plötzlich ablösen. Damit wird ihre Anbringung
an Decken, aber auch an Wänden durch Verkleben problematisch, vielmehr sind zusätzliche
Befestigungsmittel, wie Klammern oder Haken erforder lich, was vielfach unmöglich
oder wenigstens manchmal nicht erwünscht ist.
[0003] Nach der EU-A- 0 158 091 erfolgt eine Kontaktierung der elektrischen Widerstandsbeschichtung
insbesondere durch symmetrisch auf der elektrischen Widerstandsschicht angeordnete
Kontaktierungselemente. Es hat sich aber gezeigt, daß solche auf der Heizschicht angebrachte
Elemente zum Ablösen neigen, aber auch den über eine Fläche gleichmäßigen elektrischen
Stromdurchgang nur unzureichend gewährleisten.
[0004] Das Problem einer unzureichenden Haftung tritt überraschenderweise auch zwischen
leitender Widerstandsschicht und einer Isolierschicht auf, über die der Bekleidungskörper
am Befestigungsuntergrund befestigt ist.
[0005] Es gibt offenbar bis jetzt noch kein isolierendes Material, insbesondere organisches
Isoliermaterial, das mit der leitenden Widerstandsschicht eine dauerhafte und sichere
Verbindung eingeht.
[0006] Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die elektrisch leitende Widerstandsbeschichtung
des Bekleidungskörpers so auszugestalten, daß dieses Ablösen entweder unmittelbar
vom Befestigungsgrund oder von einer darübergelegten Isolierschicht nicht mehr auftritt
und ferner eine Verbesserung der Heizeigenschaften des Raumheizelementes bewirkt wird.
[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die in Form einer elektrisch
leitenden Widerstandsglasur vorliegende Widerstandsschicht durch eine Schicht aus
nicht leitender oder nur schlecht leitender keramischer Glasur mit einer Trägersubstanz
gleicher keramischer Zusammensetzung wie die der Widerstandsglasur aber mit eingebauten
Kaolinteilchen abgedeckt ist und das Gebilde aus keramischen Formkörper, elektrisch
leitender keramischer Glasur und keramischer Ab deckschicht bis unterhalb des Quarzumwandlungspunktes
(<750°C) erhitzt und so Widerstandsschicht und Abdeckschicht auf dem keramischen
Bekleidungskörper eingebrannt sind.
[0008] Überraschenderweise haftet auf einem solchermaßen beschichteten Bekleidungskörper
auch jede organische Isolierbeschichtung ohne Probleme.
[0009] Überraschenderweise hat sich ferner herausgestellt, daß sich bei Anwendung der vorgeschlagenen
Lösung eine erhebliche Reduzierung des elektrischen Widerstandes der abgedeckten
Widerstandsbeschichtung, also der Heizschicht ergibt. Dies erklärt sich daraus, daß
bei einem sinnvoll gewählten Überschuß an Kaolinteilchen im Verhältnis zu den Glasanteilen
der Trägersubstanz diese beim Brennen des gesamten Gebildes Glasanteile aus der Widerstandsglasur
(Heizschicht) lösen und in die Abdeckschicht einbinden. Dadurch wird die isolierende
Glassubstanz in der Widerstandsglasur verringert, welche die elektrische Leitung
der Widerstandsglasur negativ beeinflußt, wodurch sich der elektrische Widerstand
der Widerstandsglasur, d. h. der Heizschicht, verringert. Es ergibt sich mithin eine
Verbesserung der Heizeigenschaften des Raumheizelementes infolge der Einbettung von
Kaolinteilchen in die Abdeckschicht.
[0010] So wurde z. B. bei 30 % Gewichtsanteil Kaolin eine Widerstandserniedrigung von 50
% gegenüber dem des gleichen Gebildes ohne Zufügung einer Abdeckschicht festgestellt.
[0011] Diese Erscheinung hat man sich erfindungsgemäß in der Weise zunutze gemacht, daß
man die Menge an Kaolinteilchen der Deckschicht so wählt, daß damit eine bestimmte
Leitfähigkeitsänderung erzielt wird, die es wiederum erlaubt, die Menge an elektrisch
leitenden Partikeln in der Heizschicht spürbar zu reduzieren, ohne den ursprünglich
angestrebten elektrischen Widerstand der Heizschicht, also ohne Abdeckung, zu verändern.
[0012] Hinsichtlich den auf der Heizschicht angebrachten elektrischen Kontaktierungselementen
wird ein über die Fläche gleichmäßiger elektrischer Stromdurchgang dadurch erreicht,
daß die Kontaktierung der elektrischen Heizschicht so vorgenommen wird, daß die Kontaktelemente
bzw. die Kontaktschicht direkt auf den keramischen Formkörper aufgebracht wird, wobei
diese Schicht rampenförmig zur Außenkante des keramischen Formkörpers hin anwächst
und sich die Rampenhöhe nach der Stärke der Heizschicht und die Rampenbreite sich
mit mehr als dem Fünfzigfachen dieser Stärke bemißt. Bei einem Ausführungsbeispiel
betrug die Heizschichtdicke 120 u und die Breite der Kontaktschicht 15 mm. Ferner
wird durch diese Maßnahme die Neigung zum Ablösen der Kontaktelemente bzw. Kontaktschicht
verringert.
[0013] Ein weiterer Vorteil dieser vorgeschlagenen Lösung beruht darin, daß die Anbringung
der Kontaktschicht unmittelbar auf die Rückseite des keramischen Formkörpers als erster
Verfahrensschritt erfolgt, dem als zweiter Schritt die Aufbringung der elektrischen
Heizschicht folgt. Als dritter Schritt wird die Abdeckschicht appliziert und das gesamte
Gebilde in einem vierten Schritt dann einem Brenn- oder Erhitzungsprozeß unterworfen.
[0014] Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch anhand der Zeichnung
beschrieben. Darin zeigen.
Fig. 1 einen schematischen Teilschnitt durch ein Raumheizelement,
Fig. 2 einen Teilschnitt durch ein Raumheizelement nach der EU-A- 0 158 091,
Fig. 3 einen Teilschnitt durch eine weitere Ausführungs form der Erfindung sowie
Fig. 4 eine Draufsicht auf ein Raumheizlement nach Fig. 3.
[0015] Das in Fig. 1 dargestellte Raumheizelement umfaßt einen keramischen Formkörper 1,
der auf seiner der Sichtseite abgewendeten Seite mit einer elektrischen Widerstandsbeschichtung
2, welche die Heizschicht bildet, sowie ferner mit einer Abdeckschicht 3 versehen
ist. Die elektrische Widerstandsbeschichtung 2 setzt sich aus einer Trägersubstanz
5 und in dieser Trägersubstanz eingebetteten leitfähigen Partikeln 4 zusammen. Die
Abdeckschicht 3 setzt sich aus derselben Trägersubstanz 5 und darin eingebetteten
Kaolinteilchen 6 zusammen.
[0016] Fig. 2 zeigt ein Raumheizelement, wie es in der EU-A- 0 158 091 beschrieben ist,
welches aus einem keramischen Formkörper 1, einer elektrischen Widerstandsbeschichtung
2 und einem Kontaktelement 7 aufgebaut ist.
[0017] Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Raumheizelementes aus einer
elektrischen Widerstandsbeschichtung 2, einer Abdeckschicht 3 und einem Kontaktelement
8. Dieses Kontaktelement 8 wächst rampenförmig bei 9 zur Außenkante des keramischen
Formkörpers an. Das Kontaktelement, welches durch eine Kontaktschicht gebildet sein
kann, ist im dargestellten Ausführungsbeispiel mit im wesentlichen dreieckförmigem
Querschnitt ausgebildet. Die maximale Rampenhöhe 10 entspricht der Schichtdicke 11
der elektrischen Widerstandsbeschichtung 2. Die Breite 12 des Kontaktelementes beträgt
mehr als das Fünfzigfache der Dicke bzw. der Stärke 11 der elektrischen Widerstandsbeschichtung
2. Aus Fig. 4 ergibt sich, daß das Kontaktelement,an den beiden gegenüberliegenden
Längsseiten des Raumheizelementes ausgebildet ist. Das Raumheizelement ist in zweckmäßiger
Weise als großflächige Wand-Boden- oder Deckenbekleidungsplatte ausgebildet, welches
insbesondere als quadratische Platte Seitenabmessungen von 60 × 60 cm aufweist.
1. Raumheizelement, insbesondere Platte, bestehend aus einem keramischen Formkörper,
der auf der seiner Sichtseite abgewendeten Seite mit einem flächenhaften Heizleiter
in Form einer elektrischen Widerstandsbeschichtung aus einer elektrisch leitenden
keramischen Glasur versehen ist, wobei die elektrische Widerstandsbeschichtung als
Widerstandsschicht aus einem Material ausgebildet ist, bei dem nichtmetallische,
große spezifische Oberfläche aufweisende, elektrisch leitende, bei Temperaturerhöhung
ihre elektrische Leitfähigkeit nicht wesentlich ändernde Partikel in einer elektrisch
nicht oder nur schlecht leitenden Trägersubstanz eingebettet sind und dieses Material
so aufgetragen ist, daß die Widerstandsbeschichtung eine gleichmäßige elektrische
und thermische Leitfähigkeit aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der mit der elektrischen Widerstandsbeschichtung aus einer elektrisch leitenden
keramischen Glasur versehene keramische Formkörper durch eine Schicht aus nicht leitender
oder nur schlecht leitender Glasur mit einer Trägersubstanz gleicher keramischer Zusammensetzung
wie die der Widerstandsglasur aber mit eingebauten Kaolinteilchen abgedeckt und das
Gebilde aus keramischem Formkörper, elektrisch leitender keramischer Glasur und keramischer
Abdeckschicht bis unterhalb des Quarzumwandlungspunktes erhitzt worden ist.
2. Raumheizelement nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Menge an eingebauten Kaolinteilchen so gewählt wird, daß eine spürbare Erniedrigung
des elektrischen Widerstandes der Widerstandsglasur eintritt.
3. Raumheizelement nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Menge an eingebauten Kaolinteilchen so gewählt wird, daß wegen der damit verbundenen
Erniedrigung des ursprünglichen elektrischen Widerstandes der Heizschicht die Menge
an nichtmetallischen, elektrisch leitenden Partikeln der Widerstandsbeschichtung spürbar
reduziert werden kann, um den ursprünglich gewünschten elektrischen Widerstand zu
erhalten.
4. Raumheizelement, mit mindestens einem elektrischen Kontaktelement, für die Heizschicht,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Kontaktelement unmittelbar auf dem keramischen Körper aufgebracht ist, und
daß die Stärke des Kontaktelementes rampenförmig zur Außenkante des keramischen Formkörpers
hin anwachsend ausgebildet ist.
5. Raumheizelement nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich die maximale Rampenhöhe nach der Stärke der Heizschicht bemißt und die Rampenbreite
mehr als das Fünfzigfache dieser Stärke beträgt.
6. Raumheizelement nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Kontaktelement im wesentlichen dreieckförmigen Querschnitt aufweist.
7. Raumheizelement nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Kontaktelement durch eine Kontaktschicht gebildet ist.