Elemento plano flexible calentable.

Elemento plano con una primera superficie lateral autoadhesiva y una segunda superficie lateral autoadhesiva, dicho elemento plano presenta una sucesión de capas formada por una capa de calentamiento, una capa de contacto y una capa de masa adhesiva, en la que la capa de calentamiento está en contacto con una primera superficie lateral de la capa de contacto y está unida a la misma en modo eléctricamente conductor, dichas capa de calentamiento y capa de contacto se tocan de forma directa y en la que la capa de masa adhesiva está en contacto con una segunda superficie lateral de la capa de contacto y la toca directamente y dicha capa de calentamiento está formada por una primera masa autoadhesiva intrínsecamente calentable

(10), que está configurada como conductor frío que se calienta con el paso de la corriente eléctrica y la capa de masa adhesiva está formada por una segunda masa autoadhesiva (30), dichas primera masa autoadhesiva y segunda masa autoadhesiva son en cada caso masas autoadhesivas, que a temperatura ambiente generan una unión pegada duradera con un sustrato, dicha capa de contacto un elemento de contacto perforado (20) de superficie extendida.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E09165615.

Solicitante: TESA SE.

Inventor/es: DIETZ, BERND, JUNGHANS,MONIKA, Domann,Frank, Dominikat,Udo, KEITE-TELGENBÜSCHER,DR. KLAUS, ELLRINGMANN,DR. UTE.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICAS ELECTRICAS NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR > CALEFACCION ELECTRICA; ALUMBRADO ELECTRICO NO PREVISTO... > Calefacción por resistencia óhmica > H05B3/34 (flexibles, p. ej. rejillas o tejidos calefactores)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICAS ELECTRICAS NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR > CALEFACCION ELECTRICA; ALUMBRADO ELECTRICO NO PREVISTO... > Calefacción por resistencia óhmica > H05B3/84 (Disposiciones para la calefacción especialmente adaptadas a superficies transparentes o reflectantes, p. ej. para desempañar o deshelar ventanas, espejos o parabrisas de vehículos)

PDF original: ES-2548921_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Elemento plano flexible calentable

La Invención, que se define con las características de la reivindicación independiente 1, se refiere a un elemento plano con una primera superficie lateral autoadhesiva y una segunda superficie lateral autoadhesiva, dicho elemento plano presenta una sucesión de capas formada por una capa de calentamiento, una capa de contacto y una capa de masa adhesiva, en la que la capa de calentamiento está en contacto con una primera superficie lateral de la capa de contacto y está unida con está de un modo eléctricamente conductor y en la que la capa de masa adhesiva está en contacto con una segunda superficie lateral de la capa de contacto y dicha capa de calentamiento está formada por una primera masa autoadhesiva intrínsecamente calentable, que está configurada como conductor frío que se calienta con el paso de la corriente eléctrica y en la que la capa de masa adhesiva está formada por una segunda masa autoadhesiva. La invención se refiere además a un conjunto de pegado formado por dicho elemento plano en cuestión y un sustrato de pegado, a un proceso para la fabricación del elemento plano y al uso de de este elemento plano para el pegado del sustrato en la industria del automóvil para el calentamiento de un conjunto pegado.

En muchos sectores se emplean calentadores eléctricos para calentar objetos o recintos. En los calentadores eléctricos se obtiene el calor en forma de energía térmica por conversión de la energía eléctrica (incluida la energía magnética). Los calentadores eléctricos se basan en lo esencial en diversos principios técnicos.

Aparte de la generación de calor en base a los efectos inductivo o capacitivo o a los rayos electromagnéticos se han consolidado los sistemas de calentamiento que contienen un elemento de resistencia de calentamiento (también llamados calentadores de resistencia). En tales sistemas se aprovecha la energía térmica (calor de Joule) generada por el paso de una corriente eléctrica a través del elemento de resistencia de calentamiento. En principio puede emplearse para ello cualquier conductor eléctrico como elemento de resistencia de calentamiento, que tenga un valor de resistencia final distinto de cero.

La elección del elemento de resistencia de calentamiento dependerá de la potencia térmica a lograr; esta depende del valor de resistencia del elemento de resistencia de calentamiento y de la corriente eléctrica que atraviesa el elemento de resistencia de calentamiento y según la ley de Ohm de la tensión o voltaje aplicado. Por consiguiente, la elección del elemento de resistencia de calentamiento se llevará, pues, a cabo en función de la naturaleza de los tramos conductores existentes, en especial habida cuenta de su sección, su longitud, su resistencia específica y su capacidad de absorción de cargas térmicas.

En especial en la industria del automóvil se están empleando cada vez más calentadores de resistencia, por ejemplo para calentar los asientos, las lunas de las ventanas y los espejos exteriores. Para llevar a cabo el calentamiento deseado en tales aplicaciones se instalan en el caso más simple alambres planos de resistencia. La potencia de calentamiento es constante y se regula con un mecanismo externo.

En los últimos años se han impuesto como elementos de resistencia de calentamiento los llamados elementos PTC. Un elemento PTC es un elemento de resistencia de calentamiento, cuyas zonas conductoras de la corriente están formadas por un material que tiene un coeficiente de temperatura positivo (en inglés: positive temperature coefficient, PTC); estos materiales se denominan también conductores fríos.

Los conductores fríos son, pues, materiales que conducen la corriente eléctrica y cuya resistencia aumenta con la temperatura, de modo que conducen mejor la corriente a temperaturas bajas que a temperaturas elevadas. El uso de estos materiales que se comportan como conductores fríos como elementos de resistencia de calentamiento (elementos PTC) tiene la ventaja de que, cuando se aplica un voltaje constante a dicho elemento calefactor, se evita el sobrecalentamiento de dicho elemento, porque cuando aumenta la temperatura de servicio aumenta también la resistencia del elemento calefactor, con lo cual según la ley de Ohm la corriente disminuye de modo proporcional al aumento de la resistencia, disminuye la potencia térmica generada en conjunto y se enfría de nuevo el elemento calefactor. Según la finalidad concreta de aplicación para limitar la temperatura se puede emplear una regulación intrínseca de esta índole en lugar de o además de la regulación externa.

También en la fabricación de automóviles se ha impuesto el uso de dichos elementos PTC. Por ejemplo, para los espejos exteriores de los turismos se pegan elementos PTC que están en contacto con superficies conductoras de aluminio, dichos elementos unen el reverso del vidrio del espejo con una placa soporte de la montura del espejo retrovisor exterior del coche. Cuando se aplica la tensión al elemento PTC, entonces se calienta este debido al paso de la corriente. El calor generado se transmite con una cinta autoadhesiva por ambas caras a la superficie de vidrio del espejo y de esta manera lo calientan. Con este sistema pueden lograrse temperaturas de 45 °C a 80 °C en la superficie de vidrio de dicho espejo.

Como conductores fríos se emplean por lo general para tal elemento calefactor pegable los termoplásticos semicristalinos que contienen negro de humo, por ejemplo el polietileno, el poli(fluoruro de vinilideno), el hexafluorpropileno o el tetrafluoretileno. El estado de la técnica se ha descrito con detalle en los documentos DE 29

48 350 A1, EP 0 307 205 A1, EP 0 512 703 A1 y EP 0 852 801 A1. En el uso del calentamiento del espejo, estos conductores fríos se aplican en forma de tinta sobre una superficie conductora general que actúa como electrodo de contacto eléctrico y están dispuestos sobre una lámina soporte separada de un grosor comprendido normalmente entre 75 pm y 250 pm. El disolvente de la tinta se elimina en un paso posterior de secado. Las tintas de este tipo se han descrito con detalle en la patente EP 0 435 923 A1.

El sistema formado por la lámina soporte con superficies conductoras y un barniz intrínsecamente calentable es suficiente para lograr el calentamiento, pero requiere una estructura relativamente complicada, porque los distintos componentes del elemento calefactor tienen que pegarse no solo con el vidrio del espejo, sino también con la plancha de soporte de dicho espejo, que en muchos casos se fabrica con el plástico ABS (acrilonitrilo-butadieno- estireno). El pegado de estos materiales diferentes plantea exigencias especiales a la cinta adhesiva.

Aparte de los aspectos, que se basan en los materiales del fondo de pegado en cuestión, la cinta autoadhesiva referida, que se emplea para sujetar el elemento calefactor a la plancha del espejo y que transporta el calor desde el elemento calefactor a la superficie del espejo, además de tener un conductividad térmica lo más elevada posible, tiene que cumplir también con una adaptación especial en lo que respecta a la resistencia al cizallamiento a temperaturas elevadas así como a la resistencia a la intemperie y la fuerza autoadhesiva a temperaturas bajas. Esto se aplica también a la capa adhesiva separada, prevista para sujetar la banda mixta, formada por la lámina soporte y la tinta conductora, a la plancha soporte de la montura del espejo.

Otros requisitos que debe cumplir la banda mixta, formada por la cinta adhesiva, la lámina soporte con superficies conductoras y el barniz Intrínsecamente calentable, se refieren a la funcionalidad de esta banda mixta como protección contra el astillado (en inglés: anti-splintering), es decir, esta banda mixta tiene... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Elemento plano con una primera superficie lateral autoadheslva y una segunda superficie lateral autoadhesiva, dicho elemento plano presenta una sucesión de capas formada por una capa de calentamiento, una capa de contacto y una capa de masa adhesiva, en la que la capa de calentamiento está en contacto con una primera superficie lateral de la capa de contacto y está unida a la misma en modo eléctricamente conductor, dichas capa de calentamiento y capa de contacto se tocan de forma directa y en la que la capa de masa adhesiva está en contacto con una segunda superficie lateral de la capa de contacto y la toca directamente y dicha capa de calentamiento está formada por una primera masa autoadhesiva intrínsecamente calentable (10), que está configurada como conductor frío que se calienta con el paso de la corriente eléctrica y la capa de masa adhesiva está formada por una segunda masa autoadhesiva (30), dichas primera masa autoadhesiva y segunda masa autoadhesiva son en cada caso masas autoadhesivas, que a temperatura ambiente generan una unión pegada duradera con un sustrato, dicha capa de contacto un elemento de contacto perforado (20) de superficie extendida.

2. Elemento plano según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de contacto perforado (20) presenta ranuras (entalladuras), cuya dilatación principal discurre por lo menos en lo esencial en una dirección del espacio.

3. Elemento plano según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el elemento de contacto perforado (20) presenta una estructura de peine ramificado o una estructura de púas.

4. Elemento plano según una de las reivindicaciones de 1 a 3, caracterizado porque todas las zonas parciales del elemento de contacto perforado (20) están unidas entre sí en modo eléctricamente conductor a través del elemento de contacto perforado (20).

5. Elemento plano según una de las reivindicaciones de 1 a 3, caracterizado porque el elemento de contacto perforado (20) tiene por lo menos dos zonas parciales, que no están unidas entre sí en modo eléctricamente conductor a través del elemento de contacto perforado (20).

6. Elemento plano según una de las reivindicaciones de 1 a 5, caracterizado porque la primera masa autoadhesiva (10) contiene por lo menos una carga de relleno eléctricamente conductora.

7. Elemento plano según la reivindicación 6, caracterizado porque la carga de relleno eléctricamente conductora se elige entre el grupo formado por el gráfico, las nanopartículas de carbono y el negro de humo, en especial el negro de humo conductor.

8. Elemento plano según una de las reivindicaciones 6 ó 7, caracterizado porque la primera masa autoadhesiva (10) contiene polímeros semlcristalinos.

9. Elemento plano según una de las reivindicaciones de 1 a 8, caracterizado porque la primera masa autoadhesiva (10) y/o la segunda masa autoadhesiva (30) es una masa autoadhesiva basada en el acrilatos y/o en metacrilatos, en cauchos naturales, en cauchos sintéticos y/o en siliconas.

10. Elemento plano según una de las reivindicaciones de 1 a 9, caracterizado porque la composición de la primera masa autoadhesiva (10) es idéntica a la composición de la segunda masa autoadhesiva (30).

11. Elemento plano según una de las reivindicaciones de 1 a 9, caracterizado porque la composición la primera masa autoadhesiva (10) es distinta de la composición de la segunda masa autoadhesiva (30).

12. Elemento plano según una de las reivindicaciones de 1 a 11, caracterizado porque el elemento plano presenta una tercera masa autoadhesiva sobre la superficie lateral de la capa de calentamiento más alejada (opuesta) al elemento de contacto perforado (20).

13. Elemento plano según una de las reivindicaciones de 1 a 12, caracterizado porque la capa de calentamiento tiene un grosor inferior a 1 mm, con preferencia un grosor comprendido entre 10 pm y 400 pm, con preferencia especial entre 20 pm y 200 pm.

14. Elemento plano según una de las reivindicaciones de 1 a 13, caracterizado porque dicho elemento plano contiene un soporte permanente flexible.

15. Elemento plano según una de las reivindicaciones de 1 a 13, caracterizado porque dicho elemento plano está configurado sin soporte.

16. Conjunto pegado formado por un sustrato de pegado y un elemento plano según una de las reivindicaciones de 1 a 15, en especial con una mirilla o una luna de espejo como sustrato de pegado.

17. Proceso para la fabricación de un elemento plano según una de las reivindicaciones de 1 a 15 que consta de los pasos siguientes: preparar una primera capa adhesiva, colocar el elemento de contacto perforado (20) directamente sobre la superficie de la primera capa adhesiva y aplicar una segunda capa adhesiva sobre la superficie del elemento de contacto perforado (20).

18. Uso de un elemento plano según una de las reivindicaciones de 1 a 15 para calentar un conjunto pegado según la reivindicación 16, en especial sobre sustratos de pegado, en la industria del automóvil.

19. Uso de un elemento plano según una de las reivindicaciones de 1 a 15 para pegarlo sobre la superficie de un 10 cuerpo humano o animal, dicho elemento plano contiene por lo menos una sustancia activa, que puede liberarse por

calor o cuya liberación se favorece con el calor