CN112672450B - 管状电加热体及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种具有管状金属护套的管状电加热体，在其内部空间中布置有电加热元件，所述电加热元件由电阻线形成并且至少部段地通过电绝缘材料与所述管状金属护套电绝缘，其中，形成所述电加热元件的所述电阻线由至少一个开口穿过和/或具有轮廓化周面，并且本发明提供了一种用于制造这种管状电加热体的方法。
Description
技术领域
本发明涉及具有权利要求1的前序部分的特征的一种管状电加热体及其制造方法。
背景技术
管状电加热体是一种多年来经过实践检验的电热提供类型。它们的特征在于，电加热元件布置在管状金属护套内，其中，电加热元件通过嵌入到电绝缘的但导热性良好的材料、在许多情况下例如氧化镁中而沿径向方向与管状金属护套电绝缘，以避免发生不希望的短路。
尤其是在可用的结构空间仅很小且必须使用相对较低的电压例如轿车(PKW)的12V或48V车载电网来工作的应用中，这意味着必须流过大电流才能实现期望的加热功率，在这里，总是出现这样的问题：如何在如此狭窄的空间中如此容纳较小的电阻以及因此较大的导线横截面，使得其能够长时间承受热交变应力，以及如何针对如此大的电流负荷过程可靠地确保在未加热区域和已加热区域之间狭窄横截面上的连接。
发明内容
该目的由具有权利要求1的特征的一种管状电加热体和具有权利要求8的特征的一种用于制造这种管状电加热体的方法来解决。
本发明的有利的改进方案是各个从属权利要求的主题。
在这里，术语“管状电加热体”在本专利说明书中被广泛使用并且尤其地还包括加热筒。
根据本发明的管状电加热体具有管状金属护套，在其内部空间中布置有电加热元件，所述电加热元件由电阻线形成并且至少部段地通过电绝缘材料与所述管状金属护套电绝缘。对本发明至关重要的是，形成所述电加热元件的所述电阻线由至少一个开口穿过和/或具有轮廓化周面。
概括地说，可以将形成电加热元件的电阻线在数学意义上描述为一般圆柱体，该一般圆柱体通过使限定圆柱体的横截面的闭合平面曲线位移而产生。典型地，但并非必须，该闭合平面曲线是圆，并且当拉伸电阻线时，直线地且垂直于该平面进行位移。
穿过形成电加热元件的电阻线的开口从电阻线的一侧上的一位置穿过电阻线延伸到电阻线的另一侧。然而，该开口不一定必须通过电阻线的横截面的中心伸展，而是也可以是不对称地例如与其中心或中心轴线横向偏移地伸展或者如此布置，使得它们包围边缘区域，即改变电阻线的横截面轮廓。
电阻线当其横截面积局部减小时，在本说明书的意义上才具有轮廓化周面，其中，这种在轮廓化周面的情况下的减小优选地从横截面的外边缘开始。该轮廓化周面可以实施为环形槽或者在电阻线的伸展方向上延伸的局部凹口，或者可以由例如沿电阻线的外表面螺旋形延伸的槽的连续轮廓形成。
尽管当然对于装置权利要求来说以何种方式将给定结构导入到电加热导体中是无关紧要的，然而为了完整起见，应强调的是，这种轮廓化周面可以尤其是使用切削加工技术来生成，但是也可以通过冲压，激光处理，尤其是优选地通过激光精密切割，或者借助水射流的加工，尤其是优选地通过精密水射流切割来生成。然而，这种轮廓化周面可以依赖于特定寻求的几何形状在一些实施方式中与开口完全一样，也通过使加热导体整体变形，尤其是通过沿加热导体的纵向轴线或延伸方向(优选地在加热导体拉伸伸展期间)来生成，该开口如此布置，使得其包围边缘区域，即改变横截面轮廓。
通过设置这样的开口和/或轮廓化周面，可以解决一系列上述问题。根据特定的设计，该开口和/或轮廓化周面可以做出决定性的贡献，使得在发生热负载交变期间电加热元件可以更好地应对机械负载，增大用于建立电连接的可用接触面积，并由此减少局部过渡电阻的相关性和/或以较大的表面实现了给定的横截面积，这可以有助于显著降低电加热元件的表面负载。
还应指出的是，这种表面修改，必要时通过其他措施来补充，也可以如此设计，使得例如当在引入到电阻线中的环形槽的区域中加压铜管时，在电加热元件以及因此管状电加热体的一部段中引起加热功率的局部适配，这将导致在该区域中产生的热量的局部减少，而仅具有环形槽的相应构造将导致在该区域中产生的热量的局部增加。
管状电加热体，尤其是电绝缘材料，可以优选至少部段地压实。
对管状电加热体的稳定性和耐久性有利的是，穿过电加热元件的开口填充有电绝缘材料。一种非常适合于许多应用的材料是氧化镁。
特别有利的是，开口纵向地穿过电加热元件，使得电加热元件具有管的形状。当开口的横截面小于电加热元件的横截面并且与电加热元件完全重叠时，尤其是这种情况。
尤其地，当在引入开口之前开口的横截面恰好在一个位置处突出超过电加热元件的横截面时，通过引入开口生成具有在延伸方向上连续打开的侧壁的管。例如，这对于提供具有给定横截面(即“在引入开口之前的加热元件坯料的横截面减去开口的横截面”)的电加热元件会是有意义的，但是要向与产生的加热功率相关的横截面分配较大的表面并由此减轻其负担。
然而，还能够实现的是，在引入开口之前，开口的横截面也可以在一个以上的位置处突出超过电加热元件的横截面，从而通过引入开口将电加热元件分成多个分段。
通过以下方式进一步增加了电加热元件的可实现的构造或特性的多样性：形成电加热元件的电阻线由至少一个第二开口穿过，更确切地说，沿与第一开口穿过电加热元件所沿的方向不同的方向穿过。一方面，这种第二开口可以有助于简化用电绝缘材料填充开口。但是，该第二开口也可以不同地使用，尤其例如提供在负载交变期间更好地吸收机械负载的可能性。
第二开口的另一优选设计方案在于，在管状电阻线的情况下，该第二开口至少部段地呈螺旋线形式穿过该管状电阻线的管壁而被引入。这样，可以尤其是在温度交变的情况下特别良好地捕获电加热元件的热引起的长度变化。
至少在电加热元件中的开口填充之后，该开口可以由与电加热元件建立电接触的连接线或连接螺栓完全或至少部分地封闭。这样，可以提供一种同时限定了管状电加热体的大致未加热部段的电连接。为此，可以尤其有利地使用由铜制成的车削件。
当连接线或连接螺栓具有开口时，即使在建立电加热元件和连接线或连接螺栓之间的电连接之后并且尤其是通过在管状金属护套外部执行的填充，也可以进行该开口的填充，当连接线或连接螺栓中的开口打开时，通过该开口建立与电加热元件中的开口的连接。然而，为了建立电连接，可以将线布置在连接线或连接螺栓中的开口内，并且该线优选地封闭该开口。
根据本发明的用于制造这种管状电加热体的方法包括以下步骤：
－将至少一个穿过电阻线的开口引入到电阻线中和/或使电阻线的周面轮廓化，以便提供电加热元件；
－将电加热元件布置在管状金属护套的内部空间中；以及
－至少将电加热元件的各部段相对于管状金属护套电绝缘。
也就是说，与过去不同，不是将电阻线仅局部地，尤其是沿其延伸方向分别在不同方向上变形例如盘绕以在空间中产生期望的轨迹或曲线，或者例如在冲压步骤期间，在电加热装置的制造过程中，在装入加热装置中的状态下将电阻线在其横截面中变形，而是将电阻线以已加工的方式尤其如此提供，即，至少局部地去除材料，或者如此提供，即，尤其是例如通过沿加热导体或加热导体坯料的纵向轴线或延伸方向(优选地在其拉伸伸展期间)或沿与其平行伸展的轴线的卷起、折叠或弯曲来执行整体变形。
特别优选的是，用电绝缘材料填充至少一个穿过电阻线的开口。
根据所述方法的一个优选改进方案，在提供电加热元件之后，通过将由电绝缘材料制成的杆移入到穿过电阻线的开口中，用电绝缘材料对该开口进行填充。该材料可以例如是氧化镁。该实施方式使填充开口特别容易；但当然也能够用绝缘材料粉末或颗粒填充开口，例如可以滴入且优选压实。
在所述方法的一个改进方案中，通过将电加热元件与至少一个连接线或连接螺栓连接，生成管状电加热体的至少一个未加热区域。这种连接也可以在端侧进行，这实现的是，当电加热元件的外径与连接线或连接螺栓的外径彼此匹配时，结构空间需求仅由电加热元件的所需尺寸来确定。
在这里，当将由电绝缘材料制成的杆移入到连接线或连接螺栓中的连续或盲孔状开口中，直到连接线或连接螺栓和电加热元件的彼此相对的端侧彼此贴靠，其中该连续或盲孔状开口的横截面适配于电阻线中引入的开口的横截面时，获得一种可非常易于操作的组件，其中例如通过焊接或钎焊，也尤其是可以验证和/或确保一方为连接线或连接螺栓与另一方为电加热元件之间的良好电接触的存在。
然后，可以将这种预先构造的组件导入到管状金属护套中，以将电加热元件布置在管状金属护套的内部空间中，该组件由电加热元件、电绝缘杆和连接线或连接螺栓构成，其中，尤其是连接线或连接螺栓的部段可以从管状金属护套突出或者可以在一侧与管状金属护套导电连接。
附图说明
下面参照示出实施例的附图更详细地说明本发明。在附图中：
图1a示出了第一管状电加热体的纵截面；
图1b示出了图1a的第一管状电加热体的横截面；
图2a示出了第二管状电加热体的纵截面；
图2b示出了图2a的第二管状电加热体的横截面；
图3a示出了第三管状电加热体的纵截面；
图3b示出了图3a的第三管状电加热体的横截面；
图4a示出了第四管状电加热体的纵截面；
图4b示出了图4a的第四管状电加热体的横截面；
图5a示出了用于制造管状电加热体的组件的组成部分；
图5b示出了图5a的组件的组装时的中间阶段；
图5c示出了图5a的组件的组装的横截面图；
图6a示出了类似于图5b的用于制造管状电加热体的组件在中间阶段中的变型例；
图6b示出了图6a的已组装组件的端部部段的横截面图；
图7a示出了电加热元件的另一变型例的图示；
图7b示出了图7a的变型例的横截面图；
图8a示出了电加热元件的另一变型例的图示；
图8b示出了图8a的变型例的横截面图；
图9a示出了具有轮廓化周面的电加热元件的第一示例；
图9b示出了图9a的电加热元件的纵截面；
图10a示出了具有轮廓化周面的电加热元件的第二示例；
图10b示出了图10a的电加热元件的纵截面；
图11示出了具有轮廓化周面的电加热元件的第三示例；
图12示出了具有轮廓化周面的电加热元件的第四示例；
图13示出了具有轮廓化周面的电加热元件的第五示例，该电加热元件集成在管状电加热体中，以纵向截面示出；
图14a示出了第五管状电加热体的分解图；
图14b示出了图14a的管状电加热体的连接线或连接螺栓的第一变型例；
图14c示出了图14a的管状电加热体的连接线或连接螺栓的第二变型例；
图15a示出了图14a的管状电加热体的纵截面；
图15b示出了图14a的管状电加热体的纵截面，然而具有根据图14b的连接线或连接螺栓；
图16a示出了第六管状电加热体的分解图；
图16b以纵截面示出了图16a的管状电加热体；
图16c示出了图16a的管状电加热体的连接线或连接螺栓的变型例；
图16d示出了图16a的管状电加热体的变型例，该管状电加热体具有根据图16c的连接线或连接螺栓；
图16e示出了图16c的加热元件组件的图示；
图16f示出了在图16a中使用的电加热元件的制造的示意图；
图17a示出了管状电加热体的横截面的第一变型例；
图17b示出了管状电加热体的横截面的第一变型例；
图17c示出了管状电加热体的横截面的第一变型例；
图17d示出了管状电加热体的横截面的第一变型例；
图17e示出了管状电加热体的横截面的第一变型例；
图17f示出了管状电加热体的横截面的第一变型例；以及
图17g示出了管状电加热体的横截面的第一变型例。
具体实施方式
图1a和图1b示出了具有管状金属护套11的第一管状电加热体10，在其内部空间中布置有电加热元件14。在该实施例中，电加热元件14通过导电的底板13与用作返回导体的管状金属护套11电接触，但是，电加热元件14部段地，即在其其他部段中，通过电绝缘的但良好导热的材料12例如氧化镁与管状金属护套11电绝缘。
电加热元件14的一个特征在于，其不由或不再由实心的电阻线制成。更确切地说，电阻线具有从连接侧端面到底侧端面纵向地穿过该电阻线的开口16，从而该电阻线为管状，其中，开口16也填充有电绝缘材料。在这里，这可以涉及与电绝缘材料12相同的材料或者涉及不同的电绝缘材料。
电加热元件14的供电通过实心的连接线或连接螺栓15进行，该连接线或连接螺栓15可以例如由铜制成。值得注意的是，用于建立与电加热元件14的电接触的连接线或连接螺栓15沉入到开口16中，由此使沿径向方向的结构空间要求最小化，同时提供大的接触面积。
图2a和图2b示出了具有管状金属护套21的第二管状电加热体20，在其内部空间中以通过电绝缘的但导热性良好的材料12例如氧化镁与管状金属护套11电绝缘的方式布置有电加热元件24。
而且，电加热元件14不由或不再由实心的电阻线制成。除了从一个连接侧端面到相对的连接侧端面纵向地穿过电阻线的开口26之外，电加热元件14还具有多个另外的开口28，该电加热元件14分别沿径向方向穿过该多个另外的开口28。由此，一方面引起局部的附加的电阻增加，但是另一方面简化了用电绝缘材料填充开口16，当该电绝缘材料在以可分散状态下被填充时。
电加热元件24的供电类似于上述实施方式通过实心的连接线或连接螺栓25进行，该实心的连接线或连接螺栓25例如由铜制成；然而，由于管状金属护套21在此不用作返回导体，因而在电加热元件24的相对侧上存在实施相同的第二连接线或连接螺栓27。
图3a和图3b示出了具有管状金属护套31的第三管状电加热体30，在其内部空间中以通过电绝缘的但导热性良好的材料32例如氧化镁与管状金属护套31电绝缘的方式布置有电加热元件34。
而且，电加热元件34不由或不再由实心的电阻线制成。在此，电阻线从一个连接侧端面到相对的连接侧端面由开口36纵向地穿过，该开口36具有与电阻线同轴布置的中心圆形横截面，从而在引入中心横截面区域之后保留管。
为了给这种结构的电加热元件34供电，在此，如在观察图3b时特别清楚地看到的那样，在两侧使用连接线或连接螺栓35、37，这些连接线或连接螺栓35、37大致具有矩形的横截面，其中，通过矩形的窄边建立与电加热元件34的电接触。以这种也可以转移到电加热元件的其他实施方式的方式，在端侧保留有开口，通过该开口可以将电绝缘材料容易地引入到电加热元件中的开口中。
在图4a和图4b所示的管状电加热体40具有管状金属护套41、电绝缘材料42、底部43、电加热元件44和连接线或连接螺栓45，该电加热元件具有开口46，该管状电加热体40在很大程度上类似于上面参照图1a和图1b描述的管状电加热体10来构成，因此可以参阅其描述，其中，刚刚提到的对于图4a和图4b的附图标记是通过给图1a和图1b的相应附图标记加上三十而得出的。
主要区别在于，此处的连接线或连接螺栓45实施为铜制的车削件，开口47穿过该铜件，以便于将电绝缘材料42引入到开口46中。连接线或连接螺栓45仅以其横截面减小的端部45a接合到开口46中；其外径适配于电加热元件44的外径。
以上实施例的描述应清楚地说明，在每种情况下，不能简单地以过程可靠的方式将电绝缘材料引入到形成电加热元件的电阻线中引入的开口中。尤其是当在将电加热元件引入到管状金属护套的内部空间中之前如图5a至图5c中所示预先构造组件时，可以解决该问题。
图5a示出了组件150的组成部分，即，电加热元件154，其又实施成管状，并具有开口56，该开口56从端侧到端侧穿过电阻线，电加热元件154由该电阻线形成；杆158，其由电绝缘的导热性良好的材料制成，例如可以由氧化镁组成，并且其外径适配于开口56的横截面；以及两个管状连接线或连接螺栓155、157，其由导电性良好的材料制成，例如镍或铜，这些管状连接线或连接螺栓155、157也分别从端侧到端侧由开口穿过，该开口的横截面适配于电加热元件154的开口56的横截面。
现在，可以简单地将电加热元件154穿设到杆158上，如图5b所示，然后通过分别将连接螺栓155、157也从不同侧穿设到杆158上并与电加热元件154端侧平面接触，完成图5c完整所示的组件150。这也可以例如通过钎焊或焊接来固定。
然后，仅须仍将组件150定位在管状金属护套的内部中，通过用电绝缘材料包围而与管状金属护套绝缘并且可选地压实，以制造管状电加热体。
图6a和图6b示出了该实施方式如何可以有利地转移到管状电加热体上，该管状电加热体的管状金属护套形成返回导体。图5a至图5c的连接线或连接螺栓157由具有盲孔的连接线或连接螺栓167代替，该盲孔的横截面适配于杆168的横截面，将其上布置有电加热元件164的杆168导入到盲孔中，并且在连接线或连接螺栓167和电加热元件164之间建立端侧电接触。
图7a和图7b或图8a和图8b再次示出了在电加热元件中导入的开口也可以将这些电加热元件分离，如在电加热元件174的情况下一样，其中管具有在延伸方向上连续打开的侧壁，或者可以将这些电加热元件分开，如在由分段184a和184b组成的电加热元件184的情况下一样。然而，根据图7a、图7b的实施方式也可以通过卷收(平坦的)带部段形状的加热元件坯料而获得。
不过，在图8a和图8b所示的实施方式中，形成电加热元件184的电阻线纵向地从一个连接侧端面到相对的连接侧端面由开口穿过，该开口除了与电阻线同轴布置的、直径小于电阻线直径的中央圆形横截面区域之外，还具有两个彼此相对的圆环扇形横截面区域，这些圆环扇形横截面区域将在引入中央横截面区域之后保留的管纵向地分离成两个半壳形的分段184a、184b。这使得电绝缘材料的引入特别简单并且导致进一步期望的电阻增加。为了组件的接触或预先构造，可以例如如图3a和图3b所示建立与具有矩形横截面的连接螺栓的窄边的电焊接接触。
尽管电加热元件174在被推到杆178上时形成稳定的布置，但是在构造组件时，通过建立与未示出的连接线或连接螺栓的机械承载接触来保持分段184a和184b。
图9a、图9b、图10a、图10b、图11和图12示出了电加热元件114、124、134、144，其中部分附加地通过以下方式进行电阻的局部适配：将轮廓化表面110、120、130、140加工到形成电加热元件的电阻线中。在图9a和图9b所示的电加热元件114的情况下，铣入两个槽118，以形成轮廓化表面110，由此引起局部的电阻增加。
在图10a和图10b所示的电加热元件124的情况下，加工有渐缩部128，以形成轮廓化表面120。将管126加压到轮廓化表面120上。如果针对管126选择导电性良好的材料例如铜，则可以以这种方式引起电阻的局部减小。
在图11所示的电加热元件134的情况下，功率适配是通过电阻线中的凹口实现的，可以将这些凹口例如使用激光，尤其是通过激光精密切割，通过冲压或通过水射流切割，尤其是通过精密水射流切割导入到材料中，以形成轮廓化表面130。
在根据图12的电加热元件144的情况下，利用激光将螺旋线148引入到电阻线的表面中以形成轮廓化表面140。
图13所示的具有管状金属护套51、电绝缘材料52、带有开口56的电加热元件54和带有穿过连接螺栓55、57的的开口55a、57a的连接线或连接螺栓55、57的管状电加热体50与图4a和图4a所示的管状电加热体40的不同不是仅在于，其针对两侧电连接而设计并且因此不使用管状金属护套51作为返回导体，而是主要在于，具有纵向地穿过电加热元件54的开口56的电加热元件54具有轮廓化周面，该轮廓化周面在此通过给电阻线赋予波纹软管状的设计来实现。通过该措施获得了一种电加热元件，该电加热元件可以在温度交变的情况下比在电加热元件拉伸的情况下明显更好地补偿长度变化。
现在参照图14a、图14b、图14c、图15a和图15b介绍管状电加热体60、70的另外两个实施方式。
图14a示出了管状电加热体60的分解图(不过，其中未示出电绝缘材料62)，并且图15a示出了该管状电加热体60的纵截面。具有管状金属护套61、电绝缘材料62、带有开口66的电加热装置64、和带有穿过连接螺栓65、67的开口65a、67a的连接线或连接螺栓65、67的管状电加热体60的结构与图13的管状电加热体50的结构大致相同，不同之处在于：此处的电加热元件64是一种管状的、优选自承载的、即在其自重下不会变形的电阻线。该实施例尤其示出，当如上例如结合图5a和图5b所述决定不使用由电绝缘材料制成的杆时，也可以预先构造由连接线或连接螺栓65、67和电加热元件64构成的组件并将该组件导入到管状金属护套61的内部空间中。
图14b和图14c分别示出了连接线或连接螺栓75、77的变型例，其可以用作连接线或连接螺栓65、67的替代。图15b示出了具有这种连接螺栓75、77的管状电加热体70。在其它方面，具有管状金属护套71、电绝缘材料72、带有开口76的电加热元件74以及连接线或连接螺栓75、77的管状电加热体70的结构与图15a的管状电加热体60的结构大致相同。
图16a示出了管状电加热体80的分解图(不过，其中未示出电绝缘材料82)，并且图16b示出了该管状电加热体80的纵截面。具有管状金属护套81、电绝缘材料82、带有开口86的电加热装置84、和带有穿过连接螺栓85、87的开口87a的连接线或连接螺栓85、87的管状电加热体80的结构类似于图14a和图15a的管状电加热体60的结构。
然而，一个非常重要的区别在于，此处的电加热元件84是一种管状的、优选自承载的、即在其自重下不会变形的电阻线，另外在该电阻线中部段地切入螺旋线形槽88。这样，除了局部电阻修改之外，还提供了在温度交变的情况下的长度变化的补偿的可能性，这尤其是在小型结构形式的情况下比根据图13的实施方式更容易实现。如图16f中示意性所示，仅在管状电阻线中例如使用激光89切入穿过管壁的螺旋线形槽88。
在该实施例中，也能够实现的是，如图16e所示，即使不钎焊或焊接连接螺栓85、87和电加热元件84，而是通过压力接触进行电接触，也可以预先构造由连接线或连接螺栓85、87和电加热元件84构成的组件并将该组件导入到管状金属护套81的内部空间中。
图16c示出了连接线或连接螺栓95的变型例，该变型例可以用作连接线或连接螺栓85、87的替代。连接螺栓95的特征在于，其开口95a由十字形加强肋99从内部支撑。当要进行压力接触时，尤其是在小型结构形式的情况下，这可以作出决定性的贡献，以避免该区域发生不期望的变形。
图16d示出了具有管状金属护套的管状电加热体90，该管状金属护套具有这种连接螺栓95、97。在其它方面，具有管状金属护套91、电绝缘材料92、带有开口96的电加热元件94以及连接线或连接螺栓95、97的管状电加热体90的结构与图16b的管状电加热体80的结构大致相同。
图17a至图17g再次示出了关于管状金属护套211、221、231、241、251、261、271的形状和布置和开口的沿纵向的多种设计自由度以及电加热元件(214，224，234，244，254，264，274)，其中，该开口在图17a至图17e的横截面图中看不到，因为该开口填充有电绝缘材料212，222，232，242，252，262，272，该电加热元件(214，224，234，244，254，264，274)提供了根据本发明的构造原理。
首先可以看出，可以选择管状金属护套211、221、231、241、251、261、271的横截面，例如圆形，矩形，正方形或带有倒圆角的矩形，当然也完全可以选择卵形或椭圆形的横截面。
其次，可以看出，根据纵向地穿过形成电加热元件214、224、234、244、254、264、274的电阻线的开口的横截面，除了管状电加热元件214之外，还可以形成：分段状的电加热元件224、234，具有分离的管壁242、252的电加热元件或者甚至自身重叠的电加热元件264、274。
第三，该组附图示出了所示的具有开口的电加热元件分别可以通过尤其是(平坦的)带部段状或板状的加热元件坯料的卷起、弯曲或折叠，即通过整体变形来获得。
附图标记说明：
10，20，30，40，50，60，70，80，90 管状电加热体
11，21，31，41，51，61，71，81，91 管状金属护套
12，22，32，42，52，62，72，82，92 电绝缘材料
13，43 底部
14，24，34，44，54，64，74，84，94，
114，124，134，144，154，164，174，
184 电加热元件
15，25，27，35，37，45，55，57，65，
67，75，77，85，87，95，97，155，
157，165，167 连接线或连接螺栓
16，26，36，46，56，66，76，86，96 开口
28 另外的开口
34a，34b 半壳
47，55a，57a，65a，67a 开口
77a，118 槽
88，98 螺旋线形槽
89 激光
99 十字形加强筋
110，120，130，140 轮廓化周面
126 环
128 凹陷部
138 凹槽
148 螺旋线
150，160 组件
158，168，178，188 由电绝缘材料制成的杆
184a，184b 分段
211，221，231，241，251，261，271 管状金属护套
212，222，223，242，252，262，272 电绝缘材料
214，224，234，244，254，264，274 电加热元件
Claims (14)
1.一种具有管状金属护套(11，21，31，41，51，61，71，81，91)的管状电加热体(10，20，30，40，50，60，70，80，90)，在所述管状金属护套(11，21，31，41，51，61，71，81，91)的内部空间中布置有电加热元件(14，24，34，44，54，64，74，84，94，114，124，134，144，154，164，174，184)，所述电加热元件(14，24，34，44，54，64，74，84，94，114，124，134，144，154，164，174，184)由电阻线形成并且至少部段地通过电绝缘材料(12，22，32，42，52，62，72，82，92)与所述管状金属护套(11，21，31，41，51，61，71，81，91)电绝缘，其特征在于，形成所述电加热元件(14，24，34，44，54，64，74，84，94，114，124，134，144，154，164，174，184)的所述电阻线由至少一个开口(16，26，28，36，46，56，66，76，86，96)穿过并且具有轮廓化周面(110，120，130，140)，所述至少一个开口(16，26，28，36，46，56，66，76，86，96)包括从所述电阻线的连接侧端面纵向地穿过所述电阻线延伸到相对的连接侧端面的开口(16，26，36，46，56，66，76，86，96)，所述轮廓化周面(110，120，130，140)为使得所述电阻线的横截面积局部减小的构造。
2.根据权利要求1所述的管状电加热体(10，20，30，40，50，60，70，80，90)，其特征在于，穿过所述电阻线的所述开口(16，26，28，36，46，56，66，76，86，96)填充有电绝缘材料(12，22，32，42，52，62，72，82，92，158，168，178，188)。
3.根据权利要求1或2所述的管状电加热体(10，20，30，40，50，60，70，80，90)，其特征在于，穿过所述电阻线的所述开口(16，26，36，46，56，66，76，86，96)纵向地穿过所述电阻线，使得所述电加热元件(14，24，34，44，54，64，74，84，94，154，164，174，214)具有管的形状，或者使得所述电加热元件(224)沿所述连接侧端面的周向被分成多个分段。
4.根据权利要求3所述的管状电加热体(10，20，30，40，50，60，70，80，90)，其特征在于，所述管的形状为侧壁在延伸方向上连续打开的管的形状(244)。
5.根据权利要求1或2所述的管状电加热体(20，80，90)，其特征在于，形成所述电加热元件(24，84，94)的所述电阻线由至少一个第二开口(28，88，98)穿过，所述第二开口(28，88，98)沿与从所述电阻线的连接侧端面纵向地穿过所述电阻线延伸到相对的连接侧端面的开口(26，86，96)穿过所述电加热元件(24，84，94)所沿的方向不同的方向穿过。
6.根据权利要求1或2所述的管状电加热体(10，20，30，40，50，60，70，80，90)，其特征在于，所述开口(16，26，36，46，56，66，76，86，96)至少部段地由连接线或连接螺栓(15，25，27，35，37，45，55，57，65，67，75，77，85，87)封闭，所述连接线或连接螺栓(15，25，27，35，37，45，55，57，65，67，75，77，85，87)与所述电加热元件(14，24，34，44，54，64，74，84，94，114，124，134，144，154，164，174，184)电接触。
7.根据权利要求6所述的管状电加热体(40，50，60，80，90)，其特征在于，所述连接线或连接螺栓(45，55，57，65，67，85，87，95，97)具有开口(47，55a，57a，65a，67a，85a，87a，95a，97a)，当所述连接线或连接螺栓(45，55，57，65，67，85，87，95，97)中的所述开口(47，55a，57a，65a，67a，85a，87a，95a，97a)打开时，通过所述开口(47，55a，57a，65a，67a，85a，87a，95a，97a)与所述电加热元件(44，54，64，84，94)中的所述开口(46，56，66，86，96)建立连接。
8.根据权利要求7所述的管状电加热体(40)，其特征在于，在所述连接线或连接螺栓(45)中的所述开口(47)内布置有线。
9.一种用于制造管状电加热体(10，20，30，40，50，60，70，80，90)的方法，具有以下步骤：
－将至少一个穿过电阻线的开口(16，26，28，36，46，56，66，76，86，96)引入到电阻线中并且使电阻线(110，120，130，140)的周面轮廓化，以便提供电加热元件(14，24，34，44，54，64，74，84，94，114，124，134，144，154，164，174，184)，所述至少一个穿过电阻线的开口(16，26，28，36，46，56，66，76，86，96)包括从所述电阻线的连接侧端面纵向地穿过所述电阻线延伸到相对的连接侧端面的开口(16，26，36，46，56，66，76，86，96)，轮廓化周面(110，120，130，140)为使得所述电阻线的横截面积局部减小的构造；
－将所述电加热元件(14，24，34，44，54，64，74，84，94，114，124，134，144，154，164，174，184)布置在管状金属护套(11，21，31，41，51，61，71，81，91)的内部空间中；以及
－所述电加热元件(14，24，34，44，54，64，74，84，94，114，124，134，144，154，164，174，184)至少部段地相对于所述管状金属护套(11，21，31，41，51，61，71，81，91)电绝缘。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，用电绝缘材料(12，22，32，42，52，62，72，82，92，158，168，178)填充至少一个穿过所述电阻线的开口(16，26，36，46，56，66，76，86，96)。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，在提供所述电加热元件(14，24，34，44，54，64，74，84，94，114，124，134，144，154，164，174，184)之后，通过将由所述电绝缘材料制成的杆(158，168，178，188)移入到穿过所述电阻线的所述开口(16，26，36，46，56，66，76，86，96)中，用电绝缘材料对穿过所述电阻线的所述开口(16，26，36，46，56，66，76，86，96)进行填充。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其中，通过将所述电加热元件(14，24，34，44，54，64，74，84，94，114，124，134，154，164，174，184)与至少一个连接线或连接螺栓(15，25，27，35，37，45，55，57，65，67，75，77，85，87，95，97，155，157，165，167)连接，生成所述管状电加热体(10，20，30，40，50，60，70，80，90)的至少一个未加热区域。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，将由电绝缘材料制成的杆(158，168，178，188)移入到连接线或连接螺栓(15，25，27，35，37，45，55，57，65，67，75，77，85，87，95，97，155，157，165，167)中的通孔状或盲孔状开口中，直到所述连接线或连接螺栓(15，25，27，35，37，45，55，57，65，67，75，77，85，87，95，97，155，157，165，167)和所述电加热元件(14，24，34，44，54，64，74，84，94，114，124，134，144，154，164，174，184)的彼此相对的端侧彼此贴靠，其中所述通孔状或盲孔状开口的横截面适配于所述电阻线中引入的所述开口的横截面。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，为了将所述电加热元件(14，24，34，44，54，64，74，84，94，114，124，134，144，154，164，174，184)布置在所述管状金属护套(11，21，31，41，51，61，71，81，91)的内部空间中，将由电加热元件(14，24，34，44，54，64，74，84，94，114，124，134，144，154，164，174，184)、电绝缘杆(158，168，178，188)和连接线或连接螺栓(15，25，27，35，37，45，55，57，65，67，75，77，85，87，95，97，155，157，165，167)构成的组件(150，160)导入到所述管状金属护套(11，21，31，41，51，61，71，81，91)中。
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