CN113365375A - 用于制造电加热装置的方法和电加热装置 - Google Patents

用于制造电加热装置的方法和电加热装置 Download PDF

Info

Publication number
CN113365375A
CN113365375A CN202110236277.4A CN202110236277A CN113365375A CN 113365375 A CN113365375 A CN 113365375A CN 202110236277 A CN202110236277 A CN 202110236277A CN 113365375 A CN113365375 A CN 113365375A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electric heating
tubular metal
heating element
section
metal sheath
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110236277.4A
Other languages
English (en)
Inventor
安德列亚斯·司列福
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tuerk and Hillinger GmbH
Turk and Hillinger GmbH
Original Assignee
Turk and Hillinger GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Turk and Hillinger GmbH filed Critical Turk and Hillinger GmbH
Publication of CN113365375A publication Critical patent/CN113365375A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/42Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
    • H05B3/44Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor arranged within rods or tubes of insulating material
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/02Details
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D51/00Making hollow objects
    • B21D51/16Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/02Details
    • H05B3/06Heater elements structurally combined with coupling elements or holders
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40Heating elements having the shape of rods or tubes
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/42Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
    • H05B3/48Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor embedded in insulating material
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/014Heaters using resistive wires or cables not provided for in H05B3/54
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/017Manufacturing methods or apparatus for heaters
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/78Heating arrangements specially adapted for immersion heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

提供了一种用于制造电加热装置的方法,所述电加热装置具有电加热元件,其以嵌入到电绝缘材料中的方式布置在多部分式管状金属护套的内部中,其中,所述电加热装置在所述多部分式管状金属护套内,在至少一个端部处具有未加热区域,在该未加热区域中,当操作电加热装置时,电流至少也流过至少一根连接线和/或至少一个连接套筒和/或至少一个连接螺栓,所述至少一根连接线和/或所述至少一个连接套筒和/或所述至少一个连接螺栓与电加热元件电接触,并且还具有已加热区域,在该已加热区域中,当操作电加热装置时,电流仅流过电加热元件的在该已加热区域中伸展的部段。并且提供了一种可以使用所述方法来制造的电加热装置。

Description

用于制造电加热装置的方法和电加热装置
技术领域
本发明涉及用于制造电加热装置的方法和电加热装置。
背景技术
多年来,管状电加热体已成为电加热装置的已知变型例。它们的特征在于,电加热元件布置在管状金属护套内,其中,该电加热元件在朝管状金属护套的径向上通过嵌入到电绝缘的、但导热性良好的材料中进行电绝缘,以避免不期望的短路,该材料在许多情况下例如为氧化镁、氮化硼或Al2O3,其均以粉末或颗粒或多孔模制体的形式存在,尤其是由这些材料之一构成。此外,电加热装置在许多情况下被压缩。
在管状电加热体的许多应用中,期望的是,管状电加热体在其侧部中的至少一个上在端侧具有未加热区域。为了提供该未加热区域,已知通过连接线和/或连接螺栓来建立与电加热元件的连接,该连接线和/或连接螺栓具有比电加热元件更大的横截面,并且例如在连接线的情况下,可以导入到电加热元件的盘绕内部空间中,或者在连接螺栓的情况下,可以收纳电加热元件的端部部段。
在这里,除了更大横截面的连接螺栓之外,在许多情况下还通过选择具有比制造加热元件的材料的比电阻低的比电阻的材料来减少在连接螺栓的区域中产生的热量;例如通过使用铜或镍作为连接螺栓的材料。
但是,尤其是在可用的结构空间有限的应用中,这种已知的方法产生一系列问题。首先,连接线和/或连接螺栓阻止了电绝缘材料的填充。其次,电加热装置的如此构造的未加热区域明显更难压缩,因为在该横截面的部段中仍仅存在一小部分电绝缘材料,从而必须在根本上压缩由连接线和/或连接螺栓和电加热元件的部段构成的在很大程度上实心的结构。这导致压缩机的负载巨大并且压缩设备及其工具的停机时间缩短。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的用于制造电加热装置的方法和一种可以使用这种方法制造的电加热装置。在这里,根据设计,可以尤其通过本发明单独地或彼此(子)组合地实现在以下方面的改进:
·用于在未加热区域中容置尽可能大的导体横截面的可能性;
·在所有区域中的最佳压缩,该最佳压缩尤其考虑了由于不同区域的孔隙率不同而引起横截面缩小不同;
·填充问题的解决方案;
·通过对已加热区域进行合理的、非常高度的自动化制造来进行成本优化;
·通过可自动化地或在很大程度上可自动化地制造期望长度或所需长度的未加热区域来进行成本优化;
·尽管为制造已加热区域而需要退火工艺,例如当电加热装置进行软退火以使其具有柔韧性时,仍使用具有低于退火温度的熔点的材料用于连接线、连接套管或连接螺栓的可能性;
·高处理可靠性
·和/或减小压缩机及其工具的负载。
该目的通过本发明的一种方法和一种电加热装置来实现。本发明的有利的改进方案是相应的从属权利要求的主题。
根据本发明的方法用于制造一种具有电加热元件的电加热装置,所述电加热元件以嵌入到电绝缘材料中的方式布置在多部分式管状金属护套的内部中(例如,通过嵌入到电绝缘的粉末或颗粒中或通过电绝缘的模制件),其中,所述电加热装置在所述多部分式管状金属护套内,在至少一个端部处具有未加热区域,在所述未加热区域中,当操作所述电加热装置时,电流至少也流过至少一根连接线和/或至少一个连接套筒和/或至少一个连接螺栓,所述至少一根连接线和/或所述至少一个连接套筒和/或所述至少一个连接螺栓与所述电加热元件电接触。
在这里,所述未加热区域可以尤其优选地具有未加热过渡区域,在所述未加热过渡区域中,当操作所述电加热装置时,电流同时不仅流过所述至少一根连接线和/或所述至少一个连接套筒和/或所述至少一个连接螺栓,而且流过所述电加热元件的在所述未加热过渡区域中伸展的部段,所述电加热元件的所述部段与所述连接线或连接螺栓电接触。换句话说,在所述未加热过渡区域中存在所述电加热元件的部段和连接线或连接套筒或连接螺栓的至少一个部段,其中,这些部段从技术上来看不是串联连接而是并联连接。
使用所述方法制造的所述电加热装置在所述多部分式管状金属护套内还具有已加热区域,在所述已加热区域中,当操作所述电加热装置时,电流仅流过所述电加热元件的在所述已加热区域中伸展的部段。
在这一点已应指出的是,这并不排除将所述多部分式管状金属护套用作返回导体(因为根据上述用于已加热区域的条件,该已加热区域必须位于所述多部分式管状金属护套内),但仍应排除在所述电加热装置的情况下两个连接件位于同一侧。
所述管状金属护套是多部分式的事实尤其意味着,它由多个部分,优选为多个管部段组成,但是该多个部分可以完全彼此牢固地连接,例如压紧或焊接。
此外,术语“未加热区域”应这样来解释,即,在该区域中尽管会产生热量,这在大多数实际的实施方式中是不可避免的并因此情况一定如此,但是其产生热量的程度比在已加热区域中要小得多,在该已加热区域中,所述电加热装置应产生热量以实现其预定功能。
根据本发明的方法,在第一方法步骤中,在所述多部分式管状金属护套的第一部分中制造并压缩已加热区域,在不依赖于第一方法步骤执行的、通常在其之后完成的第二方法步骤中,在所述多部分式管状金属护套的第二部分中制造未加热区域的部段,并且将所述多部分式管状金属护套的所述第一部分和所述第二部分彼此连接。在这里,通常在第一方法步骤之后至少部分地执行第二方法步骤的事实尤其由于以下事实而产生,即,所述第一部分必须自然地已经存在,以将所述第一部分和所述第二部分连接。
最后提到的步骤也可以在必要时在压缩所述管状金属护套的所述第二部分之前、之中或同时执行,如果设置有这种压缩的话。也就是说,该步骤不一定只有完全在第二方法步骤结束时或在第二方法步骤之后进行。
通过将制造分为两个方法步骤,其中,第一方法步骤至少提供“制成的”已加热区域并且必要时还提供未加热区域的一部分作为中间产品,然后第二方法步骤使用所述管状金属护套的最初分开的部分制造仍然缺失的未加热区域并然后将其接合,可以分别以优化的方式对所述电加热装置的各个部分执行压缩处理。特别地,可以在穿孔工艺中执行所述已加热区域的压缩。
同时,通过该措施显著简化了使用所述电绝缘材料进行的相应填充,因为消除了由所述未加热区域引起的阻碍。
在这里,在第一方法步骤之后存在的制成的已加热区域可以尤其对应于具有管状金属护套的电加热装置,其中,所述电加热装置的在端侧从所述管状金属护套突出的连接件由所述电加热元件的部段形成,并因此在根据本发明的完全制成的电加热装置中形成所述未加热过渡部段,所述电加热元件优选地具有布置在其上的连接线和/或布置在其上的连接套筒。
在所述方法的一个优选的改进方案中,在第一方法步骤中,所述电加热元件的在所述已加热区域中伸展的部段,即稍后形成所述已加热区域的部段定位在所述多部分式管状金属护套的所述第一部分中;将所述电绝缘材料,例如粉末或颗粒或模制件引入到所述多部分式管状金属护套的所述第一部分的该区域中,从而将所述电加热元件的布置在所述多部分式管状金属护套的所述第一部分中的部段通过所述电绝缘材料绝缘,也就是说嵌入,并且将所述多部分式管状金属护套的所述第一部分,尤其是所述已加热区域压缩。
在这一点上,一方面应指出的是,所提及的方法步骤可以有利地以该顺序执行,并且另一方面应指出的是,可以在这些方法步骤之前、之后或之间在第二方法步骤的范围内执行另外的方法步骤。
在本发明的一个有利的改进方案中,在第一方法步骤之后执行的第二方法步骤中,通过以下方式产生包括所述未加热过渡区域的至少一部分在内的所述未加热区域的至少一个部段,即,将所述电加热元件的一部分与布置在其上的连接线和/或布置在其上的连接套筒和/或布置在其上的连接螺栓导入到所述多部分式管状金属护套的第二部分中,其中,将另外的电绝缘材料引入到所述管状金属护套的所述第二部分中,从而将所述电加热元件的布置在第二管状金属护套中的部段通过所述电绝缘材料电绝缘,尤其是嵌入。然后,优选地,也仍将所述多部分式管状金属护套的所述第二部分压缩。
同样在该第二方法步骤中,所提及的方法步骤可以有利地以该顺序执行,并且可以在这些方法步骤之前、之后或之间在第二方法步骤的范围内执行另外的方法步骤。
根据所述方法的一个有利的改进方案,在所述第一方法步骤中,将连接线与所述电加热元件的端部部段导电连接,尤其是通过导入到所述电加热元件的盘绕式端部部段中和/或将连接套筒与所述电加热元件的端部部段导电连接,尤其是通过推到所述电加热元件的盘绕式端部部段上。
也就是说,在所描述的两种情况下,所述过渡区域的一部分(通常很小)也存在于所述多部分式管状金属护套的所述第一部分中,这已被证明对于处理可靠性,尤其是在所述电加热元件的电接触方面是有利的。
在所述方法的一个有利的改进方案中,将所述电加热元件盘绕,更确切地说,如此盘绕,使得所述电加热元件的端部部段具有比所述电加热元件的在所述电加热装置制成时位于所述已加热区域中的部段更小的盘绕直径,并且尤其优选地不是端部部段。该措施可以尤其有助于便于使用所述电绝缘材料填充所述多部分式管状金属护套的所述第一部分。
所述电加热元件的这种盘绕优选地已在导入到所述多部分式管状金属护套的所述第一部分中之前实施。
可以在以下情况时特别有效地便于使用所述电绝缘材料填充所述多部分式管状金属护套的所述第一部分,即,所述电加热元件如此盘绕,使得所述电加热元件的端部部段具有比所述电加热元件的在所述电加热装置制成时位于所述已加热区域中的部段更小的盘绕直径,并且具有相对于所述电加热元件的在所述电加热装置制成时位于所述已加热区域中的部段的盘绕轴线偏移地伸展的盘绕轴线。
在某些情况下也会有利的是,在第一方法步骤中,在压缩之后将所述多部分式管状金属护套的所述第一部分的连接侧部段和径向向内与该部段邻接的电绝缘材料层切除。如已经提到的那样,由于根据本发明的制造方法,所述多部分式管状金属护套的所述第一部分和所述多部分式管状金属护套的所述第二部分经受不同的压缩处理。
通过事后将所述多部分式管状金属护套的所述第一部分的连接侧部段和径向向内与该部段邻接的电绝缘材料层切除,尤其是所述过渡区域的最终布置在所述多部分式管状金属护套的所述第二部分中的部段可以使用应用于所述多部分式管状金属护套的所述第一部分的压缩参数进行预压缩,然后可以使用应用于所述多部分式管状金属护套的所述第二部分的压缩参数进行再压缩,这尤其对于所述电加热元件的连接线、连接套筒、连接螺栓和端部部段之间的电接触的质量具有积极的作用。另外,这种切除还可以有助于在所述多部分式管状金属护套的所述第一部分中的所述电绝缘材料与所述多部分式管状金属护套的所述第二部分中的所述电绝缘材料之间产生更均匀的界面或更均匀的过渡。
有利地,尤其是在通过这种切除而使所述电加热元件或连接线或连接螺栓的部段暴露之后进行清洁步骤,在该清洁步骤中,例如通过刷光、抛光和/或超声处理去除绝缘材料残留物,以便改善电接触的质量。
所述方法的另一个改进方案规定的是,将所述多部分式管状金属护套的所述第二部分以可以将所述多部分式管状金属护套的所述第一部分的面向所述第二部分的端部部段的外轮廓至少在第一方法步骤中的压缩之后收纳的净横截面推到所述多部分式金属护套的所述第一部分的该端部部段上并紧固在那里。这样,特别有效地避免了所述多部分式管状金属护套的所述第一部分和所述第二部分之间的可能的间隙。此外,较大的净横截面便于使用电绝缘材料进行填充,尤其是在具有该横截面的区域中。
在最后描述的改进方案中,特别符合目的的是,所述多部分式管状金属护套的所述第二部分在第二方法步骤中的压缩时通过压紧与所述多部分式管状金属护套的所述第一部分连接。
有利地,第二压缩,如果设置有该第二压缩的话,如此实施,使得通过所产生的轴向压紧力,在经受第一压缩的区域中的所述电绝缘材料与经受第二压缩的区域中的所述电绝缘材料之间产生几乎均匀的过渡区域。
对于重要的是使所述电加热装置在其整个长度上具有恒定外轮廓的应用来说,所述多部分式管状金属护套的所述第二部分的横截面可以在第二方法步骤中的压缩时适配于所述多部分式管状金属护套的所述第一部分的横截面。
可以在以下情况时特别有效地设计未加热连接区域,即,在第二方法步骤中,在引入所述电绝缘材料之前,将所述电加热元件的一部分与布置在其上的连接线和/或布置在其上的连接套筒从一侧导入到所述多部分式管状金属护套的所述第二部分中,并且将具有用于收纳所述电加热元件的该部分的开口的连接螺栓与布置在其上的连接线从相对侧导入到所述多部分式管状金属护套的所述第二部分中,并且使用所述开口推到所述电加热元件的该部分上。
此外,在迄今需要进行高温处理,尤其是已阻止使用铜制的连接线和/或连接螺栓的许多情况下使用所述方法时,可以在以下情况时使用该材料,即,执行至少一个方法步骤,在该方法步骤中,将执行该方法步骤所针对的中间产品暴露于热负载,并且在第二方法步骤开始之前执行至少该方法步骤,在该方法步骤中进行最高热负载。
也可以将引入到所述多部分式管状金属护套的所述第二部分中的所述电绝缘材料作为模制件来引入。尤其地,也可以符合目的地浸渍所述电绝缘材料。
但是,也能够这样获得所述多部分式管状金属护套的所述第二部分,即,以期望长度提供套管的杆材料,该套管具有与金属制的外管电绝缘的内导体。这使得能够以简单和廉价的方式将分别所需的未加热部段的长度自由地适配于相应的应用,并且可以有助于这些未加热部段的特别廉价的、完全自动化的制造。
尤其地,该套管的内导体,还有不同实施的第二部分的另一内导体,可以在面向所述管状金属护套的所述第一部分的侧部上进行切削加工,设置有环形槽或进行钻孔,以便直接或通过其连接线提供与所述管状金属护套的所述第一部分的所述内导体即所述电加热元件的电接触,然后例如将所述连接线导入到孔中并且例如通过六边形压紧进行压紧接触。但是,也可以将螺纹引入到这种孔和所述管状金属护套的所述第一部分的连接线或连接螺栓中。
为了建立与电源线的接触,可以在所述管状金属护套的所述第二部分的背离所述管状金属护套的所述第一部分的侧部上将面向该连接件的部段与沿径向向内与所述管状金属护套的所述第二部分的该部段邻接的电绝缘材料层一起切除。
有利地,在此也随后进行清洁步骤,在该清洁步骤中例如通过刷光、抛光和/或超声处理去除绝缘材料残余物,以便改善电接触的质量。
然而,替代于此,也可以将所述管状金属护套的所述第二部分的由所述管状金属护套包围的内导体在面向所述管状金属护套的所述第一部分的侧部上钻孔,以便将用于连接电源线的电触头导入到孔中并且例如通过六边形压紧进行压紧接触。
所述管状金属护套的所述第一部分和所述管状金属护套的所述第二部分之间的连接可以通过对接焊接或钎焊来建立。
但是,更有利的是,一方面,因为由此避免了通过绝缘材料、尤其是MgO影响焊接或钎焊处理,而且另一方面,当在建立该连接时将环推到所述管状金属护套的所述第一部分和所述第二部分之间的所述过渡区域上并将该环在两侧进行焊接或钎焊时,尽可能有效地防止了水分渗入。
另一个用于建立该连接的变型例规定的是,所述管状金属护套的所述第一部分的所述端部部段和所述管状金属护套的所述第二部分的所述端部部段均如此切削加工,使得它们彼此配合精确地重叠并然后彼此焊接或钎焊。在这里,当所述管状金属护套的所述第一或第二部分的所述从外部弱化的端部部段比所述管状金属护套的所述第二或第一部分的与所述从外部弱化的端部部段重叠的所述端部部段较长时,还可以实现的是,避免了突出超过所述管状金属护套的外径的焊缝或钎焊缝。
根据本发明的电加热装置可以尤其使用根据本发明所述的方法来制造,但是不一定必须使用这些方法来制造。
所述电加热装置尤其包括电加热元件,所述电加热元件以电绝缘的方式,尤其以嵌入到电绝缘材料中的方式布置在具有第一部分和第二部分的多部分式管状金属护套的内部中。在这里,所述电加热装置在所述多部分式管状金属护套内:
-在至少一个端部处具有未加热区域,在所述未加热区域中,当操作所述电加热装置时,电流至少也流过至少一根连接线和/或至少一个连接套筒和/或至少一个连接螺栓,其中,所述至少一根连接线和/或所述至少一个连接套筒和/或所述至少一个连接螺栓与所述电加热元件电接触;并且
-具有已加热区域,在所述已加热区域中,当操作所述电加热装置时,电流仅流过所述电加热元件的在所述已加热区域中伸展的部段,其中,所述已加热区域布置在所述多部分式管状金属护套的所述第一部分中,并且所述未加热区域布置在所述多部分式管状金属护套的所述第二部分中。
通过将所述管状金属护套分成多个部分,可以以优化的方式分别对所述电加热装置的各个部分进行压缩处理。同时,通过该措施显著简化了使用所述电绝缘材料进行的相应填充。
优选地,所述未加热区域的一部分由未加热过渡区域形成,在所述未加热过渡区域中,当操作所述电加热装置时,电流同时不仅流过所述至少一根连接线和/或连接螺栓,而且流过所述电加热元件的在所述未加热过渡区域中伸展的部段,所述部段与所述连接线和/或所述连接螺栓电接触。
根据一个优选的改进方案,连接线与所述电加热元件的端部部段导电连接,所述连接线尤其可以导入到所述电加热元件的盘绕式端部部段中。
替代地或附加地,作为连接套筒的金属套筒可以与所述电加热元件的端部部段导电连接,并且尤其是将所述连接套筒通过推动、钎焊或焊接而安置到所述电加热元件的盘绕式端部部段上。
在所描述的两种情况下,所述过渡区域的一部分(通常很小)也能够存在于所述多部分式管状金属护套的所述第一部分内,这已被证明对于处理可靠性,尤其是在所述电加热元件的电接触方面是有利的。但是,所述过渡区域必须一定延伸到所述多部分式管状金属护套的所述第二部分中。
可以如此简化使用所述电绝缘材料进行的填充,即,所述电加热元件如此盘绕,使得所述电加热元件的端部部段具有比所述电加热元件的在所述电加热装置制成时位于所述已加热区域中的部段更小的盘绕直径。
这种效果在以下情况时是特别强烈的,即,在这里,所述电加热元件如此盘绕,使得所述电加热元件的具有在所述电加热装置制成时位于所述已加热区域中的部段更小的盘绕直径的端部部段具有相对于所述电加热元件的在所述电加热装置制成时位于所述已加热区域中的部段的盘绕轴线偏移地伸展的盘绕轴线。
所述多部分式管状金属护套的气密性在以下情况时是有利的,即,将所述多部分式管状金属护套的所述第二部分以可以将所述多部分式管状金属护套的所述第一部分的面向所述第二部分的端部部段的外轮廓至少在第一方法步骤中的压缩之后收纳的净横截面推到所述多部分式金属护套的所述第一部分的该端部部段上并紧固在那里。
在这里,所述多部分式管状金属护套的所述第二部分的横截面可以通过第二方法步骤中的压缩而适配于所述多部分式管状金属护套的所述第一部分的横截面。
所述未加热区域的一种特别有效的设计规定的是,将所述电加热元件的一部分与布置在其上的连接线和/或布置在其上的连接套筒从一侧导入到所述多部分式管状金属护套的所述第二部分中,并且将具有用于收纳所述电加热元件的该部分的开口的连接螺栓与布置在所述电加热元件的所述部分上的连接线和/或布置在其上的连接套筒从相对侧导入到所述多部分式管状金属护套的所述第二部分中,并且使用所述开口推到所述电加热元件的该部分上。
特别优选的是,所述多部分式管状金属护套的所述第二部分由套管的杆材料形成,所述套管具有与金属制的外管电绝缘的内导体。这使得能够以简单和廉价的方式将分别所需的未加热部段的长度自由地适配于相应的应用,并且可以有助于这些未加热部段的特别廉价的、完全自动化的制造。
尤其地,该套管的内导体,还有第二部分的另一内导体,可以在面向所述管状金属护套的所述第一部分的侧部上进行切削加工,设置有环形槽或进行钻孔,以便直接或通过其连接线提供与所述管状金属护套的所述第一部分的所述内导体即所述电加热元件的电接触,然后例如将所述连接线导入到孔中并且例如通过六边形压紧进行压紧接触。但是,也可以将螺纹引入到这种孔和所述管状金属护套的所述第一部分的连接线或连接螺栓中。
为了建立与电源线的接触,可以在所述管状金属护套的所述第二部分的背离所述管状金属护套的所述第一部分的侧部上将面向该连接件的部段与沿径向向内与所述管状金属护套的所述第二部分的该部段邻接的电绝缘材料层一起切除。
然而,替代于此,也可以将所述管状金属护套的所述第二部分的由所述管状金属护套包围的内导体在面向所述管状金属护套的所述第一部分的侧部上钻孔,并且所述内导体设置有导入到孔中并压紧的电触头,用于连接电源线。
所述管状金属护套的所述第一部分和所述管状金属护套的所述第二部分之间的连接可以通过对接焊接或钎焊来建立。
但是,更有利的是,一方面,因为由此避免了通过绝缘材料、尤其是MgO影响焊接或钎焊过程,而且另一方面,当将环推到所述管状金属护套的所述第一部分和所述第二部分之间的所述过渡区域上并将该环在两侧进行焊接或钎焊时,尽可能有效地防止了水分渗入。
另一个用于建立该连接的变型例规定的是,所述管状金属护套的所述第一部分的所述端部部段和所述管状金属护套的所述第二部分的所述端部部段均如此切削加工,使得它们彼此配合精确地重叠并然后彼此焊接或钎焊。在这里,当所述管状金属护套的所述第一或第二部分的所述从外部弱化的端部部段比所述管状金属护套的所述第二或第一部分的与所述从外部弱化的端部部段重叠的所述端部部段较长时,还可以实现的是,避免了突出超过所述管状金属护套的外径的焊缝或钎焊缝。
附图说明
以下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示出了电加热装置的实施例的半部的视图;
图1b示出了图1a的图示的纵向截面;
图1c示出了图1b的第一细节放大图;
图1d示出了图1b的第二细节放大图;
图2示出了在执行用于制造电加热装置的第一方法时的第一中间阶段的步骤;
图3示出了在执行用于制造电加热装置的第一方法时的第二中间阶段的步骤;
图4示出了在执行用于制造电加热装置的第一方法时的第三中间阶段的步骤;
图5示出了在执行用于制造电加热装置的第一方法时的第四中间阶段的步骤,该步骤示出了在第一方法步骤之后获得的中间产物;
图6示出了在执行用于制造电加热装置的第一方法时的第五中间阶段的步骤;
图7a示出了电加热元件的端部部段的第一设计;
图7b示出了电加热元件的端部部段的第二设计;
图7c示出了电加热元件的端部部段的第三设计;
图8a示出了未加热过渡区域的第一设计;
图8b示出了未加热过渡区域的第二设计;
图8c示出了未加热过渡区域的第三设计;
图9a示出了在将管状金属护套的第一部分和第二部分接合之前的电加热装置的第二实施例的截面图;
图9b示出了图9a的图示的纵向截面;
图9c示出了在将管状金属护套的第一部分和第二部分接合之后的图9b的纵向截面图;
图9d示出了在局部压紧之后的图9c的纵向截面图;
图9e示出了图9c的剖切放大图;
图9f示出了图9d的剖切放大图;
图10a示出了在将管状金属护套的第一部分和第二部分接合之前的图9a-f的实施例的第一变型例;
图10b示出了在将管状金属护套的第一部分和第二部分接合之后的根据图10a的实施例的第一变型例;
图11示出了在将管状金属护套的第一部分和第二部分接合之后的图9a-f的实施例的第二变型例;
图12示出了在将管状金属护套的第一部分和第二部分接合之后的图9a-f的实施例的第三变型例;
图13a示出了在将管状金属护套的第一部分和第二部分接合之前的电加热装置的第三实施例的步骤的纵向截面;
图13b示出了在将管状金属护套的第一部分和第二部分接合之后的图13a的纵向截面图;
图13c示出了在局部压紧之后的图13b的纵向截面图;
图14示出了在执行用于制造电加热装置的第二方法时的第二中间阶段的步骤;
图15a示出了在执行第一变型例中的用于制造电加热装置的第二方法时的第二中间阶段的步骤;
图15b示出了第二变型例中的图15a的截面;
图16示出了在执行第一变型例中的用于制造电加热装置的第二方法时的第三中间阶段的步骤;
图17a示出了在执行第一变型例中的用于制造电加热装置的第二方法时的第四中间阶段的步骤;
图17b示出了第二变型例中的图17a的步骤;
图18示出了在执行用于制造电加热装置的第三方法时的第一中间阶段的步骤;
图19示出了在执行用于制造电加热装置的第三方法时的第二中间阶段的步骤;
图20示出了在执行用于制造电加热装置的第三方法时的第三中间阶段的步骤;以及
图21示出了在执行用于制造电加热装置的第四方法时的第四中间阶段的步骤。
具体实施方式
图1a示出了电加热装置10的实施例的半部,该电加热装置10的第二半部可以与第一半部对称,并且图1b示出了该半部的纵向截面,不过该纵向截面与中心平面略有偏离。电加热装置10具有多部分式管状金属护套11,该多部分式管状金属护套11具有多部分式管状金属护套11的第一部分11.1和多部分式管状金属护套11的第二部分11.2,该第二部分11.2具有比多部分式管状金属护套的第一部分11.1更大的净横截面,与该第一部分11.1部段地重叠并与其连接,如尤其由图1d的细节图示所示出的那样。
在多部分式管状金属护套11的第一部分11.1的内部中存在已加热区域B,该已加热区域B由电加热元件12的部段形成,该电加热元件12仅在该部段中在操作期间由电流流过。在这里,此处透明示出的电绝缘材料16确保了与多部分式管状金属护套11的电绝缘。
在多部分式管状金属护套11的第二部分11.2的内部中在端侧存在未加热区域U,该未加热区域U包括未加热过渡区域
Figure BDA0002960301020000141
在这里,未加热过渡区域
Figure BDA0002960301020000142
由电加热元件12的部段12.1形成,该部段12.1比已加热区域中的电加热元件12更紧密地盘绕,将连接线13推入到该已加热区域中,并且将连接套筒14推到该已加热区域上,该连接套筒14又收纳到连接螺栓15的开口15.1中,该连接螺栓15的实心端部部段位于未加热区域U中。该结构可以例如从图1a和图1c的概观中清楚看到。但是,如从图8a至图8c中可以看出的那样,不仅可以使用上述的且在图8c中示出的具有连接线和连接套筒的构造,而且也可以可选地省略如图8b所示的连接线13或如图8a所示的连接套筒14。
因此,在未加热区域U中,当操作电加热装置10时,电流至少也流过至少一根连接线13、连接套筒14和/或连接螺栓15,该至少一根连接线13、连接套筒14和/或连接螺栓15与电加热元件12电接触,并且未加热区域U也具有未加热过渡区域
Figure BDA0002960301020000143
在该未加热过渡区域
Figure BDA0002960301020000144
中,当操作电加热装置10时,电流同时不仅流过至少一根连接线13、至少一个连接套筒14和/或至少一个连接螺栓15,而且流过电加热元件12的在未加热过渡区域
Figure BDA0002960301020000145
中伸展的部段12.1,该部段12.1与连接线13和/或连接螺栓电接触并且具有较小的盘绕直径。未加热过渡区域延伸到多部分式管状金属护套11的第一部分11.1中。
同样在多部分式管状金属护套11的第二部分11的内部中布置有透明示出的电绝缘材料17,该电绝缘材料17确保了与多部分式管状金属护套11的绝缘。塞子18在端侧封闭多部分式管状金属护套11的第二部分11.2。在该例中,分别将多部分式管状金属护套11的第一部分11.1与电加热装置10的布置在其中的部件进行压缩并将多部分式管状金属护套11的第二部分11.2与电加热装置11的布置在其中的部件进行压缩,但是以不同方式,尤其是不同程度地压缩,优选为多部分式管状金属护套11的第二部分11.2的压缩较弱。但是,本发明还包括这样的实施方式,其中,不再将多部分式管状金属护套11的第二部分11.2与布置在其中的部件进行压缩。
现在将描述一种用于制造这种电加热装置的方法,其中,在图1至图6中示出了各个中间阶段。
首先,如图2所示,提供了一种盘绕式电加热元件12,该盘绕式电加热元件12在该实施例中具有以较小的盘绕直径盘绕的端部部段12.1,例如由Cu或Ni制成的连接线13在端侧被推入到该端部部段12.1中,并且该端部部段12.1在图7a中再次以横截面示出。
可以在图7b和图7c中看到电加热元件12'或12”的其他变型例,该图7b和图7c尤其示出了电加热元件12'不必一定在端侧渐缩或者电加热元件12”具有端侧部段12.1”,该端侧部段12.1”具有较小的盘绕直径并且围绕与具有较大的盘绕直径的盘绕件盘绕所围绕的盘绕轴线W1不同的盘绕轴线W2盘绕,这些盘绕件在电加热装置制成时位于已加热区域b中;更确切地说,围绕与盘绕轴线W1平行偏移的盘绕轴线W2。
从图2所示的中间阶段开始,现在将薄壁的导电的连接套筒14推到电加热元件12的端侧部段12.1上,这导致了图3所示的中间阶段。
现在将如此制备的具有连接线13和连接套筒14的电加热元件12推入到多部分式管状金属护套11的第一部分11.1中。将电绝缘材料16以粉末或颗粒的形式散布并压缩该组件,这导致了根据图4的中间阶段,该中间阶段已代表了常规结构方式的“制成的”管状电加热体,其中与已知的管状加热体不同,电加热装置的从管状金属护套端侧伸出的连接件由其上布置有连接线和/或其上布置有连接套筒的电加热元件的部段形成,并因此在根据本发明的完全制成的电加热装置中形成未加热过渡部段。
接下来,将多部分式管状金属护套11的第一部分11.1的端侧部分与电绝缘材料16一起切除。这样做的原因尤其是,在多部分式管状金属护套11的第一部分11.1的压缩处理中可以以更高的压力进行工作,这使得电加热元件12的受压部段12.1与连接线13和连接套筒14进行期望的、紧密的压紧接触。因此,只要仍提供使用电绝缘材料16进行充分良好填充的能力,则首先在较长的部段中进行该压紧就会是有意义的。这也是为什么不首先简单地将电加热元件12的整个部段12.1嵌入并压紧的原因。在这种情况下,再次使用电绝缘材料16进行填充的能力的提高将在很大程度上被抵消。
为了从图5的中间阶段到达图6的中间阶段,将具有开口15.1的连接螺栓15推到由具有所推入的连接线和所推动的连接套筒14的电加热元件12的部段12.1构成的组件上。
图1a至图1d所示的制成的电加热装置1是这样从根据图6的中间阶段获得的,即,将多部分式管状金属护套11的第二部分11.2推动,直到该第二部分11.2与多部分式管状金属护套11的第一部分11.1重叠并且紧固在该第一部分11.1处,然后使用电绝缘材料17填充该部分,用塞子18封闭并且优选地适当压缩。
图9a至图9f示出了具有多部分式管状金属护套101的电加热装置100的第二实施例的步骤的不同视图。未示出的步骤构造成基本相同。
在这里,图9a和图9b示出了在将管状金属护套101的第一部分111和管状金属护套101的第二部分121接合之前的电加热装置10在其制造的第一中间阶段中。
管状金属护套101的第一部分111在此是以已知方式制造的电加热装置110的组成部分,在该电加热装置110的内部空间中布置有呈盘绕式电阻线形式的电加热元件112,该电加热元件112通过电绝缘材料116与管状金属护套101的第一部分111绝缘。为了连接电加热元件112,将从电加热元件112的端侧突出的连接线113推入到电加热元件112的端盘绕件中并且在该例中在焊接点114处与其连接。因此,连接线113的已推入部段限定未加热过渡区域
Figure BDA0002960301020000161
并且连接线113的在管状金属护套101的第一部分111内伸展的部段形成电加热装置100的未加热区域U的第一部分U1。
管状金属护套101的第二部分121是电加热装置100的未加热区域U的第二部分U2的组成部分。在该例中,未加热区域U的第二部分U2由套管120的部段制成,该套管120的外部金属护套用作电加热装置100的管状金属护套101的第二部分121,其中,在其内部空间中布置有内导体122,该内导体122通过电绝缘材料125与套管120的外部金属护套电绝缘。内导体可以优选地由镍或铜制成。应注意的是,这种套管也可以理解为矿物绝缘的电缆。
在该例中由杆材料或环材料制成的套管120为此在长度上与该杆材料或环材料分开,该长度对应于未加热区域的第二部分U2的期望长度与电加热装置100的连接件的期望长度A之和。此外,在内导体122的面向管状金属护套101的第一部分111的端侧中引入有孔123,以收纳连接线113的突出超过管状金属护套的第一部分111的端侧的部段,并且在用于形成长度A的连接件的相对侧上,在该长度上将套管120的外部金属护套和电绝缘材料125切除,并且优选地例如通过刷光、抛光或超声清洁内导体122的表面。在这里,执行这些步骤的顺序无关紧要。
图9c示出了在将管状金属护套101的第一部分111和第二部分121接合之后的图9b的纵向截面图。在这里,将管状金属护套101的第一部分111和第二部分121在端侧彼此相对定位并焊接或钎焊在连接位置131处。
优选地,在如图9c所示的电加热装置100处执行进一步的处理步骤,其结果在图9d和图9f中清楚可见:进一步的压缩,也可以称为局部压紧或再压缩,在管状金属护套的第二部分121的区域中,优选地在孔123连同布置在其中的连接线的部段所位于的区域中,但与连接位置131隔开一定距离。该处理步骤可以具体地例如作为六边形压缩,尤其是通过锤击来实施并且具有两个优点:
第一个优点是,通过压紧接触来改进连接线113与内导体122之间的电接触。
在尤其将图9e和图9f的剖切放大图相互比较时明显的第二个优点是,通过所产生的轴向压紧力,在电绝缘材料115与电绝缘材料125之间产生几乎均匀的过渡区域,并且尤其是空腔132和彼此接合的端侧处的缺口被填充。
在图10a和图10b所示的电加热装置100的第一变型例中,唯一区别在于,连接线113具有螺纹113a,并且孔123具有切开的配合螺纹123a。因此,在管状金属护套101的第一部分111和管状金属护套101的第二部分121彼此焊接或钎焊之前通过旋入来进行连接。该结构的所有其余部分都是相同的,因此也使用相同的附图标记。
在图11所示的电加热装置100的第二变型例中,与图9c所示的图示的唯一区别在于,管状金属护套101的第一部分111的端部区域111a在其面向管状金属护套101的第二部分121的侧部处通过在其外侧处的材料去除处理而弱化,而管状金属护套101的第二部分121的端部区域121a在其面向管状金属护套101的第一部分111的侧部处通过在其内侧处的材料去除处理而弱化,从而端部区域111a和121a的部段彼此重叠。这使得对防止水分渗入进行的保护得到改善。
此外,将端部区域111a实施得比端部区域121a更长,这使得将连接进行固定的焊缝或钎焊缝布置在凹陷部中并且不会增加电加热装置的直径。该结构的所有其余部分都是相同的,因此也使用相同的附图标记。
在图12所示的电加热装置100的第三变型例中,与图9d所示的图示的唯一区别在于,在管状金属护套101的第一部分111与管状金属护套101的第二部分121之间的连接,通过推动环133并且将环133在其一个边缘处与管状金属护套101的第二部分121焊接或钎焊并且在其另一边缘处焊接或焊接到管状金属护套101的第一部分121上。这使得对防止水分渗入进行的保护得到改善。
图13a至图13c分别示出了电加热装置200的第三实施例的步骤的纵向截面,其中,图13a示出了在将管状金属护套的第一部分和第二部分接合之前的状态,图13b示出了在将管状金属护套的第一部分和第二部分接合之后的状态,并且图13c示出了在进一步的局部压缩步骤例如六边形锤击之后的状态。
如同电加热装置100的情况一样,管状金属护套201的第一部分211是以已知方式制造的电加热装置210的组成部分,该电加热装置210具有布置在内部空间中的呈盘绕式电阻线形式的电加热元件112,该电加热元件112通过电绝缘材料116与管状金属护套201的第一部分211绝缘。为了连接电加热元件212,将从电加热元件212的端侧突出的连接线213推入到电加热元件212的端盘绕件中并且在该例中在焊接点214处与其连接。因此,连接线213的已推入部段限定未加热过渡区域
Figure BDA0002960301020000181
并且连接线213的在管状金属护套201的第一部分211内伸展的部段形成电加热装置200的未加热区域U的第一部分U1。
管状金属护套201的第二部分221是电加热装置200的未加热区域U的第二部分U2的组成部分。在该例中,未加热区域U的第二部分U2也由套管220的部段制成,该套管220的外部金属护套用作电加热装置200的管状金属护套201的第二部分221,其中,在其内部空间中布置有内导体222,该内导体222通过电绝缘材料225与套管的外部金属护套电绝缘。内导体可以优选地由镍或铜制成。
但是,在该例中也由杆材料或环材料制成的套管220在此以与电加热装置100的情况不同的方式在长度上与该杆材料或环材料分开,该长度对应于未加热区域的第二部分U2的期望长度。此外,在电加热装置200的情况下,在内导体222的两个端侧中引入有孔223、224,在这些孔223、224中的一个端侧上引入有连接线的突出超过管状金属护套的第一部分211的端侧的部段,并且在相对的侧部上用于形成连接件226,该连接件简单地导入到孔中,并且如图13c所示,通过压紧或压缩步骤来压紧接触并固定。在这里,执行这些步骤的顺序无关紧要。
图13b示出了在将管状金属护套201的第一部分211和第二部分221接合之后的图13a的纵向截面图。在这里,将管状金属护套201的第一部分211和第二部分221在端侧彼此相对定位并且焊接或钎焊在连接位置131处。
优选地,在如图13b所示的电加热装置200处执行进一步的处理步骤,其结果在图13c中清楚可见:进一步的压缩,也可以称为局部压紧或再压缩,在管状金属护套的第二部分221的区域中,优选地在孔223连同布置在其中的连接线的部段所位于的区域中,但与连接位置231隔开一定距离。该加工步骤可以具体地例如作为六边形压缩,尤其是通过锤击来实施并且具有上述已讨论的优点。
图14至图17示出了在执行另一种用于制造电加热装置300的方法时的不同的中间阶段。
电加热装置300与到目前为止讨论的电加热装置10、100和200的根本区别在于,在此,管状金属护套301的第一部分311不具有第一未加热部段U1并且尤其也不具有未加热过渡部段
Figure BDA0002960301020000191
也就是说,该结构在其内部空间中在其整个长度上形成已加热区域,该已加热区域在此具有由盘绕式电阻线形成的电加热元件312和电绝缘材料315。
在该结构中,能够通过以下方式自由选择已加热区域的长度,即,具有电绝缘材料和管状金属护套的盘绕式加热元件以杆材料的形式提供,并且其中一段的长度对应于所需的已加热区域的长度加上未加热过渡部段的长度,然后在端侧在与相应的未加热过渡部段相对应的长度上用工具350将管状金属护套和周围的电绝缘材料切除,从而用于形成未加热过渡区域
Figure BDA0002960301020000201
的盘绕式电加热元件的一部分在端侧突出,如图14所示。
如在图15a中可以看到的那样,然后提供了连接线313和套管320,该套管320的金属护套形成电加热装置300的管状金属护套的第二部分,该第二部分具有内导体322、孔323和电绝缘材料325,该套管320可以如上面结合电加热装置100或200所说明的那样来制造。
之后,将连接线313导入到电加热元件312的端侧部段中;将电加热元件312的该部段与所导入的连接线导入到内导体322的孔323中,并且将管状金属护套301的第一部分311与管状金属护套301的第二部分321对接焊接或钎焊,这导致图16所示的中间阶段。
然后,在未加热过渡区域
Figure BDA0002960301020000202
中例如通过六边形锤击来执行进一步的局部压缩处理,从而在此一方面实现了管状金属护套301的第一部分311与管状金属护套301的第二部分321之间的过渡区域中的电绝缘材料的均匀化,另一方面实现了电加热元件312、连接螺栓313和内导体322之间的紧密的压紧接触,如也可以在图17a中看到的那样。
在图15b和图17b中,分别以第二变型例示出了对应于图15a或图17a的中间阶段,该第二变型例与图15a和图17a的变型例的区别仅在于,使用阶梯式连接螺栓313'代替连接螺栓313并因此孔323由阶梯式孔323'代替。在这里,阶梯式连接螺栓313'的较薄部段313a'在其被导入到阶梯式孔323'的部段323a'中之后也经受局部压缩处理并由此直接被压紧接触,而在阶梯式连接螺栓313'的另一部段中,与孔323'的压紧接触仅间接地通过电加热元件312进行。
由于没有其他区别,因而在其他方面使用了来自图15a和图17a的附图标记,并且为了描述图15b和图17b中包含的其他方面,请参考对图15a和图17a的相应描述。
图18至图21示出了在执行另一种用于制造电加热装置400的方法时的不同的中间阶段。
确切地说,与电加热装置300的情况一样,在电加热装置400的情况下,管状金属护套401的第一部分411不具有第一未加热部段U1,并且尤其是也不具有未加热过渡部段
Figure BDA0002960301020000211
也就是说,该结构在其内部空间中在其整个长度上形成已加热区域,该已加热区域在此具有由盘绕式电阻线形成的电加热元件312和电绝缘材料315。
如同在电加热装置300或其制造的情况下一样,具有电绝缘材料和管状金属护套的盘绕式加热元件以杆材料的形式提供,然后在端侧在与相应的未加热过渡部段相对应的长度上用工具450将管状金属护套和周围的电绝缘材料切除,从而用于形成未加热过渡区域
Figure BDA0002960301020000212
的盘绕式电加热元件的一部分在端侧突出,如图18所示。
如在图19中可以看到的那样,然后提供了套管420,该套管420的金属护套形成电加热装置400的管状金属护套的第二部分421,该第二部分421具有内导体422、在端侧引入到内导体422中的环形槽423和电绝缘材料425。与图15所示的相应步骤不同,也就是说,不需要单独的连接线。
之后,将电加热元件412的端侧部段导入到内导体422的孔423中,将管状金属护套401的第一部分411与管状金属护套401的第二部分421对接焊接或钎焊,这导致图20所示的中间阶段。
然后,在未加热过渡区域
Figure BDA0002960301020000213
中例如通过六边形锤击来执行进一步的局部压缩处理,从而在此一方面实现了管状金属护套的第一部分411与第二部分421之间的过渡区域中的电绝缘材料的均匀化,另一方面实现了电加热元件412与内导体422之间的紧密的压紧接触,如也可以在图21中看到的那样。
附图标记说明:
10,10,110,200,210,
300,400 电加热装置
11,101,201,301,401 多部分式管状金属护套
11.1,111,211,311,411 (金属护套的)第一部分
11.2,121,221,321,421 (金属护套的)第二部分
12,12',12”,112,212,
312,412 电加热元件
12.1,12.1” 部段
13,113,213,313 连接线
313' 阶梯式连接线
313a' 部段
14 连接套筒
15 连接螺栓
15.1 开口
16,115,215,315,415 电绝缘材料
17,125,225,325,425 电绝缘材料
18 塞子
111a 端部区域
113a 螺纹
121a 端部区域
123a 配合螺纹
114,214 焊接点
120,220,320,420 套管
122,222,322,422 内导体
123,223,224,323 孔
323' 阶梯式孔
131,231,331,431 连接位置
132 空腔
133 环
226 连接件
350,450 工具
423 环形槽
A (连接件的)长度
B 已加热区域
U 未加热区域
U1 (未加热区域的)第一部分
U2 (未加热区域的)第二部分
Figure BDA0002960301020000221
未加热过渡区域
W1,W2 盘绕轴线

Claims (15)

1.一种用于制造电加热装置(10,100,200,300,400)的方法,所述电加热装置(10,100,200,300,400)具有电加热元件(12,12',12”,112,212,312,412),所述电加热元件(12,12',12”,112,212,312,412)以嵌入到电绝缘材料(16,17,115,125,215,225,315,325,415,425)中的方式布置在多部分式管状金属护套(11,101,201,301,401)的内部中,其中,所述电加热装置(10,100,200,300,400)在所述多部分式管状金属护套(11,101,201,301,401)内,
-在至少一个端部处具有未加热区域(U),在所述未加热区域(U)中,当操作所述电加热装置(10,100,200,300,400)时,电流至少也流过至少一根连接线(13,113,213,313)和/或至少一个连接套筒(14)和/或至少一个连接螺栓(15),所述至少一根连接线(13,113,213,313)和/或所述至少一个连接套筒(14)和/或所述至少一个连接螺栓(15)与所述电加热元件(12,12',12”,112,212,312,412)电接触,并且还
-具有已加热区域(B),在所述已加热区域(B)中,当操作所述电加热装置(10,100,200,300,400)时,电流仅流过所述电加热元件(12,112,212,312,412)的在所述已加热区域(B)中伸展的部段,
其中,在所述方法中,
-在第一方法步骤中,在所述多部分式管状金属护套(11,101,201,301,401)的第一部分(11.1,111,211,311,411)中制造并压缩所述已加热区域(B),
-在不依赖于所述第一方法步骤而执行的第二方法步骤中,在所述多部分式管状金属护套(11,101,201,301,401)的第二部分(11.2,121,221,321,421)中制造所述未加热区域(U)的至少一个部段,并且所述多部分式管状金属护套(11,101,201,301,401)的所述第一部分(11.1,111,211,311,411)和所述第二部分(11.2,121,221,321,421)相互连接。
2.根据权利要求1所述的用于制造电加热装置(10,100,200,300,400)的方法,其特征在于,在所述第一方法步骤中,
-将所述电加热元件(12,12',12”,112,212,312,412)的在所述已加热区域(B)中伸展的部段定位在所述多部分式管状金属护套(11,101,201,301,401)的所述第一部分(11.1,111,211,311,411)中;
-将所述电绝缘材料(16,115,215,315,415)引入到所述多部分式管状金属护套(11,101,201,301,401)的所述第一部分(11.1,111,211,311,411)的该区域中,使得所述电加热元件(12,12',12”,122,222,322,422)的布置在所述多部分式管状金属护套(11,101,201,301,401)的所述第一部分(11.1,111,211,311,411)中的所述部段由所述电绝缘材料(16,115,215,315,415)绝缘;以及
-将所述多部分式管状金属护套(11,101,201,301,401)的所述第一部分(11.1,111,211,311,411),尤其是所述已加热区域(B)压缩。
3.根据权利要求1或2所述的用于制造电加热装置(10)的方法,其特征在于,制造了一种电加热装置,在所述电加热装置中,所述未加热区域(U)包括未加热过渡区域
Figure FDA0002960301010000021
在所述未加热过渡区域
Figure FDA0002960301010000022
中,当操作所述电加热装置(10)时,电流同时不仅流过所述至少一根连接线(13)和/或连接螺栓(14),而且流过所述电加热元件(12,12',12”)的在所述未加热过渡区域
Figure FDA0002960301010000023
中伸展的部段(12.1,12.1”),所述部段(12.1,12.1”)与所述连接线(13)和/或所述连接套筒(14)和/或所述连接螺栓(15)电接触,以及在所述方法中,在不依赖于所述第一方法步骤而执行的所述第二方法步骤中,通过以下方式产生包括所述未加热过渡区域
Figure FDA0002960301010000024
的至少一部分在内的所述未加热区域(U)的至少一个部段,即,通过以下方式将所述电加热元件(12,12',12”)的部段(12.1,12.1”)与布置在其上的连接线(13)和/或布置在其上的连接套筒(14)和/或布置在其上的连接螺栓(15)导入到所述多部分式管状金属护套(11)的第二部分(11.2)中,即,将所述电绝缘材料(17)引入到所述多部分式管状金属护套(11)的所述第二部分(11.2)中,使得将所述电加热元件(12,12',12”)的布置在所述多部分式管状金属护套(11)的所述第二部分(11.2)中的所述部段(12.1,12.1”)嵌入到所述电绝缘材料(17)中。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,在所述第一方法步骤中,将连接线(13)与所述电加热元件(12)的端部部段导电连接,尤其是通过导入到所述电加热元件(12,12',12”)的盘绕式端部部段中,和/或在所述第一方法步骤中,将金属制的连接套筒(14)与所述电加热元件(12,12',12”)的端部部段导电连接,尤其是通过将所述连接套筒(14)推动、钎焊或焊接到所述电加热元件(12,12',12”)的盘绕式端部部段上。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,在所述第二方法步骤中,将所述多部分式管状金属护套(11)的所述第二部分(11.2)以布置在其中的部件压缩,其中,优选地,如此实施第二压缩,使得通过所产生的轴向压紧力,在经受所述第一方法步骤中的压缩的区域中的所述电绝缘材料(16)与经受所述第二方法步骤中的第二压缩的区域中的所述电绝缘材料(17)之间产生几乎均匀的过渡区域。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于,将所述电加热元件(12,12”)盘绕,更确切地说,如此盘绕,使得所述电加热元件(12.1,12.1”)的端部部段具有比所述电加热元件(12,12”)的在所述电加热装置(10)制成时位于所述已加热区域(B)中的部段更小的盘绕直径。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其特征在于,为了制造所述多部分式管状金属护套的所述第二部分,使用了套管,所述套管具有与金属制的外管电绝缘的内导体。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其特征在于,将所述多部分式管状金属护套的所述第二部分的内导体在面向所述管状金属护套的所述第一部分的侧部上进行切削加工,所述内导体设置有环形槽或者对所述内导体进行钻孔,以及与所述电加热元件的电接触直接或通过其连接线通过以下方式来建立,即,将所述电加热元件或其连接线的部段导入到所述多部分式管状金属护套的所述第二部分的所述内导体的已如此处理的部段中并压紧接触。
9.一种电加热装置(10),其可以通过根据权利要求1至18中任一项所述的方法来制造,所述电加热装置(10)具有电加热元件(12),所述电加热元件(12)以嵌入到电绝缘材料(16,17)中的方式布置在具有第一部分(11.1)和第二部分(11.2)的多部分式管状金属护套(11)的内部中,其中,所述电加热装置(10)在所述多部分式管状金属护套(11)内:
-在至少一个端部处具有未加热区域(U),在所述未加热区域(U)中,当操作所述电加热装置(10)时,电流至少也流过至少一根连接线(13)和/或至少一个连接套筒(14)和/或至少一个连接螺栓(15),所述至少一根连接线(13)和/或所述至少一个连接套筒(14)和/或所述至少一个连接螺栓(15)与所述电加热元件(12)电接触;并且还
-具有已加热区域(B),在所述已加热区域(B)中,当操作所述电加热装置(10)时,电流仅流过所述电加热元件(12)的在所述已加热区域(B)中伸展的部段,其中,所述已加热区域(B)布置在所述多部分式管状金属护套(11)的所述第一部分(11.1)中,并且所述未加热区域(U)布置在所述多部分式管状金属护套(11)的所述第二部分(11.2)中。
10.根据权利要求9所述的电加热装置(10),其特征在于,所述未加热区域(U)包括未加热过渡区域
Figure FDA0002960301010000042
在所述未加热过渡区域
Figure FDA0002960301010000041
中,当操作所述电加热装置(10)时,电流同时不仅流过所述至少一根连接线(13)和/或所述至少一个连接套筒(14)和/或所述至少一个连接螺栓(15),而且流过所述电加热元件(12)的在所述未加热过渡区域
Figure FDA0002960301010000043
中伸展的部段(12.1),所述部段(12.1)与所述连接线(13)和/或所述连接套筒(14)和/或所述连接螺栓(15)电接触。
11.根据权利要求9或10中任一项所述的电加热装置(10),其特征在于,连接线(13)与所述电加热元件(12)的端部部段导电连接,尤其是导入到所述电加热元件(12')的盘绕式端部部段中。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的电加热装置(10),其特征在于,金属制的连接套筒(14)与所述电加热元件(12,12',12”)的端部部段导电连接,尤其是将所述连接套筒(14)通过推动、钎焊或焊接而安置到所述电加热元件(12,12',12”)的盘绕式端部部段上。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的电加热装置(10),其特征在于,所述电加热元件(12)如此盘绕,使得所述电加热元件(12)的端部部段具有比所述电加热元件(12)的在所述电加热装置(10)制成时位于所述已加热区域(B)中的部段更小的盘绕直径。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的电加热装置(10),其特征在于,将所述多部分式管状金属护套(11)的所述第二部分(11.2)以可以将所述多部分式管状金属护套(11)的所述第一部分(11.1)的面向所述第二部分(11.2)的端部部段的外轮廓至少在第一方法步骤中的压缩之后收纳的净横截面推到所述多部分式金属护套(11)的所述第一部分(11.1)的该端部部段上并紧固在那里。
15.根据权利要求9至14中任一项所述的电加热装置(10),其特征在于,将所述电加热元件(12)的一部分与布置在其上的连接线(13)和/或与布置在其上的连接套筒(14)从一侧导入到所述多部分式管状金属护套(11)的所述第二部分(11.2)中,并且将具有用于收纳所述电加热元件(12)的该部分的开口(15.1)的连接螺栓(15)与布置在其上的连接线(13)和/或布置在其上的连接套筒(14)从相对侧导入到所述多部分式管状金属护套(11)的所述第二部分(11.2)中,并且将具有所述开口(15.1)的所述连接螺栓(15)以布置在其上的连接线(13)和/或以布置在其上的连接套筒(14)推到所述电加热元件的该部分上。
CN202110236277.4A 2020-03-04 2021-03-03 用于制造电加热装置的方法和电加热装置 Pending CN113365375A (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020105782.2 2020-03-04
DE102020105782.2A DE102020105782A1 (de) 2020-03-04 2020-03-04 Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Heizvorrichtung und elektrische Heizvorrichtung
EP20200069.1 2020-10-05
EP20200069.1A EP3876669B1 (de) 2020-03-04 2020-10-05 Verfahren zur herstellung einer elektrischen heizvorrichtung und elektrische heizvorrichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113365375A true CN113365375A (zh) 2021-09-07

Family

ID=72752331

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110236277.4A Pending CN113365375A (zh) 2020-03-04 2021-03-03 用于制造电加热装置的方法和电加热装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20210298130A1 (zh)
EP (1) EP3876669B1 (zh)
CN (1) CN113365375A (zh)
DE (1) DE102020105782A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019127692A1 (de) * 2019-10-15 2021-04-15 Türk & Hillinger GmbH Elektrischer Rohrheizkörper und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102019127691A1 (de) * 2019-10-15 2021-04-15 Türk & Hillinger GmbH Elektrisches Heizelement, elektrische Heizvorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Heizvorrichtung mit einem solchen Heizelement

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2491688A (en) * 1945-03-30 1949-12-20 George W Pickels Method of connecting sheaths enclosing electrical elements
US3225321A (en) * 1961-06-30 1965-12-21 Thermo Electric Co Inc Electrical connection for a resistance heater
DE1765324B2 (de) * 1968-04-30 1979-06-21 Fa. Fritz Eichenauer, 6744 Kandel Wasserdichter Anschluß für Rohrheizkörper
US4346287A (en) 1980-05-16 1982-08-24 Watlow Electric Manufacturing Company Electric heater and assembly
US5034595A (en) * 1990-05-09 1991-07-23 Ogden Manufacturing Co. Cartridge heater assembly
US5864941A (en) 1996-05-22 1999-02-02 Watlow Electric Manufacturing Company Heater assembly method
KR100639161B1 (ko) * 2004-09-08 2006-10-30 김상수 축열식 전기온돌에의 히팅케이블 구조
DE102006005322B4 (de) * 2006-02-06 2010-04-29 Bleckmann Gmbh & Co. Kg Rohrheizkörper mit Isoliermasse im Anschlussendenbereich
DE202011105348U1 (de) * 2011-09-06 2011-11-02 Türk & Hillinger GmbH Elektrische Heizvorichtung mit Anschlussdraht
US10477622B2 (en) 2012-05-25 2019-11-12 Watlow Electric Manufacturing Company Variable pitch resistance coil heater
US9301341B2 (en) * 2013-03-14 2016-03-29 Chromalox, Inc. Medium voltage heating element assembly
DE102013212205B4 (de) * 2013-06-26 2024-02-08 Türk & Hillinger GmbH Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Heizpatrone
DE202017100531U1 (de) * 2017-02-01 2017-02-16 Türk & Hillinger GmbH Rohrwendelpatrone
DE202017100786U1 (de) 2017-02-14 2017-03-02 Türk & Hillinger GmbH Heizpatrone
DE102017102912B4 (de) * 2017-02-14 2018-12-13 Türk & Hillinger GmbH Verfahren zum Verbinden einer elektrischen Vorrichtung mit einem Anschlusskabel und elektrische Vorrichtung mit einem Anschlusskabel

Also Published As

Publication number Publication date
EP3876669A1 (de) 2021-09-08
DE102020105782A1 (de) 2021-09-09
US20210298130A1 (en) 2021-09-23
EP3876669B1 (de) 2024-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113365375A (zh) 用于制造电加热装置的方法和电加热装置
KR100987305B1 (ko) 디젤 엔진용 예열 플러그에 특히 적합한 복합 도체
JP5704584B2 (ja) ケーブルを事前に組み立てる方法及び組み立て済みケーブル
US4315175A (en) Aluminum-to-copper transition member for aluminum wound motors and aluminum wound motor equipped with the same
JPS64798B2 (zh)
US20160006138A1 (en) Method for Cohesive Joining to a Cable End, and also Configured Cable
JP4775019B2 (ja) マイクロヒータの製造方法
US11895743B2 (en) Electrical heating element, electrical heating device, and method for manufacturing an electrical heating device with such a heating element
CA2432152C (en) Termination coupling for mineral insulated cable
GB2335803A (en) Ultrasonic welding
WO2018088189A1 (ja) 素線接合部を有する導電部材の製造方法及び素線接合部を有する導電部材
JP2002367760A (ja) ヒータ及びグロープラグ
JP7016411B2 (ja) 接続領域を備えた電気装置および接続領域を作成するための方法
JP2783312B2 (ja) 圧着端子製造方法
US20190081446A1 (en) Method for connecting an aluminum electrical wire with an aluminum tube
CN109792126A (zh) 电的转子和用于在转子绕组与接触金属箍之间提供电接触的方法
JPH11317118A (ja) 超電導線の接合方法
EP3120425B1 (en) Method and device for applying an electrical terminal to one or more electrical conductors, whether insulated or not, and electrical terminal suitable for this purpose
JP2004327424A (ja) ヒータ
US10113744B2 (en) Ceramic heater-type glow plug
JP6854026B1 (ja) マイクロヒータ
JPH0554949A (ja) 撚線導体の接続方法
JP2011017504A (ja) グロープラグ
JPH0424420A (ja) シーズ型グロープラグの製造方法
KR101209229B1 (ko) 탄산가스용접기용 토치헤드의 연결동관과 전기동선의 용접구조 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination