CN115811809A - 加热丝装置和用于制造加热丝装置的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明设法实现一种加热丝装置(10)，其包括：至少一个加热丝(1)；加热区域(2)，该加热区域埋置式地包括所述至少一个加热丝(1)并且能被所述加热丝(1)加热；电流源(SQ)，所述电流源与所述加热丝(1)连接并且设置用于将电流施加到所述加热丝(1)上并且对其进行加热；控制装置(SE)，所述电流源(SQ)能用所述控制装置控制；第一增附剂层(HS1)，该第一增附剂层布置在所述加热丝(1)的表面上并且围绕所述表面将其包围，其中，所述加热区域(2)包围所述第一增附剂层(HS1)。
Description
技术领域
本发明涉及一种加热丝装置和一种用于制造加热丝装置的方法。
背景技术
在用于加热表面(例如塑料表面)的常见的装置中，能够通过不同的生产方法将具有特定电阻的线材引入或安装到要加热的材料中或者上。为了进行加热，线材能够导电地触点接通，并且通过电流和电压下降能够产生所限定的加热功率并且加热表面。为此，通常能够使用拉制金属丝(例如由钢合金或者铜制成)。为了能够确保确定的热功率，线材以限定的间距彼此布置，其中，能够使用绕组载体或者使用具有绕组装置或线材敷设装置的线材。在随后的工作步骤中，对线材的封装能够用塑料借助于注塑包封或者层压进行。在线材上放出的热大多能够耦入到塑料基质中。
在EP 1 778 413 B1中提到了一种用于涂覆金属的表面的方法。
发明内容
本发明实现一种根据权利要求1所述的加热丝装置和一种根据权利要求7所述的用于制造加热丝装置的方法。
优选的扩展方案是从属权利要求的主题。
构成本发明基础的思想在于，提出一种加热丝装置和一种用于制造加热丝装置的方法，其中，能够减少加热区域与加热丝的分层。此外，对加热丝的涂覆能够改进线材敷设过程。
根据本发明，所述加热丝装置包括：至少一个加热丝；加热区域，所述加热区域埋置式地包括至少一个加热丝并且能被加热丝加热；电流源，所述电流源与加热丝连接并且设置用于将电流施加到加热丝上并且将其加热；控制装置，电流源能借助所述控制装置控制；第一增附剂层，该第一增附剂层布置在加热丝的表面上并且围绕该表面将所述加热丝包围，其中，加热区域包围该第一增附剂层。
加热区域能够包括基质材料，该基质材料能够将热从一个或者多个被埋置的加热丝放出(传递)到加热区域的待加热的表面。
第一增附剂层能够分别完全地环绕所述一个加热丝或者多个加热丝。
本发明同时说明一种经涂覆的加热丝，该加热丝在线材和加热区域之间包含有增附剂。通过这种增附剂，涂层固定地保持在线材上，并且降低或者甚至避免在线材和周围材料之间分层的风险。这种布置的突出之处能够在于构造和制造的简单性、广泛的可使用材料、大的使用范围、小的生产、制造和装配成本和在加热丝和加热区域之间连接的改进的可靠性。
在此能够有利地改进对制造过程的常见的挑战和使用寿命。能够实现对线材的成本优化的敷设并且在制造之后实现对在加热区域(例如塑料基质)和所埋置的线材(具有较小的或者没有分层)之间在其使用寿命上的好的热传递的促进。
包罩和/或加热区域的外部区域能够包括塑料基质。
通过在线材和涂层(加热区域或者另外的包罩)之间的增附剂材料(所述增附剂材料同时能够用作不同的材料之间的应力均衡层)能够产生另外的优点，例如在进一步处理线材(例如这样具有平滑的表面的线材)时的小的工具磨损/设备磨损、简单的继续处理和较稳定的工艺(例如，线材由于其平滑的表面而更容易展开)、对分层的预防和不同的热膨胀的补偿或者减少，这会导致在线材和涂层之间较好的粘附、所定义的热传递和/或改进的对线材的腐蚀保护。
决定性的作用能够是防止分层的措施并且来自于在加热丝和作为系统的外罩(即，具有塑料基质(加热区域)的那个或者那些增附剂层)之间改进的粘附，所述塑料基质(加热区域)能够包罩全部。
根据本发明，能够存在着有机的包罩，所述有机的包罩的任务能够在于，防止或者减少在加热丝和进行包罩的塑料基质之间的分层。这种有机包罩能够吸收由于在加热丝和塑料基质之间不同的热膨胀系数而引起的压应力/拉应力以及在两个方向上改进粘附：一方面在加热丝和包罩之间以及另一方面在包罩和塑料基质之间。相应需要单独的增附剂(可选地)。能够防止或者减少在线材和塑料基质之间的分层，以确保热源的优化的热传导(加热丝到加热丝装置的表面)。
另一优点是线材直径通过附加的涂层而增大。随着表面的增大，与最初的线材直径有关的较高的能量能够耦入到塑料基质中。
根据加热丝装置的一种优选的实施方式，该加热丝装置包括包罩和第二增附剂层，其中，包罩包围第一增附剂层，并且第二增附剂层包围包罩，其中，加热区域的外部区域对包罩进行埋置地被施涂在所述包罩上。
外部区域能够包括基质材料，例如能够具有塑料基质和可加热的外侧。通过包罩和第二增附剂层还能够附加地影响并且有利地减少或者甚至避免分层。
根据加热丝装置的一种优选的实施方式，第一增附剂层和/或第二增附剂层包括硅烷。
根据加热丝装置的一种优选的实施方式，包罩包括漆或者聚合物。
根据加热丝装置的一种优选的实施方式，使第一增附剂层的第一热膨胀系数与包罩的第二热膨胀系数相适配，其中，第一热膨胀系数和第二热膨胀系数相互相差少于预先确定的第一变化值。
通过调整热膨胀系数，能够减少材料在加热时的膨胀上的差异，并且能够减少或者避免包罩与加热丝和/或第一增附剂层的分层。
根据加热丝装置的一种优选的实施方式，使包罩的第二热膨胀系数与第二增附剂层的第三热膨胀系数相适配，其中，第二热膨胀系数和第三热膨胀系数相互相差少于预先确定的第二变化值。
通过调整热膨胀系数，能够减少材料在加热时的膨胀上的差异并且减少或者避免第二增附剂层与包罩和与加热丝的分层以及维持并且改进增附剂层在径向上向外和向内的粘附作用。目的能够是，由线材和整个进行包罩的塑料基质的不同的热膨胀系数发起的对压应力/拉应力的控制。
应力差异主要由线材和塑料基质的不同的热膨胀系数驱动。增附剂的目的在于，将这些实际产生的应力通过好的粘附分别传递到结合伙伴上。这与好的粘合连接是相同的。通过在粘合伙伴上的良好粘附，不同的材料能够粘住并且传递力。
根据本发明，在用于制造加热丝装置的方法中进行：提供至少一个加热丝；埋置加热丝到加热区域中，其中，第一增附剂层布置在加热丝的表面上并且围绕表面将所述加热丝包围，其中，加热区域包围第一增附剂层；提供电流源，所述电流源与加热丝连接并且设置用于将电流施加到加热丝上并且对其进行加热；和提供控制装置，电流源能借助控制装置控制。
具有增附剂层和包罩和另外的区域(例如外部区域)的加热区域能够通过喷射注塑或者其他的已知的工艺施加。
根据用于制造加热丝装置的方法的一种优选的实施方式，将加热区域的外部区域对围绕第一增附剂层的包罩进行埋置地施涂在所述包罩上。
根据用于制造加热丝装置的方法的一种优选的实施方式，第一增附剂层在布置在加热丝的表面上时至少局部地熔化。
目标是在被包罩的线材和加热装置的塑料基质之间的良好粘附。在这里理想地，最上面的层的轻微的熔化会是值得的，以获得线材和塑料基质之间的优化粘附。在此，可传递明显更高的应力和压应力(在分层前)。
根据用于制造加热丝装置的方法的一种优选的实施方式，将包罩喷涂到第一增附剂层上并且将第二增附剂层施涂到包罩上，其中，第二增附剂层在布置到包罩上时至少局部地熔化，其中，将加热区域的外部区域对第二增附剂层进行埋置地施涂在所述第二增附剂层上。
加热丝装置的突出之处也能够在于与方法相联系地提到的特征和其优点并且反之亦然。
参照附图从以下的说明得出本发明的实施方式的另外的特征和优点。
附图说明
以下，根据在示图的示意性的附图中给出的实施例更详尽地解释本发明。
其示出了：
图1根据本发明的一个实施例的加热丝装置的示意性示图；
图2根据本发明的另一实施例的加热丝装置的示意性示图；和
图3根据本发明的一个实施例的、用于制造加热丝装置的方法的方法步骤的方框图。
在附图中，相同的附图标记表示相同的或者功能相同的元件。
具体实施方式
图1示出根据本发明的一个实施例的加热丝装置的示意性示图。
加热丝装置10包括：至少一个加热丝1(尤其根据图1是三个平行地伸展的加热丝)；加热区域2，该加热区域埋置式地包括加热丝1并且能被加热丝1加热；电流源SQ，该电流源与加热丝1连接并且设置用于将电流施加到加热丝1上并且对其进行加热；控制装置SE，电流源SQ能够借助所述控制装置SE控制；第一增附剂层(未示出)，该第一增附剂层布置在相应的加热丝1的表面上并且围绕该表面包围该加热丝，其中，加热区域2包围第一粘合剂层。在此，加热区域2能够具有可加热的表面OS。
增附剂层也能够成形为应力均衡层和相应的涂层。加热丝1能够包括金属的材料(例如钢、钢合金、铜或者其他的材料)并且因此能够视要求而定地覆盖许多的应用领域。
加热区域2能够包括例如漆或者聚合物，所述漆或者聚合物能够具有足够的可延展性，以确保温度均衡或者接近这种温度均衡。
此外，材料能够与增附剂相配合(在此能够通过涂层、例如包罩或者外部区域减小去除增附剂的可能性)。涂层厚度能够根据热传导确定并且用下述材料来调准：接着能够用所述材料注塑包封。目的在于，使增附剂轻微地熔化，以确保好的附接。
(借助增附剂)经涂覆的加热丝能够使用在用于雷达传感器的被加热的护板或者屏蔽罩中。这能够是开放式结构的屏蔽罩，如也能够是可加热的设计隔板。同样地，这样的线材可用在所有这样的传感器或者致动器中：在所述传感器或者致动器中，加热丝被埋置在塑料中。能够利用在线材的敷设中的优点。
能够在进一步的注塑过程中对绕组载体(具有卷起的线材的塑料载体)进行注塑包封。在此，喷射料包罩全部。一种替代的方法是热压印，在所述热压印中，经加热的线材被熔合在塑料中。涂层厚度能够是用于控制可延展性或者但是增大表面积的设计参数(在线材和包罩的情况下的较大的直径实现在从线材到塑料基质的过渡中的能量密度的降低)。
图2示出根据本发明的另一实施例的加热丝装置的示意性示图。
图2的加热丝装置10能够与图1的那个类似，其中，除了由加热区域埋置加热丝之外，能够在第一增附剂层HS1和第二增附剂层HS2之间存在包罩UH。因而，加热丝装置10能够包括包罩UH和第二增附剂层HS2，其中，包罩UH包围第一增附剂层HS1并且第二增附剂层HS2包围包罩，其中，加热区域2的外部区域对包罩UH进行埋置地施涂在所述包罩上。两个增附剂层、包罩和外部区域能够共同地或者部分地构成加热区域。
通过第一和/或第二增附剂层能够联合地通过一种材料实现对增附和对应力消除的要求。
增附剂层能够抵抗分层并且引起加热丝、增附剂层和包罩的好的和类似的热流。(第一增附剂层的)第一热膨胀系数和(包罩的)第二热膨胀系数能够相互相差少于预先确定的第一变化值。包罩UH的第二热膨胀系数能够与第二增附剂层HS2的第三热膨胀系数相适配，其中，第二热膨胀系数和第三热膨胀系数能够相互相差少于预先确定的第二变化值。
图3示出根据本发明的一个实施例的、用于制造加热丝装置的方法的方法步骤的方框图。
在该方法中进行：提供S1至少一个加热丝；将加热丝埋置S2到加热区域中，其中，将第一增附剂层布置在加热丝的表面上并且围绕表面将所述加热丝包围，其中，加热区域包围第一增附剂层；提供S3电流源，该电流源与加热丝连接并且设置用于将电流施加到加热丝上并且对所述加热丝进行加热；提供S4控制装置，电流源能够借助所述控制装置控制。
尽管以上根据优选的实施例充分地说明了本发明，但本发明不限于此，而是能够以多种多样的方式和方法更改。
Claims (10)
1.一种加热丝装置(10)，其包括，
-至少一个加热丝(1)，
-加热区域(2)，该加热区域埋置式地包括所述至少一个加热丝(1)并且能被所述加热丝(1)加热；
-电流源(SQ)，所述电流源与所述加热丝(1)连接并且设置用于将电流施加到所述加热丝(1)上并且对所述加热丝进行加热；
-控制装置(SE)，所述电流源(SQ)能借助所述控制装置控制；
-第一增附剂层(HS1)，所述第一增附剂层布置在所述加热丝(1)的表面上并且围绕所述表面包围所述加热丝，其中，所述加热区域(2)包围所述第一增附剂层(HS1)。
2.根据权利要求1所述的加热丝装置(10)，所述加热丝装置包括包罩(UH)和第二增附剂层(HS2)，其中，所述包罩(UH)包围所述第一增附剂层(HS1)，并且所述第二增附剂层(HS2)包围所述包罩，其中，所述加热区域(2)的外部区域对所述包罩(UH)进行埋置地施涂在所述包罩上。
3.根据权利要求1或2所述的加热丝装置(10)，在该加热丝装置中，所述第一增附剂层(HS1)和/或所述第二增附剂层(HS2)包括硅烷。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的加热丝装置(10)，在所述加热丝装置中，所述包罩包括漆或者聚合物。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的加热丝装置(10)，在所述加热丝装置中，所述第一增附剂层(HS1)的第一热膨胀系数与所述包罩(UH)的第二热膨胀系数相适配，其中，所述第一热膨胀系数和所述第二热膨胀系数相互相差少于预先确定的第一变化值。
6.根据权利要求2至5中的任一项，只要引用权利要求2所述的加热丝装置(10)，在该加热丝装置中，所述包罩(UH)的第二热膨胀系数与所述第二增附剂层(HS2)的第三热膨胀系数相适配，其中，所述第二热膨胀系数和所述第三热膨胀系数彼此相差少于预先确定的第二变化值。
7.一种用于制造加热丝装置(10)的方法，其包括以下步骤：
-提供(S1)至少一个加热丝(1)，
-将所述加热丝(1)埋置(S2)到所述加热区域(2)中，其中，第一增附剂层(HS1)布置在所述加热丝(1)的表面上并且围绕该表面将所述加热丝包围，其中，所述加热区域(2)包围所述第一增附剂层(HS1)；
-提供(S3)电流源(SQ)，该电流源与所述加热丝(1)连接并且设置用于将电流施加到所述加热丝(1)上并且对所述加热丝进行加热；和
-提供(S4)控制装置(SE)，所述电流源(SQ)能用所述控制装置控制。
8.根据权利要求7所述的方法，在该方法中，将所述加热区域(2)的外部区域对围绕所述第一增附剂层(HS1)的包罩(UH)进行埋置地施涂到所述包罩上。
9.根据权利要求7或8所述的方法，在该方法中，所述第一增附剂层(HS1)在布置在所述加热丝的表面上时至少局部地被熔化。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，在该方法中，将所述包罩喷涂到所述第一增附剂层(HS1)上并且将第二增附剂层(HS2)施涂到所述包罩(UH)上，其中，所述第二增附剂层(HS2)在布置到所述包罩(UH)上时至少局部地被熔化，其中，所述加热区域(2)的外部区域对所述第二增附剂层(HS2)进行埋置地施涂到所述第二增附剂层上。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |