DE102010006356A1

DE102010006356A1 - Elektrische Heizvorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Heizvorrichtung

Info

Publication number: DE102010006356A1
Application number: DE102010006356A
Authority: DE
Inventors: Andreas 78532 Schlipf
Original assignee: Tuerk and Hillinger GmbH
Current assignee: Tuerk and Hillinger GmbH
Priority date: 2010-01-29
Filing date: 2010-01-29
Publication date: 2011-08-04
Anticipated expiration: 2030-01-30
Also published as: DE102010006356B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Heizvorrichtung (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70), insbesondere zur Beheizung von Oberflächen von Bauteilen, auf die die elektrische Heizvorrichtung (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) aufgeschoben oder aufgelegt ist, mit wenigstens einem rohrförmigen Heizelement (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101), das einen Metallmantel aufweist und mit mindestens einem das rohrförmige Heizelement (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101) fixierenden Blech oder mindestens einem das rohrförmige Heizelement (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101) fixierenden Rohr, wobei das fixierende Blech oder das fixierende Rohr eine das rohrförmige Heizelement (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101) zumindest teilweise aufnehmende Aussparung aufweist, deren Verlauf in dem fixierenden Blech oder in einer Rohrwand des fixierenden Rohres mit der zumindest durch einen Abschnitt des rohrförmigen Heizelement (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101) beschriebenen Raumkurve übereinstimmt und die einer Richtung senkrecht zu ihrer Verlaufsrichtung das fixierende Blech oder die Rohrwand des fixierenden Rohrs durchsetzt, und wobei der Abschnitt des rohrförmigen Heizelements, mit dessen Raumkurve der Verlauf der Aussparung übereinstimmt, in der Aussparung fixiert ist und ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Heizvorrichtung (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) mit einer definierten Temperaturverteilung, insbesondere zur Beheizung von Oberflächen von Bauteilen, auf die die elektrische Heizvorrichtung (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) bei ihrer Verwendung aufgeschoben oder aufgelegt ist, aufweisend zumindest die Schritte Bereitstellen eines ersten Blechs oder eines ersten Rohrs und mindestens eines rohrförmigen Heizelements (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101); Bestimmen einer Raumkurve, in der mittels des entsprechend der Raumkurve gebogenen rohrförmigen Heizelements (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101) die definierte Temperaturverteilung erreicht wird; Einbringen einer das erste Blech oder die Wandung des ersten Rohrs durchsetzenden Aussparung, deren Form der Raumkurve entspricht und Einbringen zumindest von Teilen des rohrförmigen Heizelements (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101) in die Aussparung, und Fixieren des rohrförmigen Heizelements (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101) in der Aussparung.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Heizvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen elektrischen Heizvorrichtung. Derartige Heizvorrichtungen werden beispielsweise zum Beheizen von Werkzeugen, Maschinenteilen und Geräten, insbesondere von Kunststoffspritzdüsen verwendet. Ihre Anwendung ist aber nicht auf diesen Zweck beschränkt; beispielsweise ist es möglich, Fluide durch Durchleitung durch diese Art von Heizvorrichtung auf eine gewünschte Temperatur zu bringen. Alternativ können auch stehende Fluide oder ein Dehnwachs auf eine gewünschte Temperatur gebracht werden.
Besonders populäre Ausführungsformen derartiger Heizvorrichtungen sind solche mit zylindrischer Geometrie und sogenannte elektrische Flachheizkörper, die eine im Wesentlichen ebene Geometrie aufweisen, die in einigen Ausgestaltungen durch Umformen in eine nahezu beliebige Gestalt umgewandelt werden können. Heizvorrichtungen mit zylindrischer Geometrie sind beispielsweise aus der DE 201 09 413 U1 , der EP 1 395 085 B1 oder der DE 103 33 206 B4 bekannt.
Flachheizkörper sind beispielsweise aus der DE 72 25 341 , der DE 71 10 931 , der DE 201 08 963 U1 und der DE 201 18 050 U1 bekannt.
Die bekannten elektrischen Heizvorrichtungen bestehen in der Regel aus zwei beabstandet voneinander angeordneten Grenzflächen, zwischen denen ein in der Regel rohrförmiges Heizelement, das den eigentlichen Heizleiter umfasst, eingebettet ist. Aus dem Stand der Technik sind im Wesentlichen zwei Ansätze zum Erzielen einer möglichst guten Wärmeabnahme bei der Einbettung bekannt, nämlich das Eingießen des rohrförmigen Heizelementes und das Einbringen des rohrförmigen Heizelementes in Nuten einer Metall- oder Isolierstoffoberfläche. All diese Ansätze haben, wie nachfolgend erläutert wird, erhebliche Nachteile.
Beim Eingießen des rohrförmigen Heizelementes stellt sich das Problem spontaner Lunkerbildung. Diese führt zu mangelhafter Wärmeabnahme und dem Ausfall des Heizelements.
Soweit vorgeschlagen wird, einen Heizleiter in einen als Zwischenschicht oder als Grenzfläche dienenden Körper, insbesondere eine Platte oder ein Rohr mit darin vorgesehenen Ausnehmungen oder Nuten, einzubetten, ist der hohe Arbeitsaufwand, der mit der Erzeugung der Nuten zur Einbettung einhergeht ungünstig. Ferner ist es schwierig, bei einer derartigen Einbettung sicherzustellen, dass der thermische Kontakt zwischen dem Heizelement und der Isolierstoffplatte homogen, also an alles Stellen gleich gut ist. Wird dies aber nicht erreicht, kommt es zu lokal mangelhafter Wärmeabnahme, die schließlich den Ausfall der Heizung mit sich bringt.
Soweit vorgeschlagen wird, das als Rohrheizkörper ausgeführte Heizelement in aufeinanderliegende Grenzflächen aus Metall, eine Trägerstruktur oder ein Umfassungsblech einzudrücken, ist problematisch, dass der Kraftaufwand, der notwendig ist, um ein völliges Umschließen des Heizelements zu erreichen, so hoch ist, dass das Heizelement in seiner Funktion empfindlich beeinträchtigt wird. Es kommt zu Deformationen und Verdichtungen, die zu einer lokalen Änderung des ohmschen Widerstands führen. Ferner kann es zu einer unkontrollierten Verschiebung der Wicklungen des Heizelements kommen, so dass das angestrebte Temperaturprofil auf der Oberfläche des elektrischen Heizelements nicht mehr erreicht wird. Schließlich hat sich gezeigt, dass die anzuwendenden Drücke so hoch sind, dass die Metallplatten zu fließen beginnen, was zu einer undefinierten Längung des elektrischen Heizelements führt.
Zu alledem ist dies auch nicht für beliebige Geometrien des Heizelements möglich. Insbesondere dichte Wicklungen mit kleinen Steigungen kommt es nicht zu einer vollständigen Umschließung der Wicklungen, also zu einer lokal mangelhaften Wärmeabnahme, die mit den bereits oben erwähnten Ausfallrisiken einhergeht.
Aus den vorstehenden Erläuterungen wird insbesondere deutlich, dass bei allen vorbekannten Verfahren lediglich eine mangelnde Prozesssicherheit hinsichtlich des tatsächlichen Vorliegens einer gewünschten Temperaturverteilung auf den Heizflächen der elektrischen Heizvorrichtung vorliegt, wenn eine gute Wärmeabnahme sichergestellt werden soll, da im Verlauf der Bearbeitung eine unkontrollierte Verformung des in der Heizvorrichtung vorhandenen rohrförmigen Heizelements auftreten kann, sei es in Form einer Verschiebung von Wendeln oder Schleifen des rohrförmigen Heizelements, sei es durch eine Deformation des Heizelements selbst.
Aufgabe der Erfindung ist daher das Bereitstellen einer günstig herzustellenden elektrischen Heizvorrichtung mit sehr geringem Querschnitt und hoher Präzision hinsichtlich der Reproduzierbarkeit der Temperaturverteilung und eines Verfahrens zur Herstellung einer derartigen elektrischen Heizvorrichtung.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine elektrische Heizvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen elektrischen Heizvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 19. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen.
Die erfindungsgemäße elektrische Heizvorrichtung, insbesondere zur Beheizung von Oberflächen von Bauteilen, auf die die elektrische Heizvorrichtung aufgeschoben oder aufgelegt ist, umfasst wenigstens ein rohrförmiges Heizelement, das einen Metallmantel aufweis. Ferner umfasst die elektrische Heizvorrichtung mindestens ein das rohrförmige Heizelement fixierenden Blech oder mindestens einem das rohrförmige Heizelement fixierenden Rohr auf. Dabei zeichnet sich die erfindungsgemäße elektrische Heizvorrichtung dadurch aus, dass das fixierende Blech oder das fixierende Rohr eine das rohrförmige Heizelement zumindest teilweise aufnehmende Aussparung aufweist. Der-Verlauf der Aussparung in dem fixierenden Blech oder in einer Rohrwand des fixierenden Rohres stimmt mit der zumindest durch einen Abschnitt des rohrförmigen Heizelement beschriebenen Raumkurve überein. Wesentlich ist ferner, dass die Aussparung in einer Richtung senkrecht zu ihrer Verlaufsrichtung das fixierende Blech oder die Rohrwand des fixierenden Rohrs durchsetzt und dass das der Abschnitt des rohrförmigen Heizelements, mit dessen Raumkurve der Verlauf der Aussparung übereinstimmt, in der Aussparung fixiert ist. Die Verlaufsrichtung der Raumkurve ist dabei die Richtung, in der sich die Kurve weiter fortpflanzt.
Die Temperaturverteilung, die eine elektrische Heizvorrichtung aufweist, wird maßgeblich von der Form, in der das rohrförmige Heizelement gebogen ist, bestimmt. Diese Form kann durch eine Raumkurve beschrieben und beispielsweise mit einer Längeninformation parametrisiert werden, das heisst, ein Punkt de s rohrförmigen Heizelements, der eine Länge l vom Anfangspunkt (0, 0, 0) des rohrförmigen Heizelements entfernt ist, muss sich an einer vorgegebenen (x, y, z) Position befinden.
Durch das Vorsehen eines Blechs oder Rohres, das eine Aussparung aufweist, deren Verlauf in dem fixierenden Blech oder in einer Rohrwand des fixierenden Rohres mit der zumindest durch einen Abschnitt des rohrförmigen Heizelement beschriebenen Raumkurve übereinstimmt und Aufnahme des rohrförmigen Heizelements in diese Aussparung wird gewährleistet, dass eine Verbiegung des rohrförmigen Heizelements und damit eine ungewollte Veränderung des tatsächlich erzielten Temperaturprofils nicht mehr erfolgen kann. Gleichzeitig können durch das Verwenden einer das Blech oder die Wandung des Rohres durchsetzenden Aussparung fertigungstechnische Probleme, die das Einbringen einer Nut mit sich bringt, vermieden werden. Beispielsweise führt eine leicht unterschiedliche Tiefe der Nut ebenfalls zu unterschiedlichen Temperaturprofilen, nicht nur aber insbesondere, wenn das rohrförmige Heizelement in die Nut eingepresst wird, da dann die Homogenität des rohrförmigen Heizelements beeinträchtigt wird.
Durch die erfindungsgemäße Merkmalskombination wird daher durch einen extrem kostengünstigen Aufbau eine extrem hohe Reproduzierbarkeit der Temperaturverteilung gewährleistet.
Eine besonders kompakte elektrische Heizvorrichtung mit einem sehr geringen Querschnitt erhält man dann, wenn diese nur aus dem rohrförmigen Heizelement (nebst den daran angeordneten elektrischen Anschlüssen) und dem fixierenden Blech oder dem fixierenden Rohr besteht. Dies ist besonders dann von Interesse, wenn Systeme mit sehr kleinen Nestabständen beheizt werden sollen.
Eine andere vorteilhafte Alternative besteht darin, dass flächig auf einer oder beiden Oberflächen des fixierenden Blechs ein zusätzliches Blech oder ein Stapel von zusätzlichen, flächig aneinander angrenzenden Blechen befestigt ist oder dass flächig auf einer oder beiden Oberflächen des fixierenden Rohres ein zusätzliches Rohr oder eine Schichtstruktur von mehreren konzentrischen, flächig aneinander angrenzenden Rohren befestigt ist. Bei gleichen Materialien lässt sich so auf kostengünstige Weise eine Anordnung herstellen, die zu einer Nut weitgehend äquivalent ist.
Derartige „Sandwich”- oder Schichtstrukturen bieten die Möglichkeit, durch Kombination von Blechen oder Rohren mit unterschiedlichen Materialeigenschaften gezielt erwünschte Effekte zu erzielen. Beispielsweise kann durch Anordnen eines Rohres mit einem größeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten in einem Rohr mit einem kleineren thermischen Ausdehnungskoeffizienten eine Klemmwirkung erzielt werden. Daher ist es auch für viele Anwendungen vorteilhaft, wenn mindestens eines der zusätzlichen Bleche oder mindestens eines der zusätzlichen Rohre aus einem anderen Material als die fixierende Platte oder das fixierende Rohr sind.
Grundsätzlich ist eine vorteilhafte Weise, auf die die Fixierung des rohrförmigen Heizelementes durchgeführt werden kann, das Aufbauen einer Klemmwirkung durch Verformung des rohrförmigen Heizelements. Diese Verformung kann in vorteilhafter Weise auch von erzielt werden, wenn mindestens ein zusätzliches Blech oder mindestens ein zusätzliches Rohr das rohrförmige Heizelement ebenfalls eine das rohrförmige Heizelement aufnehmende Aussparung aufweist, deren Verlauf in dem fixierenden Blech oder in einer Rohrwand des fixierenden Rohres mit der zumindest durch einen Abschnitt des rohrförmigen Heizelement beschriebenen Raumkurve übereinstimmt und die einer Richtung senkrecht zu ihrem Verlauf das fixierende Blech oder die Rohrwand des fixierenden Rohrs durchsetzt. In diesem Fall kann, insbesondere bei einer konisch nach innen zulaufenden Aussparung des inneren Rohres und einer konisch nach aussen zulaufenden Aussparung des äusseren Rohres, die erwünschte Klemmwirkung durch das Verklemmen oder Verbinden der Rohre miteinander erzielt werden, so dass der Abschnitt des rohrförmigen Heizelements, mit dessen Raumkurve der Verlauf der Aussparung übereinstimmt, in dieser Öffnung durch mindestens durch das fixierende Blech oder Rohr und das zusätzliche Blech oder Rohr fixiert ist.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass „innen” in dieser Patentschrift die Richtung auf das zu beheizende Bauteil zu und „aussen” die Richtung vom zu beheizenden Bauteil weg angibt.
Die jeweiligen Bleche oder Rohre können verschweißt, verpresst, vernietet, vertoxt, verlötet, verklebt oder verklemmt sein. Das fixierende Rohr und/oder die zusätzlichen Rohre können gezogene, gepresste, gewalzte oder geschweißte Profilrohre sein.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das rohrförmige Heizelement eine Rohrwendelpatrone ist, die nach dem Biegen oder Wendeln nachverdichtet, insbesondere auf einem Dorn nachverdichtet ist. Alternativ kann das rohrförmige Heizelement als ein gebogener oder gewendelter, vorzugsweise verdichteter Rohrheizkörper ausgeführt werden.
Eine besonders gute Wärmeabnahme ist dann erzielbar, in der elektrischen Heizvorrichtung Kammern oder Hohlräume vorhanden sind, die mit einem Pulver oder Granulat aus Metall, insbesondere aus Aluminium, Messing oder Kupfer, einem Metalloxid, einem Quarzsand oder einer keramischen Masse gefüllt sind.
Vorteilhaft ist es ferner, wenn die Heizvorrichtung ganz oder teilweise verdichtet ist.
Die elektrische Heizvorrichtung kann auch wenigstens ein Thermoelement oder wenigstens ein Mantelthermometer aufweist, das in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung in einer weiteren Aussparung des Blechs oder Rohres oder in einer Nut des Blechs oder Rohres geführt ist.
Besonders komplexe Temperaturprofile sind dann erzielbarm wenn mehrere rohrförmige Heizelemente in die elektrische Heizvorrichtung integriert sind.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weisen sämtliche Bleche oder Rohre eine weitere, das jeweilige Blech oder Rohr durchsetzende Aussparung auf, die sich über ihre gesamte Länge erstrecken und insbesondere ineinander übergehen. Dies erlaubt es, zunächst eine flache Heizvorrichtung herzustellen und diese dann in die gewünschte Form umzuformen.
Vorteilhaft ist es ferner, wenn eine Innenkontur des innersten Rohres kleinere Ausmaße aufweist als das zu beheizende Bauteil und damit auf dieses spannbar ist. Eine alternative Vorgehensweise um eine derartige Spannwirkung zu erreichen besteht darin, Spannelemente auf dem am weitesten außen liegenden Rohr anzuordnen, mit denen die elektrische Heizvorrichtung auf das zu beheizende Bauteil gespannt werden kann.
Eine Möglichkeit zum Spannen der elektrischen Heizvorrichtung auf ein Bauteil kann auch dadurch bereitgestellt werden, dass wenigstens eines der fixierenden oder zusätzlichen Bleche oder wenigstens eines der fixierenden oder zusätzlichen Rohre aus einem vorgespannten Material, insbesondere aus einem vorgespannten Federstahl besteht.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Heizvorrichtung mit einer definierten Temperaturverteilung, zur Beheizung von Oberflächen von Bauteilen, auf die die elektrische Heizvorrichtung bei ihrer Verwendung aufgeschoben oder aufgelegt ist, weist zumindest die folgenden Schritte auf:

– Bereitstellen eines ersten Blechs oder eines ersten Rohrs und mindestens eines rohrförmigen Heizelements;
– Bestimmen einer Raumkurve, in der mittels des entsprechend der Raumkurve gebogenen rohrförmigen Heizelements die definierte Temperaturverteilung erreicht wird;
– Einbringen einer das erste Blech oder die Wandung des ersten Rohrs durchsetzenden Aussparung, deren Form der Raumkurve entspricht,
– Einbringen zumindest von Teilen des rohrförmigen Heizelements in die Aussparung, und
– Fixieren des rohrförmigen Heizelements in der Aussparung.

Das Bestimmen der Raumkurve ist durch Ausprobieren oder orientierende theoretische Berechnungen möglich. Die Fixierung des rohrförmigen Heizelements in der Aussparung erfolgt vorzugsweise durch Verklemmen.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird eine weitere Aussparung, Nut oder Rille in das erste Blech oder die Wandung des ersten Rohres eingebracht, in die in einem späteren Schritt ein Thermoelement oder Mantelthermometer eingeführt wird.
Vorteilhaft ist es ferner, wenn mindestens ein weiteres Blech oder mindestens ein weiteres Rohr flächig an dem ersten Blech oder flächig an dem ersten Rohr anliegend fixiert wird. Dadurch kann, insbesondere auch wenn nacheinander oder gleichzeitig weitere Bleche oder weitere Rohre flächig aneinander anliegend fixiert werden, so dass eine Schichtstruktur aus Blechen oder Rohren gebildet wird, in der oder an der das erste Blech oder das erste Rohr enthalten ist, durch Variation unterschiedlicher Materialeigenschaften der verfahrensgemäß hergestellten elektrischen Heizvorrichtung ein Satz gewünschter Eigenschaften aufgeprägt werden.
Insbesondere kann auf beiden Seiten des ersten Blechs oder auf beiden Wandflächen des ersten Rohrs mindestens ein weiteres Blech oder weiteres Rohr fixiert wird. Dies führt zu einer elektrischen Heizvorrichtung, die ein besonders gut geschütztes rohrförmiges Heizelement aufweist.
Die Bleche oder Rohre könnenverschweißt, verpresst, vernietet, vertoxt, verlötet, verklebt oder verklemmt werden.
Vorteilhaft ist ferner, wenn in wenigstens einem der weiteren Bleche oder der weiteren Rohre ebenfalls eine dieses Blech oder die Wandung dieses Rohrs durchsetzende Aussparung, deren Form der Raumkurve entspricht, eingebracht wird, wobei die Bleche oder Rohre, in die Aussparungen eingebracht sind, benachbart zueinander angeordnet werden, insbesondere dann, wenn die Aussparungen ineinander übergehen und dass das rohrförmige Heizelement in alle Aussparungen eingebracht wird. Vorteilhaft ist es dabei wenn auf das rohrförmige Heizelement durch Fixierung der Bleche oder Rohre, die eine Aussparung aufweisen, miteinander eine Klemmwirkung ausgeübt wird.
Ein optionaler Verfahrensschritt, der die Wärmeabfuhr optimiert, besteht darin, dass eine oder mehrere in der elektrischen Heizvorrichtung enthaltene Kammern oder Hohlräume mit einem Pulver oder Granulat aus Metall, insbesondere aus Aluminium, Messing oder Kupfer, einem Metalloxid, einem Quarzsand oder einer keramischen Masse gefüllt werden.
Um eine gleichmäßige Wärmeabfuhr zu gewährleisten ist es vorteilhaft, wenn das rohrförmige Heizelement beim Fixieren des rohrförmigen Heizelements so verformt wird, dass es das Volumen der Aussparung vollständig ausfüllt.
Ein besonders guter Kontakt mit dem zu beheizenden Bauteil wird dadurch gewährleistet, dass das rohrförmige Heizelement beim Fixieren des rohrförmigen Heizelements so verformt wird, dass es die Innenkontur des innersten Blechs oder Rohrs mit Aussparung und/oder die Außenkontur des äußersten Blechs mit Aussparung stetig und glatt fortsetzt.
Vorteilhaft ist es ferner, wenn die Heizvorrichtung nach dem Einbringen des rohrförmigen Heizelements auf einem Dorn in einer Presse oder in einem Gesenk kalibriert wird.
Wenn vor oder nach der Fixierung eine Umformung der Heizvorrichtung durchgeführt wird ist es möglich, aus einem einfachen, ebenen Grundaufbau komplex geformte Heizelemente einfach und günstig zu erhalten.
Zweckmäßig ist es ferner, wenn die Aussparung oder die Aussparungen durch Laserschneiden, Stanzen, Wasserstrahlschneiden oder Fräsen erfolgt.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1a: Eine Explosionsdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines elektrischen Heizelements,
1b: Eine Darstellung des Ausführungsbeispiels aus 1a, schräg von oben betrachtet,
1c: Eine geöffnete Darstellung des Ausführungsbeispiels aus 1a,
2a: Ein zweites Ausführungsbeispiel, schräg von oben betrachtet,
2b: Eine geöffnete Darstellung des Ausführungsbeispiels nach 2a,
3a: Ein drittes Ausführungsbeispiel, schräg von oben betrachtet,
3b: Eine geöffnete Darstellung des Ausführungsbeispiels nach 3a,
4a: Ein viertes Ausführungsbeispiel, schräg von oben betrachtet,
4b: Eine geöffnete Darstellung des Ausführungsbeispiels nach 4a,
5a: Ein fünftes Ausführungsbeispiel, schräg von oben betrachtet,
5b: Eine geöffnete Darstellung des Ausführungsbeispiels nach 5a,
6a: Ein sechstes Ausführungsbeispiel, schräg von oben betrachtet,
6b: Eine geöffnete Darstellung des Ausführungsbeispiels nach 6a,
7a: Ein Segment eines Querschnitts durch das erste Ausführungsbeispiel vor Verdichtung,
7b: Ein Segment eines Querschnitts durch das erste Ausführungsbeispiel nach Verdichtung,
7c: Ein Segment eines Querschnitts durch das dritte Ausführungsbeispiel nach Verdichtung,
7d: Ein Segment eines Querschnitts durch das zweite Ausführungsbeispiel nach Verdichtung,
7e: Ein Segment eines Querschnitts durch das vierte Ausführungsbeispiel nach Verdichtung,
8a: Ein Segment eines Querschnitts durch ein siebtes Ausführungsbeispiel vor Verdichtung
8b: Das Segment aus 8a nach Verdichtung
9a: Ein Segment eines Querschnitts durch ein siebtes Ausführungsbeispiel vor Verdichtung
9b: Das Segment aus 9a nach Verdichtung
10a: Ein Segment eines Querschnitts durch ein siebtes Ausführungsbeispiel vor Verdichtung
10b: Das Segment aus 10a nach Verdichtung
In allen Figuren werden identische Bezugszeichen für gleiche Bauelemente gleicher Ausführungsbeispiele verwendet.
1a zeigt eine Explosionsdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines elektrischen Heizelements 10. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel, das sich durch besondere Kompaktheit auszeichnet, besteht das elektrische Heizelement 10 aus einem rohrförmigen Heizelement 11 und einem fixierenden Rohr 12. Das rohrförmige Heizelement ist in 1a bereits gemäß einer Raumkurve gebogen, die der gewünschten Temperaturverteilung entspricht. Im vorliegenden Fall wird diese Raumkurve durch eine Mäanderstruktur mit 180°-Kurven mit jeweils identischem Krümmungsradius und gleich langen geraden Abschnitten vorgegeben, deren gerade Abschnitte auf der Mantelfläche eines gedachten Zylinders liegen. Im fixierenden Rohr 12 ist eine Aussparung 17 angeordnet, die genau dieser Raumkurve entspricht.
1b zeigt die Anordnung aus 1a in zusammengesetztem Zustand. Das Einbringen des rohrförmigen Heizelements 11 in die Aussparung 17, die in 1b durch das rohrförmige Heizelement 11 gefüllt und daher nicht mehr sichtbar ist, kann beispielsweise durch das Vorformen des rohrförmigen Heizelements 11 als ebene Mäanderstruktur und anschließendes Einrollen in die Aussparung 17 erfolgen, bei anderen Geometrien kann es erforderlich sein, das rohrförmige Heizelement 11 beim Einlegen in die Aussparung 17 in die entsprechende Form zu biegen.
1c zeigt eine geöffnete Darstellung des Ausführungsbeispiels aus 1a, bei der im Gegensatz zur Darstellung in 1b die obere Hälfte des fixierenden Rohrs 12 nicht dargestellt ist.
Das in 2a und b dargestellte zweite Ausführungsbeispiel eines elektrischen Heizelements 20 unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel nach 1a bis 1c nur darin, dass zusätzlich zum mäanderförmig ausgeführten rohrförmigen Heizelement 21 und zum fixierenden Rohr 22 ein äußeres Rohr 23 vorgesehen ist, der das elektrische Heizelement gegen Einwirkung von außen schützt.
Das in 3a und b dargestellte dritte Ausführungsbeispiel eines elektrischen Heizelements 30 unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel nach 1a bis 1c nur darin, dass zusätzlich zum mäanderförmig ausgeführten rohrförmigen Heizelement 31 und zum fixierenden Rohr 32 ein inneres Rohr 34 vorgesehen ist. Durch das Vorsehen des inneren Rohrs 34 kann erreicht werden, dass das zu beheizende Bauteil mit einem homogeneren Temperaturprofil beheizt wird.
Das in 4a und 4b dargestellte vierte Ausführungsbeispiel eines elektrischen Heizelements 40 unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel nach 1a bis 1c nur darin, dass zusätzlich zum mäanderförmig ausgeführten rohrförmigen Heizelement 41 und zum fixierenden Rohr 42 ein äußeres Rohr 43 und ein inneres Rohr 44 vorgesehen sind. In dieser Ausgestaltung können dem elektrischen Heizelement 40 besonders gut bestimmte gewünschte Eigenschaften aufgeprägt werden, indem unterschiedliche Materialien für die entsprechenden Rohre gewählt werden. Statt einzelne Rohre als äußeres Rohr 43 und inneres Rohr 44 zu wählen, können auch Sandwichstrukturen von Rohren verwendet werden, wodurch die Bandbreite aufprägbarer Eigenschaften noch weiter erhöht wird.
Das in 5a und b dargestellte fünfte Ausführungsbeispiel für eine elektrische Heizvorrichtung 50 unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel nach 1a bis 1c nur darin, dass die Raumkurve eines rohrförmigen Heizelements 51 eine andere ist und dementsprechend eine andere Aussparung im fixierenden Rohr 52, in der das rohrförmige Heizelement 51 aufgenommen ist, vorgesehen ist. Die Raumkurve entspricht hier einer doppelt gewickelten Spirale, deren Längsachse mit der Längsachse des fixierenden Rohrs 52 zusammenfällt. Die Spirale hat einen ersten Abschnitt, in dem eine kleine Steigung der Windungen vorliegt, einem zweiten Abschnitt mit großer Steigung der Windungen und einen dritten Abschnitt mit kleiner Steigung der Windungen. Dadurch wird ein inhomogenes Temperaturprofil in Erstreckungsrichtung der elektrischen Heizvorrichtung 50 erzielt.
Das in 6a und 6b dargestellte sechste Ausführungsbeispiel einer elektrischen Heizvorrichtung 60 unterscheidet sich vom fünften Ausführungsbeispiel nach 5a und b darin, dass zusätzlich zum spiralartig ausgeführten rohrförmigen Heizelement 61 und zum fixierenden Rohr 62 ein äußeres Rohr 63 vorgesehen ist, dessen Funktion bereits beim zweiten Ausführungsbeispiel diskutiert wurde. Darüber hinaus ist im fixierenden Rohr 62 eine weitere Aussparung vorgesehen, die in den Figuren nicht erkennbar ist, weil sie durch das darin geführte Thermoelement 65 ausgefüllt wird.
7a zeigt ein Segment eines Querschnitts des Ausführungsbeispiels aus 1a vor der Verdichtung. Ein rohrförmiges Heizelement 71 mit ist in eine nicht mehr erkennbare Aussparung im fixierenden Rohr 72 aufgenommen. Der Durchmesser des rohrförmigen Heizelements 71 ist so gewählt, dass seine Querschnittsfläche der Querschnittsfläche der Aussparung entspricht. Dies ermöglicht es, dass in der in 7b gezeigten Situation nach dem Verdichten das rohrförmige Heizelement das Volumen der Aussparung im fixierenden Rohr 72 komplett ausfüllt ist, wodurch gute Wärmeabfuhr erreicht werden kann. In Fällen, in denen die damit einhergehende starke Verformung des rohrförmigen Heizelements 71 vermieden werden soll, können auch etwaig verbleibende Hohlräume oder Kammern mit einem Pulver oder Granulat mit den gewünschten Wärmeleitungseigenschaften befüllt werden.
In 7b erkennt man ferner, dass nach dem Verdichten sowohl die Außen- als auch die Innenkontur des fixierenden Rohres 72 glatt und stetig von dem verdichteten rohrförmigen Heizelements 71 fortgesetzt werden, es bestehen also weder Stufen noch Radiusvariationen. Ist eine dabei entstehende starke Umformung des rohrförmigen Heizelements 71, die zu Inhomogenitäten führen kann, unerwünscht, kann dies wieder durch Einsatz von Pulver oder Granulat unterbunden werden.
7c zeigt das entsprechende Segment eines Querschnitts durch das dritte Ausführungsbeispiel gemäß 3a mit rohrförmigem Heizelement 71, fixierendem Rohr 72 und Innenrohr 74 nach Verdichtung.
7d zeigt das entsprechende Segment eines Querschnitts durch das zweite Ausführungsbeispiel gemäß 2a mit rohrförmigem Heizelement 71, fixierendem Rohr 72 und Außenrohr 73 nach Verdichtung.
7e zeigt das entsprechende Segment eines Querschnitts durch das vierte Ausführungsbeispiel mit rohrförmigem Heizelement 71, fixierendem Rohr 72, Außenrohr 73 und Innenrohr 74 nach Verdichtung.
8a zeigt ein Segment eines Querschnitts durch ein siebtes Ausführungsbeispiels für ein elektrisches Heizelement vor dem verdichten. In 8a ist neben einem fixierenden Rohr 82 mit einer konisch nach außen zulaufenden Aussparung 87, in die ein rohrförmiges Heizelement 81 teilweise aufgenommen ist, ein zusätzliches Rohr 84 mit einer ebenfalls der entsprechenden Raumkurve folgenden, direkt in die Aussparung 87 übergehenden Aussparung 88, die aber konisch nach innen zuläuft, zu erkennen, in die das rohrförmige Heizelement 81 ebenfalls teilweise aufgenommen ist. Fixierendes Rohr 82 und zusätzliches Rohr 84 sind im unverdichteten Zustand voneinander getrennt, da das rohrförmige Heizelement 81 einen größeren Durchmesser aufweist als die Summe der Wandstärken von fixierendem Rohr 82 und zusätzlichem Rohr 84. Beim Fixieren des fierenden Rohrs 82 am zusätzlichen Rohr 84 wird gemeinsam eine Klemmwirkung auf das rohrförmige Heizelement 81 ausgeübt. Im in 8b gezeigten verdichteten Zustand stehen die Rohre flächig miteinander in Kontakt und das rohrförmige Heizelement 81 füllt nun die Aussparungen vollständig aus.
Das Segment eines achten Ausführungsbeispiel, das in 9a unverdichtet und in 9b verdichtet gezeigt ist, betrifft eine elektrische Heizvorrichtung, die als Flächenheizelement ausgestaltet ist. Man erkennt ein rohrförmiges Heizelement 91, das in eine Aussparung 99 eines fixierenden Blechs 92, eine Aussparung 97 eines zusätzlichen Blechs 93 und eine Aussparung 98 eines zusätzlichen Blechs 94 aufgenommen ist. Die Aussparung 99 hat einen kleineren Durchmesser als die Aussparungen 97 und 98. Dadurch wird erreicht, dass beim Fixieren der Bleche aneinander, beispielsweise durch Verpressen, eine Klemmwirkung auf das rohrförmige Heizelement 91 ausgeübt wird, die dazu führt, dass im in 9b dargestellten verdichteten Zustand das rohrförmige Heizelement 91 fixiert ist.
Das in 10a und b unverdichtet bzw. verdichtet daregestellte neunte Ausführungsbeispiel entspricht seiner Grundstruktur nach dem achten Ausführungsbeispiel. Man erkennt ein rohrförmiges Heizelement 101, das in eine Aussparung 109 eines fixierenden Blechs 102, eine Aussparung 107 eines zusätzlichen Blechs 105 und eine Aussparung 108 eines zusätzlichen Blechs 106 aufgenommen ist. Die Aussparung 109 hat einen kleineren Durchmesser als die Aussparungen 107 und 108. Zusätzlich sind hier aber ein geschlossenes inneres Blech 104 und ein geschlossenes äußeres Blech 105 zu erkennen, die in ihrer Funktion dem inneren Rohr 44 und dem äußeren Rohr 43 in 4a und b entsprechen.
Bezugszeichenliste

10, 20, 30, 40, 50, 60, 70: elektrische Heizvorrichtung
11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101: rohrförmiges Heizelement
12, 22, 32, 42, 52, 62, 72, 82: fixierendes Rohr
92, 102: fixierendes Blech
13, 23, 33, 43, 53, 63, 73,: äußeres Metallrohr
103: äußeres Blech
14, 24, 34, 44, 54, 64, 74: inneres Metallrohr
84: zusätzliches Rohr
104: inneres Blech
65: Thermoelement
17, 87, 88, 97, 98, 99, 107, 108, 109: Aussparung
93, 94, 105, 106: zusätzliche Bleche

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 20109413 U1 [0002]
EP 1395085 B1 [0002]
DE 10333206 B4 [0002]
DE 7225341 [0003]
DE 7110931 [0003]
DE 20108963 U1 [0003]
DE 20118050 U1 [0003]

Claims

Elektrische Heizvorrichtung (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70), insbesondere zur Beheizung von Oberflächen von Bauteilen, auf die die elektrische Heizvorrichtung (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) aufgeschoben oder aufgelegt ist, mit wenigstens einem rohrförmigen Heizelement (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101), das einen Metallmantel aufweist und mit mindestens einem das rohrförmige Heizelement (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101) fixierenden Blech (92, 102) oder mindestens einem das rohrförmige Heizelement (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101) fixierenden Rohr (12, 22, 32, 42, 52, 62, 72, 82) dadurch gekennzeichnet, dass das fixierende Blech (92, 102) oder das fixierende Rohr (12, 22, 32, 42, 52, 62, 72, 82) eine das rohrförmige Heizelement (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101) zumindest teilweise aufnehmende Aussparung (17, 87, 88, 97, 98, 99, 107, 108, 109) aufweist, deren Verlauf in dem fixierenden Blech oder in einer Rohrwand des fixierenden Rohres (12, 22, 32, 42, 52, 62, 72, 82) mit der zumindest durch einen Abschnitt des rohrförmigen Heizelement (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101) beschriebenen Raumkurve übereinstimmt und die einer Richtung senkrecht zu ihrer Verlaufsrichtung das fixierende Blech (92, 102) oder die Rohrwand des fixierenden Rohrs (12, 22, 32, 42, 52, 62, 72, 82) durchsetzt, und dass das der Abschnitt des rohrförmigen Heizelements, mit dessen Raumkurve der Verlauf der Aussparung (17, 87, 88, 97, 98, 99, 107, 108, 109) übereinstimmt, in der Aussparung (17, 87, 88, 97, 98, 99, 107, 108, 109) fixiert ist.
Elektrische Heizvorrichtung (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Heizvorrichtung (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nur aus dem rohrförmigen Heizelement (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101) und dem fixierenden Blech (92, 102) oder dem fixierenden Rohr (12, 22, 32, 42, 52, 62, 72, 82) besteht.
Elektrische Heizvorrichtung (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass flächig auf einer oder beiden Oberflächen des fixierenden Blechs (92, 102) ein zusätzliches Blech oder ein Stapel von zusätzlichen, flächig aneinander angrenzenden Blechen befestigt ist oder dass flächig auf einer oder beiden Oberflächen des fixierenden Rohres (12, 22, 32, 42, 52, 62, 72, 82) ein zusätzliches Rohr oder eine Schichtstruktur von mehreren konzentrischen, flächig aneinander angrenzenden Rohren befestigt ist.
Elektrische Heizvorrichtung (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der zusätzlichen Bleche oder mindestens eines der zusätzlichen Rohre aus einem anderen Material als das fixierende Blech (92, 102) oder das fixierende Rohr (12, 22, 32, 42, 52, 62, 72, 82) sind.
Elektrische Heizvorrichtung (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach Anspruch 3 oder 4 dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein zusätzliches Blech oder mindestens ein zusätzliches Rohr das rohrförmige Heizelement (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101) ebenfalls eine das rohrförmige Heizelement aufnehmende Aussparung (17, 87, 88, 97, 98, 99, 107, 108, 109) aufweist, deren Verlauf in dem fixierenden Blech oder in einer Rohrwand des fixierenden Rohres (12, 22, 32, 42, 52, 62, 72, 82) mit der zumindest durch einen Abschnitt des rohrförmigen Heizelement beschriebenen Raumkurve übereinstimmt und die einer Richtung senkrecht zu ihrem Verlauf das fixierende Blech oder die Rohrwand des fixierenden Rohrs (12, 22, 32, 42, 52, 62, 72, 82) durchsetzt, und dass der Abschnitt des rohrförmigen Heizelements (11,21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101), mit dessen Raumkurve der Verlauf der Aussparung (17, 87, 88, 97, 98, 99, 107, 108, 109) übereinstimmt, in dieser Öffnung durch mindestens durch das fixierende Blech oder das fixierende Rohr (12, 22, 32, 42, 52, 62, 72, 82) und das zusätzliche Blech oder Rohr fixiert ist.
Elektrische Heizvorrichtung (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bleche oder Rohre verschweißt, verpresst, vernietet, vertoxt, verlötet, verklebt oder verklemmt sind.
Elektrische Heizvorrichtung (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das fixierende Rohr (12, 22, 32, 42, 52, 62, 72, 82) und/oder die zusätzlichen Rohre gezogene, gepresste, gewalzte oder geschweißte Profilrohre sind.
Elektrische Heizvorrichtung (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das rohrförmige Heizelement (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101) aus einer gebogenen oder gewendelten, vorzugsweise verdichteten Rohrwendelpatrone besteht.
Elektrische Heizvorrichtung (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das rohrförmige Heizelement (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101) aus einem gebogenen oder gewendelten, vorzugsweise verdichteten Rohrheizkörper besteht.
Elektrische Heizvorrichtung (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der elektrischen Heizvorrichtung (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) Kammern oder Hohlräume vorhanden sind, die mit einem Pulver oder Granulat aus Metall, insbesondere aus Aluminium, Messing oder Kupfer, einem Metalloxid, einem Quarzsand oder einer keramischen Masse gefüllt sind.
Elektrische Heizvorrichtung (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Heizvorrichtung (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) ganz oder teilweise verdichtet ist.
Elektrische Heizvorrichtung (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Heizvorrichtung (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) wenigstens ein Thermoelement (65) oder wenigstens ein Mantelthermometer aufweist.
Elektrische Heizvorrichtung (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Thermoelement (65) oder das wenigstens eine Mantelthermometer in einer weiteren Aussparung (17, 87, 88, 97, 98, 99, 107, 108, 109) des Blechs oder Rohres oder in einer Nut des Blechs oder Rohres geführt ist.
Elektrische Heizvorrichtung (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere rohrförmige Heizelemente (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101) integriert sind.
Elektrische Heizvorrichtung (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Bleche oder Rohre eine weitere, das Blech oder Rohr durchsetzende Aussparung (17, 87, 88, 97, 98, 99, 107, 108, 109) aufweisen, die sich über ihre gesamte Länge erstreckt.
Elektrische Heizvorrichtung (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Innenkontur des innersten Rohres kleinere Ausmaße aufweist als das zu beheizende Bauteil und damit auf dieses spannbar ist.
Elektrische Heizvorrichtung (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Spannelemente auf dem am weitesten außen liegenden Rohr angeordnet sind, mit denen die elektrische Heizvorrichtung auf das zu beheizende Bauteil gespannt werden kann.
Elektrische Heizvorrichtung (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der fixierenden oder zusätzlichen Bleche oder wenigstens eines der fixierenden oder zusätzlichen Rohre aus einem vorgespannten Material, insbesondere aus einem vorgespannten Federstahl besteht.
Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Heizvorrichtung (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) mit einer definierten Temperaturverteilung, insbesondere zur Beheizung von Oberflächen von Bauteilen, auf die die elektrische Heizvorrichtung (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) bei ihrer Verwendung aufgeschoben oder aufgelegt ist, aufweisend zumindest die Schritte – Bereitstellen eines ersten Blechs oder eines ersten Rohrs und mindestens eines rohrförmigen Heizelements (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101); – Bestimmen einer Raumkurve, in der mittels des entsprechend der Raumkurve gebogenen rohrförmigen Heizelements (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101) die definierte Temperaturverteilung erreicht wird; – Einbringen einer das erste Blech oder die Wandung des ersten Rohrs durchsetzenden Aussparung (17, 87, 88, 97, 98, 99, 107, 108, 109), deren Form der Raumkurve entspricht, – Einbringen zumindest von Teilen des rohrförmigen Heizelements (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101) in die Aussparung (17, 87, 88, 97, 98, 99, 107, 108, 109), und – Fixieren des rohrförmigen Heizelements (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101) in der Aussparung (17, 87, 88, 97, 98, 99, 107, 108, 109).
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Aussparung, Nut oder Rille in das erste Blech oder die Wandung des ersten Rohres eingebracht wird, in die in einem späteren Schritt ein Thermoelement (65) oder Mantelthermometer eingeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekenzeichnet, dass mindestens ein weiteres Blech oder mindestens ein weiteres Rohr flächig an dem ersten Blech oder flächig an dem ersten Rohr anliegend fixiert wird.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass nacheinander oder gleichzeitig weitere Bleche oder weitere Rohre flächig aneinander anliegend fixiert werden, so dass eine Schichtstruktur aus Blechen oder Rohren gebildet wird, in der oder an der das erste Blech oder das erste Rohr enthalten ist.
Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass auf beiden Seiten des ersten Blechs oder auf beiden Wandflächen des ersten Rohrs mindestens ein weiteres Blech oder weiteres Rohr fixiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Bleche oder Rohre verschweißt, verpresst, vernietet, vertoxt, verlötet, verklebt oder verklemmt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens eines der weiteren Bleche oder der weiteren Rohre ebenfalls eine dieses Blech oder die Wandung dieses Rohrs durchsetzende Aussparung (17, 87, 88, 97, 98, 99, 107, 108, 109), deren Form der Raumkurve entspricht, eingebracht wird, wobei die Bleche oder Rohre, in die Aussparungen (17, 87, 88, 97, 98, 99, 107, 108, 109) eingebracht sind, benachbart zueinander angeordnet werden.
Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen ineinander übergehen und dass das rohrförmige Heizelement (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101) in alle Aussparungen (17, 87, 88, 97, 98, 99, 107, 108, 109) eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass auf das rohrförmige Heizelement (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101) durch Fixierung der Bleche oder Rohre, die eine Aussparung (17, 87, 88, 97, 98, 99, 107, 108, 109) aufweisen, miteinander eine Klemmwirkung ausgeübt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere in der elektrischen Heizvorrichtung (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) enthaltene Kammern oder Hohlräume mit einem Pulver oder Granulat aus Metall, insbesondere aus Aluminium, Messing oder Kupfer, einem Metalloxid, einem Quarzsand oder einer keramischen Masse gefüllt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass das rohrförmige Heizelement (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101) beim Fixieren des rohrförmigen Heizelements (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101) so verformt wird, dass es das Volumen der Aussparung (17, 87, 88, 97, 98, 99, 107, 108, 109) vollständig ausfüllt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass das rohrförmige Heizelement (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101) beim Fixieren des rohrförmigen Heizelements (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101) so verformt wird, dass es die Innenkontur des innersten Blechs oder Rohrs mit Aussparung (17, 87, 88, 97, 98, 99, 107, 108, 109) und/oder die Außenkontur des äußersten Blechs mit Aussparung (17, 87, 88, 97, 98, 99, 107, 108, 109) stetig und glatt fortsetzt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Heizvorrichtung (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach dem Einbringen des rohrförmigen Heizelements (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101) auf einem Dorn in einer Presse oder in einem Gesenk kalibriert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass vor oder nach der Fixierung eine Umformung der elektrischen Heizvorrichtung (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (17, 87, 88, 97, 98, 99, 107, 108, 109) oder die Aussparungen (17, 87, 88, 97, 98, 99, 107, 108, 109) durch Laserschneiden, Stanzen, Wasserstrahlschneiden oder Fräsen erfolgt.