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Die Erfindung betrifft eine Flächenheizeinrichtung zum Beheizen eines Behältnisses, mit wenigstens einem Wärmeübertragungskörper, an welchem wenigstens ein Heizelement angeordnet ist. Das Heizelement umfasst einen mit elektrischer Energie beaufschlagbaren Leiter und eine Isolierung zum elektrischen Isolieren des Leiters gegenüber dem Wärmeübertragungskörper. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Heizanordnung mit einer Flächenheizeinrichtung und mit einem mittels der Flächenheizeinrichtung beheizbaren Behältnis.
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Die
DE 34 28 539 A1 beschreibt eine Heizmanschette, welche aus zwei gebogenen Platten gebildet ist. Die Platten weisen Nuten auf, in welche im noch nicht gebogenen Zustand Heizpatronen eingelegt werden. Die Heizpatronen bestehen aus einer rohrförmigen metallischen Hülse, die an ihren Enden jeweils durch einen keramischen Stopfen verschlossen ist. Im Inneren der Hülse befindet sich eine Heizdrahtwendel, die an beiden Enden der Hülse mittels jeweils eines Anschlussstifts aus dem keramischen Stopfen herausgeführt ist. Die Heizdrahtwendel ist in ein keramisches Pulver eingebettet, durch welches die Heizdrahtwendel elektrisch isoliert ist. Nach dem Einlegen der Heizpatronen in die Nuten wird die Platte halbkreisförmig gebogen, wobei die Nuten mit den Heizpatronen auf der dann konkaven Innenseite der gebogenen Platte zu liegen kommen. Die in sich steifen Heizpatronen werden so in den Nuten festgeklemmt. Anschließend werden die beiden halbkreisförmig gebogenen Platten miteinander verbunden, so dass sie eine kreisförmige Heizmanschette bilden.
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Aus dem Stand der Technik ist des Weiteren bekannt, die Heizelemente einer Heizmanschette als PTC-Elemente (PTC = Positive Temperature Coefficient, positiver Temperaturkoeffizient) auszubilden.
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Als nachteilig bei derartigen, aus dem Stand der Technik bekannten Flächenheizeinrichtungen ist der Umstand anzusehen, dass diese vergleichsweise aufwendig in der Herstellung sind.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Flächenheizeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche einfach und kostengünstig herstellbar ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Flächenheizeinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch eine Heizanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 16 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Die erfindungsgemäße Flächenheizeinrichtung zum Beheizen eines Behältnisses umfasst wenigstens einen Wärmeübertragungskörper, an welchem wenigstens ein Heizelement angeordnet ist. Das wenigstens eine Heizelement umfasst einen mit elektrischer Energie beaufschlagbaren Leiter und eine Isolierung zum elektrischen Isolieren des Leiters gegenüber dem Wärmeübertragungskörper. Hierbei ist das wenigstens eine Heizelement zerstörungsfrei biegbar. Ein Biegen des Heizelements führt also nicht zu einer Funktionsbeeinträchtigung desselben. Dies erleichtert einerseits das Anordnen des Heizelements an dem Wärmeübertragungskörper, und andererseits kann so ein besonders einfaches und kostengünstiges Heizelement zum Einsatz kommen. Darüber hinaus ist so eine besonders große Flexibilität bei der Gestaltung der Flächenheizeinrichtung gegeben.
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Durch den Verzicht auf aufwendig herzustellende und teurer Rohrheizkörper wie die aus dem Stand der Technik bekannten Heizpatronen, lässt sich eine besonders einfache und kostengünstige Flächenheizeinrichtung realisieren. Im Gegensatz zu dem aus dem Stand der Technik bekannten PTC-Element als Heizelement kann das aufwendige Abdichten zum Schutz des PTC-Widerstands vor Umwelteinflüssen entfallen.
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Während der Einsatz von Rohrheizkörpern oder PTC-Heizelementen einen vergleichsweise hohen Bauraumbedarf mit sich bringt, ist durch das erfindungsgemäße Heizelement eine besonders platzsparende Flächenheizeinrichtung herstellbar, da das Heizelement besonders dünn ausgeführt werden kann und so besonders wenig Bauraum beansprucht. Zudem lässt sich durch das biegbare Element ein besonders guter Kontakt des Heizelements zu dem Wärmeübertragungskörper realisieren, so dass eine gute Wärmeübertragung von dem Heizelement auf den Wärmeübertragungskörper gewährleistet ist. Weiterhin vorteilhaft lassen sich durch derartige Heizelemente Flächenheizeinrichtungen mit geringem Abstand der Heizelemente zueinander herstellen, wodurch auch bei Verwendung eines dünnen Wärmeübertragungskörpers eine besonders gleichmäßige Wärmeverteilung erreichbar ist.
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Die zum Beheizen des ein Gas, eine Flüssigkeit oder einen Feststoff aufweisenden Behältnisses ausgelegte Flächenheizeinrichtung ist ebenso zum Beheizen eines Festkörpers geeignet.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Leiter als Heizdraht und die Isolierung als an dem Heizdraht anliegende Kunststoffhülle ausgebildet. Ein solches Heizelement aus dem mit der Kunststoffhülle ummantelten Heizdraht ist besonders einfach und kostengünstig bereitstellbar, etwa durch Versehen des Heizdrahts mit der Kunststoffhülle in einem Extrudierverfahren. Zudem kann das Heizelement so besonders aufwandsarm an dem Wärmeübertragungskörper angeordnet werden. Da sich der Kunststoffmantel gut dem angrenzenden Wärmeübertragungskörper anpasst, ist bei dieser Ausbildung des Heizelements ein besonders guter Wärmeübergang von dem Heizelement auf den Wärmeübertragungskörper gegeben.
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Der Heizdraht kann als einadriger Festdraht ausgebildet sein oder als mehradrige Litze. Bei Ausbildung als Litze ist eine besonders hohe Wärmefreisetzung gegeben, zudem lässt sich das die Litze aufweisende Heizelement besonders gut biegen. Auch eine Ausbildung des Heizdrahts als Heizwendel ist möglich, welche bevorzugt eine im Inneren des Heizelements angeordnete Seele umgibt. Die Seele, welche das Verwenden eines besonders dünnen Heizdrahts als Heizwendel erleichtert, kann wenigstens eine, beispielweise aus Glas bestehende, Trägerfaser aufweisen. Die Heizwendel kann einadrig oder als mehradrige Litze ausgebildet sein, oder es können mehrere parallel gewundene Heizdrähte die Heizwendel bilden.
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Als Material für den Heizdraht kann bevorzugt, insbesondere hochreines, auch als E-Kupfer bezeichnetes, Kupfer zum Einsatz kommen oder eine Kupferlegierung, oder ein Edelstahl oder eine bekannte Heizdrahtlegierung wie Nickel-Eisen. Für die Hülle sind bevorzugte Materialien thermoplastische Kunststoffe wie FEP (Fluorinated Ethylene Propylene = Perfluorethylenpropylen), PTFE (Polytetrafluorethylen) oder ETFE (Ethylen-Tetrafluorethylen) gegebenenfalls mit wärmeleitenden Zusätzen, wobei eine Dicke der Hülle bei 0,2 mm bis 0,8 mm, insbesondere bei 0,3 mm bis 0,6 mm, liegen kann.
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Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das wenigstens eine Heizelement wenigstens eine über einen Rand des Wärmeübertragungskörpers überstehende Schlinge bildet. Das an dem Wärmeübertragungskörper angeordnete, biegbare Heizelement kann hierbei einen gewundenen, insbesondere mäandrierenden, Verlauf aufweisen, wobei durch einen engen Abstand der zwischen den Schlingen angeordneten, geraden Abschnitte des Heizelements ein besonders gleichmäßiger Wärmeübergang auf den Wärmeübertragungskörper erreichbar ist. Vorteilhaft bei dieser Ausgestaltung ist zudem der geringe Aufwand zum elektrischen Anschließen des elektrischen Leiters des Heizelements.
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Hierbei ist es von Vorteil, wenn das wenigstens eine Heizelement im Bereich der Schlinge bezogen auf eine Längeneinheit des Heizelements einen geringeren elektrischen Widerstand aufweist als in einem Bereich, in welchem das Heizelement mit dem Wärmeübertragungskörper in Kontakt ist. Dadurch kann ein Wärmeverlust und ein Verlust an elektrischer Energie im über den Rand des Wärmeübertragungskörpers überstehenden Bereich des Heizelements besonders gering gehalten werden. Dies ist insbesondere von Bedeutung, wenn im Vergleich zu dem Abschnitt des Heizelements, welcher mit dem Wärmeübertragungskörper in Anlage ist, ein verhältnismäßig großer Bereich des Heizelements in Form der Schlinge über den Rand übersteht oder wenn die Schlinge einen vergleichsweise großen Radius aufweist. Der elektrische Widerstand kann im Bereich der Schlingen dadurch verringert werden, dass dort ein zusätzlicher elektrischer Leiter angeordnet ist, welcher insbesondere einen größeren Querschnitt aufweisen kann als der erste elektrische Leiter.
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Ist der elektrische Leiter des Heizelements als Heizwendel ausgebildet, so können im Bereich der Schlinge die Windungen der Wendel so eng beieinander angeordnet sein, dass sie sich berühren. Auch ein auf diese Weise erreichter Kurzschluss sorgt für ein von einem besonders geringem Wärmeverlust begleitetes Überbrücken des Bereichs der Schlinge. Wenn die Heizwendel um eine Seele gewickelt ist, kann im Bereich der Schlinge der zusätzliche Leiter mit umwickelt sein, ohne dass der Abstand der Windungen im Bereich der Schlinge verringert zu werden braucht.
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Einfach, kostengünstig und mit hoher Fertigungsgenauigkeit lässt sich der Wärmeübertragungskörper durch Strangpressen bilden, wobei als Material für den Wärmeübertragungskörper insbesondere eine Aluminiumlegierung zum Einsatz kommen kann.
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Bevorzugt weist der Wärmeübertragungskörper eine Mehrzahl von Vorsprüngen auf, wobei das wenigstens eine Heizelement zwischen jeweils zwei Vorsprüngen gehalten ist. Das Heizelement kann so besonders einfach an dem Wärmeübertragungskörper befestigt werden, indem es in einen zwischen jeweils zwei Vorsprüngen ausgebildeten Zwischenraum eingelegt wird. Beispielsweise ist es möglich, das Heizelement mäandrierend an dem Wärmeübertragungskörper zu verlegen, wobei ein und dasselbe Heizelement in jeweilige Zwischenräume zwischen benachbarten Paaren von Vorsprüngen eingebracht wird.
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Das wenigstens eine Heizelement kann in dem Zwischenraum zwischen den beiden Vorsprüngen durch Umbiegen zumindest eines der beiden Vorsprünge bei in den Zwischenraum eingebrachtem Heizelement gehalten sein. Auf diese Weise ist ein besonders enger Kontakt des Heizelements zu dem Wärmeübertragungskörper erreichbar. Ergänzend oder alternativ kann das wenigstens eine Heizelement in den Zwischenraum mittels Presspassung eingebracht sein, etwa in dem das Heizelement gegenüber dem Zwischenraum ein geringes Übermaß aufweist.
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Eine weitere Möglichkeit einen besonders guten Kontakt zwischen dem Heizelement und dem Wärmeübertragungskörper zu erreichen besteht darin, das Heizelement in dem Zwischenraum durch Kleben und/oder durch Einklipsen und/oder durch Anbringen eines Klammerelements an wenigstens einem der Vorsprünge festzulegen. Das Klammerelement kann hierbei insbesondere als Klips oder Schiene ausgebildet sein. Auch ein Verstemmen des Heizelements in dem Zwischenraum ist möglich, um einen besonders innigen Kontakt des Heizelements zu dem Wärmeübertragungskörper zu erreichen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der Wärmeübertragungskörper eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen aufweisen, in welchen das wenigstens eine Heizelement gehalten ist. Dadurch ist eine Lage des Heizelements relativ zu dem Wärmeübertragungskörper besonders gut vorgebbar. Durch Verformen einer Wandung der Durchgangsöffnung bei in die Durchgangsöffnung eingebrachten Heizelement kann hierbei ein besonders sicheres Festlegen des Heizelements an dem Wärmeübertragungskörper und ein besonders enger Kontakt des Heizelements zu dem Wärmeübertragungskörper realisiert werden.
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Ein besonders guter und gleichmäßiger Wärmeübergang von dem Wärmeübertragungskörper auf das zu beheizende Behältnis ist erreichbar, wenn das wenigstens eine Heizelement an einer beim Beheizen des Behältnisses diesem abgewandten Außenwand des Wärmeübertragungskörpers angeordnet ist. Dann verteilt nämlich der Wärmeübertragungskörper die von dem Heizelement geliefert Wärme sehr homogen auf das Behältnis.
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Wenn wie in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung eine Form des wenigstens einen Wärmeübertragungskörpers an eine Außenkontur des Behältnisses anpassbar ist, ist es möglich, Abweichungen der tatsächlichen Form des Behältnisses von einer Sollform auszugleichen.
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Der Wärmeübertragungskörper kann einstückig ausgebildet sein und eine Krümmung aufweisen. Dadurch ist es möglich, die Form des Wärmeübertragungskörpers so auf eine Außenkontur des Behältnisses abzustimmen, dass eine gute Anlage an dem Behältnis gegeben ist.
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In einer alternativen Ausführungsform ist der Wärmeübertragungskörper als Segment ausgebildet, welches mit einem weiteren Segment verbunden ist. Es ist dann möglich, Abweichungen der tatsächlichen Form des Behältnisses von der Sollform auszugleichen, indem wenigstens zwei Segmente relativ zueinander bewegt werden. Auf diese Weise ist ein flächiges Anliegen der Segmente an dem Behältnis erreichbar.
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Das Verbinden von wenigstens zwei Segmenten miteinander kann durch wenigstens ein an dem jeweiligen Segment bereitgestelltes Rastelement erfolgen und/oder durch wenigstens ein an jeweils zwei Segmenten angeordnetes Verbindungsglied. Das Verbindungsglied kann hierbei insbesondere durch Einpressen an den beiden Segmenten angeordnet sein. Wenn das Verbindungsglied die beiden Segmente auf Abstand zueinander hält, ist eine gewisse Wärmeisolierung der beiden Segmente gegenüber einander erreichbar, welche wünschenswert sein kann, wenn mittels unterschiedlicher Segmente unterschiedliche große Heizleistungen bereitgestellt werden sollen.
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Zwei benachbarte Segmente können auch durch einen Stift miteinander verbunden sein, welcher in eine an dem jeweiligen Segment bereitgestellte Halterung eingebracht ist. Eine solche Halterung kann insbesondere eine Durchgangsöffnung umfassen. Ergänzend oder alternativ kann vorgesehen sein, zwei Segmente durch wenigstens ein Klammerelement zu verbinden, welches insbesondere als Klips oder Schiene ausgebildet sein kann. Auch ein Verbinden zweier Segmente miteinander durch Kleben und/oder durch wenigstens ein Formschlusselement ist möglich.
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Der Wärmeübertragungskörper kann wenigstens einen sich über seine gesamte Länge erstreckenden Bereich aufweisen, in welchem eine Wandstärke des Wärmeübertragungskörpers gegenüber angrenzenden Bereichen verringert ist. Auch auf diese Weise ist eine Flexibilität des Wärmeübertragungskörpers gegeben, welche es ermöglicht, Abweichungen der Außenkontur des Behältnisses von einer Soll-Außenkontur auszugleichen. Der Wärmeübertragungskörper weist nämlich in dem Bereich mit der geringeren Wandstärke eine größere plastische Verformbarkeit auf. Bei Ausbildung des Wärmeübertragungskörpers als Strangpressprofil fällt eine Richtung längster Erstreckung des geschwächten Bereichs mit der Strangpressrichtung zusammen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Mehrzahl von, insbesondere elektrisch parallel und/oder in Reihe geschalteten Heizelementen vorgesehen. So können beispielsweise einzeln angeordnete Heizelemente durch jeweils eine Anschlussleiste auf beiden Seiten des Wärmeübertragungskörpers parallel verschaltet werden. Durch mehrere Heizelemente kann die Heizleistung der Flächenheizeinrichtung besonders gut angepasst werden, je nach dem wie viele Heizelemente tatsächlich mit elektrischem Strom beaufschlagt werden. Durch elektrisches Parallelschalten oder in Reihe Schalten kann ein gewünschter Gesamtwiderstand der Heizelemente so eingestellt werden, wie es für den Anforderungsfall zum Beheizen des Behältnisses erforderlich ist. Auch können so Bereiche unterschiedlicher großer Wärmeübertragungsleistungen einfach realisiert werden.
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Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Flächenheizeinrichtung wenigstens einen Überhitzungsschutz aufweist. Dadurch kann sicher verhindert werden, dass das Heizelement durch Überhitzung in seiner Funktionstüchtigkeit beeinträchtigt wird. Als Überhitzungsschutz kann eine Thermosicherung oder eine selbstzurückstellende Sicherung, etwa in Form eines PPTC-Elements (Polymeric Positive Temperature Coefficent, polimerischer positiver Temperaturkoeffizient) zum Einsatz kommen.
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Wenn die Isolierung des Heizelements bis zu einer Temperatur von 150°C bis 250°C temperaturbeständig ist, so kann der Überhitzungsschutz so ausgelegt sein, dass er ein Erhitzen auf nicht mehr als diese Temperatur sicherstellt.
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Die erfindungsgemäße Heizanordnung umfasst eine erfindungsgemäße Flächenheizeinrichtung und ein mittels der Flächenheizeinrichtung beheizbares Behältnis oder einen Festkörper, wobei der Wärmeübertragungskörper an dem Behältnis oder an dem Festkörper festgelegt ist.
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Das Festlegen des Wärmeübertragungskörpers an dem Behältnis kann durch eine Übermaßpassung des Behältnisses im Bezug auf den das Behältnis bereichsweise umgreifenden Wärmeübertragungskörper erfolgen. Im Gegensatz zum Einsatz eines an die Kontur des Behältnisses angepassten Wärmeübertragungskörpers, ist so ein Aufklemmen des Wärmeübertragungskörpers auf das Behältnis erreichbar. Das Aufklemmen sorgt, bereits ohne ein Vorsehen eines weiteren Befestigungselements, für eine sichere Fixierung des Wärmeübertragungskörpers an dem Behältnis, welche einen besonders guten Wärmeübergang auf das Behältnis mit sich bringt.
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Ergänzend oder alternativ kann wenigstens ein Spannmittel und/oder wenigstens ein Rastmittel und/oder wenigstens ein das Behältnis kraftschlüssig haltendes Befestigungselement und/oder wenigstens ein Formschlusselement zum Einsatz kommen, um den Wärmeübertragungskörper an dem Behältnis festzulegen. Während das Rastmittel, welches insbesondere in dem Behältnis und/oder an dem Wärmeübertragungskörper bereitgestellt sein kann, für ein besonders rasches und einfaches Verbinden von Wärmeübertragungskörper und Behältnis sorgt, ermöglichen das Spannmittel oder das Befestigungselement, welches das Behältnis kraftschlüssig hält, ein besonders starkes Anpressen des Wärmeübertragungskörpers an das Behältnis.
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Die für die erfindungsgemäße Flächenheizeinrichtung beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für die erfindungsgemäße Heizanordnung.
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Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen, in welchen gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht einer halbrunden Heizmanschette, welche mit zwei kunststoffummantelten Heizdrähten als Heizelementen versehen ist;
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2 eine Draufsicht auf einen halbrunden Wärmeübertragungskörper der Heizmanschette, welcher als Strangpressprofil ausgebildet ist;
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3 ein Strangpressprofil der Heizmanschette mit zwischen Stegen verlegten Heizdrähten;
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4 das Strangpressprofil gemäß 3 mit eingerollten Stegen;
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5 eine Detailansicht auf einen Schwächungsbereich des Strangpressprofils gemäß 3;
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6 schematisch zwei Wärmeübertragungskörper einer Heizmanschette, welche miteinander verklipst sind;
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7 zwei durch ein Verbindungsglied auf Abstand zueinander gehaltene Wärmeübertragungskörper einer Heizmanschette;
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8 zwei Wärmeübertragungskörper einer Heizmanschette, welche durch einen Stift miteinander verbunden sind;
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9 eine Draufsicht auf die beiden Wärmeübertragungskörper gemäß 8;
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10 einen Ausschnitt aus einem Strangpressprofil, bei welchem der isolierte Heizdraht in einen Zwischenraum zwischen zwei Stegen durch Einklipsen gehalten ist;
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11 den durch Umbiegen von zwei Stegen in dem Zwischenraum zwischen zwei Stegen gehaltenen isolierten Heizdraht;
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12 den isolierten Heizdraht, welcher durch einen an dem Strangpressprofil ausgebildeten Kanal geführt ist;
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13 einen mittels einer Klammer zwischen zwei Stegen festgelegten isolierten Heizdraht;
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14 einen Wärmeübertragungskörper mit innenliegendem Heizdraht;
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15 als Segmente ausgebildete Wärmeübertragungskörper, welcher formschlüssig an einem Behältnis festgelegt sind;
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16 als Segmente ausgebildete Wärmeübertragungskörper, welcher formschlüssig aneinander festgelegt und mit einem Behältnis in Anlage gebracht sind; und
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17 in einer vergrößerten Schnittansicht das eine Schlinge bildende Heizelement, welche über einen Rand des Strangpressprofils übersteht.
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1 zeigt eine runde Heizmanschette 10 zum Beheizen eines (nicht gezeigten) Behältnisses, etwa einer Kartusche für ein Medium mit wenigstens einer Verbindung, aus welcher Ammoniak freisetzbar ist. Die Heizmanschette 10 umfasst zwei halbrunde Strangpressprofile 12, welche aus einer Aluminiumlegierung gebildet sind und als Wärmeübertragungskörper dienen. Die beiden halbrunden Strangpressprofile 12 umschließen das runde Behältnis hierbei fast vollständig.
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An dem in 1 gezeigten Strangpressprofil 12 sind zwei Heizelemente 14 angeordnet, welche einen Heizdraht 16 umfassen, wobei der Heizdraht 16 mit einer Kunststoffhülle 18 ummantelt ist. Die beiden Heizelemente 14 sind mäandrierend an dem Strangpressprofil 12 verlegt. Jedes Heizelement 14 bildet hierbei über einen unteren und einen oberen Rand 17 des Strangpressprofils 12 überstehende Schlingen 19. Mit anderen Worten befinden sich die Bereiche, in welchen die beiden Heizelemente 14 umgelenkt sind, außerhalb des jeweiligen Strangpressprofils 12 (vgl. auch 17).
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Die Heizmanschette 10 kann im Bereich der beheizten Fläche eine Heizleistung von 0,4 Watt/cm2 aufweisen. Hierbei kann die Leistungsabgabe des Heizdrahtes 16 bei 0,07 Watt/cm liegen. Trotz der geringen Dicke des Strangpressprofils 12 von beispielsweise rund 1 mm ist ein effizienter und gleichmäßiger Wärmeübergang auf das Behältnis gewährleistet.
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2 zeigt ein Strangpressprofil 12 gemäß 1, ohne die beiden Heizelemente 14. An einer Außenseite des Strangpressprofils 12 sind eine Mehrzahl von geradlinigen Vorsprüngen in Form von Stegen 20 ausgebildet, wobei jeweils zwei Stege einen Zwischenraum 22 begrenzen, in welchen das Heizelement 14 beim Fertigen der Heizmanschette 10 eingelegt wird.
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3 zeigt das Strangpressprofil 12 mit den beiden in die Zwischenräume 22 eingelegten Heizelementen 14 in einer Draufsicht. Die beiden Heizelemente 14 sind mäandrierend an der Außenseite des Strangpressprofils 12 verlegt und in den Zwischenräumen 22 zwischen jeweils zwei Stegen 20 gehalten.
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4 zeigt einen weiteren Fertigungsschritt der Heizmanschette 10, bei welchem jeweils zwei das Heizelement 14 umfassende Stege 20 eingerollt sind und für einen besonders guten Kontakt des Heizelements 14 an dem Strangpressprofil 12 sorgen.
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Das Strangpressprofil 12 kann, wie in 1 bis 4 gezeigt, eine halbrunde Gestalt aufweisen und so ein rundes Behältnis zur Hälfte umgreifen. Bei einem oval ausgebildeten Behältnis kann das Strangpressprofil 12 entsprechend die Hälfte des Ovals umgreifend ausgebildet sein. Alternativ kann jedoch das halbrunde Strangpressprofil 12 einen Kreisbogen von mehr als 180°, etwa einen Kreisbogen von 185° bis 190°, beschreiben. Dann kann das runde Behältnis durch Einklemmen des Behältnisses in das Strangpressprofil 12 an diesem befestigt werden. Analog ist dies für ein von der Kreisbogenform abweichendes Strangpressprofil 12 möglich.
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Insbesondere aus der in 5 gezeigten Ausschnittsvergrößerung des Strangpressprofils 12 geht hervor, dass das Strangpressprofil 12 Schwächungsbereiche 24 aufweist, an welchen eine Wandstärke des Strangpressprofils 12 gegenüber angrenzenden Bereichen verringert ist. Die Schwächungsbereiche 24 verliehen dem Strangpressprofil 12 eine Flexibilität nach Art eines Filmgelenks, und ermöglichen es, die Form des Strangpressprofils 12 an die Form des Behältnisses anzupassen.
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Bei der Ausführungsform der Heizmanschette 10 gemäß 6 sind zwei jeweils als Strangpressprofile ausgebildete Segmente 26, 28 der Heizmanschette 10 durch Verklipsen miteinander verbunden. Hierfür weist das erste Segment 26 vorliegend eine Pfanne 30 auf, in welche ein Kugelkopf 32 des zweiten Segments 28 eingeschoben ist. Die Heizmanschette 10 umfasst insbesondere eine Mehrzahl derartig miteinander verbundener Segmente 26, 28.
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Bei der Ausführungsform der Heizmanschette 10 gemäß 7 sind zwei Segmente 26, 28 mittels eines Verbindungsglieds 34 miteinander verbunden, welches die beiden Segmente 26, 28 auf Abstand zueinander hält. Das Verbindungsglied 34 kann in die jeweiligen Segmente 26, 28 eingeschoben sein oder mit den beiden Segmenten 26, 28 verpresst sein.
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Bei der Ausführungsform der Heizmanschette 10 gemäß 8 sind die beiden Segmente 26, 28 mittels eines Stifts 36 verbunden, welcher durch randliche und zueinander fluchtend ausgerichtete Ösen 38 geführt ist, welche an den benachbarten Segmenten 26, 28 bereitgestellt sind (vgl. auch 9).
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10 zeigt im Detail wie das Heizelement 14 an einem halbrunden oder ein halbes Oval bildenden Strangpressprofil 12 oder an dem jeweiligen Segment 26, 28 gehalten sein kann. So ist hierbei das Heizelement 14 in den Zwischenraum zwischen die beiden Stege 20 eingeklipst. Der Zwischenraum weist also einen Engstelle auf, durch welche der mittels der Kunststoffhülle 18 isolierte Heizdraht 16 hindurchgezwängt werden muss.
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Ergänzend oder alternativ können, wie in 11 gezeigt, die beiden Stege 20 nach dem Einlegen des Heizelements 14 in den Zwischenraum 22 umgebogen oder eingerollt werden und so für einen besonders innigen Kontakt des Heizelements 14 mit dem Strangpressprofil 12 sorgen.
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Bei der Ausführungsform gemäß 12 ist an Stelle zweier Stege ein das Heizelement 14 umfangsseitig umschließender Kanal 40 an der Außenseite des Strangpressprofils 12 ausgebildet, wobei das Heizelement 14 durch eine in dem Kanal 40 bereitgestellte Durchgangsöffnung hindurchgeführt ist. Hierbei kann zum besonders guten Festlegen des Heizelements 14 in dem Kanal 40 nach dem Einlegen des Heizelements 14 dieser verformt werden, etwa durch Aufbringen einer Kraft von außen auf den Kanal 40.
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Bei der Ausführungsform gemäß 13 ist das Heizelement 14 zwischen den beiden Stegen 20 mittels einer Klammer 42 gehalten, welche mittels Rastnasen 44 mit den beiden Stegen 20 verrastet ist.
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Bei der Ausführungsform gemäß 14 ist ein zu einer Innenwand 46 des Strangpressprofils 12 hin offener Kanal 48 in dem Strangpressprofil 12 ausgebildet. Der Kanal 48 weist also zu der Innenwand 46 des Strangpressprofils 12 hin eine Engstelle auf, über welche das Heizelement 14 in eine Öffnung eingebracht werden kann.
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15 zeigt stark schematisiert eine Heizanordnung, bei welcher die Heizmanschette 10 an einem Behältnis 50 angeordnet ist. Als Formschlusselemente sind an den beiden letzten einer Reihe von Segmenten 26, 28 jeweilige Haken 52 angeordnet. Über die Haken 52 ist die Heizmanschette 10, von welcher schematisch lediglich vier Segmente gezeigt sind, an korrespondierenden Vorsprüngen 54 eingehängt, welche an dem Behältnis 50 bereitgestellt sind.
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Bei der Ausführungsform gemäß 16 sind hingegen zwei Haken 56 miteinander in Eingriff gebracht, welche an den endseitigen Segmenten 26, 28 der Heizmanschette 10 angeordnet sind. Hier braucht also das Behältnis 50 kein Befestigungselement wie die in 15 gezeigten Vorsprünge 54 aufzuweisen, um das Festlegen der Heizmanschette 10 an dem Behältnis 50 zu ermöglichen.
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Bei der Heizanordnung kann die Heizmanschette 10 auch an einem Festkörper befestigt sein, anstatt an dem vorliegenden beispielhaft gezeigten und ein Gas und/oder eine Flüssigkeit und/oder einen Feststoff beinhaltenden Behältnis 50.
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Bei der Ausführungsform gemäß 17 ist der Heizdraht 16 als – vorliegend beispielhaft einadrige – Heizwendel ausgebildet, welche um eine aus Glasfasern gebildete Seele 58 des Heizelements 14 gewickelt ist. Im Bereich der über den Rand 17 des Strangpressprofils 12 überstehenden Schlingen 19, welche das mäandrierend verlegte Heizelement 14 bildet (vgl. 1), ist ein weiterer elektrischer Leiter 60 angeordnet. Der Leiter 60 ist entlang der Seele 58 verlegt, ebenfalls von der Heizwendel umwickelt und mit dieser in elektrischem Kontakt. Der Leiter 60 bewirkt so einen Kurzschluss der Windungen der Heizwendel im Bereich Schlinge 19, so dass über die außerhalb des Strangpressprofils 12 angeordneten Schlingen 19 kaum elektrische Leistung und Heizwärme an die Umgebung verloren geht.
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Der zusätzliche Leiter 60 kann, wie vorliegend schematisch gezeigt, einen im Vergleich zu dem Heizdraht 16 großen Querschnitt aufweisen, so dass er einen besonders geringen elektrischen Widerstand hat. Der Leiter 60 endet vorliegend am Rand 17 des Strangpressprofils 12.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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