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Die Erfindung betrifft eine Flächenheizeinrichtung zum Beheizen eines Behältnisses, mit zumindest einem Wärmeübertragungskörper, welcher wenigstens eine Nut mit einer Breite, einer Tiefe und einer Länge aufweist, wobei in der Nut wenigstens ein Heizelement angeordnet ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Flächenheizeinrichtung.
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Die
DE 34 28 539 A1 beschreibt eine Heizmanschette, welche aus zwei gebogenen Platten gebildet ist. Die Platten weisen durch Strangpressen oder Einfräsen hergestellte 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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Als nachteilig bei einer derartigen Heizmanschette ist der Umstand anzusehen, dass diese vergleichsweise aufwändig in der Herstellung ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Flächenheizeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche besonders aufwandsarm herstellbar ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Flächenheizeinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Die erfindungsgemäße Flächenheizeinrichtung ist zum Beheizen eines Behältnisses ausgelegt. Sie umfasst zumindest einen Wärmeübertragungskörper, welcher wenigstens eine Nut mit einer Breite, einer Tiefe und einer Länge aufweist. In der Nut ist wenigstens ein Heizelement angeordnet. Hierbei ist die wenigstens eine Nut in einem Umformvorgang durch Beaufschlagen des Wärmeübertragungskörpers mit einer Kraft gebildet, deren Richtung mit der Tiefe der Nut zusammenfällt. Die Nut kann also insbesondere durch Prägen, durch Eindrücken eines Stempels, durch Einrollen, also durch Beaufschlagen des Wärmeübertragungskörpers mit Druck über eine Rolle, durch Zugdruckumformen oder Zugumformen gebildet sein. Die Art der Herstellung der Nut lässt sich etwa an der Gestalt der Seitenflanken der Nut und/oder an der Oberflächenbeschaffenheit des Wärmeübertragungskörpers im Bereich der Nut erkennen. Dies ermöglicht auch eine Abgrenzung der wie vorliegend beschrieben hergestellten Nuten gegenüber durch Strangpressen oder ein abtragendes Fertigungsverfahren, beispielsweise durch Fräsen, hergestellten Nuten. Das Prägen, Eindrücken des Stempels oder Einrollen der Rolle führt vorliegend dazu, dass in Richtung der Kraft Material aus einem Grundkörper des Wärmeübertragungskörpers unter Ausbildung einer, insbesondere gewölbten, Hohlform herausgedrückt wird.
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Das Einbringen der Nut durch Beaufschlagen des Wärmeübertragungskörpers mit in Richtung der Tiefe der Nut wirkender Kraft ermöglicht ein besonders rasches, kostengünstiges und aufwandsarmes Fertigen der Flächenheizeinrichtung. Im Gegensatz zu einem Ausbilden der Nut durch Strangpressen lässt sich so auch eine Flächenheizeinrichtung mit einem besonders dünnen Wärmeübertragungskörper bereitstellen, was zu einem besonders geringen Gewicht der Flächenheizeinrichtung und einer Materialeinsparung führt. Dies gilt in noch größerem Maße gegenüber dem Fertigen der Nuten durch ein abtragendes Verfahren, also durch Entfernen von Material aus dem Wärmeübertragungskörper.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst das wenigstens eine Heizelement als elektrischen Leiter einen Heizdraht und als Isolierung eine an dem Heizdraht anliegende Kunststoffhülle. Es lässt sich so eine Flächenheizeinrichtung mit einem besonders dünnen Heizelement realisieren, wobei entsprechend auch nur eine Nut mit vergleichsweise geringer Tiefe vorgesehen zu werden braucht. Dies führt zu einer besonders niedrigen Bauhöhe der Flächenheizeinrichtung in Richtung der Tiefe der Nut. Dadurch beansprucht die an dem zu beheizenden Behältnis angebrachte Flächenheizeinrichtung einen nur geringfügig über die Ausmaße des Behältnisses hinausgehenden Bauraum.
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Um ein lagegesichertes Festlegen des Heizelements in der Nut zu erreichen, kann vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Heizelement durch Umbiegen des Wärmeübertragungskörpers um eine Biegeachse in der wenigstens eine Nut fixiert ist, welche zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Längsmittelachse der Nut verläuft. Es wird nämlich durch das Umbiegen des Wärmeübertragungskörpers um die Biegeachse eine Klemmwirkung auf das in der Nut angeordnete Heizelement ausgeübt.
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Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass eine offene Oberseite der wenigstens eine Nut zumindest bereichsweise durch ein Abdeckelement verdeckt ist. Damit kann insbesondere ein sicheres Fixieren des Heizelements in der Nut erreicht werden, wenn der Wärmeübertragungskörper im Bereich der wenigstens einen Nut keine Krümmung aufweist, sondern gerade ausgebildet ist, etwa damit er mit einer geraden Oberfläche eines zu beheizenden Behältnisses in Anlage gebracht werden kann.
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Besonders einfach und materialsparend kann das Abdeckelement durch Material des Wärmeübertragungskörpers gebildet sein, welches aus einem Randbereich der wenigstens einen Nut hin zu einer Längsmittelachse der Nut verdrängt ist. Das durch ein solches Prägen gebildete Abdeckelement steht in Richtung der Längsmittelachse lediglich in einem jeweils sehr kleinen Teilbereich über die offene Oberseite der wenigstens einen Nut über, nämlich dort, wo Material des Wärmeübertragungskörpers verdrängt wurde.
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Zusätzlich oder alternativ kann das Abdeckelement durch Material des Wärmeübertragungskörpers gebildet sein, welches in Richtung der offenen Oberseite der wenigstens einen Nut aus einem Grundkörper des Wärmeübertragungskörpers herausgedrückt und zu einer Längsmittelachse der Nut hin flachgepresst ist. Auch hier braucht kein von dem Wärmeübertragungskörper sich unterscheidendes Bauteil zur Bildung des Abdeckelements vorgesehen zu werden.
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Derartige Prägevorgänge zum Verbringen von Material des Wärmeübertragungskörpers hin zu der Längsmittelachse der Nut können entweder bei bereits in die Nut eingelegtem Heizelement vorgenommen werden oder – wenn die Deformierbarkeit des Heizelements dies beim Einbringen desselben in die Nut zulässt – bevor das Heizelement in die Nut eingebracht wird.
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In einer zusätzlichen oder alternativen Ausführungsform kann das Abdeckelement durch ein die wenigstens eine Nut überdeckendes Blech und/oder durch eine die wenigstens eine Nut überdeckende Wärmeleitfolie gebildet sein. Wenn das Blech oder die Wärmeleitfolie die Anlagefläche der Flächenheizeinrichtung bilden soll, an welcher die Flächenheizeinrichtung mit dem Behältnis in Kontakt ist, so lässt sich auf diese Weise ein besonders guter und gleichmäßiger Wärmeübergang von dem Heizelement hin zu dem Behältnis erreichen. Zudem sichert das Abdeckelement das in die Nut eingelegte Heizelement gegen ein Sich-Herausbewegen.
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Die Wärmeleitfolie kann insbesondere aus einem Kunststoff, etwa aus einem Polyimid gebildet sein. Die Wärmeleitfolie kann besonders einfach durch Aufkleben auf den Wärmeübertragungskörper mit diesem verbunden sein. Wenn der Wärmeübertragungskörper ebenfalls durch ein Blech gebildet ist, so lässt sich eine Verbindung der beiden Bleche besonders einfach durch Schweißen oder Löten bewerkstelligen.
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Wenn gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung das Blech verschiebbar an dem Wärmeübertragungskörper gehalten ist, lässt sich nach dem Anbringen des derartigen Abdeckelements an dem Wärmeübertragungskörper letzterer umformen, etwa durch Biegen, und ein Versatz zwischen dem Abdeckelement und dem Wärmeübertragungskörper ist ermöglicht.
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Von Vorteil ist es weiterhin, wenn das wenigstens eine Heizelement durch zumindest bereichsweises Verringern eines Querschnitts der wenigstens einen Nut auf eine Größe, welche geringer ist als ein Querschnitt des undeformierten Heizelements in der wenigstens einen Nut fixiert ist. Es kann also durch ein lokales Quetschen des Heizelements dafür gesorgt werden, dass dieser lagegesichert in der wenigstens einen Nut gehalten ist. Dies ermöglicht es insbesondere, im Anschluss an das Festlegen des Heizelements in der Nut den Wärmeübertragungskörper weiter zu verformen, etwa durch Biegen, ohne dass ein Sich-Herausbewegen des Heizelements aus der Nut zu befürchten ist. Das Fixieren des Heizelements in der wenigstens einen Nut kann zusätzlich oder alternativ durch zumindest bereichsweises Verringern einer lichten Weite der Nut in einem Bereich zwischen dem in die Nut eingelegten Heizelement und einer offenen Oberseite der Nut erfolgen. Hierbei kann das lokale Einengen der Nut – durch Verringern des Querschnitts und/oder der lichten Weite neben der für das Heizelement vorgesehen Position in der Nut – auch bereits vor dem Einbringen des Heizelements in die Nut erfolgen. Das Heizelement wird dann in die stellenweise verengte Nut hineingezwängt und hierfür gegebenenfalls lokal deformiert.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die wenigstens eine Nut einen mehr mäanderförmigen Verlauf auf. Das in der Nut verlegte Heizelement kann so über eine besonders große Länge hinweg für ein Übertragen von Heizwärme von dem Heizelement auf den Wärmeübertragungskörper sorgen. Auch kann durch die Abstände von geraden Abschnitten der den mäanderförmigen Verlauf aufweisenden Nut voneinander die Heizleistung der Flächenheizeinrichtung wie gewünscht eingestellt werden. Dies kann im übrigen auch durch Vorsehen mehrerer Heizelemente oder mehrere Stränge eines Heizelements in ein und derselben Nut erfolgen.
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Wenn die wenigstens eine Nut den mäanderförmigen Verlauf aufweist, hat es sich als vorteilhaft gezeigt, dass gerade Abschnitte der wenigstens einen Nut zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Biegeachse ausgerichtet sind, um welche der wenigstens eine Wärmeübertragungskörper gebogen ist. Dadurch kommt es beim Umbiegen des Wärmeübertragungskörpers lediglich zu einem sehr geringen Versatz zwischen dem Wärmeübertragungskörper und dem Heizelement. Zudem wird so beim Umbiegen des Wärmeübertragungskörpers ein sich im geraden Abschnitt der Nut befindender Teil des Heizelements durch Verjüngung der Nut hin zu ihrer Oberseite eingeklemmt.
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Bevorzugt weisen hierbei die geraden Abschnitte der wenigstens einen Nut eine größere Länge auf, als die geraden Abschnitte miteinander verbindende Schlingen der Nut. Dann stellt sich nämlich der Versatz lediglich im Bereich der – vergleichsweise kurzen – Schlingen ein. Die Schlingen können insbesondere eine halbrunde oder einen spitzen Winkel bildende Gestalt haben, um sicherzustellen, dass sich im Bereich der Schlingen ein besonders geringer Versatz einstellt.
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Dem sich beim Umbiegen des Wärmeübertragungskörper mit in die Nut eingelegtem Heizelement einstellenden Versatz kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung dadurch begegnet werden, dass im Bereich einer gerade Abschnitte verbindenden Schlinge der wenigstens einen Nut diese eine größere Breite aufweist, als im Bereich der geraden Abschnitte. Dadurch steht dem Heizelement im Bereich der Schlinge ausreichend Raum zur Verfügung, um beim Umbiegen des Wärmeübertragungskörpers relativ zu diesem eine Bewegung des Heizelements zu ermöglichen.
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Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das in der wenigstens einen Nut angeordnete Heizelement eine Umlenkstelle aufweist, wobei das Heizelement in an die Umlenkstelle anschließenden Bereichen zwei parallele Stränge bildet. Es können so aus der wenigstens einen Nut heraustretende Anschlüsse ein und desselben Heizelements in unmittelbarer Nachbarschaft zueinander angeordnet sein, ohne dass hierfür das Heizelement über größere Strecken senkrecht oder quer zur Längsmittelachse der Nut über den Wärmeübertragungskörper geführt zu werden braucht. Bevorzugt ist hierbei jeder der Stränge in einer separaten Nut angeordnet. Es können jedoch auch beide Stränge ein und desselben Heizelements innerhalb einer Nut angeordnet sein, so dass sich die Umlenkstelle in dieser Nut befindet.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen einer zum Beheizen eines Behältnisses ausgelegten Flächenheizeinrichtung wird in zumindest einem Wärmeübertragungskörper wenigstens eine Nut mit einer Breite, einer Tiefe und einer Länge ausgebildet. In der Nut wird wenigstens ein Heizelement angeordnet. Hierbei wird die wenigstens eine Nut in einem Umformvorgang durch Beaufschlagung des Wärmeübertragungskörpers mit einer Kraft gebildet, deren Richtung mit der Tiefe der Nut zusammenfällt. Dieses Verfahren ist besonders aufwandsarm.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird zum Festlegen des wenigstens einen Heizelements in der wenigstens eine Nut eine offene Oberseite der wenigstens einen Nut zumindest bereichsweise durch ein Abdeckelement verdeckt. Hierbei wird in einem ersten Schritt der Wärmeübertragungskörper in zumindest einem Bereich mit dem Abdeckelement verbunden. Anschließend werden der Wärmeübertragungskörper und das Abdeckelement in eine zum zumindest partiellen Umgeben des Behältnisses geeignete Form gebracht. Dann werden der Wärmeübertragungskörper und das Abdeckelement in zumindest einem weiteren Bereich miteinander verbunden. Auf diese Weise kann ein Versatz zwischen dem Abdeckelement und dem Wärmeübertragungskörper beim Biegen dieser beiden Bauteile berücksichtigt werden.
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Der zumindest eine Bereich, in welchem in dem ersten Schritt der Wärmeübertragungskörper mit dem Abdeckelement verbunden wird, kann insbesondere durch eine Linie gebildet sein, welche beispielsweise als Schweißnaht oder als linienförmige Serie von Schweißpunkten ausgebildet ist. Wenn der Wärmeübertragungskörper gebogen werden soll, ist es sinnvoll, diese Linie parallel zu der Biegachse des Wärmeübertragungskörpers vorzusehen.
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Nach dem Verbringen des Wärmeübertragungskörpers und des Abdeckelements in die zum zumindest partiellen Umgeben des Behältnisses geeignete Form können dann die beiden Bauteile an weiteren, insbesondere durch Schweißen gebildeten Verbindungspunkten oder Linien miteinander verbunden werden. Ergänzend oder zusätzlich können beim Verbinden der beiden Bauteile miteinander gegeneinander verschiebbare Befestigungspunkte vorgesehen sein, etwa durch Vorsehen eines Niets, welcher ein einem Langloch bewegbar ist.
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Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Nut in den Wärmeübertragungskörper eingebracht wird, wobei eine ursprüngliche Krümmung des Wärmeübertragungskörpers während des Einbringens der Nut in diesen einer Krümmung der Nut entgegengesetzt ist. Nach dem Einbringen der Nut in den Wärmeübertragungskörper wird der Wärmeübertragungskörper entgegen dieser ursprünglichen Krümmung gebogen. Dies führt dazu, dass sich die Nut verjüngt. Befindet sich der Heizleiter bereits in der Nut, wird der Heizleiter auf diese Art und Weise bereits in der Nut fixiert, wenn die ursprünglich gekrümmte Form des Wärmeübertragungskörpers in eine weniger stark gekrümmte, beispielsweise gerade Form überführt wird. Durch weiteres Umbiegen in dieselbe Richtung kann ein noch stärkeres Einklemmen des Heizelements in der Nut erreicht werden. Je nach Deformierbarkeit des Heizelements, kann dieses auch in die Nut hineingedrückt werden, nachdem der Wärmeübertragungskörper entgegen seiner ursprünglichen Krümmung gebogen und so die Nut hin zu ihrer offenen Oberseite verjüngt wurde.
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Die für die erfindungsgemäße Flächenheizeinrichtung beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für das erfindungsgemäße Verfahren und umgekehrt.
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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. Dabei zeigen:
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1 eine Perspektivansicht einer Flächenheizeinrichtung für ein zylindrisches Behältnis, wobei ein Wärmeübertragungsblech der Flächenheizeinrichtung eine Nut mit einem mäanderförmigen Verlauf aufweist, wobei in die Nut ein mit einer Kunststoffhülle ummantelter Heizdraht eingebracht ist;
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2 eine vergrößerte Draufsicht auf die Flächenheizeinrichtung gemäß 1;
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3 einen Querschnitt der Flächenheizeinrichtung entlang einer Linie III-III in 2;
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4 eine Ausschnittsvergrößerung aus dem in 3 gezeigten Querschnitt;
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5 eine alternative Anordnung des kunststoffummantelten Heizdrahts in einer Nut mit mäanderförmigen Verlauf; und
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6 Verfahrensschritte beim Fixieren eines kunststoffummantelten Heizdrahts in einer Nut, welche in einem Wärmeübertragungsblech ausgebildet ist.
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Eine in 1 gezeigte Flächenheizeinrichtung 10 umfasst ein Wärmeübertragungsblech 12, welches Niete 14 aufweist und zum Beheizen eines zylindrischen Behältnisses 16 mit diesem verbunden ist. Das zylindrische Behältnis 16 kann auch als Rohr ausgebildet sein, so dass durch die Flächenheizeinrichtung 10 ein Durchlauferhitzer bereitgestellt ist. Auch kann die Flächenheizeinrichtung 10 zum Beheizen eines Behältnisses 16 mit einer nicht-gekrümmten Außenfläche ausgebildet sein.
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Vorliegend ist das Wärmeübertragungsblech 12 auf einer Außenseite des Behältnisses 16 angeordnet und bedeckt dieses teilweise. In einem inneren Hohlraum 18 des Behältnisses 16 kann sich ein zu beheizendes Medium befinden, welches durch Beaufschlagen eines Heizelements 20 der Flächenheizeinrichtung 10 mit elektrischem Strom beheizt werden kann.
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In dem Wärmeübertragungsblech 12 ist durch Prägen, Eindrücken eines Stempels oder Einrollen einer Rolle eine Nut 22 ausgebildet (vgl. 4), in welcher das Heizelement 20 verlegt ist. Die Nut 22 weist einen mäanderförmigen Verlauf auf, wobei gerade Abschnitte 24 der Nut 22 parallel zu einer Längsachse L der Flächenheizeinrichtung 10 ausgerichtet sind. Eine Länge der Nut 22 entspricht im Bereich der geraden Abschnitte 24 ihrer Erstreckung in Richtung der Längsachse L, ihre Breite ist durch die Öffnungsweite der Nut 22 gegeben und ihre Tiefe T durch ihre Abmessung in eine Richtung senkrecht zur Länge und zur Breite (vgl. 4).
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Das Heizelement 20 umfasst bevorzugt einen Heizdraht 26, welcher von einer Kunststoffhülle 28 ummantelt ist (vgl. 6). Nach dem Einbringen des Heizelements 20 in die Nut 22 wird das Wärmeübertragungsblech 12 um die Längsachse L als Biegeachse umgebogen. Dies führt zu einer Verjüngung der Nut 22 an ihrer offenen Oberseite, so dass das Heizelement 20 eingeklemmt wird.
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Bezogen auf die gesamte Länge des Heizelements 20 weisen die in den geraden Abschnitten 24 der Nut 22 verlegten Bereiche des Heizelements 20 eine deutlich größere Länge auf als Bereiche, in welchen die Nut 22 gekrümmt ist und die geraden Abschnitte 24 miteinander verbindende, vorliegend halbrunde Schlingen 30 bildet. Dadurch entsteht beim Biegen des Wärmeübertragungsblechs 12 um die Längsachse L allenfalls ein geringer Versatz zwischen dem Heizelement 20 und dem Wärmeübertragungsblech 12. Auch im Bereich der Schlingen 30 findet eine Wärmeübertragung von dem Heizelement 20 auf das Wärmeübertragungsblech 12 statt.
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Vorliegend sorgt zusätzlich zu dem durch das Umbiegen des Wärmeübertragungsblechs 12 bewirkten Einklemmen des Heizelements 20 in der Nut 22 ein Blech 32 dafür, dass sich das Heizelement 20 nicht aus der Nut 22 herausbewegen kann (vgl. 4). Das Blech 32 überdeckt nämlich die Nut 22 an ihrer offenen Oberseite und wirkt somit als Abdeckelement. Mit dem Blech 32 ist das Wärmeübertragungsblech 12 durch die Niete 14 verbunden. Zusätzlich oder alternativ kann die Verbindung durch Schweißen oder Löten erfolgen.
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Insbesondere aus 3 geht hervor, dass das Wärmeübertragungsblech 12 bei der vorliegend gezeigten Flächenheizeinrichtung 10 lediglich einen Teil des Kreisumfangs des Behältnisses 16 überdeckt. In alternativen Ausführungsformen kann auch eine großflächigere Anlage des Wärmeübertragungsblechs 12 an dem Behältnis 16 vorgesehen sein.
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Ebenso kann das in 4 gezeigte Blech 32 komplett entfallen, so dass die Flächenheizeinrichtung 10 lediglich das Wärmeübertragungsblech 12 mit dem in der Nut 22 verlegten Heizelement 20 umfasst.
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Zwischen dem Behältnis 16 und dem äußeren Wärmeübertragungsblech 12 kann anstelle des Blechs 32 – oder zusätzlich zu dem Blech 32 – eine Wärmeleitfolie aus einem Kunststoff, etwa aus einem Polyimid, angeordnet sein kann. Es kann also die Wärmeleitfolie auf das Wärmeübertragungsblech 12 aufgeklebt oder anderweitig mit diesem verbunden sein, um zu bewirken, dass das Heizelement 20 in der Nut 22 fixiert ist.
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Anstelle eines solchen Abdeckelements in Form des Blechs 32 oder der Wärmeleitfolie kann es zum Fixieren des Heizelements 20 in der Nut 22 vorgesehen sein, an Nutkanten 34 Prägungen vorzunehmen. Durch ein Verstemmen des Randbereichs der Nut 22 kann Material des Wärmeübertragungsblechs 12 von der Nutkante 34 hin zu einer Längsmittelachse der Nut 22 verdrängt werden und so für ein Zurückhalten des Heizelements 20 in der Nut 22 sorgen.
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Auch kann Material des Wärmeübertragungsblechs 12 in Richtung der offenen Oberseite der Nut 22 aus einem Grundkörper des Wärmeübertragungsblechs 12 herausgedrückt und zur Längsmittelsachse der Nut 22 hin flachgepresst werden.
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Zusätzlich oder alternativ kann die Nut 22 seitlich mit einer Kraft beaufschlagt werden, wie dies in 4 durch Pfeile 36 angedeutet ist, und so ein Einklemmen des Heizelements 20 in der Nut 22 bewirken. Ein solches bereichsweises Verringern des Querschnitts der Nut 22 auf eine Größe, welche geringer ist als der Querschnitt des undeformierten Heizelements 20 kann insbesondere dann zum Einsatz kommen, wenn die Tiefe T der Nut 22 im Wesentlichen dem Durchmesser des Heizelements 20 entspricht. Bei einer solchen Flächenheizeinrichtung 10 lässt sich eine besonders geringe Bauhöhe derselben in Richtung der Tiefe T der Nut 22 erreichen.
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Ist jedoch zwischen dem in die Nut 22 eingelegten Heizelement 20 und der offenen Oberseite ein gewisser Abstand vorhanden, so kann durch Beaufschlagen der Nut 22 mit seitlichen Kräften entsprechend den Pfeilen 36 eine lichte Weite der Nut 22 in dem Bereich zwischen dem Heizelement 20 und der offenen Oberseite der Nut 22 verringert werden. Durch dieses Verjüngen kann dann ein Einklemmen des Heizelements 20 in der Nut 22 erreicht werden.
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Die beschriebenen Prägungen des Wärmeübertragungsblechs 12 und/oder Verformungen zum lokalen Einengen der Nut 22, welche dem Festlegen des Heizelements 20 in der Nut 22 dienen, können auch vorgenommen werden, bevor das Heizelement 20 in die Nut 22 eingelegt ist. Dann wird zum Einbringen des Heizelements 20 in die Nut 22 das Heizelement 20 gegebenenfalls bereichsweise deformiert, wenn es in die Nut 22 hineingezwängt wird.
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Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform der Flächenheizeinrichtung 10 stehen Anschlüsse 38 des Heizleiters 20 über einen Rand 40 des Wärmeübertragungsblechs 12 über, und weisen einen geringen Abstand voneinander auf. Um dies zu erreichen, verläuft das Heizelement 20 in einem Rückleitungsbereich 42 über eine vergleichsweise große Strecke senkrecht zu der Längsachse L der Flächenheizeinrichtung 10.
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Um dies zu verhindern und gleichzeitig sicherzustellen, dass die beiden Anschlüsse 38, welche über den Rand 40 des Wärmeübertragungsblechs 12 überstehen, einen geringen Abstand voneinander aufweisen, ist bei der in 5 gezeigten Ausführungsform das Heizelement 20 so in der einen mäanderförmigen Verlauf aufweisenden Nut 22 angeordnet, dass das Heizelement 20 zwei parallele Stränge 44, 46 bildet.
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An einer Umlenkstelle 48 der Nut 22 wird auch das Heizelement 20 um 180° umgelenkt, so dass der erste Strang 44 des Heizelements 20 in allen an die Umlenkstelle 48 anschließenden Bereichen parallel zu dem zweiten Strang 46 des Heizelements 20 verläuft. Wird dieses Wärmeübertragungsblech 12 um eine Biegeachse gebogen, welche parallel zu den geraden Abschnitten der Stränge 44, 46 verläuft, so stellt sich nur ein sehr geringer Versatz zwischen dem Heizelement 20 und dem Wärmeübertragungsblech 12 ein.
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6 zeigt das Wärmeübertragungsblech 12, welches vor dem Einlegen des Heizelements 20 eine Krümmung aufweist, welche einer Krümmung der Nut 22 entgegengesetzt ist. Die Nut 22 wurde hierbei in das gekrümmte Wärmeübertragungsblech 12 eingebracht, etwa durch Prägen, Einpressen oder Einrollen. In diese Nut 22 kann sehr einfach das Heizelement 20 eingelegt werden.
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In einem anschließenden Schritt 50, welcher in 6 durch einen Pfeil symbolisiert ist, wird das Wärmeübertragungsblech 12 so gebogen, dass es eine ebene, nicht-gekrümmte Gestalt aufweist. Dadurch verjüngen sich die zuvor in das gekrümmte Wärmeübertragungsblech 12 einformten Nuten 22 zu ihrer offenen Oberseite hin und bewirken bereits beim in die gestreckte Form verbrachten Wärmeübertragungsblech 12 ein Einklemmen des Heizelements 20.
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Wird in einem weiteren Schritt 52, welcher in 6 ebenfalls durch einen Pfeil veranschaulicht ist, das Wärmeübertragungsblech 12 weiter gebogen, so dass seine Krümmung der Krümmung der Nut 22 entspricht, so bewirkt dies sogar ein noch stärkeres Einklemmen des Heizelements 20 in der Nut 22. Bei dieser Ausführungsform der Flächenheizeinrichtung 10 kann, wie in 1 oder 5 gezeigt, die Nut 22 einen mäanderförmigen Verlauf aufweisen, welchem das in die Nut 22 eingelegte Heizelement 20 folgt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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