DE102012025014A1

DE102012025014A1 - Beheizbare Medienleitung sowie Verfahren zum Herstellen einer solchen

Info

Publication number: DE102012025014A1
Application number: DE201210025014
Authority: DE
Inventors: Martin Sachse
Original assignee: Voss Automotive GmbH
Current assignee: Voss Automotive GmbH
Priority date: 2012-12-20
Filing date: 2012-12-20
Publication date: 2014-06-26

Abstract

Bei einer beheizbaren Medienleitung (1), umfassend eine Medienleitung (10) mit zumindest einer mehrschichtigen Leitungswandung (13) und zumindest einem Innenlumen (14) und zumindest ein Heizelement (11, 12), ist eine äußere Schicht (131) der Leitungswandung (13) zumindest teilweise stoffschlüssig mit der Außenseite (113, 123) des zumindest einen Heizelements (11, 12) verbunden, wobei die stoffschlüssige Verbindung so ausgebildet ist, dass eine dauerhafte Fixierung des Heizelements (11, 12) auf der Medienleitung (10) sichergestellt ist, das Heizelement (11, 12) bei Bedarf jedoch von der äußeren Schicht (131) der Leitungswandung (13) ablösbar ist. Bei einem Verfahren zum Herstellen einer solchen beheizbaren Medienleitung (1), wobei die beheizbare Medienleitung (1) eine Medienleitung (10) mit zumindest einer mehrschichtigen Leitungswandung (13) und zumindest einem Innenlumen (14) und mit zumindest einem Heizelement (11, 12) umfasst, wird eine äußere Schicht (131) der Leitungswandung (13) aufextrudiert und vor dem Aufbringen des zumindest einen Heizelements (11, 12) aufgeschmolzen und wird das zumindest eine Heizelement (11, 12) auf der aufgeschmolzenen äußeren Schicht (131) zum Schaffen einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen der äußeren Schicht (131) und dem Heizelement (11, 12) aufgebracht, wobei die Außenseite (113, 123) des Heizelements (11, 12) und die äußere Schicht (131) der Leitungswandung (13) eine stoffschlüssige Verbindung eingehen, die dahingehend ausgebildet ist, dass diese geringere Bindungskräfte zwischen der äußeren Schicht (131) der Leitungswandung (131) und der Außenseite (113, 123) des Heizelements (11, 12) als innerhalb des Heizelements (11, 12) selbst aufweist, so dass die stoffschlüssige Verbindung bei Überwinden der eine Verbindung sicherstellenden Bindungskräfte im Wesentlichen beschädigungsfrei lösbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine beheizbare Medienleitung, umfassend eine Medienleitung mit zumindest einer mehrschichtigen Leitungswandung und zumindest einem Innenlumen und zumindest ein Heizelement sowie ein Verfahren zum Herstellen einer solchen beheizbaren Medienleitung, wobei die beheizbare Medienleitung eine Medienleitung mit zumindest einer mehrschichtigen Leitungswandung und zumindest einem Innenlumen und zumindest einem Heizelement umfasst.
Beheizbare bzw. elektrisch beheizbare Medienleitungen sowie Verfahren zum Herstellen von solchen sind im Stand der Technik bekannt. Insbesondere in Fahrzeugen ist eine Reihe von Medienleitungen vorgesehen, um zumeist flüssige Medien zu leiten. Diese Medienleitungen drohen bei niedrigen Temperaturen einzufrieren. Aus diesem Grunde wird eine Beheizung der Medienleitung vorgesehen. Leitungsverbinder dienen zum Verbinden von zumindest zwei Medienleitungen oder zur Anschlussverbindung einer Medienleitung an ein beliebiges Aggregat. Durch Medienleitungen werden oftmals solche Medien geführt, die aufgrund eines relativ hohen Gefrierpunktes bereits bei noch vergleichsweise hohen Umgebungstemperaturen zum Einfrieren neigen, wodurch die Funktionsfähigkeit, bspw. eines Fahrzeugs, beeinträchtigt oder sogar erheblich gestört werden kann. Dies ist insbesondere bei Medienleitungen, die von einer wässrigen Harnstofflösung als Medienleitung als Medium durchströmt werden, der Fall, die als NO_x-Reaktionsadditiv für Motoren mit sogenannten SCR-Katalysatoren eingesetzt wird. Daher wird eine Beheizbarkeit der Medienleitung vorgesehen.
Aus der EP 1 985 908 A1 ist unter anderem eine Medienleitung bekannt, die aus einer inneren Rohrleitung mit einem am Umfang angeordneten Heizleiter besteht, wobei Rohrleitung und Heizleiter von einer äußeren Umhüllung umgeben werden, wie durch ein Wellrohr. An den beiden Enden der Medienleitung werden Leitungsverbinder angeschlossen. Der auf der Rohrleitung angeordnete Heizleiter wird vor dem Auffügen des Wellrohres mit einem Klebeband umwickelt und hierdurch an der Rohrleitung fixiert. Alternativ wird eine Lack- oder Kleberschicht zur Fixierung vorgesehen.
Es ist also im Stand der Technik bekannt, eine rohr- oder schlauchförmige Medienleitung mit einem Heizelement in Form von Heizlitzen zu umwickeln und insbesondere mittels einseitig überlappend gewickelten Klebebandes auf der Medienleitungsaußenseite zu befestigen. Um die Heizlitzen mit elektrischen Zuleitern endseitig vercrimpen zu können, wird das Klebeband teilweise von der Außenseite der Medienleitung rückgewickelt, um die Heizlitzen freilegen zu können. Um für einen nachfolgenden Laserschweißprozess zum Verbinden des Medienleitungsendes mit einem Leitungsverbinder eine ausreichend saubere Medienleitungsoberfläche vorsehen zu können, werden deren freiliegende Enden von Kleberesten befreit. Es ist somit ein aufwendiges und dementsprechend kostenintensives Vorgehen erforderlich, um einerseits die Heizelementenden freilegen und mit elektrischen Zuleitern oder weiteren Heizelementen, die bspw. außenseitig auf einem Leitungsverbinder angeordnet werden, verbinden zu können, und andererseits die Oberfläche der Medienleitung nach dem Entfernen des Klebebandes wieder reinigen zu können.
Aus der DE 10 2006 051 413 B4 ist ferner eine elektrisch beheizbare Fluidleitung mit einem inneren Querschnittsbereich, der einen Medium führenden Kanal umgibt, einer Heizleiteranordnung, die in wärmeleitender Verbindung mit dem inneren Querschnittsbereich angeordnet ist, und einem äußeren Querschnittsbereich, der die Heizleiteranordnung umgibt, bekannt, wobei zwischen dem inneren Querschnittsbereich und dem äußeren Querschnittsbereich eine Zwischenschicht angeordnet ist, die die Heizleiteranordnung vom äußeren Querschnittsbereich trennt und die mechanisch eine geringere Stabilität als der innere Querschnittsbereich und der äußere Querschnittsbereich aufweist. Die Zwischenschicht ist ferner abreibbar. Nach dem Entfernen des äußeren Querschnittsbereichs kann die Zwischenschicht von dem inneren Querschnittsbereich und von der Heizleiteranordnung durch Abreiben abgelöst werden. Auch bei dieser Anordnung ist es somit erforderlich, die Oberfläche der Medienleitung bzw. Fluidleitung nach dem Entfernen der Zwischenschicht im Bereich ihres inneren Querschnittsbereichs vollständig zu reinigen, um eine ausreichend saubere Medienleitungsoberfläche vorsehen zu können, auf der ein Leitungsverbinder angeordnet und mit dem Medienleitungsende dicht verbunden werden kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine beheizbare Medienleitung sowie ein Verfahren zu deren Herstellung vorzusehen, bei dem sowohl das Freilegen des zumindest einen Heizelementes, das auf der Außenseite der Medienleitung angeordnet ist, erleichtert werden kann als auch die Nachteile, die sich durch das Vorsehen eines die Heizelemente auf der Außenseite der Medienleitung fixierenden Klebebandes ergeben, überwunden werden können.
Die Aufgabe wird für eine beheizbare Medienleitung, umfassend eine Medienleitung, mit zumindest einer mehrschichtigen Leitungswandung und zumindest einem Innenlumen, und zumindest ein Heizelement dadurch gelöst, dass eine äußere Schicht der Leitungswandung zumindest teilweise stoffschlüssig mit der Außenseite des zumindest einen Heizelements verbunden ist, wobei die stoffschlüssige Verbindung so ausgebildet ist, dass eine dauerhafte Fixierung des Heizelements auf der Medienleitung sichergestellt ist, das Heizelement bei Bedarf jedoch von der äußeren Schicht der Leitungswandung ablösbar ist. Für ein Verfahren zum Herstellen einer beheizbaren Medienleitung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10 wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass eine äußere Schicht der Leitungswandung aufextrudiert und vor dem Aufbringen des zumindest einen Heizelements aufgeschmolzen wird und das zumindest eine Heizelement auf der aufgeschmolzenen äußeren Schicht aufgebracht wird, wobei die Außenseite des Heizelements und die äußere Schicht der Leitungswandung eine stoffschlüssige Verbindung eingehen, die dahingehend ausgebildet ist, dass diese geringere Bindungskräfte zwischen der äußeren Schicht der Leitungswandung und der Außenseite des Heizelements als innerhalb des Heizelements selbst aufweist, so dass die stoffschlüssige Verbindung bei Überwinden der eine Verbindung sicherstellenden Bindungskräfte im Wesentlichen beschädigungsfrei lösbar ist. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Dadurch wird eine elektrisch beheizbare Medienleitung geschaffen, bei der die Leitungswandung der Medienleitung mehrschichtig aufgebaut ist, wobei die äußere Schicht eine stoffschlüssige Verbindung mit der Außenseite des zumindest einen Heizelements eingeht. Die Außenseite des Heizelements besteht daher aus einem Material, das eine stoffschlüssige Verbindung mit der äußeren Schicht der Leitungswandung eingehen kann. Hierdurch wird das zumindest eine Heizelement auf der äußeren Schicht der Leitungswandung fixiert. Dementsprechend ist es nicht erforderlich, das zumindest eine Heizelement auf der Außenseite der Medienleitung durch ein Klebeband oder ähnliche Einrichtungen zu fixieren. Vielmehr hält das zumindest eine Heizelement aufgrund der stoffschlüssigen Verbindung zwischen seiner Außenseite und in der äußeren Schicht der Leitungswandung der Medienleitung auf deren Außenseite fest. Es ist jedoch vorteilhaft möglich, das zumindest eine Heizelement endseitig von der Außenseite der Medienleitung zumindest über einen Teilbereich wieder abzulösen. Dies ist dadurch möglich, dass die Bindungskräfte zwischen der äußeren Schicht der Leitungswandung der Medienleitung und der Außenseite des Heizelements vorteilhaft geringer sind als die Bindungskräfte innerhalb des Heizelements.
Das zumindest eine Heizelement weist vorteilhaft außenseitig Isoliermaterial auf, wobei eine stoffschlüssige Verbindung zwischen der äußeren Schicht und dem Isoliermaterial vorgesehen ist. Weiter vorteilhaft sind die Bindungskräfte der stoffschlüssigen Verbindung zwischen der äußeren Schicht und dem Isoliermaterial geringer als die Bindungskräfte in dem Isoliermaterial. Hierdurch ist ein beschädigungsfreies bzw. im Wesentlichen beschädigungsfreies Trennen der stoffschlüssigen Verbindung zwischen der äußeren Schicht der Leitungswandung der Medienleitung und dem Isoliermaterial des zumindest einen Heizelementes möglich. Beim Abziehen bzw. Abtrennen des zumindest einen Heizelementes von der Oberfläche der äußeren Schicht der Leitungswandung der Medienleitung kann die stoffschlüssige Verbindung zwischen der äußeren Schicht und dem Isoliermaterial aufgetrennt werden, ohne dass das Isoliermaterial beschädigt wird, wodurch innenliegende Heizlitzen freigelegt würden. Heizlitzen können hier vorliegend sowohl einzelne Heizdrähte als auch eine Anzahl von zusammengefassten Heizdrähten umfassen, wobei der jeweilige Heizdraht bzw. die Anzahl von zusammengefassten Heizdrähten mit dem genannten Isoliermaterial als Isolierummantelung vorgesehen sind. Unter Heizelementen werden vorliegend somit Mittel zum Einbringen von Wärme, also zum Beheizen der Medienleitung, verstanden. Insbesondere werden unter Heizelementen Heizleiter, Heizlitzen und Heizdrähte verstanden, wobei unter Heizleitern wärmeleitende Elemente, die einen Wärmeübergang in die Leitungswandung bewirken, verstanden werden. Sie umfassen auch Heizwendel, die ihrerseits eine Innenfaser und um diese herumgewendelte Drähte umfassen.
Zwischen dem zumindest einen Heizelement und der äußeren Schicht der Leitungswandung kann eine linienförmige stoffschlüssige Verbindung vorgesehen sein. Ferner ist es möglich, zum Erzeugen eines besseren Wärmeübergangs von dem zumindest einen Heizelement in das Innenlumen der Medienleitung hinein zumindest teilweise eine flächige Verbindung zwischen dem Heizelement und der äußeren Schicht der Leitungswandung vorzusehen. Das zumindest eine Heizelement liegt bei der flächigen Verbindung somit nicht nur auf der Außenseite der äußeren Schicht auf, sondern sinkt teilweise in diese ein. Dies kann bspw. dadurch ermöglicht werden, dass die äußere Schicht unmittelbar vor dem Aufbringen des zumindest einen Heizelementes aufgeschmolzen wird, so dass das zumindest eine Heizelement zumindest teilweise in die dort zumindest partiell aufgeschmolzene äußere Schicht einsinken kann. Über das Aufschmelzen ist es möglich, eine stoffschlüssige Verbindung zwischen der äußeren Schicht der Leitungswandung der Medienleitung und dem außenseitigen Isoliermaterial des Heizelements zu schaffen. Sofern das Heizelement selbst, nicht lediglich dessen äußere Ummantelung aus Isoliermaterial, aus einem Material besteht, das eine zumindest teilweise stoffschlüssige Verbindung mit der äußeren Schicht der Leitungswandung der Medienleitung eingehen kann, kann auch lediglich die Außenseite des Heizelements sich stoffschlüssig oder zumindest partiell stoffschlüssig mit der äußeren Schicht der Leitungswandung der Medienleitung verbinden.
Die äußere Schicht der Leitungswandung der Medienleitung ist vorteilhaft aufextrudiert. Sie weist weiter vorteilhaft eine geringe Schichtdicke auf von unter 1 mm, insbesondere eine Schichtdicke von unter 0,5 mm, z. B. 0,1 mm. Eine solch geringe Schichtdicke ist ausreichend, um die gewünschte Fixierung des zumindest einen Heizelementes auf der Außenseite der Medienleitung vorzusehen.
Die äußere Schicht der Leitungswandung der Medienleitung kann aus einem extrudierbaren bzw. extrudierten Material, wie insbesondere einem Thermoplasten, beispielsweise einem Fluorpolymer, Ethylen-Tetrafluorethylen (ETFE) Perfluor-Ethylen-Propylen-Kunststoff (FEP), Perfluoralkoxylalkan (PFA), thermoplastischem Polyesterelastomer/thermoplastischem Copolyester, wie Arnitel^® (TPC-ES) bestehen. Bspw. kann bei Vorsehen einer rohrförmigen und/oder schlauchförmigen Medienleitung aus Polyamid die aufextrudierte äußere Schicht aus Arnitel^® bestehen. Bei einer rohrförmigen Medienleitung aus Polyphtalamid (PPA) kann die aufextrudierte äußere Schicht vorteilhaft aus Perfluor-Ethylen-Proylen-Kunststoff (FEP) bestehen. Eine schlauchartige Medienleitung kann bspw. aus einem Elastomer oder Compoundmaterial bestehen, während eine rohrförmige Medienleitung z. B. aus Polyamid, insbesondere Polyamid 12 bestehen kann, ggfs. auch nur im Bereich der unter der äußeren Schicht bzw. direkt benachbart zu dieser angeordneten Schicht.
Als besonders vorteilhaft erweist es sich, die äußere Schicht der Leitungswandung der Medienleitung nicht oder im Wesentliche nicht mit der benachbarten Schicht der Leitungswandung zu verbinden. Hierdurch ist es möglich, das zumindest eine Heizelement zusammen mit der äußeren Schicht von der Leitungswandung der Medienleitung abzutrennen, ohne dass ein Rückstand an Klebematerial oder sonstigem Verbindungsmittel auf der äußeren Oberfläche der unter der äußeren Schicht befindlichen Leitungswandung verbleibt. Die Medienleitungsenden können somit problemlos bezüglich des zumindest einen Heizelementes freigelegt werden, um das Heizelementende mit elektrischen Zuleitern oder anderen Heizelementen verbinden, insbesondere crimpen zu können. Ein aufwendiges Reinigen der Leitungsenden, wie dies bei Vorsehen eines Klebebandes zum Fixieren des zumindest einen Heizelementes auf der Leitungswandung der Medienleitung ansonsten vorgesehen ist, kann hier vorteilhaft entfallen. Bei Vorsehen einer nicht oder im Wesentlichen nicht mit der benachbarten Schicht der Leitungswandung verbundenen äußeren Schicht der Leitungswandung mit auf dieser stoffschlüssig aufgebrachten Heizelementen bzw. zumindest einem Heizelement ist es möglich, das zumindest eine Heizelement zusammen mit der äußeren Schicht von der Leitungswandung der Medienleitung abzuziehen und nachfolgend das zumindest eine Heizelement in dem Bereich, in dem es gecrimpt werden soll, entweder mit einer elektrischen Zuleitung oder mit einem anderen Heizelement, von der von der Oberfläche der Leitungswandung der Medienleitung abgetrennten äußeren Schicht abzutrennen. Ein solches Trennen des stoffschlüssigen Verbundes ist besonders einfach bei einem linienförmigen Kontakt zwischen der äußeren Schicht der Leitungswandung der Medienleitung und der Außenseite des zumindest einen Heizelementes möglich. Aber auch bei einem flächigen Kontakt der äußeren Schicht der Leitungswandung der Medienleitung und der Außenseite des Heizelementes kann die stoffschlüssige Verbindung zwischen beiden wieder getrennt werden, wenn die Bindungskräfte im Isoliermaterial des Heizelementes bzw. im Bereich der Außenseite des Heizelementes, somit seiner Ummantelung mit Isoliermaterial, größer sind als die Bindungskräfte zwischen der äußeren Schicht der Leitungswandung der Medienleitung und der Außenseite des Heizelementes bzw. dem Isoliermaterial des Heizelementes. Das Isoliermaterial des Heizelementes wird dabei beim Trennen der stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem Isoliermaterial des Heizelementes und der äußeren Schicht der Leitungswandung der Medienleitung nicht oder im Wesentlichen nicht beschädigt.
Die stoffschlüssige Verbindung zwischen der äußeren Schicht der Leitungswandung der Medienleitung und insbesondere dem außenseitigen Isoliermaterial des Heizelementes kann durch Aufschmelzen der äußeren Schicht der Leitungswandung der Medienleitung unmittelbar vor dem Aufbringen des zumindest einen Heizelementes z. B. durch einen entsprechend in Richtung des Heizelementes ausgerichteten Laser oder eine andersartige Wärmequelle, wie Infrarot, Heißluft etc., erfolgen. Die Wärmequelle, insbesondere der Laser, schmilzt die äußere Schicht lediglich in dem Bereich, in dem das Heizelement aufgebracht, insbesondere aufgewickelt wird, auf, so dass eine stoffschlüssige Verbindung zwischen der äußeren Schicht der Leitungswandung der Medienleitung und dem Isoliermaterial des Heizelementes geschaffen werden kann.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im Folgenden Ausführungsbeispiele von dieser näher an Hand der Zeichnungen beschrieben.
Diese zeigen in:
1 eine Längsschnittansicht eines Abschnitts einer erfindungsgemäßen beheizbaren Medienleitung, bei der zwei Heizelemente eine linienförmige Kontaktfläche mit einer äußeren Schicht einer Leitungswandung der Medienleitung aufweisen,
2 eine Längsschnittansicht eines Abschnitts einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen beheizbaren Medienleitung mit zwei Heizelementen, die einen flächigen Kontakt mit einer äußeren Schicht der Leitungswandung der Medienleitung aufweisen,
3 eine Querschnittsansicht der beheizbaren Medienleitung gemäß 1 mit teilweise abgezogenen Heizelementen, und
4 eine Querschnittsansicht der beheizbaren Medienleitung gemäß 2 mit teilweise abgezogenen Heizelementen und teilweise abgetrennter äußerer Schicht.
1 zeigt eine teilweise Schnittansicht einer elektrisch beheizbaren Medienleitung 1, umfassend eine zweischichtige Medienleitung 10, die außenseitig mit Heizelementen 11, 12 umwickelt ist. Die Medienleitung 10 weist eine Leitungswandung 13 sowie ein Innenlumen 14 auf. Durch das Innenlumen 14 kann Medium strömen, was in 1 jedoch nicht gezeigt ist. Das Medium kann bspw. eine wässrige Harnstofflösung sein, die unter der Bezeichnung AdBlue^® angeboten wird. Die Leitungswandung 13 weist eine innere Schicht 130 und eine äußere Schicht 131 auf. Die beiden Heizelemente 11, 12 sind außenseitig auf der äußeren Schicht 131 angeordnet. Die beiden Heizelemente 11, 12 weisen jeweils eine Heizlitze 110 bzw. 120 und diese außenseitig ummantelnd ein Isoliermaterial 111, 121 auf. Das jeweilige Isoliermaterial 111 bzw. 121 der beiden Heizelemente 11, 12 ist stoffschlüssig mit der äußeren Schicht 131 der Leitungswandung 13 der Medienleitung 10 verbunden. Die Verbindung ist in dieser Ausführungsform, wie sie in 1 gezeigt ist, linienförmig ausgebildet. In der in 2 gezeigten Ausführungsvariante ist die Verbindung zwischen dem außenseitigen Isoliermaterial 111, 121 der beiden Heizelemente 11, 12 mit der äußeren Schicht 131 der Leitungswandung 13 der Medienleitung 10 flächig ausgebildet.
Dies bedeutet, dass die beiden Heizelemente 11, 12 leicht in die äußere Schicht 131 eingesunken sind, also über einen Teilbereich ihres äußeren Umfangs hinweg, wie in 2 angedeutet. Durch den flächigen Kontakt kann der Wärmeübergang von den beiden Heizelementen 11, 12 in die Leitungswandung 13 hinein und von dort in das durch das Innenlumen 14 strömende Medium 2 gegenüber dem lediglich linienförmigen Kontakt, wie er in 1 angedeutet ist, noch verbessert werden.
Wie aus den 1 und 2 ersichtlich, weist die jeweilige äußere Schicht 131 eine sehr viel geringere Schichtdicke auf als die jeweilige innere Schicht 130 der Leitungswandung 13 der in den 1 und 2 gezeigten Medienleitungen 10 der elektrisch beheizbaren Medienleitung 1. Die Schichtdicke h der äußeren Schicht 131 kann unter 1 mm betragen, insbesondere h = 0,1 mm. Das Material der äußeren Schicht 131 ist vorteilhaft extrudierbar, um auf der Außenseite 132 der inneren Schicht 130 leicht aufgebracht werden zu können. Die innere Schicht 130 kann z. B. aus Polyamid (PA) bestehen bzw. aus Polyphthalamid (PPA), wobei die äußere Schicht 131 bspw. aus einem Thermoplasten, wie einem Fluorpolymer, insbesondere Perfluor-Ethylen-Propylen-Kunststoff (FEP) besteht. Die Verwendung von Perfluor-Ethylen-Propylen-Kunststoff (FEP) eignet sich besonders bei Vorsehen einer inneren Schicht 130 aus Polyphthalamid (PPA).
Die äußere Schicht 131 kann grundsätzlich mit der inneren Schicht 130 der Leitungswandung 13 verbunden sein, wobei die Verbindung beim Aufextrudieren gebildet werden kann. Als vorteilhaft erweist es sich jedoch auch, keine oder im Wesentlichen keine Verbindung zwischen der inneren Schicht 130 und der äußeren Schicht 131 der Leitungswandung 13 vorzusehen. Bei Verwenden der vorstehend genannten Materialien für die äußere Schicht kann durch die Kombination mit einer inneren Schicht aus PA oder PPA eine solche Verbindung vermieden werden, so dass die äußere Schicht 131 zusammen mit den Heizelementen 11, 12 von der inneren Schicht 130 abgelöst werden kann. Dies erweist sich im Endbereich der jeweiligen abgelängten elektrisch beheizbaren Medienleitung 1 als vorteilhaft, um die Enden der beiden Heizelemente 11, 12 entweder mit weiteren Heizelementen oder mit elektrischen Zuleitern verbinden, insbesondere crimpen zu können. Das Ablösen der Enden 112 bzw. 122 der beiden Heizelemente 11, 12 ist in den 3 und 4 angedeutet.
Die 3 zeigt hierbei eine Querschnittsansicht der in 1 gezeigten elektrisch beheizbaren Medienleitung 1, wohingegen die 4 eine Querschnittsansicht der in der 2 gezeigten elektrisch beheizbaren Medienleitung 1 zeigt. In 3 ist lediglich das jeweilige Ende 112 bzw. 122 der beiden Heizelemente 11, 12 von der äußeren Schicht 131 abgelöst, also die zuvor geschaffene stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Isoliermaterial 111 bzw. 121 der beiden Heizelemente 11,12 und der äußeren Schicht 131 gelöst. Dieses Lösen erfolgt vorteilhaft beschädigungsfrei insbesondere für das Isoliermaterial 111 bzw. 121 der beiden Heizelemente 11, 12, um deren äußere Isolierung durch das Isoliermaterial 111, 121 nicht zu gefährden. Hierbei ist also die Bindungskraft der Bindung zwischen der äußeren Schicht 131 und dem jeweiligen Isoliermaterial 111, 121 geringer als die Bindungskraft innerhalb des jeweiligen Isoliermaterials 111, 121 der beiden Heizelemente 11, 12. Die Bindungskraft zwischen der äußeren Schicht 131 und dem jeweiligen Isoliermaterial 111, 121 der beiden Heizelemente 11, 12 ist gerade so groß, dass die Heizelemente 11, 12 auf der äußeren Schicht 131 der Leitungswandung 13 der Medienleitung 10 dauerhaft auch während der Verwendung der elektrisch beheizbaren Medienleitung 1 an der jeweiligen Einbaustelle bspw. in einem Fahrzeug fixiert sind. Der Kontakt zur Medienleitung 10 sowie die gewählte Steigung der bspw. auf der Außenseite der Medienleitung 10 durch Umwickeln angeordneten Heizelemente 11, 12 wird anwendungsspezifisch optimiert und während der Verwendung der elektrisch beheizbaren Medienleitung 1 aufgrund der stoffschlüssigen Fixierung der Heizelemente 11, 12 auf der Leitungswandung 13 der Medienleitung 10 aufrecht erhalten.
Ist die äußere Schicht 131 nicht oder im Wesentlichen nicht mit der inneren Schicht 130 der Leitungswandung 13 der Medienleitung 10 verbunden, kann zum Konnektieren der beiden Heizelemente 11, 12 ein Teil der äußeren Schicht 131 endseitig von der Medienleitung 10 von der inneren Schicht 130 abgelöst werden, wie dies in 4 angedeutet ist. Zusammen mit der von der inneren Schicht 130 abgezogenen äußeren Schicht 131 werden dann die Enden 112, 122 der beiden Heizelemente 11, 12 mit abgezogen und können, wie vorstehend bereits erwähnt, konnektiert werden.
Da die Fixierung der beiden Heizelemente 11, 12 auf der äußeren Schicht 131 stoffschlüssig erfolgt, ist eine weitere Fixierung der Heizelemente 11, 12 auf der Medienleitung 10 nicht erforderlich, insbesondere kann das Vorsehen eines hierfür üblicherweise verwendeten Klebebandes entfallen. Dementsprechend ist nach dem Abtrennen der äußeren Schicht 131, die zuvor im Wesentlichen ohne Verbindung zur inneren Schicht 130 auf dieser aufgebracht wird, rückstandsfrei möglich. Die Außenseite 132 der inneren Schicht 130 steht direkt zum Verbinden, z. B. vermittels eines Laserschweißens, mit einem Leitungsverbinder zur Verfügung. Vorteilhaft können durch das Aufextrudieren bzw. Anordnen der äußeren Schicht 131 ohne Verbindung zur inneren Schicht 130 die stoffschlüssig auf der Außenseite 133 der äußeren Schicht 131 bzw. teilweise in diese eingebettet vorgesehenen Heizelemente 11, 12 mit der äußeren Schicht 131 zusammen durch Ablösen der Enden 112, 122 von diesen von der Oberfläche bzw. Außenseite 133 der äußeren Schicht 131 abgetrennt werden. Hierbei verbleiben keine Rückstände auf der Außenseite 133 der äußeren Schicht 131, so dass unmittelbar ein Verbinden, wie ein Laserverschweißen, mit einem Leitungsverbinder zum Konfektionieren der elektrisch beheizbaren Medienleitung 1 vorgenommen werden kann.
Die äußere Schicht 131 kann unmittelbar vor dem Aufbringen der Heizelemente 11, 12 aufgeschmolzen werden, insbesondere durch Beaufschlagen mit Wärme, wie unter Verwendung eines entsprechend in Wicklungsrichtung der Heizelemente 11, 12 ausgerichteten Lasers, durch Infrarotstrahlung, Heißluft oder Beaufschlagen mit einer anderen Wärmequelle, um die gewünschte stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Isoliermaterial 111, 121 der beiden Heizelemente 11, 12 vorsehen zu können. Ebenfalls ist hier ein anderes Vorgehen möglich, um die stoffschlüssige Verbindung zwischen den Heizelementen 11, 12 und der äußeren Schicht 131 der Leitungswandung 13 der Medienleitung 10 vorzusehen.
Die innere Schicht 130 der Medienleitung 10 kann, anders als in den 1 bis 4 gezeigt, ebenfalls mehrschichtig ausgebildet sein, wobei die jeweils der äußeren Schicht 131 benachbarte Schicht dann, wenn keine Verbindung oder im Wesentlichen keine Verbindung mit dieser äußeren Schicht 131 vorgesehen werden soll, im Hinblick auf die Materialwahl entsprechend daraufhin angepasst ist. Insbesondere eignen sich als der äußeren Schicht 131 benachbarte Schichten solche aus Polyamid bzw. PA oder Polyphthalamid (PPA), sofern die äußere Schicht 131 aus einem Thermoplasten, insbesondere einem Fluorpolymer, wie Ethylen-Tetrafluorethylen (ETFE), Perfluoralkoxylalkan (PFA), thermoplastischem Polyesterelastomer/thermoplastischem Copolyester, z. B. Arnitel^® (TPC-ES) oder bspw. Perfluor Ethylen-Propylen-Kunststoff (FEP) besteht.
Die Medienleitung 10 kann rohrförmig ausgebildet sein, also als im Wesentlichen nicht flexible Medienleitung, oder schlauchförmig, also demgegenüber als biegsame bzw. flexible Medienleitung.
Neben den im Vorstehenden beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsvarianten von elektrisch beheizbaren Medienleitungen können noch zahlreiche weitere vorgesehen werden, bei denen jeweils eine äußere Schicht der Leitungswandung der Medienleitung zumindest teilweise stoffschlüssig mit der Außenseite zumindest eines Heizelementes, das auf der Außenseite der Medienleitung angeordnet wird, verbunden ist, wobei die stoffschlüssige Verbindung so ausgebildet ist, dass eine dauerhafte Fixierung des Heizelements auf der Medienleitung sichergestellt ist, das Heizelement bei Bedarf jedoch von der äußeren Schicht der Leitungswandung abgelöst werden kann. Die stoffschlüssige Verbindung kann dabei z. B. durch Aufschmelzen der äußeren Schicht der Leitungswandung der Medienleitung und nachfolgendes unmittelbares Aufbringen des zumindest einen Heizelementes vorgesehen werden. Ferner ist es möglich, das Ablösen der äußeren Schicht der Leitungswandung durch erneutes Erwärmen des entsprechenden Medienleitungsendes zu erleichtern, wobei das Ablösen vorzugsweise bei Raumtemperatur durchführbar ist bzw. ermöglicht wird.
Bezugszeichenliste

1: elektrisch beheizbare Medienleitung
2: Medium
10: Medienleitung
11: erstes Heizelement
12: zweites Heizelement
13: Leitungswandung
14: Innenlumen
110: Heizlitze
111: Isoliermaterial
112: Ende
113: Außenseite
120: Heizlitze
121: Isoliermaterial
122: Ende
123: Außenseite
130: innere Schicht
131: äußere Schicht
132: Außenseite von 130
133: Außenseite von 131
h: Schichtdicke von 131

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1985908 A1 [0003]
DE 102006051413 B4 [0005]

Claims

Beheizbare Medienleitung (1), umfassend eine Medienleitung (10) mit zumindest einer mehrschichtigen Leitungswandung (13) und zumindest einem Innenlumen (14) und zumindest ein Heizelement (11, 12), dadurch gekennzeichnet, dass eine äußere Schicht (131) der Leitungswandung (13) zumindest teilweise stoffschlüssig mit der Außenseite (113, 123) des zumindest einen Heizelements (11, 12) verbunden ist, wobei die stoffschlüssige Verbindung so ausgebildet ist, dass eine dauerhafte Fixierung des Heizelements (11, 12) auf der Medienleitung (10) sichergestellt ist, das Heizelement (11, 12) bei Bedarf jedoch von der äußeren Schicht (131) der Leitungswandung (13) ablösbar ist.
Beheizbare Medienleitung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Schicht (131) der Leitungswandung (13) nicht oder im Wesentlichen nicht mit einer benachbarten Schicht (130) der Leitungswandung (13) verbunden ist.
Beheizbare Medienleitung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Heizelement (11, 12) außenseitig Isoliermaterial (111, 121) aufweist und eine stoffschlüssige Verbindung zwischen der äußeren Schicht (131) und dem Isoliermaterial (111, 121) vorgesehen ist.
Beheizbare Medienleitung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bindungskräfte der stoffschlüssigen Verbindung zwischen der äußeren Schicht (131) und dem Isoliermaterial (111, 121) geringer sind als die Bindungskräfte in dem Isoliermaterial (111, 121).
Beheizbare Medienleitung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine linienförmige Verbindung zwischen dem zumindest einen Heizelement (11, 12) und der äußeren Schicht (131) der Leitungswandung (13) vorgesehen ist.
Beheizbare Medienleitung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erzeugen eines besseren Wärmeübergangs von dem zumindest einen Heizelement (11, 12) in das Innenlumen (14) der Medienleitung (10) hinein zumindest teilweise eine flächige Verbindung zwischen dem Heizelement (11, 12) und der äußeren Schicht (131) der Leitungswandung (13) vorgesehen ist.
Beheizbare Medienleitung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Schicht (131) eine geringe Schichtdicke (h) von unter 1 mm aufweist, insbesondere eine Schichtdicke (h) nvon unter 0,5 mm, insbesondere 0,1 mm.
Beheizbare Medienleitung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Schicht (131) aus einem extrudierbaren Material, insbesondere einem Thermoplasten, insbesondere Fluorpolymer, insbesondere aus Arnitel^® (TPC-ES), FEP, ETFE, besteht.
Beheizbare Medienleitung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Medienleitung (10) rohrförmig und/oder schlauchförmig ist.
Verfahren zum Herstellen einer beheizbaren Medienleitung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die beheizbare Medienleitung (1) eine Medienleitung (10) mit zumindest einer mehrschichtigen Leitungswandung (13) und zumindest einem Innenlumen (14) und mit zumindest einem Heizelement (11, 12) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass eine äußere Schicht (131) der Leitungswandung (13) aufextrudiert und vor dem Aufbringen des zumindest einen Heizelements (11, 12) aufgeschmolzen wird und das zumindest eine Heizelement (11, 12) auf der aufgeschmolzenen äußeren Schicht (131) zum Schaffen einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen der äußeren Schicht (131) und dem Heizelement (11, 12) aufgebracht wird, wobei die Außenseite (113, 123) des Heizelements (11, 12) und die äußere Schicht (131) der Leitungswandung (13) eine stoffschlüssige Verbindung eingehen, die dahingehend ausgebildet ist, dass diese geringere Bindungskräfte zwischen der äußeren Schicht (131) der Leitungswandung (131) und der Außenseite (113, 123) des Heizelements (11, 12) als innerhalb des Heizelements (11, 12) selbst aufweist, so dass die stoffschlüssige Verbindung bei Überwinden der eine Verbindung sicherstellenden Bindungskräfte im Wesentlichen beschädigungsfrei lösbar ist.