DE102014018372A1 - Prefabricated heatable media line and method for its production - Google Patents
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Abstract
Um eine gleichmäßige Erwärmung, eine gute Verteilung der zur Verfügung gestellten Wärme und eine schnellere Erwärmung des durch die beheizbare Medienleitung strömenden Mediums zu erreichen, ist bei einer beheizbaren Medienleitung (1) mit einer Leitungswandung (11) und einem inneren, von der Leitungswandung (11) umgebenen Hohlraum (12), wobei die Leitungswandung (11) eine Außenseite (110) und eine Innenseite (111) aufweist und wobei zumindest eine Einrichtung zum Beheizen der Medienleitung vorgesehen ist, die Einrichtung zum Beheizen der Medienleitung zumindest ein elektrisch leitfähiger Lack (15), der auf der Außen- (110) und/oder Innenseite (111) der Leitungswandung (11) zumindest einschichtig vorgesehen ist, und ist die Medienleitung (1) zum Kontaktieren mit zumindest zwei elektrischen Leitern (5, 6, 7, 8, 9, 19) versehen, die in elektrischem Kontakt mit dem elektrisch leitfähigen Lack (15) stehen. Bei einem Verfahren zum Herstellen einer beheizbaren Medienleitung (1) wird auf der Außen- und/oder Innenseite (110, 111) der Leitungswandung (11) der Medienleitung (10) nach der Extrusion der Medienleitung (10) ein elektrisch leitfähiger Lack (15) aufgesprüht und/oder nach der Extrusion der Medienleitung (10) durchläuft diese ein Lackbad eines elektrisch leitfähigen Lacks (15) und/oder ein elektrisch leitfähiger Lack (15) wird durch ein Tauchverfahren oder Auftragsverfahren auf die Leitungswandung (11) aufgebracht und der elektrische leitfähige Lack wird durch zumindest zwei elektrische Leiter elektrisch kontaktiert.In order to achieve a uniform heating, a good distribution of the heat provided and a faster heating of the medium flowing through the heatable media line, in a heatable media line (1) with a conduit wall (11) and an inner, of the conduit wall (11 ), wherein the conduit wall (11) has an outer side (110) and an inner side (111) and wherein at least one device for heating the media conduit is provided, the means for heating the media conduit at least one electrically conductive lacquer (15 ), which is provided on the outer (110) and / or inner side (111) of the conduit wall (11) at least one layer, and is the media line (1) for contacting with at least two electrical conductors (5, 6, 7, 8, 9, 19) which are in electrical contact with the electrically conductive lacquer (15). In a method for producing a heatable media line (1), an electrically conductive lacquer (15) is produced on the outside and / or inside (110, 111) of the line wall (11) of the media line (10) after the extrusion of the media line (10). sprayed on and / or after the extrusion of the media line (10) passes through a paint bath of an electrically conductive paint (15) and / or an electrically conductive paint (15) is applied by a dipping method or application method on the line wall (11) and the electrically conductive Paint is electrically contacted by at least two electrical conductors.
Description
Die Erfindung betrifft eine konfektionierte beheizbare Medienleitung mit einer schlauch- oder rohrförmigen Medienleitung und mit zumindest einem endseitig an dieser angeordneten Leitungsverbinder, wobei die beheizbare Medienleitung eine Leitungswandung und einen inneren, von der Leitungswandung umgebenen Hohlraum aufweist, wobei die Leitungswandung eine Außenseite und eine Innenseite aufweist, wobei zumindest eine Einrichtung zum Beheizen der Medienleitung vorgesehen ist, wobei die Einrichtung zum Beheizen der Medienleitung zumindest ein elektrisch leitfähiger Lack ist, der auf der Außen- und/oder Innenseite der Leitungswandung zumindest einschichtig vorgesehen ist und wobei die Medienleitung zum Kontaktieren mit zumindest zwei elektrischen Leitern versehen ist, die im elektrischen Kontakt mit dem elektrisch leitfähigen Lack stehen, sowie ein Verfahren zum Herstellen einer solchen konfektionierten beheizbaren Medienleitung.The invention relates to a prefabricated heatable media line with a tubular or tubular media line and with at least one end arranged at this line connector, the heatable media line having a conduit wall and an inner, surrounded by the conduit wall cavity, wherein the conduit wall has an outer side and an inner side wherein at least one device for heating the media line is provided, wherein the device for heating the media line is at least one electrically conductive lacquer which is provided on the outside and / or inside of the line wall at least one layer and wherein the media line for contacting with at least two electrical conductors is provided, which are in electrical contact with the electrically conductive paint, and a method for producing such a prefabricated heatable media line.
Konfektionierte elektrisch beheizbare Medienleitungen und Verfahren zu deren Herstellung sind im Stand der Technik bekannt. Insbesondere in Fahrzeugen sind eine Reihe von Medienleitungen vorgesehen, um zumeist flüssige Medien zu leiten. Bei niedrigen Temperaturen droht das in den Medienleitungen strömende Medium einzufrieren, weswegen üblicherweise eine Beheizung der Medienleitung vorgesehen wird. Zum Verbinden zweier Medienleitungen bzw. zum Anschluss einer solchen Medienleitung an ein beliebiges Aggregat dienen üblicherweise Leitungsverbinder, die endseitig an der Medienleitung angeordnet sind. Die Medienleitung selbst kann rohrförmig oder schlauchförmig sein. Der rohr- oder schlauchförmige Teil der beheizbaren Medienleitung wird endseitig mit den Leitungsbindern verbunden. Es ist ferner bekannt, nur Teile der beheizbaren Medienleitung zu beheizen oder die gesamte beheizbare Medienleitung inklusive der endseitig angeordneten Leitungsverbinder bzw. zumindest einen der Leitungsverbinder.Assembled electrically heatable media lines and methods for their production are known in the art. In particular, in vehicles a number of media lines are provided to direct mostly liquid media. At low temperatures, the medium flowing in the media lines threatens to freeze, which is why heating of the media line is usually provided. For connecting two media lines or for connecting such a media line to any aggregate usually serve line connector, which are arranged on the end of the media line. The media line itself may be tubular or tubular. The tubular or tubular part of the heatable media line is connected at the end to the cable ties. It is also known to heat only parts of the heatable media line or the entire heatable media line including the end arranged line connector or at least one of the line connector.
Durch die Medienleitungen werden oftmals solche Medien geleitet, die aufgrund eines relativ hohen Gefrierpunktes bereits bei noch recht hohen Umgebungstemperaturen zum Einfrieren neigen, wodurch die Funktionsfähigkeit beispielsweise eines Fahrzeugs beeinträchtigt oder sogar erheblich gestört werden kann, wie bei Medienleitungen, die von einer wässrigen Harnstofflösung als Medium durchströmt werden, die als NOx-Reaktionsadditiv für Motoren mit sogenannten SCR-Katalysatoren eingesetzt werden.Through the media lines such media are often passed, which tend due to a relatively high freezing point even at fairly high ambient temperatures to freeze, whereby the functionality of, for example, a vehicle affected or even significantly disturbed, as in media lines, by an aqueous urea solution as a medium be flowed through, which are used as NO x reaction additive for engines with so-called SCR catalysts.
Zum Beheizen der Medienleitungen sind verschiedenste Ausführungsvarianten bekannt, beispielsweise das Umwickeln der Medienleitung und ggf. eines oder beider Leitungsverbinder mit einem Heizdraht. Bei Vorsehen einer Umwicklung der Medienleitung mit einem ersten Heizdraht oder einer ersten Heizlitze und des Leitungsverbinders mit einer zweiten ist eine elektrische Verbindung der Heizdrähte bzw. Heizlitzen auf Leitungsverbinder und rohr- oder schlauchförmiger Medienleitung erforderlich. Als vorteilhaft beim Vorsehen einer Umwicklung mit Heizdraht bzw. Heizlitze erweist sich die hohe Variantenvielfalt, die durch Variation der Bewicklung erzielt werden kann. Allerdings ist ein Umwickeln mit Heizdraht bzw. Heizlitze auch mit einem hohen Montageaufwand verbunden und führt zu einer hohen Variantenvielfalt und einer Einschränkung bei der elektrischen Auslegung und dem Widerstand bzw. der Leistung. Zudem kann es je nach Ausbildung der Bewicklung zu einer ungleichmäßigen Wärmeeinleitung in das Innere der Medienleitung und der Leitungsverbinder führen. Insbesondere ist die Bildung von sogenannten Hotspots möglich, an denen zu viel Wärme in den rohr- bzw. schlauchförmigen Teil der Medienleitung und ggf. auch den oder die Leitungsverbinder eingebracht wird, so dass es dort zu Beschädigungen durch Überhitzen kommen kann. Ferner ist bei Vorsehen einer Umwicklung mit Heizdraht bzw. Heizlitze auch ein Überhitzen der Medienleitung unter falschen Betriebsbedingungen, also z. B. einer ungeeigneten Betriebsspannung, zu hohen Umgebungstemperaturen etc., möglich. Außer dem Vorsehen von Heizdrähten bzw. Heizlitzen, die auf der Medienleitung aufgebracht werden bzw. in eine Schicht in der Leitungswandung eingebracht werden, kann zum Beheizen der Medienleitung auch eine Wärmeschicht in Form einer elektrisch leitfähigen oder durch den elektrischen Widerstand Wärme erzeugenden Kunststoffschicht vorgesehen sein, wobei elektrische Leiter als Kontaktpole oder elektrische Widerstandsheizleiter ausgebildet sind und hierdurch eine Erwärmung ermöglichen oder als Heizleiter einen Wärmeübergang in die Wärmeschicht vorsehen.For heating the media lines a variety of embodiments are known, for example, the wrapping of the media line and possibly one or both line connector with a heating wire. In providing a wrap of the media line with a first heater wire or a first heater wire and the line connector with a second electrical connection of the heating wires or heating strands on line connector and tubular or tubular media line is required. As advantageous in providing a wrapping with heating wire or Heizlitze proves the high variety of variants, which can be achieved by varying the winding. However, a wrapping with heating wire or Heizlitze is also associated with a high assembly cost and leads to a high variety of variants and a limitation in the electrical design and the resistance or performance. In addition, depending on the formation of the winding, it can lead to uneven heat introduction into the interior of the media line and the line connector. In particular, the formation of so-called hotspots is possible at which too much heat is introduced into the tubular or tubular part of the media line and possibly also the one or more line connectors, so that there may be damage due to overheating. Furthermore, in the provision of a wrap with heating wire or Heizlitze also overheating of the media line under wrong operating conditions, ie z. As an inappropriate operating voltage, high ambient temperatures, etc., possible. In addition to the provision of heating wires or heating strands which are applied to the media line or are introduced into a layer in the conduit wall, a heat layer in the form of an electrically conductive or by the electrical resistance heat generating plastic layer can be provided for heating the media line, wherein electrical conductors are formed as contact poles or electrical resistance heating conductors and thereby allow heating or provide as a heat conductor heat transfer into the heat layer.
Aus der
Gemäß der
Auch gemäß der
Auch gemäß der
Aus der
Aus der
Aus der
Um die vorstehend genannten Nachteile, die sich insbesondere auf Medienleitungen, die mit Heizdrähten bzw. Heizlitzen versehen sind, beziehen, zu vermeiden und insbesondere eine gleichmäßige und schnelle Erwärmung beim gewünschten Beheizen der Medienleitung vorsehen zu können, wäre es wünschenswert, eine elektrisch beheizbare Medienleitung dahingehend zu modifizieren, dass diese Ziele erreicht werden.In order to avoid the aforementioned drawbacks, which relate in particular to media lines provided with heating wires or heating strands, and in particular to be able to provide a uniform and rapid heating during the desired heating of the media line, it would be desirable to have an electrically heatable media line to that effect to modify that these goals are achieved.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine konfektionierte beheizbare Medienleitung sowie ein Verfahren zum Herstellen einer solchen konfektionierten beheizbaren Medienleitung dahingehend zu modifizieren, dass eine gleichmäßige Erwärmung, eine gute Verteilung der zur Verfügung gestellten Wärme und eine schnellere Erwärmung des durch die beheizbare Medienleitung strömenden Mediums erreicht wird.The present invention is therefore based on the object to modify a prefabricated heatable media line and a method for producing such a prefabricated heatable media line to the effect that a uniform heating, a good distribution of the heat provided and a faster heating of the flowing through the heated media line Medium is achieved.
Die Aufgabe wird für eine beheizbare Medienleitung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die elektrischen Leiter als Draht und/oder Folie und/oder Litze und/oder Leiterbahn und/oder mit der Medienleitung koextrudierte Elektroden auf der Leitungswandung aufgebracht sind. Für ein Verfahren zum Herstellen einer solchen konfektionierten beheizbaren Medienleitung wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass auf der Außen- und/oder Innenseite der Leitungswandung der Medienleitung nach der Extrusion der Medienleitung ein elektrisch leitfähiger Lack aufgesprüht und/oder nach der Extrusion der Medienleitung diese ein Lackbad eines elektrisch leitfähigen Lacks durchläuft und/oder ein elektrisch leitfähiger Lack durch ein Tauchverfahren oder Auftragsverfahren auf die Leitungswandung aufgebracht und der elektrisch leitfähige Lack durch zumindest zwei elektrische Leiter elektrisch kontaktiert wird, und vor oder nach dem Aufbringen des elektrisch leitfähigen Lacks die Medienleitung endseitig mit zumindest einem Leitungsverbinder versehen wird. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.The object is achieved for a heatable media line according to the preamble of claim 1, characterized in that the electrical conductors are applied as wire and / or foil and / or stranded wire and / or conductor track and / or coextruded with the media line electrodes on the line wall. For a method for producing such a prefabricated heatable media line, the object is achieved in that sprayed on the outside and / or inside of the conduit wall of the media line after extrusion of the media line, an electrically conductive paint and / or after the extrusion of the media line, this a paint bath an electrically conductive paint passes through and / or an electrically conductive paint is applied by a dipping method or application method on the line wall and the electrically conductive paint is electrically contacted by at least two electrical conductors, and before or after the application of the electrically conductive paint, the media line end with at least a line connector is provided. Further developments of the invention are defined in the dependent claims.
Dadurch wird eine konfektionierte beheizbare Medienleitung geschaffen, deren rohr- oder schlauchförmige Medienleitung eine Leitungswandung und einen von dieser umgebenen inneren Hohlraum aufweist, durch den Medium strömen kann, wobei die Leitungswandung auf ihrer Außenseite, ggf. zusätzlich oder alternativ auf ihrer Innenseite, mit zumindest einem elektrisch leitfähigen Lack versehen ist, der dem Beheizen der Medienleitung dient. Hierzu ist eine Kontaktierung des Lacks erforderlich, die vorteilhaft durch zumindest zwei elektrische Leiter vorgesehen wird, die sich entlang der Medienleitung erstrecken und mit dem Lack in Kontakt stehen. Unter den elektrischen Leitern werden von elektrisch leitfähige oder leitende Elemente verstanden, die unterschiedlichste Ausgestaltungen aufweisen können. Unter einer beheizbaren Medienleitung wird eine Medienleitung verstanden, die durch Versehen mit der zumindest einen Heizeinrichtung zum Beheizen der Medienleitung bzw. des durch diese strömenden oder in dieser befindlichen Mediums beheizt werden kann. Diese ist im vorliegenden Fall der zumindest eine elektrisch leitfähige Lack, der über die zumindest zwei elektrischen Leiter elektrisch kontaktiert und dementsprechend zum elektrischen Beheizen der Medienleitung bzw. des durch diese hindurch strömenden Mediums oder des in dieser befindlichen und ggf. gefrorenen Mediums dient bzw. dienen kann. Unter der konfektionierten beheizbaren Medienleitung wird eine bereits mit zumindest einem endseitig an einer rohr- oder schlauchförmigen Medienleitung angeordneten Leitungsverbinder versehene Medienleitung verstanden. Leitungsverbinder können hier Steckverbinder sein, die als Steckerteil und Kupplungsteil ausgebildet werden, um ineinandergesteckt werden zu können. Je nach dem, mit welcher Art von Verbinder der an der konfektionierten Medienleitung angeordnete Leitungsverbinder zusammengefügt werden soll, insbesondere zusammengesteckt werden soll, ist der zumindest eine endseitig an der konfektionierten Medienleitung angeordnete Leitungsverbinder als Steckerteil oder Kupplungsteil ausgebildet.Thereby, a prefabricated heatable media line is provided, the tubular or tubular media line having a conduit wall and an inner cavity surrounded by this, can flow through the medium, the conduit wall on its outside, optionally additionally or alternatively on its inside, with at least one electrically conductive paint is provided, which serves to heat the media line. For this purpose, a contact of the paint is required, which is advantageous by at least two electrical Head is provided, which extend along the media line and are in contact with the paint. Under the electrical conductors are understood by electrically conductive or conductive elements that may have a variety of configurations. A heatable media line is understood to mean a media line which can be heated by being provided with the at least one heating device for heating the media line or the medium flowing through it or located in it. In the present case, this is the at least one electrically conductive lacquer which electrically contacts via the at least two electrical conductors and accordingly serves or serves for electrically heating the media line or the medium flowing through it or the medium present therein and optionally frozen can. The prefabricated heatable media line is understood to mean a media line already provided with at least one line connector arranged at the end on a tubular or tubular media line. Line connector can be here connectors that are designed as a plug part and coupling part to be plugged into each other. Depending on the type of connector to which the cable connector arranged on the assembled media line is to be joined, in particular to be plugged together, the cable connector arranged at the end on the assembled media line is designed as a plug part or coupling part.
Die elektrischen Leiter können somit unterschiedlichste Ausgestaltungen aufweisen, beispielsweise in Form von Leiterbahnen, Drähten, Litzen, Folien, bei der Fertigung der Medienleitung koextrudierten Elektroden etc. ausgebildet sein. Der Lack kann ein- oder mehrschichtig aufgebracht sein. Ferner können nicht nur ein einziger Lack, sondern auch mehrere verschiedene Lacke mehrschichtig auf der Außenseite, ggf. zusätzlich oder alternativ Innenseite, der Leitungswandung aufgetragen werden. Die zumindest eine Lackschicht kann direkt nach der Extrusion der Medienleitung auf diese einerseits durch Aufsprühen aufgebracht werden. Ferner ist es möglich, den zumindest einen elektrisch leitfähigen Lack dadurch aufzubringen, dass die Medienleitung nach der Extrusion ein Lackbad durchläuft. Ebenfalls besteht die Möglichkeit, den elektrisch leitfähigen Lack durch ein Tauchverfahren oder ein Auftragsverfahren, wie Aufsprühen, Walzen, Streichen, Aufpinseln auf die Leitungswandung aufzubringen. In jedem der Fälle kann der Lack die Medienleitung auf ihrer Außen- und/oder Innenseite vollständig umgeben, so dass eine gleichmäßige Erwärmung aufgrund der guten Verteilung der Lackschicht über die Oberfläche der Medienleitung hinweg möglich ist. Der leitfähige Lack kann ferner als strukturierte Lackschicht auf der Leitungswandung der Medienleitung und/oder dem zumindest einen Leitungsverbinder aufgebracht werden, um eine Leistungsregulierung der aufbringbaren Heizleistung zu ermöglichen. Beispielsweise kann dies durch segmentierte Walzen, abschnittsweise unterschiedliches Lackieren, beispielsweise vermittels einer Lackierpistole, die zeitweise ein- und zweitweise ausgeschaltet wird, oder durch partielles Abdecken nicht zu lackierende Bereiche bzw. Abschnitte der Leitungswandung der Medienleitung erfolgen. Insbesondere ist es möglich, die Lackschicht ringförmig in Form von Ringen mit variabler Breite und/oder eine variable Breite der Abstände zwischen den Lackringen auszubilden.The electrical conductors can thus have a very wide variety of configurations, for example in the form of strip conductors, wires, strands, foils, electrodes coextruded in the manufacture of the media line, etc. The paint can be applied in one or more layers. Furthermore, not only a single coating, but also a plurality of different coatings can be applied in a multi-layered manner on the outside, if necessary additionally or alternatively on the inside, of the conduit wall. The at least one lacquer layer can be applied to it directly after the extrusion of the media line by spraying. Furthermore, it is possible to apply the at least one electrically conductive lacquer in that the media line passes through a lacquer bath after extrusion. It is also possible to apply the electrically conductive paint by a dipping method or a coating method, such as spraying, rolling, brushing, brushing on the pipe wall. In any case, the paint can completely surround the media pipe on its outside and / or inside, so that uniform heating is possible due to the good distribution of the paint coating over the surface of the media pipe. The conductive lacquer may also be applied as a structured lacquer layer on the conduit wall of the media line and / or the at least one line connector, in order to enable a power regulation of the applicable heating power. For example, this can be done by segmented rollers, sections different painting, for example by means of a spray gun, which is temporarily switched off one or two times, or by partially covering not to be painted areas or sections of the conduit wall of the media line. In particular, it is possible to form the lacquer layer annularly in the form of rings with variable width and / or a variable width of the distances between the lacquer rings.
Durch das Vorsehen einer Lackschicht, die vergleichsweise dünn ist und eine geringe Masse im Vergleich beispielsweise zu Heizdrähten oder Heizlitzen aufweist, ist eine schnellere Erwärmung als durch diese möglich. Das Aufbringen des Lacks durch Tauchen bzw. Durchlaufen eines Lackbades bzw. Aufsprühen etc. auf der Oberfläche der Leitungswandung bedeutet im Vergleich zum Aufbringen von Heizdrähten, Heizlitzen oder anderweitigen Heizelementen durch Umwickeln einen deutlich geringeren Montageaufwand. Ferner sind weniger Bauteile erforderlich, so dass der Aufbau der Medienleitung im Vergleich zu den vorstehend genannten Medienleitungen des Standes der Technik deutlich vereinfacht wird. Durch das Vorsehen des zumindest einen elektrisch leitfähigen Lacks auf der Außen- und/oder Innenseite der Medienleitung ist im Vergleich zum Umwickeln von dieser mit zumindest einem Heizdraht bzw. zumindest einer Heizlitze eine deutlich geringere Variantenvielfalt erforderlich, um eine gewünschte optimale Wärmezufuhr zu dem durch die Medienleitung strömenden Medium zu erreichen. Die Heizleistung ist somit bei Vorsehen des zumindest einen elektrisch leitfähigen Lacks unabhängig von der Länge der Medienleitung bei radialer Bestromung.By providing a lacquer layer which is comparatively thin and has a low mass compared, for example, to heating wires or heating strands, a faster heating than through this is possible. The application of the paint by dipping or running through a paint bath or spraying etc. on the surface of the pipe wall means in comparison to the application of heating wires, heating strands or other heating elements by wrapping a significantly lower installation costs. Furthermore, fewer components are required, so that the structure of the media line compared to the above-mentioned media lines of the prior art is significantly simplified. By providing the at least one electrically conductive lacquer on the outer and / or inner side of the media line, compared to wrapping it with at least one heating wire or at least one heating strand, a significantly smaller number of variants is required in order to achieve a desired optimum heat supply to that through the Media line to reach flowing medium. The heating power is thus independent of the length of the media line at radial energization when providing the at least one electrically conductive paint.
Es wird zumindest ein elektrisch leitfähiger Lack in zumindest einer Schicht zur Wärmeerzeugung bei einer beheizbaren Medienleitung verwendet. Der zumindest eine Lack kann in Form einer Flüssigkeit auf die Oberfläche der Medienleitung und insbesondere auch auf mit dieser bereits verbundenen Leitungsverbindern aufgebracht werden. Ferner kann der zumindest eine elektrisch leitfähige Lack in Form einer Paste oder eines Pulvers aufgebracht werden, wobei vorgesehen werden kann, dass sich nach Verdunsten eines Lösungsmittels der Paste, der Flüssigkeit bzw. der Suspension, in der Pulver zur Leitfähigkeitserhöhung dient, eine feste Lackschicht ausbildet, wobei Paste bzw. Pulver mit einem Lösungsmittel versehen wird, um den Auftrag auf der Medienleitung zu erleichtern. Alternativ oder zusätzlich kann eine chemische Reaktion stattfinden, wodurch die feste Lackschicht ausgebildet wird. Ferner kann der zumindest eine elektrisch leitfähige Lack als zumindest Zweikomponentenlack ausgebildet sein, wobei durch Vermischen mehrerer Substanzen sich durch chemische Reaktion eine feste Lackschicht ausbildet. Beispielsweise kann als Zweikomponentenlack ein Epoxidharz verwendet werden. Es wird also nicht, wie beim Vorsehen eines leitfähigen Kunststoffmaterials eine flüssige Schmelze aufgebracht, sondern eine dünne Lackschicht in Form einer Flüssigkeit, einer Paste oder eines Pulvers. Ein leitfähiges Kunststoffmaterial wird üblicherweise in Form einer flüssigen Schmelze aufextrudiert während der elektrisch leitfähige Lack nach der Extrusion der Leitungswandung durch Aufsprühen, Tauchen etc. aufgebracht wird. Grundsätzlich ist es daher sogar möglich, aus einer nicht beheizbaren Medienleitung auch sehr viel später noch eine beheizbare Medienleitung durch Aufbringen zumindest einer Schicht eines elektrisch leitfähigen Lacks zu machen. Dies ist bei Vorsehen einer leitfähigen Kunststoffschicht, die auf eine extrudierte erste Schicht einer Leitungswandung aufextrudiert wird, üblicherweise nicht möglich.At least one electrically conductive lacquer is used in at least one layer for heat generation in a heatable media line. The at least one lacquer can be applied in the form of a liquid to the surface of the media line and in particular also to line connectors already connected thereto. Furthermore, the at least one electrically conductive lacquer may be applied in the form of a paste or a powder, it being possible for a solid lacquer layer to be formed after the evaporation of a solvent of the paste, the liquid or the suspension in which the powder serves to increase the conductivity in which paste or powder is provided with a solvent to facilitate the application on the media line. Alternatively or additionally, a chemical reaction take place, whereby the solid lacquer layer is formed. Furthermore, the at least one electrically conductive lacquer can be designed as at least two-component lacquer, wherein by mixing a plurality of substances formed by chemical reaction, a solid coating layer. For example, an epoxy resin can be used as a two-component paint. It is therefore not, as in the provision of a conductive plastic material applied a liquid melt, but a thin paint layer in the form of a liquid, a paste or a powder. A conductive plastic material is usually extruded in the form of a liquid melt while the electrically conductive paint is applied after extrusion of the pipe wall by spraying, dipping, etc. In principle, therefore, it is even possible to make a heatable media line from an unheated media line much later by applying at least one layer of an electrically conductive lacquer. This is usually not possible with the provision of a conductive plastic layer which is extruded onto an extruded first layer of a conduit wall.
Der elektrisch leitfähige Lack kann zumindest eine Kohlenstoffmodifikation und/oder andere elektrisch leitfähige Partikel zum Erzeugen der gewünschten elektrischen Leitfähigkeit umfassen. Insbesondere können als Kohlenstoffmodifikation Ruß, Graphit oder auch Kohlenstoffnanoröhren in den Lack eingebracht werden, um die gewünschte elektrische Leitfähigkeit des Lacks zu erzeugen.The electrically conductive lacquer may comprise at least one carbon modification and / or other electrically conductive particles for generating the desired electrical conductivity. In particular carbon black, graphite or even carbon nanotubes can be introduced into the lacquer as a carbon modification in order to produce the desired electrical conductivity of the lacquer.
Die elektrischen Leiter können, wie bereits erwähnt, unterschiedlichste Ausbildungen zeigen. Beispielsweise können sie als Metallfilm oder Leiterbahn auf der Leitungswandung aufgebracht werden, insbesondere über- oder unterhalb der zumindest einen Lackschicht. Ferner ist es möglich, die zumindest zwei elektrischen Leiter durch ein Druckverfahren aufzubringen und/oder durch flüssige Applikation, wie beispielsweise aus einem tubenartigen Gefäß. Ferner ist ein Aufbringen durch Bedampfen möglich. Anstelle des Vorsehens der elektrischen Leiter in Form eines Films können diese auch als Draht und/oder Folie und/oder Litze und/oder Leiterbahn auf der Leitungswandung aufgebracht werden, insbesondere spiralförmig oder parallel zur Längserstreckung der Medienleitung vor dem Versehen der Leitungswandung mit der zumindest einen Lackschicht. Die zumindest zwei elektrischen Leiter können dabei beispielsweise durch Bewickeln der rohr- oder schlauchförmigen Medienleitung und ggf. auch der mit dieser verbundenen Leitungsverbinder aufgebracht werden. Ebenfalls ist es möglich, die zumindest zwei elektrischen Leiter als durchgängige Schichten über- und unterhalb der zumindest einen Lackschicht auf der Leitungswandung vorzusehen. Die zumindest zwei elektrischen Leiter können somit in Form von Leiterbahnen, insbesondere um die Medienleitung herumlaufende Leiterbahnen, auf dieser aufgebracht werden. Werden die zumindest zwei elektrischen Leiter während der Herstellung der rohr- oder schlauchförmigen Medienleitung auf deren Leitungswandung koextrudiert, kann der sonst erforderliche Fertigungsschritt des Aufbringens der elektrischen Leiter nach dem Extrudieren der Medienleitung entfallen. Insbesondere werden beim Koextrudieren der elektrischen Leiter in Form von Elektroden diese vor dem Aufbringen des elektrisch leitfähigen Lacks auf der Leitungswandung der Medienleitung aufgebracht. Dementsprechend kann in diesem Falle ein strukturiertes Aufbringen der Lackschicht des elektrisch leitfähigen Lacks vorgesehen werden, beispielsweise durch das vorstehend genannte Maskieren der nicht zu lackierenden Bereiche, in denen die Elektroden vorgesehen sind.As already mentioned, the electrical conductors can show a wide variety of designs. For example, they can be applied as a metal film or conductor track on the line wall, in particular above or below the at least one lacquer layer. Furthermore, it is possible to apply the at least two electrical conductors by a printing process and / or by liquid application, such as from a tube-like vessel. Furthermore, application by vapor deposition is possible. Instead of providing the electrical conductors in the form of a film, these can also be applied as wire and / or foil and / or stranded wire and / or conductor track on the conduit wall, in particular spirally or parallel to the longitudinal extent of the media conduit prior to providing the conduit wall with the at least one paint layer. The at least two electrical conductors can be applied, for example, by winding the tubular or tubular media line and possibly also the line connector connected thereto. It is likewise possible to provide the at least two electrical conductors as continuous layers above and below the at least one lacquer layer on the line wall. The at least two electrical conductors can thus be applied in the form of conductor tracks, in particular conductor tracks running around the media line. If the at least two electrical conductors are coextruded on the conduit wall during the production of the tubular or tubular media conduit, the otherwise required production step of applying the electrical conductors after the extrusion of the media conduit can be dispensed with. In particular, when coextruding the electrical conductors in the form of electrodes, these are applied to the conduit wall of the media conduit prior to the application of the electrically conductive paint. Accordingly, in this case, a structured application of the lacquer layer of the electrically conductive lacquer can be provided, for example by the above-mentioned masking of the areas not to be lacquered, in which the electrodes are provided.
Für solche koextrudierten Elektroden eignen sich thermoplastische Polymere. Beispielsweise kann als Basismaterial ein Polyamid, insbesondere PA6, PA66, PA12, PA612, PA610, PA11, PA1010, PA1012, verwendet werden oder ein PPA (Polyphthalamid HT-PA), also ein Hochtemperaturpolyamid, PBT (Polybutylenterephthalat), TPE (Thermoplastische Elastomere), PPS (Polyphenylensulfid), PE (Polyethylen) oder auch PP (Polypropylen). Vorteilhaft weist das für die koextrudierten Elektroden verwendete Material einen spezifischen Durchgangswiderstand von ≥ 10E-04 Ω·m auf. Eine elektrische Leitfähigkeit des Basismaterials kann beispielsweise über metallische Additivierung des Basismaterials erreicht werden, also ein Hinzufügen von metallischen Partikeln, oder auch ein Hinzufügen anderer leitfähiger Partikel.Thermoplastic polymers are suitable for such coextruded electrodes. For example, a polyamide, in particular PA6, PA66, PA12, PA612, PA610, PA11, PA1010, PA1012, or a PPA (polyphthalamide HT-PA), ie a high-temperature polyamide, PBT (polybutylene terephthalate), TPE (thermoplastic elastomers) may be used as the base material. , PPS (polyphenylene sulfide), PE (polyethylene) or PP (polypropylene). Advantageously, the material used for the coextruded electrodes has a volume resistivity of ≥ 10E-04 Ω · m. An electrical conductivity of the base material can be achieved, for example, by metallic addition of the base material, ie adding metallic particles, or else adding other conductive particles.
Eine Variation der Heizleistung kann durch Verwenden unterschiedlicher Leiterbahnen, durch Laserstrukturieren von diesen oder durch Variation der Geometrie der Leiterbahnen oder Elektroden erzeugt werden. Ferner ist es möglich, die Heizleistung bei Vorsehen von mehr als zwei Leiterbahnen oder Elektroden durch gezielte Stromzufuhr zu nur einzelnen Leiterbahnen zu variieren. Bei Verwenden von mehr als zwei Leiterbahnen kann somit über ein gezieltes Bestromen bzw. Nichtbestromen einzelner Leiterbahnen oder Elektroden die Heizleistung gezielt an verschiedenen Stellen der Medienleitung unterschiedlich sein. Ferner ist es möglich, durch Variation der Bedruckung und/oder Bewicklung der Leitungswandung mit den elektrischen Leitern die Heizleistung gezielt zu variieren. In Bezug auf die Bewicklung ist eine Variation der Abschnitte zwischen den Leiterbahnen und/oder der Breite der Leiterbahnen möglich. Ebenfalls kann die Heizleistung durch Laserstrukturierung der zumindest zwei elektrischen Leiter variiert werden.A variation of the heating power can be generated by using different interconnects, by laser structuring of these or by varying the geometry of the interconnects or electrodes. Furthermore, it is possible to vary the heating power when providing more than two printed conductors or electrodes by means of targeted power supply to only individual printed conductors. When using more than two interconnects can thus be specifically targeted at different locations of the media line on a targeted energizing or Nichtbestromen individual interconnects or electrodes, the heating power. Furthermore, it is possible to vary the heating power in a targeted manner by varying the printing and / or winding of the conduit wall with the electrical conductors. With respect to the winding, a variation of the sections between the conductor tracks and / or the width of the conductor tracks is possible. Likewise, the heating power can be varied by laser structuring of the at least two electrical conductors.
Auch die zumindest eine Lackschicht selbst kann laserstrukturiert sein, um gezielt an einigen Stellen der Medienleitung eine erhöhte Heizleistung zur Verfügung zu stellen und an anderen eine geringere, beispielsweise an besonders der Umgebungstemperatur ausgesetzten Stellen, die nicht durch z. B. Wärmequellen, wie die Nähe zum Motor eines Fahrzeuges, zusätzlich beheizt werden, eine größere Fläche der Lackschicht vorzusehen als in den motornahen Bereichen. Ferner ist es möglich, die Schichtdicke der zumindest einen Lackschicht über die Länge der Medienleitung hinweg zu variieren, um Leistungsverluste von elektrischen Zuleitern über die Länge der Leitung hinweg zu kompensieren.The at least one lacquer layer itself may also be laser-structured in order to provide an increased heating power in a targeted manner at some points of the media line and at others a lower one, for example at the most Ambient temperature exposed points that are not affected by z. As heat sources, such as the proximity to the engine of a vehicle, are additionally heated to provide a larger surface of the paint layer than in the near-engine areas. Furthermore, it is possible to vary the layer thickness of the at least one lacquer layer over the length of the media line in order to compensate for power losses of electrical feeders over the length of the line.
Ein jeweiliger Leitungsverbinder kann endseitig an der Medienleitung vor dem Aufbringen der zumindest einen Lackschicht montiert und befestigt werden, insbesondere formschlüssig durch z. B. Aufdornen, stoffschlüssig durch z. B. Schweißen, Ultraschallschweißen, Laserschweißen, Kleben befestigt werden. Vor dem Versehen der Medienleitung mit dem elektrisch leitfähigen Lack wird dieser somit endseitig mit dem zumindest einen Leitungsverbinder versehen und erst nachfolgend die zumindest eine Lackschicht auf die Medienleitung insbesondere zusammen mit den Leitungsverbindern aufgebracht. Bei Aufbringen der zumindest einen Lackschicht auf den zumindest einen Leitungsverbinder ist bei Kontaktieren der Lackschicht auch ein Beheizen des Leitungsverbinders zusammen mit der rohr- und/oder schlauchförmigen Medienleitung möglich. Alternativ ist es möglich, dass zumindest ein Leitungsverbinder endseitig auf die Medienleitung durch Umspritzen derselben mit dem entsprechenden Profil des Leitungsverbinders aufgebracht wird. Hierbei wird zunächst die rohr- oder schlauchförmige Medienleitung mit dem zumindest einen elektrisch leitfähigen Lack versehen und erst nachfolgend der bzw. die Leitungsverbinder aufgebracht. Die zumindest eine elektrisch leitfähige Lackschicht sitzt nach dem Umspritzen mit der Kontur der Leitungsverbinder, also mit diesen, in dem Bereich zwischen der rohr- oder schlauchförmigen Medienleitung und dem sich beim Umspritzen ergebenden Leitungsverbinder. Ein gerader Leitungsverbinder kann dementsprechend bis nahe in die Spitze hinein beheizt werden, da sich die Medienleitung mit Lackschicht bis dorthin erstrecken kann. Die Stirnseite der Medienleitungswandung wird vorteilhaft gegen Kontakt mit dem durch die Medienleitung strömenden Medium isoliert. Bei Vorsehen eines Winkel-Leitungsverbinders kann ein wärmeleitfähiges Material, insbesondere in Form einer Hülse und/oder zumindest einer Metallfolie, zum Wärmetransport bis in die Spitze des Winkel-Leitungsverbinders zusätzlich vorgesehen werden. Beim Umspritzen einer bereits mit zumindest einer elektrisch leitfähigen Lackschicht und elektrischer Kontaktierung versehenen rohr- oder schlauchförmigen Medienleitung mit Leitungsverbindern wird vorteilhaft zunächst die Außenseite der Medienleitungswandung teilweise von dem elektrisch leitfähigen Lack befreit und sodann umspritzt, um eine stoffschlüssige Verbindung zwischen Medienleitung und Leitungsverbinder zu schaffen. Ferner kann die elektrisch leitfähige Lackschicht geeignet vorbehandelt werden, um dort diese zu unterbrechen und ein stoffschlüssiges Anspritzen bzw. Umspritzen der Medienleitung, die vorzugsweise aus Kunststoff besteht, zu ermöglichen. Durch das Umspritzen kann ebenso eine Isolation der zumindest einen elektrisch leitfähigen Lackschicht vorgesehen werden, je nachdem, aus welchem Material der oder die durch Umspritzen geschaffene/geschaffenen Leitungsverbinder besteht/bestehen.A respective line connector can be mounted and fixed to the end of the media line before applying the at least one lacquer layer, in particular by a form-fitting z. B. thorns, cohesively by z. As welding, ultrasonic welding, laser welding, gluing are attached. Before the media line is provided with the electrically conductive lacquer, it is thus provided at the end with the at least one line connector, and only subsequently the at least one lacquer layer is applied to the media line, in particular together with the line connectors. When the at least one lacquer layer is applied to the at least one line connector, it is also possible to heat the line connector together with the tubular and / or tubular media line when the lacquer layer is contacted. Alternatively, it is possible for at least one line connector to be applied to the end of the media line by encapsulation of the same with the corresponding profile of the line connector. In this case, first the tubular or tubular media line is provided with the at least one electrically conductive lacquer and only subsequently the or the line connector is applied. After encapsulation, the at least one electrically conductive lacquer layer is seated with the contour of the line connectors, that is, with these, in the region between the tubular or tubular media line and the line connector resulting from the encapsulation. Accordingly, a straight line connector can be heated to near the top, since the media line with lacquer layer can extend to it. The end face of the media line wall is advantageously isolated against contact with the medium flowing through the media line. When providing an angle-line connector, a heat-conductive material, in particular in the form of a sleeve and / or at least one metal foil, for heat transport up to the top of the angle-line connector can be additionally provided. When overmolding an already provided with at least one electrically conductive paint layer and electrical contacting tubular or tubular media line with line connectors is advantageously first the outside of the media line wall partially freed from the electrically conductive paint and then encapsulated to create a material connection between the media line and cable connector. Furthermore, the electrically conductive lacquer layer can be pretreated in a suitable manner in order to interrupt it and to enable a cohesive injection or encapsulation of the media line, which is preferably made of plastic. As a result of the encapsulation, it is likewise possible to provide an insulation of the at least one electrically conductive varnish layer, depending on the material from which the or the line connector created / created by encapsulation is / are made.
Zum Sicherstellen der Funktionalität und eines sicheren Betriebs kann die beheizbare Medienleitung außenseitig thermisch und elektrisch isoliert sein, insbesondere thermisch durch Vorsehen zumindest eines die beheizbare Medienleitung außenseitig umhüllenden Hüllrohres und/oder einer außenseitigen Umschäumung, wobei auch die Längsverbinder der konfektionierten beheizbaren Medienleitung durch eine äußere Isolationsumhüllung bzw. Schutzummantelung bzw. -kappen thermisch isoliert und ggf. elektrisch isoliert werden oder sein können. Eine elektrische Isolation kann durch eine isolierende Lackschicht oder durch Umschäumen und/oder durch z. B. ein Klebeband außenseitig auf der beheizbaren Medienleitung oder eine andere elektrisch isolierende Einrichtung wie einen geschlossenzelligen Schaum, vorgesehen werden. Die mit der zumindest einen elektrisch leitfähigen Lackschicht versehene konfektionierte beheizbare Medienleitung kann somit nachfolgend außenseitig thermisch und/oder elektrisch isoliert werden.To ensure the functionality and safe operation, the heatable media line can be thermally and electrically insulated on the outside, in particular thermally by providing at least one enveloping tube enveloping the heatable media line on the outside and / or an external frothing, wherein the longitudinal connectors of the prefabricated heatable media line are also provided by an external insulation envelope or protective sheath or caps thermally insulated and possibly electrically isolated or can be. An electrical insulation can by an insulating lacquer layer or by foaming and / or by z. As an adhesive tape on the outside of the heated media line or other electrically insulating device such as a closed-cell foam can be provided. The prefabricated heatable media line provided with the at least one electrically conductive lacquer layer can thus be subsequently thermally and / or electrically insulated on the outside.
Zwischen den in der Lackschicht angeordneten elektrischen Leitern kann beim Anlegen einer Spannung beispielsweise durch Kontaktieren an einem oder beiden Enden der Medienleitung ein Stromfluss erzeugt und hierdurch eine Beheizung der beheizbaren Medienleitung erreicht werden. Der Stromfluss kann dabei bevorzugt radial oder axial zur Medienleitung erfolgen.Between the electrical conductors arranged in the lacquer layer, a current flow can be generated when a voltage is applied, for example by contacting at one or both ends of the media line, and heating of the heatable media line can thereby be achieved. The current flow can preferably take place radially or axially to the media line.
Als weiter vorteilhaft erweist es sich, eine Lackschutzschicht über der zumindest einen elektrisch leitfähigen Lackschicht zum Schutz der elektrisch leitfähigen Lackschicht gegen äußere chemische Einflüsse und/oder zur elektrischen Isolation vorzusehen. Über der zumindest einen elektrisch leitfähigen Lackschicht kann somit eine zweite Lackschicht als Schutzschicht angeordnet werden.It proves to be further advantageous to provide a paint protective layer over the at least one electrically conductive lacquer layer for protecting the electrically conductive lacquer layer against external chemical influences and / or for electrical insulation. A second lacquer layer can thus be arranged as a protective layer over the at least one electrically conductive lacquer layer.
Ferner kann die konfektionierte beheizbare Medienleitung einen PTC-Effekt aufweisen, wobei bei steigender Temperatur der Stromdurchfluss reduziert wird und somit die Heizleistung abnimmt. Dies ist in Abhängigkeit von den Eigenschaften des elektrisch leitfähigen Lacks bzw. der in diesem enthaltenen elektrisch leitfähigen Füllstoffe möglich. Ein Abschalten kann insbesondere bei zu hohen Temperaturen erfolgen. Unter PTC wird ein positiver Temperaturkoeffizient verstanden, unter dem PTC-Effekt wird der Effekt verstanden, dass der elektrische Widerstand sich bei steigender Temperatur vergrößert. Dies führt dazu, dass die Medienleitung bezüglich ihrer Beheizung bei zu hohen Temperaturen abgeschaltet wird, wenn die Heizleistung auf Null absinkt.Furthermore, the prefabricated heatable media line can have a PTC effect, wherein the current flow is reduced with increasing temperature and thus the heating power decreases. This is possible depending on the properties of the electrically conductive lacquer or of the electrically conductive fillers contained therein. A shutdown can be done especially at high temperatures. By PTC is meant a positive temperature coefficient, under the PTC effect the effect is understood that the electrical resistance increases with increasing temperature. This leads to the fact that the media line is switched off with respect to their heating at high temperatures when the heating power drops to zero.
Als weiter vorteilhaft erweist es sich, wenn der elektrisch leitfähige Lack zum Ermöglichen eines Formbiegens der beheizbaren Medienleitung in einem vorgebbaren Maße elastisch und auf der Oberfläche der Leitungswandung haftend ist und eine vorgebbare Bruchdehnung aufweist. Das Haften auf der Oberfläche der Leitungswandung sollte ausreichend sein, um zu vermeiden, dass sich die zumindest eine Lackschicht von der Oberfläche der Leitungswandung löst. Hierdurch kann ein einwandfreier Betrieb, also ein einwandfreies Beheizen, der Medienleitung auch im gebogenen Zustand sichergestellt werden. Risse in der Lackschicht können insbesondere auch dadurch verhindert werden, dass die Medienleitung mit dem zumindest einen Leitungsverbinder endseitig verbunden, die mit dem zumindest einen Leitungsverbinder verbundene Medienleitung formgebogen und der elektrisch leitfähige Lack nach dem Formbiegen der mit dem zumindest einen Leitungsverbinder versehenen Medienleitung aufgebracht wird. Ein Auftrag des Lacks nach dem Formbiegen führt auf einfache Art und Weise dazu, dass dieser nicht durch das Formbiegen beschädigt werden kann, da er nach diesem erst aufgetragen wird. Wie bereits erwähnt, kann die Herstellung der beheizbaren Medienleitung einerseits dadurch erfolgen, dass eine rohr- oder schlauchförmige Medienleitung endseitig mit einem oder zwei Leitungsverbindern versehen wird, die dort formschlüssig, wie durch Aufdornen, oder stoffschlüssig, wie durch Laserschweißen, Ultraschallschweißen, Kleben etc., aufgebracht werden können. Die zumindest eine elektrisch leitfähige Lackschicht wird nachfolgend auf die Medienleitung und zumindest einen Teil des zumindest einen endseitig an dieser angeordneten Leitungsverbinders aufgebracht. Als rohrförmige Medienleitung eignet sich beispielsweise ein Rohr aus Polyamid. Sollen einzelne Bereiche von diesem bzw. von den Leitungsverbindern nicht mit elektrisch leitfähigem Lack versehen werden, erweist es als vorteilhaft, diese zuvor dicht abzudecken bzw. zu maskieren, um einen Auftrag von Lack dort zu verhindern. Nach dem Aufbringen der zumindest einen Lackschicht kann diese vorteilhaft zunächst getrocknet werden, bevor nachfolgend die zumindest zwei Leiterbahnen aufgebracht werden. Auch diese werden anschließend getrocknet. Werden die zumindest zwei Elektroden zusammen mit der Fertigung der Medienleitung koextrudiert, entfällt das nachträgliche Aufbringen der zumindest zwei Leiterbahnen, so dass direkt nach dem Extrusionsvorgang von Medienleitung und elektrisch leitfähigem oder leitenden Elektroden die zumindest eine Lackschicht auf der Medienleitung aufgebracht werden kann. Im Anschluss daran kann die beheizbare Medienleitung formgebogen und endmontiert werden, also insbesondere ein Hüllrohr, Schutzkappen etc. aufgefügt werden. Soll die Medienleitung vor dem Aufbringen formgebogen werden, kann die Medienleitung insbesondere mit den zumindest zwei elektrischen Leitern und dem zumindest einen Leitungsverbinder versehen, nachfolgend formgebogen und erst im Anschluss daran mit der zumindest einen Lackschicht versehen werden. Auch bei diesem Ablauf ist das Vorsehen zumindest einer isolierenden Ummantelung um Medienleitung und ggf. Leitungsverbinder(n) möglich, insbesondere in Form von Hüllrohr und/oder Schutzkappen.It proves to be further advantageous if the electrically conductive varnish is elastic and has a predeterminable elongation at break in order to allow a shaping bending of the heatable media line to a predeterminable extent and adheres to the surface of the line wall. Sticking on the surface of the conduit wall should be sufficient to prevent the at least one coating layer from becoming detached from the surface of the conduit wall. As a result, a perfect operation, so a perfect heating, the media line can be ensured even in the bent state. Cracks in the lacquer layer can also be prevented in particular by connecting the media line to the end with the at least one line connector, shaping the media line connected to the at least one line connector, and applying the electrically conductive lacquer after the bending of the media line provided with the at least one line connector. Applying the varnish after the bending of the mold in a simple way means that it can not be damaged by the bending of the mold, since it is first applied after this. As already mentioned, the production of the heatable media line on the one hand can take place in that a tubular or tubular media line end is provided with one or two line connectors which there form fit, such as by thorns, or cohesively, as by laser welding, ultrasonic welding, gluing etc. , can be applied. The at least one electrically conductive lacquer layer is subsequently applied to the media line and at least a part of the at least one end of this arranged line connector. As a tubular media line, for example, a pipe made of polyamide is. If individual areas of this or of the line connectors are not to be provided with electrically conductive lacquer, it proves to be advantageous to previously cover or mask them tightly in order to prevent an application of lacquer there. After the application of the at least one lacquer layer, it can advantageously be dried first, before the at least two conductor tracks are subsequently applied. These are then dried. If the at least two electrodes are coextruded together with the production of the media line, the subsequent application of the at least two conductor tracks is eliminated, so that the at least one lacquer layer can be applied to the media line directly after the extrusion process of the media line and electrically conductive or conductive electrodes. Subsequently, the heatable media line can be bent and final assembled, so in particular a cladding tube, protective caps, etc. are added. If the media line is to be bent in shape prior to application, the media line can in particular be provided with the at least two electrical conductors and the at least one line connector, subsequently shaped-bent and only subsequently provided with the at least one lacquer layer. In this process as well, it is possible to provide at least one insulating sheathing around the media line and possibly line connector (s), in particular in the form of a cladding tube and / or protective caps.
Alternativ zu dem vorstehend geschilderten Herstellungsverfahren kann die rohr- oder schlauchförmige Medienleitung zunächst mit der zumindest einen Schicht eines elektrisch leitfähigen Lacks versehen werden, wobei die rohr- oder schlauchförmige Medienleitung insbesondere direkt im Extrusionsprozess bzw. nachgelagert zu diesem im Durchlauf durch ein Tauchbad mit dem Lack versehen werden kann. Nachfolgend wird diese zunächst getrocknet, bevor elektrische Leiter, z. B. in Form von Leiterbahnen, auf der zumindest einen Lackschicht aufgebracht werden. Auch diese können wiederum zunächst getrocknet werden, bevor die rohr- oder schlauchförmige Medienleitung, insbesondere ein Polyamidrohr, endseitig mit Leitungsverbinderkonturen durch Umspritzen versehen wird. Anschließend kann die beheizbare Medienleitung formgebogen werden. Zum Kontaktieren der Leiterbahnen können diese freigelasert werden. Anschließend kann die Endmontage durch Aufbringen zumindest eines Hüllrohres, von O-Ringen etc. folgen. Bei Erzeugen einer Winkel-Leitungsverbinderkontur erstreckt sich die rohr- oder schlauchförmige, mit dem elektrisch leitfähigen Lack versehene Medienleitung nur in einen Teilbereich des Winkel-Leitungsverbinders, so dass der andere Bereich von diesem, der insbesondere rechtwinklig zu diesem angeordnet ist, ohne eine Beheizungsmöglichkeit verbleibt. Um hier dennoch eine Beheizung vorsehen zu können, können die bereits erwähnten wärmeleitfähigen Materialien, insbesondere in Form einer wärmeleitenden Folie oder Hülse, vor dem Umspritzen in diesen Bereich eingebracht und mit dem beheizten Bereich in wärmeleitende Verbindung gebracht werden.As an alternative to the manufacturing method described above, the tubular or tubular media line can first be provided with the at least one layer of an electrically conductive lacquer, wherein the tubular or tubular media line in particular directly in the extrusion process or downstream to this in the passage through an immersion bath with the paint can be provided. Subsequently, this is first dried before electrical conductors, z. B. in the form of printed conductors, are applied to the at least one lacquer layer. These can in turn be dried first before the tubular or tubular media line, in particular a polyamide tube, end is provided with line connector contours by encapsulation. Subsequently, the heatable media line can be bent. To contact the tracks, they can be cleared. Subsequently, the final assembly by applying at least one cladding tube, O-rings, etc. follow. When generating an angle-line connector contour, the tubular or tubular, provided with the electrically conductive paint media line extends only in a portion of the angle-line connector, so that the other area of this, which is in particular arranged at right angles to this, without a possibility of heating remains , In order to still be able to provide heating here, the already mentioned thermally conductive materials, in particular in the form of a thermally conductive foil or sleeve, introduced before encapsulation in this area and are brought into thermally conductive connection with the heated area.
Die rohr- oder schlauchförmige, mit zumindest einer elektrisch leitfähigen Lackschicht versehene Medienleitung kann nicht nur mit der Kontur eines komplex gestalteten Leitungsverbinders, sondern durch Umspritzen auch mit einer SAE-male-Steckerkontur versehen werden. Die Wahl der Formgebung der umspritzten Leitungsverbinderkontur kann von dem jeweiligen Anwendungsfall abhängig gemacht werden.The tubular or tubular media line provided with at least one electrically conductive lacquer layer can be provided not only with the contour of a complex designed line connector but also with an SAE male connector contour by extrusion coating. The choice of the shape of the molded cable connector contour can be made dependent on the particular application.
Außer dem Aufbringen der zumindest einen Lackschicht durch Besprühen, Tauchen, Durchlaufen einer mit Lack versehenen Wanne etc. nach dem Extrusionsprozess der rohr- oder schlauchförmigen Medienleitung kann diese auch in der Extrusionslinie mit Lack besprüht werden. Ein solches Besprühen kann inline vor oder nach der Bewicklung bzw. Bedruckung der rohr- oder schlauchförmigen Medienleitung mit den zumindest zwei elektrischen Leitern vorgesehen werden. Beim Besprühen mit der zumindest einen Lackschicht eines elektrisch leitfähigen Lacks kann eine gleichmäßige Schichtdicke erreicht werden. Durch Variation der Besprühdauer kann demgegenüber auch eine ungleichmäßige Schichtdickenverteilung der zumindest einen Lackschicht erzielt werden, um einen partiell unterschiedlichen Wärmeeintrag in die beheizbare Medienleitung zu ermöglichen. Apart from the application of the at least one lacquer layer by spraying, dipping, passing through a lacquered tub, etc. after the extrusion process of the tubular or tubular media line, this can also be sprayed with lacquer in the extrusion line. Such spraying can be provided inline before or after the winding or printing of the tubular or tubular media line with the at least two electrical conductors. When spraying with the at least one lacquer layer of an electrically conductive lacquer, a uniform layer thickness can be achieved. By varying the spraying time, on the other hand, an uneven layer thickness distribution of the at least one lacquer layer can be achieved in order to allow a partially different heat input into the heatable media line.
Zum Beheizen der elektrisch leitfähigen Lackschicht kann ein Stromfluss in Richtung der Medienleitung vorgesehen werden, also ein Beheizen von einem Ende von dieser bis zum anderen. Dies wird insbesondere durch Angreifen der elektrischen Zuleiter an jeweils einem Ende der beheizbaren Medienleitung ermöglicht. Hierbei ergibt sich ein von der Geometrie der beheizbaren Medienleitung abhängiger Widerstand, also ein von der Länge der Medienleitung und der Schichtdicke der elektrisch leitfähigen Lackschicht abhängiger Widerstand. Um einen Stromfluss radial zur Längserstreckung der Medienleitung zu erzeugen, kann eine leitfähige radiale Struktur bzw. eine parallel zur Längsachse der Medienleitung sich erstreckende Struktur zur elektrischen Kontaktierung vorgesehen werden bzw. ein Angreifen der elektrischen Zuleiter an zwei einander gegenüberliegenden elektrischen Leitern und hiermit ein längenunabhängiger Widerstand erzeugt werden. Eine solche leitfähige radiale Struktur kann durch Vorsehen von Litze, Draht, Bedruckung etc. realisiert werden. Ferner ist es möglich, einen Stromfluss zwischen zwei Folien senkrecht durch die zum Beheizen vorgesehene Lackschicht hindurch vorzusehen. Hierbei dient die zumindest eine Lackschicht als Widerstandsheizung oder der Lack erhitzt sich hierbei stark und führt dadurch zu einem Beheizen des durch die Medienleitung strömenden Mediums. Durch den zumindest einen elektrisch leitfähigen Lack fließt dabei Strom oder Wärme.For heating the electrically conductive lacquer layer, a flow of current in the direction of the media line can be provided, that is, heating from one end of this to the other. This is made possible, in particular, by engagement of the electrical leads at each end of the heatable media line. This results in a dependent of the geometry of the heatable media line resistance, ie a dependent on the length of the media line and the layer thickness of the electrically conductive paint layer resistance. In order to generate a current flow radially to the longitudinal extent of the media line, a conductive radial structure or parallel to the longitudinal axis of the media line extending structure for electrical contacting can be provided or attacking the electrical supply to two opposing electrical conductors and herewith a length-independent resistor be generated. Such a conductive radial structure can be realized by providing strand, wire, printing, etc. Furthermore, it is possible to provide a flow of current between two foils perpendicularly through the lacquer layer provided for heating. Here, the at least one lacquer layer serves as resistance heating or the lacquer heats up strongly and thereby leads to a heating of the medium flowing through the medium line. Through the at least one electrically conductive lacquer electricity or heat flows.
Die elektrischen Zuleiter können durch Löten, Schweißen, Kleben, Klemmen oder Umspritzen mit den elektrischen Leitern kontaktiert werden. Als elektrische Leiter können, wie bereits erwähnt, Draht oder Litze verwendet werden, die um die rohr- oder schlauchförmige Medienleitung herum gewickelt werden. Ferner kann eine metallische Bedruckung vorgesehen werden, die durch Applizieren von Flüssigkeit auf der Oberfläche der Leitungswandung aufgebracht werden kann, die nach Trocknen eine feste Schicht ausbildet und elektrisch leitfähig ist. Ferner kann zumindest eine Metallfolie auf der Leitungswandung aufgeklebt werden, in Form einer Bewicklung ähnlich einem Klebeband. Bei Aufkleben auf dem elektrisch leitfähigen Lack wird vorteilhaft eine elektrisch leitfähige Klebeschicht vorgesehen, um eine Kontaktierung zur Lackschicht zu ermöglichen. Ferner kann ein Leitlack aufgebracht werden in Form von zwei Leiterbahnen durch Bestreichen mit einem elektrisch leitfähigen Lack in Form von zwei Leiterbahnen. Eine dritte Lackschicht kann hierbei über der Leitlackschicht in Form der beiden Leiterbahnen aufgebracht werden. Ferner ist es möglich, elektrische Leiter in ein Gewebe einzuweben und dieses auf der mit dem zumindest einen elektrisch leitfähigen Lack versehene Medienleitung aufzubringen und/oder unter der Lackschicht anzuordnen. In jedem der Fälle ist nachfolgend das Aufbringen einer Isolationsschicht und/oder Schaumschicht zur Isolation möglich, insbesondere auch unter Verwenden eines Extrusionsverfahrens.The electrical leads can be contacted by soldering, welding, gluing, clamping or overmolding with the electrical conductors. As electrical conductors, as already mentioned, wire or strand can be used, which are wound around the tubular or tubular media line. Furthermore, a metallic printing can be provided, which can be applied by applying liquid on the surface of the conduit wall, which forms a solid layer after drying and is electrically conductive. Furthermore, at least one metal foil can be glued to the conduit wall, in the form of a winding similar to an adhesive tape. When adhering to the electrically conductive paint, an electrically conductive adhesive layer is advantageously provided in order to allow a contact with the paint layer. Furthermore, a conductive ink can be applied in the form of two printed conductors by coating with an electrically conductive paint in the form of two printed conductors. A third lacquer layer can be applied over the conductive ink layer in the form of the two printed conductors. Furthermore, it is possible to weave electrical conductors into a tissue and to apply this to the media line provided with the at least one electrically conductive lacquer and / or to arrange it under the lacquer layer. In any case, it is subsequently possible to apply an insulation layer and / or foam layer for insulation, in particular also using an extrusion method.
Ein Kontaktieren der elektrisch leitfähigen Lackschicht kann durch Vorsehen der elektrischen Leiter auf der Außenseite der Lackschicht und/oder unter der Lackschicht erfolgen. Es ist somit ein Anordnen von elektrischen Leitern auch über und unter der zumindest einen Lackschicht möglich. In beiden Fällen wird ein radialer Stromfluss vorgesehen, wobei bei Vorsehen auf der Außenseite der Lackschicht die elektrischen Leiter für die Kontaktierung direkt zugänglich sind und bei Vorsehen unter der Lackschicht diese freigelegt, z. B. freigelasert oder freigeschabt, werden müssen, um Kontaktierungsstellen zu finden zum Kontaktieren der beiden elektrischen Leiter. Beim Anordnen von diesen unter der Lackschicht sind diese jedoch mechanisch gegen Beschädigung durch die Lackschicht geschützt. In jedem der Fälle ist das Vorsehen einer weiteren Lackschicht als Schutzschicht gegen negative chemische Einflüsse möglich.Contacting of the electrically conductive lacquer layer can take place by providing the electrical conductors on the outside of the lacquer layer and / or under the lacquer layer. It is thus possible to arrange electrical conductors also above and below the at least one lacquer layer. In both cases, a radial current flow is provided, wherein when provided on the outside of the lacquer layer, the electrical conductors for contacting are directly accessible and when provided under the lacquer layer this exposed, z. B. exposed or scraped, must be to find contact points for contacting the two electrical conductors. When placing them under the lacquer layer, however, they are mechanically protected against damage by the lacquer layer. In each case, it is possible to provide a further lacquer layer as a protective layer against negative chemical influences.
Grundsätzlich kann es vorkommen, dass die beheizbare Medienleitung sich unter Temperatureinfluss verdrillt, aufgrund der unterschiedlichen thermischen Ausdehnung der elektrischen Leiter im Vergleich zur elektrisch leitfähigen Lackschicht bzw. dem Material der rohr- oder schlauchförmigen Medienleitung. Dies kann jedoch ggf. durch Gegenmaßnahmen ausgeglichen werden, wie beispielsweise durch Ausbilden der elektrischen Leiter als Schichten oder Folien, die über und unter der elektrisch leitfähigen Lackschicht angeordnet sind.Basically, it may happen that the heatable media line is twisted under the influence of temperature, due to the different thermal expansion of the electrical conductors compared to the electrically conductive paint layer or the material of the tubular or tubular media line. However, this can possibly be compensated by countermeasures, such as by forming the electrical conductors as layers or films, which are arranged above and below the electrically conductive lacquer layer.
Das Vorsehen solcher Folien führt dazu, dass es bei Temperaturausdehnung zu keinem Verdrillen der Medienleitung kommt, da eine gleichmäßige Temperatureinwirkung über den gesamten Umfang der Medienleitung hinweg durch die Folien möglich ist und dadurch keine temperaturinduzierte mechanische Belastung auftritt.The provision of such films means that there is no twisting of the media line at temperature expansion, since a uniform temperature influence over the entire circumference of the media line through the films is possible and thus no temperature-induced mechanical stress occurs.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im Folgenden Ausführungsbeispiele von dieser näher anhand der Zeichnungen beschrieben. For further explanation of the invention embodiments of this will be described in more detail below with reference to the drawings.
Diese zeigen in:These show in:
Das Aufbringen der zumindest einen elektrisch leitfähigen Lackschicht
Anstelle des Vormontierens von rohrförmiger Medienleitung
Das Aufbringen der Lackschicht
Soll die rohrförmige Medienleitung
Nach dem Aufbringen der Lackschicht
In den
Im Gegensatz zu der in
Bei der in
Durch die elektrisch leitfähige Lackschicht
Als elektrische Leiter kommen somit unterschiedlichste Ausführungsvarianten in Frage. Sind die elektrischen Leiter beispielsweise in Form von Drähten oder Litzen ausgebildet, können sie durch Bewickeln der rohrförmigen Medienleitung, die mit der elektrisch leitfähigen Lackschicht
Weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten für die elektrischen Leiter sind in den
Über die jeweilige geometrische Gestaltung der Elektroden
Bei der in
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, einen sogenannten Leitlack aufzubringen in Form von zwei Leiterbahnen, die durch Aufbringen, wie z. B. Tauchen, Sprühen, Walzen, Streichen, insbesondere der elektrisch leitfähigen Lackschicht
Je nach dem, wo die elektrischen Leiter angeordnet sind und in welcher Form sie ausgebildet sind, können diese leichter oder schwerer mit den elektrischen Zuleitern
Bei der Ausführungsvariante gemäß
In jeder der in den
Durch das Vorsehen lediglich zweier elektrischer Leiter
Insbesondere die äußere Folie
Wie bereits vorstehend zu den elektrischen Leitern
In
Die Heizleistung kann somit durch Verwenden unterschiedlicher Leiterbahnen, durch Laserstrukturieren der Lackschicht
Die rohrförmige Medienleitung mit den endseitig daran angeordneten Leitungsverbindern
Die Stirnseiten
Koextrudierte Elektroden, wie sie in den
Neben den im Vorstehenden beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsvarianten von konfektionierten beheizbaren Medienleitungen, können noch zahlreiche weitere gebildet werden, insbesondere auch beliebige Kombinationen der genannten Ausführungsvarianten, bei denen jeweils eine mit einer Leitungswandung mit innerem Hohlraum versehene beheizbare Medienleitung mit zumindest einer elektrisch leitfähigen Lackschicht auf ihrer Außen- und/oder Innenseite zumindest einschichtig versehen und über zumindest eine elektrische Kontaktierungseinrichtung kontaktiert ist, um eine gleichmäßige bzw. gezielte Beheizung der Medienleitung und gegebenenfalls auch von den an dieser endseitig angeordneten Leitungsverbindern zu ermöglichen. Als Kontaktierungseinrichtung eignen sich insbesondere zumindest zwei elektrische Leiter, die insbesondere mit der Medienleitung koextrudiert sein können.In addition to the embodiments of prefabricated heatable media lines described above and shown in the figures, numerous further combinations can be formed, in particular also any combination of the mentioned embodiments, in which in each case provided with a conduit wall with inner cavity heatable media line with at least one electrically conductive lacquer layer provided at least one layer on its outer and / or inner side and is contacted via at least one electrical contacting device in order to allow a uniform or targeted heating of the media line and possibly also of the line connectors arranged at this end. In particular, at least two electrical conductors which can be co-extruded in particular with the media line are suitable as the contacting device.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- konfektionierte beheizbare Medienleitungpre-fabricated heatable media line
- 22
- elektrischer Zuleiterelectrical supply
- 33
- elektrischer Zuleiterelectrical supply
- 44
- Elektrosteckerelectric plug
- 55
- elektrischer Leiterelectrical conductor
- 66
- elektrischer Leiterelectrical conductor
- 77
- elektrischer Leiterelectrical conductor
- 88th
- elektrischer Leiterelectrical conductor
- 99
- elektrischer Leiter/Folieelectrical conductor / foil
- 1010
- rohrförmige Medienleitungtubular media line
- 1111
- Leitungswandungchanneling
- 1212
- innerer Hohlrauminner cavity
- 1313
- gerader Leitungsverbinderstraight cable connector
- 1414
- Winkel-LeitungsverbinderAngle-line connector
- 1515
- elektrisch leitfähige Lackschichtelectrically conductive lacquer layer
- 1616
- Endabschnittend
- 1717
- SAE-male-SteckerSAE male connector
- 1818
- gerader Leitungsverbinderstraight cable connector
- 1919
- elektrischer Leiter/Folieelectrical conductor / foil
- 2020
- Elektrodeelectrode
- 2121
- Elektrodeelectrode
- 2222
- Abschnitt elektrisch leitfähiger LackSection of electrically conductive paint
- 2323
- Abschnitt elektrisch leitfähiger LackSection of electrically conductive paint
- 2424
- Abschnitt elektrisch leitfähiger LackSection of electrically conductive paint
- 110110
- Außenseiteoutside
- 111111
- Innenseiteinside
- 112112
- Stirnseitefront
- 113113
- Stirnseitefront
- 120120
- Schutzschicht vor chemischen EinflüssenProtective layer against chemical influences
- 130130
-
endseitiger Abschnitt von
13 end section of13 - 140140
-
endseitiger Abschnitt von
14 end section of14 - 141141
-
nicht direkt beheizter Abschnitt von
14 not directly heated section of14 - 142142
-
direkt beheizter Abschnitt von
14 directly heated section of14 - 150150
- Außenseiteoutside
- s1 s 1
- erste Schichtdickefirst layer thickness
- s2 s 2
- zweite Schichtdickesecond layer thickness
- P1P1
- Pfeil/StromflussrichtungArrow / direction of current flow
- P2P2
- Pfeil/StromflussrichtungArrow / direction of current flow
- P3P3
- Pfeil/StromflussrichtungArrow / direction of current flow
- bb
- Breitewidth
- aa
- Abstanddistance
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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---|---|---|---|
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