DE102021127666A1

DE102021127666A1 - Heizeinrichtung und Verfahren zum Herstellen einer Heizeinrichtung

Info

Publication number: DE102021127666A1
Application number: DE102021127666.7A
Authority: DE
Inventors: Maximilian Klein
Original assignee: Eichenauer Heizelemente GmbH and Co KG
Current assignee: Eichenauer Heizelemente GmbH and Co KG
Priority date: 2021-10-25
Filing date: 2021-10-25
Publication date: 2023-04-27
Also published as: EP4171170A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Heizeinrichtung (10), welche zum Erwärmen eines Mediums ausgebildet ist. Die Heizeinrichtung (10) umfasst ein erstes Plattenelement (12), dessen Oberseite im Betrieb der Heizeinrichtung (10) mit dem Medium in Kontakt ist. An einer Unterseite (16) des ersten Plattenelements (12) ist ein zweites Plattenelement (18) angeordnet, welches eine größere Wärmeleitfähigkeit aufweist als das erste Plattenelement (12). Eine mit einer Unterseite des zweiten Plattenelements (18) verbundene Trägerplatte (20) ist zum Positionieren wenigstens eines Rohrheizkörpers (22, 24) der Heizeinrichtung (10) vorgesehen. Die Trägerplatte (20) weist wenigstens eine Aufnahme (40, 42) auf, in welche der wenigstens eine Rohrheizkörper (22, 24) eingelegt ist. Im Bereich der wenigstens einen Aufnahme (40, 42) ist eine Dicke der Trägerplatte (20) im Vergleich zu der Dicke zumindest eines an die wenigstens eine Aufnahme (40, 42) angrenzenden Bereichs eines Grundkörpers (44) der Trägerplatte (20) verringert. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Heizeinrichtung (10).

Description

Die Erfindung betrifft eine Heizeinrichtung, welche zum Erwärmen eines Mediums ausgebildet ist. Die Heizeinrichtung umfasst ein erstes Plattenelement, dessen Oberseite im Betrieb der Heizeinrichtung mit dem Medium in Kontakt ist. An einer Unterseite des ersten Plattenelements ist ein zweites Plattenelement angeordnet, welches eine größere Wärmeleitfähigkeit aufweist als das erste Plattenelement. Eine Trägerplatte der Heizeinrichtung dient dem Positionieren wenigstens eines Rohrheizkörpers der Heizeinrichtung. Die Trägerplatte ist mit einer Unterseite des zweiten Plattenelements verbunden. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Heizeinrichtung.
Die EP 3 498 136 B1 beschreibt ein Bodenteil für einen zum Erwärmen von Lebensmitteln ausgebildeten Behälter. Das Bodenteil umfasst eine Edelstahlplatte, deren Oberseite im Betrieb mit dem Lebensmittel in Kontakt ist. Mit der Edelstahlplatte ist eine Wärmeleitplatte durch Löten verbunden, welche aus einer Aluminiumlegierung gebildet ist. Mit einer Unterseite der Wärmeleitplatte ist eine Trägerplatte durch Löten verbunden, welche der Fixierung und Positionierung von Rohrheizkörpern des Bodenteils dient. Zu diesem Zweck weist die Trägerplatte als Laschen ausgebildete Halteelemente auf, welche einerseits die Rohrheizkörper fixieren und andererseits zum Halten eines Lotdrahts vorgesehen sind, der beim Verlöten der Rohrheizkörper mit der Trägerplatte aufschmilzt und so für die Verbindung der Rohrheizkörper mit der Trägerplatte durch das Löten sorgt. Die Laschen sind aus dem Material der Trägerplatte freigeschnitten und durch Biegen in die Form gebracht, in welcher die Laschen während des Lötprozesses einerseits die Rohrheizkörper an der Trägerplatte fixieren und andererseits den Lotdraht halten.
Das Bereitstellen und insbesondere das Umlegen der Laschen zum Fixieren der Rohrheizkörper und des Lotdrahts beziehungsweise der dem jeweiligen Rohrheizkörper zugeordneten Lotstäbe ist mit einem gewissen Aufwand verbunden. Zudem ist für das Umlegen oder Umbiegen der Laschen ein Werkzeug vorzusehen, und dieser Schritt nimmt bei der Fertigung des Bodenteils zusätzliche Zeit in Anspruch.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Heizeinrichtung der eingangsgenannten Art zu schaffen, welche mit besonders geringem Aufwand herstellbar ist, und ein entsprechendes Verfahren zum Herstellen einer Heizeinrichtung anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch eine Heizeinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung angegeben.
Die erfindungsgemäße Heizeinrichtung, welche zum Erwärmen eines Mediums ausgebildet ist, umfasst ein erstes Plattenelement, dessen Oberseite im Betrieb der Heizeinrichtung mit dem Medium in Kontakt ist. An einer Unterseite des ersten Plattenelements ist ein zweites Plattenelement angeordnet. Das zweite Plattenelement weist eine größere Wärmeleitfähigkeit auf als das erste Plattenelement. Eine Trägerplatte der Heizeinrichtung ist zum Positionieren wenigstens eines Rohrheizkörpers der Heizeinrichtung vorgesehen. Die Trägerplatte ist mit einer Unterseite des zweiten Plattenelements verbunden. Die Trägerplatte weist zum Positionieren des wenigstens einen Rohrheizkörpers wenigstens eine Aufnahme auf, in welche der wenigstens eine Rohrheizkörper eingelegt ist. Im Bereich der wenigstens einen Aufnahme ist eine Dicke der Trägerplatte im Vergleich zu der Dicke zumindest eines an die wenigstens eine Aufnahme angrenzenden Bereichs eines Grundkörpers der Trägerplatte verringert.
Der vorzugsweise plattenförmige Grundkörper der Trägerplatte hat demnach dort, wo die Trägerplatte die wenigstens eine Aufnahme aufweist, eine geringere Dicke als in dem wenigstens einen an die zumindest eine Aufnahme angrenzenden Bereich. Dadurch lässt sich die von dem wenigstens einen Rohrheizkörper im Betrieb desselben abgegebene Wärme besonders ungehindert in das zweite Plattenelement einbringen, welches die hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist. Dies sorgt wiederum dafür, dass die von dem wenigstens einen Rohrheizkörper im Betrieb desselben abgegebene Wärme sehr direkt und dennoch gleichmäßig an der Oberseite des ersten Plattenelements zum Erwärmen des wenigstens einen Mediums zur Verfügung steht. Bevorzugt ist die Dicke der Trägerplatte im Bereich der wenigstens einen Aufnahme um mindestens die Hälfte gegenüber der Dicke des an die wenigstens eine Aufnahme angrenzenden Bereichs des Grundkörpers der Trägerplatte verringert. Dann sind die diesbezüglichen Vorteile in besonderem Maße gegeben.
Des Weiteren ist auch das Positionieren des Rohrheizkörpers durch Einlegen desselben in die Aufnahme der Trägerplatte besonders leicht und aufwandsarm zu bewerkstelligen. Denn es braucht lediglich ein zwischen jeweiligen Endbereichen des Rohrheizkörpers angeordneter Abschnitt des Rohrheizkörpers in die Aufnahme eingelegt zu werden, um den Rohrheizkörpers relativ zu der Trägerplatte und auch relativ zu den beiden weiteren Plattenelementen der Heizeinrichtung korrekt zu positionieren.
In vorteilhafter Weise ist für einen mit der Positionierung des Rohrheizkörpers beim Herstellen der Heizeinrichtung befassten Werker das Positionieren des wenigstens einen Rohrheizkörpers durch Einlegen desselben in die Aufnahme sehr einfach und augenfällig. Denn aufgrund der im Vergleich zu den an die Aufnahme angrenzenden Bereichen des Grundkörpers der Trägerplatte verringerten Dicke der Trägerplatte im Bereich der Aufnahme erkennt der Werker sehr gut, wo der Rohrheizkörper durch Einlegen in die Aufnahme anzuordnen ist.
Durch das Vorsehen der wenigstens einen Aufnahme, in deren Bereich die Dicke der Trägerplatte im Vergleich zu der Dicke des wenigstens einen an die Aufnahme angrenzenden Bereichs des Grundkörpers der Trägerplatte verringert ist, kann zudem auf ein Vorsehen von Laschen oder dergleichen Elementen der Trägerplatte zum Positionieren des wenigstens einen Rohrheizkörpers verzichtet werden. Dies macht zum einen die Fertigung der Trägerplatte weniger aufwendig beziehungsweise besonders aufwandsarm. Insbesondere kann nämlich auf ein Werkzeug zum Herstellen solcher Haltelaschen in der Trägerplatte verzichtet werden.
Des Weiteren wird auch kein Werkzeug zum Umlegen von Laschen der Trägerplatte benötigt, um den wenigstens einen Rohrheizkörper und/oder einen Lotdraht oder Lotstab zu fixieren. Vielmehr ist der wenigstens eine Rohrheizkörper bereits durch das Einlegen des wenigstens einen Rohrheizkörpers in die Aufnahme korrekt mittels der Trägerplatte positioniert. Folglich ergibt sich eine Einsparung im Hinblick auf Werkzeugkosten.
Darüber hinaus entfällt die mit dem Umbiegen von zur Halterung des Rohrheizkörpers vorsehbaren Laschen bei der Herstellung oder Fertigung der Heizeinrichtung vorzusehende Zeit. Folglich bringt das Ausbilden der wenigstens einen Aufnahme in der Trägerplatte eine Einsparung an Prozesszeit bei der Herstellung oder Fertigung der Heizeinrichtung mit sich. Insgesamt ist die Heizeinrichtung mit besonders geringem Aufwand herstellbar.
Die Heizeinrichtung kann zum Erwärmen oder Erhitzen einer Vielzahl von Medien vorgesehen sein, wobei es sich bei dem mittels der Heizeinrichtung erwärmbaren Medium insbesondere um eine Flüssigkeit und/oder ein gasförmiges Fluid und/oder einen Festkörper handeln kann. In vorteilhafter Weise sorgt bei dem Erwärmen oder Erhitzen des wenigstens einen Mediums im Betrieb der Heizeinrichtung das zweite Plattenelement, welches die größere Wärmeleitfähigkeit als das erste Plattenelement aufweist, für eine sehr gleichmäßige Wärmeverteilung im Bereich des ersten Plattenelements. So kann insbesondere vermieden werden, dass es im Bereich des ersten Plattenelements, dessen Oberseite im Betrieb der Heizeinrichtung mit dem wenigstens einen Medium in Kontakt ist, zu einer unerwünschten Ausbildung von heißen Stellen (oder Hotspots) kommt. Und für das erste Plattenelement kann ein Material verwendet werden, welches zwar eine geringere Wärmeleitfähigkeit aufweist als das zweite Plattenelement, welches jedoch vorzugsweise eine geringere Empfindlichkeit gegenüber dem wenigstens einen Medium aufweist als das zweite Plattenelement.
Insbesondere dadurch ergibt sich eine Vielzahl von Einsatzmöglichkeiten für die Heizeinrichtung. Beispielsweise kann mittels der Heizeinrichtung als Medium eine Flüssigkeit wie beispielsweise ein Kühlmittel etwa für Fahrzeuganwendungen und/oder Wasser erhitzt werden. Insbesondere kann ein Boden eines Kühlmittelbehälters oder eines Wasserkochers oder dergleichen durch die Heizeinrichtung gebildet sein. Des Weiteren kann die Heizeinrichtung als Teil eines Durchlauferhitzers ausgebildet sein, bei welchem das im Betrieb der Heizeinrichtung an der Oberseite des ersten Plattenelements entlangströmende Medium erhitzt wird. Es sind jedoch auch andere Einsatzgebiete der Heizeinrichtung vorstellbar.
Bei allen diesen Einsatzmöglichkeiten kann es von Vorteil sein, wenn das erste Plattenelement eine geringere Empfindlichkeit gegenüber dem Medium aufweist, welches mit der Oberseite des ersten Plattenelements in Kontakt ist, als dies für das die größere Wärmeleitfähigkeit aufweisende und somit als Wärmeverteilplatte ausgebildete zweite Plattenelement der Fall ist.
An Plattenelementen, also an Komponenten der Heizeinrichtung, welche vor dem Verbinden miteinander als separate, eigenständige und eigensteife Bauteile handhabbar sind, umfasst die Heizeinrichtung vorzugsweise das erste Plattenelement, das zweite Plattenelement und die Trägerplatte.
Vorzugsweise entspricht ein Streckenverlauf der wenigstens einen Aufnahme einer Längserstreckung des wenigstens einen Rohrheizkörpers von einem ersten Endbereich des Rohrheizkörpers zu einem zweiten Endbereich des Rohrheizkörpers. Wenn nämlich der Streckenverlauf der Aufnahme derart an die Längserstreckung des Rohrheizkörpers angepasst ist, gestaltet sich bei der Fertigung der Heizeinrichtung das Einlegen des Rohrheizkörpers in die vom Streckenverlauf her mit dem Rohrheizkörper korrespondierende Aufnahme besonders einfach.
Denn bei der Ausgestaltung, bei welcher der Streckenverlauf der Aufnahme der Längserstreckung des Rohrheizkörpers in einem zwischen den beiden Endbereichen angeordneten Abschnitt des Rohrheizkörpers entspricht, erkennt der mit der Positionierung des Rohrheizkörpers beim Herstellen der Heizeinrichtung befasste Werker sehr leicht, wo an der Trägerplatte der Rohrheizkörper anzuordnen ist. Bei diesem Anordnen wird der Rohrheizkörper in die Aufnahme eingelegt, deren Streckenverlauf mit der Längserstreckung des Rohrheizkörpers zumindest im Wesentlichen korrespondiert.
Es ist nicht erforderlich, dass der Streckenverlauf der Aufnahme genau mit der Längserstreckung des Rohrheizkörpers korrespondiert oder übereinstimmt. Vielmehr ist es bei dieser Ausgestaltung ausreichend, wenn anhand des Verlaufs etwa wenigstens eines Rands der Aufnahme und/oder anhand einer Abfolge von Begrenzungsstellen der Aufnahme für den Werker ersichtlich ist, wie der Rohrheizkörper in die vom Streckenverlauf her zumindest grob der Längserstreckung des Rohrheizkörpers entsprechende Aufnahme einzulegen ist. Beispielsweise kann die Aufnahme zumindest bereichsweise deutlich breiter sein als der Rohrheizkörper und/oder auf andere Weise von der Form des Rohrheizkörpers abweichen, wobei dennoch an dem Streckenverlauf der Aufnahme erkennbar ist, wie der Rohrheizkörper in die Aufnahme einzulegen ist.
Der wenigstens eine Rohrheizkörper braucht sich von dem ersten Endbereich zu dem zweiten Endbereich nicht in eine gerade Richtung zu erstrecken. Vielmehr kann bei der Heizeinrichtung insbesondere ein gekrümmter Verlauf der Längserstreckung eines zwischen dem ersten Endbereich und dem zweiten Endbereich des Rohrheizkörpers angeordneten Abschnitts des Rohrheizkörpers in Übereinstimmung mit einem dann vorzugsweise ebenfalls gekrümmten Streckenverlauf der wenigstens einen Aufnahme vorgesehen sein.
Ein derartiger gekrümmter Streckenverlauf der wenigstens einen Aufnahme, welcher vorzugsweise mit einer entsprechend gekrümmten oder gebogenen Gestalt des Rohrheizkörpers korrespondiert, kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn die Heizeinrichtung in einer Draufsicht auf die Oberseite des ersten Plattenelements eine im Wesentlichen runde Gestalt aufweist. Denn dann kann der wenigstens eine Rohrheizkörper für eine sehr gleichmäßig verteilte Beaufschlagung des ersten Plattenelements mit Wärme im Betrieb des wenigstens einen Rohrheizkörpers sorgen.
Die wenigstens eine Aufnahme kann als rinnenförmige Vertiefung in der Trägerplatte ausgebildet sein. In eine derartige, nach Art einer Nut ausgebildete Vertiefung lässt sich der wenigstens eine Rohrheizkörper beim Fertigen der Heizeinrichtung sehr einfach und prozesssicher einlegen oder einbringen. Folglich ist bei der Herstellung der Heizeinrichtung eine sehr einfache Positionierung des wenigstens einen Rohrheizkörpers mittels der Trägerplatte erreichbar.
Zudem kann durch eine derartige rinnenförmige Vertiefung auch sehr einfach eine Aufnahme für wenigstens einen Lotstab oder Lotdraht bereitgestellt werden, dessen Aufschmelzen in einem Lötofen ein Verbinden des wenigstens Rohrheizkörpers mit der Trägerplatte bewirken kann.
Zusätzlich oder alternativ kann die wenigstens eine Aufnahme als Aussparung in der Trägerplatte ausgebildet sein. Hierbei liegt der in die Aussparung eingelegte Rohrheizkörper zumindest bereichsweise an der Unterseite des zweiten Plattenelements an. Dadurch ist ein unmittelbarer Kontakt des Rohrheizkörpers mit der Unterseite des zweiten Plattenelements gegeben, sodass im Betrieb des wenigstens einen Rohrheizkörpers die durch diesen freigesetzte Wärme auch sehr direkt von dem als Wärmeverteilplatte dienenden zweiten Plattenelement hin zu dem ersten Plattenelement weitergeleitet und hierbei gleichmäßig verteilt werden kann.
Zudem ist das Herstellen der Aufnahme als Aussparung, in welcher vorzugsweise der Abschnitt zwischen den beiden Endbereichen des Rohrheizkörpers aufgenommen ist, fertigungstechnisch sehr einfach zu realisieren. Beispielsweise kann die als Aussparung ausgebildete wenigstens eine Aufnahme durch Ausstanzen von Bereichen aus der Trägerplatte hergestellt werden.
Darüber hinaus kann dann, wenn der Rohrheizkörper an der Unterseite des zweiten Plattenelements anliegt, beim Verbinden der Trägerplatte mit der Unterseite des zweiten Plattenelements auch zugleich der Rohrheizkörper mit der Unterseite des zweiten Plattenelements verbunden werden. Folglich kann insbesondere bei einem Verbinden mit der Unterseite des zweiten Plattenelements durch Löten auf ein Einbringen eines Lotstabs oder Lotdrahts in die Aufnahme verzichtet werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn das zweite Plattenelement eine Lotplattierung an seiner der Trägerplatte zugewandten Oberfläche aufweist. Dadurch gestaltet sich die Fertigung der Heizeinrichtung besonders aufwandsarm. Zum einen wird nämlich Material in Form des wenigstens einen Lotstabs oder Lotdrahts eingespart. Außerdem entfällt der Prozessschritt des Einlegens wenigstens einen derartigen Lotstabs oder Lotdrahts in die wenigstens eine Aufnahme. Folglich ist auch eine Einsparung an Prozesszeit erreichbar.
Der wenigstens eine Rohrheizkörper kann stoffschlüssig mit der Trägerplatte verbunden sein. Dadurch ist eine sehr stabile Positionierung des wenigstens einen Rohrheizkörpers an der Trägerplatte erreicht. Zudem lässt sich so ein sehr guter Wärmeübergang von dem Rohrheizkörper auf die Trägerplatte im Betrieb des Rohrheizkörpers gewährleisten. Dies gilt insbesondere, wenn der wenigstens eine Rohrheizkörper mit der Trägerplatte durch Löten verbunden ist.
Zusätzlich oder alternativ kann der wenigstens eine Rohrheizkörper mit dem zweiten Plattenelement stoffschlüssig verbunden sein, also mit dem als Wärmeverteilplatte dienenden Plattenelement. Dies ist im Hinblick auf eine sehr unmittelbare Wärmeübertragung von dem wenigstens einen Rohrheizkörper auf das zweite Plattenelement und somit im Betrieb der Heizeinrichtung weiter auf das erste Plattenelement vorteilhaft, an dessen Unterseite das zweite Plattenelement angeordnet ist. Denn so lässt sich eine sehr direkte Wärmeleitung von dem wenigstens einen Rohrheizkörper im Betrieb desselben in das zweite, als Wärmeverteilplatte dienende Plattenelement erreichen. Ein derartiger, sehr guter Wärmeübergang ist insbesondere dann gegeben, wenn der wenigstens eine Rohrheizkörper mit dem zweiten Plattenelement durch Löten verbunden ist.
Vorzugsweise ist das zweite Plattenelement stoffschlüssig sowohl mit einer dem zweiten Plattenelement zugewandten Oberseite der Trägerplatte als auch mit dem wenigstens einen Rohrheizkörper verbunden. Auf diese Weise ist ein sehr inniger Verbund der den wenigstens einen Rohrheizkörper positionierenden Trägerplatte mit dem als Wärmeverteilplatte dienenden zweiten Plattenelement und zusätzlich des wenigstens einen Rohrheizkörpers mit dem zweiten Plattenelement erreicht. Dies ist einer sehr direkten und raschen Erwärmung auch des ersten Plattenelements und somit des die Oberseite des ersten Plattenelements kontaktierenden Mediums zuträglich.
Insbesondere kann das zweite Plattenelement mittels eines auf die Unterseite des zweiten Plattenelements aufgebrachten Lotmaterials sowohl mit der dem zweiten Plattenelement zugewandten Oberseite der Trägerplatte als auch mit dem wenigstens einen Rohrheizkörper verbunden sein. Bei einer derartigen Ausgestaltung kann das ohnehin zum Verbinden der Trägerplatte mit der Unterseite des zweiten Plattenelements vorgesehene Lotmaterial, etwa in Form einer flächig auf die Unterseite des zweiten Plattenelements aufgebrachten Lotplattierung, zugleich auch zum stoffschlüssigen Verbinden des wenigstens einen Rohrheizkörpers mit dem zweiten Plattenelement durch das Löten genutzt werden. Dies macht das Verbinden des zweiten Plattenelements einerseits mit der Trägerplatte und andererseits mit dem wenigstens einen Rohrheizkörper besonders aufwandsarm.
Insbesondere kann das zweite Plattenelement sowohl an der dem ersten Plattenelement zugewandten Oberseite als auch an der Unterseite, welche der Trägerplatte zugewandt ist, ein Lotmaterial, insbesondere in Form einer flächig aufgebrachten Lotplattierung, aufweisen. Dann gestaltet sich das Verbinden des ersten Plattenelements mit dem zweiten Plattenelement und des zweiten Plattenelements mit der Trägerplatte und dem wenigstens einen Rohrheizkörper durch das Löten, also durch das Aufschmelzen des Lotmaterials, besonders einfach.
Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Trägerplatte an ihrer dem zweiten Plattenelement zugewandten Oberseite ein Lotmaterial insbesondere in Form einer Lotplattierung aufweist. Eine derartige Ausgestaltung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die wenigstens eine Aufnahme als in der Trägerplatte ausgebildete rinnenförmige Vertiefung oder Nut ausgestaltet ist. Denn dann lässt sich auf die dem zweiten Plattenelement zugewandte Oberseite der Trägerplatte das Lotmaterial besonders einfach flächig auftragen.
Wenn demgegenüber die wenigstens eine Aufnahme als Aussparung in der Trägerplatte ausgebildet ist, so ist das Vorsehen des insbesondere als Lotplattierung ausgebildeten Lotmaterials auf die Unterseite des zweiten Plattenelements besonders vorteilhaft für das Verbinden des zweiten Plattenelements zum einen mit der Trägerplatte und zum anderen mit dem wenigstens einen Rohrheizkörper im Zuge des Lötens, also durch das Aufschmelzen und anschließende Erstarrenlassen des Lotmaterials.
In dem letztgenannten Fall dient die Trägerplatte lediglich der Fixierung und Positionierung des wenigstens einen Rohrheizkörpers, und der wenigstens eine Rohrheizkörper wird mit dem zweiten Plattenelement durch das Löten verbunden. Dann kann insbesondere auf ein Vorsehen wenigstens eines in die Aufnahme einzulegenden Lotstabs oder Lotdrahts verzichtet werden, und dennoch kann eine stoffschlüssige Verbindung des Rohrheizkörpers mit dem zweiten Plattenelement durch das Löten erreicht werden. Dies ist mit einem besonders geringen Aufwand bei der Fertigung der Heizeinrichtung verbunden.
Vorzugsweise weist die Trägerplatte wenigstens eine Positionierlasche auf, welche in eine von der Unterseite des zweiten Plattenelements weg weisende Richtung von einem Grundkörper der Trägerplatte absteht. Eine derartige Positionierlasche kann beim Einlegen des wenigstens einen Rohrheizkörpers in die Aufnahme sehr gut zum Positionieren des wenigstens einen Rohrheizkörpers verwendet werden, indem die Positionierlasche als Anschlag für den Rohrheizkörper verwendet wird.
Besonders einfach lässt sich die wenigstens eine Positionierlasche bereitstellen, wenn die wenigstens eine Positionierlasche einstückig mit dem Grundkörper der Trägerplatte ausgebildet ist.
Beispielsweise kann ein Teilbereich des Grundkörpers der Trägerplatte in die von der Unterseite des zweiten Plattenelements weg weisende Richtung aufgebogen werden, um die wenigstens eine Positionierlasche der Trägerplatte bereitzustellen.
Vorzugsweise ist in einem Mantelteil des wenigstens einen Rohrheizkörpers eine Einbuchtung ausgebildet, in welche die Positionierlasche eingreift. Durch ein Zusammenwirken der wenigstens einen Positionierlasche mit der wenigstens einen Einbuchtung kann beim Einlegen des Rohrheizkörpers in die Aufnahme während der Fertigung der Heizeinrichtung eine besonders präzise Positionierung des Rohrheizkörpers erreicht werden.
Insbesondere kann auf diese Weise sichergestellt werden, dass sich der in die Aufnahme eingelegte Rohrheizkörper nicht senkrecht zu der Richtung bewegen kann, in welche die Positionierlasche von dem Grundkörper der Trägerplatte absteht. Dies ist der sehr genauen und zugleich prozesssicheren Positionierung des wenigstens einen Rohrheizkörpers mittels der Trägerplatte und einer einfachen Fertigung oder Herstellung der Heizeinrichtung zuträglich.
Vorzugsweise weist die Trägerplatte wenigstens ein Stiftelement auf, welches in eine von der Unterseite des zweiten Plattenelements weg weisende Richtung von einem Grundkörper der Trägerplatte absteht. Hierbei ist mittels des wenigstens einen Stiftelements ein dem wenigstens einen Rohrheizkörper zugeordnetes Sicherungs- und/oder Reglerelement an der Trägerplatte in seiner Lage fixierbar. Beispielsweise kann das Sicherungs- und/oder Reglerelement auf das wenigstens eine Stiftelement aufgesteckt werden, um das Sicherungs- und/oder Reglerelement in seiner Lage zu fixieren oder vorzufixieren. Ein solches Aufstecken des Sicherungs- und/oder Reglerelements auf das wenigstens eine Stiftelement ist im Rahmen der Fertigung der Heizeinrichtung besonders aufwandsarm realisierbar.
Das Sicherungs- und/oder Reglerelement kann insbesondere ein Abschalten und/oder Einschalten des Rohrheizkörpers in Abhängigkeit von einer Temperatur der Heizeinrichtung im Betrieb derselben bewirken. Zudem können an dem Sicherungs- und/oder Reglerelement besonders einfach Anschlüsse bereitgestellt werden, über welche Anschlussleitungen mit dem wenigstens einen Rohrheizkörper verbunden werden können, welche dem Anschließen des Rohrheizkörpers an eine elektrische Energiequelle dienen. Auf diese Weise lassen sich insbesondere jeweils gewünschte Verschaltungen wenigstens zweier Rohrheizkörper der Heizeinrichtung realisieren. Insbesondere kann durch Vorsehen entsprechender Anschlüsse und Anschlussleitungen erreicht werden, dass die Rohrheizkörper separat voneinander oder gemeinsam betrieben werden können. Vorteilhaft sind zu diesem Zweck mindestens zwei, insbesondere mindestens drei, Sicherungs- und/oder Reglerelemente vorgesehen.
Besonders aufwandsarm lässt sich das wenigstens eine Stiftelement bereitstellen, wenn das Stiftelement einstückig mit dem Grundkörper der Trägerplatte ausgebildet ist. Beispielsweise kann das wenigstens eine Stiftelement durch Tiefziehen in dem Grundkörper ausgebildet werden, sodass das wenigstens eine Stiftelement im Anschluss an das Tiefziehen in die von der Unterseite des zweiten Plattenelements weg weisende Richtung von dem Grundkörper der Trägerplatte absteht. Die Trägerplatte kann somit insbesondere als Stanzteil oder als Stanz-Biegeteil ausgebildet sein, welches in einem weiteren Bearbeitungsschritt einem Tiefziehprozess oder dergleichen unterworfen wird, in welchem das wenigstens eine Stiftelement ausgebildet wird.
Vorzugsweise weist das zweite Plattenelement wenigstens eine randliche Ausnehmung auf, in welche eine durch die Trägerplatte gebildete Lasche eingreift. Auf diese Weise kann eine Verdrehsicherung der Trägerplatte relativ zu dem zweiten Plattenelement im Rahmen der Fertigung oder Herstellung der Heizeinrichtung auf einfache Weise erreicht werden. Zudem lässt sich so eine sehr gute Vorfixierung der Trägerplatte an dem zweiten Plattenelement erreichen beziehungsweise sicherstellen.
Zusätzlich oder alternativ kann die Trägerplatte wenigstens einen radialen Fortsatz aufweisen, welcher an einer Innenseite eines durch das erste Plattenelement gebildeten Kragens anliegt. Hierbei läuft der Kragen umfangsseitig um das zweite Plattenelement um. Auch durch einen derartigen radialen Fortsatz der Trägerplatte lässt sich eine sehr präzise Positionierung der Trägerplatte relativ zu dem ersten Plattenelement erreichen, an dessen Unterseite das als Wärmeverteilplatte dienende zweite Plattenelement angeordnet ist.
In dem Kragen kann wenigstens eine Ausnehmung ausgebildet sein, mit welcher ein weiterer radialer Fortsatz der Trägerplatte in Eingriff ist. Dies ist einer Verdrehsicherung der Trägerplatte bezogen auf das erste Plattenelement zuträglich.
Vorzugsweise weist die Trägerplatte eine geringere Dicke auf als das zweite Plattenelement. Denn für die von der Trägerplatte bereitgestellte Haltefunktion beziehungsweise Positionierfunktion zum Halten oder Positionieren des wenigstens einen Rohrheizkörpers ist eine vergleichsweise geringe Dicke ausreichend. Demgegenüber ist eine im Verhältnis zu der Trägerplatte und/oder zu dem ersten Plattenelement größere Dicke des zweiten Plattenelements vorteilhaft, damit das zweite Plattenelement die Funktion als Wärmeverteilplatte besonders gut erfüllen kann.
Vorzugsweise ist die Trägerplatte aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung gebildet. In der aus einem derartigen Material gebildeten Trägerplatte lässt sich die wenigstens eine Aufnahme besonders aufwandsarm bereitstellen, etwa in Form der Aussparung, welche sehr einfach durch Ausstanzen eines entsprechenden Teilbereichs aus der Trägerplatte erhältlich ist.
Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das zweite Plattenelement aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung gebildet ist. So lässt sich besonders einfach die vergleichsweise große Wärmeleitfähigkeit des zweiten Plattenelements bereitstellen.
Insbesondere, wenn sowohl die Trägerplatte als auch das zweite Plattenelement aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung gebildet sind, lassen sich im Betrieb der Heizeinrichtung durch unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten bedingte Materialspannungen im Bereich der Verbindung der Trägerplatte mit der Unterseite des zweiten Plattenelements vermeiden. Dies ist vorteilhaft.
Zusätzlich oder alternativ kann das erste Plattenelement aus einem korrosionsbeständigen Stahl gebildet sein. Insbesondere durch die Ausbildung des Plattenelements aus dem korrosionsbeständigen Stahl oder Edelstahl kann nämlich erreicht werden, dass das erste Plattenelement eine besonders große Unempfindlichkeit gegenüber dem wenigstens einen Medium aufweist, mit welchem im Betrieb der Heizeinrichtung die Oberseite des ersten Plattenelements in Kontakt ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen einer Heizeinrichtung, welche zum Erwärmen eines Mediums ausgebildet ist, wird an einer Unterseite eines ersten Plattenelements, dessen Oberseite im Betrieb der Heizeinrichtung mit dem Medium in Kontakt ist, ein zweites Plattenelement angeordnet. Das zweite Plattenelement weist eine größere Wärmeleitfähigkeit auf als das erste Plattenelement. Eine zum Positionieren wenigstens eines Rohrheizkörpers der Heizeinrichtung ausgebildete Trägerplatte wird mit einer Unterseite des zweiten Plattenelements verbunden. Erfindungsgemäß wird in der Trägerplatte wenigstens eine Aufnahme zum Positionieren des wenigstens einen Rohrheizkörpers ausgebildet, indem im Bereich der wenigstens einen Aufnahme eine Dicke der Trägerplatte im Vergleich zu der Dicke zumindest eines an die wenigstens eine Aufnahme angrenzenden Bereichs eines Grundkörpers der Trägerplatte verringert wird. Anschließend wird der wenigstens eine Rohrheizkörper in die wenigstens eine Aufnahme eingelegt.
Ein solches Verfahren zum Herstellen der Heizeinrichtung ist besonders aufwandsarm, da auf eine Positionierung des wenigstens einen Rohrheizkörpers mit Hilfe von den Rohrheizkörper teilweise umgreifenden Laschen der Trägerplatte verzichtet wird. Vielmehr ist es für ein sicheres und genaues Positionieren des wenigstens einen Rohrheizkörpers ausreichend, diesen in die Aufnahme einzulegen. Und dies gestaltet sich besonders einfach, da die wenigstens eine Aufnahme aufgrund der verringerten Dicke des Grundkörpers für einen mit dem Positionieren des wenigstens einen Rohrheizkörpers befassten Werker sehr leicht zu erkennen ist.
Die für die erfindungsgemäße Heizeinrichtung beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten in analoger Weise für das erfindungsgemäße Verfahren und umgekehrt.
Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen als von der Erfindung umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind somit auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder von diesen abweichen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:

1 eine Perspektivansicht einer Heizeinrichtung, bei welcher an einer Unterseite einer Edelstahlplatte eine Wärmeleitplatte aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung angeordnet ist, wobei an einer Unterseite der Wärmeleitplatte oder Wärmeverteilplatte eine Trägerplatte angeordnet ist, welche dem Positionieren zweier Rohrheizkörper der Heizeinrichtung dient;
2 eine weitere Perspektivansicht der Heizeinrichtung gemäß 1, aus welcher eine geneigt zu der Trägerplatte verlaufende Ausrichtung von Endbereichen der beiden Rohrheizkörper ersichtlich ist;
3 die Heizeinrichtung in einer Perspektivansicht auf eine Oberseite der Edelstahlplatte, welche im Betrieb der Heizeinrichtung mit einem zu erwärmenden Medium in Kontakt ist;
4 in einer weiteren Perspektivansicht Komponenten der Heizeinrichtung gemäß 1, wobei die Edelstahlplatte nicht dargestellt ist;
5 in einer weiteren Perspektivansicht Komponenten der Heizeinrichtung gemäß 1, wobei die Rohrheizkörper nicht dargestellt sind;
6 in einer weiteren Perspektivansicht Komponenten der Heizeinrichtung, wobei lediglich die Trägerplatte und die Wärmeverteilplatte dargestellt sind;
7 in einer schematischen Schnittansicht eine Positionierlasche der Trägerplatte, welche als Anschlagelement für einen der beiden Rohrheizkörper dient; und
8 die beiden Rohrheizkörper der Heizeinrichtung in einer Draufsicht, aus welcher schematisch eine Gestalt von mit der jeweiligen Positionierlasche korrespondierenden Einbuchtungen in einem Mantelteil des jeweiligen Rohrheizkörpers ersichtlich ist.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen.
In 1 ist perspektivisch eine Heizeinrichtung 10 in einer Ansicht auf ihre Unterseite gezeigt. Die Heizeinrichtung 10 umfasst ein erstes Plattenelement vorliegend in Form einer Edelstahlplatte 12, welche in 1 lediglich bereichsweise zu sehen ist. Eine Oberseite 14 der Edelstahlplatte 12 ist in 3 gezeigt, bei welcher es sich um eine weitere Perspektivansicht der Heizeinrichtung 10 handelt. Die Oberseite 14 der Edelstahlplatte 12 ist im Betrieb der Heizeinrichtung 10 mit einem zu erwärmenden Medium in Kontakt. Wenn also die Heizeinrichtung 10 etwa als Bodenteil eines (im Übrigen nicht gezeigten) Wasserkochers ausgebildet ist, so ist die Oberseite 14 mit dem zu erhitzenden Wasser in Kontakt, wenn der Wasserkocher in Betrieb ist.
In 1 sind Bereiche einer Unterseite 16 der Edelstahlplatte 12 zu sehen. An dieser Unterseite 16 ist ein zweites Plattenelement angeordnet, deren Gestalt besonders gut in 6 zu erkennen ist. Dieses zweite Plattenelement ist als Wärmeverteilplatte 18 der Heizeinrichtung 10 ausgebildet. Die beispielsweise aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung gebildete Wärmeverteilplatte 18 weist eine größere Wärmeleitfähigkeit auf als die Edelstahlplatte 12. Dementsprechend dient die Wärmeverteilplatte 18 einem Homogenisieren der Wärmeverteilung im Bereich der Edelstahlplatte 12 und insbesondere im Bereich der Oberseite 14 der Edelstahlplatte 12.
Die Heizeinrichtung 10 weist ein drittes Plattenelement auf, welches vorliegend als Trägerplatte 20 ausgebildet ist (vergleiche 1). Die Trägerplatte 20 dient dem Positionieren wenigstens eines Rohrheizkörpers 22, 24 der Heizeinrichtung 10. Auch die Trägerplatte 20 kann aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung gebildet sein.
Zur Verdeutlichung des Schichtaufbaus der Heizeinrichtung 10 ist in 1 eine vergrößerte, schematische Schnittansicht eines Verbunds aus der Trägerplatte 20, der Wärmeverteilplatte 18 und der Edelstahlplatte 12 gezeigt. In der Schnittansicht entspricht eine Abfolge dieser Plattenelemente der in der Perspektivansicht der Heizeinrichtung 10 gemäß 1 vorhandenen Anordnung der Plattenelemente. Demgemäß kommt die Oberseite 14 der Edelstahlplatte 12 in dieser Schnittansicht ganz unten zu liegen.
Bei der in 1 beispielhaft gezeigten Variante der Heizeinrichtung 10 weist die Heizeinrichtung 10 zwei Rohrheizkörper 22, 24 auf, nämlich einen ersten Rohrheizkörper 22, welcher im Wesentlichen nach Art eines an einer Stelle offenen Rings ausgebildet oder geformt ist, und einen zweiten Rohrheizkörper 24, welcher bereichsweise von dem ersten Rohrheizkörper 22 umschlossen ist. Auch der zweite Rohrheizkörper 24 weist so wie der Rohrheizkörper 22 vorliegend einen gekrümmten Verlauf beziehungsweise eine gekrümmte Längserstreckung auf. Hierbei kommt vorliegend ein erster Schlingenbereich 26 des zweiten Rohrheizkörpers 24 bezogen auf die nicht vollständig geschlossene Ringform des ersten Rohrheizkörpers 22 zwischen einem ersten Endbereich 28 und einem zweiten Endbereich 30 des ersten Rohrheizkörpers 22 zu liegen.
Ausgehend von diesem Schlingenbereich 26 bildet auch der zweite Rohrheizkörper 24 vorliegend eine offene Ringform mit beispielsweise leicht bogenförmig gekrümmten oder im Wesentlichen halbkreisförmigen Schenkeln. An diese Schenkel anschließend erstrecken sich bei der in 1 beispielhaft gezeigten Variante der Heizeinrichtung 10 zwei weitere Abschnitte des zweiten Rohrheizkörpers 24 im Wesentlichen parallel zueinander hin zu einem ersten Endbereich 34 und einem zweiten Endbereich 36 des zweiten Rohrheizkörpers 24. Die Endbereiche 34, 36 liegen vorliegend dem Schlingenbereich 26 des zweiten Rohrheizkörpers 24 gegenüber.
So wie es bei der beispielhaft gezeigten Gestalt des ersten Rohrheizkörpers 22 der Fall ist, kann also auch der zweite Rohrheizkörper 24 in einem Abschnitt zwischen dem ersten Endbereich 34 und zweiten Endbereich 36 einen gekrümmten Verlauf beziehungsweise eine Längserstreckung mit Krümmungen aufweisen. In Alternativen oder Varianten der Heizeinrichtung 10 können jedoch auch andersartige als die vorliegend beispielhaft gezeigten Formgebungen des wenigstens einen Rohrheizkörpers 22, 24 der Heizeinrichtung 10 vorgesehen sein.
Die in 1 gezeigte gekrümmte Gestalt der beiden Rohrheizkörper 22, 24 trägt zu einer gleichmäßigen Verteilung der Wärme bei, welche im Betrieb der Heizeinrichtung 10 von den Rohrheizkörpern 22, 24 abgegeben wird.
Bei der in 1 beispielhaft gezeigten Variante der Heizeinrichtung 10 ist es besonders vorteilhaft, dass die Enden oder Endbereiche 28, 30 des ersten Rohrheizkörpers 22 den Enden oder Endbereichen 34, 36 des zweiten Rohrheizkörpers 24 gegenüberliegen. Zum einen liegen so die im Betrieb vergleichsweise kalten Endbereiche 28, 30, 34, 36 in größtmöglichem Abstand zueinander. Zum anderen können die kalten Endbereiche 28, 30 des einen Rohrheizkörpers 22 durch einen nahe liegenden Wärmeabgabebereich des anderes Rohrheizkörpers 24 mit erwärmt werden.
Besonders vorteilhaft ist es außerdem, wenn die Enden oder Endbereiche 28, 30 des einen Rohrheizkörpers 22 im Bereich einer engeren Krümmung des anderen Rohrheizkörpers 24 liegen, da dann eine geringe Wärmeabgabe des einen Rohrheizkörpers 22 in dessen vergleichsweise kalten Endbereichen 28, 30 durch eine räumlich vergleichsweise stark konzentrierte Wärmeabgabe des anderen Rohrheizkörpers 24 gut kompensiert werden kann. In der beispielhaften Ausgestaltung ist diese enge Krümmung durch den Schlingenbereich 26 des zweiten Rohrheizkörpers 24 in der Nähe der Endbereiche 28, 30 des ersten Rohrheizkörpers 22 gegeben.
Insbesondere aus 2 ist gut ersichtlich, dass die Endbereiche 28, 30, 34, 36 der vorliegend zwei Rohrheizkörper 22, 24 schräg von der Wärmeverteilplatte 18 abstehen beziehungsweise sich in eine schräg zu einer Unterseite 38 (vergleiche 5) der Wärmeverteilplatte 18 verlaufende Richtung erstrecken. In einem Abschnitt zwischen den Endbereichen 28, 30, 34, 36 liegen demgegenüber die Rohrheizkörper 22, 24 vorliegend an der Unterseite 38 der Wärmeverteilplatte 18 an.
Bei der in 1 beispielhaft gezeigten Variante der Heizeinrichtung 10 sind in der Trägerplatte 20 jeweilige Aufnahmen in Form einer ersten Aussparung 40 und einer zweiten Aussparung 42 ausgebildet (vergleiche 5). Im Bereich dieser Aussparungen 40, 42 liegen die Rohrheizkörper 22, 24 vorzugsweise an der Unterseite 38 der Wärmeverteilplatte 18 an. Ein Streckenverlauf der im Ausführungsbeispiel als die Aussparungen 40, 42 ausgebildeten Aufnahmen ist besonders gut aus der Ansicht auf die Unterseite 38 der Wärmeverteilplatte 18 in 5 ersichtlich, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit die beiden Rohrheizkörper 22, 24 in 5 nicht dargestellt sind.
Insbesondere aus einer Zusammenschau von 1 mit 5 ist gut erkennbar, dass der Streckenverlauf der ersten Aussparung 40 mit der Längserstreckung des ersten Rohrheizkörpers 22 in einem Abschnitt von dem ersten Endbereich 28 zu dem zweiten Endbereich 30 des ersten Rohrheizkörpers 22 entspricht. In analoger Weise entspricht ein Streckenverlauf der zweiten Aussparung 42 einer Längserstreckung des zweiten Rohrheizkörpers 24 in einem Abschnitt von dem ersten Endbereich 34 hin zu dem zweiten Endbereich 36 des zweiten Rohrheizkörpers 24. Insbesondere liegen in diesen Abschnitten zwischen den jeweiligen Endbereichen 28, 30, 34, 36 die Rohrheizkörper 22, 24, vorzugsweise flächig, an der Unterseite 38 der Wärmeverteilplatte 18 an.
Die in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als die Aussparungen 40, 42 ausgebildeten Aufnahmen dienen dem Einlegen der Rohrheizkörper 22, 24 in diese Aufnahmen bei der Fertigung oder Herstellung der Heizeinrichtung 10.
Daher kann bei der Ausbildung der Trägerplatte 20 auf ein Vorsehen von die Rohrheizkörper 22, 24 teilweise umgreifenden Haltelaschen oder dergleichen verzichtet werden, um eine Halterung oder Positionierung der Rohrheizkörper 22, 24 zu erreichen. Vielmehr sorgen die in der Trägerplatte 20 ausgebildeten Aufnahmen etwa in Form der im Ausführungsbeispiel gezeigten Aussparungen 40, 42 dafür, dass die beiden Rohrheizkörper 22, 24 positionsgenau in diese Aufnahmen, vorliegend in Form der Aussparungen 40, 42, eingelegt werden können, wenn die Heizeinrichtung 10 hergestellt wird.
In einer (nicht gezeigten) Variante der Heizeinrichtung 10 können die Aufnahmen, deren Streckenverlauf der Längserstreckung des jeweiligen Rohrheizkörpers 22, 24 von dem ersten Endbereich 34, 28 hin zu dem zweiten Endbereich 30, 36 entspricht, nach Art von rinnenförmigen Vertiefungen oder Nuten ausgebildet sein, welche die Trägerplatte 20 aufweist. Dementsprechend ist im Bereich dieser Nuten dann eine Dicke der Trägerplatte im Vergleich zu der Dicke eines Grundkörpers 44 der Trägerplatte 20 verringert. Wenn die Tiefe einer solchen Nut der Dicke des Grundkörpers 44 der Trägerplatte 20 entspricht, so erhält man demgegenüber die insbesondere aus 5 gut erkennbaren Aussparungen 40, 42, welche in der Trägerplatte 20 ausgebildet sind.
Insbesondere wenn die Aufnahmen für die beiden Rohrheizkörper 22, 24 nach Art von rinnenförmigen Vertiefungen oder Nuten ausgebildet sind, können in derartige Nuten zusätzlich zu dem jeweiligen Rohrheizkörper 22, 24 Lotdrähte oder Lotstangen eingelegt werden, bevor die Rohrheizkörper 22, 24 mit der Trägerplatte 20 stoffschlüssig durch Löten verbunden werden. Während des Lötprozesses schmelzen diese Lotstäbe oder Lotdrähte dann auf, und Lotmaterial gelangt aufgrund von Kapillarkräften sogar unter die beiden Rohrheizkörper 22, 24. Nach dem Abkühlen und Aushärten des Lotmaterials sorgt dieses für eine sehr gute stoffschlüssige Verbindung der Rohrheizkörper 22, 24 mit der Trägerplatte 20.
Wenn demgegenüber die Dicke der Trägerplatte 20 im Bereich der Aufnahmen auf Null verringert ist und somit in der Trägerplatte 20 die Aufnahmen in Form der Aussparungen 40, 42 ausgebildet sind, so kann auch auf das Vorsehen derartiger Lotstäbe oder Lotdrähte zum Verlöten der Rohrheizkörper 22, 24 verzichtet werden. In diesem Fall werden die Rohrheizkörper 22, 24 vielmehr direkt mit der Unterseite 38 der Wärmeverteilplatte 18 verbunden. Zu diesem Zweck kann insbesondere auf die Unterseite 38 der Wärmeverteilplatte 18 ein Lotmaterial in Form einer, vorzugsweise flächigen, (vorliegend nicht gezeigten) Lotplattierung aufgebracht sein. Dann schmilzt diese Lotplattierung beim Löten der in den Figuren gezeigten Komponenten der Heizeinrichtung 10 im Lötofen auf und sorgt für die stoffschlüssige Verbindung der Rohrheizkörper 22, 24 mit der Unterseite 38 der Wärmeverteilplatte 18. Des Weiteren sorgt eine solche Lotplattierung zugleich auch für eine stoffschlüssige Verbindung der Wärmeverteilplatte 18 mit der Trägerplatte 20.
Die Wärmeverteilplatte 18 kann auch auf einer der Edelstahlplatte 12 zugewandten Oberseite 70 (vergleiche 1) mit einem Lotmaterial, insbesondere mit einer flächigen Lotplattierung, versehen sein. Dann wird beim Aufschmelzen des Lotmaterials in dem Lötofen zugleich auch die Edelstahlplatte 12 stoffschlüssig mit der Wärmeverteilplatte 18 verbunden.
Es kann jedoch auch vorgesehen sein, ein Lotmaterial auf die Unterseite 16 der Edelstahlplatte 12 und/oder auf eine der Wärmeverteilplatte 18 zugewandte Oberseite 72 (vergleiche 1) der Trägerplatte 20 aufzubringen, um die stoffschlüssige Verbindung dieser Plattenelemente bei der Herstellung der Heizeinrichtung 10 durch Löten zu erreichen.
Sowohl dann, wenn die wenigstens eine Aufnahme für den wenigstens einen Rohrheizkörper 22, 24 als rinnenförmige Vertiefung in der Trägerplatte 20 ausgebildet ist, als auch dann, wenn die Trägerplatte 20 wie vorliegend beispielhaft gezeigt, die Aussparungen 40, 42 für den jeweiligen Rohrheizkörper 22, 24 aufweist, kann auf ein Umbiegen von Laschen zum Fixieren des jeweiligen Rohrheizkörpers 22, 24 verzichtet werden. Dies führt zu einer sehr aufwandsarmen Fertigung der Trägerplatte 20.
Insbesondere kann auf den Aufwand zum Umbiegen derartiger Fixierlaschen verzichtet werden, und es braucht auch kein Werkzeug bereitgestellt zu werden, um dieses Umbiegen während der Herstellung der Heizeinrichtung 10 vorzunehmen. Hierdurch lässt sich eine Einsparung an Prozesszeit bei der Herstellung oder Fertigung der Heizeinrichtung 10 erreichen.
Insbesondere aus 2 und aus 3 ist ersichtlich, dass die Edelstahlplatte 12 vorliegend einen um die Wärmeverteilplatte 18 umfangsseitig umlaufenden Kragen 46 aufweist, welcher nach Art eines umgebogenen Rands der Edelstahlplatte 12 ausgebildet ist. In diesem Kragen 46 können Ausnehmungen 48 ausgebildet sein, wobei zwei dieser Ausnehmungen 48 in 2 mit einem Bezugszeichen versehen sind. In die Ausnehmungen 48 greifen vorliegend radiale Laschen 50 der Trägerplatte 20 ein, um eine Orientierung der Edelstahlplatte 12 und der Trägerplatte 20 relativ zueinander eindeutig festzulegen. Zwei dieser radialen Laschen 50 sind in 2 und in 3 mit einem jeweiligen Bezugszeichen versehen. In der perspektivischen Ansicht der Trägerplatte 20 in 4 sind diese radialen Laschen 50 der Trägerplatte 20 noch deutlicher zu erkennen. Insbesondere, wenn die Orientierung keine Rolle spielt oder wenn die Orientierung bereits durch die Konturenform der Plattenelemente vorgegeben ist, kann auf die Ausnehmungen 48 auch verzichtet werden.
Des Weiteren ist insbesondere aus einer Zusammenschau von 1 mit 4 gut erkennbar, dass die Trägerplatte 20 eine Mehrzahl von radialen Fortsätzen 52 aufweisen kann, welche an einer Innenseite des Kragens 46 anliegen, der um die Wärmeverteilplatte 18 umfangsseitig umläuft. Diese radialen Fortsätze 52, von welchen aus Gründen der Übersichtlichkeit in 4 lediglich einige mit einem Bezugszeichen versehen sind, erleichtern das Anordnen der Trägerplatte 20 an der Edelstahlplatte 12, insbesondere zusammen mit der Wärmeverteilplatte 18, wenn die Wärmeverteilplatte 18 an der Unterseite 16 der Edelstahlplatte 12 angeordnet wird.
Zum Zwecke einer Fixierung oder Vorfixierung der Trägerplatte 20 an der Wärmeverteilplatte 18 und/oder zum Zwecke einer Verdrehsicherung kann die Trägerplatte 20 eine Mehrzahl von Haltelaschen 54 aufweisen. Insbesondere zum Zwecke einer Verdrehsicherheit können diese Haltelaschen 54 in randliche Ausnehmungen 56 eingreifen, die in der Wärmeverteilplatte 18 ausgebildet sind (vergleiche 4 in Verbindung mit 6).
Insbesondere aus einer Zusammenschau von 2 mit 4 ist ersichtlich, dass die Trägerplatte 20 eine Mehrzahl von Stiftelementen 58 aufweisen kann, von welchen aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich zwei dargestellt sind. Diese, vorzugsweise einstückig mit dem Grundkörper 44 der Trägerplatte 20 ausgebildeten Stiftelemente 58 dienen vorzugsweise dazu, Sicherungs- und/oder Reglerelemente der Heizeinrichtung 10 an der Trägerplatte 20 in ihrer Lage zu fixieren, wobei die (vorliegend nicht gezeigten) Sicherungs- und/oder Reglerelemente dem jeweiligen Rohrheizkörper 22, 24 zugeordnet sein können.
Derartige Sicherungs- und/oder Reglerelemente können insbesondere ein Abschalten der Rohrheizkörper 22, 24 bewirken, wenn die Heizeinrichtung 10, insbesondere die Edelstahlplatte 12, eine vorbestimmte Temperatur überschreitet.
Zum Erfassen der Temperatur der Edelstahlplatte 12 beziehungsweise des Mediums, welches im Betrieb der Heizeinrichtung 10 mit der Oberseite 14 der Edelstahlplatte 12 in Kontakt ist, kann etwa im Bereich einer Ausnehmung, welche in der Trägerplatte 20 und in der Wärmeverteilplatte 18 ausgebildet sein kann, ein Temperaturfühler angeordnet sein.
Insbesondere aus einer Zusammenschau von 5 mit 6 ist gut ersichtlich, dass eine Dicke der beispielsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gebildeten Trägerplatte 20 vorliegend geringer ist als eine Dicke der Wärmeverteilplatte 18.
Des Weiteren können an dem Grundkörper 44 der Trägerplatte 20 Positionierlaschen 64 ausgebildet sein. In 6 sind durch jeweilige Symbole 62 Stellen kenntlich gemacht, an welchen die Trägerplatte 20 bevorzugt solche Positionierlaschen 64 aufweisen kann, von welchen eine schematisch in 7 gezeigt ist. Derartige Positionierlaschen 64 können insbesondere einstückig mit dem Grundkörper 44 der Trägerplatte 20 ausgebildet sein und in eine von der Unterseite 38 der Wärmeverteilplatte 18 weg weisende Richtung von dem Grundkörper 44 der Trägerplatte 20 abstehen. Derartige Positionierlaschen 64 dienen vorzugsweise dem Positionieren der Rohrheizkörper 22, 24 im Rahmen der Herstellung oder Fertigung der Heizeinrichtung 10.
Insbesondere können derartige Positionierlaschen 64 durch Freischneiden und Umbiegen eines entsprechenden Bereichs des Grundkörpers 44 in der Trägerplatte 20 ausgebildet werden. Die Positionierlaschen 64 dienen vorzugsweise als Anschlag beim Auflegen der Rohrheizkörper 22, 24 auf die Wärmeverteilplatte 18 beziehungsweise beim Einlegen der Rohrheizkörper 22, 24 in die Aufnahmen, etwa in Form der vorliegend beispielhaft gezeigten Aussparungen 40, 42.
Insbesondere wenn, wie vorliegend gezeigt, eine Breite der Aussparungen 40, 42 - beispielsweise zur Berücksichtigung von Fertigungstoleranzen - geringfügig größer ist als eine sich quer zu deren Längserstreckung bemessende Breite einer Anlagefläche der Rohrheizkörper 22, 24, mit welcher die Rohrheizkörper 22, 24 an der Unterseite 38 der Wärmeverteilplatte 18 anliegen, ist das Vorsehen der Positionierlaschen 64 vorteilhaft.
Besonders gut und präzise lassen sich die Rohrheizkörper 22, 24 mittels derartiger Positionierlaschen 64 der Trägerplatte 20 positionieren, wenn in einem Mantelteil 66 des jeweiligen Rohrheizkörpers 22, 24 eine mit der jeweiligen Positionierlasche 64 korrespondierende Einbuchtung 68 ausgebildet ist, wobei die Einbuchtungen 68 schematisch in 8 gezeigt sind.
Beispielsweise kann der erste Rohrheizkörper 22 in einem den Endbereichen 28, 30 gegenüberliegenden Abschnitt an einer Außenseite des Mantelteils 66 die Einbuchtung 68 aufweisen, in welche eine der Positionierlaschen 64 eingreift. Demgegenüber kann der zweite Rohrheizkörper 24 etwa in dem Schlingenbereich 26 an einer Innenseite des Mantelteils 66 die Einbuchtung 68 aufweisen, in welche die zweite Positionierlasche 64 eingreift, welche einstückig mit dem Grundkörper 44 der Trägerplatte 20 ausgebildet ist. Hierbei liegt diese Einbuchtung 68 den Endbereichen 34, 36 des zweiten Rohrheizkörpers 24 gegenüber. Es können jedoch in Varianten der Heizeinrichtung 10 auch andersartige Anordnungen der jeweiligen Positionierlaschen 64 im Bereich der Trägerplatte 20 und entsprechende Anordnungen der Einbuchtungen 68 vorgesehen sein.
Insgesamt zeigen die Beispiele, wie sich durch das Vorsehen der wenigstens einen Aufnahme in der Trägerplatte 20 das genaue Positionieren der Rohrheizkörper 22, 24 beim Herstellen der Heizeinrichtung 10 besonders einfach realisieren lässt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 3498136 B1 [0002]

Claims

Heizeinrichtung, welche zum Erwärmen eines Mediums ausgebildet ist, mit einem ersten Plattenelement (12), dessen Oberseite (14) im Betrieb der Heizeinrichtung (10) mit dem Medium in Kontakt ist, wobei an einer Unterseite (16) des ersten Plattenelements (12) ein zweites Plattenelement (18) angeordnet ist, welches eine größere Wärmeleitfähigkeit aufweist als das erste Plattenelement (12), und mit einer Trägerplatte (20) zum Positionieren wenigstens eines Rohrheizkörpers (22, 24) der Heizeinrichtung (10), wobei die Trägerplatte (20) mit einer Unterseite (38) des zweiten Plattenelements (18) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (20) zum Positionieren des wenigstens einen Rohrheizkörpers (22, 24) wenigstens eine Aufnahme (40, 42) aufweist, in welche der wenigstens eine Rohrheizkörper (22, 24) eingelegt ist, wobei im Bereich der wenigstens einen Aufnahme (40, 42) eine Dicke der Trägerplatte (20) im Vergleich zu der Dicke zumindest eines an die wenigstens eine Aufnahme (40, 42) angrenzenden Bereichs eines Grundkörpers (44) der Trägerplatte (20) verringert ist.
Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Streckenverlauf der wenigstens einen Aufnahme (40, 42) einer Längserstreckung des wenigstens einen Rohrheizkörpers (22, 24) von einem ersten Endbereich (28, 34) des Rohrheizkörpers (22, 24) zu einem zweiten Endbereich (30, 36) des Rohrheizkörpers (22, 24) entspricht.
Heizeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Aufnahme (40, 42) als rinnenförmige Vertiefung in der Trägerplatte (20) ausgebildet ist.
Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Aufnahme als Aussparung (40, 42) in der Trägerplatte (20) ausgebildet ist, wobei der in die Aussparung (40, 42) eingelegte Rohrheizkörper (22, 24) zumindest bereichsweise an der Unterseite (38) des zweiten Plattenelements (18) anliegt.
Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Rohrheizkörper (22, 24) mit der Trägerplatte (20) und/oder mit dem zweiten Plattenelement (18) stoffschlüssig, insbesondere durch Löten, verbunden ist.
Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Plattenelement (18) stoffschlüssig, insbesondere mittels eines auf die Unterseite (38) des zweiten Plattenelements (18) aufgebrachten Lotmaterials, sowohl mit einer dem zweiten Plattenelement (18) zugewandten Oberseite (72) der Trägerplatte (20) als auch mit dem wenigstens einen Rohrheizkörper (22, 24) verbunden ist.
Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (20) wenigstens eine, insbesondere einstückig mit einem Grundkörper (44) der Trägerplatte (20) ausgebildete, Positionierlasche (64) aufweist, welche in eine von der Unterseite (38) des zweiten Plattenelements (18) weg weisende Richtung von einem Grundkörper (44) der Trägerplatte (20) absteht, wobei in einem Mantelteil (66) des wenigstens einen Rohrheizkörpers (22, 24) eine Einbuchtung (68) ausgebildet ist, in welche die Positionierlasche (64) eingreift.
Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (20) wenigstens ein, insbesondere einstückig mit einem Grundkörper (44) der Trägerplatte (20) ausgebildetes, Stiftelement (58) aufweist, welches in eine von der Unterseite (38) des zweiten Plattenelements (18) weg weisende Richtung von einem Grundkörper (44) der Trägerplatte (20) absteht, wobei mittels des wenigstens einen Stiftelements (58) ein dem wenigstens einen Rohrheizkörper (22, 24) zugeordnetes Sicherungs- und/oder Reglerelement an der Trägerplatte (20) in seiner Lage fixierbar ist.
Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Plattenelement (18) wenigstens eine randliche Ausnehmung (56) aufweist, in welche eine durch die Trägerplatte (20) gebildete Lasche (54) eingreift und/oder die Trägerplatte (20) wenigstens einen radialen Fortsatz (52) aufweist, welcher an einer Innenseite eines durch das erste Plattenelement (12) gebildeten Kragens (46) anliegt, wobei der Kragen (46) umfangsseitig um das zweite Plattenelement (18) umläuft.
Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die, insbesondere eine geringere Dicke als das zweite Plattenelement (18) aufweisende, Trägerplatte (20) und/oder das zweite Plattenelement (18) aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung gebildet ist und/oder das erste Plattenelement (12) aus einem korrosionsbeständigen Stahl gebildet ist.
Verfahren zum Herstellen einer Heizeinrichtung (10), welche zum Erwärmen eines Mediums ausgebildet ist, bei welchem an einer Unterseite (16) eines ersten Plattenelements (12), dessen Oberseite (14) im Betrieb der Heizeinrichtung (10) mit dem Medium in Kontakt ist, ein zweites Plattenelement (18) angeordnet wird, welches eine größere Wärmeleitfähigkeit aufweist als das erste Plattenelement (12), und bei welchem eine zum Positionieren wenigstens eines Rohrheizkörpers (22, 24) der Heizeinrichtung (10) ausgebildete Trägerplatte (20) mit einer Unterseite (38) des zweiten Plattenelements (18) verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass in der Trägerplatte (20) wenigstens eine Aufnahme (40, 42) zum Positionieren des wenigstens einen Rohrheizkörpers (22, 24) ausgebildet wird, indem im Bereich der wenigstens einen Aufnahme (40, 42) eine Dicke der Trägerplatte (20) im Vergleich zu der Dicke zumindest eines an die wenigstens eine Aufnahme (40, 42) angrenzenden Bereichs eines Grundkörpers (44) der Trägerplatte (20) verringert wird, wobei der wenigstens eine Rohrheizkörper (22, 24) in die wenigstens eine Aufnahme (40, 42) eingelegt wird.