DE10333451B4

DE10333451B4 - Apparatus for receiving ceramic heating elements and method for producing such

Info

Publication number: DE10333451B4
Application number: DE10333451A
Authority: DE
Inventors: Andreas Hamburger; Werner Fassbinder; Mike Riether
Original assignee: Eichenauer Heizelemente GmbH and Co KG; Beru AG
Current assignee: BorgWarner Ludwigsburg GmbH
Priority date: 2003-04-12
Filing date: 2003-07-22
Publication date: 2010-06-17
Anticipated expiration: 2023-07-23
Also published as: DE10333451A1; DE20305936U1; ATE415800T1; DE502004008508D1

Abstract

The device has an insulating frame (1) and at least one contact plate (2) held by the frame and on which the heating elements can be placed. The contact plate is held in the frame in a force-locking manner. The contact plate is completely covered by the frame at least in a limited section of its length. The plate is held in grooves in longitudinal frame struts (1.1) over most of its length. An independent claim is also included for the following: a heating device and a heating element.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufnahme von Keramik-Heizelementen (PTC-Elementen, Kaltleitern) in einer Heizvorrichtung, mit einem isolierenden Rahmen und mindestens einer durch diesen gehaltenen Kontaktplatte, auf der die Heizelemente auflegbar sind. Der Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung zur Aufnahme von Keramikheizelementen in einer Heizvorrichtung.The The invention relates to a device for receiving ceramic heating elements (PTC elements, PTC thermistors) in a heating device, with a insulating frame and at least one held by this Contact plate on which the heating elements can be placed. The invention further relates to a method of manufacturing a device for receiving ceramic heating elements in a heating device.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der DE 39 02 205 A1 bekannt.A generic device is from the DE 39 02 205 A1 known.

Derartige Aufnahme-Vorrichtungen dienen zur Aufnahme von flachen quaderförmigen Keramik-Heizelementen (PTC-Heizelementen, Kaltleiter-Heizelementen) zur Schaffung einer Heizvorrichtung. Eine derartige Vorrichtung weist einen Rahmen auf, in den eine Kontaktplatte eingefügt ist, die im Rahmen durch eine in einen Durchbruch der Kontaktplatte ragende Nase des Rahmens formschlüssig gehalten wird; ein Kraftschluss ist nicht vorgesehen. Der Rahmen weist neben Längsstreben sich senkrecht zu diesen quer über die Kontaktplatte erstreckende Querstege auf, zwischen denen auf einer Seite der Kontaktplatte die Keramik-Heizelemente eingelegt werden und derart im Rahmen aufgenommen sind, während auf der den Heizelementen abgewandten Seite der Kontaktplatte ein Isolierstreifen aufgelegt wird. Die gesamte Einheit wird in ein Profilrohr mit rechteckigem Querschnitt eingeschoben, welches zur Herstellung der gesamten Heizvorrichtung verpresst wird.such Receiving devices are used to hold flat cuboidal ceramic heating elements (PTC heating elements, PTC thermistors) to create a Heater. Such a device has a frame, inserted into the one contact plate That is, in the frame through an in a breakthrough of the contact plate projecting nose of the frame is held form-fitting; a traction is not scheduled. The frame is next to longitudinal struts perpendicular to this across the contact plate extending transverse webs, between which on one side of the contact plate, the ceramic heating elements inserted be and are included in the frame, while on the heating elements facing away from the contact plate an insulating strip applied becomes. The entire unit is made into a rectangular profile tube Cross-section inserted, which is used to make the entire heater is pressed.

Zur Herstellung der gattungsgemäßen Vorrichtung aus Kontaktplatte und Rahmenteil wird derart vorgegangen, dass beide Teile separat hergestellt werden. Die Kontaktplatte wird dann unterhalb des Rahmens durch die dort vorgesehenen Bügel hindurchgeschoben und anschließend werden beide mittels eines Niets, der eine Formschlussverbindung bildet, zumindest an einer Stirnseite miteinander verbunden.to Production of the generic device From contact plate and frame part is proceeded such that both Parts are manufactured separately. The contact plate is then below of the frame pushed through the bracket provided there and then both by means of a rivet, which forms a positive connection, connected to each other at least at one end.

Die FR 2 826 825 zeigt verschiedene Ausgestaltungen von Kontaktplatten und diese sowie PTC-Widerstandselemente aufnehmenden Profilen. Bei einer Ausgestaltung umgibt die Kontaktplatte mit in ihr ausgebildeten Durchbrüchen am Profil ausgebildete Stifte und liegt locker im Profil ein; bei einer anderen Ausgestaltung sind die Köpfe der Stifte aufgeweitet, so dass hierdurch ein zerstörungsfreies Lösen der beiden Teile verhindert wird. Bei einer weiteren Ausgestaltung sind die PTC-Elemente trennende Erhebungen in einem als Profilblech ausgebildeten Blech vorgesehen, das lose im isolierenden Profil einliegt. Das Isolierprofil und das Blechprofil sind relativ zueinander verschiebbar; eine Festlegung ist nicht offenbart. Dieses Isolierprofil kann, da es über seine gesamte Länge gleichbleibenden Querschnitt aufweist, wie in der Druckschrift ausgeführt, durch (kontinuierliche) Extrusion als Endlosprofil hergestellt werden, von dem gewünschte Abschnitte abgelenkt werden. Bei einer weiteren Ausgestaltung greifen in die auf der Rückseite der Erhebungen des Profilblechs ausgebildeten Vertiefungen entsprechende Erhöhungen des Isolierprofils ein, so dass wiederum eine entsprechend den beiden erstgenannten Ausführungsformen eine formschlüssige Verbindung in Längsrichtung gegeben ist. Eine kraftschlüssige Verbindung ist nicht vorgesehen.The FR 2 826 825 shows various embodiments of contact plates and these and PTC resistance elements receiving profiles. In one embodiment, the contact plate surrounds trained in her breakthroughs formed on the profile pins and is loosely in the profile; In another embodiment, the heads of the pins are widened, so that in this way a non-destructive release of the two parts is prevented. In a further embodiment, the PTC elements separating elevations are provided in a metal sheet formed as a profiled sheet, which rests loosely in the insulating profile. The insulating profile and the sheet metal profile are displaceable relative to each other; a determination is not disclosed. This insulating profile, since it has over its entire length constant cross-section, as stated in the document, are made by (continuous) extrusion as an endless profile, are deflected by the desired sections. In a further embodiment, corresponding recesses of the insulating profile engage in the recesses formed on the rear side of the elevations of the profiled sheet, so that again a form-fitting connection in the longitudinal direction is provided corresponding to the two first-mentioned embodiments. A frictional connection is not provided.

Bei den bekannten Aufnahme-Vorrichtungen ist insbesondere nachteilig, dass diese aufwendig und teuer herzustellen sind, da zunächst der Rahmen gespritzt werden muss, in diesen die Kontaktplatte eingefügt und im Rahmen formschlüssig fixiert werden muss. Es sind so bei der Herstellung in mehreren Einzelschritten mehrere Einzelteile zu handhaben.at the known recording devices is particularly disadvantageous, that these are complicated and expensive to produce, since first the Frame must be injected, in this the contact plate inserted and in Frame form-fitting must be fixed. It is so in the production in several steps to handle several items.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Aufnahmevorrichtung für die Keramik-Heizelemente zu schaffen, welche unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile einfacher mit weniger Einzelteilen und damit preiswerter herzustellen und auch in der weiteren Handhabung einfacher zu handhaben ist.Of the Invention is therefore based on the object, a recording device for the To provide ceramic heating elements, which while avoiding the aforementioned Disadvantages easier with fewer parts and thus cheaper produce and easier to handle in the further handling is.

Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, welche die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Insbesondere ist die Kontaktplatte kraftschlüssig im Rahmen gehalten; sie kann auch am Rahmen gehalten sein. Auf jeden Fall haften Kontaktplatte und Rahmen also aneinander. Die Kontaktplatte besteht aus elektrisch leitendem Material wie Stahl oder Aluminium, der Rahmen aus elektrisch isolierendem Material. Die Kraftschlussverbindung zwischen Kontaktplatte und Rahmen ist dabei derart, dass sie nicht durch einfaches Auseinanderziehen seitens einer Person gelöst werden kann. Bei dem Versuch einer Trennung von Rahmen und Kontaktplatte wird der Rahmen beschädigt oder zerstört. Die erfindungsgemäße Aufnahme-Vorrichtung ist insbesondere derart herstellbar, dass eine Kontaktplatte von einem diese kraftschlüssig aufnehmenden Rahmen umspritzt wird. Der Kraftschluss ist in Richtung der Längserstreckung der so verbundenen Teile gegeben.According to the invention said object is achieved with a device of the type mentioned, which having the characterizing features of claim 1. Especially the contact plate is non-positively kept in context; it can also be held on the frame. In any Case adhere contact plate and frame so together. The contact plate consists of electrically conductive material such as steel or aluminum, the frame made of electrically insulating material. The frictional connection between contact plate and frame is such that they do not be solved by simply pulling apart on the part of a person can. When trying to separate frame and contact plate the frame is damaged or destroyed. The Inventive recording device is in particular so produced that a contact plate of this one frictionally receiving frame is overmolded. The adhesion is in the direction of longitudinal extension given the so connected parts.

Zur Lösung der genannten Aufgabe sieht die Erfindung weiter bei einem gattungsgemäßen Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 25 vor.to solution the above object, the invention further in a generic method with the characterizing features of claim 25 before.

In äußerst bevorzugter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Aufnahme-Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Kontaktplatte zumindest in einem begrenzten Längsabschnitt des Rahmens vollständig dicht von diesem umfasst ist. Die kraftschlüssige Halterung der Kontaktplatte im Rahmen wird insbesondere in diesem Längsabschnitt des Rahmenteils, in dem die Kontaktplatte vollständig vom Material des Rahmens umgeben ist, bewirkt. Bei der geringen Stärke der Aufnahme-Vorrichtung und insbesondere des Rahmenteils kann eine allseitige Umgebung der Kontaktplatte, wobei sie dicht umgeben ist, nur durch Einspritzen hergestellt werden, da für die Spritzherstellung des Rahmens ohne eingelegter Kontaktplatte in diesem Bereich ein durchgehender Kanal des Rahmens zu schaffen wäre, was bei der geringen Stärke der Kontaktplatte nicht praktikabel ist.In an extremely preferred embodiment of the recording device according to the invention it is provided that the contact plate at least in a be bordered longitudinal portion of the frame is completely enclosed by this. The non-positive retention of the contact plate in the frame is in particular in this longitudinal portion of the frame part, in which the contact plate is completely surrounded by the material of the frame, causes. With the low strength of the receiving device and in particular of the frame part, an all-round environment of the contact plate, wherein it is tightly surrounded, are made only by injection, since to create a continuous channel of the frame for the injection molding of the frame without inserted contact plate in this area would be, which is not practical with the small thickness of the contact plate.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird eine dauerhafte Verbindung von Rahmen und Kontaktplatte und daher ein einfa ches Einbringen der Vorrichtung zusammen mit den übrigen Elementen, wie Keramik-Heizelementen und Isolierauflage in ein Aluminiumprofilrohr ermöglicht. Die Handhabung von Einzelteilen wird reduziert. Auch ist die Herstellung einfacher und preiswerter.By the solution according to the invention becomes a permanent connection of frame and contact plate and therefore a einfa ches introducing the device together with the other elements, such as Ceramic heating elements and insulating layer in an aluminum profile tube allows. The handling of individual parts is reduced. Also, the production is easier and cheaper.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist weiterhin vorgesehen, dass die Kontaktplatte über den größten Teil ihrer Länge hin in Längsstreben ausgebildeten Nuten des Rahmens gehalten ist.In a preferred embodiment of the device according to the invention is further provided that the contact plate on the biggest part their length in longitudinal struts formed grooves of the frame is held.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Kontaktplatte zusätzlich formschlüssig im Rahmen gehalten ist.Furthermore can be provided that the contact plate in addition positively in the Frame is held.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sehen vor, dass der Rahmen auf einer Seite der Kontaktplatte Querstege aufweist, zwischen denen die Heizelemente einlegbar sind, wobei insbesondere die die Heizelemente aufnehmenden Ausnehmungen umgebenden Längsstreben und Querstegen des Rahmens nach innen hin gerichtete Nasen zur formschlüssigen Halterung der Heizelemente ausgebildet sind.Further preferred embodiments of the invention provide that the frame on one side of the contact plate has transverse webs, between which the heating elements can be inserted, in particular the heating elements receiving recesses surrounding longitudinal struts and transverse webs of the Frame inwardly directed noses for positive retention the heating elements are formed.

In Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass am Rahmen die Schmalseite überragende Ausbiegungen zur kraftschlüssigen Festlegung des Rahmens in einem Profilrohr ausgebildet sind.In Development of the device according to the invention It is envisaged that the frame on the narrow side superior bends frictional Setting the frame are formed in a profile tube.

Andere Ausgestaltungen der Erfindung sehen vor, dass die Kontaktplatte den Rahmen zumindest an einer Stirnseite überragt, wobei insbesondere die Kontaktplatte den Rahmen genau an einer Stirnseite überragt. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass das oder die überragenden Enden der Kontaktplatte als Anschlusslaschen ausgebildet sind. Zur axialen Fixierung der erfindungsgemäßen Aufnahmevorrichtung in einem genannten Profilrohr einer Heizvorrichtung sieht die Erfindung weiterhin in bevorzugter Ausgestaltung vor, dass bei über seine Länge hin im wesentlichen Stand der Breite der Rahmen an einer Stirnseite eine Breite überragende Haken aufweist.Other Embodiments of the invention provide that the contact plate the frame projects beyond at least one end face, wherein in particular the contact plate projects beyond the frame exactly on one end face. It is provided in particular that the one or more outstanding Ends of the contact plate are designed as connecting lugs. to axial fixation of the receiving device according to the invention in a said profile tube of a heater, the invention provides continue in a preferred embodiment, that in over its length essentially state the width of the frame on one end face a width towering Has hooks.

Zunächst kann der Rahmen so ausgebildet sein, dass er lediglich – mit Überstand – die Schmalkanten der Kontaktplatte umfasst sowie auf der Seite der Kontaktplatte, auf der die Heizelemente aufzulegen sind, diese voneinander trennende Stege beinhaltet. In diesem Falle ist vorgesehen, dass die den Heizelementen abgewandte Seite der Kontaktplatte mit einer Isolierabdeckung in Form einer Platte versehen wird, bevor der Rahmen – mit Heizelementen – in ein Rechteck-Profilrohr eingeschoben wird. Die Abdeckplatte besteht aus elektrisch isolierendem, vorzugsweise aber gut wärmeleitendem Material, wie Keramik.At first you can the frame should be designed so that it only - with overhang - the narrow edges the contact plate comprises and on the side of the contact plate, on which the heating elements are to be placed, these separating from each other Includes webs. In this case it is envisaged that the heating elements opposite side of the contact plate with an insulating cover in Form of a plate is provided before the frame - with heating elements - in one Rectangular profile tube is inserted. The cover plate is made made of electrically insulating, but preferably thermally conductive Material, like ceramics.

In bevorzugter alternativer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Rahmen auf einer einer Aufnahmeseite für die Heizelemente abgewandten Seite der Kontaktplatte vollständig geschlossen und demgemäß die Kontaktplatte mit einer sie völlig abdeckenden Abdeckung versehen ist.In preferred alternative embodiment is provided that the Frame facing away from a receiving side for the heating elements Side of the contact plate completely closed and accordingly the contact plate with one completely covering cover is provided.

Der Rahmen selbst kann aus einem der folgenden Materialien oder einem Verbund mindestens zweier dieser Materialien bestehen: Kunststoff, Polymerkeramik, aufgespritzte Keramik.Of the Frame itself may be made from one of the following materials or one Composite of at least two of these materials are: plastic, Polymeric ceramic, sprayed ceramic.

Als Polymerkeramiken werden dabei anorganisch-organische Kompositmaterialien bezeichnet, die aus keramischen Füllstoffen und einer Matrix aus keramischen Polymeren bestehen.When Polymeric ceramics thereby become inorganic-organic composite materials referred to, consisting of ceramic fillers and a matrix consist of ceramic polymers.

Im Falle eines Verbundes zweier der vorgenannten Materialien ist dabei insbesondere vorgesehen, dass eine die Kontaktplatte auf ihrer der Aufnahmeseite für die Heizelemente abgewandten Seite durch eine Abdeckschicht aus Polymerkeramik oder Keramik abgedeckt ist, während der Rest des Rahmens aus Kunststoff oder Polymerkeramik besteht.in the Case of a composite of two of the aforementioned materials is included In particular, provided that the contact plate on their the Recording page for the heating elements facing away by a cover layer Polymer ceramic or ceramic is covered while the rest of the frame made of plastic or polymer ceramic.

Im Rahmen der Erfindung liegt auch eine Vorrichtung zur Aufnahme von Keramik-Heizelementen in einer Heizvorrichtung mit einer Kontaktplatte, die Vorsprünge zum Halten der Heizelemente gegen Verrutschen aufweist, und mit Halteelementen zum seitlichen Halten der Heizelemente gegen Verrutschen auf der Kontaktplatte, die gekennzeichnet ist durch zumindest eine auf einer eine Aufnahmeseite für die Heizelemente abgewandten Seite der Kontaktplatte aufgebrachte Isolierschicht. Die Isolierschicht ist dabei kraftschlüssig und damit haftend mit der Halteplatte verbunden. Während auch bei dieser Ausgestaltung grundsätzlich die Halteelemente durch einen isolierenden Rahmen gebildet sein können, sieht eine äußerst bevorzugte Ausgestaltung dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung vor, dass die Halteelemente durch aus der Ebene der Kontaktplatte herausgedrückte Vorsprünge gebildet sind. Die Vorsprünge können dabei rollenartig oder durch aus der Ebene der Kontaktplatte herausgedrückte Fahnen gebildet sein.In the context of the invention is also a device for receiving ceramic heating elements in a heating device with a contact plate having projections for holding the heating elements against slipping, and with holding elements for laterally holding the heating elements against slipping on the contact plate, which is characterized by at least a on a side facing away from a receiving side for the heating elements side of the contact plate insulating layer. The insulating layer is positively connected and thus adhering to the support plate. While in this embodiment, in principle, the holding elements may be formed by an insulating frame, provides an extremely preferred embodiment of this device according to the invention that the Holding elements are formed by protruding from the plane of the contact plate protrusions. The projections may be formed like a roll or by pushed out of the plane of the contact plate flags.

In weiterer Ausgestaltung ist wiederum vorgesehen, dass die Isolierschicht aus einem der folgenden Materialien oder einem Verbund mindestens zweier derselben besteht: Kunststoff, Polymerkeramik, aufgespritzte Keramik.In Another embodiment is again provided that the insulating layer from one of the following materials or a composite of at least two consists of: plastic, polymer ceramic, sprayed ceramic.

Während Kunststoff und Polymerkeramik in Spritzgussverfahren aufgebracht werden können, indem die Kontaktplatte in eine Form eingeführt und in dieser gehalten und der restliche dem gewünschten Rahmen angepasste Hohlraum der Spritzgussform durch Spritzgießen mit Kunststoff oder Keramik ge füllt wird, erfolgt das Aufbringen von Keramik durch Aufspritzen oder Aufsprühen, vorzugsweise mittels eines atmosphärischen Plasma-Sprühverfahrens. Dabei ist es insbeson dere vorteilhaft, zunächst auf die der Aufnahmeseite für die Heizelemente abgewandten Seite der Kontaktplatte eine Schicht Keramik aufzusprühen, anschließend diesen Verbund aus Kontaktplatte und aufgesprühter Isolierschicht aus Keramik in eine Spritzgussform einzubringen und den restlichen Rahmen im Spritzgießverfahren aus Kunststoff oder Polymerkeramik zu bilden. Es kann aber auch vorgesehen sein, die Kontaktplatte nicht nur auf der dem aufzunehmenden Heizelement abgewandten Seite, sondern auch im Randbereich oder vollständig durch Aufsprühen von Keramik zu umgeben und gegebenenfalls eine Nachbearbeitung spanabhebend vorzunehmen.While plastic and polymer ceramic can be applied by injection molding by introduced the contact plate in a mold and held in this and the rest of the desired frame adapted cavity of the injection mold by injection molding with Plastic or ceramic ge filled is the application of ceramic by spraying or spraying, preferably by means of an atmospheric plasma spraying process. there It is in particular advantageous, first on the receiving side for the Heating elements facing away from the contact plate a layer of ceramic spray, subsequently this composite of contact plate and sprayed on insulating layer of ceramic in an injection mold and the rest of the frame in injection molding made of plastic or polymer ceramic. But it can too be provided, the contact plate not only on the male Heating element opposite side, but also in the edge area or completely through spray on surrounded by ceramic and optionally a post-machining make.

Die Erfindung beinhaltet darüber hinaus eine Heizvorrichtung mit einem elektrisch leitenden Profilrohr, einer in dieses unter Aufnahme von Keramikheizelementen in den Ausnehmungen zwischen Längsstreben und Querstegen und unter Vorsehnung eines Isolierstreifens auf die den Heizelementen abgewandte Seite der Kontaktplatte eingeschobenen Haltevorrichtung der vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Ausgestaltungen sowie ein Heizregister mit mehreren durch Haltestege parallel und mit Abstand zueinander gehaltene derartige Heizvorrichtungen. Der Isolierstreifen auf der der Aufnahmeseite abgewandten Seite der Kontaktplatte kann je nach Ausgestaltung separat aufgelegt oder aber kraftschlüssig mit dieser verbunden sein.The Invention includes above In addition, a heating device with an electrically conductive profile tube, one in this receiving ceramic heating elements in the recesses between longitudinal struts and transverse webs and under Vorsehnung an insulating strip on the the heating elements facing away from the contact plate inserted Holding device of the embodiments according to the invention described above and a heating register with several parallel by holding webs and spaced apart such heaters. Of the Insulating strip on the receiving side facing away from the Contact plate can be placed separately depending on the design or but strong be connected with this.

In bevorzugten Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass vor dem Aufbringen der Isolierschicht aus der Ebene der Kontaktplatte zu der Heizelemente aufnehmenden Seite derselben Vorsprünge herausgedrückt werden und dass als Halteelemente für die Heizelemente ein die Kontaktplatte kraftschlüssig aufnehmender Rahmen durch Umspritzen oder Auf- bzw. Umsprühen der Kontaktplatte auf dieselbe aufgebracht wird.In preferred embodiments of the method according to the invention is provided, that before the application of the insulating layer from the plane of the contact plate to the heating elements receiving side of the same projections are pushed out and that as holding elements for the heating elements by a frictionally receiving the contact plate frame Overmolding or spraying on or Contact plate is applied to the same.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüche aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert ist. Dabei zeigt bzw. zeigen:Further Features and advantages of the invention will become apparent from the claims the following description, in which an embodiment of the invention is explained in detail with reference to the drawing. It shows or show:

1 eine erste perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Aufnahme-Vorrichtung; 1 a first perspective view of a recording device according to the invention;

2 eine andere perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Halte-Vorrichtung; 2 another perspective view of the holding device according to the invention;

3 eine Draufsicht auf die in der 2 sichtbare Seite einer erfindungsgemäßen Aufnahme-Vorrichtung; 3 a plan view of the in the 2 visible side of a receiving device according to the invention;

4 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Halte-Vorrichtung; 4 a side view of the holding device according to the invention;

5 eine Draufsicht auf die in der 1 sichtbare Seite der erfindungsgemäßen Aufnahme-Vorrichtung; 5 a plan view of the in the 1 visible side of the recording device according to the invention;

6 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Aufnahme-Vorrichtung; 6 a longitudinal section through a receiving device according to the invention;

7 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Heizvorrichtung; 7 a cross section through a heating device according to the invention;

8 eine perspektivische Darstellung eines Heizregisters aus erfindungsgemäßer Aufnahme-Vorrichtung aufweisenden Heizvorrichtun gen gemäß der 7; 8th a perspective view of a heater from inventive recording device having Heizvorrichtun conditions according to the 7 ;

9a–d Ansichten einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Aufnahme von Keramik-Heizelementen; 9a -D views of another embodiment of a device according to the invention for receiving ceramic heating elements;

9e ein Schnitt entlang A-A der 9a dieser Ausführungsform; 9e a section along AA the 9a this embodiment;

10 eine Schnittdarstellung entsprechend der 9e für eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung; 10 a sectional view corresponding to the 9e for a further embodiment of the device according to the invention;

11a, b Ansichten einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und 11a , b views of a further embodiment of the device according to the invention; and

12a–c Ansichten einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einseitiger Keramikbeschichtung. 12a C views of a preferred embodiment of the device according to the invention with one-sided ceramic coating.

Die 1 bis 6 zeigen verschiedene Darstellungen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Aufnehmen von Keramik-Heizelementen im Rahmen einer erfindungsgemäßen Heizvorrichtung, wie sie in der 7 dargestellt ist.The 1 to 6 show various representations of a device according to the invention for receiving ceramic heating elements in the context of a heating device according to the invention, as shown in the 7 is shown.

Eine Vorrichtung zum Aufnehmen von Keramik-Heizelementen, kurz Aufnahme-Vorrichtung weist zunächst einen Rahmen 1 auf, der vorzugsweise aus Kunststoff, gegebenenfalls aber auch aus Polymerkeramik oder Keramik besteht und damit in jedem Fall elektrisch isolierend ausgebildet ist. In dem Rahmen 1 ist bei Kunststoff bzw. Polymerkeramik eine Kontaktplatte 2 eingespritzt und wird demgemäss im Rahmen 1 mit hoher Kraft kraftschlüssig gehalten. Bei Keramik wird die Kontaktplatte in geeigneter Weise mit dieser umsprüht, wobei gegebenenfalls noch spanabhebende Nachbearbeitungen vorgenommen wurden. Auf jeden Fall haften Rahmen und Kontaktplatte aneinander. Ein Herausziehen der Kontaktplatte 2 aus dem Rahmen 1 ist nicht möglich, es sei denn, es würden maschinelle Hilfsmittel eingesetzt, wobei dann allerdings der Rahmen beschädigt oder zerstört würde.A device for receiving ceramic heating elements, briefly recording device initially has a frame 1 on, which is preferably made of plastic, but possibly also of polymer ceramic or ceramic and thus formed electrically insulating in each case. In the frame 1 is a contact plate in plastic or polymer ceramic 2 injected and is accordingly in the context 1 held strong with high force. In the case of ceramics, the contact plate is sprayed over with it in a suitable manner, if necessary with further machining. In any case, frame and contact plate stick together. Pulling out the contact plate 2 out of the frame 1 is not possible unless mechanical tools are used, but then the frame would be damaged or destroyed.

Der Rahmen 1 weist über seine größte Länge lediglich parallel verlaufende Längsstege 1.1 auf, die nach innen hin gerichtete Längsnuten 1.2 haben. Die Kontaktplatte 2 ist über den größten Teil ihrer Länge in den Nuten 1.2 der Stege 1.1 gehalten. In einem kurzen Längsabschnitt 1.3 mit gegenüber der Rahmen- und Kontaktplattenlänge geringerer Länge ist die Kontaktplatte 2 über jedem Querschnitt allseitig von Rahmenmaterial umgeben, wobei die Kraft des Kraftschlusses zwischen Rahmen 1 und Kontaktplatte 2 im wesentlichen in diesem Bereich gegeben ist. Bei einer Stärke des Rahmens von weniger als 2 mm und einer Stärke der Kontaktplatte von ca. 0,5 mm liegt die Rahmenschicht auf der in 3 sichtbaren Seite des Längsabschnitts 1.3 in der Größenordnung von ebenfalls 0,5 mm und auf der der sich 3 abgewandten in 1 sichtbaren Seite in der Größenordnung von etwa 1 mm.The frame 1 has over its greatest length only parallel longitudinal webs 1.1 on, the inwardly directed longitudinal grooves 1.2 to have. The contact plate 2 is over most of its length in the grooves 1.2 of the bridges 1.1 held. In a short longitudinal section 1.3 with respect to the frame and contact plate length lesser length is the contact plate 2 Surrounded on each side of each frame by frame material, the force of the frictional connection between frame 1 and contact plate 2 is given essentially in this area. With a thickness of the frame of less than 2 mm and a thickness of the contact plate of about 0.5 mm, the frame layer lies on the in 3 visible side of the longitudinal section 1.3 in the order of also 0.5 mm and on the itself 3 facing away from 1 visible side of the order of about 1 mm.

Im Bereich des Längsabschnitts 1.3 sind seitlich in der Folge der Längsstege 1.1 bogenförmige Ausbiegungen 7 am Rahmen 1 vorgesehen, mittels derer der Rahmen 2 in einem Aluminiumprofilrohr (7) zur Montage zunächst klemmend fixierbar ist.In the area of the longitudinal section 1.3 are laterally in the sequence of longitudinal webs 1.1 arched bends 7 at the frame 1 provided by means of which the frame 2 in an aluminum profile tube ( 7 ) is initially clamped fixable for mounting.

Wie insbesondere den 1, 5 und 6 entnehmbar ist, sind die Längsstege 1.1 auf der in den 1 und 5 sichtbaren Seite durch mit Abstand in Längsrichtung angeordnete Querstege 1.4 verbunden.As in particular the 1 . 5 and 6 is removable, are the longitudinal webs 1.1 on the in the 1 and 5 visible side by spaced longitudinally transverse webs 1.4 connected.

Zur Innenseite der Längsstege 1.1 und der Querstege 1.4 sind nach innen gerichtete Nasen 4 vorgesehen. Diese dienen zur Aufnahme von den Längs- und Querstegen umfassten Ausnehmungen einzulegenden Keramik-Heizelementen (PTC-Elemente, Kaltleiter-Elemente).To the inside of the longitudinal webs 1.1 and the crossbars 1.4 are inwardly directed noses 4 intended. These serve to receive ceramic heating elements (PTC elements, PTC elements) to be inserted into the recesses which comprise the longitudinal and transverse webs.

Weiter sind an einem Stirnende des Rahmens 1 dessen über seine gesamte Länge hin im wesentlichen konstanten Querschnitt überragende Haken 5 vorgesehen, die an der Stirnseite eines Profilrohres, in dem die Haltevorrichtung zur Bildung einer Heizvorrichtung gehalten ist zur Anlage kommen und so die Endposition beim Einschieben der Aufnahme-Vorrichtung in ein solches Profilrohr begrenzen. An der den Haken 5 abgewandten Seite überragt die Kontaktplatte 2 den Halterahmen mit einer Anschlusslasche 2.1.Next are at a front end of the frame 1 over its entire length substantially constant cross-section superior hooks 5 provided on the front side of a profile tube, in which the holding device is held to form a heating device come to rest and so limit the end position when inserting the receiving device in such a profile tube. At the hook 5 facing away from the contact plate 2 the holding frame with a connecting lug 2.1 ,

Mittels der erfindungsgemäßen Aufnahme-Vorrichtung, wie sie vorstehend unter Bezug auf die 1 bis 6 beschrieben wurde, wird eine Heizvorrichtung, wie sie im Querschnitt in der 7 dargestellt ist, derart geschaffen, indem in die Ausnehmungen 3 zwischen den Längs- und Querstegen 1.1, 1.4 des Halterahmens Keramik-Heizelemente 8 eingelegt werden, die durch die Nasen 4 in den Ausnehmungen 3 reibschlüssig gehalten werden. Von der in Ausnehmungen 3 abgewandten Seite des Rahmens 1 (von der in den 2 und 3 sichtbaren Seite her) wird ein Isolierstreifen 9 gegen die Kontaktplatte 2 gehalten. Die gesamte Anordnung wird in ein Profilrohr 10 mit rechteckigem Querschnitt eingeführt. Dieses wird dann von den Flachseiten gegen die in es eingeführte beschriebene Anordnung verpresst, so dass diese ebenfalls kraftschlüssig im Profilrohr 10 gehalten wird. Die Stirnseiten des Profilrohres 10 können mit Verputzmasse verschlossen sein. Die Anschlusslaschen 2.1 der Kontaktplatten 2 ragen aus dem Profilrohr 10 heraus.By means of the recording device according to the invention, as described above with reference to the 1 to 6 is described, a heating device, as shown in cross-section in the 7 is shown, created in such a way by the recesses 3 between the longitudinal and transverse webs 1.1 . 1.4 of the holding frame ceramic heating elements 8th are inserted through the noses 4 in the recesses 3 be held frictionally. From the in recesses 3 opposite side of the frame 1 (from the in the 2 and 3 visible side) becomes an insulating strip 9 against the contact plate 2 held. The entire assembly is in a profile tube 10 introduced with rectangular cross-section. This is then pressed by the flat sides against the described arrangement introduced in it, so that they also frictionally in the profile tube 10 is held. The front sides of the profile tube 10 can be closed with plaster. The connection lugs 2.1 the contact plates 2 protrude from the profile tube 10 out.

Derart gebildete Einzel-Heizvorrichtungen können in einem Heizregister eingesetzt werden, wie es in der 8 dargestellt ist. Hierbei sind mehrere Einzel-Heizvorrichtungen 11 mit Abstand zueinander parallel klemmend in Durchbrüchen von wärmeleitenden Lamellen 12 gehalten. Mittels einer Heizvorrichtung und/oder eines Heizregisters können Fluide, Luft, Flüssigkeiten erwärmt werden.Thus formed single heaters can be used in a heating coil, as shown in the 8th is shown. Here are several single heaters 11 at a distance from each other in parallel clamping in breakthroughs of thermally conductive fins 12 held. By means of a heating device and / or a heating register fluids, air, liquids can be heated.

Während die Ausgestaltungen der 1 bis 5 einen Rahmen 1 zeigen, bei denen die der Aufnahmeseite für die Heizelemente abgewandte Seite der Kontaktplatte 2 nicht abgedeckt ist – sondern vielmehr später vor Erstellung des Heizkörpers durch eine separate Isolierplatte abgedeckt wird –, zeigen die 9 und 10 Ausgestaltungen, bei denen auch die fragliche (Unter-)Seite der Kontaktplatte unmittelbar durch den Rahmen kraftschlüssig und haftend abgedeckt ist. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Insbesondere aus den Darstellungen der 9c und 9e ist entnehmbar, dass bei der Ausgestaltung der 9 der Rahmen nicht nur an den Kanten oder Schmalseiten der Kontaktplatte 2 diese umfasst, sondern er hier einstückig auch die genannte (Unter-)Seite der Kontaktplatte abdeckt.While the designs of the 1 to 5 a frame 1 show, in which the receiving side facing away from the heating elements side of the contact plate 2 is not covered - but rather later covered by a separate insulating plate before the creation of the radiator - 9 and 10 Embodiments in which the question (bottom) side of the contact plate is directly covered by the frame frictionally and adhesively. Identical parts are provided with the same reference numerals. In particular, from the representations of 9c and 9e is removable, that in the embodiment of the 9 the frame not only on the edges or narrow sides of the contact plate 2 this includes, but he also integrally covers the said (bottom) side of the contact plate.

Dies kann, wie gesagt, im Spritzgussverfahren geschehen, bei dem der Rahmen, wie er in der 9 dargestellt ist, vollständig in einem Schritt eingespritzt wird. Während als Material grundsätzlich hier auch Kunststoff verwendet werden kann, so wird als bevorzugtes Material Polymerkeramik verwendet, da dieses eine bessere Wärmeleitfähigkeit als Kunststoff aufweist.This can, as I said, in Spritzgussverfah happened, in which the frame, as in the 9 is fully injected in one step. While in principle plastic can also be used here as the material, polymer ceramic is used as the preferred material, since this has a better thermal conductivity than plastic.

Die Querschnittsdarstellung der 10 zeigt einen Verbund-Rahmen 1, bei diesem ist die Unterseite oder die der Auflageseite der Heizelemente abgewandte Seite der Kontakt platte 2 mit einer separaten Schicht versehen. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um eine Keramikschicht, die im APS-Verfahren (atmosphärisches Plasmasprühen) aufgesprüht wurde. Es kann sich aber grundsätzlich auch um eine Schicht aus Polymerkeramik handeln. Der restliche Rahmen, der im wesentlichen die Kontur hat wie der Rahmen der 1 bis 5, besteht aus Kunststoff oder Polymerkeramik (wenn die untere Abdeckung 1.5 aus Keramik besteht) und wurde anschließend im Spritzgussverfahren aufgebracht.The cross-sectional representation of 10 shows a composite frame 1 , in this, the underside or the support side of the heating elements facing away from the contact plate 2 provided with a separate layer. This is preferably a ceramic layer which has been sprayed in the APS process (atmospheric plasma spraying). But in principle it can also be a layer of polymer ceramic. The rest of the frame, which has essentially the same contour as the frame 1 to 5 , is made of plastic or polymer ceramic (if the bottom cover 1.5 made of ceramic) and was then applied by injection molding.

Die Ausgestaltungen der 11 und 12 sind solche, die insbesondere zum Einsatz von Keramikmaterial als Isoliermaterial geeignet sind, wenn auch in grundsätzlicher Weise Polymerkeramik sowie gegebenenfalls auch Kunststoff eingesetzt werden können.The embodiments of 11 and 12 are those which are particularly suitable for use of ceramic material as an insulating material, although in principle polymer ceramic and optionally also plastic can be used.

Bei der Ausgestaltung der 11a und 11b ist eine ebene Kontaktplatte 2 mit einem Rahmen 1 versehen, der die Kontaktplatte 2 auf der Unterseite mit einer Abdeckschicht 1a vollständig abdeckt (Unterseite = die der Aufnahmeseite der Heizelemente abgewandte Seite).In the embodiment of 11a and 11b is a flat contact plate 2 with a frame 1 provided the contact plate 2 on the bottom with a cover layer 1a completely covers (bottom = the side facing away from the receiving side of the heating elements).

Auf der der Abdeckschicht 1a abgewandten Seite weist der Rahmen 1 wiederum Stege 1.4 auf, die entsprechend dem vorzugsweise einzusetzenden Material relativ breit ausgebildet sind. Darüber hinaus ist aus dem gleichen Grunde die Feinstruktur vereinfacht und es sind beispielsweise keine Laschen 5, wie bei der Ausgestaltung der 9 vorhanden. Gegebenenfalls können Formausbildungen wiederum durch spanabhebende Nachbearbeitungen erzeugt werden.On the cover layer 1a the side facing away from the frame 1 in turn, walkways 1.4 on, which are formed relatively wide according to the material preferably to be used. In addition, for the same reason, the fine structure is simplified and there are, for example, no tabs 5 as in the embodiment of 9 available. Optionally, mold formations can in turn be produced by machining post-processing.

Bei der Ausgestaltung der 12 ist lediglich auf der Unterseite der Kontaktplatte 2 eine Isolierschicht 1a, vorzugsweise aus Keramik, gegebenenfalls aber auch aus Polymerkeramik oder Kunststoff aufgebracht. Ein seitliches Hal ten der auf der anderen Seite der Kontaktplatte 2 aufzulegenden PTC-Elemente gegen Verrutschen erfolgt durch Vorsprünge 2a, die durch Ausprägungen aus der Kontaktplatte 2 gebildet sind, beispielsweise in Form von beulenartigen Ausprägungen, Bögen oder hausgedrückten Laschen-Elementen. Zusätzlich sind auch hier Kanten mit Isoliermaterial 1 entsprechend der Ausgestaltung der 11 bedeckt, einschließlich einem Überragen auf der die Heizelemente aufnehmenden Seite der Kontaktplatte 2.In the embodiment of 12 is only on the bottom of the contact plate 2 an insulating layer 1a , preferably made of ceramic, but optionally also of polymer ceramic or plastic applied. A lateral Hal th on the other side of the contact plate 2 To be placed PTC elements against slipping by protrusions 2a , which by forms from the contact plate 2 are formed, for example in the form of bump-like shapes, bows or pressed tab elements. In addition, here are edges with insulating material 1 according to the embodiment of 11 covered, including an overhang on the heating elements receiving side of the contact plate 2 ,

11: Rahmenframe
1a1a: Abdeckschichtcovering
1.11.1: Längsstegelongitudinal webs
1.21.2: Längsnutenlongitudinal grooves
1.31.3: Längsabschnittlongitudinal section
1.41.4: Querstegecrossbars
1.51.5: untere Abdeckunglower cover
22: Kontaktplattecontact plate
2a2a: Vorsprüngeprojections
2.12.1: Anschlusslascheconnection tab
33: Ausnehmungenrecesses
44: Nasennose
55: Hakenhook
77: Ausbiegungenbends
88th: Keramikheizelementenceramic heating elements
99: Isolierstreifeninsulating
1010: Profilrohrsection tube
1111: Einzel-HeizvorrichtungSingle heater
1212: Haltestegeretaining webs

Claims

Device for accommodating ceramic heating elements (PCT elements, PTC thermistors) in a heating device, with an insulating frame ( 1 ) and at least one held by this contact plate ( 2 ), on which the heating elements can be placed, characterized in that contact plate ( 2 ) and frames ( 1 ) by encapsulation of the contact plate ( 2 ) with the frame ( 1 ) are interconnected.

Device according to claim 1, characterized in that the contact plate ( 2 ) at least in a limited longitudinal section of the frame ( 1 ) is completely enclosed by this.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that the contact plate ( 2 ) over most of the length in longitudinal struts ( 1.1 ) formed grooves ( 1.2 ) of the frame ( 1 ) is held.

Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the contact plate ( 2 ) additionally positively in the frame ( 1 ) is held.

Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the frame on one side of the contact plate ( 2 ) Crossbars ( 1.4 ), between which the heating elements can be inserted.

Device according to claim 3 or 5, characterized in that the longitudinal struts surrounding the recesses (FIG. 1.1 ) and transverse webs ( 1.4 ) of the frame ( 1 ) than after inside out noses ( 4 ) are designed for positive retention of the heating elements.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that on the frame ( 1 ) the narrow side superior bends ( 7 ) are designed for non-positive fixing of the frame in a profile tube.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the contact plate ( 2 ) the frame ( 1 ) surmounted at least on one end face.

Device according to claim 8, characterized in that the contact plate ( 2 ) the frame ( 1 ) surmounted exactly on one end face.

Apparatus according to claim 8 or 9, characterized in that the one or more projecting ends of the con tact ( 2 ) are formed as connecting straps.

Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the frame ( 1 ) consists of one of the following materials or a composite of at least two of them: plastic, polymer ceramics, sprayed ceramics.

Device according to claim 11, characterized in that the frame ( 1 ) on a receiving side facing away from the heating elements for the side of the contact plate ( 2 ) completely closed and accordingly the contact plate ( 2 ) with a completely covering cover ( 1a ) is provided.

Apparatus according to claim 11 or 12, characterized in that a contact plate ( 2 ) on its side facing away from the receiving side for the heating elements by a cover layer ( 1a ) is covered by polymer ceramic or ceramic, while the rest of the frame ( 1 ) consists of plastic or polymer ceramic.

Device for holding ceramic heating elements (PCT elements, PTC thermistors) in a heating device, with a contact plate ( 2 ), the projections ( 2a ) for holding the heating elements against slipping, and with holding elements ( 1 ) for holding the heating elements against slipping on the contact plate ( 2 ), characterized by at least one side facing away from the receiving side for the heating elements of the contact plate ( 2 ) by spraying or spraying adhesively applied insulating layer.

Apparatus according to claim 14, characterized in that the holding elements ( 1 ) through out of the plane of the contact plate ( 2 ) pushed out protrusions are formed.

Apparatus according to claim 14, characterized in that the holding elements ( 1 ) are formed by an insulating frame.

Device according to one of claims 14 to 16, characterized in that the insulating layer ( 1a ) consists of one of the following materials or a composite of at least two of them: plastic, polymer ceramics, sprayed ceramics.

Device according to claim 16 or 17, characterized that the frame is made of one of the following materials or a composite at least two of them are: plastic, polymer ceramic, sprayed ceramics.

Device according to one of claims 16 to 18, characterized in that a contact plate ( 2 ) on its side facing away from the receiving side for the heating elements by a cover layer ( 1a ) is covered by polymer ceramic or ceramic, while the rest of the frame ( 1 ) consists of plastic or polymer ceramic.

Device according to one of claims 16 to 19, characterized by one or more characterizing features of claims 2 to 10th

Heating device with an electrically conductive profile tube, an elements in this under recording of Keramikheiz ( 8th ) in recesses ( 3 ) between longitudinal struts ( 1.1 ) and transverse stems ( 1.4 ) and under the provision of an insulating strip ( 9 ) on the heating elements ( 8th ) facing away from the contact plate ( 2 ) inserted holding device according to one of claims 1 to 20.

Heating register with several by holding webs ( 12 ) parallel and spaced apart stimulus devices ( 11 ) according to claim 21.

Method for producing a device for accommodating ceramic heating elements in a heating device, characterized in that a lateral holding on the other side of the contact plate ( 2 ) to be placed PTC elements against slippage by protrusions ( 2a ), which by forms from the contact plate ( 2 ) are formed and that at least one of a receiving side facing away from the heating elements side of a contact plate, a layer of the following materials is adhesively sprayed or sprayed on: plastic, polymer ceramic, ceramic.

Method according to claim 23, characterized that before the application of the insulating layer from the plane of the contact plate to the heating elements receiving side of the same projections are pushed out.

Method for producing a device for receiving ceramic heating elements in a heating device, characterized in that as holding elements for the heating elements a contact plate ( 2 ) receiving frame ( 1 ) by overmolding or spraying or spraying the contact plate ( 2 ) is applied to the same.

Method according to claim 25, characterized in that that the frame is applied from one of the following materials will be: plastic, polymer ceramics, ceramics.

Method according to Claim 27, characterized that ceramic by means of an atmospheric plasma spray sprayed becomes.

Method according to one of claims 24 to 27, characterized in that on one side of the contact plate ( 2 ) Or ceramic polymer is sprayed on and the rest of the frame is made by molding with plastic or polymer ceramic.