DE3121025A1

DE3121025A1 - Elektrische heizvorrichtung fuer saugrohre von brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE3121025A1
Application number: DE19813121025
Authority: DE
Inventors: Paul 7410 Reutlingen Bader
Original assignee: Gustav Wahler GmbH and Co KG
Current assignee: Gustav Wahler GmbH and Co KG
Priority date: 1981-05-27
Filing date: 1981-05-27
Publication date: 1982-12-23
Also published as: SE450028B; FR2506845A1; SE8200668L; IT8125897A0; FR2506845B1; IT1140413B

Description

Elektrische Heizvorrichtung für Saugrohre von Brennkraftmaschinen

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Heizvorrichtung für Saugrohre von Brennkraftmaschinen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Art.

Es sind elektrische Heizvorrichtungen dieser Art bekannt, bei denen die Heizelemente durch eins Lötverbindung oder eine elektrisch leitende " Klebeverbindung an der Heizplatte befestigt sind. Auf ihrer Rückseite trägt jedes Heizelement einen Teller , der ebenfalls angelötet oder angeklebt ist. Die einzelnen Teller sind durch besondere Stege zusammengehalten und zusammengefaßt. Dort erfolgt die Stromzuführung mittels angeschlossenem elektrischem Leiter· Es hat sich nun gezeigt, daS derart gestaltete Heizvorrichtungen gewisse Probleme bei der Herstellung, insbesondere bei der Plantage, aufwerfen. Es fehlt eine Zwangsvorgabe, so daB keine reproduzierbaren, immer gleich gestalteten Vorrichtungen erreichbar sind. Vor allem hat sich bei der Klebeverbindung zwischen den Heizelementen und der Heizplatte gezeigt, daß diese Klebeverbindung den hohen gestellten Anforderungen nicht gerecht wird. Es wird verlangt, daß die Heizelemente auch bei Extrem-

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temperaturen, im Bereich + Ί80 C bis -40°C, zuverlässig und dauerhaft an der Heizplatte verbleiben und sich nicht etwa selbsttätig ablösen. Bei bekannten Heizvorrichtungen dagegen ist dies nicht gewährleistet. Es besteht die Gefahr, daß insbesondere bei Minustemperaturen sich die Heizelemente ablösen und die Heizvorrichtung dann unbrauchbar wird, wo sie vor allem vonnöten ist. Die Klebeverbindung ist nicht in der Lage, den verschiedenen, materialbedingten Wärmeausdehnungskoeffizienten einerseits der Heizplatte und andererseits der Heizelemente und gegebenenfalls auch der Haltemittel Rechnung zu tragen· Eine Lötverbindung zur Befestigung der Heizelemente an der Heizplatte ist fertigungstechnisch relativ aufwendig und insofern kritisch, als nicht zuverlässig gewährleistet werden kann, daß abgesehen von einem dauerhaft festen Sitz eine Wärmeübergangszdne großer Fläche zwischen den Heizelementen und der Heizplatte gegeben ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Heizvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung zu schaffen, die nicht nur die Herstellung und die Montage vereinfacht und reproduzierbare Montageergebnisse ermöglicht, sondern die vor allem eine Anpassung an die verschiedenen, materialbedingten Wärmeausdehnungskoeffizienten insbesondere zwischen den Heizelementen einerseits und der . Heizplatte andererseits ermöglicht und die bei dauerhaft festem Sitz der Heizelemente an der Heizplatte einen sehr guten Wärmeübergang zwischen beiden Teilen und dabei sicher-; stellt, daß die Halterung der Heizelemente selbst bei Extremtemperaturen im Anforderungsbereich von +180⁰C bis -40 C zuverlässig erhalten bleibt, wobei gleichermaßen auch die mechanische und elektrisch leitende Kontaktverbindung zwischen den Heizelementen und den rückseitigen Haltemitteln erhalten bleibt.

Die Aufgabe ist bei einer elektrischen Heizvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhaft sind gleichermaßen die Maßnahmen nach Anspruch 2, Weitere vorteilhafte Gestaltungen ergeben sich aus den Ansprüchen 3 - 23.

Durch die zumindest in Grenzen elastische Zwischenlage zwischen den Heizelementen einerseits und z.B. der Heizplatte andererseits ist gewährleistet, daß eine Anpassung an die aufgrund unterschiedlicher Materialien völlig unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten erfolgen kann, so daß also die Heizelemente nach wie vor zuverlässig in guter wärmeübertragender Verbindung verbleiben, die zugleich auch elektrisch leitend ist und bleibt. Die Zwischenlage dient also dabei als Ausgleichslage, die jedem Element aine gewisse Eigenständigkeit zur Verformung unter Wärmeeinfluß läßt. Gleiches ist auch dann erreicht, wenn derartige Zwischenlagen zwischen den Heizelementen einerseits und rückseitigen Haltemitteln andererseits vorgesehen sind, was ebenfalls möglich ist. Wird als Zwischenlage ein elektrisch leitender Kleber , insbesondere ein nicht ganz aushärtender Leitkleber auf Silikonbasis, verwendet, so bewirkt dieser zuglsich eine Fixierung der Heizelemente an der Heizplatte. Die Klebeschicht ist dann in der Lage, auch den Extremanforderungen bei Extremtemperaturen von +1QG⁰C bis -40⁰C ohne Gefahr einer Ablösung der Heizelemente von der Heizplatte zu genügen. Außerdem nimmt die Zwischenlage gewisse Toleranzen an den Befestigungsstellen der Heizelemente auf. Die beschriebenen Haltemittel haben den Vorteil, daß sie zumindest in gewissen Grenzen eine federelastische Kraft rückseitig der Heizelemente entwickeln und letztere mit der Vorderseite gegen die Heizplatte pressen. Dank kontruktiver besonderer Maßnahmen ist bei der Montage diese Anpreßkraft durch Maßvorgaben reproduzierbar, ohne daß es besonderer und Einstallarbnlton bsdarf. Sio beträgt z.B.

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15Ν (etwa 1,5 kp). Wenn die Haltemittel zusammen mit den daran befestigten Heizelementen eine Montageeinheit bilden," z.B. die Stützplatte eine Montageeinheit mit der Kontaktbrücke, an deren Federarmen die Heizelemente sitzen, ist der Zusammenbau der Vorrichtung besonders einfach und reproduzierbar. Ein Sitz im Gehäuse für die Stützplatte gibt eine genaue Einsetztiefe für letztere vor und ebenso auch die radiale Einbauposition, wodurch auch für die'übrigen, daran sitzenden Teile diese Vorgaben bestehen. Die isolie·* rende Stützplatte als Teil der Haltemittel stellt im übrigen sicher, daß die erzeugte Wärme nicht etwa rückseitig als VerlustwMrme abstrahlt und abgegeben wird, sondern möglichst direkt zur Heizplatte geführt wird. Die Kontaktbrücke ist als beschriebene Montagehilfe und so gestaltet, · : . · daß sie eine gute elektrisch leitende Verbindung zu den · Heizelementen garantiert, einen gewissen Anpreßdruck erzeugt und wegen geringem Materialquerschnitt prak- · · ; tisch keine Heizenergie als eventuelle Verlustenergie ab- , leitet.· · . ■ . "'■·' "- · - ' j

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Weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus der nach-l

folgenden Beschreibung. " !

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Der vollständige Wortlaut der Ansprüche ist vorstehend allein' zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen, nicht wiedergegeben,', sondern statt dessen lediglich durch Nennung der Anspruchs- ' nummer darauf Bezug genommen, wodurch jedoch alle diese An- j Spruchsmerkmale als an dieser Stelle ausdrücklich und er- ; findungswesentlich offenbart zu gelten haben. ■

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen gezeigten Aus'f ührungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Schnitt einer elektrischen Heizvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 einen schematischen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3a einen schematischen Schnitt etwa entsprechend demjenigen in Fig. 1, eines zweiten AusführungsbeiSpieles,

Fig. 3b jeweils schematische Ansichten van in und 3c Grenzen elastischen Zwischenlage^ der Heizvorrichtung gemäß Fig. 3a,

Fig. 4 einen schematischen Schnitt etwa ent- ■

sprechend demjenigen in Fig. 1 einer Heizvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,

Fig. 5 einen Schnitt der Heizvorrichtung gemäß Fig. 4, jedoch um 45° gBdreht,

Fig. 6 einen schematischen Schnitt etwa entsprechend demjenigen in Fig. 1 einer Heizvorrichtung gemäß einem vierten' Ausführungsbeispiel.

Die in Fig, 1 und 2 gezeigte elektrische Heizvorrichtung ist zur Beheizung nicht gezeigter Saugrohre van Brennkraftmaschinen bestimmt. Sie wird in eine öffnung im Saugrohr eingesetzt. Die Heizvorrichtung weist eine Heizplatte 10 aus thermisch gut leitfähigem Material, z.B. Aluminium, auf, die auf der in Fig. 1 linken Seite mehrere vorspringende Zinken 11 zur Verbesserung der Wärmeübertragung und Wärmeabfuhr aufweist und die auf der anderen Seite eine zumindest

im wesentlichen plane Auflagefläche 12 aufweist, auf der mehrere Heizelements in Form von PTC-Elementen 13 - 16 in gut wärmeleitender Berührung gehalten sind. Dazu dienen besondere, zu erläuternde Haltemittel, die einen elektrischen, die PTC-Elemente 13 - 16 kontaktierenden Anschluß bilden. Die Heizplatte 10 ist einstückiger Bestandteil eines etwa topfförmigen Gehäuses 17 mit innerer Ringschulter 18 und Nut zur Aufnahme eines Sprengringes 19. Mittels beider ist eine isolierende, aus Kunststoff bestehende Stützplatte 20 in vorgegebenem Abstand zur Heizplatte 10 gehalten und gesichert. Die Stützplatte 20 bildet ein Haltemittel für die PTC-Elemenete 13 - 16. Bestandteil dieser Haltemittel ist außerdem eine Kontaktbrücke 21 zumindest federähnlicher Art aus elektrisch gut leitendem Material. Die Kontaktbrücke 21 besteht.hier aus Metallblech, z.B. Bronze oder Messing. Sie hat einen im wesentlichen ebenflächigen Mittelteil 22, der sich gegen ein zentrales Widerlagerteil etwa im Zentrum der Stützplatte 20 abstützt. Vom Mittelteil 22 gehen etwa sternförmig im Querschnitt etwa Z-förmig abgekröpfte Federarme 23 - 26 ab, von denen jeder einem PTC-Element 13 - 16 zugeordnet ist. Während der obere horizontale Z-Schenkel jedes Federarmes in das Mittelteil 22 übergeht, hat der untere, dazu etwa parallele Z-Schenkel jedes Federarmes 23 - 26 eine etwa halbkreisförmige Kontur und ebenflächige Flachseite, mit der er vallflächig mit der Rückseite des jeweils zugeordneten PTC-Elementes 13 * 16 in Verbindung steht/ Damit ergibt sich eine große elektrisch. leitende Überga'ngsflache. An ihren nicht in Berührung mit den PTC-Elementen 13·- 16 befindlichen Abschnitten, die sich zwischen dem Mittelteil 22 und den dazu parallelen Flachseiten der Federarme 23-26 befinden, sind jeweils Durchbrechungen 27 - 30 .vorgesehen, welche die Wärmeleitverh.ältnisse verbessern. Vor der in Fig. 1 gezeigten Fertigmantage sind die unteren Z-Schenkel der im Schnitt etwa Z-förmigen Federarme 23 - 26 zur. Vorgabe einer Vorspannung mit Schrägverlauf von z.B.'· etwa 3° zur Auflagefläche 12 hin schräggestellt. Die Kontaktbrücke

21 ist zusammen mit der sie abstützenden Stützplatte 20 in der Lage, mit den etwa halbkreisförmigen unteren Schenkeln der Federarme 23 - 26 mit Vorspannung rückseitig gegen die kreisscheibenförmigen PTC-Elemente 13 - 16 zu drücken und letztere mit ihrer in Fig. 1 linken Seite, vorderseitig, möglichst glattflächig gegen die Auflagefläche 12 der Heizplatte 10 zu pressen. Zwischen der Vorderseite der PTC-Elemente 13 -16 und der Auflagefläche 12 befindet sich eine zumindest in Grenzen elastische, vorzugsweise dauerelastische. Zwischenlage, die aus einem elektrisch leitendem Kleber 31 besteht. Der Kleber 31 ist ein mit Leitpartikeln aus Kupfer und/oder Silber versehener, nicht ganz aushärtender Leitkleber auf Silikonbasis. Er bewirkt nicht nur das Anhaften der PTC-Elemente 13 - 16 an der Auflagefläche 12, sondern hat vor allem den Vorteil, daß er dank des elastischen Verhaltens eine Ausgleichsschicht zwischen der Heizplatte 10 einerseits und den PTC-Elementen 13 - 16 mit Haltemitteln andererseits bildet. Der Kleber 31 trägt also den unterschiedlichen, materialbedingten Wärmeausdehnungskoeffizienten Rechnung und gewährleistet, daß die Elemente unabhängig voneinander arbeiten können. Dabei stellt der Kleber 31 zugleich sicher, daß die hohen Anforderungen hinsichtlich der Klebebefestigung erreicht sind, nämlich eine Ablösung der PTC-Elemente 13 - 16 in Temperaturbereichen zwischen +180⁰C und -40°C zu verhindern. Der Kleber 31 hat ein hohes elektrisches Leitvermögen dank der z.B. mit 60% - 70% Mengenanteil enthaltenen Leitpartikel. Auch das Wärmeleitvermögen ist außerordentlich gut.

Die Kontaktbrücke 21 ist mit der Stützplatts 20 fest verbunden. Zu diesem Zweck ist aus dem Mittelteil 22 der Kontaktbrücke 21 eine Anschlußfahne 32 ausgeschnitten und etwa treppenförmig durch einen Schlitz 33 der Stützplatte 20 hindurch nach außen geführt, wo mittels aufgesetztem Kontaktschuh ein Kabel 34 elektrisch leitend angebracht ist. Außerdem sind bei den beiden Federarmen 24 und 26 zwei Zungen eingeschnitten und durch nicht sichtbars Schlitze der Stütz-

platte 20 hindurchgeführt und hiernach verschränkt und/oder umgebogen. Fig. 1 läßt nur zwei Enden 35, 36 erkennen. Auf diese Weise bilden die Stützplatte 20 und die Kontaktbrücke 21 eine Baueinheit für die Montage. Auch die PTC-Elemente 13 - 16 sind vor dem Zusammenbau bereits fest mit den unteren Schenkeln der Federarme 23 - 26 verbunden, und zwar z.B. durch Löten oder mittels eines elektrisch leitenden Klebers, der z.B. dem Kleber 31 entspricht. Am in Fig. 1 rechten Ende ist das topfförmige Gehäuse mit einem durch Nieten befestigten Deckel 37 abgeschlossen, der z.B. nicht sichtbare Entlüftungsöffnungen aufweist.

Beim bestimmungsgemäßen Gebrauch wird über das Kabel 34 Strom zugeführt, der über die Anschlußfahne 32 und die Kontaktbrücke 21 mit den Federarmen 23 - 26 zu den PTC-Elementen 13-16 und von diesen über die Heizplatte 10 und z.B. Masse wieder zurückfließt. Da derartige PTC-Widerstände im Kaltzustand einen entsprechenden Strom außerordentlich gut leiten, erwärmen sie sich sehr schnell, so daß schon etwa nach 10-12 Sekunden die gesamte, zur Erwärmung der im nicht sichtbaren Saugrohr geführten Ansaugluft benötigte Wärme zur Verfügung steht. Mit steigender Eigentemperatur" steigt der Innenwiderstand, so daß bei einem bestimmten, jeweils gegebenen Temperaturwert der Innenwiderstand der PTC-Elemente 13 - 16 so hoch wird, daß annähernd keine Leitung mehr stattfindet. Der PTC-Widerstand kann sich somit nicht weiter erwärmen. Bei absinkender Temperatur nimmt der Widerstand wiederum ab, so daB eine Stromleitung wieder stattfinden kann. Diese thermostatischen Eigenschaften von PTC-Widerständen werden hier zur temperaturabhängigen Regelung genutzt. Die Kontaktbrücke drückt mit vorgegebener Kraft von z.B. etwa bis zu 15N (1, 5Kp) federelastisch gegen die PTC-Elemente 13 - 16-Die unteren Schenkel der Federarme 23 - 26 liegen großflächig auf den PTC-Elementen 13 - 16,auf. Dadurch ist eine gute elektrische Kontaktgabe in diesem Bereich

gewährleistet. Im Bereich zwischen den PTC-Elementen 13 und der Auflagefläche 12 der Heizplatte 10 ist ein sehr
guter Wärmeübergang gewährleistet. Bei allem ist sichergestellt, daß die PTC-Elemente 13 - 16 dank der Zwischenlage in Form des Klebers 31 dauerhaft an der Heizplatte 10 gehalten sind, und dies im gesamten Vorgabespektrum von +180⁰C
bis -40⁰C. Zugleich ist die Heizvorrichtung einfach und
kostengünstig. Sie ist überdies leicht und zuverlässig zu
montieren, da die Stützplatte 20 mit der Kontaktbrücke und den PTC-Elementen 13 - 16 eine einbaufertige Einheit bildet, die in das topfförmige Gehäuse 17 einzusetzen ist, bis die Stützplatte 20 auf der gehäuseseitigen Ringschulter 18 aufsitzt. Hiernach erfolgt die Fixierung durch Einlegen des
Sprengringes 19. Zugleich wird durch die Ringschulter 18
die Einsatztiefe und damit die Anpreßkraft vorgegeben, mit der die PTC-Elemente 13 -: 16 gegen die Heizplatte 10 angepreßt werden. Dadurch ist eine reproduzierbare Anpreßkraft gesichert, die genau richtig für eine gute Kontaktgabe ist und nach unterhalb einer für die PTC-Elemente 13 - 16 schädlichen Größe liegt.

Bei dem in Fig. 3a - 3c gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel sind für die Teile, die dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechen, um 100 größere Bezugszeichen verwendet, so daß dadurch auf die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispieles zur Vermeidung von Wiederholungen bezug genommen ist.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel besteht die Kontaktbrücke 121 ebenfalls aus Metallblech. Sie unterscheidet sich von
derjenigen des ersten Ausführungsbeispieles nur dadurch,
daß die Federarms 123, 125 etwa entsprechend einem liegenden U einwärts umgebogen sind, so daß sich im Diagonalschnitt etwa C-Form ergibt. Die Durchbrechungen 127, 129
befinden sich hier im Basisbereich des U zwischen den beiden U-Schenkeln. Abweichend vom ersten Ausführungsbeispiel hat die Heizplatte 110 je PTC-Element 113, 115 eine passen-

de, vertiefte Aufnahme 140, 141. Statt das Leitklebers in Fig. 1 weist die Heizvorrichtung gemäß Fig. 3a als zumindest in Grenzen elastische Zwischenlage zwischen den PTC-EIementen 113, 115 und der Heizplatte 110 ein elektrisch und thermisch gut leitendes Gitter 142, 143 z.B. aus Drahtgeflecht aus Silberdraht auf. Das Gitter 142, 143 liegt in der zugeordneten Aufnahme 140 bzw. 141. Die PTC-Elemente 113, 115 sind im Durchmesser etwas kleiner und mittels der beschriebenen Haltemittel gegen die Gitter 142, 143 angepreßt. Das Gittermaterial besteht auf jeden Fall aus relativ weichem, verformungsfähigem Material, so daß auch hier eine zumindest in Grenzen elastische Zwischenlage zwischen der Heizplatte 110 einerseits und den PTC-Elementen 113, 115 andererseits vorhanden ist, die einen Ausgleich aufgrund unterschiedlicher, materialbedingter Wärmeausdehnungskoeffizienten möglich macht. Die Zwischenräume im Gitter 142, 143 sind, wie nicht gezeigt ist, mit Wärmeleitpaste ausgefüllt, so daß auch dort ein guter Wärmeübergang gewährleistet ist.

Fig. 3c zeigt eine Variante einer gitterähnlichen Zwischenlage. Diese hat die Form etwa einer Eierpappe mit z.B. gleichmäßig verteilt aufeinanderfolgenden Höckern. Ein derartiger Wellteil kann in Richtung·beider Achsen eines ebenen Koordinatensystems gewellt sein. Er besteht z.B. aus relativ weichem, thermisch gut leitfähigem Material. Auch hier sind die Zwischenräume mit Wärmeleitpaste ausgefüllt, um die Wärmeleitung zu verbessern. :

Bei dem in Fig. 4 und 5 gezeigten dritten Aus'f ührungsbeispiel sind a.us den gleichen Gründen für die Teile, die dem ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel entsprechen, um 200 größere Bezugszeichen verwendet.

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Statt der vertieften Aufnahmen 140, 141 in der Heizplatte 110 gemäß Fig. 3a ist beim dritten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 und 5 die Heizplatte 210 mit einer durchgängig glatten Auflagefläche 212 wie beim ersten Ausführungsbeispiel versehen. Es ist eine Positbnierscheibe 251 aus Isoliermaterial, z.B. aus Kunststoff, eingelegt, die je PTC-Element 213, 215 eine passend geformte Aussparung 252 bzw. 253 aufweist. In jeder Aussparung 252, 253 ist eine entsprechend geformte und zwischen das zugehörige PTC-Element 213, 215 und die Heizplatte 210 passende Zwischenlage in Form eines kreisscheibenförmigen Gitters 242, 243 enthalten. Die Haltemittel, die hier denjenigen des zweiten Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 3a entsprechen, drücken die PTC-EIemente 213, 215 gegen das zugeordnete Gitter 242, 243 und gegen die Heizplatte 210. Die metallische Kontaktbrücke dient hier zugleich noch zur Halterung der Positfonierscheibe 251. Dazu sind jeweils zwischen den sternförmig gruppierten Federarmen 223, 225, auf Höhe eines Umfangswinkels von 45°, aus dem Material der Kontaktbrücke 221 Haltearme 254, 255 ausgeschnitten und herausgebogen, die gemäß Fig. 5 einen etwa Z-förmigen Querschnitt haben, wobei im Bereich des Mittelteiles 222 noch Lappen durch Schlitze in der Stützplatte 220 hindurchgeführt sind, die der Fixierung und Abstützung dienen.

Bei dem in Fig. 6 gezeigten vierten Ausführungsbeispiel weist die Kontaktbrücke eine ebene Kunststoffscheibe 361 aus Isoliermaterial auf, deren in Fig. 6 nach links weisende Fläche als elektrisch gut leitende Kontaktseite 362 ausgebildet ist, nämlich verkupfert und hiernach versilbert ist. Durch eine zentrale öffnung 363 in der Kunststoffscheibe 361 führt die Anschlußfahne 332 hindurch zur Kontaktseite 362, wo sie im Mittslbereich durch Löten befestigt

ist. Die PTC-Elemente 313, 315 sind auf der Kontaktseite 362 der Kunststoffscheibe 361 befestigt, und zwar entweder durch Löten oder mittels eines KLebers, der z.B. dem Kleber 31 beim ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 entspricht. An der Auflagefläche 312 der Heizplatte 310 sind die PTC-Elemente 313, 315 genauso wie beim ersten Ausführungsbeispiel gehalten, also mittels des Klebers 331. Die Stützplatte 320 ist hier im Zentrum ausgespart., Als Haltemittel sitzt zwischen der Stützplatte 320 und der Kunststoff- · scheibe 361 ein passender Druckring 364 mit zumindest federähnlicher Charakteristik, der z.B. aus Kunststoff besteht und eine gewisse elastische Verformung beim Einsetzen der Stützplatte 320 erfährt. Durch diese elastische Verformung wird rückseitig auf die Kunststoffscheibe 361 Druck aufgebracht, so daß diese mit Vorspannung gegen die PTC-Elemente 313, 315 drückt und diese vorderseitig gegen die Heizplatte 310 preßt.

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Claims

Patentanwalt Mülberg*e*rstr.'65 .**."** . * · .Zugelassener Vertreter beim

Dipl.-Ing. Volkhard Kratzsch D-7300 Esslingen * ; ; ; « ♦" »Europäischen Patentamt

Telefon Stuttgart (0711) 317000 Deutsche Bank Esslingen 210906 cable «krapatent» esslingenneckar Postscheckamt Stuttgart 10004-701

Gustav.Wahler GmbH u. Co ' 20. Mai 1981 .Esslingen . . Anwaltsakte 3253

Patentansprüche

Elektrische Heizvorrichtung für Saugrohre von Brennkraftmaschinen, mit einer der Ansaugluft der Brennkraftmaschine ausgesetzten Heizplatte, mehreren mit. der Heizplatte in wärmeleitender Berührung gehaltenen Heizelementen und Haltemitteln für die Heizelemente, welche einen elektrischen, die Heizelemente kontaktierenden Anschluß bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel (20, 21j 120, 121, 220, 221, 320, 361, 3641 federelastisch mit Vorspannung rückseitig gegen die Heizelemente (13 - 16, 113, 115, 213, 215, 313, 315) drücken und letztere vorderseitig gegen die Heizplatte (10, 110,210, 310) pressen.

Elektrische Heizvorrichtung für Saugrohre von Brennkraftmaschinen, mit einer der Ansaugluft der Brennkraftmaschine ausgesetzten Heizplatte, mehreren mit der Heizplatte in wärmeleitender Berührung gehaltenen Heizelementen und Haltemitteln für die Heizelemente, welche einen elektrischen, die Heizelemente kontaktierenden Anschluß bilden, gekennnzeichnet durch eine zumindest in Grenzen elastische, vorzugsweise dauerelastische. Zwischenlage (31, 142, 143, 242, 243, 331) zwischen den Heizelementen (13 - 16, 113, 115, 213, 215, 313, 315) einer-

seits und den Haltemittel C (21.; 121, 221; 361) und/oder der Heizplatte (10; 110;. 210; 310} andererseits.

3. Elektrische Heizvorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel eine Kontaktbrücke (21, 121; 221, 361, 364) zumindest federähnlicher Art mit elektrisch gut leitender ; Kontaktseite (362)und von dort abgehendem "Anschluß aufweisen.

4. Elektrische Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel eine aus Kunststoff gebildete, isolierende Stützplatte C20, 120, 220, 320) auf der Seite der Kontaktbrücke (21; 121, 221, 361) aufweisen, die den Heizelemen- ■ ten (13 - 16, 113, 115, 213, 215j 313, 315) abgewandt ist.

5. Elektrische Heizvorrichtung nach Anspruch 4, d ad u r c h gekennzeichnet, daß die Stützplatte (20, 120, 220; 320) in vorgegebenem Abstand zur Heizplatte (10, 110, 210, 310Ϊ gehalten und gesichert ist, z.B. mittels einer Schulter (18) und eines Sprengringes (19). ]

6. Elektrische Heizvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützplatte (20) ein zentrales Widerlagerteil für die Kontaktbrücke (21) aufweist, gegen das die Kontaktbrücke (21) mit ihrem Mittel- : teil (22) ebenflächig abgestützt ist.

7. Elektrische Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 3-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrücke (21) aus Metallblech, z.B. Bronze oder Messing, gebildet ist und je Heizelement (13-16) einen abgekröpften (Fig. 1, .2) oder entsprechend einem liegenden U einwärtsgebogenen (Fig. 3a, 4) Federarm (23-26, 123, 125, 223, 225) aufweist, der mit einer Flachseite ebenflächig mit der

Rückseite des jeweiligen Heizelementes (13 - 16; 113, 115> 213, 215) in Berührung steht,

6. Elektrische Heizvorrichtung nach Anspruch 7, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Federarme (23 - 2Bi 123, 125) etwa sternförmig vom Kontaktbrückenzentrum ausgehen.

9. Elektrische' Heizvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, d a durch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrücke (21; 121) an ihren außer Berührung mit den Heizelementen (13 - 16; 113, 115) stehenden Abschnitten Durchbrechungen (27 - 30j 127, 129), z.B. Löcher, aufweist.

10. Elektrische Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche

7 -.9, d a d u rc h gekennzeichnet, daß die die Flachseite tragenden Abschnitte der Federarme (23 - 26; 123, 125) zur Vorgabe der Vorspannung mit Schrägverlauf von z.B. 3° Schrägstellung gegen die Heizplatte (10; 110) vorgeformt sind.

11. Elektrische Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 7-10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrücke (21; 121; 221) fest mit der Stützplatte (20; 120; 220) verbunden ist, insbesondere verklammert, verstemmt oder verbördelt ist, und daB die Kontaktbrücke 21; 121; 221) eine ausgeschnittene und abgebogene Anschlußfahne (32) aufweist, die durch einen Schlitz (33) in der Stützplatte (20). hindurchgeführt ist.

12. Elektrische Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 3-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrücke eine ebene Kunststoffscheibe (361) aufweist, deren den Heizelementen (313, 315) zugewandte Seite als elektrisch gut leitende Kontaktseite (362) ausgebildet ist, mit der die Kunststoffscheibe (361) an den Heizelementen

(313, 31£i) anliegt, und daß an der Kantaktseite (362) eine elektrische Anschlußfahne (332) sitzt, die durch einen Schlitz (363) -in der Kunststoffscheibe (361) und durch eine Öffnung in der Stützplatte (320) hindurchgeführt ist.

13. Elektrische Heizvorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet du rc h einen zwischen der Stützplatte (320) und der Kunststoffscheibe (361) sitzenden Druckring (364) zumindest federähnlicher Art, z.B. aus Kunststoff.

14. Elektrische Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizelemente (13 - 16j 113, 115, 213, 215; 313,315) an den Haltemitteln, insbesondere der Kontaktbrücke (21 j 121; 221i 361), befestigt sind, z.B. angelötet oder mittels eines elektrisch leitenden Klebers als Zwischenlage angeklebt sind.

15. Elektrische Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche

1 - 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizelemente (13-16; 313, 315) mit ihrer den Haltemitteln (20, 21; 361, 364, 320) abgewandten Seite an der Heizplatte (10/ 310) vollflachig anliegen und mittels eines elektrisch leitenden Klebers (31, 331) als Zwischenlage angeklebt sind (Fig. 1, 2 und Fig. 6).

16. Elektrische Heizvorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber (31; 331) ein mit Leitpartikeln, insbesondere aus Kupfer und/ader Silber, versehener nicht ganz aushärtender Leitkleber auf Silikonbasis ist.

17. Elektrische Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche

1 - 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlage zwischen den Heizelementen (113, 115i 213, 215J und der Heizplatte (11Oj 210] aus einem elektrisch und thermisch gut' leitendem Gitter (142, 143; 242, 243), Drahtgeflecht oder Wellteil (Fig. 3c) gebildet ist und daß die Zwischenräume im Gitter (142, 143; 242, 243), Drahtgeflecht oder Wellteil (Fig. 3c) mit Wärmeleitmaterial, z.B. einer Wärmeleitpaste, ausgefüllt sind.

18. Elektrische Heizvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daB der Wellteil (Fig. 3c) in Richtung beider Achsen eines ebenen Koordinatensystems gewellt ist.

19. Elektrische Heizvorrichtung nach Anspruch 17 ader 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlage (142, 143? 242, 243; Fig. 3c) aus weichem verformungsfähigem Material besteht.

20. Elektrische Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 17 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizplatte (110) je Heizelement (113, 115). eine passende, vertiefte Aufnahme (140, 141) aufweist, in der eine passend geformte Zwischenlage (142, 143) zwischen der Heizplatte (110) und dem zugeordneten Heizelement (113,115) angeordnet ist.

21. Elektrische Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 17-19, gekennzeichnet durch eine vorzugsweise aus. Isoliermaterial, z.B. Kunststoff, gebildete Positionierscheibe (251),die je Heizelement (213, 215) eine passend geformte Aussparung (252, 253) aufweist, in der ein Heizelement (213, 215) und zwischen diesem und der Heizplatte (210) eine passend geformte Zwischenlage

(242, 243)' positioniert ist, wobei die Haltemittel , insbesondere Kontaktbrücke (22T], einerseits gegen die Heizelemente (213, 215) und diese über die Zwischenlage (242, 243) gegen die Heizplatte (210) drücken und andererseits mit zusätzlichen Haltearmen (254, 255) die Positionierscheibe (251) an der Heizplatte (210) halten.

22. Elektrische Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-21, dadurch ge k e η η ζ. e Lehnet, daß die Heizplatte (10j 110j 210j. 310) vorzugsweise einstücki ger Bestandteil eines etwa topfförmigen Gehäuses (17), insbesondere aus Aluminium, ist.

23. Elektrische Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-22, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizelemente aus PTC-Elemsnten bestehen.