EP1467599A2

EP1467599A2 - Vorrichtung zur Aufnahme von Keramik-Heizelementen und Verfahren zur Herstellung einer solchen

Info

Publication number: EP1467599A2
Application number: EP04008392A
Authority: EP
Inventors: Andreas Hamburger; Werner Fassbinder; Mike Riether
Original assignee: Eichenauer Heizelemente GmbH and Co KG; Beru AG
Current assignee: Eichenauer Heizelemente GmbH and Co KG; BorgWarner Ludwigsburg GmbH
Priority date: 2003-04-12
Filing date: 2004-04-07
Publication date: 2004-10-13
Anticipated expiration: 2024-04-07
Also published as: KR20040089570A; US7977610B2; EP1467599A3; US20060138712A1; US7816630B2; EP1467599B1; US20040200829A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren 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. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Kontaktplatte kraftschlüssig im Rahmen gehalten ist. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest auf eine einer Aufnahmeseite für die Heizelemente abgewandten Seite einer Kontaktplatte eine Schicht aus folgenden Materialien aufgespritzt oder aufgesprüht wird: Kunststoff, Polymerkeramik, Keramik <IMAGE>

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.

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.

Bei der bekannten Aufnahme-Vorrichtung ist insbesondere nachteilig, dass diese aufwendig und teuer herzustellen ist, 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.

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.

Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass die Kontaktplatte und Rahmen kraftschlüssig verbunden sind. 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.

Zur Lösung der genannten Aufgabe sieht die Erfindung weiter bei einem gattungsgemäßen Verfahren, vor, dass zumindest auf eine einer Aufnahmeseite für die Heizelemente abgewandten Seite einer Kontaktplatte eine Schicht aus folgenden Materialien aufgespritzt oder aufgesprüht wird: Kunststoff, Polymerkeramik, Keramik.

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.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird eine dauerhafte Verbindung von Rahmen und Kontaktplatte und daher ein einfaches 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.

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.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Kontaktplatte zusätzlich formschlüssig im Rahmen gehalten ist.

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.

In Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass am Rahmen die Schmalseite überragende Ausbiegungen zur kraftschlüssigen Festlegung des Rahmens in einem Profilrohr ausgebildet sind.

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.

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.

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.

Der Rahmen selbst kann aus einem der folgenden Materialien oder einem Verbund mindestens zweier dieser Materialien bestehen: Kunststoff, Polymerkeramik, aufgespritzte Keramik.

Als Polymerkeramiken werden dabei anorganisch-organische Kompositmaterialien bezeichnet, die aus keramischen Füllstoffen und einer Matrix aus keramischen Polymeren bestehen.

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.

Im Rahmen der Erfindung liegt auch eine Vorrichtung zur Aufnahme von Keramik-Heizelementen in einer Heizvorrichtung mit einer Kontaktplatte 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 weiterer Ausgestaltung ist wiederum vorgesehen, dass die Isolierschicht aus einem der folgenden Materialien oder einem Verbund mindestens zweier derselben besteht: Kunststoff, Polymerkeramik, aufgespritzte Keramik.

Während Kunststoff und Polymerkeramik im 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 gefüllt wird, erfolgt das Aufbringen von Keramik durch Aufspritzen oder Aufsprühen, vorzugsweise mittels eines atmosphärischen Plasma-Sprühverfahrens. Dabei ist es insbesondere 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.

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.

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.

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:

Fig. 1: eine erste perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Aufnahme-Vorrichtung;
Fig. 2: eine andere perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Halte-Vorrichtung;
Fig. 3: eine Draufsicht auf die in der Fig. 2 sichtbare Seite einer erfindungsgemäßen Aufnahme-Vorrichtung;
Fig. 4: eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Halte-Vorrichtung;
Fig. 5: eine Draufsicht auf die in der Fig. 1 sichtbare Seite der erfindungsgemäßen Aufnahme-Vorrichtung;
Fig. 6: einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Aufnahme-Vorrichtung;
Fig. 7: einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Heizvorrichtung;
Fig. 8: eine perspektivische Darstellung eines Heizregisters aus erfindungsgemäßer Aufnahme-Vorrichtung aufweisenden Heizvorrichtungen gemäß der Fig. 7;
Fig. 9a-d: Ansichten einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Aufnahme von Keramik-Heizelementen;
Fig. 9e: ein Schnitt entlang A-A der Fig. 9a dieser Ausführungsform;
Fig. 10: eine Schnittdarstellung entsprechend der Fig. 9e für eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 11a, b: Ansichten einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
Fig. 12a-c: Ansichten einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einseitiger Keramikbeschichtung.

Die Figuren 1 bis 6 zeigen verschiedene Darstellungen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Aufnehmen von Keramik-Heizelementen im Rahmen einer erfindungsgemäßen Heizvorrichtung, wie sie in der Fig. 7 dargestellt ist.

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.

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 Fig. 3 sichtbaren Seite des Längsabschnitts 1. 3 in der Größenordnung von ebenfalls 0,5 mm und auf der der sich Fig. 3 abgewandten in Fig. 1 sichtbaren Seite in der Größenordnung von etwa 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 (Fig. 7) zur Montage zunächst klemmend fixierbar ist.

Wie insbesondere den Figuren 1, 5 und 6 entnehmbar ist, sind die Längsstege 1.1 auf der in den Figuren 1 und 5 sichtbaren Seite durch mit Abstand in'Längsrichtung angeordnete Querstege 1.4 verbunden.

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).

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.

Mittels der erfindungsgemäßen Aufnahme-Vorrichtung, wie sie vorstehend unter Bezug auf die Figuren 1 bis 6 beschrieben wurde, wird eine Heizvorrichtung, wie sie im Querschnitt in der Figur 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 Figuren 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.

Derart gebildete Einzel-Heizvorrichtungen können in einem Heizregister eingesetzt werden, wie es in der Figur 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.

Während die Ausgestaltungen der Fig. 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 Fig. 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 Fig. 9c und 9e ist entnehmbar, dass bei der Ausgestaltung der Fig. 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.

Dies kann, wie gesagt, im Spritzgussverfahren geschehen, bei dem der Rahmen, wie er in der Fig. 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.

Die Querschnittsdarstellung der Fig. 10 zeigt einen Verbund-Rahmen 1, bei diesem ist die Unterseite oder die der Auflageseite der Heizelemente abgewandte Seite der Kontaktplatte 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 Fig. 1 bis 5, besteht aus Kunststoff oder Polymerkeramik (wenn die untere Abdeckung 1.5 aus Keramik besteht) und wurde anschließend im Spritzgussverfahren aufgebracht.

Die Ausgestaltungen der Fig. 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.

Bei der Ausgestaltung der Fig. 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).

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 Fig. 9 vorhanden. Gegebenenfalls können Formausbildungen wiederum durch spanabhebende Nachbearbeitungen erzeugt werden.

Bei der Ausgestaltung der Fig. 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 Halten 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 Fig. 11 bedeckt, einschließlich einem Überragen auf der die Heizelemente aufnehmenden Seite der Kontaktplatte 2.

Bezugszeichenliste

1: Rahmen
1a: Abdeckschicht
1.1: Längsstege
1.2: Längsnuten
1.3: Längsabschnitt
1.4: Querstege
1.5: untere Abdeckung
2: Kontaktplatte
2a: Vorsprünge
2.1: Anschlusslasche
3: Ausnehmungen
4: Nasen
5: Haken
7: Ausbiegungen
8: Keramikheizelementen
9: Isolierstreifen
10: Profilrohr
11: Einzel-Heizvorrichtung
12: Haltestege

Claims

Vorrichtung zur Aufnahme von Keramik-Heizelementen (PTC-Elementen, Kaltleitern) in einer Heizvorrichtung, mit einem isolierenden Rahmen (1) und mindestens einer durch diesen gehaltenen Kontaktplatte (2), auf der die Heizelemente auflegbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktplatte (2) und Rahmen (1) kraftschlüssig verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktplatte (2) über den größten Teil ihrer Länge hin in Längsstreben (1.1) ausgebildeten Nuten (1.2) des Rahmens (1) gehalten ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktplatte (2) zumindest in einem begrenzten Längsabschnitt des Rahmens (1) vollständig dicht von diesem umfasst ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktplatte (2) zusätzlich formschlüssig im Rahmen (1) gehalten ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen auf einer Seite der Kontaktplatte (2) Querstege (1.4) aufweist, zwischen denen die Heizelemente einlegbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die die Heizelemente aufnehmenden Ausnehmungen umgebenden Längsstreben (1.1) und Qüerstegen (1.4) des Rahmens (1) als nach innen hin gerichtete Nasen (4) zur formschlüssigen Halterung der Heizelemente ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Rahmen (1) die Schmalseite überragende Ausbiegungen (7) zur kraftschlüssigen Festlegung des Rahmens in einem Profilrohr ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktplatte (2) den Rahmen (1) zumindest an einer Stirnseite überragt.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktplatte (2) den Rahmen (1) genau an einer Stirnseite überragt.
Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die überragenden Enden der Kontaktplatte (2) als Anschlusslaschen (2.1) ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (1) aus einem der folgenden Materialien oder einem Verbund mindestens zweier derselben besteht: Kunststoff, Polymerkeramik, aufgespritzte Keramik.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (1) auf einer einer Aufnahmeseite für die Heizelemente abgewandten Seite der Kontaktplatte (2) vollständig geschlossen und demgemäß die Kontaktplatte (2) mit einer sie völlig abdeckenden Abdeckung (1a) versehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12 dadurch gekennzeichnet, dass eine die Kontaktplatte (2) auf ihrer der Aufnahmeseite für die Heizelemente abgewandten Seite durch eine Abdeckschicht (1a) aus Polymerkeramik oder Keramik abgedeckt ist, während der Rest des Rahmens (1) aus Kunststoff oder Polymerkeramik besteht.
Vorrichtung zur Aufnahme von Keramik-Heizelementen (PTC-Elementen, Kaltleitern) in einer Heizvorrichtung, mit einer Kontaktplatte (2) und mit Halteelementen (1) zum Halten der Heizelemente gegen Verrutschen auf der Kontaktplatte (2), gekennzeichnet durch zumindest eine auf einer der Aufnahmeseite für die Heizelemente abgewandten Seite der Kontaktplatte (2) aufgebrachte Isolierschicht.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteelemente (1) durch aus der Ebene der Kontaktplatte (2) herausgedrückte Vorsprünge gebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteelemente (1) durch einen isolierenden Rahmen gebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierschicht (1a) aus einem der folgenden Materialien oder einem Verbund mindestens zweier derselben besteht: Kunststoff, Polymerkeramik, aufgespritzte Keramik.
Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen aus einem der folgenden Materialien oder einem Verbund mindestens zweier derselben besteht: Kunststoff, Polymerkeramik, aufgespritzte Keramik.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine die Kontaktplatte (2) auf ihrer der Aufnahmeseite für die Heizelemente abgewandten Seite durch eine Abdeckschicht (1a) aus Polymerkeramik oder Keramik abgedeckt ist, während der Rest des Rahmens (1) aus Kunststoff oder Polymerkeramik besteht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, gekennzeichnet durch ein oder mehrere kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 2 bis 10.
Heizvorrichtung mit einem elektrisch leitenden Profilrohr, einer in dieses unter Aufnahme von Keramikheizelementen (8) in Ausnehmungen (3) zwischen Längsstreben (1.1) und Querstegen (1.4) und unter Vorsehung eines Isolierstreifens (9) auf der den Heizelementen (8) abgewandten Seite der Kontaktplatte (2) eingeschobenen Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20.
Heizregister mit mehreren durch Haltestege (12) parallel und mit Abstand zueinander gehaltenen Heizvorrichtungen (11) nach Anspruch 21.
Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung zur Aufnahme von Keramikheizelementen in einer Heizvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest auf eine einer Aufnahmeseite für die Heizelemente abgewandten Seite einer Kontaktplatte eine Schicht aus folgenden Materialien aufgespritzt oder aufgesprüht wird: Kunststoff, Polymerkeramik, Keramik.
Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufbringen der Isolierschicht aus der Ebene der Kontaktplatte zu der Heizelemente aufnehmenden Seite derselben Vorsprünge herausgedrückt werden.
Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung zur Aufnahme von Keramikheizelementen in einer Heizvorrichtung, insbesondere nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass als Halteelemente für die Heizelemente ein die Kontaktplatte (2) kraftschlüssig aufnehmender Rahmen (1) durch Umspritzen oder Auf- bzw. Umsprühen der Kontaktplatte (2) auf dieselbe aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen aus einem der folgenden Materialien aufgebracht wird: Kunststoff, Polymerkeramik, Keramik.
Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass Keramik mittels eines atmosphärischen Plasmasprühverfahrens aufgesprüht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass auf die auf eine Seite der Kontaktplatte (2) Kunststoffkeramik aufgespritzt oder Polymerkeramik aufgesprüht wird und der Rest des Rahmens durch Umspritzen mittels Kunststoff oder Polymerkeramik erfolgt.