WO2011015535A1 - Funktionsmodul und verfahren zur herstellung des funktionsmoduls - Google Patents

Funktionsmodul und verfahren zur herstellung des funktionsmoduls Download PDF

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WO2011015535A1
WO2011015535A1 PCT/EP2010/061139 EP2010061139W WO2011015535A1 WO 2011015535 A1 WO2011015535 A1 WO 2011015535A1 EP 2010061139 W EP2010061139 W EP 2010061139W WO 2011015535 A1 WO2011015535 A1 WO 2011015535A1
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WO
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outer tube
inner tube
tube
face
module according
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PCT/EP2010/061139
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jan Ihle
Werner Kahr
Volker Wischnat
Steffen Mehlig
Original Assignee
Epcos Ag
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Filing date
Publication date
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Priority to JP2012523301A priority patent/JP2013501331A/ja
Priority to US13/388,947 priority patent/US20120175149A1/en
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/02—Heaters using heating elements having a positive temperature coefficient

Definitions

  • the invention relates to a functional module and a method for producing the functional module.
  • PTC materials Temperature coefficients of electrical resistance (PTC materials) have to be heated. Such PTC materials can hitherto be formed as disks or rectangular elements. If the media is not in direct contact with the PTC material but is in a container or housing, there may be reduced contact areas between the PTC materials and the enclosures if the enclosures or containers have curved surfaces. A small
  • PTC materials can be used in devices as
  • Overload protection can be used. Again, so far no elements with a curved surface could be provided.
  • An object to be solved is to provide a functional module which has a high efficiency.
  • These Task is a function module according to the
  • a functional module configured to:
  • an outer tube with a first
  • End face a second end face and an inner surface
  • an inner tube having a first end face, a second end face and a lateral surface, which within the
  • Outer tube is arranged, at least one molded body which is positively arranged between the inner surface of the outer tube and the lateral surface of the inner tube and a material having a positive temperature coefficient of the electric
  • Resistive comprises. Here are the first
  • the molded body can thus be positively and fully connected to the outer tube and the inner tube, and thus enable a good thermal and / or electrical contact.
  • the electrically insulating substrate may include a material having a high temperature stability.
  • plastics may be selected which may continue to be filled with glass fibers. Examples of plastics are polyphenylene sulfide (PPS) or
  • PTFE Polytetrafluoroethylene
  • Inner tube in the molding and thus be generated for pressing the molding in the outer tube.
  • a tension equal to the compressive stress is generated on the outer tube, since the outer tube is also mechanically connected to the electrically insulating substrate,
  • the lateral surface of the inner tube encloses the wall of the
  • Inner tube having an inner surface, an outer surface and a wall thickness.
  • the inner tube may have a gap in the longitudinal direction of the inner tube.
  • the gap in the lateral surface of the inner tube may be a gap in the longitudinal direction of the inner tube.
  • Inner tube causes a disruption of the lateral surface along the entire inner tube.
  • Outer tube may include a curvature, at least in some areas. So it can be cylindrical, with oval
  • Average molded inner tubes and inner surfaces of outer tubes are used, or other arbitrarily shaped inner tubes and inner surfaces of outer tubes, which may be formed symmetrically or asymmetrically and whose curvature may be interrupted by a kink.
  • the molded body which is arranged in a form-fitting manner between the lateral surface of the inner tube and the inner surface of the outer tube, likewise has the shape of a tube. He is like that
  • Adhesive connections is not necessary. It can also several, for example, up to ten moldings between the
  • each shaped body comprises an interface with the lateral surface and the inner surface.
  • Inner tube can each have a diameter.
  • the diameter of the inner surface may be from the first end side to the second end side of the outer tube
  • the diameter at the first end face of the outer tube is greater than at the second end face of the
  • the diameter of the inner surface of the outer tube decreases steadily from the first end side to the second end side.
  • the diameter of the lateral surface may taper from the first end side of the inner tube to the second end side of the inner tube.
  • the diameter at the first end side of the inner tube is larger than the diameter at the second end side of the inner tube.
  • the first end face of the inner tube is located on the same side as the first end face of the outer tube.
  • the inner tube and the inner surface of the outer tube thus have, for example, a shape that is shaped in the manner of a truncated cone.
  • the inner tube can be well arranged within the molding without slipping through the molding.
  • the fixation of the molded body between the outer tube and the inner tube is improved by clamping force.
  • the outer tube may further comprise an outer surface.
  • This may be formed according to the inner surface and have a diameter which is at the first end of the
  • Outer tube is larger than at the second end of the
  • the outer surface of the outer tube may be further formed such that the diameter of the outer surface at the first end side is as large as the diameter at the second end side of the outer tube, so that the inner surface of the outer tube in the manner of a truncated cone and the
  • Outer surface of the outer tube is formed cylindrically.
  • the material of the outer tube and the inner tube may be selected from a group comprising metals and metal alloys.
  • metals and metal alloys For example, can be selected as the material aluminum, copper or as a metal alloy brass.
  • Metals can be used as electrodes for contacting the
  • the inner tube may be formed resiliently. This effect is made possible by the existing gap in the lateral surface and can be further improved, for example by using a spring steel. This will be the
  • the thermal and / or electrical contacting of the molded body by the outer tube and the inner tube is characterized
  • fixation and positive contact is permanently stable, but not rigid, which
  • the molded body, the outer tube and the inner tube may be in thermal contact with each other. Furthermore, a thermally conductive paste can be arranged between the outer surface of the inner tube and the shaped body and / or between the shaped body and the inner surface of the outer tube. This is a good thermal contact between the
  • Molded body and the inner tube and / or between the molded body and the outer tube ensures, so that the heat transfer between the inner tube and the molded body and the outer tube and the molded body is optimized.
  • the heat transfer is further due to the adapted shape of the molded body to the inner surface of the outer tube and to the lateral surface of the
  • Inner tube improves, as a large-scale thermal
  • thermally conductive paste a material comprising particles incorporated in polymers can be selected.
  • the particles may be, for example, thermally conductive
  • Metal particles graphite particles or alumina particles. These particles make for a good one
  • Inner tube and arranged between the molding and the outer tube paste. Furthermore, the outer tube may have a first contact element and the inner tube may have a second contact element for generating an electric current. It can be the first
  • Contact elements protrude through the substrate in such a way that they do not touch and are therefore insulated from one another.
  • the contact elements may be formed, for example, as sheets with terminal lugs, so that, for example, commercially available tabs or crimp terminals can be connected to the contact elements.
  • a voltage can be applied to the molded body via the outer tube and the inner tube and the respective contact elements.
  • the lateral surface of the inner tube can be connected to a rotation axis of the
  • Inner tube and an axis of rotation of the outer tube have an angle which is selected from a range which includes 1 ° to 10 °.
  • the angle may, for example, between 1 ° and 5 °.
  • An axis of rotation is to be understood as describing an imaginary line which in the longitudinal direction of the inner tube or the outer tube in each case centrally through the
  • the molded article may have a thickness selected from a range of 0.3 mm to 3 mm.
  • the thickness describes the wall thickness of the molding.
  • the thickness of the shaped body can be selected depending on the applied voltage. Thus, depending on Dimensions of the molding and thus in dependence of
  • the outer tube, the inner tube and the molded body may together result in a diameter of the functional module selected from a range including 1 mm to 50 mm.
  • the diameter of the functional module comprises one
  • Inner diameter and an outer diameter can be 1 mm and a
  • the shaped body of the functional module can be a ceramic
  • the structure comprises a perovskite structure.
  • x includes the range 0 to 0.5
  • y the
  • Range 0 to 0.01, a range 0 to 0.01, b range 0 to 0.01, M includes a divalent cation, D a trivalent or tetravalent donor, and N a five or six valent cation.
  • M can be, for example, calcium, strontium or lead, D can be, for example, yttrium or lanthanum,
  • N examples are niobium or antimony.
  • the molded article may include metallic impurities present at a level of less than 10 ppm. The content of
  • This material may have a Curie temperature ranging from -30 ° C to 340 ° C.
  • the material of the molded article can further resist at 25 ° C
  • the method comprises the method steps
  • Shaped body occur.
  • a shaped body is injection-molded or pressed, which prior to sintering has a shape which corresponds to the inner surface of the outer tube and the lateral surface of the inner tube, to which the shaped body is adapted, is too large and after sintering to the
  • Inner surface and the lateral surface is adjusted. This ensures a large thermal and electrical contact area between the shaped body and the inner tube and the shaped body and the inner surface of the outer tube.
  • a ceramic starting material is used for the production of the shaped body
  • Tools are made, which have a hard coating to prevent abrasion.
  • Coating may for example consist of tungsten carbide. All surfaces of the tools with the ceramic
  • a ceramic filler which can be converted by sintering into a ceramic PTC material, mixed with a matrix and processed into granules.
  • This granules can for
  • the matrix in which the ceramic filler material is incorporated and which has a lower melting point than the ceramic material may have a proportion of less than 20% by mass compared to the ceramic material.
  • the matrix may comprise a material selected from a group including wax, resins, thermoplastics and
  • Antioxidants or plasticizers may also be present.
  • the method step B) can be the steps
  • the ceramic starting material is converted into the material of the shaped body which has a positive temperature coefficient of electrical resistance.
  • the molded body is fixed between the inner surface of the outer tube and the outer surface of the inner tube by clamping force.
  • the functional module as a heating module in a heating system or as an overload protection module in a circuit system is provided.
  • Instantaneous water heater or as a connecting element in one Heating system can be used, provided
  • the heating module With this heating module, the medium conducted through the inner tube and / or around the outer tube can be indirectly heated by the shaped body.
  • the heating module may also be used to heat in the inner tube and / or outside of the outer tube
  • Moldings This can be avoided that the molding is corrosively attacked by a medium to be heated or dissolved by the medium, and / or that the material of the shaped body contaminates the medium to be heated or the component to be heated.
  • the contact surface between the lateral surface of the inner tube and the molded body may be lower than that
  • the thickness of the inner tube may be less than the thickness of the outer tube.
  • a more outwardly directed heat sink is formed, which causes a high heat dissipation through the outer tube, while less heat is dissipated through the inner tube.
  • a heating module can be used for example as a heating cartridge.
  • an overload protection module can be provided in switching systems in which high currents flow. Due to the above-described shape of the inner tube, the
  • FIG. 1 shows a schematic side view of a
  • Figure 2 shows a schematic three-dimensional
  • FIG. 3 shows a schematic three-dimensional view
  • FIG. 1 shows a schematic side view of a cross section of the functional module. Between the outer tube 10 and the inner tube 30 is at least one molded body 20th
  • the shaped body 20 comprises a ceramic having a positive temperature coefficient of electrical resistance and contains a material having the structure Ba ] __ x _yM x DyTi ] __ a _ b N a Mn b O 3 #
  • the outer tube 10 is electrically conductively connected to a contact element 15 and the inner tube 30 is provided with a
  • Contact elements 15 and 35 project separately through an electrically insulating substrate 40 so that they are externally connected to a power source and
  • Outer tube 10 can be avoided.
  • the outer tube 10 and the Inner tube 30 are formed from metals or metal alloys and serve as electrodes for the molded body 20th
  • the function module can be used, for example, as a heating module
  • the functional module can also be used to enclose a component
  • the inner tube 30 and the outer tube 10 each have a first end face 50 and a second end face 60.
  • first end faces of the inner tube and of the outer tube lying on the same side of the functional module are identified by a reference symbol. Likewise, the second end faces is moved.
  • the inner tube has a lateral surface, which is formed such that the diameter of the inner tube on the first
  • the diameter at the first end face 50 of the inner surface of the outer tube is larger than the diameter formed on the second end face of the inner surface. Furthermore, in the lateral surface of the inner tube 30, a gap 70 is present (not shown here), and the inner tube 30 resiliently
  • Figure 2 shows a schematic three-dimensional
  • Contact elements 15 and 35 shown which are exemplified as plates with terminal lugs formed.
  • FIG. 3 shows the rear view of FIG
  • Function module shown in three-dimensional schematic view. Here are in the foreground, the contact elements 15 and 35, which are connectable with commercially available flat connectors or crimp terminals.

Landscapes

  • Resistance Heating (AREA)
  • Thermistors And Varistors (AREA)

Abstract

Es wird ein Funktionsmodul und ein Verfahren zur Herstellung eines Funktionsmoduls angegeben. Das Funktionsmodul umfasst ein Außenrohr mit einer ersten und zweiten Stirnseite und einer Innenfläche, ein Innenrohr mit einer ersten und zweiten Stirnseite und einer Mantelfläche, das innerhalb des Außenrohrs angeordnet ist, und zumindest einen Formkörper, der formschlüssig zwischen der Innenfläche des Außenrohrs und der Mantelfläche des Innenrohrs angeordnet ist und ein Material mit positivem Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstands aufweist. Die erste Stirnseite des Innenrohrs und des Außenrohrs ist auf einem elektrisch isolierenden Substrat angeordnet und der Formkörper ist dabei zwischen dem Außenrohr und dem Innenrohr durch Klemmkraft fixiert.

Description

Beschreibung
Funktionsmodul und Verfahren zur Herstellung des
Funktionsmoduls
Die Erfindung betrifft ein Funktionsmodul und ein Verfahren zur Herstellung des Funktionsmoduls.
Medien oder Bauteile können mittels eines thermischen
Kontakts mit Materialien, die einen positiven
Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstands haben (PTC-Materialien) , beheizt werden. Solche PTC-Materialien können bisher als Scheiben oder Rechteckelemente ausgeformt werden. Steht das Medium nicht in direktem Kontakt zu dem PTC-Material, sondern befindet sich in einem Behälter oder Gehäuse, können reduzierte Kontaktflächen zwischen den PTC- Materialien und den Gehäusen vorhanden sein, wenn die Gehäuse oder Behälter gekrümmte Oberflächen haben. Eine kleine
Kontaktfläche zwischen dem PTC-Material und dem Gehäuse hat einen geringen Wirkungsgrad aufgrund des ungünstigen
Oberflächen-Volumenverhältnisses zur Folge. Bislang können beispielsweise runde Rohre, die von Fluiden durchströmt oder umströmt werden, nur mit geringem Wirkungsgrad mittels PTC- Materialien beheizt werden. Dies bewirkt längere
Aufheizzeiten und höhere Heizleistungen.
Weiterhin können PTC-Materialien in Bauelementen als
Überlastschutz eingesetzt werden. Auch hier konnten bisher keine Elemente mit gekrümmter Oberfläche bereitgestellt werden.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Funktionsmodul bereitzustellen, das einen hohen Wirkungsgrad aufweist. Diese Aufgabe wird durch ein Funktionsmodul gemäß dem
Patentanspruch 1 gelöst. Weitere Ausführungsformen des
Funktionsmoduls, ein Verfahren zur Herstellung dieses
Funktionsmoduls und seine Verwendung sind Gegenstand weiterer Patentansprüche.
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Funktionsmodul
bereitgestellt, das ein Außenrohr mit einer ersten
Stirnseite, einer zweiten Stirnseite und einer Innenfläche, ein Innenrohr mit einer ersten Stirnseite, einer zweiten Stirnseite und einer Mantelfläche, das innerhalb des
Außenrohrs angeordnet ist, zumindest einen Formkörper, der formschlüssig zwischen der Innenfläche des Außenrohrs und der Mantelfläche des Innenrohrs angeordnet ist und ein Material mit positivem Temperaturkoeffizienten des elektrischen
Widerstands aufweist, umfasst. Dabei sind die erste
Stirnseite des Außenrohrs und die erste Stirnseite des
Innenrohrs auf einem elektrisch isolierenden Substrat
angeordnet und der Formkörper zwischen dem Außenrohr und dem Innenrohr durch Klemmkraft fixiert.
Mit dieser Anordnung wird eine dauerhafte Kontaktierung des Formkörpers durch das Außenrohr und das Innenrohr und
gleichzeitig eine kraftschlüssige Verbindung des Formkörpers zwischen dem Außenrohr und dem Innenrohr ohne die Verwendung von Klebemitteln oder zusätzlichen Bauteilen bereitgestellt. Der Formkörper kann somit formschlüssig und vollflächig an das Außenrohr und das Innenrohr angebunden werden, und damit eine gute thermische und/oder elektrische Kontaktierung ermöglichen.
Das elektrisch isolierende Substrat kann ein Material aufweisen, das eine hohe Temperaturstabilität aufweist. Beispielsweise können Kunststoffe ausgewählt werden, die weiterhin mit Glasfasern gefüllt sein können. Beispiele für Kunststoffe sind Polyphenylensulfid (PPS) oder
Polytetrafluorethylen (PTFE) .
Durch die Anordnung der ersten Stirnseite des Innenrohrs und der ersten Stirnseite des Außenrohrs auf dem elektrisch isolierenden Substrat wird zum einen ein Kurzschluss
verhindert, der bei Anlegen einer Spannung an das Innenrohr und das Außenrohr entstehen könnte.
Weiterhin können das Innenrohr und das Außenrohr
kraftschlüssig verbunden sein. Durch die kraftschlüssige Verbindung kann der Formkörper mittels des Innenrohrs in das Außenrohr gepresst und damit ein dauerhafter elektrischer
Kontakt realisiert werden. Die dazu notwendigen Kräfte können dabei mittels des elektrisch isolierenden Substrats, auf dem das Innenrohr und das Außenrohr angeordnet sind, übertragen werden. Mit dem elektrisch isolierenden Substrat kann dabei auf das Innenrohr eine Druckspannung zum Einpressen des
Innenrohrs in den Formkörper und damit zum Einpressen des Formkörpers in das Außenrohr erzeugt werden. Gleichzeitig wird eine der Druckspannung gleich große Zugspannung an dem Außenrohr erzeugt, da das Außenrohr auch mit dem elektrisch isolierenden Substrat mechanisch verbunden ist,
beispielsweise mittels abgewinkelter Laschen. Die Summe aller auftretenden Kräfte ist somit null.
Durch die kraftschlüssige Verbindung zwischen Innenrohr und Außenrohr können weiterhin möglicherweise auftretende
Wärmeausdehnungen der verschiedenen Materialien des
Außenrohrs, des Innenrohrs und des Formkörpers aufgrund von Temperaturänderungen und damit möglicherweise einhergehender mechanischer Schädigungen gut ausgeglichen werden.
Die Mantelfläche des Innenrohrs umfasst die Wand des
Innenrohrs, die eine Innenfläche, eine Außenfläche und eine Wanddicke aufweist.
Weiterhin kann das Innenrohr einen Spalt in Längsrichtung des Innenrohrs aufweisen. Der Spalt in der Mantelfläche des
Innenrohrs verursacht eine Unterbrechung der Mantelfläche entlang des ganzen Innenrohrs.
Die Mantelfläche des Innenrohrs und die Innenfläche des
Außenrohrs können zumindest in Teilbereichen eine Krümmung umfassen. Es können also zylindrische, mit ovalem
Durchschnitt ausgeformte Innenrohre und Innenflächen von Außenrohren eingesetzt werden, oder weitere beliebig geformte Innenrohre und Innenflächen von Außenrohren, die symmetrisch oder unsymmetrisch ausgeformt sein können und deren Krümmung auch durch einen Knick unterbrochen sein können.
Der Formkörper, der formschlüssig zwischen der Mantelfläche des Innenrohrs und der Innenfläche des Außenrohrs angeordnet ist, weist ebenso die Form eines Rohrs auf. Er ist so
zwischen dem Außenrohr und dem Innenrohr eingeklemmt, dass eine zusätzliche Fixierung durch beispielsweise
Klebverbindungen nicht notwendig ist. Es können auch mehrere, beispielsweise bis zu zehn Formkörper zwischen der
Innenfläche des Außenrohrs und der Mantelfläche des
Innenrohrs angeordnet sein. Diese sind dann hintereinander angeordnet, so dass jeder Formkörper eine Grenzfläche zu der Mantelfläche und der Innenfläche umfasst. Die Innenfläche des Außenrohrs und die Mantelfläche des
Innenrohrs können jeweils einen Durchmesser aufweisen. Der Durchmesser der Innenfläche kann sich dabei von der ersten Stirnseite zur zweiten Stirnseite des Außenrohrs hin
verjüngen. Somit ist der Durchmesser an der ersten Stirnseite des Außenrohrs größer als an der zweiten Stirnseite des
Außenrohrs, wobei sich der Durchmesser der Innenfläche des Außenrohrs von der ersten Stirnseite zur zweiten Stirnseite stetig verkleinert. Weiterhin kann sich der Durchmesser der Mantelfläche von der ersten Stirnseite des Innenrohrs zur zweiten Stirnseite des Innenrohrs verjüngen. Damit ist der Durchmesser an der ersten Stirnseite des Innenrohrs größer als der Durchmesser an der zweiten Stirnseite des Innenrohrs. Die erste Stirnseite des Innenrohrs liegt auf der gleichen Seite wie die erste Stirnseite des Außenrohrs. Somit ist der Verlauf der Verjüngung des Innenrohrs parallel zu der
Verjüngung der Innenfläche des Außenrohrs. Das Innenrohr und die Innenfläche des Außenrohrs weisen somit beispielsweise eine Form auf, die nach Art eines Kegelstumpfs ausgeformt ist.
Durch diese Form der Innenfläche des Außenrohrs lässt sich der formschlüssig an die Innenfläche des Außenrohrs
angepasste Formkörper gut in das Außenrohr pressen, ohne dass er durch das Außenrohr hindurch rutscht. Ebenso lässt sich das Innenrohr gut innerhalb des Formkörpers anordnen, ohne dass es durch den Formkörper hindurch rutscht. Damit wird die Fixierung des Formkörpers zwischen dem Außenrohr und dem Innenrohr durch Klemmkraft verbessert. Weiterhin können möglicherweise auftretende Wärmeausdehnungen der
verschiedenen Materialien des Außenrohrs, des Innenrohrs und des Formkörpers aufgrund von Temperaturänderungen und damit möglicherweise einhergehender mechanischer Schädigungen gut ausgeglichen werden.
Das Außenrohr kann weiterhin eine Außenfläche aufweisen.
Diese kann gemäß der Innenfläche ausgeformt sein und einen Durchmesser aufweisen, der an der ersten Stirnseite des
Außenrohrs größer ist als an der zweiten Stirnseite des
Außenrohrs. Die Außenfläche des Außenrohrs kann weiterhin so ausgeformt sein, dass der Durchmesser der Außenfläche an der ersten Stirnseite so groß ist wie der Durchmesser an der zweiten Stirnseite des Außenrohrs, so dass die Innenfläche des Außenrohrs nach Art eines Kegelstumpfs und die
Außenfläche des Außenrohrs zylindrisch ausgeformt ist. Das Material des Außenrohrs und des Innenrohrs kann aus einer Gruppe ausgewählt sein, die Metalle und Metalllegierungen umfasst. Beispielsweise kann als Material Aluminium, Kupfer oder als Metalllegierung Messing gewählt werden. Diese
Metalle können als Elektroden zur Kontaktierung des
Formkörpers dienen.
Weiterhin kann das Innenrohr federnd ausgeformt sein. Dieser Effekt wird durch den in der Mantelfläche vorhandenen Spalt ermöglicht und kann beispielsweise durch Verwendung eines Federstahls noch verbessert werden. Dadurch wird der
Formkörper durch das Innenrohr in das Außenrohr durch erhöhte Klemmkraft gepresst und damit die Fixierung des Formkörpers zwischen dem Außenrohr und dem Innenrohr verbessert. Auch die thermische und/oder elektrische Kontaktierung des Formkörpers durch das Außenrohr und das Innenrohr wird dadurch
verbessert. Die Fixierung und formschlüssige Kontaktierung ist dabei dauerhaft stabil, aber nicht starr, womit
eventuelle mechanische Schädigungen, wie beispielsweise Spannungsrisse, durch unterschiedliche Wärmeausdehnungen der Materialien vermieden werden können. Somit können auch
Materialermüdungen reduziert werden. Der Formkörper, das Außenrohr und das Innenrohr können in thermischem Kontakt miteinander stehen. Weiterhin kann zwischen der Mantelfläche des Innenrohrs und dem Formkörper und/oder zwischen dem Formkörper und der Innenfläche des Außenrohrs eine thermisch leitfähige Paste angeordnet sein. Damit ist ein guter thermischer Kontakt zwischen dem
Formkörper und dem Innenrohr und/oder zwischen dem Formkörper und dem Außenrohr gewährleistet, so dass der Wärmeübergang zwischen dem Innenrohr und dem Formkörper und dem Außenrohr und dem Formkörper optimiert wird. Der Wärmeübergang wird weiterhin durch die angepasste Form des Formkörpers an die Innenfläche des Außenrohrs und an die Mantelfläche des
Innenrohrs verbessert, da ein großflächiger thermischer
Kontakt zwischen dem Formkörper und dem Innenrohr und dem Außenrohr vorhanden ist.
Für die thermisch leitfähige Paste kann ein Material gewählt werden, das in Polymere eingelagerte Partikel umfasst. Die Partikel können beispielsweise thermisch leitfähige
Metallpartikel, Graphitpartikel oder Aluminiumoxidpartikel umfassen. Diese Partikel sorgen für eine gute
Wärmeleitfähigkeit der zwischen dem Formkörper und dem
Innenrohr und zwischen dem Formkörper und dem Außenrohr angeordneten Paste. Weiterhin können das Außenrohr ein erstes Kontaktelement und das Innenrohr ein zweites Kontaktelement zur Erzeugung eines elektrischen Stromes aufweisen. Dabei können das erste
Kontaktelement und das zweite Kontaktelement durch das elektrisch isolierende Substrat hindurchragen, so dass die Kontaktelemente extern kontaktiert werden können. Die
Kontaktelemente ragen derart durch das Substrat hindurch, dass sie sich nicht berühren und somit voneinander isoliert sind. Die Kontaktelemente können beispielsweise als Bleche mit Anschlussfahnen ausgeformt sein, so dass beispielsweise handelsübliche Flachstecker oder Crimp-Anschlüsse an die Kontaktelemente angeschlossen werden können. Damit kann an den Formkörper über das Außenrohr und das Innenrohr und die jeweiligen Kontaktelemente eine Spannung angelegt werden.
Die Verjüngung der Innenfläche des Außenrohrs und der
Mantelfläche des Innenrohrs kann zu einer Drehachse des
Innenrohrs und zu einer Drehachse des Außenrohrs einen Winkel aufweisen, der aus einem Bereich ausgewählt ist, der 1° bis 10° umfasst. Der Winkel kann beispielsweise zwischen 1° und 5° aufweisen. Eine Drehachse ist dabei so zu verstehen, dass sie eine gedachte Linie beschreibt, die in Längsrichtung des Innenrohrs bzw. des Außenrohrs jeweils mittig durch das
Innenrohr bzw. das Außenrohr hindurchführt. Der Schnittpunkt dieser gedachten Achse mit einer zweiten gedachten Linie, die entlang der Längsrichtung des Innenrohres auf der
Mantelfläche und über die zweite Stirnseite des Innenrohres hinaus verläuft bzw. die entlang der Längsrichtung des
Außenrohres auf der Innenseite und über die zweite Stirnseite des Außenrohres hinaus verläuft, ergibt den Winkel.
Weiterhin kann der Formkörper eine Dicke aufweisen, die aus einem Bereich ausgewählt ist, der 0,3 mm bis 3 mm umfasst. Die Dicke beschreibt die Wandstärke des Formkörpers.
Die Dicke des Formkörpers kann in Abhängigkeit der angelegten Spannung ausgewählt werden. Somit kann in Abhängigkeit Ausmaße des Formkörpers und damit in Abhängigkeit des
Abstands des Innenrohrs von dem Außenrohr, die die Elektroden darstellen, der ohmsche Widerstand in dem Formkörper
eingestellt werden.
Das Außenrohr, das Innenrohr und der Formkörper können zusammen zu einem Durchmesser des Funktionsmoduls führen, der aus einem Bereich ausgewählt ist, der 1 mm bis 50 mm umfasst. Der Durchmesser des Funktionsmoduls umfasst dabei einen
Innendurchmesser und einen Außendurchmesser. Beispielsweise kann der Innendurchmesser 1 mm betragen und einen
Außendurchmesser von 3, 6 mm ergeben, wenn die Wandstärke des Innenrohrs 0,3 mm, des Formkörpers 0,5 mm und des Außenrohrs 0,5 mm sind. Bei den gleichen Wandstärken des Außenrohrs, des Innenrohrs und des Formkörpers kann beispielsweise auch der Außendurchmesser des Funktionsmoduls 50 mm und der
Innendurchmesser 47,4 mm sein.
Der Formkörper des Funktionsmoduls kann ein keramisches
Material enthalten, das die Struktur Ba]_-x-yMxDyTi]__a_
J3N51Mn]3C^ aufweist. Die Struktur umfasst eine Perowskit- Struktur. Dabei umfasst x den Bereich 0 bis 0,5, y den
Bereich 0 bis 0,01, a den Bereich 0 bis 0,01, b den Bereich 0 bis 0,01, M umfasst ein zweiwertiges Kation, D einen drei- oder vierwertigen Donor und N ein fünf- oder sechswertiges Kation. M kann beispielsweise Calcium, Strontium oder Blei sein, D kann beispielsweise Yttrium oder Lanthan sein,
Beispiele für N sind Niob oder Antimon. Der Formkörper kann metallische Verunreinigungen umfassen, die mit einem Gehalt von weniger als 10 ppm vorhanden sind. Der Gehalt an
metallischen Verunreinigungen ist so gering, dass die PTC- Eigenschaften des Formkörpers nicht beeinflusst werden. Dieses Material kann eine Curietemperatur aufweisen, die einen Bereich von -30° C bis 340° C umfasst. Das Material des Formkörpers kann weiterhin einen Widerstand bei 25° C
aufweisen, der in einem Bereich von 3 Ωcm bis 30000 Ωcm liegt.
Es wird weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines
Funktionsmoduls mit den oben genannten Eigenschaften
bereitgestellt. Das Verfahren umfasst die Verfahrensschritte
A) Bereitstellen eines Außenrohrs mit einer ersten Stirnseite und einer Innenfläche und eines Innenrohrs mit einer ersten Stirnseite und einer Mantelfläche,
B) Spritzgiessen oder Pressen zumindest eines Formkörpers, der eine Form aufweist, die an die Innenfläche des Außenrohrs und an die Mantelfläche des Innenrohrs angepasst ist,
C) Sintern des Formkörpers,
D) Anordnen des Formkörpers in dem Außenrohr,
und
E) Anordnen des Innenrohrs in dem Formkörper,
F) Anordnen der ersten Stirnseite des Innenrohrs und des Außenrohrs auf einem elektrisch isolierenden Substrat, wobei das Innenrohr den Formkörper gegen die Innenfläche des
Außenrohrs presst.
Dabei wird im Verfahrensschritt B) der Formkörper unter
Berücksichtigung der Schwindung des Formkörpers an die
Innenfläche des Außenrohrs angepasst. Je nach Zusammensetzung des Materials für den Formkörper kann während des Sinterns im Verfahrensschritt C) eine Schwindung des Volumens des
Formkörpers auftreten. Somit wird im Verfahrensschritt B) ein Formkörper spritzgegossen oder gepresst, der vor dem Sintern eine Form aufweist, die für die Innenfläche des Außenrohrs und die Mantelfläche des Innenrohrs, an die der Formkörper angepasst wird, zu groß ist und nach dem Sintern an die
Innenfläche und die Mantelfläche angepasst ist. Damit ist eine große thermische und elektrische Kontaktfläche zwischen dem Formkörper und dem Innenrohr und dem Formkörper und der Innenfläche des Außenrohrs gewährleistet.
Weiterhin wird im Verfahrensschritt B) für die Herstellung des Formkörpers ein keramisches Ausgangsmaterial
bereitgestellt, das ein keramisches Füllmaterial der Struktur Ba]__x_yMxDyTi]__a_]3NaMn]3θ3 und eine Matrix aufweist.
Um das keramische Ausgangsmaterial mit weniger als 10 ppm metallischen Verunreinigungen herzustellen, kann es mit
Werkzeugen hergestellt werden, die eine harte Beschichtung aufweisen, um einen Abrieb zu vermeiden. Eine harte
Beschichtung kann beispielsweise aus Wolframcarbid bestehen. Alle Oberflächen der Werkzeuge, die mit dem keramischen
Material in Berührung kommen, können mit der harten
Beschichtung beschichtet sein.
Auf diese Weise kann ein keramisches Füllmaterial, das durch Sintern in ein keramisches PTC-Material überführt werden kann, mit einer Matrix vermischt und zu einem Granulat verarbeitet werden. Dieses Granulat kann zur
Weiterverarbeitung zu dem Formkörper spritzgegossen oder gepresst werden. Die Matrix, in die das keramische Füllmaterial eingelagert ist und die einen geringeren Schmelzpunkt aufweist, als das keramische Material, kann dabei einen Anteil von weniger als 20 Massen% gegenüber dem keramischen Material aufweisen. Die Matrix kann ein Material umfassen, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Wachs, Harze, Thermoplaste und
wasserlösliche Polymere umfasst. Weitere Zusätze, wie
Antioxidantien oder Weichmacher können ebenfalls vorhanden sein.
Der Verfahrensschritt B) kann die Schritte
Bl) Bereitstellen des keramischen Ausgangsmaterials,
B2) Spritzgiessen oder Pressen des Ausgangsmaterials in eine Form, und
B3) Entfernen der Matrix
aufweisen .
Während des Sinterns im Verfahrensschritt C) wird das keramische Ausgangsmaterial in das Material des Formkörpers, das einen positiven Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstands aufweist, überführt.
In den Verfahrensschritten D) und E) wird der Formkörper zwischen der Innenfläche des Außenrohrs und der Mantelfläche des Innenrohrs durch Klemmkraft fixiert.
Durch das Anordnen des Innenrohrs und des Außenrohrs auf dem elektrisch isolierenden Substrat im Verfahrensschritt F) wird eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr erzeugt.
Es wird weiterhin die Verwendung des Funktionsmoduls als Heizmodul in einem Heizsystem oder als Überlastschutzmodul in einem Schaltungssystem bereitgestellt.
Damit wird ein Heizmodul, das beispielsweise als
Durchlauferhitzer oder als Verbindungselement in einem Heizsystem verwendet werden kann, bereitgestellt, das
effizient ein Medium, das durch Innenrohr und/oder um das Außenrohr herum geleitet wird, erhitzt. Durch Anlegen einer Spannung an den Formkörper erwärmt sich dieser aufgrund seines positiven Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstands, und kann diese Wärme an Innenrohr und das
Außenrohr abgeben. Dabei weist der Formkörper ein
selbstregulierendes Verhalten auf. Erreicht die Temperatur in dem Formkörper einen kritischen Wert, steigt auch der
Widerstand in dem Formkörper, so dass weniger Strom durch den Formkörper fließt. Damit wird ein weiteres Aufheizen des Formkörpers verhindert, womit keine zusätzliche elektronische Regelung der Heizleistung bereitgestellt werden muss. Mit diesem Heizmodul kann das durch das Innenrohr und/oder um das Außenrohr geleitete Medium mittelbar durch den Formkörper erhitzt werden. Das Heizmodul kann ebenso zur Erwärmung von in dem Innenrohr und/oder außerhalb des Außenrohrs
angeordneten Bauteilen verwendet werden. Durch die Verwendung eines formschlüssig an die Innenfläche des Außenrohrs und an die Mantelfläche des Innenrohrs
angeordneten Formkörpers wird es möglich, den Wirkungsgrad des Heizmoduls im Vergleich zu herkömmlichen Heizmodulen zu verbessern, da eine großflächige thermische und elektrische Kontaktierung zwischen dem Formkörper und dem Innenrohr und dem Formkörper und dem Außenrohr bereitgestellt wird und somit ein günstiges Oberflächen-Volumenverhältnis vorliegt.
Weiterhin besteht kein direkter Kontakt zwischen dem von dem Innenrohr und/oder um das Außenrohr geleiteten, zu
beheizenden Medium oder dem in dem Innenrohr und/oder
außerhalb des Außenrohrs angeordnetem Bauteil und dem
Formkörper. Damit kann vermieden werden, dass der Formkörper durch ein zu beheizendes Medium korrosiv angegriffen oder durch das Medium gelöst wird, und/oder dass das Material des Formkörpers das zu erhitzende Medium oder das zu erhitzende Bauteil kontaminiert.
Zur Beheizung von außerhalb des Außenrohrs angeordneten
Bauteilen kann die Kontaktfläche zwischen der Mantelfläche des Innenrohrs und dem Formkörper geringer sein als die
Kontaktfläche zwischen dem Formkörper und der Innenfläche des Außenrohrs. Weiterhin kann die Dicke des Innenrohrs geringer sein als die Dicke des Außenrohrs. Damit wird eine stärker nach außen gerichtete Wärmesenke gebildet, die eine hohe Wärmeabfuhr durch das Außenrohr hindurch bewirkt, während durch das Innenrohr hindurch weniger Wärme abgeführt wird. Solch ein Heizmodul kann beispielsweise als Heizpatrone eingesetzt werden.
Weiterhin kann ein Überlastschutzmodul in Schaltsystemen bereitgestellt werden, in denen hohe Ströme fließen. Durch die oben beschriebene Ausformung des Innenrohrs, des
Formkörpers und des Außenrohrs wird ein großer Querschnitt des Formkörpers erzielt, der zu niedrigen Widerständen für einen geringen Spannungsabfall über den Formkörper führt. Gleichzeitig wird eine geringe und Platz sparende Bauweise des Moduls realisiert. Somit kann eine Vielzahl von
elektronischen Schaltungen mit hohen Stromverbrauchen, bei denen ein Überlastschutz gefordert ist, mit einem
reversiblen, selbstregelnden Überlastschutzmodul, das einen PTC-Formkörper enthält, ausgestattet werden, auch wenn nur ein geringer Bauraum zur Verfügung steht.
Anhand der Figuren und Ausführungsbeispiele sollen die beschriebenen Gegenstände noch näher erläutert werden: Figur 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines
Querschnitts des Funktionsmoduls, Figur 2 zeigt eine schematische dreidimensionale
Vorderansicht des Funktionsmoduls,
Figur 3 zeigt eine schematische dreidimensionale
Rückansicht des Funktionsmoduls.
Die Figur 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Querschnitts des Funktionsmoduls. Zwischen dem Außenrohr 10 und dem Innenrohr 30 ist zumindest ein Formköper 20
angeordnet. In der Figur 1 sind beispielhaft zwei
hintereinander angeordnete Formkörper 20 gezeigt, es kann jedoch auch nur ein Formkörper 20 oder auch mehr als zwei Formkörper hintereinander zwischen dem Innenrohr 30 und dem Außenrohr 10 angeordnet werden. Der Formkörper 20 umfasst eine Keramik mit einem positiven Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstands und enthält ein Material mit der Struktur Ba]__x_yMxDyTi]__a_ bNaMnbO3 # Das Außenrohr 10 ist mit einem Kontaktelement 15 elektrisch leitend verbunden und das Innenrohr 30 ist mit einem
Kontaktelement 35 elektrisch leitend verbunden. Die
Kontaktelemente 15 und 35 ragen getrennt voneinander durch ein elektrisch isolierendes Substrat 40 hindurch, so dass sie extern an eine Stromquelle angeschlossen werden und
gleichzeitig ein Kurzschluss zwischen Innenrohr 30 und
Außenrohr 10 vermieden werden kann. Das Außenrohr 10 und das Innenrohr 30 sind dabei aus Metallen oder Metalllegierungen ausgeformt und dienen als Elektroden für den Formkörper 20.
Das Funktionsmodul kann beispielsweise als Heizmodul
ausgeformt sein. Dann wird innerhalb des Innenrohrs 30 und/oder außerhalb des Außenrohrs 10 ein Medium geleitet, das mittelbar durch den PTC-Effekt des Formkörpers 40 bei Anlegen einer Spannung erhitzt wird. Das Funktionsmodul kann auch dafür verwendet werden, ein Bauteil zu umschließen,
beispielsweise einen Stecker, das beheizt werden soll. Der Heizvorgang beginnt, sobald durch die elektrische
Kontaktierung über die Kontaktelemente 15 und 35 ein
Stromfluss in dem Formkörper 20 erzeugt wird. Das Innenrohr 30 und das Außenrohr 10 weisen jeweils eine erste Stirnseite 50 und eine zweite Stirnseite 60 auf. Der Übersichtlichkeit halber sind in den Figuren 1 bis 3 die ersten auf der gleichen Seite des Funktionsmoduls liegenden ersten Stirnseiten des Innenrohrs und des Außenrohrs mit einem Bezugszeichen gekennzeichnet. Ebenso wird den zweiten Stirnseiten verfahren.
Das Innenrohr weist eine Mantelfläche auf, die so ausgeformt ist, dass der Durchmesser des Innenrohrs auf der ersten
Stirnseite 50 größer ist, als an der zweiten Stirnseite 60. Genauso ist der Durchmesser an der ersten Stirnseite 50 der Innenfläche des Außenrohrs größer als der Durchmesser an der zweiten Stirnseite der Innenfläche ausgeformt. Weiterhin ist in der Mantelfläche des Innenrohrs 30 ein Spalt 70 vorhanden (hier nicht gezeigt) , und das Innenrohr 30 federnd
ausgeformt. Weiterhin wird durch das elektrisch isolierende Substrat 40 eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Innenrohr 30 und dem Außenrohr 10 erzeugt. Damit kann der Formkörper 20 durch das Innenrohr 30 in das Außenrohr 10 gepresst werden. Dadurch entsteht eine dauerhafte, nicht starre Klemmkontaktierung, die keinerlei Klebverbindungen oder zusätzliche Bauteile benötigt, so dass eventuelle
Ausdehnungen der verschiedenen Materialien ausgeglichen werden können, ohne dass mechanische Spannungen in dem
Funktionsmodul auftreten.
Figur 2 zeigt eine schematische dreidimensionale
Vorderansicht des Funktionsmoduls. Hier ist der Spalt 70 der Mantelfläche des Innenrohrs 30 zu sehen, der zu der
Klemmkraft des Innenrohrs 30 führt. Weiterhin sind die
Kontaktelemente 15 und 35 gezeigt, die beispielhaft als Bleche mit Anschlussfahnen ausgeformt sind.
In Figur 3 ist die zu Figur 2 analoge Rückansicht des
Funktionsmoduls in dreidimensionaler schematischer Ansicht gezeigt. Hier stehen im Vordergrund die Kontaktelemente 15 und 35, die mit handelsüblichen Flachsteckern oder Crimp- Anschlüssen verbindbar sind. Die in dem Außenrohr 10
befindlichen Formkörper 20 sind nicht zu sehen. An der ersten Stirnseite 50 ist innerhalb des Funktionsmoduls ein Teil des Innenrohrs 30 zu sehen. Die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen können
beliebig variiert werden. Es ist weiterhin zu
berücksichtigen, dass sich die Erfindung nicht auf die
Beispiele beschränkt, sondern weitere hier nicht aufgeführte Ausgestaltungen zulässt. Bezugszeichenliste
10 Außenrohr
15 Kontaktelement
20 Formkörper
30 Innenrohr
35 Kontaktelement
40 elektrisch isolierendes Substrat
50 erste Stirnseite
60 zweite Stirnseite
70 Spalt

Claims

Patentansprüche
1. Funktionsmodul, umfassend
- ein Außenrohr (10) mit einer ersten Stirnseite (50), einer zweiten Stirnseite (60) und einer Innenfläche,
- ein Innenrohr (30) mit einer ersten Stirnseite (50), einer zweiten Stirnseite (60) und einer Mantelfläche, das innerhalb des Außenrohrs (10) angeordnet ist,
- zumindest einen Formkörper (20), der formschlüssig zwischen der Innenfläche des Außenrohrs (10) und der
Mantelfläche des Innenrohrs (30) angeordnet ist und ein Material mit positivem Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstands aufweist,
wobei die erste Stirnseite (50) des Außenrohrs (10) und die erste Stirnseite (50) des Innenrohrs (30) auf einem elektrisch isolierenden Substrat (40) angeordnet sind und der Formkörper (20) zwischen dem Außenrohr (30) und dem Innenrohr (10) durch Klemmkraft fixiert ist.
2. Funktionsmodul nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Innenrohr (30) einen Spalt (70) in Längsrichtung des Innenrohrs (30) aufweist.
3. Funktionsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Innenfläche des Außenrohrs (10) einen
Durchmesser aufweist, und sich der Durchmesser von der ersten Stirnseite (50) zu der zweiten Stirnseite (60) verjüngt .
4. Funktionsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mantelfläche des Innenrohrs (30) einen
Durchmesser aufweist, und sich der Durchmesser von der ersten Stirnseite (50) zu der zweiten Stirnseite (60) verjüngt .
5. Funktionsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Material des Außenrohrs (10) und das Material des Innenrohrs (30) Metalle oder Metalllegierungen umfassen .
6. Funktionsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Innenrohr (30) federnd ausgeformt ist.
7. Funktionsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Innenrohr (30) und das Außenrohr (10)
kraftschlüssig verbunden sind.
8. Funktionsmodul nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Außenrohr (10) ein erstes Kontaktelement (15) und das Innenrohr (30) ein zweites Kontaktelement (35) zur
Erzeugung eines elektrischen Stroms aufweisen, und das erste Kontaktelement (15) und das zweite Kontaktelement (35) durch das isolierende Substrat (40) hindurch ragen.
9. Funktionsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verjüngung der Innenfläche und die Verjüngung der Mantelfläche zu einer Drehachse des Innenrohrs (30) und einer Drehachse des Außenrohrs (10) einen Winkel aufweisen, der aus einem Bereich ausgewählt ist, der 1° bis 10° umfasst.
10. Funktionsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Formkörper (20) eine Dicke aufweist, die aus einem Bereich ausgewählt ist, der 0,3 mm bis 3 mm
umfasst .
11. Funktionsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Formkörper (20) ein keramisches Material enthält, das die Struktur Bai-x-yMxDyTii-a-bNaMnbθ3 aufweist, wobei x = 0 bis 0,5, y = 0 bis 0,01, a = 0 bis 0,01, b = 0 bis 0,01, M ein zweiwertiges Kation umfasst, D einen drei- oder vierwertigen Donor umfasst und N ein fünf- oder sechswertiges Kation umfasst.
12. Funktionsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Formkörper (20) eine Curie-Temperatur aufweist, die einen Bereich von -300C bis 3400C umfasst.
13. Funktionsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Formkörper (20) einen Widerstand bei 25°C aufweist, der in einem Bereich von 3 Ωcm bis 30000 Ωcm liegt .
14. Verfahren zur Herstellung eines Funktionsmoduls nach
einem der Ansprüche 1 bis 13 mit den Verfahrensschritten
A) Bereitstellen eines Außenrohrs (10) mit einer ersten Stirnseite (50) und einer Innenfläche und eines
Innenrohrs (30) mit einer ersten Stirnseite (50) und einer Mantelfläche,
B) Spritzgiessen oder Pressen zumindest eines Formkörpers (20), der eine Form aufweist, die an die Innenfläche des
Außenrohrs (10) und an die Mantelfläche des Innenrohrs (30) angepasst ist,
C) Sintern des Formkörpers (20),
D) Anordnen des Formkörpers in dem Außenrohr (10), und
E) Anordnen des Innenrohrs (30) in dem Formkörper (20),
F) Anordnen der ersten Stirnseite (50) des Innenrohrs (30) und des Außenrohrs (10) auf einem elektrisch
isolierenden Substrat (40),
wobei das Innenrohr (30) den Formkörper (20) gegen die
Innenfläche des Außenrohrs (10) presst.
15. Verwendung des Funktionsmoduls gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 als Heizmodul in einem Heizungssystem oder als Überlastschutzmodul in einem Schaltungssystem.
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