电加热装置制造方法及图纸

技术编号:19127000 阅读:9 留言:0更新日期:2018-10-10 08:20
本发明专利技术涉及一种电加热装置(100,200),具有:管状金属护套;布置在管状金属护套内部的绝缘体(130,230,310,320,330,340,350),其由至少一个隧道状开口贯穿;电加热元件(141,241,311,321,331,341,351,411,421,431,441,451),所述电加热元件至少以一个部段在所述隧道状开口中伸展;以及用于所述电加热元件的直接或间接电接触和供电的连接线,所述连接线同样至少以一个部段在所述隧道状开口中伸展,其中所述电加热元件和连接线的在所述隧道状开口中伸展的部段至少在一些部段在接触区域(K)中彼此重叠,其中该接触区域位于电加热装置的不加热部段(u)中。

【技术实现步骤摘要】
电加热装置
本专利技术涉及一种电加热装置。这类电加热装置包括,尤其是线圈式管状筒。
技术介绍
存在许多这样的电加热装置,其中不加热区域可供使用。在这里,术语“不加热区域”不能在理想的意义上来理解,因为众所周知电流流经具有电阻的导线总是导致发热,而是在现实意义上来理解,即理解为其中电加热装置的输出加热功率明显低于加热装置所设计的每单位长度的已加热区域的额定加热功率的区域。在具有从外部缠绕有电加热元件的绕组体的电加热装置中,在不加热区域中不存在加热元件的绕组。在这些情况下,通常的做法是允许原本的电加热元件,例如电阻线,不是横穿整个管状金属护套,而是通过同样至少以部段方式布置在管状金属护套中的连接线将电流供给电阻丝。此时,在低电压应用中特别常见的第一个显而易见的问题是,确保连接线与电加热元件之间的简单和工艺可靠的电接触。第二个显而易见的问题是,即使在高电流必须流动的情况下也能在小的结构空间内实现不加热区域的最低的可能发热。这一点尤其适用,因为当避免该不加热区域的发热时,适合用作连接线的良好导电材料与通常的加热导体材料的可接触性相对较差。
技术实现思路
因此,本专利技术的任务是提供一种具有不加热区域的电加热装置,其即使在高电流下也改善电接触并减少不加热区域的加热。该任务是通过下面记载的电加热装置来完成的。本专利技术的有利的改进方案是从属权利要求的主题。根据本专利技术的电加热装置具有:管状金属护套;布置在所述管状金属护套内部的绝缘体,所述绝缘体由至少一个隧道状开口贯穿;电加热元件,所述电加热元件至少以一个部段在所述隧道状开口中伸展;以及用于所述电加热元件的直接或间接电接触和供电的连接线,所述连接线同样至少以一个部段在所述隧道状开口中伸展。出于良好顺序起见,指出的是,管状金属护套不一定必须具有圆形横截面,而是该横截面是自由选择的。在这里,术语“隧道状开口”是指从一个端面到另一个端面,即大致在所述管状金属护套的伸展方向上贯穿所述绝缘体的开口。一个实例例如是以所描述的方式贯穿所述绝缘体的孔;但是,与孔的通常为圆形的横截面形成对比,隧道状开口的横截面是可自由选择。此外还指出的是,在本说明书的意义上的隧道状开口当然也可以具有隧道壁的穿孔,尤其是在径向方向上向外,使得所述隧道状开口可以具有从所述绝缘体的表面的方向可接近的位置。对本专利技术来说重要的是,所述电加热元件和所述连接线的在所述隧道状开口中伸展的所述部段在接触区域中至少在一些部段上彼此重叠,其中,所述接触区域位于所述电加热装置的不加热部段中。在这里,术语“重叠”应理解为相应部段大致彼此平行伸展并彼此接触。与其中电加热元件和不加热部段彼此相邻地布置且以它们的端面连接的已知的接触可能性形成对比,以这种方式扩大了接触表面,从而可以有效地降低接触电阻,并且尤其是也对于难以彼此连接的材料配合来说,尤其是耐高温材料在没有例如MgO的绝缘材料的污染的情况下(例如在焊接过程中、比如在钎焊期间使用助熔剂时发生的),实现了更加可靠的、更加可再现的和更加故障安全的接触。在接触区域中与所述电加热元件的部段重叠的连接线不一定必须完全从所述管状护套导出,而是可以与这样做的另一条连接线连接。当谈到间接电接触时,指的是这种布局。在本专利技术的特别优选的实施方式中,所述电加热元件和所述连接线的所述重叠部段通过电阻焊接或超声波焊接彼此连接。换句话说,存在通过电阻焊接或超声波焊接将所述电加热元件和所述连接线的所述重叠部段彼此连接的电阻焊接位置或超声波焊接位置。这些焊接方法适合于也在电阻合金和优良导电体如铜或镍之间建立焊接连接。另外,可以在电阻焊接时,例如通过焊接电流测量,在焊接电加热元件和连接线的重叠布置时来实现焊接监控。根据本专利技术的特别优选的实施方式规定的是,至少在所述接触区域中,所述电加热元件或所述连接线的所述部段中的至少一个部段在其面向所述连接线或所述电加热元件的所述部段中的另一个部段的一侧上是平坦化的。此时,当存在比具有相应半径的圆的曲率更小的曲率时,可以实现平坦化,例如,在椭圆的较小弯曲的侧面上;不过优选的是,该相应的侧面在该部段上大致平坦伸展并且没有曲率。现已证明,已经通过参与连接的部段之一的平坦化实现电接触的特性的可再现性的显著改进,并因此决定性地改进了工艺可靠性。特别优选的是,所述电加热元件和/或所述连接线由扁平条材料制成;也就是说,它们具有扁平条的由矩形横截面表征的几何形状。以这种方式,不再需要材料的后加工,而同时在建立电连接(不管是通过按压或通过焊接、钎焊或压接)之前以简单的方式将一个简单地置于另一个上来实现待连接的导体部段的准确定位,这又进一步实现了工艺可靠性。同时,可用的接触面积显著增加。虽然具有圆形横截面的两个重叠导体大致形成线性接触(这与在端面以彼此连接的方式连接时的点状接触相比已经是一种改进)时,可以建立一种相对于小的位置偏差也相对不敏感的平面接触。尤其地,对于至少在一些部段为扁平条材料的构造,上下叠加地布置由扁平条材料制成的所述电加热元件和/或一根或多根所述连接线,以便在所述隧道状开口的横截面的最佳使用下优化不加热区域的特性。例如,可以例如将由扁平条材料制成的两根、三根或四根连接线上下叠加地布置并使它们彼此电接触。此时,由扁平条材料制成的上下叠加地布置的所述连接线由相同或不同材料构成。在本专利技术的优选变型中,所述电加热元件是U形并且所述U形的两个腿各自被插入到所述绝缘体的隧道状开口中并且在那里在接触区域中与连接线接触,其中在每个所述接触区域中,所述电加热元件或所述连接线的部段中的至少一个部段在其面向所述连接线或所述电加热元件的部段中的另一部段的一侧上被平坦化。长导体部段通过绝缘体中的隧道状开口涉及花费较长的时间,该较长的时间花费可以以所描述的方式显著减少。另外,也可以以这种方式提供电加热装置,其中将连接线直接从管状护套中导出,而无须建立其他的电连接。如果在所述隧道状开口的接触区域中在绝缘体中设置窗口,该窗口允许尤其是在该处从径向方向进入所述隧道状开口,则还可以在该处通过焊接、钎焊或压接来实现连接。在本专利技术的优选实施方式中,至少一个所述隧道状开口的横截面不同于圆形。例如,它可以为椭圆形或半圆形。由此能够优化导体即所述电加热元件和所述连接线的横截面,这对于可以在尽可能低的加热下实现尽可能高的电流输送是重要的。这种复杂成型的绝缘体可以例如作为挤压型材或借助陶瓷注塑方法来实现。在本专利技术的优选实施方式中,两条连接线与所述加热元件的相同部段连接,其中一条连接线在一端面与所述加热元件相接触,另一条连接线至少部分地与所述加热元件重叠。这是特别有利的,因为在一端面与所述加热元件接触的连接线尤其优选地具有与所述电加热元件相同厚度,然后使在所述接触区域中与所述电加热元件重叠的第二连接线定位和稳定,从而进一步促进了平坦化的平面在所述接触区域中的平坦接触。特别优选的是,当希望确保在电加热装置的给定部分中尽可能少地输出加热功率,则在所述管状金属护套的内部存在一部段,在所述部段中,所述加热元件和一条连接线或两条连接线彼此平行且彼此电接触地伸展,以形成不加热区域。尤其有利的是,所述接触区域被嵌入在陶瓷绝缘物质或氧化镁中并且优选被压实。当所述接触区域具有大于宽度的长度时,可以使接触面积最大化,并因此使任何局部接触问题的影本文档来自技高网...
电加热装置

【技术保护点】
1.一种电加热装置(100,200),其具有:管状金属护套(120,220);布置在所述管状金属护套(120,220)内部的绝缘体(130,230,310,320,330,340,350),所述绝缘体由至少一个隧道状开口(140,240,260,317,318,327,328,337,338,347,348,357,358)贯穿;电加热元件(141,241,311,321,331,341,351,411,421,431,441,451),所述电加热元件至少以一个部段在所述隧道状开口(140,240,260,317,318,327,328,337,338,347,348,357,358)中伸展;以及用于所述电加热元件(141,241,311,321,331,341,351,411,421,431,441,451)的直接或间接电接触和供电的连接线(145,245a,245b,246a,246b,315,316,325,326,335,336,345,346,355,356,415,425,426,435,445,446,455,456,457),所述连接线也至少以一个部段在所述隧道状开口(140,240,260,317,318,327,328,337,338,347,348,357,358)中伸展,其特征在于,所述电加热元件(141,241,311,321,331,341,351,411,421,431,441,451)和所述连接线(145,245a,245b,246a,246b,315,316,325,326,335,336,345,346,355,356,415,425,426,435,445,446,455,456,457)的在所述隧道状开口(140,240,260,317,318,327,328,337,338,347,348,357,358)中伸展的所述部段至少在一些部段在接触区域(K)中彼此重叠,其中,所述接触区域(K)位于所述电加热装置(100,200)的不加热部段(u)中。...

【技术特征摘要】
2017.03.22 DE 202017101660.91.一种电加热装置(100,200),其具有:管状金属护套(120,220);布置在所述管状金属护套(120,220)内部的绝缘体(130,230,310,320,330,340,350),所述绝缘体由至少一个隧道状开口(140,240,260,317,318,327,328,337,338,347,348,357,358)贯穿;电加热元件(141,241,311,321,331,341,351,411,421,431,441,451),所述电加热元件至少以一个部段在所述隧道状开口(140,240,260,317,318,327,328,337,338,347,348,357,358)中伸展;以及用于所述电加热元件(141,241,311,321,331,341,351,411,421,431,441,451)的直接或间接电接触和供电的连接线(145,245a,245b,246a,246b,315,316,325,326,335,336,345,346,355,356,415,425,426,435,445,446,455,456,457),所述连接线也至少以一个部段在所述隧道状开口(140,240,260,317,318,327,328,337,338,347,348,357,358)中伸展,其特征在于,所述电加热元件(141,241,311,321,331,341,351,411,421,431,441,451)和所述连接线(145,245a,245b,246a,246b,315,316,325,326,335,336,345,346,355,356,415,425,426,435,445,446,455,456,457)的在所述隧道状开口(140,240,260,317,318,327,328,337,338,347,348,357,358)中伸展的所述部段至少在一些部段在接触区域(K)中彼此重叠,其中,所述接触区域(K)位于所述电加热装置(100,200)的不加热部段(u)中。2.根据权利要求1所述的电加热装置(100,200),其特征在于,所述电加热元件(141,241,311,321,331,341,351,411,421,431,441,451)和所述连接线(145,245a,245b,246a,246b,315,316,325,326,335,336,345,346,355,356,415,425,426,435,445,446,455,456,457)的重叠部段通过电阻焊接或超声波焊接彼此连接。3.根据权利要求1或2所述的电加热装置(100,200),其特征在于,所述电加热元件(141,241,311,321,331,341,351,411,421,431,441,451)和所述连接线(145,245a,245b,246a,246b,315,316,325,326,335,336,345,346,355,356,415,425,426,435,445,446,455,456,457)的所述部段中的至少一个部段在其面向所述连接线(145,245a,245b,246a,246b,315,316,325,326,335,336,345,346,355,356,415,425,426,435,445,446,455,456,457)或所述电加热元件(141,241,311,321,331,341,351,411,421,431,441,451)的所述部段中的另一个部段的一侧上是平坦化的。4.根据权利要求3所述的电加热装置(100,200),其特征在于,所述电加热元件(141,241,311,321,331,341,351,411,421,431,441,451)和/或所述连接线(145,245a,245b,246a,246b,315,316,325,326,335,336,345,346,355,356,415,425,426,435,445,446,455,456,457)由扁平条材料制成。5.根据权利要求4所述的电加热装置(100,200),其特征在于,由扁平条材料制成的所述电加热元件(141,241,311,321,331,341,351,411,421,431,441,451)和/或一条或多条所述连接线(145,245a,245b,246a,246b,315,316,325,326,335,336,345,346,355,356,415,425,426,435,445,446,455,456,457)至少在一些部段上下叠加地布置。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:安德列亚斯·司列福
申请(专利权)人:塔克及海林阁有限公司
类型:发明
国别省市:德国,DE

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