电加热装置的制造方法制造方法及图纸

一种用于制造电加热装置的方法，包括：提供具有纵向轴线的绕组模，其横截面具有主轴线和副轴线，绕组模具有平行于纵向轴线延伸的开口。要么在绕组模上卷绕部分的电加热元件，并将电加热元件的端部段和连接线插入开口，要么将电加热元件的卷绕部段插入开口，将绕组模和部分卷绕在其上的电加热元件或和电加热元件插入开口的卷绕部段插入管状金属护套，并填充电绝缘的导热粉末或颗粒，压缩金属护套和绕组模和电绝缘导热粉末或颗粒，压缩使绕组模变形，使得主轴线和/或副轴线的长度之间的比例或主轴线和副轴线相对于彼此的位置变化，要么在连接线和电加热元件插入开口的部段之间产生压接，要么开口的内壁表面与电加热元件插入平开口的卷绕部段接触。

【技术实现步骤摘要】
电加热装置的制造方法
技术介绍
电加热装置已经用于加热物体和/或介质多年。在这种电加热装置的一种常见设计中，通过使用加热丝或电阻丝实现加热效果，所述加热丝或所述电阻丝卷绕在绕组模上。然后将绕组模插入管状金属护套中，该金属护套中填充有具有良好导热但具有电绝缘特性的粉末或颗粒，特别是氧化镁。加热丝的电接触基本上可以通过加热丝从管状金属护套中伸出的部分来实现，但是通常选择的替代形式是提供连接线并将这些连接线伸出电加热装置，从而在管状金属护套内实现与连接线的电接触。在许多应用中，特别优选使用压接，其中绕组模中提供开口，电加热元件的一个端部段和连接线插入所述开口中，然后将它们压在一起。以此方式，可以产生较大的表面积和相对牢固的接触。对于当前的电加热装置的用途，可以看出两种发展：一方面，朝着小型化的趋势继续发展。加热装置可用的安装空间越来越小，这使得压接越来越困难。同时，例如在汽车工业中，低压应用越来越多，其中只有电压在两位数的低电压范围内的车载电气系统可用于供电。但是，提供必要功率所需的高电流值(可能是几安培)，则需要必须容纳在绕组模中的大横截面的连接线，这同时会迎合由于希望的小型化的更小尺寸的趋势。这导致至少在某些部段中绕组模的壁厚度非常小，这使得绕组模在压接期间容易断裂，并且可能使电加热装置无法使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于公开一种用于制造电加热装置的方法，利用该方法还可以容易地制造用于低电压应用的小型化的加热装置并且具有改进的加工可靠性。该目的通过具有权利要求1的特征的用于制造电加热装置的方法来实现。该方法的有利的改进方案是从属权利要求的主题。构成本专利技术基础的主要构思是，即使已经将绕组模容纳在电加热装置的管状金属护套中，也可以通过压缩步骤有针对性地使绕组模成形。因为具有绕组的绕组模的横截面形状对于电加热装置的管状金属护套上的温度分布是重要的，特别是在圆周方向上，以前总是假定待使用的绕组模的形状和由此的可用于绕组模的开口的横截面也应当由该期望的温度曲线限定。因此，目前制造电加热盒的方法通常包括提供具有纵向轴线的绕组模作为第一步骤，其中绕组模成形使得与纵向轴线垂直的绕组模的横截面具有主轴线和副轴线，所述主轴线对应于所述横截面表面的最大直径，所述副轴线对应于所述横截面表面的最小直径，并且其中所述绕组模具有平行于纵向轴线并且优选地穿过所述绕组模延伸的至少一个开口。所述纵向轴线在此是绕组模平行于常规卷绕的加热元件的线圈节距的方向延伸的轴线。横截面的直径在此应理解为这样的一条线，该线从横截面的最外边缘的一点开始，经过该横截面的几何质心延伸到所述横截面的最外边缘的相反点。因此，在这种情况下，不同于圆盘的直径，所有直径的长度通常不相等。在根据本专利技术的方法的第一变体中，现在将电加热元件的至少一个部段沿着纵向轴线，即沿着平行于纵向轴线延伸的线圈节距的方向，卷绕在绕组模上，且为了提供压接，将电加热元件的一个端部段和连接线的一个部段插入到平行于绕组模的纵向轴线延伸的同一开口中。为了完整起见，应当注意，该方法在此时上不必特别地将连接线插入开口中，而是也可以稍后进行，特别是在具有绕组的绕组模已经容纳在管状金属护套中时。在根据本专利技术的方法的第二变体中，以绕组模的不同方式利用关于平行于绕组模的纵向轴线延伸的开口的横截面的因其应用而产生的打开的弹性。在该变体中，电加热元件的卷绕部段被插入平行于纵向轴线的穿过绕组模的至少一个开口中。在此，电加热装置的小型化导致加热丝线圈布置在绕组模的内部，这是可能的，因为绕组模中的更大的开口可以通过根据本专利技术的方法实现。在该方法的另一步骤中，在管状金属护套的内部插入以这种方式制备的绕组模，即，对于变体1而言，至少在卷绕有具有电加热元件的部段，优选地在插入平行于绕组模中的纵向轴线延伸的开口中的电加热元件的端部段和连接线部段的绕组模，或者对于变体2而言，具有插入到平行于纵向轴线的穿过绕组模的至少一个开口中的电加热元件的卷绕部段的绕组模。为了确保加热导体对管状金属护套所需的电绝缘，移除空体积并确保在两个可选方案中管状金属护套内组件的稳定布置，然后在管状金属护套中填充电绝缘材料，导热粉末或颗粒。最后，其中插入有绕组模并填充有电绝缘的导热粉末或颗粒的管状金属外套被压缩，其中，压缩使线圈变形，从而产生主轴线的长度与副线的长度之比和/或主轴线和副轴线相对于彼此的位置变化，或者在连接线和电加热元件的插入平行于纵向轴线穿过绕组模的开口的部段之间产生压接，或者平行于纵向轴线穿过绕组模的开口的内壁表面与电加热元件的插入平行于纵向轴线穿过绕组模的开口的卷绕部段接触。在此，绕组模的所需形状确定主轴线和副轴线的长度比或主轴线和副轴线相对于彼此的位置的所需的变化，这通常无法通过典型的单纯的各向同性的压缩步骤来实现，因为各向同性的压缩步骤通过以相同的系数减少不同的维度来改变横截面的比例。因此，改变主轴线和副轴线的长度的比例和/或改变主轴线和副轴线相对于彼此的位置的特征等同于对绕组模进行期望的变形，其中在横截面的不同方向上产生不同的程度的变形。实际上，压缩至少具有这样的子步骤，其中，在不同的空间方向上施加不同强度的挤压力，并且由本领域技术人员针对挤压力的方向分布和强度和可能的分解成的不同步骤来调节或优化用于电加热装置的给定的、所需的配置的挤压方法，以实现期望的结果。已经证明，特别有利的是，提供横截面为椭圆形或矩形的绕组模。为了能够最佳地利用绕组模的横截面的柔韧性，有利的是，在制备绕组模时，其中至少一个平行于纵向轴线穿过绕组模的开口的横截面偏离圆盘的形状，因为其可能的直径始终受到线圈形状的最小尺寸的限制。如果提供一种绕组模，其中至少一个平行于纵向轴线穿过绕组模的开口的横截面至少在部分部段上沿循绕组模的外轮廓，则这可以导致开口的可用横截面的最大化，其可用于具有较大横截面的连接线。在实践中已经表明，对于成功压缩而言重要的是，在多个步骤中进行压缩，例如，利用较低压力的第一压缩步骤和利用较高压力的第二压缩步骤。在一个特别优选的实施例中，在不同的压缩步骤中，从不同方向作用的力是变化的，例如，在改变绕组模的形状之前，利用各向同性的压力进行预压缩步骤，而改变主轴线和副轴线的比例的压力通过各向异性压缩步骤进行，反之亦然。已经表明，这种手段可以显著地减少浪费。为了准备批量地根据本专利技术的方法制造电加热装置，如上所述，建议尝试利用针对不同的挤压力的方向分布和强度的挤压步骤的不同顺序来优化挤压工序。例如，除了可能的各向同性的预压缩或后压缩步骤以外，当以相同的方向分布同时地或一个接一个地施加按压力时，还可以产生其他不同的效果，例如对于矩形横截面，首先，在矩形的长边上仅施加力A，然后在第二步骤中，在短边上仅施加力B，或者在一个挤压步骤中将力A和力B同时地施加到相应的边上。附图说明下面将参考示出实施例的附图更详细地解释本专利技术。附图中显示：图1a显示本专利技术的第一变体的第一示例的基本原理的图示，图1b显示本专利技术的第一变体的第二示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于生产电加热装置(10’、10”、20’、20”、30’)的方法，其具有如下步骤：/n-提供具有纵向轴线(L)的绕组模(11、11’、11”、21、21’、21”、31、31’、41、51、61、71)，其中绕组模(11、11’、11”、21、21’、21”、31、31’、41、51、61、71)成形为使得所述绕组模(11、11’、11”、21、21’、21”、31、31’、41、51、61、71)的垂直于所述纵向轴线(L)的横截面具有主轴线(H1、H1’)和副轴线(N1、N1’)，所述主轴线(H1、H1’)对应于所述横截面的最大直径，所述副轴线(N1、N1’)对应于所述横截面的最小直径，其中所述绕组模(11、11’、11”、21、21’、21”、31、31’、41、51、61、71)具有平行于所述纵向轴线(L)延伸的至少一个开口(12、12’、12”、22、22’、22’、32、32’、42、52、62、72)，/n-要么将电加热元件(13、13’、13”、23、23’、23”、43、53、63、73)沿纵轴(L)至少部分地卷绕在绕组模(11、11’、11”、21、21’、21”、41、51、61、71)上并将电加热元件(13、13’、13”、23、23’、23”、43、53、63、73)的一个端部段和连接线(14、14’、14”、24、24’、24”)插入平行于所述纵向轴线穿过所述绕组模(11、11’、11”、21、21’、21”、41、51、61、71)的所述开口(12、12’、12”、22、22’、22”、42、52、62、72)，要么将所述电加热元件(33、33’)的卷绕部段插入平行于纵向轴线(L)穿过绕组模(31、31’)的至少一个开口(32、32’)中，/n-将绕组模(11、11’、11”、21、21’、21”、41、51、61、71)和至少部分地卷绕在其上的电加热元件(13、13’、13”、23、23‘、23”、43、53、63、73)或者将绕组模(11、11’、11”、21、21’、21”、41、51、61、71)和电加热元件(33、33’)的插入平行于所述纵向轴线(L)穿过绕组模(11、11’、11”、21、21’、21”、31、31’、41、51、61、71)的至少一个开口(32、32')中的卷绕部段，插入管状金属护套(15、15’、15”、25、25’、25”、35、35’)的内部，/n-用电绝缘的导热粉末或颗粒(16、16’、16”、26、26’、26”、36、36’)填充所述管状金属护套(15、15’、15”、25、25’、25’、35、35’)，/n以及/n-压缩其中插入有绕组模(11、11’、11”、21、21’、21”、31、31’、41、51、61、71)且填充有电绝缘的导热粉末或颗粒(16、16’、16”、26、26’、26”、36、36’)的所述管状金属护套(15、15’、15”、25、25’、25”，35、35’)，其中，通过压缩过程使绕组模(11、11’、11”、21、21’、21”、31、31’、41、51、61、71)变形，使得主轴线(H1、H1’)的长度和/或副轴线(N1、N1’)的长度之间的比例产生变化或主轴线(H1、H1’)的和副轴线(N1、N1’)相对于彼此的位置产生变化，以及/n要么在连接线(14、14’、14”、24、24’、24”)和电加热元件(13、13’、13”、23、23’、23”、43、53、63、73)的插入平行于所述纵向轴线穿过所述绕组模(11、11’、11”、21、21’、21”、41、51、61、71)的开口(12、12、12、22、22、22、42、52、62、72))的部段之间产生压接，要么平行于所述纵向轴线穿过绕组模(31、31')的开口(32、32')的内壁表面与电加热元件(33、33')的插入所述平行于所述纵向轴线(L)穿过绕组模(31、31')的开口(32、32')中的卷绕部段相接触。/n...

【技术特征摘要】
20190508 DE 102019111920.01.一种用于生产电加热装置(10’、10”、20’、20”、30’)的方法，其具有如下步骤：
-提供具有纵向轴线(L)的绕组模(11、11’、11”、21、21’、21”、31、31’、41、51、61、71)，其中绕组模(11、11’、11”、21、21’、21”、31、31’、41、51、61、71)成形为使得所述绕组模(11、11’、11”、21、21’、21”、31、31’、41、51、61、71)的垂直于所述纵向轴线(L)的横截面具有主轴线(H1、H1’)和副轴线(N1、N1’)，所述主轴线(H1、H1’)对应于所述横截面的最大直径，所述副轴线(N1、N1’)对应于所述横截面的最小直径，其中所述绕组模(11、11’、11”、21、21’、21”、31、31’、41、51、61、71)具有平行于所述纵向轴线(L)延伸的至少一个开口(12、12’、12”、22、22’、22’、32、32’、42、52、62、72)，
-要么将电加热元件(13、13’、13”、23、23’、23”、43、53、63、73)沿纵轴(L)至少部分地卷绕在绕组模(11、11’、11”、21、21’、21”、41、51、61、71)上并将电加热元件(13、13’、13”、23、23’、23”、43、53、63、73)的一个端部段和连接线(14、14’、14”、24、24’、24”)插入平行于所述纵向轴线穿过所述绕组模(11、11’、11”、21、21’、21”、41、51、61、71)的所述开口(12、12’、12”、22、22’、22”、42、52、62、72)，要么将所述电加热元件(33、33’)的卷绕部段插入平行于纵向轴线(L)穿过绕组模(31、31’)的至少一个开口(32、32’)中，
-将绕组模(11、11’、11”、21、21’、21”、41、51、61、71)和至少部分地卷绕在其上的电加热元件(13、13’、13”、23、23‘、23”、43、53、63、73)或者将绕组模(11、11’、11”、21、21’、21”、41、51、61、71)和电加热元件(33、33’)的插入平行于所述纵向轴线(L)穿过绕组模(11、11’、11”、21、21’、21”、31、31’、41、51、61、71)的至少一个开口(32、32')中的卷绕部段，插入管状金属护套(15、15’、15”、25、25’、25”、35、35’)的内部，
-用电绝缘的导热粉末或颗粒(...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·施利普夫，
申请(专利权)人：杜尔克和希尔林格有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE