电加热装置及其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种尤其是用于加热构件的表面的电加热装置（１０）及其制造方法，所述电加热装置（１０）能套到或放到所述构件上，所述电加热装置包括至少一个管形的加热元件（１）和至少一个边界面，所述加热元件具有金属套，所述管形的加热元件（１）至少局部嵌入到至少一种粉末或颗粒（２）中，所述粉末或颗粒（２）至少贴紧在所述至少一个边界面的部分上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有权利要求1的前序部分特征的电加热装置以及一种用于制 造这种电加热装置的方法。这种加热装置例如用于加热工具、机械部件和机器尤其用于 加热塑料喷嘴。但是该加热装置的应用不限于这些目的，例如流体通过这种类型的加热 装置的输送可以达到期望的温度。有选择地，静止的流体或膨胀蜡也可以加热到期望的温度。
技术介绍
这种加热装置的尤其受欢迎的实施形式是这些带有圆柱形的几何形状的加热装 置和所谓的电的扁平加热体，所述扁平加热体具有基本上平面的几何形状，在一些结构 中通过成型可以转换成近乎任意的外形。具有圆柱形几何形状的加热装置例如由DE 201 09 413 UU EP 1395 085 Bl 或 DE 103 33 206 B4 已知。扁平加热体例如由DE 72 25 341、DE 71 10 931、DE 201 08 963U1 禾Π DE 201 18 050 Ul已知。已知的电加热装置通常由两个彼此间隔距离设置的边界面构成，在所述边界面 之间嵌入通常管形的包括真正的加热导体的加热元件。由现有技术基本上已知两种用于 在嵌入时得到尽可能良好的散热的方案，即管形的加热元件的浇铸以及管形的加热元件 到金属材料表面或绝缘材料表面的凹槽中的置入。这两种方案如下面解释的那样具有明 显的缺点。在浇铸管形的加热元件时存在自发的缩孔形成的问题。这导致有缺点的散热和 加热元件的失灵。倘使建议，加热导体嵌入用作为中间层或边界面的物体尤其是具有设置在其内 的凹部或凹槽的板或管中，较高的工作耗费是，随着凹槽产生的嵌入是不利的。另外困 难的是，在这种嵌入中要确保，在加热元件与绝缘材料板之间的热接触是均勻的，即在 所有位置上是同样良好的，但如果没有实现这一点，那么发生局部有缺点的散热，最后 带来加热的失灵。倘使建议，构成为管加热体的加热元件压入由金属制成的彼此叠置的边界面、 支承件或包围板中，问题在于，力耗费这样高，以至于加热元件在其功能方面敏感地受 到影响，该力耗费是必要，以便实现加热元件的完全的包围。发生变形和压缩，这导致 欧姆电阻的局部改变。另外会发生加热元件的线圈的不受控制的移动，使得在电加热元 件的表面上的力求的温度曲线不再实现。最后显示，要采用的压力这样高，以至于金属 板开始屈服，这导致电加热元件的不确定的延长。尽管如此这也不是对于加热元件的任意几何形状都是可能的。尤其对于具有小 升角的紧密的线圈不发生线圈的完全的包围，即发生局部有缺点的散热，这随之带来上 面已经提及的失灵危险。
技术实现思路
因此本专利技术的目的在于提出一种能有利制造的电加热装置，其具有改善的尤其 是较可靠的散热；以及提出一种用于制造这种电加热装置的方法。上述目的通过具有权利要求1的特征的电加热装置和具有权利要求37的特征的 用于制造这种电加热装置的方法解决。本专利技术有利的实施形式可见相应的从属权利要 求。按本专利技术的电加热装置具有至少一个带有金属外套的管形的加热元件，该加热 元件至少局部嵌入至少一种粉末或颗粒中。这种加热元件通常涉及一个或多个加热线 圈，所述加热线圈嵌入电绝缘的芯部、尤其是金属氧化物芯部中。所述芯部本身被金属 套尤其是钢套包围。具体的实施形式例如是通常已知的管式线圈筒(Rohrwendelpatrone) 和管加热体。在此粉末或颗粒至少局部贴紧在边界面上。粉末或颗粒的至少部分边界层与边 界面直接接触。边界面尤其可以是金属板或金属管，但其形状适配应用的相应的要求。 管形的加热元件的管横截面在此任意形成，尤其是圆形的或多边形的。管形的加热元件“至少部分嵌入”在此意味着，嵌入不必一定要通过粉末或颗 粒围绕管形的加热元件的整个圆周来实现。也可能的是并且根据电的面状加热元件的使 用领域的不同情况有意义的是，管形的加热元件以其圆周的一部分与边界面直接接触， 该边界面面向要加热的构件或远离该构件。管形的加热元件嵌入粉末或颗粒中具有显著优点。即不必要将凹槽加工到板 中，也不必要施加这样高的压力以使得实现很大程度上压入管形的加热元件，并且完全 避免浇铸过程。另外通过使用粉末自动地实现在加热元件与环境之间的热接触的高度均 勻。在此意想不到地在采用颗粒时能够得到特别良好的结果。颗粒与粉末的区别在于其 较粗的结构，它以较大的颗粒表示并且能够尤其通过粉末的颗粒增大过程产生。在此尤 其优选地金属颗粒，其在任意空间方向上的延伸尺寸形成在0.1至Imm之间的平均颗粒 大小。在本专利技术的第一实施形式中有正好一个边界面，通过该边界面管形的加热元件 和粉末或颗粒压紧成紧凑的单元。在此要考虑的是，用于压紧粉末或颗粒明的压力比用 于使管形的加热元件压入到金属板中的压力明显更低是必要的，以至在此避免在那产生 的问题。例如在边界面设置在模盘中、粉末或颗粒添加到模盘的空腔中、加热元件按期 望的方式设置在粉末或颗粒中并且然后在模盘中执行压紧的情况下，得到这样的单元。 另一可能性在于，首先在模盘中将粉末和管形的加热元件压实成自承的结构组并且之后 才与边界面接触，该边界面在这样的情况中也可以由要加热的结构组的表面构成。通过这样的方式得到电加热装置，它可以继续用作为尤其材料节省的结构组。在该实施形式的一种特别优选的变形方案中，由金属制成的边界面是这样的 管，该管由粉末或颗粒和嵌入所述粉末或颗粒中的加热元件完全或局部包围以使该管用 作为内管或内套，或者作为外管或外套包围粉末或颗粒和嵌入所述粉末或颗粒中的加热 元件。这种几何结构能够用于多种形式的喷嘴。管是作为内管还是外管，取决于使用详 情。在本专利技术的第二实施形式中，附加地存在至少一个由金属制成的第二边界面并 且管形的加热元件设置在由金属制成的第一与第二边界面之间。贴紧在由金属制成的第 一边界面上的粉末或颗粒在此填充由金属制成的第一与第二边界面之间的空间，只要该 空间没有被管形的加热元件填充。一种特别优选的电加热装置具有外金属管和设置在外金属管内的内金属管以及 至少一个具有金属套的管形的加热元件，该电加热装置尤其可以用于加热圆柱形的构件 例如塑料喷嘴。在此管形的加热元件设置在金属管之间并且至少局部嵌入至少一种粉末 或颗粒中，在外金属管与内金属管之间的区域用该粉末或颗粒填充。适宜地在此采用相 同长度的内和外金属管，它们的纵轴线基本上彼此平行。在本专利技术意义上的管在此不必具有无中断的周面，尤其是在凹部例如缝隙或间 隙沿轴向在所述周面的整个长度上穿过周面，这种结构例如可以通过将恒定的弯曲压制 到金属带上而产生，也采用术语“管”。同样至少在该术语中在管的横截面方面排除限 制，尤其该管不仅可以是圆的，而且可以是椭圆的、倒角的或多边形的。横截面变形方 案和尤其是直径变形方案也适用，成锥形的管同样理解成术语“管”。在期望对称的加热的情况下，尤其有利的是，外金属管和内金属管彼此同心地 设置。如果电加热装置要用作为面状加热元件或扁平加热体，那么边界面的有利的结 构设定，至少两个边界面通过两个平行并且彼此间隔距离地设置的金属板构成。对要加热的构件的形状的其它的适配一方面可以通过上述面状加热元件的变形 得到，但原则上也可能的是，已经按期望成型的金属型材用作为边界面。可以有利的是，第一和第二边界面通过至少一个其它的边界面彼此固定地连 接，尤其是由一个部件铣削本文档来自技高网...

【技术保护点】
电加热装置（１０、３０、４０、５０、６０、７０、１００），尤其是用于加热构件的表面，所述电加热装置（１０、３０、４０、５０、６０、７０、１００）能套到或放到所述构件上，所述电加热装置包括至少一个管形的加热元件（１、１１、３１、４１、５１、６１、７１、８２、１０１）和至少一个边界面，所述加热元件具有金属套，其特征在于：所述管形的加热元件（１、１１、３１、４１、５１、６１、７１、８２、１０１）至少局部嵌入到至少一种粉末或颗粒（２、３２、４２、５２、６２、７２、１０２）中，所述粉末或颗粒（２、３２、４２、５２、６２、７２、１０２）至少贴紧在所述至少一个边界面的部分上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：A施利普夫，
申请(专利权)人：蒂尔克希尔英格有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]