DE29911711U1 - Device for preheating diesel fuel - Google Patents
Device for preheating diesel fuelInfo
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Description
Vorrichtung zum Vorheizen von DieselkraftstoffDevice for preheating diesel fuel
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vorheizen von Dieselkraftstoff in der Kraftstoffzuführung eines Verbrennungsmotors
mit wenigstens einem Heizelement (PTC-Element)
mit positivem Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstandes.The invention relates to a device for preheating diesel fuel in the fuel supply of an internal combustion engine
with at least one heating element (PTC element)
with a positive temperature coefficient of electrical resistance.
Derartige Vorrichtungen sind bekannt, wobei das Heizelement mit positivem Temperaturkoeffizienten des elektrisehen Widerstandes bzw. negativem Temperaturkoeffizienten der elektrischen Leitfähigkeit für einen Schutz vor zu
hoher Aufheizung der Vorrichtung sorgt, indem dessen
elektrische Leitfähigkeit bei steigender Temperatur
abnimmt. Derartige PTC-Elemente bestehen in der Regel aus kaltleitenden, keramischen Materialien. Um für eine gute Funktion und einen hohen Wirkungsgrad von PTC-Elementen zu sorgen bzw. die zu deren Betrieb erforderliche elektrische Energie möglichst optimal zu nutzen, muß die
Kontaktierung derselben über einen möglichst großenSuch devices are known, whereby the heating element with a positive temperature coefficient of electrical resistance or a negative temperature coefficient of electrical conductivity for protection against excessive
high heating of the device by its
electrical conductivity with increasing temperature
decreases. Such PTC elements are usually made of cold-conducting ceramic materials. In order to ensure good function and high efficiency of PTC elements and to use the electrical energy required for their operation as optimally as possible, the
Contacting them via the largest possible
Kontaktbereich und in der Regel unter einem permanenten Anpreßdruck erfolgen.Contact area and usually under a permanent contact pressure.
Der US 4 406 785 und US 4 387 691 ist jeweils eine Vorrichtung zum Vorheizen von Dieselkraftstoff entnehmbar, wobei in das im wesentlichen plattenförmige PTC-ElementUS 4 406 785 and US 4 387 691 each disclose a device for preheating diesel fuel, in which the essentially plate-shaped PTC element
mit der einen Seite an einer als Elektrode dienenden Kontaktplatte anliegt und an der anderen Seite mittels Federn elastisch in Richtung der Kontaktplatte vorbelastet ist. Nachteilig ist hierbei, daß bei Aufheizung des PTC-Elements zwischen diesem und der Kontaktplatte zwar ein hoher, im wesentlichen durch Wärmeleitung verursachter Wärmetransport erzielt, aber auf der den Federn zugewandten Seite des PCT-Elements ein geringerer, im wesentlichen auf Wärmestrahlung beruhender Wärmetransport erreicht wird, was zu Wärmespannungen und insbesondere zu einem Versagen des keramischen PTC-Elements führen kann. Dieser Effekt wird durch die beim typischen Intervallbetrieb einer gattungsgemäßen Vorrichtung auftretenden zusätzlichen Wärmespannungen noch verstärkt.with one side resting against a contact plate serving as an electrode and on the other side being elastically preloaded in the direction of the contact plate by means of springs. The disadvantage here is that when the PTC element is heated up, a high heat transport is achieved between it and the contact plate, essentially caused by heat conduction, but on the side of the PCT element facing the springs, a lower heat transport is achieved, essentially based on heat radiation, which can lead to thermal stresses and in particular to failure of the ceramic PTC element. This effect is further intensified by the additional thermal stresses that occur during typical interval operation of a device of this type.
Die EP 0 162 939 A beschreibt eine Vorrichtung zum Vorheizen von Dieselkraftstoff mit einem unter im wesentlichen beidseitig vollständigem Anliegekontakt zwischen zwei als Elektroden dienenden Kontaktplatten angeordneten PTC-Element. PTC-Element und Kontaktplatten sind mit Federn vorgespannt und gegen Verschiebung durch eine von einem Haltestift durchgriffene zentrale Bohrung gesichert. Eine schnelle Aufheizung des Dieselkraftstoffs wird dadurch erreicht, daß das Volumen zwischen den Kontaktplatten gering ist, so daß die geringen Mengen des in diesem Volumen befindlichen Dieselkraftstoffs spontan aufgeheizt werden. Nachteilig hierbei ist insbesondere die konstruktiv aufwendig und teuere Ausgestaltung der Heizvorrichtung, die als relativ großes Bauteil zum Einbau vor dem Ölfilter ausgebildet ist und die beispielsweise einen Austausch des PTC-Elemtens schwierig macht. Ferner wird der in einer Kraftstoffzuleitung strömende Dieselkraftstoff innerhalb der HeizvorrichtungEP 0 162 939 A describes a device for preheating diesel fuel with a PTC element arranged between two contact plates serving as electrodes with essentially complete contact on both sides. The PTC element and contact plates are pre-tensioned with springs and secured against displacement by a central hole through which a retaining pin passes. The diesel fuel is heated quickly by the fact that the volume between the contact plates is small, so that the small amounts of diesel fuel in this volume are heated spontaneously. The disadvantage here is in particular the structurally complex and expensive design of the heating device, which is designed as a relatively large component for installation in front of the oil filter and which makes it difficult, for example, to replace the PTC element. Furthermore, the diesel fuel flowing in a fuel supply line is heated within the heating device.
mehrfach umgelenkt, was mit strömungstechnischen Nachteilen und einem ungleichmäßigen Durchflußverhalten verbunden ist.redirected several times, which is associated with flow-related disadvantages and uneven flow behavior.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß sie bei einem hohen Wirkungsgrad zuverlässig arbeitet und darüber hinaus einfach und kostengünstig herstellbar ist.The invention is based on the object of developing a device of the type mentioned at the outset in such a way that it operates reliably with a high degree of efficiency and, moreover, can be manufactured simply and inexpensively.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das PTC-Element zwischen Kontaktelementen aus einem leitfähigen Material angeordnet ist, die jeweils eine Kontaktplatte und senkrecht zu dieser in Längsrichtung angeordnete Rippen zum Erzielen einer großen Wäremaustauschflache aufweisen und elastisch in Richtung des PTC-Elements vorbelastet sind.According to the invention, this object is achieved with a device of the type mentioned at the outset in that the PTC element is arranged between contact elements made of a conductive material, each of which has a contact plate and ribs arranged perpendicular to this in the longitudinal direction to achieve a large heat exchange surface and is elastically preloaded in the direction of the PTC element.
Durch den Andruck des insbesondere plattenförmigen PTC-Elements zwischen den als Elektroden dienenden Kontaktplatten der Kontaktelemente mit elastischer Vorbelastung derselben in Richtung des PTC-Elements ergibt sich ein beidseitig vollständiger Anliegekontakt des PTC-Elements.By pressing the particularly plate-shaped PTC element between the contact plates of the contact elements, which serve as electrodes, with elastic preloading of the same in the direction of the PTC element, a complete contact of the PTC element on both sides is achieved.
Derart ist einerseits eine optimale Stromversorgung des PTC-Elements sichergestellt, andererseits eine optimale, im wesentlichen auf Wärmeleitung beruhende Wärmeübertragung des PTC-Elements auf die Kontaktelemente gewährleistet. Die in Längsrichtung, also in Strömungsrichtung des Dieselkraftstoffs in der Kraftstoffzuführung, angeordneten Rippen dienen zum Erzielen einer großen Wärmetauschfläche, so daß verhältnismäßig große Mengen an Dieselkraftstoff schnell erwärmt werden. Ferner ist die Vorrichtung durch die nach Art eines Kammprofils angeordneten Rippen in Längsrichtung versteift und sind die Kontaktelemente dadurch stabilisiert. Die in Längsrich-This ensures, on the one hand, an optimal power supply to the PTC element, and, on the other hand, an optimal heat transfer from the PTC element to the contact elements, based essentially on heat conduction. The ribs arranged in the longitudinal direction, i.e. in the flow direction of the diesel fuel in the fuel supply, serve to achieve a large heat exchange surface, so that relatively large quantities of diesel fuel are heated quickly. Furthermore, the device is stiffened in the longitudinal direction by the ribs arranged in the manner of a comb profile, and the contact elements are thus stabilized. The ribs arranged in the longitudinal direction
— &Dgr; ——&Dgr;—
tung angeordneten Rippen bieten weiterhin bei einer großen Wärmetauschfläche einen minimalen Strömungswiderstand und machen Einrichtungen zum Umlenken des Dieselkraftstoffs in der Kraftstoffzuführung, welche sich nachteilig auf die Leistung des Verbrennungsmotors auswirken, entbehrlich.Furthermore, the fins arranged in the device offer minimal flow resistance with a large heat exchange surface and make devices for diverting the diesel fuel in the fuel supply, which have a detrimental effect on the performance of the combustion engine, unnecessary.
In bevorzugter Ausführung ist vorgesehen, daß die Kontaktelemente mittels einer zwischen den Rippen von einseitig des PTC-Elements angeordneten Kontaktelementen und einer Innenwand der Kraftstoffzuführung anordbaren Federschiene elastisch vorbelastet sind. Auf diese Weise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auf einfache Weise durch Festklemmen in der Kraftstoffzuführung eines Verbrennungsmotors festgelegt werden und stellt ein kostengünstig herstellbares und insbesondere auf einfache Weise austauschbares bzw. auf einfache Weise montierbares Bauteil dar.In a preferred embodiment, the contact elements are elastically preloaded by means of a spring rail that can be arranged between the ribs of contact elements arranged on one side of the PTC element and an inner wall of the fuel supply. In this way, the device according to the invention can be easily fixed by clamping it in the fuel supply of an internal combustion engine and represents a component that can be produced inexpensively and, in particular, can be easily replaced or installed.
Die Federschiene weist bevorzugt ein im wesentlichen U-formiges Profil auf, dessen Schenkel wenigstens zwei zentrale Rippen eines Kontaktelements umgreifen und dessen zentraler Steg mehrere in Richtung der Schenkel vorbelastete, an die Schenkel verbindenden Brücken angeordnete Federzungen aufweist. Die Federzungen sorgen einerseits für einen im wesentlichen konstanten Anpreßdruck über die Gesamtfläche des PTC-Elements, andererseits dienen sie der Aufnahme von mechanischen Beanspruchungen, insbesondere Schwingungen, wie sie beispielsweise beim Betrieb eines Kraftfahrzeugs auftreten.The spring rail preferably has a substantially U-shaped profile, the legs of which encompass at least two central ribs of a contact element and the central web of which has several spring tongues preloaded in the direction of the legs and arranged on the bridges connecting the legs. On the one hand, the spring tongues ensure a substantially constant contact pressure over the entire surface of the PTC element, and on the other hand they serve to absorb mechanical stresses, in particular vibrations, such as those that occur when operating a motor vehicle.
Die Federschiene ist bevorzugt einstückig ausgebildet und besteht beispielsweise aus Blech. Die Federschiene ist z.B. auf einfache und kostengünstige Weise aus einem Blechstreifen durch Biegen der lateralen Enden zu einem im wesentlichen U-förmigen Profil, Ausstanzen der BrückenThe spring rail is preferably formed in one piece and consists, for example, of sheet metal. The spring rail can be made, for example, in a simple and cost-effective manner from a sheet metal strip by bending the lateral ends to form a substantially U-shaped profile, punching out the bridges
bzw. der Federzungen und Vorspannen der Federzungen in Richtung der Schenkel des U-förmigen Profils herstellbar.or the spring tongues and pre-tensioning the spring tongues in the direction of the legs of the U-shaped profile.
Um für einen möglichst konstanten Anpreßdruck der Kontaktplatten der Kontaktelemente auf das zwischen denselben angeordnete PTC-Element und für eine gegen mechanische Beanspruchung, wie Schwingungen, Stöße oder dgl., umempfindliche Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu sorgen, umgreifen die Schenkel des im wesentliehen U-förmigen Profils der Federschiene bevorzugt wenigstens vier zentrale Rippen eines Kontaktelements.In order to ensure that the contact pressure of the contact plates of the contact elements on the PTC element arranged between them is as constant as possible and that the arrangement of the device according to the invention is insensitive to mechanical stress, such as vibrations, shocks or the like, the legs of the essentially U-shaped profile of the spring rail preferably encompass at least four central ribs of a contact element.
Die Rippen jedes Kontaktelements weisen bevorzugt jeweils eine zur Anordnung der Vorrichtung in einer Kraftstoffzuführung mit rundem Querschnitt geeignete Länge auf, d.h. die Rippen jedes Kontaktelements haben bevorzugt jeweils eine von den Längskanten des Kontaktelements zum Zentrum hin zunehmende Länge. Ist die erfindungsgemäße Vorrichtung beispielsweise mittels einer vier.zentrale Rippen eines Kontaktelements umgreifenden Federschiene in der Kraftstoffzuführung eines Verbrennungsmotors festgelegt, so können die von dem U-förmigen Profil umgriffenen Rippen auch im wesentlichen gleich lang sein, um für eine große Abstut&zgr;fläche der Federschiene an den Rippen zu sorgen. Die Rippen einer zur Anordnung in einer Kraftstoffzuführung mit im wesentlichen rechtwinkligen Querschnitt geeigneten Vorrichtung weisen zweckmäßig eine etwa identische Höhe auf.The ribs of each contact element preferably each have a length suitable for arranging the device in a fuel supply with a round cross-section, i.e. the ribs of each contact element preferably each have a length that increases from the long edges of the contact element towards the center. If the device according to the invention is fixed in the fuel supply of an internal combustion engine by means of a spring rail enclosing four central ribs of a contact element, for example, the ribs encircled by the U-shaped profile can also be essentially the same length in order to ensure a large support surface of the spring rail on the ribs. The ribs of a device suitable for arrangement in a fuel supply with an essentially rectangular cross-section expediently have an approximately identical height.
Um für eine optimale Wärmeleitung innerhalb der von den PTC-Elementen erwärmten Kontaktelementen zu sorgen, ist in bevorzugter Ausführung vorgesehen, daß sich einerseits die Rippen in Richtung ihrer Enden verjüngen, andererseits die Stärke der Kontaktplatte jedes Kontaktelements in Richtung ihrer Längskanten abnimmt.In order to ensure optimum heat conduction within the contact elements heated by the PTC elements, a preferred embodiment provides that, on the one hand, the ribs taper towards their ends and, on the other hand, the thickness of the contact plate of each contact element decreases towards its longitudinal edges.
In bevorzugter Ausführung weisen zwei benachbarte Rippen, insbesondere die beiden zentralen Rippen jedes Kontaktelements, jeweils einander zugekehrte Längsnuten zur Aufnahme von Stromversorgungsmitteln, z.B. Anschlußdrähten auf, wobei die Rippen nach Einbringen der Stromversorgungsmittel z.B. gegeneinander verklemmbar sind, um eine dauerhafte und zuverlässige Kontaktierung der Kontaktelemente bzw. des zwischen den Kontaktplatten derselben angeordneten PTC-Elements sicherzustellen.In a preferred embodiment, two adjacent ribs, in particular the two central ribs of each contact element, each have longitudinal grooves facing one another for receiving power supply means, e.g. connecting wires, wherein the ribs can be clamped against one another after the power supply means have been introduced, for example, in order to ensure permanent and reliable contact of the contact elements or of the PTC element arranged between the contact plates thereof.
Die Kontaktelemente sind bevorzugt einstückig und insbesondere als Strangpreßprofile ausgebildet. Sie bestehen vorzugsweise aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung. Während Aluminiumlegierungen gegenüber Reinaluminium in der Regel eine wesentlich höhere Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit sowie eine bessere Verarbeitbarkeit, z.B. einen niedrigeren Schmelzpunkt aufweisen, ist die elektrische Leitfähigkeit bzw. die Wärmeleitfähigkeit von Aluminiumlegierungen meist geringer als die Leitfähigkeit von Reinaluminium. Aus diesem Grund enthält die Aluminiumlegierung zweckmäßig geringe Mengen Magnesium (Mg) und/oder Silicium (Si), z.B. höchstens 5 Mass.-% Mg und/oder Si, vorzugsweise höchstens 1 Mass.-% Mg und/oder Si.The contact elements are preferably made in one piece and in particular as extruded profiles. They are preferably made of aluminum or an aluminum alloy. While aluminum alloys generally have significantly higher strength and corrosion resistance than pure aluminum, as well as better processability, e.g. a lower melting point, the electrical conductivity or thermal conductivity of aluminum alloys is usually lower than the conductivity of pure aluminum. For this reason, the aluminum alloy expediently contains small amounts of magnesium (Mg) and/or silicon (Si), e.g. at most 5 mass% Mg and/or Si, preferably at most 1 mass% Mg and/or Si.
Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht mehrere, insbesondere zwei, in Längsrichtung hintereinander angeordnete PTC-Elemente vor. In diesem Fall sind die PTC-Elemente bevorzugt zwischen einem den PTC-0 Elementen gemeinsamen Kontaktelement und einer der Anzahl an PTC-Elementen entsprechenden Anzahl von in Längsrichtung angeordneten Kontaktelementen angeordnet, welche elastisch in Richtung der PTC-Elemente vorbelastet sind.A further development of the device according to the invention provides several, in particular two, PTC elements arranged one behind the other in the longitudinal direction. In this case, the PTC elements are preferably arranged between a contact element common to the PTC elements and a number of contact elements arranged in the longitudinal direction corresponding to the number of PTC elements, which are elastically preloaded in the direction of the PTC elements.
Sowohl die PTC-Elemente als auch die Kontaktelemente sind vorzugsweise in Längsrichtung beabstandet angeordnet.Both the PTC elements and the contact elements are preferably arranged at a distance from one another in the longitudinal direction.
Durch die Anordnung mehrerer in Längsrichtung beabstandeter PTC-Elemente bzw. mehrerer mit den PTC-Elementen in Verbindung stehender Kontakteletnente werden durch die beim Betrieb auftretenden Wärmespannungen aufgrund Temperaturwechselbeanspruchung verursachte Biegungen der Kontaktelemente, die in einem nachlassenden oder ungleichmäßigen Anpreßdruck der Kontaktplatten auf die PTC-Elemente resultieren, verhindert. Ebenfalls werden mechanische Beanspruchungen, insbesondere beim Betrieb eines Kraftfahrzeugs auftretende Schwingungen, aufgenommen, ohne den Anpreßdruck auf das PTC-Element zu beeinträchtigen. Da jedem PTC-Element jeweils ein Kontaktelement zugeordnet ist, wird auch für solche PTC-Elemente ein im wesentlichen konstanter Anpreßdurck erreicht, die aufgrund bei der Herstellung auftretenden Toleranzen eine unterschiedliche Stärke aufweisen.By arranging several PTC elements spaced apart in the longitudinal direction or several contact elements connected to the PTC elements, bending of the contact elements caused by thermal stresses that occur during operation due to temperature changes, which result in a decreasing or uneven contact pressure of the contact plates on the PTC elements, is prevented. Mechanical stresses, in particular vibrations that occur during operation of a motor vehicle, are also absorbed without affecting the contact pressure on the PTC element. Since each PTC element is assigned a contact element, an essentially constant contact pressure is achieved even for PTC elements that have a different strength due to tolerances that occur during production.
Die in Längsrichtung hintereinander angeordneten Kontaktelemente sind bevorzugt mittels einer gemeinsamen Federschiene in Richtung des PTC-Elements elastisch vorbelastet . Auf diese Weise wird auch bei wärmebedingter Ausdehnung des Querschnitts der Kraftstoffzuführung ein konstanter Anpreßdruck der Kontaktplatten der Kontaktelemente auf die PTC-Elemente sichergestellt, indem jedes Kontaktelement mittels wenigstens einer, vorzugsweise wenigstens zwei Federzungen der zwischen der Innenwand der Kraftstoffzuführung und dem Kontaktelement angeordneten Federschiene elastisch vorbelastet ist.The contact elements arranged one behind the other in the longitudinal direction are preferably elastically preloaded in the direction of the PTC element by means of a common spring rail. In this way, a constant contact pressure of the contact plates of the contact elements on the PTC elements is ensured even when the cross section of the fuel supply expands due to heat, in that each contact element is elastically preloaded by means of at least one, preferably at least two spring tongues of the spring rail arranged between the inner wall of the fuel supply and the contact element.
0 Nachstehend ist die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:0 The invention is explained in more detail below using preferred embodiments with reference to the drawings. They show:
Fig. 1 einen Querschnitt einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zumFig. 1 shows a cross section of an embodiment of a device according to the invention for
Verheizen von Dieselkraftstoff in der KraftBurning diesel fuel in the power
stoff zuführung eines Verbrennungsmotors;fuel supply of an internal combustion engine;
Fig. 2 eine Seitenansicht einer Ausführungsform mit zwei in Längsrichtung hintereinander angeFig. 2 is a side view of an embodiment with two longitudinally arranged one behind the other
ordneten PTC-Elementen;ordered PTC elements;
Fig. 3 eine Seitenansicht einer Federschiene zum elastischen Vorbelasten der Kontaktelemente in Richtung des PTC-Elements;Fig. 3 is a side view of a spring rail for elastically preloading the contact elements in the direction of the PTC element;
Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Federschiene in Richtung Pfeil B der Fig. 3 undFig. 4 is a plan view of a spring rail in the direction of arrow B of Fig. 3 and
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Kontaktelements einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Fig. 5 is a perspective view of a contact element of a device according to the invention.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zum Vorheizen von Dieselkraftstoff in einer Kraftstoffzuführung 20 eines (nicht dargestellten) Verbrennungsmotors weist ein zwischen Kontaktelementen 2,3 aus einem leitfähigen Material angeordnetes, in der Regel aus einem kaltleitenden keramischen Material bestehendes PTC-Elemente 1 auf. Um einerseits für einen geringen elektrischen Widerstand und andererseits für einen hohen Wärmeübergangskoeffxzienten zwischen den Kontaktelementen 2,3 und dem PTC-Element 1 zu sorgen, stehen die Kontaktelemente 2,3 über jeweils eine Kontaktfläche einer Kontaktplatte 6 unter vollständigem Anliegekontakt mit dem PTC-Element 1 in Verbindung. Die Kontaktflächen haben an der dem PTC-Element 1 zugewandten Seite eine geringe Oberflächenrauhigkeit. Die Kontaktelemente 2,3 weisen senkrecht zu der Kontaktplatte 6 und in Längsrichtung der Kraftstoffzuführung 20 angeordnete Rippen 4 auf, die eine große Wärmetauschfläche zwischen den durch Wärmeleitung des PTC-Elements 1 er-The device shown in Fig. 1 for preheating diesel fuel in a fuel supply 20 of an internal combustion engine (not shown) has a PTC element 1 arranged between contact elements 2, 3 made of a conductive material, usually made of a cold-conducting ceramic material. In order to ensure a low electrical resistance on the one hand and a high heat transfer coefficient between the contact elements 2, 3 and the PTC element 1 on the other, the contact elements 2, 3 are each connected to the PTC element 1 via a contact surface of a contact plate 6 with complete contact. The contact surfaces have a low surface roughness on the side facing the PTC element 1. The contact elements 2, 3 have ribs 4 arranged perpendicular to the contact plate 6 and in the longitudinal direction of the fuel supply 20, which provide a large heat exchange surface between the heat generated by heat conduction of the PTC element 1.
wärmten Kontaktelementen 2,3 und dem Dieselkraftstoff sicherstellen. Die zentralen Rippen 4b,4c jedes Kontaktelements 2,3 sind mit einander zugekehrten Längsnuten 8 zur Aufnahme (nicht dargestellter) Sromversorgungsmittel für das PTC-Element 1 ausgestattet.heated contact elements 2,3 and the diesel fuel. The central ribs 4b,4c of each contact element 2,3 are provided with mutually facing longitudinal grooves 8 for receiving power supply means (not shown) for the PTC element 1.
Die Kontaktelement 2,3 sind mittels einer zwischen der Innenwand der Kraftstoff zuführung 20 und den Rippen 4a-d des Kontaktelements 2 angeordneten Federschiene 10 elastisch in Richtung des PTC-Elements 1 vorbelastet, um stets für einen ausreichenden Anpreßdruck zwischen Kontaktelementen 2,3 und PTC-Element 1 zu sorgen. Die einstückig ausgebildete Federschiene 10 weist ein im wesentlichen U-förmiges Profil auf und umgreift mit dessen Schenkel Ha, lib die vier zentralen Rippen 4a-d des Kontaktelements 2.The contact elements 2, 3 are elastically preloaded in the direction of the PTC element 1 by means of a spring rail 10 arranged between the inner wall of the fuel supply 20 and the ribs 4a-d of the contact element 2 in order to always ensure sufficient contact pressure between the contact elements 2, 3 and the PTC element 1. The spring rail 10, which is formed in one piece, has a substantially U-shaped profile and its legs Ha, lib enclose the four central ribs 4a-d of the contact element 2.
Wie aus Fig. 3 und 4 ersichtlich, sorgen mehrere an einem zentralen Steg 12 des U-förmigen Profils angeordnete Federzungen 14 für den stetigen Anpreßdruck zwischen den Kontaktelementen und dem PTC-Element. Die Federzungen 14 sind an die Schenkel Ha1Hb des U-förmigen Profils verbindenden Brücken 13 angeordnet. Die Federschiene 10 besteht beispielsweise aus Blech und ist z.B. aus einem Blechstreifen durch Biegen der lateralen Enden zu einem im wesentlichen U-förmigen Profil, Ausstanzen der BrückenAs can be seen from Fig. 3 and 4, several spring tongues 14 arranged on a central web 12 of the U-shaped profile ensure the constant contact pressure between the contact elements and the PTC element. The spring tongues 14 are arranged on the bridges 13 connecting the legs Ha 1 Hb of the U-shaped profile. The spring rail 10 consists for example of sheet metal and is made e.g. from a sheet metal strip by bending the lateral ends to a substantially U-shaped profile, punching out the bridges
13 bzw. der Federzungen 14 und Vorspannen der Federzungen13 or the spring tongues 14 and pre-tensioning the spring tongues
14 in Richtung der Schenkel Ha1Hb hergestellt.14 in the direction of the legs Ha 1 Hb.
Die in Fig. 2 in Seitenansicht dargestellte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung weist zwei in Längsrichtung hintereinander angeordnete PTC-Elemente Ia1Ib auf, die zwischen einem gemeinsamen Kontaktelement 3 und jeweils einem Kontaktelement 2a,2b mittels einer Federschiene 10 verklemmt sind. Sowohl die PTC-Elemente la,Ib als auch die Halbzeuge 2a,2b sind in LängsrichtungThe embodiment of a device according to the invention shown in side view in Fig. 2 has two PTC elements 1a 1 Ib arranged one behind the other in the longitudinal direction, which are clamped between a common contact element 3 and a respective contact element 2a, 2b by means of a spring rail 10. Both the PTC elements 1a, 1b and the semi-finished products 2a, 2b are arranged in the longitudinal direction
beabstandet angeordnet. Durch die Unterteilung der PTC-Elemente la,Ib und der Kontaktelemente 2a,2b wird ein konstanter flächiger Andruck zwischen diesen Teilen sichergestellt, wobei Wärmeausdehnungen und mechanische Beanspruchungen, wie Schwingungen oder Stöße, aufgenommen werden. In den (nicht dagestellten) Längsnuten der Halbzeuge 2a,2b,3 sind Stromversorgungsmittel 17,17a,17b, z.B. Anschlußdrähte, festgelegt.arranged at a distance from one another. The division of the PTC elements la, 1b and the contact elements 2a, 2b ensures a constant surface pressure between these parts, whereby thermal expansion and mechanical stresses such as vibrations or impacts are absorbed. Power supply means 17, 17a, 17b, e.g. connecting wires, are fixed in the longitudinal grooves (not shown) of the semi-finished products 2a, 2b, 3.
In Fig. 5 ist ein Kontaktelement 2 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Einbau in eine Kraftstoffzuführung mit rundem Querschnitt nochmals in perspektivischer Ansicht gezeigt. Das einstückig, z.B. als Strangpreßprofil ausgebildete Kontaktelement 2 besteht beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung, welche geringe Mengen an Magnesium und Silicium enthält, wie AlMgSi 0,5. Die Rippen 4 des Kontaktelements 2 weisen jeweils eine von dessen Längskanten 7 zum Zentrum hin zunehmende Länge auf, um die Vorrichtung, wie in Fig. 1 dargestellt, auf einfache Weise mittels einer Federschiene in einer Kraftstoff zuführung mit rundem Querschnitt zu verklemmen. In der gezeigten Ausführungsform haben die Rippen 4 in Querrichtung einen etwa halbkreisförmigen Umkreis 15. Alternativ können z.B. die zentralen Rippen 4a-d eine im wesentlichen identische Höhe aufweisen, um die Anordnung einer diese umgreifenden (nicht dargestellten) Federschiene zu erleichtern. Um für eine optimale Wärmeleitung von der beim Betrieb von einem (nicht dargestellten) PTC-Element erwärmten Kontaktplatte 6 in die Rippen 4 des Kontaktelements 2 zu sorgen, sind die Rippen 4 in Richtung ihrer Enden verjüngt ausgebildet, während die Stärke der Kontaktplatte 6 in Richtung der Längskanten 7, wie mit Strichpunktlinie 16 angedeutet, abnimmt. Der Querschnitt des Kontaktelements 3 (Fig. 1) entspricht dem Querschnitt des Kontaktelements 2.In Fig. 5, a contact element 2 of a device according to the invention for installation in a fuel supply with a round cross-section is shown again in perspective view. The contact element 2, which is designed in one piece, e.g. as an extruded profile, consists for example of an aluminum alloy which contains small amounts of magnesium and silicon, such as AlMgSi 0.5. The ribs 4 of the contact element 2 each have a length that increases from its longitudinal edges 7 towards the center in order to clamp the device in a fuel supply with a round cross-section in a simple manner by means of a spring rail, as shown in Fig. 1. In the embodiment shown, the ribs 4 have an approximately semicircular circumference 15 in the transverse direction. Alternatively, for example, the central ribs 4a-d can have a substantially identical height in order to facilitate the arrangement of a spring rail (not shown) that surrounds them. In order to ensure optimum heat conduction from the contact plate 6, which is heated during operation by a PTC element (not shown), into the ribs 4 of the contact element 2, the ribs 4 are tapered towards their ends, while the thickness of the contact plate 6 decreases in the direction of the longitudinal edges 7, as indicated by the dash-dot line 16. The cross section of the contact element 3 (Fig. 1) corresponds to the cross section of the contact element 2.
Fritz Eichenauer GmbH & Co.KG Georg-Todt-StraßeFritz Eichenauer GmbH & Co.KG Georg-Todt-Strasse
16563.9 Le/Lz/ma 76870 Kandel 29. Juni 199916563.9 Le/Lz/ma 76870 Kandel June 29, 1999
1,1a,Ib PTC-Element1,1a,Ib PTC element
2,2a,2b,3 Kontaktelement 4,4a,4b,4c,4d Rippen2,2a,2b,3 contact element 4,4a,4b,4c,4d ribs
6 Kontakt&rgr;latte6 Contact bar
7 Längskante des Kontaktelements7 Longitudinal edge of the contact element
8 Längsnut8 Longitudinal groove
10 Federschiene10 Spring rail
11a,11b Schenkel11a,11b Leg
12 zentraler Steg12 central bridge
13 Brücke13 Bridge
14 Federzunge14 Spring tongue
15 Umkreis der Rippen15 Circumference of the ribs
17,17a,17b Stromversorgungsmittel17,17a,17b Power supply
20 Kraftstoffzuführung20 Fuel supply
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