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WO2019072798A1 - Verfahren zum herstellen einer tankheizung sowie tankheizung - Google Patents

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WO2019072798A1
WO2019072798A1 PCT/EP2018/077398 EP2018077398W WO2019072798A1 WO 2019072798 A1 WO2019072798 A1 WO 2019072798A1 EP 2018077398 W EP2018077398 W EP 2018077398W WO 2019072798 A1 WO2019072798 A1 WO 2019072798A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
housing part
spring element
ptc
ptc heater
heat transfer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2018/077398
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Roland Starck
Oleg Kexel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eichenauer Heizelemente GmbH and Co KG
Original Assignee
Eichenauer Heizelemente GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eichenauer Heizelemente GmbH and Co KG filed Critical Eichenauer Heizelemente GmbH and Co KG
Priority to DE112018004481.5T priority Critical patent/DE112018004481B4/de
Publication of WO2019072798A1 publication Critical patent/WO2019072798A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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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
    • H05B3/78—Heating arrangements specially adapted for immersion heating
    • H05B3/82—Fixedly-mounted immersion heaters
    • 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
    • H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/22—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible
    • H05B3/24—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor being self-supporting
    • 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
    • H05B2203/017—Manufacturing methods or apparatus for heaters
    • 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
    • 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
    • H05B2203/021—Heaters specially adapted for heating liquids

Definitions

  • a tank heater and a method for producing a tank heater with the features specified in the preamble of claim 1 is known from DE 10 2014 212 544 A1.
  • Tank heaters for heating liquids in motor vehicles have a metal housing in which a PTC heater is arranged with a PTC heating resistor and a contact element, and a plastic sheath, which protects the metal housing from contact with liquid.
  • a PTC heater is arranged with a PTC heating resistor and a contact element
  • plastic sheath which protects the metal housing from contact with liquid.
  • Extruded profiles allow a very good thermal coupling of the PTC heating resistor to the metal housing by simple means by the Extruded profile is pressed after inserting the PTC heater.
  • the possible shapes of the metal housing are limited, which is why increasingly castings for metal housing of tank heaters are used. Castings also allow the use of less expensive alloys, but make it difficult a good thermal coupling of the PTC heater to the metal housing, in particular because no channels or pockets can be produced with low-cost alloys, record the PTC heater and then can be pressed.
  • a steel spring plate is used, which is fixed to retaining ribs of the housing part, wherein the retaining ribs are compressed after setting to press the PTC heater with sufficient pressure against a heat transfer surface of a housing part and so make a sufficient thermal contact between PTC heater and metal housing.
  • Object of the present invention is to show a way, as in a tank heater whose metal housing is a casting, the heat coupling of the PTC heater can be improved.
  • the casting in the manufacture of the tank heater, is machined by flattening the heat transfer surface of the housing part, via which heat generated by the PTC heating resistor passes to the housing part.
  • the housing part is flattened by plastic deformation, for example by pressing a punch by means of a rolling tool.
  • the housing part of the tank heater therefore preferably has a heat transfer surface leveled by plastic deformation. Another possibility is the leveling over a machining such as milling or grinding.
  • the casting can be made for example by die casting, such as an alloy based on aluminum.
  • the surfaces of a casting are generally not as flat or smooth as in an extruded profile. By machining the casting, it is therefore possible to achieve improved thermal contact between the PTC heater and the housing part.
  • the inventively preferred leveling of the thermal contact surface by pressing a stamp can be carried out with little effort, optionally, the force acting on the heat contact surface punch can be supplemented by a matching formed to the opposite surface of the housing part lower punch.
  • the PTC heater may include one or more PTC heating elements and one or more contact elements.
  • the metal housing is used for electrically contacting the PTC heating element or the PTC heating elements, so that a single contact element, for. B. a contact plate, sufficient.
  • PTC heating element (s) and contact element (s) can be held by a plastic frame, which can also support an insulator, which electrically isolates the or one of the contact elements of the metallic housing part.
  • the insulator may be, for example, a ceramic plate, such as alumina, or a plastic film.
  • a spring element which generates a spring force which presses the PTC heater against the heat transfer surface, can be fastened to the housing part prior to the sheathing.
  • the spring element is preferably made of an alloy based on aluminum. Aluminum alloys have a good thermal conductivity, so that heat generated by the PTC heater can advantageously also be dissipated via the spring element.
  • an advantageous development of the invention provides that the spring element is locked or caulked to the housing part.
  • that can Spring element are attached to the housing part by being clipped onto the housing part.
  • the housing part on opposite sides of the heat transfer surface has walls which have an undercut, with which the spring element is hooked.
  • the spring element may for example have two strips with latching hooks, between which extends a resilient lid surface. The spring element can thus form part of the housing in this way and allow easy assembly of the housing.
  • the spring element is an extruded profile.
  • an extruded profile can also be well rounded prior to assembly, so that no more sharp edges are present when encapsulating with plastic.
  • Fig. 1 is a sectional view of a tank heater
  • FIG. 2 shows the tank heater of FIG. 1 without plastic jacket and spring element
  • FIG. 3 shows the spring element of the tank heater shown in FIG. 1
  • FIG. 2 shows the tank heater of FIG. 1 without plastic jacket and spring element
  • FIG. 3 shows the spring element of the tank heater shown in FIG. 1
  • FIG. 2 shows the tank heater of FIG. 1 without plastic jacket and spring element
  • FIG. 3 shows the spring element of the tank heater shown in FIG. 1
  • FIG. 1 shows the tank heater of FIG. 1 without plastic jacket and spring element
  • FIG. 4 shows a perspective longitudinal section along the line A - A through the casting of the tank heater shown in FIG. 1;
  • Fig. 5 is a sectional view of another embodiment of a tank heater
  • Fig. 6 is a sectional view of another embodiment of a tank heater
  • FIG. 7 shows an embodiment of a housing part for caulking with a spring element
  • FIG. 8 shows a further embodiment of a tank heater without the plastic jacket.
  • the tank heater illustrated in a sectional view in FIG. 1 contains a PTC heater which contains at least one PTC heating resistor 1 and may additionally comprise, for example, a contact element 2 and an insulator 3 and a plastic frame 4 which holds the various components of the PTC heater ,
  • the PTC heater is pressed by a spring element 5 against a heat transfer surface 66 of the housing part 6, passes over the heat generated by the PTC heating resistor 1 to the housing part 6.
  • the PTC resistor 1 lies flat against the heat transfer surface 66 of the housing part, since the PTC resistor 1 is electrically contacted via the housing part 6.
  • another component of the PTC heater can be applied flat against the heat transfer surface 66, such as a ceramic plate or other insulator.
  • the housing part 6 is a casting, which has been produced for example by die casting. Before the PTC heater is connected to the housing part 6, the heat transfer surface 66 of the housing part 6, leveled by plastic deformation, for example by pressing a punch. In this way, the heat coupling of the PTC heater to the housing part 6 is improved.
  • the housing part 6 of the PTC heater After flattening the heat transfer surface 66 of the housing part 6 of the PTC heater is placed on the heat transfer surface 66 and the spring element 5 aufküst on the housing part 6. Thereafter, the housing part 6 and the spring element 5 and the PTC heater arranged between them are encapsulated with plastic, so that they are then protected by a plastic jacket 7 from contact with a liquid to be heated.
  • the housing part 6 has on opposite sides of the heat transfer surface 66 walls 61, which have an undercut, with which the spring element 5 is hooked.
  • the undercut can be formed for example by a groove 62 in the respective side wall 61.
  • an upper, the undercut forming boundary surface 64 of the groove 62 extends parallel to the heat transfer surface 66 and a lower boundary surface 65 of the groove 62 obliquely to the upper boundary surface of the groove 62.
  • the groove 62 so spreads in its longitudinal direction.
  • the housing part 6 is easier to remove from its mold. 4
  • the hidden cut edges of a longitudinal section through the housing part 2 are shown by dashed lines in a sectional view of the housing part 2, to illustrate this.
  • the spring element 5 shown isolated in Fig. 3 is locked to the housing part 6.
  • the corresponding positive fit acts perpendicular to the heat transfer surface of the housing part 6.
  • the spring element 5 may have two strips 51 with latching hooks 52, which hook with the undercut of the opposite side walls 61 of the housing part 6.
  • the boundary surface 64, and / or the contact surface 54, which is in engagement with the delimiting surface, of the latching hooks 52 is advantageously inclined to Heat transfer surface 66 running so that the spring element 5 can remain securely locked.
  • a resilient ceiling wall 53 extends, which presses against the PTC heater, for example, against an insulator 3, such as a ceramic plate or plastic.
  • the spring element 5 thus has a basically U-shaped configuration.
  • the ceiling inner surface 55 at least before fastening a curved toward the center of the PTC heater out contour, which is at least the central region of the PTC heater securely entangled with the heat transfer surface 66 and the spring element 5 after entanglement.
  • Both the spring element 5 and the housing part 6 may be made of an aluminum-based alloy. While a low-cost standard casting alloy can preferably be used for the casting, the spring element 5 is preferably produced from a spring-hard alloy such as, for example, an AlMgSi alloy.
  • the spring element 5 can be produced by extrusion, so be an extruded profile. Unlike a thin steel spring plate, where it is difficult to avoid sharp edges, an aluminum-based alloy spring element can easily have rounded edges. Is the spring element z. B. produced as an extruded part, so the edges after cutting can be such z. B. be reworked by sandblasting that the edges are rounded afterwards.
  • the housing part 6 may have further walls, for example a rear wall 63 which extends transversely to the opposite side walls 61 which have the undercut.
  • a rear wall 63 which extends transversely to the opposite side walls 61 which have the undercut.
  • FIG. 5 shows a sectional view of a further exemplary embodiment of a tank heater, which differs from the exemplary embodiment discussed above essentially by the orientation of the latching hooks 52 of the spring element 5 and the cooperating undercut of the side walls 62. While in the embodiment of Figures 1 to 4, the latching hooks 52 of the spring element 5 are directed inward and facing each other, the latching hooks are in the embodiment of FIG. 5 directed to the outside and facing away from each other. Nevertheless, in order to be able to tightly surround the PTC heater with side walls 61 and a rear wall, the undercuts are not attached to the side walls 61, but to further outer side walls 67
  • Fig. 6 shows a sectional view of another embodiment of a tank heater.
  • This embodiment differs from the embodiments described above essentially in that the spring element 5 is fixed by caulking to the housing part 6.
  • the housing part 6 has protruding pins 8, preferably on the front side of the walls 61.
  • the pins pass through 8 openings in the spring element 5 and are caulked on the top under bias with a tool such that a positive connection is created.
  • only one pin 8 can be seen on each end face.
  • the pins 8 may be integrally formed with the housing part 6 or made separately. It is particularly preferred that the pins 8 are arranged laterally offset.
  • FIG. 7 an alternative embodiment is shown in which on each side of a single, elongated pin 8 with slightly tapered side surfaces engages through an elongated opening in the spring element. It is also possible, however, a variant of FIG. 8, in which the spring element 5 between the spring element 5 superior rails 9 is inserted and the rails 9 are partially caulked at the edge in such a way that the caulked areas 10 engage over the spring element 5 under bias on the edge and fix it. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren zum Herstellen einer Tankheizung, wobei ein PTC-Heizer, der einen PTC-Heizwiderstand (1) enthält, mit einem Gehäuseteil (6), das ein Gussteil aus Metall ist, verbunden und danach Gehäuseteil (6) und PTC-Heizer mit Kunststoff ummantelt werden. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Gehäuseteil (6), bevor der PTC-Heizer mit dem Gehäuseteil (6) verbunden wird, bearbeitet wird, indem eine Wärmeübertragungsfläche des Gehäuseteils (6), über die von dem PTC-Heizwiderstand (1) erzeugte Wärme auf das Gehäuseteil (6) übergeht eingeebnet wird. Zudem wird eine Tankheizung beschrieben.

Description

Verfahren zum Herstellen einer Tankheizung sowie Tankheizung
Beschreibung
Eine Tankheizung sowie ein Verfahren zum Herstellen einer Tankheizung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen ist aus der DE 10 2014 212 544 A1 bekannt. Tankheizungen zum Erwärmen von Flüssigkeiten in Kraftfahrzeugen, beispielsweise von Harnstofflösung oder Wasser, haben ein Metallgehäuse, in dem ein PTC-Heizer mit einem PTC-Heizwiderstand und einem Kontaktelement angeordnet ist, und einen Kunststoffmantel, der das Metallgehäuse vor Kontakt mit Flüssigkeit schützt. Für das Metallgehäuse können Strangpressprofile, wie etwa bei der aus DE 1 1 2006 001 103 B4 bekannten Tankheizung, oder Gussteile, wie etwa bei der aus DE 10 2014 212 544 A1 bekannten Tankheizung, verwendet werden.
Strangpressprofile ermöglichen mit einfachen Mittel eine sehr gute Wärmeankopplung des PTC-Heizwiderstands an das Metallgehäuse, indem das Strangpressprofil nach dem Einbringen des PTC-Heizers verpresst wird. Allerdings sind die möglichen Formen des Metallgehäuses begrenzt, weshalb zunehmend Gussteile für Metallgehäuse von Tankheizungen verwendet werden. Gussteile ermöglichen auch den Einsatz von kostengünstigeren Legierungen, erschweren aber eine gute thermische Ankopplung des PTC-Heizers an das Metallgehäuse, insbesondere da sich mit kostengünstigen Legierungen keine Kanäle oder Taschen herstellen lassen, die PTC-Heizer aufnehmen und dann verpresst werden können. Bei der aus der DE 10 2014 212 544 A1 bekannten Tankheizung wird deshalb ein Stahlfederblech verwendet, das an Halterippen des Gehäuseteiles festgelegt ist, wobei die Halterippen nach dem Festlegen gestaucht werden, um den PTC-Heizer mit ausreichendem Druck gegen eine Wärmeübertragungsfläche eines Gehäuseteils zu drücken und so einen ausreichenden Wärmekontakt zwischen PTC-Heizer und Metallgehäuse herzustellen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Weg aufzuzeigen, wie bei einer Tankheizung, deren Metallgehäuse ein Gussteil ist, die Wärmeankopplung des PTC-Heizers verbessert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen sowie durch eine Tankheizung gemäß Anspruch 12 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen. Erfindungsgemäß wird bei der Herstellung der Tankheizung das Gussteil, bevor es mit dem PTC-Heizer verbunden wird, bearbeitet, indem die Wärmeübertragungsfläche des Gehäuseteils, über die von dem PTC- Heizwiderstand erzeugte Wärme auf das Gehäuseteil übergeht, eingeebnet wird. Bevorzugt wird das Gehäuseteil durch plastische Verformung eingeebnet, beispielsweise durch Anpressen eines Stempels mittels eines Rollwerkzeugs. Das Gehäuseteil der Tankheizung hat also bevorzugt eine durch plastische Verformung eingeebnete Wärmeübertragungsfläche. Eine weitere Möglichkeit ist das Einebnen über eine spanende Bearbeitung wie z.B. Fräsen oder Schleifen. Das Gussteil kann beispielsweise durch Druckguss hergestellt werden, etwa aus einer Legierung auf Basis von Aluminium. Die Oberflächen eines Gussteils sind in der Regel nicht so plan bzw. glatt wie bei einem Strangpressprofil. Durch eine Bearbeitung des Gussteils lässt sich deshalb ein verbesserter Wärmekontakt zwischen PTC-Heizer und Gehäuseteil erreichen. Das erfindungsgemäß bevorzugte Einebnen der Wärmekontaktfläche durch Anpressen eines Stempels lässt sich mit geringem Aufwand durchführen, gegebenenfalls kann der auf die Wärmekontaktfläche einwirkende Stempel durch einen passend zu der gegenüberliegenden Oberfläche des Gehäuseteils geformten Unterstempel ergänzt werden.
Der PTC-Heizer kann ein oder mehrere PTC-Heizelemente und ein oder mehrere Kontaktelemente enthalten. Im einfachsten Fall wird das Metallgehäuse zur elektrischen Kontaktierung des PTC-Heizelements oder der PTC-Heizelemente verwendet, so dass ein einziges Kontaktelement, z. B. ein Kontaktblech, ausreicht. Wenn das Metallgehäuse von dem oder den PTC-Heizelementen elektrisch isoliert ist, werden zwei Kontaktelemente benötigt. PTC-Heizelement(e) und Kontaktelement(e) können von einem Kunststoffrahmen gehalten werden, der auch einen Isolator tragen kann, die das oder eines der Kontaktelemente von dem metallischen Gehäuseteil elektrisch isoliert. Der Isolator kann beispielsweise ein Keramikplättchen, etwa aus Aluminiumoxid, oder eine Kunststofffolie sein. Möglich ist aber auch, zwei elektrisch voneinander isolierte Gehäuseteile zur elektrischen Kontaktierung des PTC-Heizelements oder der PTC-Heizelemente zu verwenden. Um die Wärmeankopplung weiter zu verbessern, kann vor dem Ummanteln an dem Gehäuseteil ein Federelement befestigt werden, das eine Federkraft erzeugt, die den PTC-Heizer gegen die Wärmeübertragungsfläche drückt. Das Federelement ist bevorzugt aus einer Legierung auf Basis von Aluminium. Aluminiumlegierungen haben einen guten Wärmeleitwert, so dass dann vorteilhaft auch über das Federelement von dem PTC-Heizer erzeugte Wärme abgeführt werden kann.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor dass, das Federelement mit dem Gehäuseteil verrastet oder verstemmt ist. Beispielsweise kann das Federelement an dem Gehäuseteil befestigt werden, indem es auf das Gehäuseteil aufgeklipst wird. Vorteilhaft lässt sich so eine einfache Fertigung realisieren. Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass Gehäuseteil auf gegenüberliegenden Seiten der Wärmeübertragungsfläche Wände aufweist, die einen Hinterschnitt aufweisen, mit dem das Federelement verhakt ist. Das Federelement kann beispielsweise zwei Leisten mit Rasthaken aufweisen, zwischen denen sich eine federnde Deckelfläche erstreckt. Das Federelement kann auf diese Weise also einen Teil des Gehäuses bilden und einen einfachen Zusammenbau des Gehäuses ermöglichen.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Federelement ein Strangpressprofil ist. Auf diese Weise ist eine kostengünstige Fertigung möglich. Vorteilhaft lässt sich ein Strangpressprofil vor der Montage auch gut verrunden, sodass beim Umspritzen mit Kunststoff keine scharfen Kanten mehr vorhanden sind.
Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Weitere Einzelheiten und Vorteile werden an Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Gleiche und einander entsprechende Komponenten sind darin mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht einer Tankheizung;
Fig. 2 die Tankheizung von Fig. 1 ohne Kunststoffmantel und Federelement; Fig. 3 das Federelement der in Fig. 1 gezeigten Tankheizung;
Fig. 4 einen perspektivischen Längsschnitt entlang der Linie A - A durch das Gussteil der in Fig. 1 gezeigten Tankheizung;
Fig. 5 eine Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Tankheizung;
Fig. 6 eine Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Tankheizung;
Fig. 7 ein Ausführungsbeispiel eines Gehäuseteils zum Verstemmen mit einem Federelement; und Fig. 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Tankheizung ohne den Kunststoffmantel.
Die in Fig. 1 in einer Schnittansicht dargestellte Tankheizung enthält einen PTC- Heizer, der zumindest einen PTC-Heizwiderstand 1 enthält und zusätzlich beispielsweise ein Kontaktelement 2 sowie einen Isolator 3 und einen Kunststoffrahmen 4 aufweisen kann, der die verschiedenen Komponenten des PTC-Heizers hält. Der PTC-Heizer wird von einem Federelement 5 gegen eine Wärmeübertragungsfläche 66 des Gehäuseteils 6 gedrückt, über die von dem PTC-Heizwiderstand 1 erzeugte Wärme auf das Gehäuseteil 6 übergeht.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel liegt der PTC-Widerstand 1 flächig an der Wärmeübertragungsfläche 66 des Gehäuseteils an, da der PTC-Widerstand 1 über das Gehäuseteil 6 elektrisch kontaktiert wird. Bei einer anderen Ausgestaltung, beispielsweise wenn der PTC-Heizwiderstand beidseitig von dem Gehäuse elektrisch isoliert ist und von zwei Kontaktelementen elektrisch kontaktiert wird, kann aber auch eine andere Komponente des PTC-Heizers flächig an der Wärmeübertragungsfläche 66 anliegen, etwa ein Keramikplättchen oder anderer Isolator. Das Gehäuseteil 6 ist ein Gussteil, das beispielsweise durch Druckguss hergestellt wurde. Bevor der PTC-Heizer mit dem Gehäuseteil 6 verbunden wird, wird die Wärmeübertragungsfläche 66 des Gehäuseteils 6, durch plastische Verformung eingeebnet, beispielsweise durch Anpressen eines Stempels. Auf diese Weise wird die Wärmeankopplung des PTC-Heizers an das Gehäuseteil 6 verbessert.
Nach dem Einebnen der Wärmeübertragungsfläche 66 des Gehäuseteils 6 wird der PTC-Heizer auf die Wärmeübertragungsfläche 66 gesetzt und das Federelement 5 auf das Gehäuseteil 6 aufgeküpst. Danach werden das Gehäuseteil 6 und das Federelement 5 sowie der zwischen ihnen angeordnete PTC-Heizer mit Kunststoff umspritzt, so dass diese dann von einem Kunststoffmantel 7 vor Kontakt mit einer zu erwärmenden Flüssigkeit geschützt sind. Das Gehäuseteil 6 weist auf gegenüberliegenden Seiten der Wärmeübertragungsfläche 66 Wände 61 auf, die einen Hinterschnitt aufweisen, mit dem das Federelement 5 verhakt ist. Der Hinterschnitt kann beispielsweise durch eine Nut 62 in der betreffenden Seitenwand 61 gebildet werden. Dabei verläuft eine obere, den Hinterschnitt bildende Begrenzungsfläche 64 der Nut 62 parallel zu der Wärmeübertragungsfläche 66 und eine untere Begrenzungsfläche 65 der Nut 62 schräg zu der oberen Begrenzungsfläche der Nut 62. Mit anderen Worten gesagt verbreitet sich die Nut 62 also in ihrer Längsrichtung. Auf diese Weise lässt sich das Gehäuseteils 6 leichter aus seiner Gussform entformen. In Fig. 4 sind in einer Schnittansicht des Gehäuseteils 2 die verborgenen Schnittkanten eines Längsschnittes durch das Gehäuseteil 2 durch gestrichelte Linien dargestellt, um dies zu verdeutlichen.
Das in Fig. 3 isoliert dargestellte Federelement 5 ist mit dem Gehäuseteil 6 verrastet. Der entsprechende Formschluss wirkt senkrecht zur Wärmeübertragungsfläche des Gehäuseteils 6. Das Federelement 5 kann dazu zwei Leisten 51 mit Rasthaken 52 aufweisen, die mit dem Hinterschnitt der sich gegenüberliegenden Seitenwände 61 des Gehäuseteils 6 verhaken. Dazu ist vorteilhaft die Begrenzungsfläche 64, und/oder die mit der Begrenzungsfläche in Eingriff stehende Kontaktfläche 54 der Rasthaken 52 geneigt zur Wärmeübertragungsfläche 66 ausgeführt, damit das Federelement 5 sicher eingerastet bleiben kann. Zwischen den Leisten 51 erstreckt sich eine federnde Deckenwand 53, die gegen den PTC-Heizer drückt, beispielsweise gegen einen Isolator 3, etwa ein Keramikplättchen oder Kunststoff. Das Federelement 5 hat damit eine im Prinzip U-förmige Ausgestaltung. Vorteilhaft weist die Deckeninnenfläche 55 zumindest vor dem Befestigen eine zur Mitte des PTC- Heizers hin gebogen Kontur auf, wodurch nach dem Verhaken zumindest der zentrale Bereich des PTC-Heizers sicher wärmeleitend mit der Wärmeübertragungsfläche 66 und dem Federelement 5 verbunden ist.
Sowohl das Federelement 5 als auch das Gehäuseteil 6 können aus einer Aluminiumbasislegierung hergestellt sein. Während für das Gussteil bevorzugt eine kostengünstige Standardgusslegierung zum Einsatz kommen kann, ist das Federelement 5 bevorzugt aus einer federharten Legierung wie beispielsweise eine AlMgSi-Legierung hergestellt. Das Federelement 5 kann durch Strangpressen hergestellt werden, also ein Strangpressprofil sein. Im Gegensatz zu einem dünnen Stahlfederblech, bei dem sich scharfe Kanten nur schwer vermeiden lassen, kann ein Federelement aus einer Aluminiumbasislegierung problemlos gerundete Kanten aufweisen. Ist das Federelement z. B. als Strangpressteil hergestellt, so können die Kanten nach dem Ablängen nochmals derart z. B. durch Sandstrahlen nachbearbeitet sein, dass die Kanten danach gerundet sind. Dadurch ist die Gefahr, dass der mit den Kanten in Kontakt stehende Kunststoffmantel an diesen Kanten reißt, deutlich verringert. Das Gehäuseteil 6 kann weitere Wände aufweisen, beispielsweise eine Rückwand 63, die quer zu den sich gegenüberliegenden Seitenwänden 61 , die den Hinterschnitt aufweisen, verläuft. Dadurch ist das der PTC-Heizer von 3 Seiten ausreichend gut gegen das mit hohem Druck auftreffende Umspritzungsmaterial geschützt. Die verbleibende offene Vorderseite wird großteils durch die vordere Wand des Kunststoffrahmens 4 abgedeckt, sodass auch hier der PTC-Heizer ausreichend geschützt ist. Andernfalls könnte nämlich der Druck beim Umspritzen der Federkraft des Federelementes 5 entgegenwirken. Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiel einer Tankheizung, das sich von dem vorstehend diskutierten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen durch die Orientierung der Rasthaken 52 des Federelements 5 sowie des damit zusammenwirkenden Hinterschnitts der Seitenwände 62 unterscheidet. Während bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 4 die Rasthaken 52 des Federelements 5 nach innen gerichtet und einander zugewandt sind, sind die Rasthaken bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 nach außen gerichtet und voneinander abgewandt. Um trotzdem den PTC-Heizer eng mit Seitenwänden 61 und einer Rückwand umschließen zu können sind die Hinterschnitte hier nicht an den Seitenwänden 61 angebracht, sondern an weiter außenliegenden zusätzlichen Seitenwänden 67
Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Tankheizung. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen im Wesentlichen dadurch, dass das Federelement 5 durch Verstemmen an dem Gehäuseteil 6 befestigt ist. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel hat das Gehäuseteil 6 vorstehende Stiften 8, bevorzugt an der Stirnseite der Wände 61 . Dabei durchgreifen die Stifte 8 Öffnungen im Federelement 5 und werden auf der Oberseite unter Vorspannung mit einem Werkzeug derart verstemmt, dass ein Formschluss erzeugt ist. In Fig. 6 ist auf jeder Stirnseite nur ein Stift 8 erkennbar. Mehrere Stifte 8 auf jeder Seite sind aber ebenso möglich. Die Stifte 8 können einstückig mit dem Gehäuseteil 6 ausgebildet sein oder separat hergestellt sein. Besonders bevorzugt ist, dass die Stifte 8 seitlich versetzt angeordnet sind.
In Fig. 7 ist eine alternative Ausführung gezeigt, bei der auf jeder Seite ein einzelner, länglicher Stift 8 mit leicht angeschrägten Seitenflächen eine längliche Öffnung im Federelement durchgreift. Möglich ist aber auch eine Variante nach Fig. 8, bei der das Federelement 5 zwischen das Federelement 5 überragende Schienen 9 eingelegt ist und die Schienen 9 bereichsweise am Rand derart verstemmt sind, dass die verstemmten Bereiche 10 das Federelement 5 unter Vorspannung am Rand übergreifen und dadurch fixieren. Bezugszeichenliste
1 PTC-Heizwiderstand
2 Kontaktelement
3 Isolator
4 Kunststoffrahmen
5 Federelement
6 Gehäuseteil
7 Kunststoffmantel
8 Stift
9 Schiene
10 verstemmter Bereich
51 Leiste
52 Rasthaken
53 Deckenwand
54 Kontaktfläche
55 Deckeninnenfläche
61 Seitenwand
62 Nut
63 Rückwand
64 obere Begrenzungsfläche
65 untere Begrenzungsfläche
66 Wärmeübertragungsfläche
67 zusätzliche Seitenwand

Claims

Patentansprüche
Verfahren zum Herstellen einer Tankheizung, wobei
ein PTC-Heizer, der einen PTC-Heizwiderstand (1 ) enthält, mit einem Gehäuseteil (6), das ein Gussteil aus Metall ist, verbunden und danach Gehäuseteil (6) und PTC-Heizer mit Kunststoff ummantelt werden,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Gehäuseteil (6), bevor der PTC-Heizer mit dem Gehäuseteil (6) verbunden wird, bearbeitet wird, indem eine Wärmeübertragungsfläche (66) des Gehäuseteils (6), über die von dem PTC-Heizwiderstand (1 ) erzeugte Wärme auf das Gehäuseteil (6) übergeht, eingeebnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragungsfläche (66) durch plastische Verformung eingeebnet wird, vorzugsweise durch Anpressen eines Stempels oder durch ein Rollwerkzeug.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Ummanteln mit Kunststoff an dem Gehäuseteil (6) ein Federelement (5) befestigt wird, das eine Federkraft erzeugt, die den PTC-Heizer gegen die Wärmeübertragungsfläche (66) drückt.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement
(5) an dem Gehäuseteil (6) befestigt wird, indem es mit dem Gehäuseteil (6) verrastet oder verstemmt wird.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil
(6) auf gegenüberliegenden Seiten der Wärmeübertragungsfläche (66) Seitenwände (61 , 67) aufweist, die einen Hinterschnitt aufweisen, mit dem das Federelement (5) verhakt ist.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hinterschnitt in jeder der gegenüberliegenden Seitenwände (61 , 67) durch eine Nut (62) gebildet wird, wobei eine obere, den Hinterschnitt bildende Begrenzungsfläche (64) der Nut (62) parallel zu der Wärmeübertragungsfläche verläuft und eine untere Begrenzungsfläche (65) der Nut (62) schräg zu der oberen Begrenzungsfläche (64) der Nut (62) verläuft.
7. Verfahren nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (6) vorstehende Stifte aufweist, die auf der gehäuseteilabgewandten Oberseite des Federelementes (5) unter Vorspannung verstemmt werden.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der PTC-Heizer einen Kunststoffrahmen (4) aufweist, der das PTC-
Heizelement (1 ), ein Kontaktelement (2) und einen auf der von dem PTC- Heizelement (1 ) abgewandten Seite des Kontaktelements (2) angeordneten Isolator (3) hält.
9. Verfahren nach Anspruch 3 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (5) an dem Isolator (3) anliegt.
10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (5) durch Strangpressen hergestellt wurde.
1 1 . Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (5) zwei Leisten (51 ) mit Rasthaken (52) aufweist, zwischen denen sich eine federnde Deckenwand (55) erstreckt.
12. Tankheizung mit
einem PTC-Heizer, der einen PTC-Heizwiderstand (1 ) und ein Kontaktelement (2) enthält,
einem Gehäuseteil (6) aus Metall,
einem Federelement (5), und
einem Kunststoffmantel (7), der das Gehäuseteil (6), das Federelement (5) und den PTC-Heizer umgibt,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Gehäuseteil (6) eine durch plastische Verformung oder durch ein spanabhebendes Verfahren eingeebnete Wärmeübertragungsfläche (66) aufweist, über die von dem PTC-Heizwiderstand (1 ) erzeugte Wärme auf das Gehäuseteil (6) übergeht und gegen die eine von dem Federelement (5) erzeugt Federkraft den PTC-Heizer drückt.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018122436B4 (de) 2018-09-13 2024-08-22 Eichenauer Heizelemente Gmbh & Co. Kg Heizerbaugruppe und Heizergehäuse mit einer solchen Heizerbaugruppe
DE102019208150A1 (de) * 2019-06-05 2020-12-10 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Verringerung mechanischer Belastungen eines Funktionsbauteiles

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2506661A1 (de) * 2011-04-02 2012-10-03 Eichenauer Heizelemente GmbH & Co. KG Elektrische Heizeinrichtung
DE102012104917A1 (de) * 2012-06-06 2013-12-12 Eichenauer Heizelemente Gmbh & Co. Kg Elektrische Heizeinrichtung
DE102012213417A1 (de) * 2012-07-31 2014-02-06 Robert Bosch Gmbh Aufheizeinrichtung für einen Betriebs-/Hilfsstoff mit Ausgleichselement
DE112006001103B4 (de) 2005-07-12 2014-08-21 Eichenauer Heizelemente Gmbh & Co. Kg Tankheizung
DE102014212544A1 (de) 2014-06-30 2015-12-31 Robert Bosch Gmbh Heizung
DE102015120250B3 (de) * 2015-11-23 2017-04-13 Eichenauer Heizelemente Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Herstellen einer Tankheizung und Tankheizung

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112006001103B4 (de) 2005-07-12 2014-08-21 Eichenauer Heizelemente Gmbh & Co. Kg Tankheizung
EP2506661A1 (de) * 2011-04-02 2012-10-03 Eichenauer Heizelemente GmbH & Co. KG Elektrische Heizeinrichtung
DE102012104917A1 (de) * 2012-06-06 2013-12-12 Eichenauer Heizelemente Gmbh & Co. Kg Elektrische Heizeinrichtung
DE102012213417A1 (de) * 2012-07-31 2014-02-06 Robert Bosch Gmbh Aufheizeinrichtung für einen Betriebs-/Hilfsstoff mit Ausgleichselement
DE102014212544A1 (de) 2014-06-30 2015-12-31 Robert Bosch Gmbh Heizung
DE102015120250B3 (de) * 2015-11-23 2017-04-13 Eichenauer Heizelemente Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Herstellen einer Tankheizung und Tankheizung

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