[0001] Die Erfindung betrifft einen Haltekörper für Heizelemente mit den Merkmalen des Oberbegriffs
des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner ein Heizgerät und ein Verfahren zur
Montage des Haltekörpers.
[0002] Ein Haltekörper der eingangs genannten Art ist beispielweise aus
WO 2013/060645 A1 bekannt.
[0003] Der ständige Wechsel von Tages- und Nachttemperatur sowie dauerhaft extreme Klimabedingungen
können für die Elektronik in Anlagen und Schaltschränken problematisch sein. Sie bewirken
die Entstehung von Kondenswasser oder Frost, der zu Korrosion führen kann. Korrosion
steigert das Risiko von Funktionsstörungen und Betriebsausfällen durch Kriechströme
oder Überschläge. Um der Bildung von Kondenswasser und Frost vorzubeugen, eine einwandfreie
Funktion sicherzustellen und die Lebensdauer der Elektronik zu erhöhen, sind konstante
Klimabedingungen unabdingbar. Zu diesem Zweck werden Heizgeräte bzw. Heizlüfter eingesetzt.
[0004] Derartige Heizgeräte sind in der Regel mit elektrischen Heizelementen auf Basis von
PTC-Halbleiter-Technik ausgestattet. Die Halterungen derartiger Heizelemente müssen
einerseits eine gute Wärmeübertragung und andererseits eine sichere Fixierung gewährleisten.
Häufige Temperaturwechsel können zu Materialermüdung und somit zu einer Verringerung
der Haltekraft für die Heizelemente führen. Versagt die Halterung komplett, kann es
zum Totalausfall des Gerätes kommen.
[0005] Ein Beispiel für ein solches Heizgerät mit einem PTC-Heizelement ist in
DE 10 2006 018 151 A1 beschrieben. Hier ist das Heizelement in einer mittig angeordneten Ausnehmung eines
Wärmetauschers angeordnet. Das Heizelement liegt flächig an den Innenflächen der Ausnehmung
an. Das Heizelement wird dadurch in Position gehalten, dass die Enden der Seitenwände
des Wärmetauschers bei der Montage durch die Verwendung von Presswerkzeugen nach innen
geknickt werden. Dadurch liegen die Innenflächen derart eng an dem Heizelement an,
dass das Heizelement flächig festgeklemmt wird.
[0006] Das Einknicken der Seitenwände stellt allerdings eine plastische Verformung des Materials
dar, die in Kombination mit häufigen Temperaturwechsel die Haltefunktion beeinträchtigt.
Ein Austauschen des Heizelements ist auf Grund der Art der Montage, durch die die
Seitenwände dauerhaft plastisch verformt sind, nicht möglich.
[0007] WO 2013/060645 A1 beschreibt einen Haltekörper, der ein Außenteil und ein im Außenteil angeordnetes
Innenteil umfasst. Das Außenteil und das Innenteil sind als Polygonprofile mit Polygonecken
und Polygonseiten, die mit den Polygonecken verbunden sind, ausgebildet. Zwischen
dem Innenteil und dem Außenteil sind in Umfangsrichtung mehrere Aufnahmebereiche ausgebildet,
in denen die Heizelemente angeordnet sind. Die Aufnahmebereiche sind in den Ecken
der Polygonprofile angeordnet. Die Seiten des Polygonprofils sind im montierten Zustand
elastisch verformt und stehen unter einer mechanischen Spannung. Die resultierende
Anpresskraft wirkt auf die Heizelemente und hält diese in Position. Die Haltefunktion
ist ohne zusätzliche Spannelemente möglich.
[0008] Für die Montage des oben beschriebenen Haltekörpers wird der Durchmesser des Außenteils
zunächst vergrößert. Die Vergrößerung des Außenteildurchmessers erfolgt durch Erwärmen
und/oder durch das Beaufschlagen mit einer radial nach außen oder nach innen wirkenden
Kraft. Anschließend wird das Innenteil so eingeführt, dass die Heizelemente in den
Aufnahmebereichen angeordnet sind. Ist das Innenteil in Position, wird das Außenteil
wieder abgekühlt und/oder entlastet, so dass das Außenteil auf das Innenteil aufschrumpft.
Dadurch verformen sich die Polygonseiten elastisch und bauen eine mechanische Spannung
auf, die die Heizelemente mit einer Anpresskraft beaufschlagt und fixiert.
[0009] Der Montageschritt der Durchmesseränderung des Außenteils, der notwendig ist, um
das Innenteil und die Heizelemente innerhalb des Außenteils zu fixieren, ist zeitaufwändig
und kostenintensiv.
[0010] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen Haltekörper der eingangs genannten
Art dahingehend zu verbessern, dass eine sichere Halterung der Heizelemente im Haltekörper
trotz häufiger Temperaturwechsel und eine Kühlung des Heizgeräts möglich ist, wobei
der Haltekörper derart ausgebildet ist, dass eine einfache Montage, insbesondere ein
leichteres Fügen der Polygonprofile, möglich ist. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe
zu Grunde ein Heizgerät mit einem derartigen Haltekörper sowie ein Verfahren zur Montage
eines derartigen Haltekörpers anzugeben.
[0011] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit Blick auf
- den Haltekörper durch den Gegenstand des Anspruchs 1,
- das Heizgerät durch den Gegenstand des Anspruchs 15,
- und das Verfahren durch den Gegenstand des Anspruchs 16 gelöst.
[0012] Konkret wird die Aufgabe durch einen Haltekörper für Heizelemente, insbesondere ovale
und runde Heizelemente, mit einer Außenteil-Baugruppe und einer Innenteil-Baugruppe,
die innerhalb der Außenteil-Baugruppe angeordnet ist und mit der Außenteil-Baugruppe
eine elastische, unter mechanischer Spannung stehende Verbindung bildet, gelöst. Die
Außenteil-Baugruppe und/oder die Innenteil-Baugruppe weisen/weist mehrere in Umfangsrichtung
verteilt angeordnete Aufnahmen auf, in denen jeweils ein Heizelement angeordnet ist.
Die Außenteil-Baugruppe und die Innenteil-Baugruppe umfassen jeweils ein Polygonprofil
mit Polygonecken und Polygonseiten, die die Polygonecken miteinander verbinden. Die
Innenteil-Baugruppe und die Außenteil-Baugruppe sind relativ zueinander verdrehbar
und derart dimensioniert, dass durch eine Relativdrehung zwischen der Innenteil-Baugruppe
und der Außenteil-Baugruppe die Polygonprofile sich elastisch verformen derart, dass
im montierten Zustand durch die induzierte mechanische Spannung, insbesondere durch
eine Federkraft, eine Presspassung im Bereich der Heizelemente gebildet ist.
[0013] Die erfindungsgemäße Presspassung liegt dann vor, wenn das Größtmaß der inneren radialen
Ausdehnung der Außenteil-Baugruppe kleiner ist als das Kleinstmaß der äußeren radialen
Ausdehnung der Innenteil-Baugruppe. Die radiale Ausdehnung bezieht sich dabei auf
alle Komponenten, die der jeweiligen Baugruppe zugeordnet sind. Bei Presspassungen
ist eine Montagekraft notwendig, um eine kraftschlüssige Verbindung herzustellen.
Die Montagekraft wird durch die Relativdrehung eingeleitet.
[0014] Die radialen Ausdehnungen der Innenteil-Baugruppe und der Außenteilbaugruppe des
erfindungsgemäßen Haltekörpers sind demnach derart dimensioniert, dass sich diese
im Bereich der Aufnahmen für die Heizelemente überschneiden. Dadurch kann die Innenteil-Baugruppe
in die Außenteil-Baugruppe so eingeführt werden, dass eine Relativdrehung zwischen
den Baugruppen möglich ist. Durch die Relativdrehung und die Geometrie der Polygonprofile
entsteht ein Kontakt zwischen den beiden Baugruppen. Die Innenteil-Baugruppe presst
in den Bereichen der Aufnahmen für die Heizelemente die Außenteil-Baugruppe, insbesondere
das Polygonprofil der Außenteil-Baugruppe, radial nach außen, wodurch sich die Polygonprofile
elastisch verformen. Analog wird die Innenteil-Baugruppe in den Bereichen der Aufnahmen
nach innen gepresst und dadurch elastisch verformt. Die Drehung wird fortgesetzt,
wodurch sich die Polygonprofile weiter elastisch verformen, bis sich die Heizelemente
in den vorgesehenen Aufnahmen befinden. Die elastische Verformung bleibt erhalten.
Die von der elastischen Verformung induzierte mechanische Spannung bzw. Federkraft
in den Polygonprofilen, also in den Polygonprofilen der Außenteil-Baugruppe und der
Innenteil-Baugruppe, beaufschlagt die Heizelemente mit einer Anpresskraft und fixiert
sie in ihren jeweiligen Aufnahmen. Der kontinuierliche Druck wird auch in der Erwärmungsphase
aufrecht gehalten und sorgt für eine optimale Wärmeübertragung und Fixierung. Insbesondere
das Fügen der Heizelemente und der Polygonprofile durch die Drehung und die daraus
gebildete enge Verbindung verbessert den Wärmetransport des Heizgeräts.
[0015] Die Heizelemente sind vorzugsweise jeweils in einem Randbereich innerhalb des Haltekörpers
angeordnet. Das ist vorteilhaft, da der Luftstrom, der im Betrieb den Haltekörper
durchströmt, in den Randbereichen konzentrierter ist. Es ist also besonders vorteilhaft
die Heizelemente in diesem Bereich anzuordnen, um den Wärmetransport zu verbessern.
[0016] Ein erfindungsgemäßer Haltekörper ermöglicht eine Montage, ohne den Durchmesser des
Außenteils in einem zusätzlichen Montageschritt verändern zu müssen. Die Montage des
Haltekörpers kann annähernd ohne Werkzeug erfolgen und ist mit einem geringeren Arbeits-
und Zeitaufwand verbunden.
[0017] Der erfindungsgemäße Haltekörper für Heizelemente ist nicht nur auf die Verwendung
in einem Schaltschrank begrenzt. Anwendungen in anderen Bereichen sind nicht ausgeschlossen.
[0018] Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
[0019] In einer Ausführungsform sind die Heizelemente im montierten Zustand zwischen den
Polygonseiten und/oder den Polygonecken angeordnet. Das ermöglicht verschiedene Variationen
des Haltkörpers. Beispielsweise ist ein Haltekörper denkbar, bei dem die Heizelemente
ausschließlich in den Polygonecken angeordnet sind. Ausführungen, bei denen die Heizelemente
zwischen den Polygonseiten der Innenteil-Baugruppe und den Polygonecken der Außenteil-Baugruppe
oder umgekehrt angeordnet sind, sind ebenfalls möglich.
[0020] In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Aufnahmen jeweils Wandungsabschnitte
auf, die an die Heizelemente angepasst sind und diese zumindest teilweise umfänglich
umschließen. Je größer und enger der Kontakt zwischen den Polygonprofilen bzw. den
Aufnahmen und den Heizelementen, desto besser ist die Wärmeübertragung zwischen den
genannten Komponenten.
[0021] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Wandungsabschnitte einer
Aufnahme jeweils teilweise durch die Außenteil-Baugruppe und die Innenteil-Baugruppe
gebildet. Ein erster Wandungsabschnitt weist einen Krümmungswinkel von K > 180° und
ein zweiter Wandabschnitt einen Krümmungswinkel von K < 180° auf. Das hat den Vorteil,
dass die Heizelemente fast vollständig von den Wandungsabschnitten umschlossen sind,
was eine bessere Übertragung der Wärme und der Anpresskraft zur Folge hat.
[0022] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform bildet die Außenteil-Baugruppe die
Aufnahmen und die Innenteil-Baugruppe Widerlager für die Heizelemente oder umgekehrt.
Die Heizelemente sind im eingebauten Zustand gegen die Widerlager gepresst. Dadurch
folgt eine bessere Übertragung der Anpresskraft und der Wärme. Die Haltefunktion der
Aufnahmen reicht aus, um die Heizelemente für die Montage zu halten. Im montierten
Zustand wirken die Aufnahmen mit den Heizelementen und den Widerlagern zusammen und
bilden eine Presspassung, die die Heizelemente kraft- und formschlüssig zwischen der
Innenteil-Baugruppe und der Außenteil-Baugruppe fixiert. Vorteilhafterweise sind die
Aufnahmen für die Heizelemente so angeordnet, dass die Polygonseiten maximale Elastizität
aufweisen und die Heizelemente kontinuierlich unter Spannung halten.
[0023] Um die Heizelemente in eine geeignete Stellung vor der Montage zu bringen, ist vor
den Widerlagern, in Richtung der Relativdrehung jeweils eine Kontaktfläche angeordnet.
Das erleichtert die Montage der Innenteil-Baugruppe und schont die Heizelemente bei
der Montage. Während der Relativdrehung bleiben die Heizelemente mit dem Polygonprofil
der Außenteil-Baugruppe in Kontakt. Die Heizelemente reiben dabei auf dem Polygonprofil.
Da die Kontaktflächen unmittelbar vor den Widerlagern angeordnet sind, wird die Relativdrehung
begrenzt und die Belastung der Heizelemente durch Reiben minimiert.
[0024] Um die Heizelemente in der geeigneten Stellung vor der Montage zu halten, können
die Kontaktflächen schräg oder konkav ausgebildet sein. Die Kontakteflächen können
derart ausgebildet sein, dass sie während der Relativdrehung die Überführung der Heizelemente
in die Aufnahmen unterstützen, d.h. weniger Widerstand durch Reibung entsteht. Alternativ
können die Kontaktflächen andere Formen aufweisen, die für die Montage vorteilhaft
sind.
[0025] In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Kern konzentrisch in der Innenteil-Baugruppe
angeordnet und durch Stege mit der Innenteil-Baugruppe verbunden. Vorzugsweise sind
die Stege möglichst weit von den Aufnahmen der Heizelemente beabstandet. Das wirkt
sich vorteilhaft auf die elastische Verformbarkeit der Polygonprofile und die daraus
resultierende mechanische Spannung oder Federkraft aus, die die Heizelemente in Position
hält. Der Kern wirkt sich vorteilhaft auf die Wärmeabfuhr und die Stabilität (Bienenwabe)
des Haltekörpers aus. Sind die Aufnahmen an den Polygonseiten ausgebildet, dann sind
die Stege mit den Innenseiten der Polygonecken verbunden. Sind die Aufnahmen an den
Polygonecken ausgebildet, dann sind die Stege mit den Polygonseiten des Polygonprofils
der Innenteil-Baugruppe verbunden. Somit kann im Bereich der Aufnahmen eine größere
elastische Verformung bzw. eine größere Anpresskraft erzeugt werden. Es ist denkbar,
dass der Kern auf andere Art und Weise mit dem Polygonprofil verbunden ist.
[0026] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform bildet der Kern ein Innenprofil zur
Aufnahme eines Werkzeugs. Über das Innenprofil wird die Relativdrehung eingeleitet.
Es kommen verschiedene Werkzeuge in Frage. Die Art des Werkzeugs hängt von der Form
des Innenprofils ab, d.h. es sind andere Werkzeuge denkbar. Alternativ kann der Haltekörper
derart gestaltet sein, dass die Relativdrehung ohne Werkzeug, insbesondere von Hand,
eingeleitet werden kann.
[0027] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Innenprofil des Kerns als
Innensechskant ausgebildet. Das hat den Vorteil, dass die Relativdrehung mit einem
Sechskantschlüssel eingeleitet werden kann. Der Sechskantschlüssel ist ein genormtes
Werkzeug, das in unterschiedlichen Größen ausgeführt ist. Das erleichtert die Umsetzung
von verschiedenen Größen des Innenprofils und des Haltekörpers, da kein spezielles
Werkzeug angefertigt werden muss. Ferner resultiert aus der Sechskant-Form (Bienenwabe)
eine erhöhte Stabilität und einen besseren Kraftschluss zwischen den Baugruppen.
[0028] Es ist vorteilhaft, wenn am Kern, insbesondere innerhalb des Innenprofils, eine Regeleinheit
angeordnet ist, die einen Temperaturregler bzw. einen Temperaturwächter und eine Temperatursicherung
umfasst, die mit den Heizelementen über eine Sternschaltung verbunden sind. Somit
ist ein einfacher Einbau der elektronischen Komponenten möglich. Alternativ sind weitere
elektronische Komponenten und Möglichkeiten für die Anbringung der Regeleinheit denkbar.
Bspw. ist es denkbar, dass zwei Bi-Metallregler oder ein Bi-Metallregler und eine
Schutzsicherung am Heizgerät angeordnet sind und die Temperatur des Heizgeräts regeln
bzw. bei Überhitzung abschalten.
[0029] Die Polygonprofile umfassen wenigstens drei Polygonecken und drei Polygonseiten.
Somit sind Ausführungen mit mehr Seiten und Ecken, die entsprechend mehr Aufnahmen
und Heizelemente aufweisen können, möglich.
[0030] Vorteilhafterweise weisen die benachbarten Polygonecken der Polygonprofile jeweils
den gleichen Abstandswinkel auf. Der symmetrische Querschnitt erlaubt eine gleichmäßige
Abkühlung beim Fertigungsprozess. Die Symmetrie und der ähnliche Aufbau der beiden
Polygonprofile erlauben es, dass die Polygonprofile ineinandergesteckt werden können
ohne dass es zur Überschneidung der radialen Ausdehnungen kommt.
[0031] Es ist vorteilhaft, wenn im montierten Zustand die Polygonecken der Polygonprofile
zueinander versetzt sind derart, dass die Polygonecken wenigstens annähernd mittig
zu den gegenüber angeordneten Polygonseiten ausgerichtet sind. Diese Anordnung begünstigt
eine gleichmäßige Spannungsverteilung und somit eine gleichmäßige Verteilung der Anpresskraft.
Dadurch ist das Kräfteverhältnis bestimmt und das System nicht unter- oder überbestimmt.
Weiter vorteilhafterweise bilden sich durch die versetzte Anordnung von Polygonecken
und Polygonseiten Luftkanäle, die eine effizientere Kühlung bzw. Wärmetransport ermöglichen.
[0032] Zu dem gleichen Zweck können auch die Polygonecken der Polygonprofile annähernd gleich
ausgerichtet sein.
[0033] Vorteilhafterweise sind die Polygonprofile konkav, konvex oder gerade ausgebildet.
Eine derartige Ausbildung der Polygonprofile bewirkt eine höhere mechanische Spannung,
die die Presspassung zwischen der Innenteil-Baugruppe und der Außenteil-Baugruppe
verbessert. Es sind auch andere geeignete geometrische Formen der Profile denkbar,
die eine höhere mechanische Spannung der Polygonprofile bewirken und die Haltefunktion
verbessern.
[0034] Die Polygonprofile können eine Rippenstruktur bzw. eine Lamellenstruktur aufweisen.
Die daraus resultierende Vergrößerung der Oberfläche verbessert den Wärmeaustausch
mit der Umgebung. Im Wesentlichen sind fast alle Oberflächen des Haltekörpers geeignet,
eine Rippenstruktur aufzuweisen. Die Innenflächen der Aufnahmen sowie die Widerlager
sind an die Heizelemente angepasst. Sie liegen flächig an den Heizelementen an und
umschließen diese zum großen Teil. Das ermöglicht eine gute Wärmeübertragung zwischen
den Heizelementen und den Polygonprofilen. Prinzipiell sind auch andere Strukturen
zur Oberflächenvergrößerung denkbar. Alternativ können die Oberflächenstrukturen separat
gefertigt und mit den Oberflächen des Haltekörpers gefügt oder auf andere Arten verbunden
werden. Dadurch sind kompliziertere Rippenstrukturen und bessere Oberflächen möglich.
[0035] Es ist für die Montage von Vorteil, wenn die Innenteil-Baugruppe und die Außenteil-Baugruppe
konzentrisch angeordnet sind. Eine konzentrische Anordnung der Baugruppen bewirkt
eine gleichmäßige Spannungsverteilung im montierten Zustand in den Polygonprofilen
und zentriert die beiden Baugruppen.
[0036] Es ist vorzuziehen, die Heizelemente zylindrisch oder oval-zylindrisch auszubilden.
Heizelemente mit runden oder wenigstens teilweise runden Außenflächen verkanten nicht
bei der Relativdrehung. Alternativ sind Heizelemente mit anderen Formen denkbar.
[0037] Die Außenteil-Baugruppe kann aus mehreren Teilen gefügt sein und mit Platten, insbesondere
Aluminiumplatten, verschlossen sein. Das erlaubt, dass eine höhere Oberflächenstruktur
bei der Herstellung erzielt werden kann.
[0038] Im Rahmen der Erfindung wird ein Heizgerät mit einem Haltekörper offenbart und beansprucht.
Ein axiales Ende des Haltekörpers ist mit einem Lüfter verbunden derart, dass der
Haltekörper in Längsrichtung mit Luft durchströmbar ist.
[0039] Im Rahmen der Erfindung wird ein Verfahren zur Montage eines erfindungsgemäßen Haltekörpers
nach Anspruch 1 offenbart und beansprucht. Die Heizelemente werden in den zugehörigen
Aufnahmen angeordnet. Anschließend wird die Innenteil-Baugruppe in die Außenteil-Baugruppe
eingeführt und mit einem Werkzeug, das mit dem Kern zusammenwirkt, verdreht, bis die
Heizelemente durch die von der elastischen Verformung der Polygonprofile induzierten
mechanischen Spannung zwischen der Innenteil-Baugruppe und der Außenteil-Baugruppe
fixiert sind.
[0040] Die Erfindung wird anhand mehrerer Ausführungsbeispiele unter Bezug auf die beigefügten
schematischen Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten erläutert.
[0041] Dabei zeigen:
- Fig. 1
- eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels eines Haltekörpers
- Fig. 2
- eine Draufsicht des Haltekörpers nach Fig. 1
- Fig. 3
- eine perspektivische Ansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels
eines Haltekörpers
- Fig. 4
- eine Draufsicht des Haltekörpers nach Fig. 3
- Fig. 5
- eine perspektivische Ansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels
eines Haltekörpers
- Fig. 6
- eine Draufsicht des Haltekörpers nach Fig. 5
- Fig. 7
- ein schematisches Schaltbild eines Ausführungsbeispiels
- Fig. 8
- einen Schnitt eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels eines Heizgeräts
[0042] Fig. 1 und Fig. 2 zeigen ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Haltekörpers.
Der Haltekörper umfasst eine Außenteil-Baugruppe 11 und eine Innenteil-Baugruppe 12,
die konzentrisch in der Außenteilbaugruppe angeordnet ist sowie zwischen der Innenteil-Baugruppe
12 und der Außenteil-Baugruppe 11 angeordnete Heizelemente 10. Der Haltekörper ist
vorzugsweise aus Aluminium gefertigt und erfüllt zum einen eine Haltefunktion und
zum andern eine Kühlfunktion.
[0043] Die Außenteil-Baugruppe 11 umfasst ein erstes bzw. ein äußeres Polygonprofil 14.
Die Innenteil-Baugruppe 12 umfasst ein zweites bzw. ein inneres Polygonprofil 14'.
Das erste und zweite Polygonprofil 14, 14' umfassen jeweils drei erste und zweite
Polygonecken 14a, 14a' und jeweils drei erste und zweite Polygonseiten 14b, 14b'.
Es sind auch Varianten und Formen mit mehr als jeweils drei erste und zweite Polygonecken
14a, 14a' und Polygonseiten 14b, 14b' denkbar. Die Anzahl der ersten Polygonecken
entspricht der Anzahl der zweiten Polygonecken 14a'. Die ersten Polygonecken 14a sind
abgeflacht und weisen eine konkave Krümmung auf. Die ersten und zweiten Polygonseiten
14b,14b' weisen eine konvexe Krümmung auf. Der Fall, dass die ersten Polygonecken
14a eine konkave Krümmung und die ersten und zweiten Polygonseiten 14b, 14b' eine
konvexe Krümmung aufweisen ist denkbar. Die zweiten Polygonecken 14a' sind abgerundet.
Es ist möglich, dass die ersten und zweiten Polygonecken 14a, 14a' und/oder die ersten
und zweiten Polygonseiten 14b, 14b' gerade ausgebildet sind.
[0044] Die Außenteil-Baugruppe 11 umfasst einen Distanzrahmen 23, der das erste Polygonprofil
14 umschließt. Der Distanzrahmen 23 ist als Quadrat ausgestaltet. Alternativ sind
andere Formen möglich (z.B. rund). Der Distanzrahmen 23 kann auch als ein Gehäuse
ausgebildet sein. Die Ecken des Distanzrahmens 23 sind abgerundet und weisen an ihren
Innenseiten jeweils einen geometrisch definierten Befestigungspunkt 24 auf. Die Befestigungspunkte
24 sind als Aussparungen über die gesamte axiale Länge des Distanzrahmens 23 ausgebildet.
Andere Formen von Befestigungspunkten 24, beispielsweise solche, die sich gar nicht
oder nur teil- bzw. abschnittsweise über die axiale Länge des Distanzrahmens 23 erstrecken,
sind denkbar. Durch die Befestigungspunkte 24 kann der Haltekörper in einem Schaltschrank
fixiert und/oder ein Lüfter bzw. eine Abdeckung an dem Haltekörper angeordnet werden.
Es ist denkbar, zwei oder mehr Haltekörper durch die Befestigungspunkte 24 miteinander
zu verbinden. An jeder Innenseite des Distanzrahmens 23 ist jeweils ein Steg 19 ausgebildet,
der den Distanzrahmen 23 mit dem ersten Polygonprofil 14 verbindet. Der Distanzrahmen
23 kann auch auf andere Arten mit dem ersten Polygonprofil 14 verbunden sein. Der
Distanzrahmen 23 und das erste Polygonprofil 14 sind vorzugsweise mit Stegen 19 verbunden
und als ein Bauteil ausgebildet. Die Stege 19 sind vorteilhafterweise so weit wie
möglich von den Aufnahmen für die Heizelemente 10 beabstandet, um eine bessere Federwirkung
zu erzielen und einen möglichst konzentrierten Luftstrom im Bereich der Heizelemente
10 zu erhalten. Alternativ kann der Distanzrahmen 23 als ein separates Bauteil gefertigt
sein.
[0045] Das erste Polygonprofil 14 weist an den Außen- und Innenflächen der ersten Polygonseiten
14b und an den Außenflächen der ersten Polygonecken 14a eine Lamellen- bzw. Rippenstruktur
auf. Die Rippenstruktur vergrößert die Oberfläche des ersten Polygonprofils 14 und
ermöglicht einen effizienteren Wärmeaustausch mit der Umgebung. Andere Strukturen,
die die Oberfläche vergrößern, sind ebenfalls geeignet. Die Innenflächen der ersten
Polygonecken 14a und die Innenflächen der Aufnahmen 13 weisen keine Rippenstruktur
auf. Die Innenflächen der ersten Polygonecken 14a bilden Widerlager 16 und wirken
mit den Aufnahmen 13 zusammen. Für eine effiziente Wärmeübertragung sind die Oberflächen
der Widerlager 16 und der Aufnahmen 13 an die Oberflächen der Heizelemente 10 angepasst.
[0046] Die Widerlager 16 bilden einen Teil einer Presspassung und weisen mittig einen konvex
geformten Bereich auf, an dem im montierten Zustand die an der Innenteil-Baugruppe
12 angeordneten Heizelemente 10 anliegen. Der konvexe Bereich verringert den Spalt
zwischen den Heizelementen 10 und dem ersten Polygonprofil 14 und ermöglicht somit
eine bessere Wärmeübertragung zwischen den beiden Baugruppen. Die Widerlager 16 können
zur besseren Fixierung anders ausgeformt sein. Beispielsweise können die Widerlager
16 so ausgeformt sein, dass sie die Heizelemente teilweise umschließen.
[0047] Die Innenteil-Baugruppe umfasst das zweite Polygonprofil 14', die Heizelemente 10
und einen Kern 18. Mittig auf den Außenflächen der zweiten Polygonseiten 14b' sind
Aufnahmen 13 ausgebildet.
[0048] Die Aufnahmen 13 sind aus jeweils zwei radial nach außen gerichtete Wandungsabschnitte
15 gebildet. Die Innenflächen der Aufnahmen 13 sind an die Außenflächen der Heizelemente
10 angepasst. Die Heizelemente 10 sind zylindrisch ausgebildet und erstrecken sich
annähernd über die gesamte axiale Länge des Haltekörpers. Andere Heizelemente 10,
insbesondere oval-zylindrische Heizelemente 10 und solche mit anderen Längenmaßen,
sind denkbar. Die Wandungsabschnitte 15 umschließen die Heizelemente 10 nicht komplett,
sondern derart, dass die Heizelemente 10 radial nach außen formschlüssig fixiert und
in Längsrichtung beweglich sind. Die zwei Wandungsabschnitte 15 der Aufnahmen 13 weisen
demnach zusammen einen Krümmungswinkel mit K > 180° auf. Jeweils ein Abschnitt der
Außenflächen der Heizelemente 10, der zu den Innenflächen des ersten Polygonprofils
14 hin ausgerichtet ist, ist nicht von den Aufnahmen 13 umschlossen. Diese Abschnitte
wirken im montierten Zustand mit den Widerlagern 16 zusammen und bilden die Presspassung
zwischen der Innenteil-Baugruppe 12 und der Außenteil-Baugruppe 11. Zusätzlich haben
die nicht von den Aufnahmen 13 umschlossenen Abschnitte der Heizelemente 10 die Funktion,
Wärme an die Außenteil-Baugruppe 11 zu übertragen.
[0049] Innerhalb des zweiten Polygonprofils 14' ist der Kern 18 konzentrisch angeordnet.
Der Kern 18 ist durch Stege 19 mit den Innenseiten der zweiten Polygonecken 14a' verbunden.
Dadurch können die zweiten Polygonseiten 14b' eine höhere mechanische Spannung aufbauen.
Der Kern 18 weist ein Innenprofil auf. Das Innenprofil ist als ein Sechskant ausgebildet.
Alternativ sind andere Geometrien des Innenprofils denkbar. Das Innenprofil des Kerns
18 wirkt bei der Montage mit einem Werkzeug, insbesondere mit einem Sechskantschlüssel,
zusammen. Die Art und Größe des Werkzeugs hängt von der Form des Innenprofils ab.
Eine Einleitung der Relativbewegung ist demnach mit anderen Werkzeugen oder von Hand
denkbar. An zwei Stegen 19 des Kerns 18 ist jeweils ein Befestigungspunkt 24 angeordnet.
Die Befestigungspunkte 24 entsprechen in ihren baulichen Merkmalen denen, die am Distanzrahmen
23 angeordnet sind. Die Befestigungspunkte 24 können an anderen Positionen angeordnet
sein.
[0050] An den Befestigungspunkten 24 ist durch eine Schraubverbindung eine Regeleinheit
20 angeordnet. Zur Fixierung sind andere Verbindungsarten, bspw. Klammern oder Rasthaken,
möglich. Die Regeleinheit 20 umfasst einen Temperaturregler bzw. einen Temperaturwächter
21 und eine Temperatursicherung 22. Es ist denkbar, dass die Regeleinheit 20 andere
bzw. zusätzliche Komponenten umfasst. Die Komponenten der Regeleinheit 20 sind, wie
in Fig. 7 schematisch dargestellt, über eine Sternschaltung mit den Heizelementen
10 elektrisch verbunden. Alternativ sind andere Schaltungsarten möglich. Der Temperaturregler
bzw. der Temperaturwächter 21 hat die Funktion, die Temperatur annähernd konstant
zu halten. Die Erfassung bzw. Regelung der Temperatur kann durch Thermistoren, Thermoelemente
oder Temperaturschalter aus Bimetall erfolgen. Die Verwendung anderer Methoden ist
möglich. Bei einem Defekt oder Ausfall des Temperaturreglers bzw. des Temperaturwächters
21 und gleichzeitigem Auftreten von hohen Temperaturen wird die Temperatursicherung
22 ausgelöst. Die Temperatursicherung 22 umfasst eine elektrische Verbindung, die
bei einer bestimmten Grenztemperatur schmilzt. Bei Überschreiten dieser Grenztemperatur,
unterbricht die Temperatursicherung 22 den elektrischen Kreislauf und schaltet das
Heizgerät ab, um Schäden zu vermeiden. Wenn die Temperatursicherung 22 ausgelöst wurde,
ist das Heizgerät erst nach dem Einsetzen einer neuen Temperatursicherung 22 wieder
einsatzbereit.
[0051] Das zweite Polygonprofil 14' weist auf den Innenflächen und auf den Außenflächen
der zweiten Polygonecken 14a' und Polygonseiten 14b' eine Rippen- bzw. eine Lamellenstruktur
auf. Die Stege 19, die das Polygonprofil 14' mit dem Kern 18 verbinden, weisen ebenfalls
eine Rippenstruktur auf. An den Innenflächen der Aufnahmen 13 ist keine Rippenstruktur
ausgebildet, da hier ein möglichst enger und flächiger Kontakt zwischen den Aufnahmen
13 und den Heizelementen notwendig ist, um eine gute Wärmeübertragung zu ermöglichen.
Generell können alle Flächen des Haltekörpers, die nicht in direktem Kontakt mit den
Heizelementen 10 stehen, eine Lamellenstruktur, eine Rippenstruktur oder alternativ
eine andere Struktur aufweisen.
[0052] Die radialen Ausdehnungen des äußeren Durchmessers der Innenteil-Baugruppe 12 und
des inneren Durchmessers der Außenteil-Baugruppe 11 des Haltekörpers sind derart dimensioniert,
dass sich diese vorzugsweise in den Bereichen der Aufnahmen 13 für die Heizelemente
10 überschneiden, wodurch in den Bereichen der Aufnahmen 13 jeweils ein Übermaß gebildet
ist. Die Innenteil-Baugruppe 12 ist vor der Montage in der Außenteil-Baugruppe 11
derart angeordnet, dass die Bereiche mit Übermaß der Außenteil-Baugruppe 11 und der
Innenteil-Baugruppe 12 voneinander versetzt sind. Eine Relativdrehung wird durch ein
Werkzeug, insbesondere durch einen Sechskantschlüssel, eingeleitet, das mit dem Kern
18 zusammenwirkt. Für die Einleitung der Relativdrehung sind auch andere, an den Kern
18 angepasste Werkzeuge denkbar.
[0053] Durch das Einleiten der Relativdrehung überschneiden sich die Bereiche der Innenteil-Baugruppe
12 und der Außenteil-Baugruppe 11 mit Übermaß. Dadurch ist eine Presspassung zwischen
den beiden Baugruppen möglich, die die Innenteil-Baugruppe 12 in der Außenteil-Baugruppe
11 fixiert. Durch die Relativdrehung entsteht zunächst in den Bereichen mit Übermaß
ein Kontakt zwischen den beiden Baugruppen. Genauer entsteht der Kontakt zwischen
den Heizelementen 10 und der Außenteil- bzw. der Innenteil-Baugruppe 11, 12. Die Innenteil-Baugruppe
12 presst im Bereich der Aufnahmen 13 für die Heizelemente 10 die Außenteil-Baugruppe
11, insbesondere das erste Polygonprofil 14 der Außenteil-Baugruppe 11, radial nach
außen, wodurch sich das erste und zweite Polygonprofil 14, 14' elastisch verformen.
Die Relativdrehung wird fortgesetzt, bis die Heizelemente 10 in den vorgesehenen Aufnahmen
13 angeordnet sind. Das erste und zweite Polygonprofil 14, 14' bleiben nach der Relativdrehung
elastisch verformt.
[0054] Die von der elastischen Verformung induzierte mechanische Spannung bzw. Federkraft
in den ersten und zweiten Polygonprofilen 14, 14' beaufschlagt die Heizelemente 10
mit einer Anpresskraft. Die konvexe Form der ersten Polygonecken 14a und die konkave
Form der zweiten Polygonseiten 14b' unterstützen die entgegengesetzten mechanischen
Spannungen in den ersten und zweiten Polygonprofilen 14, 14'. Die Heizelemente 10
sind derart form- und kraftschlüssig in den Aufnahmen 13 fixiert, dass Temperaturwechsel
einen geringen Einfluss auf die Anpresskraft haben.
[0055] Fig. 3 und Fig. 4 zeigen ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines
Haltekörpers.
[0056] Der Distanzrahmen 23 ist mit dem in den Figuren 1 und 2 beschriebenen Distanzrahmen
23 identisch.
[0057] In diesem Ausführungsbeispiel weist keine Oberfläche des Haltekörpers eine Rippen-
bzw. eine Lamellenstruktur auf. Prinzipiell eignen sich jedoch alle Oberflächen des
Haltekörpers, die nicht in direktem Kontakt mit den Heizelementen 10 stehen, um eine
Rippenstruktur oder eine andere Oberflächenstruktur aufzuweisen. Es ist daher auch
denkbar, dass der Distanzrahmen 23 eine Rippen- bzw. eine Lamellenstruktur aufweist.
[0058] Die ersten Polygonprofile 14, 14' entsprechen in Bezug auf ihre Geometrie im Wesentlichen
den ersten und zweiten Polygonprofilen 14, 14' des Ausführungsbeispiels nach den Figuren
1 und 2. Auf die Unterschiede wird in den nachfolgenden Erläuterungen genauer eingegangen.
[0059] Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2, sind die Aufnahmen
13 des in den Figuren 3 und 4 gezeigten Haltekörpers nicht an der Innenteil-Baugruppe
12 ausgebildet, sondern an der Außenteil-Baugruppe 11. Genauer befinden sich die Aufnahmen
auf der Innenfläche der ersten Polygonecken 14a des ersten Polygonprofils 14.
[0060] Die Wandungsabschnitte 15 der Aufnahmen 13 erstrecken sich radial nach innen. Die
Innen- und Außenflächen der Wandungsabschnitte 15 sind gekrümmt. Der Krümmungswinkel
der Wandungsabschnitte 15 beträgt K > 180°. Mehr als die Hälfte des Umfangs der Heizelemente
10 ist von den Wandungsabschnitten 15 der Aufnahmen 13 umschlossen. Der Krümmungswinkel
ist so gewählt, dass das in der Aufnahme 13 angeordnete Heizelement 10 nur in der
Längsachse des Haltekörpers beweglich ist. Anders geformte Heizelemente 10 und dementsprechend
anders geformte Aufnahmen 13 sind denkbar. Die Heizelemente 10 sind nicht vollständig
von den Wandungsabschnitten 15 der Aufnahmen 13 umschlossen. Der, vom Mittelpunkt
des Haltekörpers ausgehend, radial äußerste Abschnitt der Heizelemente 10 bleibt frei.
Der frei bleibende Abschnitt der Heizelemente 10 wirkt mit Widerlagern 16 zusammen
und bildet die Presspassung zwischen der Innenteil-Baugruppe 12 und der Außenteil-Baugruppe
11.
[0061] Die Widerlager 16 sind an der Innenteil-Baugruppe 12 angeordnet. Genauer sind die
Widerlager 16 auf den Außenflächen der zweiten Polygonseiten 14b' des zweiten Polygonprofils
14' ausgebildet. Die Widerlager 16 sind an die Heizelemente 10 angepasst und umschließen
die Heizelemente 10 teilweise. Dazu weisen die Widerlager 16 einen Krümmungswinkel
von K < 180° auf. Vorzugsweise beträgt die Summe der Krümmungswinkel der Wandungsabschnitte
15 und der Widerlager 16 annähernd 360°. Damit sind die Heizelemente 10 fast vollständig
von den Aufnahmen 13 und den Widerlagern 16 umschlossen und weisen eine fast optimale
Wärmeübertragung von den Heizelementen 10 auf die ersten und zweiten Polygonprofile
14, 14' auf.
[0062] Die Relativdrehung der Innenteil-Baugruppe 12, bei der die Innenteil-Baugruppe 12
und die Außenteil-Baugruppe 11 form- und kraftschlüssig miteinander verbunden werden,
erfolgt in dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 3 und 4 konstruktionsbedingt
gegen den Uhrzeigersinn. Eine Variante, bei der die Montage durch eine Drehung im
Uhrzeigersinn erfolgt, ist auch denkbar.
[0063] In Richtung der Relativdrehung ist dem Widerlager 16 eine Kontaktfläche 17 vorgelagert.
Die Kontaktefläche 17 ist als eine konkave Krümmung in der zweiten Polygonseite 14b'
des zweiten Polygonprofils 14' ausgebildet. Prinzipiell sind auch andere Formen für
die Kontaktflächen 17 denkbar. Die Heizelemente 10 werden vor der Relativdrehung,
wenn die Innenteil-Baugruppe 12 in die Außenteil-Baugruppe 11 eingeführt wird, an
den Kontaktflächen 17 angeordnet, um die beiden Baugruppen in eine geeignete Stellung
für die Relativdrehung zu bringen. Da die Kontaktflächen 17 unmittelbar vor den Widerlagern
16 angeordnet sind, ist nur eine kleine Drehbewegung bzw. ein kleiner Drehwinkel notwendig,
um die Heizelemente 10 zu fixieren. Dadurch wird vermieden, dass die Heizelemente
10 während der Relativdrehung über das zweite Polygonprofil 14' reiben und beschädigt
werden.
[0064] Der Kern 18 entspricht im Wesentlichen dem Kern 18 des in den Figuren 1 und 2 dargestellten
Beispiels. Die Unterschiede werden im Folgenden näher erläutert.
[0065] Der in den Figuren 3 und 4 dargestellte Kern 18 umfasst keine Befestigungspunkte
24. Die Regeleinheit 20 weist eine Nut für einen Sprengring auf. Durch den Sprengring
kann die Regeleinheit 20 in einer Halterung 25 angeordnet und zusammen mit der Halterung
25 im Zentrum des Innenprofils des Kerns 18 eingeklemmt werden. Dazu weist die Halterung
25 zwei seitlich angeordnete Klemmelemente 26 auf, die parallel zueinander ausgerichtet
sind und im eingebauten Zustand mit zwei gegenüberliegenden Innenseiten des Innenprofils
des Kerns, insbesondere dem Innensechskant, zusammenwirken.
[0066] Die Klemmelemente 26 erstrecken sich axial gegen die Einbaurichtung und bilden jeweils
einen Winkel von wenigstens 90°. Um eine höhere Klemmkraft zu bewirken, weisen die
Klemmelemente 26 Zähne auf, die sich gegen die Einbaurichtung erstrecken und nach
außen hin abgewinkelt sind. An den freien axialen Enden der Klemmelemente 26 ist jeweils
ein Anschlag ausgebildet, der die Einbautiefe der Halterung 25 begrenzt.
[0067] Fig. 5 und Fig. 6 zeigen ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines
Haltekörpers.
[0068] Der Distanzrahmen 23 und die Außenteil-Baugruppe 11 sind mit den Komponenten aus
den Figuren 3 und 4 identisch.
[0069] Die Innenteil-Baugruppe 12 ist in diesem Beispiel derart ausgebildet, dass die Widerlager
16 für die Heizelemente 10 an den zweiten Polygonecken 14a' angeordnet sind. Das hat
zur Folge, dass das zweite Polygonprofil 14' kleiner gestaltet ist als in den vorhergehenden
Beispielen. Die Widerlager 16 entsprechen im Wesentlichen den Widerlagern 16 aus den
Figuren 3 und 4. Im Gegensatz dazu, sind bei dem in den Figuren 5 und 6 dargestellten
Beispiel keine Kontaktflächen 17 ausgebildet, da die Heizelemente während der Relativdrehung
ohnehin nur für einen kurzen Abschnitt mit der zweiten Polygonseite 14b' in Kontakt
sind.
[0070] Der Kern 18 entspricht im Wesentlichen dem Kern aus den Figuren 1 bis 4 mit dem Unterschied,
dass die Stege 19 den Kern 18 mit den Innenflächen der zweiten Polygonseiten 14b'
und nicht mit den Innenflächen der zweiten Polygonecken 14a' verbinden. Das hat den
Vorteil, dass so eine größere elastische Verformung der ersten und zweiten Polygonecken
14a, 14a' möglich ist.
[0071] Die Regeleinheit 20 ist durch eine kreisförmige Halterung 25 innerhalb des Kerns
18 angeordnet. Die Halterung 25 weist Klemmelemente 26 auf. Die Klemmelemente 26 bilden
jeweils einen Winkel von 90° und erstrecken sich axial in Einbaurichtung. Die freien
axialen Enden sind nach innen geneigt, um die Halterung 25 einfacher in den Kern 18
einführen zu können. Die Klemmelemente 26 weisen jeweils Zähne auf, die den Zähnen
aus den Figuren 3 und 4 im Wesentlichen entsprechen. Alternativ sind andere Formen
oder Strukturen denkbar, die die Klemmkraft erhöhen.
[0072] Fig. 7 zeigt ein beispielhaftes schematisches Schaltbild, bei dem die Heizelemente
10 und die Komponenten der Regeleinheit 20 über eine Sternschaltung miteinander verbunden
sind. Die Heizelemente 10 sind jeweils mit einer Phase der Spannungsquelle verbunden.
Zwischen den Strängen L1 und L3 und den Heizelementen 10 ist der Temperaturwächter
21 angeordnet. Die Temperatursicherung 22 ist zwischen dem Temperaturwächter 21 und
den Heizelementen 10 der Stränge L1 und L3 angeordnet. Eine andere Anordnung der Komponenten
der Regeleinheit 20 ist denkbar. Es ist ausreichend, im Falle einer überhöhten Temperatur,
zwei Stränge zu unterbrechen, um das Heizgerät abzuschalten.
[0073] In Fig. 8 ist ein Ausführungsbeispiel eines Heizgerätes dargestellt. Das Heizgerät
umfasst den Haltekörper mit dem Distanzrahmen 23 sowie dem ersten und dem zweiten
Polygonprofil 14, 14'. Das erste und zweite Polygonprofil 14, 14' weisen Rippen auf.
Sonst entsprechen die Polygonprofile 14, 14' im Wesentlichen den in den Figuren 1
und 2 beschriebenen Polygonprofilen 14, 14'. Zwischen den Polygonprofilen 14, 14'
sind analog zu den Figuren 1 und 2 die Heizelemente 10 angeordnet. An dem in Richtung
der Luftströmung axialen Ende des Haltekörpers ist eine Gitterstruktur 30 angeordnet.
Die Gitterstruktur 30 ist durch die Befestigungspunkte 24 mit dem Haltekörper verbindbar
bzw. verbunden.
[0074] An dem entgegengesetzten axialen Ende des Haltekörpers ist ein Aufsatz 29 angeordnet.
Der Aufsatz 29 umfasst einen Ventilator 28, eine Kreisscheibe 27 mit Stegen und eine
Gitterstruktur 30'. Der Aufsatz 29 ist mit dem Haltekörper verbindbar, beispielsweise
durch Aufstecken und/oder durch die Befestigungspunkte 24 oder Rastelemente. Der Ventilator
28 ist im Innern des Aufsatzes 29, konzentrisch zum Haltekörper angeordnet. Auf der
Druckseite des Ventilators 28 ist eine Kreisscheibe 27 angeordnet. Der Durchmesser
der Kreisscheibe 27 entspricht in etwa dem Durchmesser des Innenprofils des Kerns
18. Andere Formen sind für die Kreisscheibe 27 denkbar. Die Kreisscheibe weist Stege
auf, die sich radial erstrecken und mit den Befestigungspunkten 24 verbindbar sind.
Die Kreisscheibe 27 schützt den Ventilator 28 vor Wärmestrahlung. Ferner leitet die
Kreisscheibe 27 den Luftstrom in die Randbereiche des Haltekörpers. D.h. der Luftstrom
strömt nicht durch das Innenprofil des Kerns 18, sondern vorzugsweise nur durch die
Randbereiche, in denen vorzugsweise die Heizelemente 10 angeordnet sind. Die Heizelemente
10 sind im Bereich des höchsten Luftstroms angeordnet. Im Kern 18 sind ein Temperaturregler
21 und eine Temperatursicherung 22 angeordnet.
Bezugszeichenliste
[0075]
- 10
- Heizelemente
- 11
- Außenteil-Baugruppe
- 12
- Innenteil-Baugruppe
- 13
- Aufnahme
- 14
- erstes Polygonprofil (Außenteil-Baugruppe)
- 14'
- zweites Polygonprofil (Innenteil-Baugruppe)
- 14a
- erste Polygonecke (Außenteil-Baugruppe)
- 14a'
- zweite Polygonecke (Innenteil-Baugruppe)
- 14b
- erste Polygonseite (Außenteil-Baugruppe)
- 14b'
- zweite Polygonseite (Innenteil-Baugruppe)
- 15
- Wandungsabschnitt
- 16
- Widerlager
- 17
- Kontaktfläche
- 18
- Kern
- 19
- Steg
- 20
- Regeleinheit
- 21
- Temperaturwächter
- 22
- Temperatursicherung
- 23
- Distanzrahmen
- 24
- Befestigungspunkte
- 25
- Halterung
- 26
- Klemmelemente
- 27
- Kreisscheibe
- 28
- Ventilator
- 29
- Distanzrahmen
- 30
- Gitterstruktur
1. Haltekörper für Heizelemente (10), insbesondere ovale und runde Heizelemente (10),
mit einer Außenteil-Baugruppe (11) und einer Innenteil-Baugruppe (12), die innerhalb
der Außenteil-Baugruppe (11) angeordnet ist und mit der Außenteil-Baugruppe (11) eine
elastische, unter mechanischer Spannung stehende Verbindung bildet, wobei die Außenteil-Baugruppe
(11) und/oder die Innenteil-Baugruppe (12) mehrere in Umfangsrichtung verteilt angeordnete
Aufnahmen (13) aufweisen/aufweist, in denen jeweils ein Heizelement (10) angeordnet
ist, und die Außenteil-Baugruppe (11) und die Innenteil-Baugruppe (12) jeweils ein
Polygonprofil (14, 14') mit Polygonecken (14a, 14a') und Polygonseiten (14b, 14b')
umfassen, die die Polygonecken (14a, 14a') verbinden,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Innenteil-Baugruppe (12) und die Außenteil-Baugruppe (11) relativ zueinander verdrehbar
und derart dimensioniert sind, dass durch eine Relativdrehung zwischen der Innenteil-Baugruppe
(12) und der Außenteil-Baugruppe (11) die Polygonprofile (14, 14') sich elastisch
verformen derart, dass im montierten Zustand durch die induzierte mechanische Spannung
eine Presspassung im Bereich der Heizelemente (10) gebildet ist.
2. Haltekörper nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, dass
im montierten Zustand die Heizelemente (10) zwischen den Polygonseiten (14b, 14b')
und/oder den Polygonecken (14a, 14a') angeordnet sind.
3. Haltekörper nach Anspruch 1 oder 2
dadurch gekennzeichnet, dass
die Aufnahmen (13) jeweils Wandungsabschnitte (15) aufweisen, die an die Heizelemente
(10) angepasst sind und diese zumindest teilweise in Umfangsrichtung der Heizelemente
(10) umschließen.
4. Haltekörper nach Anspruch 3
dadurch gekennzeichnet, dass
die Wandungsabschnitte (15) einer Aufnahme (13) jeweils teilweise durch die Außenteil-Baugruppe
(11) und die Innenteil-Baugruppe (12) gebildet sind, wobei ein erster Wandungsabschnitt
(15) einen Krümmungswinkel von K ≥ 180° und ein zweiter Wandungsabschnitt (15) flach
ist oder einen Krümmungswinkel von K < 180° aufweist.
5. Haltekörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Außenteil-Baugruppe (11) die Aufnahmen (13) und die Innenteil-Baugruppe (12) Widerlager
(16) für die Heizelemente (10) bildet oder umgekehrt, wobei die Heizelemente (10)
im eingebauten Zustand gegen die Widerlager (16) gepresst sind.
6. Haltekörper nach Anspruch 5
dadurch gekennzeichnet, dass
in Einbaurichtung vor den Widerlagern (16) jeweils eine Kontaktfläche (17) für die
Heizelemente (10) angeordnet ist, um die Heizelemente (10) in einer geeigneten Stellung
für die Montage zu positionieren, .
7. Haltekörper nach Anspruch 6
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kontaktfläche (17) schräg oder konkav ausgebildet ist.
8. Haltekörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Kern (18) konzentrisch in der Innenteil-Baugruppe (12) angeordnet und durch Stege
(19) mit der Innenteil-Baugruppe (12) verbunden ist und/oder der Kern (18) ein Innenprofil
zur Aufnahme eines Werkzeugs bildet, insbesondere das Innenprofil des Kerns (18) zur
Aufnahme eines Werkzeugs als Innensechskant ausgebildet ist.
9. Haltekörper nach Anspruch 8
dadurch gekennzeichnet, dass
an dem Kern (18) eine Regeleinheit (20) angeordnet ist, die einen Temperaturwächter
(21) bzw. einen Temperaturregler und eine Temperatursicherung (22) umfasst, die mit
den Heizelementen (10) durch eine Sternschaltung elektrisch verbunden sind.
10. Haltekörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Polygonprofile (14, 14') wenigstens drei Polygonecken (14a, 14a') und drei Polygonseiten
(14b, 14b') umfassen.
11. Haltekörper nach Anspruch 10
dadurch gekennzeichnet, dass
die benachbarten Polygonecken (14a, 14a') der Polygonprofile (14, 14') jeweils den
gleichen Abstandswinkel aufweisen und/oder im montierten Zustand die Polygonecken
(14a, 14a') der Polygonprofile (14, 14') zueinander versetzt sind derart, dass die
Polygonecken (14a, 14a') wenigstens annähernd mittig zu den gegenüber angeordneten
Polygonseiten (14b, 14b') ausgerichtet sind.
12. Haltekörper nach Anspruch 11
dadurch gekennzeichnet, dass
im montierten Zustand die Polygonecken (14a, 14a') der Polygonprofile (14, 14') annähernd
gleich ausgerichtet sind.
13. Haltekörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Polygonprofile (14, 14') abschnittsweise konkav, konvex oder gerade ausgebildet
sind und/oder die Polygonprofile (14, 14') eine Rippenstruktur bzw. eine Lamellenstruktur
aufweisen.
14. Haltekörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Außenteil-Baugruppe (11) aus mehreren Teilen gefügt ist und mit Platten, insbesondere
Aluminiumplatten, verschlossen ist.
15. Heizgerät mit einem Haltekörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein
axiales Ende des Haltekörpers mit einem Lüfter verbunden ist derart, dass der Haltekörper
in Längsrichtung mit Luft durchströmbar ist.
16. Verfahren zur Montage eines Haltekörpers nach Anspruch 1, bei dem die Heizelemente
(10) in den zugehörigen Aufnahmen (13) angeordnet werden, anschließend die Innenteil-Baugruppe
(12) in die Außenteil-Baugruppe (11) eingeführt und mit einem Werkzeug, das mit dem
Kern (18) zusammenwirkt, verdreht wird, bis die Heizelemente (10) durch die von der
elastischen Verformung der Polygonprofile (14) induzierten mechanischen Spannung zwischen
der Innenteil-Baugruppe (12) und der Außenteil-Baugruppe (11) fixiert sind.
1. A holding body for heating elements (10), in particular oval and circular heating
elements (10), having an outer part assembly (11) and an inner part assembly (12),
which is arranged within the outer part assembly (11) and forms an elastic connection,
being under tension, with the outer part assembly (11), wherein the outer part assembly
(11) and/or the inner part assembly (12) include/s a plurality of receiving means
(13) being arranged distributed in the circumferential direction, in each of which
a heating element (10) is arranged, and the outer part assembly (11) and the inner
part assembly (12) each comprise a polygon profile (14, 14') having polygon corners
(14a, 14a'), and polygon sides (14b, 14b') connecting the polygon corners (14a, 14a'),
characterized in that
the inner part assembly (12) and the outer part assembly (11) are twistable relative
to one another and are dimensioned such that by a relative rotation between the inner
part assembly (12) and the outer part assembly (11) the polygon profiles (14, 14')
elastically deform such that, in the mounted state, a press fit is formed in the area
of the heating elements (10) by the induced mechanical tension.
2. The holding body according to claim 1,
characterized in that
in the mounted state, the heating elements (10) are arranged between the polygon sides
(14b, 14b') and/or the polygon corners (14a, 14a').
3. The holding body according to claim 1 or 2,
characterized in that
the receiving means (13) each include wall portions (15) adapted to the heating elements
(10) and enclosing them at least in part in the circumferential direction of the heating
elements (10).
4. The holding body according to claim 3,
characterized in that
the wall portions (15) of a receiving means (13) each are in part formed by the outer
part assembly (11) and the inner part assembly (12), wherein a first wall portion
(15) has an angle of curvature of K ≥ 180°, and a second wall portion (15) is flat
or has an angle of curvature of K < 180°.
5. The holding body according to any one of the preceding claims,
characterized in that
the outer part assembly (11) forms the receiving means (13), and the inner part assembly
(12) forms abutments (16) for the heating elements (10) or vice versa, wherein, in
the installed state, the heating elements (10) are pressed against the abutments (16).
6. The holding body according to claim 5,
characterized in that
in the installation direction in front of the abutments (16) in each case a contact
surface (17) for the heating elements (10) is arranged so as to position the heating
elements (10) in a suitable position for the mounting process.
7. The holding body according to claim 6,
characterized in that
the contact surface (17) is formed to be oblique or concave.
8. The holding body according to any one of the preceding claims,
characterized in that
a core (18) is concentrically arranged within the inner part assembly (12) and is
connected to the inner part assembly (12) through webs (19) and/or the core (18) forms
an inner profile for receiving a tool, in particular the inner profile of the core
(18) being formed as an internal hexagon for receiving a tool.
9. The holding body according to claim 8,
characterized in that
at the core (18), a regulation unit (20) is arranged including a temperature monitor
(21) or a temperature regulator and a thermal fuse (22), which are electrically connected
to the heating elements (10) through a star connection.
10. The holding body according to any one of the preceding claims,
characterized in that
the polygon profiles (14, 14') include at least three polygon corners (14a, 14a')
and three polygon sides (14b, 14b').
11. The holding body according to claim 10,
characterized in that
the adjacent ones of the polygon corners (14a, 14a') of the polygon profiles (14,
14') each have the same angle of spacing and/or the polygon corners (14a, 14a') of
the polygon profiles (14, 14'), in the mounted state, are offset relative to one another
such that the polygon corners (14a, 14a') are oriented so as to be at least approximately
centered relative to the oppositely arranged polygon sides (14b, 14b').
12. The holding body according to claim 11,
characterized in that
the polygon corners (14a, 14a') of the polygon profiles (14, 14') are of approximately
equal orientation in the mounted state.
13. The holding body according to any one of the preceding claims,
characterized in that
the polygon profiles (14, 14') are formed to be concave, convex or straight in sections,
and/or the polygon profiles (14, 14') have a rib structure or a lamella structure.
14. The holding body according to any one of the preceding claims,
characterized in that
the outer part assembly (11) is joined of several parts and closed by plates, in particular
aluminum plates.
15. A heating apparatus with a holding body according to any one of the preceding claims,
wherein an axial end of the holding body is connected to a aerator such that air can
flow through the holding body in the longitudinal direction.
16. A method for mounting a holding body according to claim 1, in which the heating elements
(10) are arranged within the associated receiving means (13), subsequently the inner
part assembly (12) is inserted into the outer part assembly (11) and is twisted by
means of a tool cooperating with the core (18) until the heating elements (10) are
fixed between the inner part assembly (12) and the outer part assembly (11) due to
the mechanical tension induced by the elastic deformation of the polygon profiles
(14).
1. Corps de maintien pour éléments chauffants (10), en particulier éléments chauffants
(10) ovales et ronds, présentant un sous-ensemble de partie extérieure (11) et un
sous-ensemble de partie intérieure (12) qui est disposé à l'intérieur du sous-ensemble
de partie extérieure (11) et forme avec le sous-ensemble de partie extérieure (11)
une liaison élastique sous tension mécanique, sachant que le sous-ensemble de partie
extérieure (11) et/ou le sous-ensemble de partie intérieure (12) présente/nt plusieurs
logements (13) disposés de manière répartie en direction périphérique, dans lesquels
respectivement un élément chauffant (10) est disposé, et le sous-ensemble de partie
extérieure (11) et le sous-ensemble de partie intérieure (12) comprennent respectivement
un profil de polygone (14, 14') avec des angles de polygone (14a, 14a') et des côtés
de polygone (14b, 14b') qui relient les angles de polygone (14a, 14a'),
caractérisé en ce que
le sous-ensemble de partie intérieure (12) et le sous-ensemble de partie extérieure
(11) sont aptes à être tournés l'un par rapport à l'autre et sont dimensionnés de
telle manière que les profils de polygone (14, 14') se déforment élastiquement par
une rotation relative entre le sous-ensemble de partie intérieure (12) et le sous-ensemble
de partie extérieure (11) de telle manière qu'un ajustement serré soit formé à l'état
monté au niveau des éléments chauffants (10) du fait de la tension mécanique induite.
2. Corps de maintien selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
les éléments chauffants (10) sont disposés à l'é tat monté entre les côtés de polygone
(14b, 14b') et/ou les angles de polygone (14a, 14a').
3. Corps de maintien selon la revendication 1 ou 2,
caractérisé en ce que
les logements (13) présentent respectivement des sections de paroi (15) qui sont adaptées
aux éléments chauffants (10) et entourent ceux-ci au moins en partie en direction
périphérique des éléments chauffants (10).
4. Corps de maintien selon la revendication 3,
caractérisé en ce que
les sections de paroi (15) d'un logement (13) sont formées respectivement en partie
par le sous-ensemble de partie extérieure (11) et le sous-ensemble de partie intérieure
(12), sachant qu'une première section de paroi (15) présente un angle de courbure
de K ≥ 180° et une deuxième section de paroi (15) est plate ou présente un angle de
courbure de K < 180°.
5. Corps de maintien selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
le sous-ensemble de partie extérieure (11) forme les logements (13) et le sous-ensemble
de partie intérieure (12) forme des butées (1 6) pour les éléments chauffants (10)
ou inversement, sachant que les éléments chauffants (10) sont pressés contre les butées
(16) à l'état installé.
6. Corps de maintien selon la revendication 5,
caractérisé en ce que
respectivement une face de contact (17) pour les éléments chauffants (10) est disposée
devant les butées (16) en direction d'installation pour positionner les éléments chauffants
(10) dans une position appropriée pour le montage.
7. Corps de maintien selon la revendication 6,
caractérisé en ce que
la face de contact (17) est constituée de manière oblique ou concave.
8. Corps de maintien selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
un noyau (18) est disposé concentriquement dans le sous-ensemble de partie intérieure
(12) et est relié par des entretoises (19) au sous-ensemble de partie intérieure (12)
et/ou le noyau (18) forme un profil intérieur pour le logement d'un outil, en particulier
le profil intérieur du noyau (18) est constitué pour le logement d'un outil comme
douille à six pans creux.
9. Corps de maintien selon la revendication 8,
caractérisé en ce que
une unité de régulation (20) qui comprend un capteur de température (21) ou un régulateur
de température et un fusible de température (22), lesquels sont reliés électriquement
aux éléments chauffants (10) par une connexion en étoile, est disposée au noyau (18).
10. Corps de maintien selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
les profils de polygone (14, 14') comprennent au moins trois angles de polygone (14a,
14a') et trois côtés de polygone (14b, 14b').
11. Corps de maintien selon la revendication 10,
caractérisé en ce que
les angles de polygone (14a, 14a') adjacents des profils de polygone (14, 14') présentent
respectivement le même angle d'écartement et/ou les angles de polygone (14a, 14a')
des profils de polygone (14, 14') sont décalés les uns par rapport aux autres à l'état
monté de telle manière que les angles de polygone (14a, 14a') soient orientés au moins
approximativement de manière centrée par rapport aux côtés de polygone (14b, 14b')
disposés en face.
12. Corps de maintien selon la revendication 11,
caractérisé en ce que
les angles de polygone (14a, 14a') des profils de polygone (14, 14') sont orientés
de manière approximativement identique à l'état monté.
13. Corps de maintien selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
les profils de polygone (14, 14') sont constitués par sections de manière concave,
convexe ou droite et/ou les profils de polygone (14, 14') présentent une structure
de nervures ou une structure de lamelles.
14. Corps de maintien selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
le sous-ensemble de partie extérieure (11) est assemblé à partir de plusieurs parties
et est scellé avec des plaques, en particulier des plaques d'aluminium.
15. Chauffage présentant un corps de maintien selon l'une des revendications précédentes,
sachant qu'une extrémité axiale du corps de maintien est reliée à un ventilateur de
telle manière que le corps de maintien puisse être traversé par de l'air en direction
longitudinale.
16. Procédé de montage d'un corps de maintien selon la revendication 1, dans lequel les
éléments chauffants (10) sont disposés dans les logements (13) afférents, ensuite
le sous-ensemble de partie intérieure (12) est inséré dans le sous-ensemble de partie
extérieure (11) et est tourné avec un outil qui interagit avec le noyau (18) jusqu'à
ce que les éléments chauffants (10) soient fixés entre le sous-ensemble de partie
intérieure (12) et le sous-ensemble de partie extérieure (11) par la tension mécanique
induite par la déformation élastique des profils de polygone (14).