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Die Erfindung betrifft eine elektrische Heizvorrichtung eines Abgassystems.
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In Abgassystemen von Verbrennungsmotoren sind üblicherweise Katalysatoren vorgesehen, um Emissionen zu reduzieren. Damit eine katalytische Oxidation unmittelbar nach einem Kaltstart optimal ablaufen kann, ist es bekannt, Heizvorrichtungen vorzusehen, die den Katalysator auf eine Reaktionstemperatur erwärmen.
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Beispielsweise kann hierzu eine abgasdurchströmte Heizvorrichtung verwendet werden, die stromaufwärts des Katalysators angeordnet ist und die das Abgas erwärmt, bevor es den Katalysator durchströmt.
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Wenn das Heizelement der Heizvorrichtung sowohl durch Stromfluss aufgrund des Joule-Effekts erhitzt werden als auch im Abgasstrom liegen soll, muss es gleichzeitig einen hohen elektrischen Widerstand und einen geringen Strömungswiderstand aufweisen. Diese Bedingungen erfüllen z.B. Heizelemente aus einem offenporigen Metallschaum.
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Dabei ist das Heizelement mit seiner Stirnfläche senkrecht oder schräg, z.B. in einem Winkel von bis zu 45°, zu einem Abgasstrom ausgerichtet, sodass es von dem zu behandelnden Abgas axial durchströmt wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine derartige Heizvorrichtung flexibel an unterschiedliche Bauraumgegebenheiten anpassen zu können.
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Diese Aufgabe wird durch eine elektrische Heizvorrichtung eines Abgassystems gelöst, die ein scheibenförmiges, poröses, stromdurchflossenes Heizelement aufweist, das dazu vorgesehen ist, in einem Abgasstrom angeordnet und axial von Abgasstrom angeströmt zu werden. Außerdem ist wenigstens ein Elektrodenstreifen vorgesehen, an dem eine stromführende Anschlusselektrode angebracht ist. Der Elektrodenstreifen ist im Bereich des Umfangs des Heizelements angeordnet und elektrisch an einer Kontaktstelle mit dem Heizelement verbunden, um elektrischen Strom durch das Heizelement zu leiten. Bezüglich der Umfangsrichtung ist die Anschlusselektrode mit Abstand zu der elektrischen Kontaktstelle am Elektrodenstreifen angeordnet. Die Anschlusselektrode ist an einem ersten Längsende und die elektrische Kontaktstelle an einen entgegengesetzten zweiten Längsende des Elektrodenstreifens angeordnet.
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Der zumindest eine Elektrodenstreifen bildet eine elektrische Zuleitung von der Anschlusselektrode, die mit den externen Stromleitungen verbunden ist, zur elektrischen Kontaktstelle, die den eigentlichen Stromeinleitungspunkt am Heizelement bildet.
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Die Anschlusselektrode ist an ihrem Elektrodenstreifen fixiert, an dieser Stelle aber nicht direkt mit dem Material des Heizelements elektrisch leitend verbunden.
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Die Entkopplung der Position der Anschlusselektrode von der Position der elektrischen Kontaktstelle ermöglicht es, die Anschlusselektrode entlang des Umfangs des Heizelements unabhängig von den Stellen der Stromeinleitung in das Heizelement zu platzieren und somit den vorhandenen Bauraum optimal zu nutzen.
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Selbstverständlich ist die Anschlusselektrode elektrisch leitend mit dem jeweiligen Elektrodenstreifen verbunden, beispielsweise durch eine Schweiß- oder Lötverbindung an einer Anschlussstelle auf der Fläche des Elektrodenstreifens. Diese Verbindung sorgt auch gleichzeitig für eine mechanische Fixierung der Anschlusselektrode am Elektrodenstreifen.
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Normalerweise ist nur eine einzige Anschlusselektrode an dem zumindest einen Elektrodenstreifen angeordnet, da ohne weiteres der gesamte benötigte Stromfluss durch eine einzige Anschlusselektrode geleitet werden kann. Somit sind insgesamt zwei Anschlusselektroden zur Stromversorgung des Heizelements ausreichend.
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Genauso ist vorzugsweise jeweils nur eine einzige elektrische Kontaktstelle am zumindest einen Elektrodenstreifen vorgesehen, über die der gesamte Strom zwischen Anschlusselektrode und Heizelement fließt. In der Regel ist ein gewundener Strompfad durch das Heizelement vorgegeben. Eine definierte Stromeinleitung ist daher notwendig, um das Heizelement gleichmäßig zu erwärmen.
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Da die elektrische Kontaktstelle von der Anschlusselektrode beabstandet ist, ist auch eine elektrisch leitende Verbindung von der elektrischen Kontaktstelle zum Heizelement räumlich von einer elektrisch leitenden Verbindung der Anschlusselektrode mit dem Elektrodenstreifen getrennt.
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Im Bereich der elektrischen Kontaktstelle weist der Elektrodenstreifen vorzugsweise eine Öffnung auf, an der das Material des Elektrodenstreifens elektrisch leitend mit dem Material des Heizelements verbunden ist. Diese elektrisch leitende Verbindung kann beispielsweise eine Schweiß- oder Lötverbindung sein. Über die elektrische Kontaktstelle ist der Elektrodenstreifen auch gleichzeitig mechanisch am Heizelement fixiert.
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Bevorzugt erstreckt sich der Elektrodenstreifen nur entlang des Umfangs des Heizelements, nicht aber auf dessen Fläche. Es wäre jedoch auch denkbar, elektrische Kontaktstellen auf der Fläche des Heizelements anzuordnen. Die Anschlussstellen der Anschlusselektroden liegen jedoch vorzugsweise stets entlang des Umfangs des Heizelements.
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Der Elektrodenstreifen erwärmt sich durch den Stromfluss nur unwesentlich, da er einen viel geringeren elektrischen Widerstand aufweist als das Material des Heizelements. Beispielsweise bestehen Elektrodenstreifen aus einem Metallblech mit guter elektrische Leitfähigkeit. Um gegen Korrosion geschützt zu sein, wird beispielsweise ein Edelstahlblech verwendet.
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Die Anschlusselektrode ist vorzugsweise ein im Wesentlichen massiver Metallstift, der radial vom Elektrodenstreifen und vom Umfang des Heizelements absteht, wobei am freien Ende der Anschlusselektrode eine Option geschaffen ist, um elektrische Zuleitungen permanent anschließen zu können.
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In der Regel sind zwei Elektrodenstreifen mit jeweils einer Anschlusselektrode vorhanden. Andere Konfigurationen mit mehr Elektrodenstreifen wären gegebenenfalls auch denkbar. Die zwei Elektrodenstreifen liegen in Umfangsrichtung beabstandet zueinander entlang des Umfangs des Heizelements und sind elektrisch an jeweils einer Kontaktstelle mit dem Heizelement verbunden.
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Die elektrischen Kontaktstellen von zwei unterschiedlichen Elektrodenstreifen können sich diametral bezüglich des Heizelements gegenüberliegen. Bezüglich des Umfangs des Heizelements können die elektrischen Kontaktstellen also in einem 180°-Winkel angeordnet sein. So ist auf einfache Weise ein Strompfad realisierbar, der durch das gesamte Heizelement verläuft. Da die Position der Anschlusselektroden von der Position der elektrischen Kontaktstellen entkoppelt ist, können die Anschlusselektroden dennoch an anderer Stelle am Umfang, wo sie für eine elektrische Kontaktierung günstiger gelegen sind, angeordnet sein.
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Das Heizelement ist beispielsweise so gestaltet, beispielsweise durch Unterbrechungen auf seiner Fläche, dass ein einziger, mäanderförmiger Strompfad existiert, der von einem Rand des Heizelements zu einem gegenüberliegenden Rand verläuft, wobei sich in diesen Randbereichen jeweils die elektrischen Kontaktstellen befinden.
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Der gesamte Stromfluss zwischen den Anschlusselektroden verläuft stets durch das Heizelement.
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Zwei Anschlusselektroden unterschiedlicher Elektrodenstreifen sind beispielsweise bezogen auf den Umfang des Heizelements in einem Winkel kleiner als 60°, insbesondere in einem Winkel von 45°, zueinander angeordnet. Auf diese Weise können die elektrischen Anschlussleitungen im Wesentlichen parallel bis zum Heizelement verlegt werden, was die Leitungsführung und die Montage vereinfacht. Es sind auch noch kleinere Winkel möglich, wobei der Minimalabstand der Anschlusselektroden durch Form und Größe der Anschlusselektroden vorgegeben ist.
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Der Elektrodenstreifen kann das Heizelement mit einem Umfangswinkel von 60 bis 120°, insbesondere in einem Winkel von 80°, umgeben. So lassen sich die Anschlusselektroden nahe beieinander anordnen, während die elektrischen Anschlussstellen diametral gegenüberliegen können.
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Sollen die elektrischen Kontaktstellen nicht bei 180° zueinander, sondern in einem anderen Winkel von den Anschlusselektroden entfernt liegen, könnten die Elektrodenstreifen einfach entsprechend in der Länge angepasst werden.
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Alternativ zu zwei Elektrodenstreifen kann eine zweite Anschlusselektrode vorgesehen sein, welche direkt an das Heizelement in Umfangsrichtung mit Abstand zu der elektrischen Kontaktstelle des Elektrodenstreifens angeschweißt ist.
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Um sicherzustellen, dass ein Stromfluss zwischen dem Elektrodenstreifen und dem Heizelement ausschließlich an der vorgesehenen elektrischen Kontaktstelle stattfindet, ist vorzugsweise eine zum Heizelement gerichtete Innenseite des Elektrodenstreifens mit Ausnahme der elektrischen Kontaktstelle gegenüber dem Heizelement elektrisch isoliert.
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Im Bereich der elektrischen Kontaktstelle, beispielsweise der Öffnung im Elektrodenstreifen, durch die eine Verbindung mit dem Heizelement hergestellt ist, ist in der Regel keine elektrische Isolierung vorgesehen, um beispielsweise eine Schweißverbindung nicht zu beeinträchtigen.
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Die elektrische Isolierung ist vorzugsweise durch eine elektrisch isolierende Beschichtung auf dem zumindest einen Elektrodenstreifen gebildet. Die Beschichtung lässt sich einfach bereits bei der Fertigung des Elektrodenstreifens auf diesen aufbringen. Die Montage vereinfacht sich, wenn kein separates isolierendes Element zwischen Heizelement und Elektrodenstreifen verlegt werden muss.
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In einer bevorzugten Variante besteht das Heizelement wie bereits eingangs beschrieben aus einem Metallschaum. Hier ist jeder geeignete offenporige, gasdurchlässige Metallschaum einsetzbar. Andere poröse und gasdurchlässige Strukturen, beispielsweise ein Blech- oder Drahtgitter, wären jedoch auch verwendbar.
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Die Breite des Elektrodenstreifens, also die Abmessung des Elektrodenstreifens in Axialrichtung, wenn dieser am Heizelement montiert ist, kann in etwa der axialen Höhe des Heizelements entsprechen, was bedeutet, dass sich der Elektrodenstreifen in etwa von 75 % bis 100% der Höhe des Heizelements erstrecken kann, gegebenenfalls auch darüber hinaus.
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Es hat sich aber herausgestellt, dass für die elektrische Kontaktstelle zum Heizelement, insbesondere für die zur elektrischen und mechanischen Verbindung genutzte Öffnung, ein Durchmesser, der etwa einem Drittel der Breite des Elektrodenstreifens entspricht, ausreichend ist.
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In einer möglichen Variante, in der das Heizelement von seiner Umfangsfläche nach innen weisende Unterbrechungen aufweist, die einen Strompfad durch das Heizelement definieren, ist in zumindest einer der Unterbrechungen ein nach innen von dem zumindest einen Elektrodenstreifen abstehender, elektrisch isolierender Abstandshalter angeordnet. Der Abstandshalter dient dazu, die Unterbrechung offenzuhalten und Berührungen von benachbarten Abschnitten des Heizelements zu verhindern. In den Unterbrechungen ist das Heizelement daher axial vollständig durchtrennt, während radial ein Teil des Materials des Heizelements stehen bleibt.
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Die Unterbrechungen können sich in der Ebene des Heizelements geradlinig und/oder gekrümmt erstrecken, sodass ein spiral- oder mäanderförmig verlaufender Strompfad gebildet ist. Der so definierte Strompfad ist deutlich länger als der Durchmesser des Heizelements, was zu einer höheren Heizleistung und damit zu einer gleichmäßigen Erwärmung des Heizelements und folglich des zu behandelnden Abgases führt.
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Die Abstandshalter können einstückig mit dem Elektrodenstreifen ausgebildet sein und wie dieser mit einer elektrisch isolierenden Beschichtung versehen sein, die vorzugsweise die gesamte Innenseite des Elektrodenstreifens inklusive der Abstandshalter (mit Ausnahme der elektrischen Kontaktstelle) überzieht.
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Das Heizelement kann an seiner Umfangsfläche im Bereich des zumindest einen Elektrodenstreifens radiale Vertiefungen aufweisen, die den zugeordneten Elektrodenstreifen aufnimmt, sodass der Durchmesser der Heizvorrichtung durch den Elektrodenstreifen nicht vergrößert wird und somit die Heizvorrichtung kompakt gehalten werden kann.
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Die Elektrodenstreifen lassen sich einfach in der gewünschten Länge, gegebenenfalls inklusive der Abstandshalter, mit der Beschichtung auf der Innenseite und optional einer Öffnung für die elektrische Kontaktstelle vorfertigen, wobei vorzugsweise auch bereits die Anschlusselektrode am Elektrodenstreifen montiert wird, sodass der Elektrodenstreifen zusammen mit der Anschlusselektrode durch Herstellen der Verbindung an der elektrischen Kontaktstelle am Heizelement montiert werden kann.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die beigefügten Figuren näher beschrieben. In den Figuren zeigen:
- - 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen elektrischen Heizvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;
- - 2 eine schematische Darstellung eines Elektrodenstreifens der Heizvorrichtung aus 1;
- - 3 eine schematische Seitenansicht des Heizelements aus 1;
- - 4 eine schematische Schnittansicht des Heizelements aus 1; und
- - 5 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen elektrischen Heizvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform.
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Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind nicht immer alle identischen Komponenten mit Bezugszeichen versehen. Gleiche Bezugszeichen oder ebenso Bezugszeichen mit und ohne Apostroph in denselben oder in unterschiedlichen Ausführungsformen benennen identische oder im Wesentlichen identische Komponenten und Bauteile.
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1 zeigt eine elektrische Heizvorrichtung 10 eines nicht näher dargestellten Abgassystems eines Fahrzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform.
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Die Heizvorrichtung 10 umfasst ein elektrisches Heizelement 12 aus einem offenporigen Metallschaum. Das Heizelement 12 ist scheibenförmig, d.h., sein Durchmesser ist größer als seine axiale Länge. Die entgegengesetzten Stirnseiten der Scheibe sind in einer Axialrichtung A um eine Höhe h des Heizelements 12 beabstandet (siehe 4).
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Im in einer Abgasleitung montierten Zustand ist das Heizelement 12 quer zum Abgasstrom angeordnet, sodass das Abgas durch die Stirnseiten strömt.
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Die Heizvorrichtung 10 ist dazu vorgesehen, in einer Abgasleitung eines Abgassystems eines Fahrzeugs angeordnet zu werden, z.B. stromaufwärts eines Katalysators, um das sie durchströmende Abgas beim Kaltstart aufzuheizen und den Katalysator schnell auf seine Betriebstemperatur zu bringen. Der Durchmesser der Heizvorrichtung 10 (inklusive einer nicht dargestellten Halterung) füllt den Querschnitt des Abgasrohres im Wesentlichen aus. Strömt das Abgas durch das Heizelement 12, während dieses von Strom durchflossen und dadurch erhitzt wird, gibt es Wärme an das Abgas ab und erhitzt dieses.
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Außerdem umfasst die Heizvorrichtung 10 mehrere, hier genau zwei, Elektrodenstreifen 16, 16' (siehe auch 2 und 3), die entlang einer Umfangsfläche 17 des Heizelements 12 verlaufen und an diesem befestigt sind. Die Elektrodenstreifen 16, 16' sind hier aus einem Metallblech, beispielsweise aus Edelstahl, gefertigt.
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An jedem der beiden Elektrodenstreifen 16, 16' ist jeweils eine Anschlusselektrode 18, 18' elektrisch leitend fixiert, die an einem freien Ende über eine geeignete Anschlussstruktur 19, 19' mit einer nicht näher dargestellten Stromversorgung verbindbar ist, um elektrischen Strom durch das Heizelement 12 zu leiten und dieses so zu erwärmen. Die Anschlusselektrode 18, 18' ist über eine elektrisch leitende Verbindung mechanisch am Elektrodenstreifen 16, 16' fixiert, beispielsweise durch eine Schweißverbindung. Diese Verbindung erfolgt hier an einer auf der Fläche des Elektrodenstreifens 16, 16` liegende Anschlussstelle 21, 21' an einer Außenseite des Elektrodenstreifens 16, 16', die im montierten Zustand radial vom Heizelement 12 weg weist. Daher steht die Anschlusselektrode 18, 18' im montierten Zustand in Radialrichtung r vom Elektrodenstreifen 16, 16' nach außen ab.
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Der Stromfluss durch die Heizvorrichtung 10 folgt einem vorgegebenen Strompfad von einer der Anschlusselektroden 18, 18` durch den Elektrodenstreifen 16, 16' in das Heizelement 12 und durch dieses zum anderen Elektrodenstreifen 16, 16' und zur anderen Anschlusselektrode 18, 18'. Der Strompfad ist in 1 durch Pfeile skizziert.
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Der Strompfad durch das Heizelement 12 ist durch Unterbrechungen 20 im Metallschaum definiert. Die Unterbrechungen 20 isolieren benachbarte Bereiche elektrisch gegeneinander und geben so den Weg des elektrischen Stroms durch das Heizelement 12 vor.
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Die Unterbrechungen 20 sind hier schlitzförmig und parallel, wobei das Heizelement 12 an den Unterbrechungen 20 axial vollständig durchtrennt ist, aber an keiner Stelle radial komplett unterbrochen ist. An wechselseitig gegenüberliegenden Randabschnitten bleibt eine durchgehende Verbindung bestehen, sodass das Heizelement 12 ein einstückiges Bauteil mit einer Mäanderstruktur ist. In diesem Beispiel ergibt sich daher ein mäanderförmiger Strompfad durch das Heizelement 12.
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Selbstverständlich könnten die Unterbrechungen 20 im Heizelement 12 auch in anderer Form gewählt sein, sodass sich beispielsweise ein spiralförmig gewundener Strompfad ergibt (nicht dargestellt).
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Jeder der beiden Elektrodenstreifen 16, 16' weist an einem ersten Längsende 22, 22' eine Anschlusselektrode 18, 18' auf und am entgegengesetzten Längsende 24, 24' eine Öffnung 26, 26', die zur Herstellung einer elektrischen Kontaktstelle 28, 28' des Elektrodenstreifens 16, 16' mit dem Heizelement 12 dient. Die Anschlusselektrode 18 und elektrische Kontaktstelle 28, 28' sind durch den Großteil der Länge I des Elektrodenstreifens 16, 16' voneinander beabstandet. Dies zeigt im Detail 2.
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Die Öffnung 26, 26' hat hier etwa einen Durchmesser von einem Drittel einer Breite b des Elektrodenstreifens 16, 16', die Abmessungen liegen aber im Ermessen des Fachmanns.
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Die Breite b ist hier so gewählt, dass sie in etwa einer Höhe h des Heizelements 12 entspricht (siehe 3). Sie könnte aber auch etwas kleiner oder größer sein, z.B. etwa mit 25 % Abweichung.
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Die Länge I des Elektrodenstreifens 16, 16' ist hier so gewählt, dass der Elektrodenstreifen 16 das Heizelement 12 über einen Umfangswinkel α von ungefähr 80° umgibt, wenn der Elektrodenstreifen 16, 16' an die Umfangsfläche 17 des Heizelements 12 angelegt ist. Andere Abmessungen sind auch möglich, beispielsweise könnte die Länge I so gewählt sein, dass ein Umfangswinkel von 60° bis 120° abgedeckt ist (siehe 1).
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Um den Elektrodenstreifen 16, 16' mit Ausnahme der elektrischen Kontaktstelle 28, 28' gegenüber dem Heizelement 12 elektrisch zu isolieren, ist hier eine elektrisch nicht leitende Beschichtung 30 an der im montierten Zustand zum Heizelement 12 weisenden Innenseite 32, 32' des Elektrodenstreifens 16, 16' aufgebracht. Diese Beschichtung 30 ist fest mit dem Material 33 des Elektrodenstreifens 16, 16' verbunden und wird während der Fertigung des Elektrodenstreifens 16, 16' auf diesen aufgebracht. Dies ist in 4 (nicht maßstabsgetreu) anhand des Elektrodenstreifens 16 gezeigt, wobei der zweite Elektrodenstreifen 16' ebenso ausgebildet ist. Lediglich der Bereich um die Öffnung 26, 26' ist gegebenenfalls freigelassen, um eine gute elektrische Verbindung des Elektrodenstreifens 16, 16' mit dem Heizelement 12 zu ermöglichen.
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Beide Elektrodenstreifen 16, 16' sind hier identisch ausgebildet.
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Zur Herstellung der Heizvorrichtung 10 werden die beiden Elektrodenstreifen 16, 16' in spiegelbildlicher Anordnung an die Umfangsfläche 17 des Heizelements 12 angelegt, sodass sich die Öffnungen 26, 26' am Heizelement 12 z.B. diametral gegenüberliegen. Mit ihrer Längserstreckung I liegen die Elektrodenstreifen 16, 16' jetzt entlang der Umfangsrichtung U des Heizelements 12, während ihre Breitseite parallel zur axialen Höhe h des Heizelements 12 angeordnet ist. Jeder Elektrodenstreifen 16, 16' deckt über den Umfangswinkel β die Umfangsfläche des Heizelements 12 ab.
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In Umfangsrichtung U sind die beiden Elektrodenstreifen 16, 16' voneinander beabstandet, sodass sie nicht in direktem elektrischen Kontakt miteinander sind.
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Dann werden die beiden Elektrodenstreifen 16, 16' elektrisch und mechanisch mit dem Heizelement 12 verbunden, hier, indem durch die Öffnung 26, 26' eine Schweißverbindung mit dem Material des Heizelements 12 hergestellt wird. Die so entstandene Kontaktstelle 28, 28' erlaubt zum einen einen Stromfluss zwischen dem Elektrodenstreifen 16, 16' und dem Heizelement 12 und fixiert zum anderen den Elektrodenstreifen 16, 16' mechanisch am Heizelement 12. Pro Elektrodenstreifen 16, 16' ist hier nur eine einzige Kontaktstelle 28, 28' vorhanden.
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Die beiden Elektrodenstreifen 16, 16' sind jetzt so angeordnet, dass die beiden Anschlusselektroden 18, 18' hier in einem Umfangswinkel β von etwa 45° zueinander benachbart an der Umfangsfläche 17 des Heizelements 12 liegen, wie 1 zeigt. Der Winkel β ist frei und unabhängig von der Position der Kontaktstellen 28, 28' und dem Winkel α wählbar, indem die Länge I und die Position der Elektrodenstreifen 16, 16' am Umfang des Heizelements 12 entsprechend angepasst werden.
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Abgesehen von den Kontaktstellen 28, 28' ist hier keine mechanische und elektrische Verbindung der Elektrodenstreifen 16, 16' zum Heizelement 12 vorgesehen.
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In den Bereichen, in denen die Elektrodenstreifen 16, 16' verlaufen, weist das Heizelement 12 an seiner Umfangsfläche 17 jeweils eine radiale Vertiefung 36, 36' auf, deren Tiefe einer Dicke d des Elektrodenstreifens 16, 16' entspricht, sodass die Längsenden 22, 24, 22', 24` des jeweiligen Elektrodenstreifens 16, 16` radial nicht über das Heizelement 12 überstehen. Dies ist in 1 angedeutet.
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Elektrischer Strom, der durch eine der Anschlusselektroden 18, 18' eingeleitet wird, fließt zunächst ausschließlich entlang des zugeordneten Elektrodenstreifens 16, 16', da dessen Innenseite 32, 32' gegenüber dem Heizelement 12 elektrisch isoliert ist, bis zur Kontaktstelle 28, 28' des anderen Elektrodenstreifens 16, 16'. Von dort fließt der Strom dem vorgegebenen Strompfad folgend mäanderförmig durch das Heizelement 12 bis zur gegenüberliegenden Kontaktstelle 28, 28' des anderen Elektrodenstreifens 16, 16' und erwärmt dabei das Heizelement 12. Von der Kontaktstelle 28, 28' fließt der Strom ausschließlich durch den anderen Elektrodenstreifen 16, 16' zur anderen Anschlusselektrode 18, 18'.
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5 zeigt eine zweite Ausführungsform, bei der im einzigen Unterschied zur gerade beschriebenen Ausführungsform an der zum Heizelement 12 weisenden Innenseite 32, 32' des Elektrodenstreifens 16, 16' eine oder mehrere nach innen abstehende Abstandshalter 38, 38' angeordnet sind, die jeweils in eine der Unterbrechungen 20 randseitig hineinragen und so die Form des Heizelements 12 stabilisieren.
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Die Abstandshalter 38, 38' sind gegenüber dem Heizelement 12 isoliert, sodass an dieser Stelle kein zusätzlicher Stromfluss in das Heizelement 12 hinein erfolgt. Die Isolierung ist hier durch eine durchgängige Beschichtung 30 an der Innenseite 32, 32' des Elektrodenstreifens 16,16' (mit Ausnahme der Kontaktstelle 28, 28`) realisiert.
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Im gezeigten Beispiel ist nur ein einziger Abstandshalter 38, 38' pro Elektrodenstreifen 16, 16' vorgesehen, da die Elektrodenstreifen 16, 16' hier so angeordnet sind, dass sich nur eine einzige der Unterbrechungen 20 im Bereich des Elektrodenstreifens 16 bis zum Rand des Heizelements 12 erstreckt. Bei einer anderen Konfiguration können auch mehrere Abstandshalter 38, 38' vorgesehen sein, insbesondere ein Abstandshalter 38, 38' für jede Unterbrechung 20, der im Bereich des Elektrodenstreifens 16, 16' bis an den Rand des Heizelements 12 reicht.
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Ansonsten sind Aufbau und Funktion der Heizvorrichtung 10 nach der zweiten Ausführungsform identisch zu der oben beschriebenen ersten Ausführungsform.
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Alternativ zu zwei Elektrodenstreifen 16, 16' kann der zweite Elektrodenstreifen 16' entfallen. Dafür ist die zweite Anschlusselektrode 18` direkt an das Heizelement 12 in Umfangsrichtung mit Abstand zu der elektrischen Kontaktstelle 28 des Elektrodenstreifens 16 angeschweißt, z.B. diametral zur Kontaktstelle 28. Vorzugsweise wird die Anschlusselektrode 18` am Umfang des Heizelements 12 an diesen angeschweißt.
