DE19823531A1

DE19823531A1 - Transportvorrichtung für Medien

Info

Publication number: DE19823531A1
Application number: DE19823531A
Authority: DE
Inventors: Hans Oppitz
Original assignee: Latec AG
Current assignee: Latec AG
Priority date: 1998-02-02
Filing date: 1998-05-26
Publication date: 1999-08-12
Anticipated expiration: 2018-05-27
Also published as: ATA16298A; DE19823498A1; AT406924B; DE19823494A1; DE19823531C2; KR20010040504A; DE59906954D1; DE19823493A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung für Medien.

Medien wie z. B. Gase oder Flüssigkeiten werden häufig in Tanks transpor tiert, die auf Eisenbahnwaggons oder Lastkraftwagen befestigt sind. Bei niedrigen Umgebungstemperaturen kann das Medium in dem Tank gefrieren und dadurch der Tank gegebenenfalls sogar beschädigt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Transportvorrichtung für Medien zu schaffen, mit der ein Medium während des Transports auf einer vorgegebenen Temperatur gehalten werden kann, ohne Sicherheitsrisiken wie z. B. eine Explosion oder einen Brand hervorzurufen.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß diese Aufgabe durch eine Transportvorrichtung gelöst werden kann, die mit einem Widerstandsheiz element versehen ist, das mit geringen Spannungen betrieben werden kann.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Transportvorrichtung für Medien gelöst, die einen Behälter zur Aufnahme des Mediums umfaßt, wo bei der Behälter zumindest teilweise direkt oder über eine Zwischenschicht mit einer Widerstandsschicht, die ein elektrisch leitendes Polymer umfaßt, bedeckt ist, und an der Außenseite der Widerstandsschicht mindestens zwei die Widerstandsschicht zumindest teilweise bedeckende flächige Elektroden voneinander beabstandet angeordnet sind. Die Elektroden bilden zusammen mit der Widerstandsschicht und gegebenenfalls der Zwischenschicht ein Widerstandsheizelement.

Durch die erfindungsgemäße Transportvorrichtung kann der Behälter ein fach und zuverlässig beheizt werden. Das Widerstandsheizelement wird ein seitig, d. h. nur von außen mit der Stromversorgung verbunden. Diese ein seitige Kontaktierung erfolgt über die zwei oder mehreren flächigen Elek troden, die auf der Widerstandsschicht angeordnet und an eine Stromversor gungsquelle angeschlossen sind. Diese Konstruktion weist den Vorteil auf, daß der Wärmeübergang von der Widerstandsschicht zum Behälter nicht durch Kontakte behindert wird und die Elektroden für den Stromanschluß leicht zugänglich sind.

Zudem dient das Widerstandsheizelement mit elektrisch leitendem Polymer als schwarzer Körper. Dieser Körper kann Strahlungen aller Wellenlängen abgeben. Mit abnehmender Temperatur verschiebt sich die Wellenlänge der abgestrahlten Strahlung immer mehr zum Infrarot. Diese Infrarotstrahlung kann bei einem Behälter, der diese Strahlungen transmittiert, in den Behälter eindringen und das darin befindliche Medium erwärmen. Durch die Tie fenwirkung sind in der Widerstandsschicht selber keine hohen Temperaturen erforderlich. Insbesondere beim Transport von Medien in dem Behälter, die zu einer Zersetzung neigen, ist die durch die erfindungsgemäße Vorrichtung erzeugte Erwärmung in der Tiefe durch Infrarotstrahlung besonders vorteil haft.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchfließt der Strom, der an die Elektroden angelegt wird, die Widerstandsschicht im wesentlichen in der Dicke. Die Elektroden bestehen vorzugsweise aus einem gut leitenden Ma terial, z. B. Metallfolien. Örtliche Überhitzungen können so durch die gute Wärmeleitfähigkeit der Elektroden abgeleitet werden. Überhitzungen kön nen somit nur in Richtung der Schichtdicke auftreten, die z. B. 1 mm betra gen kann, und wirken sich aber aufgrund der geringen Schichtdicke bei dem flächigen Widerstandsheizelement nicht negativ aus. Ein weiterer Vorteil eines solchen Aufbaus des Widerstandsheizelementes bei der erfindungsge mäßen Vorrichtung liegt darin, daß auch eine von außen oder vom Behälter hervorgerufene lokale Temperaturerhöhung durch das Widerstandsheizele ment ideal ausgeglichen werden kann.

Durch den Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die Elektro den an der Außenseite der Widerstandsschicht angeordnet sind, durchläuft der Heizstrom, der an diese Elektroden angelegt wird, die Strecken zwi schen einer der Elektroden zu der Zwischenschicht bzw. dem Behälter und von dieser bzw. diesem zurück zu der anderen Elektrode. Aufgrund dieses Stromflusses kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit extrem niedrigen Spannungen gearbeitet werden und durch diese eine konstante Temperatur erzeugt werden. Durch diese Isolierung wird zusätzlich die be nötigte Versorgungsspannung verringert. Diese Verringerung ist unter ande rem darauf zurückzuführen, daß durch die Isolierung zwischen den Elektro den ein Widerstand gebildet wird. Wird Luft als Isolierung verwendet, so bestimmt sich der Widerstand durch den Abstand der Elektroden zueinander und damit durch den Oberflächenwiderstand.

Trotz der geringen Versorgungsspannung kann mit dem erfindungsgemäß verwendeten Heizelement auch bei Langzeitbetrieb eine Leistung von 30 kW/m² erzielt werden. Die geringen Spannungen sind bei der erfindungsge mäßen Vorrichtung von besonderem Vorteil. Beim Transport von Medien ist die erfindungsgemäße Vorrichtung den Witterungsbedingungen ausgesetzt. Insbesondere bei Regen oder Schneefall kann die Vorrichtung somit mit Wasser in Kontakt treten. Durch die extrem niedrige Spannung, die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung benötigt wird, tritt dadurch aber kein Si cherheitsrisiko auf. Weiterhin ist es möglich, die erfindungsgemäße Vor richtung aufgrund der geringen Spannung durch eine herkömmliche Span nungsquelle z. B. eine Batterie zu betreiben. Diese kann in einfacher Weise auf dem Eisenbahnwaggon oder dem Lastkraftfahrzeug angebracht werden. Im letzteren Fall kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch durch die Batterie des Lastkraftfahrzeuges mit Spannung versorgt werden, was eine zusätzliche konstruktive Vereinfachung darstellt.

Der unmittelbare Kontakt der Elektroden wird durch einen zwischen diesen vorgesehenen Abstand verhindert. Außerdem kann in dem Abstand ein elektrisch isolierendes Material vorgesehen sein.

Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine zwischen der Widerstandsschicht und dem Behälter angeordnete Zwischen schicht vorgesehen. Diese Zwischenschicht besteht aus gut leitendem Mate rial und verbessert so den Stromfluß von einer Elektrode über die Zwischen schicht zu der anderen Elektrode. Auch bei dieser Ausführungsform ist es von Vorteil, daß das Widerstandsheizelement ausschließlich von außen an eine Stromquelle angeschlossen wird. Die Zwischenschicht kann von dem Behälter durch Folien isoliert werden. Die Isolation der nicht kontaktierten Zwischenschicht kann durch bekannte Folien aus Polyimid, Polyester und Silikonkautschuk erfolgen.

In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Widerstandsschicht unmittelbar auf dem Behälter angeordnet, der aus einem elektrisch leitenden Material besteht.

Der Stromfluß von einer Elektrode zur nächsten wird bei dieser Ausfüh rungsform über die Widerstandsmasse und die Behälterwand geleitet. Auf grund der bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung anwendbaren niedrigen Spannungen kann die Einbeziehung der Behälterwand in das Wider standsheizelement ohne Sicherheitsrisiken erfolgen. Bei dieser Ausgestal tung ist der Behälter vorzugsweise über den gesamten Umfang mit der Wi derstandsschicht bedeckt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung zusätz lich eine Wärmedämmschicht auf. Diese Wärmedämmschicht dient dazu, Wärmeverluste durch Abstrahlung in die dem Behälter ab gewandte Rich tung zu vermeiden und die von dem Widerstandsheizelement erzeugte Wär me vorwiegend in Richtung des Innenrohres zu lenken. Die Wärmedämm schicht kann aus Isolationsmaterialien und gegebenenfalls zusätzlich einer Reflexionsschicht bestehen.

In einer weiteren Ausführungsform ist der gesamte Behälter von der Wär medämmschicht umgeben und die Widerstandsschicht sowie die flächigen Elektroden und die Zwischenschicht sind in einer dem Behälter zugewand ten Längsnut der Wärmedämmschicht angeordnet. Bei dieser Ausführungs form kann über einen definierten Bereich, in dem das Heizelement an dem Behälter anliegt, Wärme an den Behälter abgegeben werden. Gleichzeitig wird ein Wärmeverlust über den restlichen Bereich des Behälters durch die Wärmedämmschicht vermieden. Durch die Anordnung des Widerstandshei zelementes in der Dämmschicht wird ein guter Kontakt der Dämmschicht über den restlichen Bereich mit dem Behälter gewährleistet. Eine solche Ausführungsform kann auch für Vorrichtungen, bei denen der Behälter eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweist, verwendet werden. Bei diesen Behältern wird die durch das Widerstandsheizelement erzeugte Wärme über die ge samte Fläche der Behälterwand verteilt und kann so das im Behälter befind liche Medium zusätzlich erwärmen. Durch diesen Aufbau erfolgt somit zum einen eine Erwärmung des Mediums durch Infrarotstrahlung vom Wider standsheizelement und zum anderen eine unmittelbare Erwärmung durch das Widerstandsheizelement und die Behälterwand.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Widerstandsschicht eine Kunststoffmatrix aus einem elektrisch leitenden Polymer und ein in der Matrix fein verteiltes, thermisch und elektrisch isolierendes Füllmaterial.

Durch diesen Aufbau kann der Stromfluß nicht den Weg des geringsten Ab standes zwischen den Elektroden und der Zwischenschicht oder dem Behäl ter nehmen, sondern wird am Füllmaterial abgelenkt bzw. aufgespalten. Da durch wird eine optimale Ausnutzung der zugeführten Energie erzielt. Die Widerstandsschicht weist darüber hinaus den Vorteil auf, daß sie eine ge wisse Stabilität aufgrund der Kunststoffmatrix besitzt, durch die Stöße von der erfindungsgemäßen Vorrichtung aufgenommen werden können, ohne eine Beschädigung des Widerstandselementes befürchten zu müssen. Da die Widerstandsschicht gleichzeitig als Abstandhalter zwischen den Elektroden und der Zwischenschicht bzw. dem Behälter dient, kann ein unmittelbarer Kontakt zwischen diesen Bauelementen und damit ein Kurzschluß vermie den werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das elektrisch leitende Poly mer einen positiven Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstandes auf. Hierdurch wird ein Selbstregeleffekt bezüglich der maximal erreichba ren Temperatur erzielt. Durch diesen Effekt können Überhitzungen des Be hälters und dadurch verursachte Reaktionen im Behälter vermieden werden. Insbesondere bei explosiven Medien im Behälter ist die Vermeidung von Überhitzungen von großer Bedeutung. Auch ein Schmelzen der Wider standsschicht, das zu einem Kurzschluß und gegebenenfalls zu einem Brand führen könnte, kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht auftreten.

Der Selbstregeleffekt ist dadurch bedingt, daß aufgrund des positiven Tem peraturkoeffizienten des elektrischen Widerstandes der Widerstandsmasse sich der Stromfluß durch die Widerstandsmasse in Abhängigkeit von der Temperatur regelt. Je höher die Temperatur ansteigt, um so geringer wird aufgrund des erhöhten Widerstandes die Stromstärke, bis sie schließlich bei einem bestimmten thermischen Gleichgewicht unmeßbar klein ist. Eine lo kale Überhitzung und ein Schmelzen der Widerstandsmasse wird somit vermieden. Dieser Effekt ist bei der vorliegenden Erfindung von besonderer Bedeutung. Ist der Behälter z. B. nur zur Hälfte mit einem flüssigen Medium gefüllt, so kann die Wärme in diesem Bereich des Behälters besser abge führt werden als in dem Bereich, in dem Luft in dem Behälter ist. Aufgrund der mangelnden Wärmeabfuhr würde sich ein herkömmliches Wider standsheizelement erhitzen und gegebenenfalls schmelzen. Bei der erfin dungsgemäßen Vorrichtung hingegen wird dieses Schmelzen durch den Selbstregeleffekt vermieden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen er läutert.

Es zeigen:

Fig. 1 Schnittansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ohne Wärmedämmschicht;

Fig. 2 Schnittansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem in die Wärmedämmschicht eingebrach ten Widerstandsheizelement;

Fig. 3 perspektivische Ansicht der in Fig. 2 gezeigten Ausführungs form einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 4 Seitenansicht eines erfindungsgemäß verwendeten Widerstandshei zelementes mit zwei Elektroden und mehreren leitenden Schichten.

In Fig. 1 besteht die Vorrichtung 1 aus einem rohrförmigen Behälter 2 und einer auf diesem angeordneten Widerstandsschicht 3, die den Behälter 2 vollumfänglich bedeckt. Auf der Widerstandsschicht 3 sind zwei Elektroden 4 und 5 angeordnet, die flächig ausgestaltet sind und durch elektrisch isolie rende Stücke 6 voneinander getrennt sind. Wird Strom von einer Stromquel le (nicht gezeigt) an die Elektroden 4, 5 angelegt, so durchfließt dieser die Widerstandsschicht 3 und gelangt von der einen Elektrode 4 zum Behälter 2. Der Behälter 2 besteht bei dieser Ausführungsform vorzugsweise aus einem elektrisch leitenden Material. Der Strom wird in der Wand des Behälters 2 weitergeleitet und fließt durch die Widerstandsschicht 3 zu der zweiten Elektrode 5. Durch diesen Heizstrom wird die gesamte Widerstandsschicht 3 erwärmt und kann über den Behälter 2 diese Wärme an das Innere des Be hälters abgeben.

In Fig. 2 ist an einen Teil des Umfangs eines rohrförmigen Behälters 2 ein Widerstandsheizelement angelegt. Dieses weist eine dem Behälter 2 zuge wandte elektrisch leitende Schicht 7 auf. Diese Schicht 7 ist flach ausgebil det und auf der dem Behälter 2 abgewandten Seite mit einer Widerstands schicht 3 bedeckt. Auf der Widerstandsschicht 3 sind zwei Elektroden 4 und 5 voneinander beabstandet angeordnet. Der Behälter 2 ist über den Bereich, der nicht mit dem Widerstandsheizelement in Kontakt steht, mit einer Wär medämmschicht 9 bedeckt. Um diese Wärmedämmschicht 9 ist eine Dämm schale 10 angeordnet, die sowohl die Wärmedämmschicht 9 als auch das Widerstandsheizelement 3, 4, 5, 7 umschließt. Die Vorrichtung weist wei terhin Stromversorgungseinrichtungen 8 auf. Die Stromversorgungseinrich tungen 8 sind mit Zuleitungen 11 verbunden, die parallel zu der Achse des rohrförmigen Behälters 2 durch die Dämmschale 10 verlaufen. Diese Zulei tungen 11 erstrecken sich durch die gesamte Länge der Dämmschale 10 und können am Ende an eine Stromquelle (nicht dargestellt) angeschlossen oder mit den Zuleitungen 11 einer weiteren auf dem Behälter 2 angeordneten Dämmschale 10 mit Widerstandsheizelement und Wärmedämmschicht 9 kontaktiert werden. Zwischen der dem Behälter 2 zugewandten elektrisch leitenden Schicht 7 und dem Behälter 2 können Materialien zur Verbesse rung des Wärmeübergangs vorgesehen sein. Diese können sein: Wärmelei terpasten, Kissen mit wärmeleitendem Material, Silikongummi und andere. Das Widerstandsheizelement 3, 4, 5, 7 kann bei dieser Ausführungsform aber auch an die Krümmung des Behälters 2 angepaßt sein, wodurch ein unmittelbarer Wärmeübergang gewährleistet wird.

Die Elektroden 4, 5 erstrecken sich bei der in Fig. 2 gezeigten Ausfüh rungsform in Längsrichtung des Behälters 2 und sind in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet. Es liegt aber auch im Rahmen der Erfindung, die Elektroden 4, 5 auf der Widerstandsschicht 3 so anzuordnen, daß diese sich in Richtung des Umfangs des Behälters 2 erstrecken und axial nebeneinan der angeordnet sind.

Durch die parallel zu der Behälterachse verlaufenden Zuleitungen können mehrere Dämmschalen mit einem Widerstandsheizelement und einer Wär medämmschicht hintereinander auf dem Behälter angeordnet werden und die Stromversorgung der einzelnen Widerstandsheizelemente parallel geschaltet werden. Die Zuleitungen sind durch die Dämmschale vor Beschädigungen bzw. Kontakt mit z. B. Wasser geschützt.

Das Widerstandsheizelement ist vorzugsweise so in der Dämmschale ange ordnet, daß es unten an dem Behälter anliegt. Diese Position des Heizele mentes weist den Vorteil auf, daß auch bei einem Behälter, der nur in gerin gem Maße gefüllt ist, die Wärme von dem Heizelement gut abgeführt wer den kann.

In Fig. 3 ist der Behälter 2 über den größten Teil seiner Länge mit einer Dämmschale 10 umgeben. In der Dämmschale 10 ist das Widerstandsheize lement 3, 4, 5, 7 sowie die Zuleitungen 11 und die Stromversorgungseinrich tungen 8 angeordnet. Das Widerstandsheizelement erstreckt sich über einen weiten Bereich der Länge der Dämmschale 10 und endet in der Dämmschale 10. Die Zuführungen 11 treten am Ende der Dämmschale aus und können an eine Stromquelle (nicht dargestellt) angeschlossen werden. Die Befesti gungsvorrichtungen, mit denen die erfindungsgemäße Transportvorrichtung auf einem Waggon oder einem Lastkraftwagen angeordnet werden kann, sind in Fig. 3 schematisch dargestellt. Diese Befestigungsvorrichtungen sind vorzugsweise so angeordnet, daß weder die Dämmschale noch das Wider standsheizelement durch das Aufliegen des Behälters auf den Befestigungs vorrichtungen Druckbelastungen ausgesetzt wird.

In Fig. 4 ist ein Widerstandsheizelement gezeigt, bei dem eine dünne Wi derstandsschicht 3 vorliegt. Auf einer Seiten der Widerstandsschicht 3 sind jeweils eine flächige Elektrode 4, 5 und mehrere leitende Schichten 7 ange ordnet. Die Elektroden 4, 5 sind jeweils am gegenüberliegenden Ende der Widerstandsschicht 3 vorgesehen. Die Elektroden 4, 5 und die leitenden Schichten 7 sind voneinander beabstandet und zu den an der gegenüberlie genden Seite der Widerstandsschicht 3 angeordneten leitenden Schichten 7 versetzt. Der an die Elektroden 4, 5 angelegte Strom durchfließt bei diesem Aufbau die Widerstandsschicht 3 und die leitenden Schichten 7 in der Richtung, die in der Zeichnung durch Pfeile angedeutet ist. Bei diesem Stromfluß dient die Widerstandsschicht 3 als eine Serienschaltung mehrerer elektrischer Widerstände, wodurch eine hohe Leistung erzielt werden kann. Hierbei wird sowohl der Widerstand in der Dicke der Widerstandsschicht 3, als auch der Oberflächenwiderstand in den Abständen zwischen den elek trisch leitenden Schichten 7 bzw. der elektrisch leitenden Schicht 7 und der Elektrode 4 bzw. 5 genutzt. Zudem bietet der große räumliche Abstand zwi schen den Elektroden den Vorteil, daß ein unmittelbarer Kontakt zwischen diesen vermieden werden kann.

Das in Fig. 4 gezeigte Widerstandsheizelement wird in der erfindungsge mäßen Vorrichtung so verwendet, daß die Seite des Widerstandsheizelemen tes, an der die Elektroden angeordnet sind dem Behälter abgewandt ist.

Die gezeigten Ausführungsformen können zusätzlich mit Anpreßvorrichtun gen versehen sein. Diese Anpreßvorrichtungen können wahlweise außen auf die jeweils dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtungen aufgebracht werden, z. B. durch Klebebänder oder Spannringe, oder bei der in Fig. 2 und 3 gezeigten Ausführungsform auch unmittelbar an der Außenseite des Wi derstandsheizelementes angeordnet sein. Im letzteren Fall können die Vor richtungen aus Schaumgummi bestehen. Insbesondere können auch aufblas bare oder ausschäumbare Kammern an der dem Behälter abgewandten Seite des Widerstandsheizelementes vorgesehen sein. Durch die Anpressvorrich tungen wird ein konstanter Anpressdruck und dadurch ein guter Wärme übergang vom Widerstandsheizelement zum Behälter gewährleistet.

Der Behälter ist vorzugsweise rohrförmig. Das Widerstandsheizelement kann aber auch an einen Behälter anderer Form, z. B. an einen Container, angepaßt werden und diesen weitestgehend bedecken.

Der Behälter kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung z. B. aus Metall oder Kunststoff, bevorzugt Polycarbonat, bestehen. Wird für den Behälter ein Material gewählt, das keine elektrische Leitfähigkeit aufweist, so kann das Widerstandsheizelement eine Zwischenschicht zwischen dem Behälter und der Widerstandsschicht aufweisen. Es liegt aber auch im Rahmen der Erfindung, bei einem solchen Behälter ein Widerstandsheizelement vorzu sehen, das nur die Elektroden und die Widerstandsschicht umfaßt. Bei dieser Ausführungsform wird der Heizstrom von der einen Elektrode über die Wi derstandsmasse der Widerstandsschicht, d. h. über das elektrisch leitende Polymer, zu der anderen Elektrode geleitet. Eine solche Stromführung ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich, da die Struktur der Poly mere einen ausreichenden Stromfluß durch die Widerstandsmasse und so eine ausreichende Wärmeerzeugung bewirkt.

Als Isolationsstück zwischen den mit Strom kontaktierten Elektroden kön nen herkömmliche elektrisch isolierende Materialien aber auch z. B. Luft dienen.

Die Anschlüsse zur Versorgung des Heizelementes mit Strom werden je nach Bedarf durch beliebig lange isolierte Litzen, aber auch fest angeklebte Kontakte, hergestellt, wobei bekannte Kontaktierungssysteme eingesetzt werden können.

Die Widerstandsschicht kann neben dem elektrisch leitenden Polymer ver schiedene Füllstoffe wie z. B. Glas-, Steinwollfasern, Keramiken oder Kunststoff aufweisen. Es liegt auch im Sinne der Erfindung, als Wider standsschicht ein mit elektrisch leitendem Polymer getränktes bzw. be schichtetes Stützgewebe zu verwenden. Als Stützgewebe kann beispielswei se eine Glasfasermatte dienen. Weiterhin können Widerstandsschichten verwendet werden, die Keramikpartikel wie z. B. Barium-Titanat umfassen. Trotz dieser Keramik kann der Temperaturkoeffizient der erfindungsgemäß verwendeten Widerstandsmasse des elektrischen Widerstandes negativ sein.

Bei einem negativen Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstandes wird ein sehr geringer Einschaltstrom benötigt. Zudem regelt sich die erfin dungsgemäß verwendete Widerstandsmasse bei einer Temperatur von etwa 80°C zurück, so daß ab dieser Temperatur der Temperaturkoeffizient des elektrischen Widerstandes positiv wird.

Die Widerstandsschicht kann an ihren den Elektroden und gegebenenfalls der Zwischenschicht oder dem Behälter zugewandten Oberflächen metalli siert sein. Die Metallisierung der Oberfläche kann durch Aufspritzen von Metall erfolgen. Durch das Aufspritzen kann sich das Metall an der Oberflä che der Widerstandsschicht anlagern und verbessert so den Stromfluß zwi schen den Elektroden, der elektrisch leitenden Schicht bzw. dem Behälter und der Widerstandsschicht. Zudem wird bei dieser Ausführungsform auch der Wärmeübergang von der Widerstandsschicht zu dem Behälter verbes sert.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, die Zuleitungen, die über die Stromver sorgungseinrichtungen mit den Elektroden des Widerstandsheizelementes verbunden sind, auf der äußeren Oberfläche der Dämmschale zu führen.

Es ist auch möglich, nur einen Teil der Länge des Behälters mit der Dämm schale mit Widerstandsheizelement und Wärmedämmschicht zu versehen. Weiterhin kann die Größe des Widerstandsheizelementes je nach Anwen dung so gewählt werden, daß ein oder mehrere Widerstandsheizelemente in der Wärmedämmschicht angeordnet seien können. Diese können sich bei einem rohrförmigen Behälter in radialer oder in axialer Richtung erstrecken. Hierbei können die Widerstandsheizelemente z. B. in mehreren Längsnuten einer Dämmschicht angeordnet sein.

Die Vorrichtung kann auch einen solchen Aufbau aufweisen, bei dem das Innenrohr durch einen herkömmlichen Behälter gebildet wird und dieser von zwei Schalenhälften umgeben ist, wobei mindestens eine der Schalenhälften ein Widerstandsheizelement umfaßt. Die Schalenhälften sind vorzugsweise aus Dämmaterial wie z. B. Glasfasern oder Schaumstoff gebildet.

Als elektrisch leitendes Polymer mit einem positiven Temperaturkoeffizien ten seines elektrischen Widerstandes können insbesondere solche Polymere verwendet werden, die durch Metall- oder Halbmetallatome, die an die Po lymere angelagert sind, leitfähig sind. Solche Polymere können durch ein Verfahren erhalten werden, bei dem Polymer-Dispersionen, Polymer- Lösungen oder Polymere mit Metall- oder Halbmetallverbindungen oder deren Lösung in einer Menge versetzt werden, so daß auf ein Polymer- Molekül annähernd ein-Metall- oder Halbmetallatom kommt. Dieser Mi schung wird ein Reduktionsmittel in geringem Überschuß zugegeben oder durch bekannte thermische Zersetzung Metall- oder Halbmetallatome gebil det. Anschließend werden die gebildeten oder noch vorhandenen Ionen aus gewaschen und die Dispersionslösung oder das Granulat kann mit Graphit oder Ruß versetzt werden. Dadurch, daß eingebettete Leiterteilchen, z. B. Graphit, sich nicht berühren müssen, wenn ein wie oben beschrieben herge stelltes elektrisch leitendes Polymer verwendet wird, ist ein aus dem elek trisch leitenden Polymer mit Graphit hergestellter Verbundstoff nicht nur mechanisch widerstandsfähig, sondern es ist auch die Leitfähigkeit unab hängig von einer mechanischen oder thermischen Beanspruchung. Diese Unabhängigkeit der Leitfähigkeit ist insbesondere bei der vorliegenden Er findung von besonderer Bedeutung, da sowohl mechanische als auch ther mische Beanspruchungen des Widerstandsheizelementes an der erfindungs gemäßen Vorrichtung auftreten können.

Die erfindungsgemäß eingesetzten elektrisch leitenden Polymere sind vor zugsweise frei von Ionen. Wie sich gezeigt hat, besitzen Polymere, die Io nen enthalten, eine nur geringe Alterungsbeständigkeit bei Einwirkung von elektrischen Strömen. Das erfindungsgemäß verwendete elektrisch leitende Polymer hingegen ist auch bei längerer Beaufschlagung mit Strom alte rungsbeständig. Als Reduktionsmittel für das oben beschriebene Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäß eingesetzten elektrisch leitenden Polymers werden solche Reduktionsmittel verwendet, die entweder keine Ionen bilden, weil sie thermisch bei der Verarbeitung zersetzt werden, wie z. B. Hydrazin, oder mit dem Polymer selbst chemisch reagieren, wie z. B. Formaldehyd oder solche, deren Überschuß oder Reaktionsprodukte sich leicht auswaschen lassen, wie z. B. Hypophosphite. Als Metall oder Halbme talle werden vorzugsweise Silber, Arsen, Nickel, Graphit oder Molybdän verwendet. Besonders bevorzugt sind solche Metall oder Halbmetallverbin dungen, die durch reine thermische Zersetzung das Metall oder Halbmetall ohne störende Reaktionsprodukte bilden. Insbesondere Arsenwasserstoff oder Nickelcarbonyl haben sich als besonders vorteilhaft erwiesen. Es kön nen sowohl elektrisch leitende Polymerisate wie Polystyrol, Polyvenylharze, Polyacrylsäure-Derivate und Mischpolymerisate derselben, als auch elek trisch leitende Polyamide und deren Derivate, Polyfluorkohlenwasserstoffe, Epoxyharze und Polyurethane erzeugt werden.

Die erfindungsgemäß verwendeten elektrisch leitenden Polymere können z. B. hergestellt werden, indem das Polymer mit 1-10 Gew.-% (bezogen auf das Polymer) einer Vormischung, die nach einer der folgenden Rezepturen hergestellt wurde, versetzt wird.

Beispiel 1

1470 Gew.-Teile Dispersion von Fluorkohlenwasserpolymers (55% Feststoff in Wasser), 1 Gew.-Teil Netzmittel, 28 Gew.- Teile Silbernitratlösung 10%, 6 Gew.-Teile Kreide, 8 Gew.- Teile Ammoniak, 20 Gew.-Teile Ruß, 214 Gew.-Teile Graphit, 11 Gew.-Teile Hydrazinhydrat.

Beispiel 2

1380 Gew.-Teile Acrylharzdispersion 60 Gew.-% in Wasser, 1 Gew.-Teil Netzmittel, 32 Gew.-Teile Silbernitratlösung 10%ig, 10 Gew.-Teile Kreide, 12 Gew.-Teile Ammoniak, 6 Gew.-Teile Ruß, 310 Gew.-Teile Graphit, 14 Gew.-Teile Hydrazinhydrat.

Beispiel 3

2200 Gew.-Teile dest. Wasser, 1000 Gew.-Teile Styrol (monomer), 600 Gew.-Teile Ampholytseife (15%ig), 2 Gew.- Teile Natriumpyrophosphat, 2 Gew.-Teile Kaliumpersulfat, 60 Gew.-Teile Nickelsuflat, 60 Gew.-Teile Natriumhypophospit, 30 Gew.-Teile Adipinsäure, 240 Gew.-Teile Graphit.

Claims

1. Transportvorrichtung (1) für Medien, die einen Behälter (2) zur Auf nahme des Mediums umfaßt, wobei der Behälter (2) zumindest teilweise direkt oder über eine Zwischenschicht (7) mit einer Widerstandsschicht (3), die ein elektrisch leitendes Polymer umfaßt, bedeckt ist und an der Außenseite der Widerstandsschicht (3) mindestens zwei, die Wider standsschicht zumindest teilweise bedeckende, flächige Elektroden (4, 5) voneinander beabstandet angeordnet sind.

2. Transportvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zwischenschicht (7) zwischen dem Behälter (2) und der Wider standsschicht (3) angeordnet ist, die aus Material, das eine hohe elektri sche Leitfähigkeit aufweist, besteht.

3. Transportvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsschicht unmittelbar auf dem Behälter (2) angeordnet ist und der Behälter (2) aus einem Material, das eine hohe elektrische Leit fähigkeit aufweist, besteht.

4. Transportvorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß diese zusätzlich eine Wärmedämmschicht (9) umfaßt.

5. Transportvorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmedämmschicht (9) den gesamten Behälter (2) umgibt und die Widerstandsschicht (3) sowie die flächigen Elektroden (4, 5) in einer dem Behälter (2) zugewandten Längsnut der Wärmedämmschicht (9) angeordnet sind.

6. Transportvorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Widerstandsschicht (3) eine Kunststoff matrix aus einem elektrisch leitenden Polymer und ein in der Matrix fein verteiltes, thermisch und elektrisch isolierendes Füllmaterial umfaßt.

7. Transportvorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das elektrisch leitende Polymer einen positi ven Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstandes aufweist.