電加熱介質管及其制造方法

電加熱介質管及其制造方法
【專利摘要】本發明提供一種電加熱介質管（1），其具有至少一個具有一體的電傳導裝置（100）的管道部（4）和至少一個連接裝置（2、3），比如插頭、螺絲或連接裝置，所述管道部（4）和導電裝置（100）延伸至或接近連接裝置（2、3）的端部（20、30），該端部離開管道部（4），或接近連接部件(9)、在連接部件(9)之前，或在連接部件(9)內。一種制造電加熱介質管（1）的方法，制作所述具有至少一個一體的導電裝置（100）的管道部（4）；在所述管道部（4）的至少一個端部區域（45、46）內，該一體的導電裝置被露出，通過接觸裝置（6、7）與后者持久的保持電接觸，并且在管道部外部上給接觸裝置設定路線用于連接電源。
【專利說明】電加熱介質管及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電加熱介質管，其具有至少一個具有一體化的導電裝置的管道部和至少一個用來建立流體連接的連接裝置，以及制造該介質管的方法。
【背景技術】
[0002]這種電加熱介質管在本領域眾所周知。電加熱裝置在此用于加熱介質管線，連接裝置用于在介質管和比如發電機之間建立流體連接。DE102005037B3公開一種可加熱流體管，其具有管道、至少一個加熱電阻和該加熱電阻的至少兩根導電線，其中導電線平行于管道布置，加熱電阻布置在兩根導電線之間并垂直于縱向延伸。還設置有夾子，其具備與導電線接觸的邊緣。夾子邊緣從外部進入管道材料一定深度。導電線通過夾子與電源連接。
[0003]DE102006413B4公開另一種設置具有電連接電加熱流體管的方法。流體管具備包圍介質輸送通道的內橫截區域、加熱導體、和外橫截區域。加熱導體布置(heatingconductor arrangement)以熱傳導形式與內橫截區域連接,并且外橫截區域包圍加熱導體布置。位于內橫截區域和外橫截區域之間的是中間過渡層，其使加熱導體布置與外橫截區域分離，并且機械特性上沒有內橫截區域和外橫截區域穩定。中間過渡層可以被摩擦清除(rubbed clean),以允許與加熱導體接觸。外橫截區域可被切斷并且從流體管端部移除。外橫截區域被切斷后從中間過渡層移除。考慮到相對內橫截區域穩定性低，中間過渡層從內橫截區域移除。中間過渡層一移除，加熱導體布置的端部被露出，并且可被接觸。
[0004]W02010/080890A1公開了具有矩形撓性管體的電加熱的易彎曲流體管，其包含電阻加熱裝置。該電阻加熱裝置包圍液體流動路徑。在一個實施方式中，發熱電流路徑通過管體內的導電線形成，導電線包圍液體流動路徑以在許多位置橫穿兩個電源線。在另一實施方式中，發熱電流路徑包含由管體內的導電聚合物構成的層，其包圍液體流動路徑。整個管體或者包括導電聚合物，或者聚合物層布置在兩個非導電層之間。電源線通過電連接器與電源連接，其中電連接器布置在管體的同一端部，或在相對端，或沿著管體。
[0005]DE202005602公開一種可加熱液體管，其具有嵌入液體管外套內的電線。液體流過的塑料軟管形成被中間層包圍的最內層，中間層由對電阻具有正溫度特性的導電聚合物和嵌入其內的電線構成，其中由隔熱材料構成的外層包圍管道的外部。中間層為PTC聚合物層形式存在的具有導電顆粒的熱塑性聚合物，其壓鑄在最內層上。
[0006]現有技術中用于連接加熱導體和與連接裝置耦合的技術相當復雜，并且一般無法自動化，因此需要手工操作，使得生產成本高。進一步，現有技術中連接裝置不可加熱，或者需要相當高的費用。

【發明內容】

[0007]因此，本發明的目的在于簡化并減少制造電加熱介質管線的步驟，其中介質管線還能夠容易地加熱流體連接，尤其是利用組成發電裝置的連接裝置。
[0008]對于權利要求1前序描述的電加熱介質管，該目的通過以下方式實現。管道部和導電裝置延伸至或接近連接裝置的端部，該端部離開管道部或接近連接部件、或在連接部件之前，或在連接部件內。對于根據利要求12前序的方法，該目的通過以下步驟實現。制造具有至少一個一體化導電裝置的管道部，在該管道部的至少一端部區域露出該一體化的導電裝置，通過接觸裝置與導電裝置電連接，并且在管道部外部上給接觸裝置設定路線用于連接電源。
[0009]根據本發明的預制的電加熱介質管或其制造方法，不再需要設置單獨的連接裝置加熱器，因為管道部設置有延伸至或至少接近連接裝置端部的導電裝置，或者該導電裝置接近發電機組的連接部件，比如，發電機組的插座，或在該連接部件前面，或在該連接部件內。這能夠使連接裝置具有完全的可加熱性，而無需在連接裝置的外部設置其他加熱導體。
[0010]這里，作為一體化導電裝置，可以是嵌入管壁內的加熱導體，和嵌入設置在管壁內的傳導材料中的電導體。在嵌入的加熱導體中，用于加熱管道部的加熱源是加熱導體，而在嵌入傳導材料內的電導體中，在作為極點的電導體之間傳輸電流的傳導材料是加熱源。在后一例子中，電導體為PTC導體，而在第一情形中的加熱導體(heating conductor)是熱導體(heat conductor)。
[0011]為了生成用于在管道部端部區域建立流體連接的連接裝置，通過一次成形形成連接部件，或安裝連接部件。連接裝置可因此安裝在或連接至管道部的端部區域，通過一次成形和/或材料焊接，尤其是通過覆蓋(Sheathing)、澆注、鑄造、激光焊接、摩擦焊接和膠接。因此，連接裝置的連接部件可根據客戶愿望設計，或設計為具體的標準形式，因此產生許多的變型，這些變型在現有的制造介質管的方法中是不可能的。介質管線還可以制作為實際應用需要的任意長度而不增加費用。因為不需要額外的加熱導體，尤其是在連接裝置的區域內，因此僅需以嵌入有導電裝置的管道部的形式設置單個可加熱元件。這可明顯減少材料費用，進而減少制造介質管的成本，因為現有技術中當給管道部和連接裝置壓制端子時產生的材料斷片不再發生。而且，管道部被切割至適當尺寸以反映期望的介質管整體長度，并且期望的連接部件，以使導電裝置延伸至連接部，或在連接部上，或至少在連接部之前的方式，置于或固定于管道部的端部，或安裝在管道部的端部上。因此，不僅連接裝置之間的介質管設計為可加熱的，連接裝置也設計為可加熱的。
[0012]通過覆蓋，尤其是覆蓋被露出的管道部的一體化傳導裝置與連接裝置接觸的區域，連接區域還可被密封而沒有任何問題。優選從連接部件突出的連接元件通過一次成型(primary forming)或材料接合生成,并且與一體化的導電裝置稱合,通過安裝連接插頭或安裝尤其是可插入連接插頭的連接裝置，能夠與電源連接。優選在連接部件設置相應的凹處用于插入這種連接器插頭或連接裝置。連接插頭可插入該凹處，尤其是通過密封元件插入，并且從連接部件突出的連接元件可相應地被密封。因此，優選至少一個連接元件從導電裝置延伸至連接裝置或連接部件的外部。
[0013]如果不為連接裝置設置加熱或者不打算同時加熱，可不用在管道部的端部區域上使連接裝置或連接部件經歷一次成形或用諸如激光焊接、摩擦焊接或一些其他形成材料接合的工藝等的材料接合工藝耦合，也可在管道部的端部安裝連接裝置或連接部件。
[0014]管道部可為電加熱多層塑料管。管道部的中間層可由填充有至少一個傳導元件的塑形材料構成，尤其是填充有導電碳黑、金屬粉或碳毫微管的塑形材料。管道部還優選具備至少兩個單獨壓制的導電體或加熱導體，尤其是兩個至四個，優選兩個。導體或加熱導體可設計為線、束和/或非絕緣導體。因為設置導電塑形材料，在管材料內或管道部壁內產生熱量，不需要布置在管道外部的加熱導體，而這正是現有技術中的問題，如EP1985908A1。特別是，使用填充有傳導元件的塑性材料還在管道部的整個周邊和整個縱向產生均勻分布的熱量輸出。傳導層內的至少兩個電導體或加熱導體用來在整個管道部上均勻分布熱量輸出，其中，如前所述，當設置電導體時，電導體形成電極，在其間，電流流過填充有傳導元件的塑性材料。電導體或加熱導體優選以大螺距延伸，比如，20mm至150mm的間距，圍繞內套或管道部的內層纏繞，以能夠或促進管道部的形成和彎曲。電導體或加熱導體因此圍繞內套以大螺距纏繞，與沒有這種線圈的布置相比，能夠按期望形成并彎曲管道部，甚至可以具有小的彎曲半徑，因此能夠調整其尺寸，以適應各種安裝空間。
[0015]一體化的導電裝置，尤其是布置在管道部壁內的電導體或加熱導體，優選可通過激光切割而露出。布置在管道部壁內的被纏繞導體或加熱導體各自的位置能從管道部的外部清楚地確認，因為當螺距已知時，該位置可根據在管道部端部可見的導體或加熱導體端部確定。因此，管道部可插入激光切割裝置而不必進行對齊，利用適當的程序，內部導體或加熱導體的位置能被確定，激光能置于期望的位置，從而先被露出、隨后接觸導體或加熱導體。因此，這種使用激光切割技術，通過壓鑄來露出導體或加熱導體的工藝能非常容易地自動化，這在現有技術中，比如DE102006051413B4或DE102005037183B3公開的方法中是不可能的，因為這需要使用有絕緣部的夾子保持連接接觸，其中刀片切割進入原材料并且保持接觸，或刮掉(scratching off)來移除管道部的端部層。在激光切割中，在導體或加熱導體的區域，表面上的一塊管道部壁材料被移除。這可通過使用激光束燃燒材料完成，其中激光束大致垂直地照射管道部外表面。或者激光束將材料從管道部壁上擊離，其中激光束垂直照射管道部的外表面。
[0016]因此，不僅露出內部導體或加熱導體的工藝能夠自動化，而且在端部設置連接部件的工藝也能夠自動化，因此能夠節約相關的成本。
[0017]在內部的一體化的傳導裝置，尤其是電導體或加熱導體被露出后，電導體或加熱導體與連接元件連接，在管道部的端部區域設置連接部件后，連接元件在管道部外側向外突出，從而如前所述在管道部的外側與連接插頭或連接裝置結合。比如，被露出的導電裝置通過錫焊，比如感應錫焊，或焊接，比如脈沖焊接，與連接元件接觸。原則上，也可采用其他結合方式。
[0018]為了產生管道部的絕緣效果，管道部可至少部分被絕緣管或保護管或護套包圍，其中絕緣效果通過絕緣或保護管或護套與管道部之間的絕緣空隙產生，或者管道部具備絕緣層，比如具有絕緣效果的外層。連接裝置或連接部件可包含至少一個接收槽用于容納包圍管道部的保護或絕緣管、或護套，比如波紋管。絕緣管或保護管或護套用于熱絕緣，并且優選從一個連接裝置至另一個連接裝置地包圍管道部。為了提供與連接部件良好的連接，設置這種接收槽來嵌合保護管或絕緣管或護套的端部很有效。可在管道部端部區域上設置連接部件的同時，直接模制接收槽。還能結合或加上至少一個密封元件，比如雙組分墊圈。除此之外，也在連接裝置上布置單獨的密封元件，諸如O形圈。
[0019]管道部的壁厚可達4mm,優選2mm至4mm,更優選1.5mm或更小，比如Imm或更小。
如果沒有設置保護管或絕緣管，也沒有設置護套，而是管道部的外層同時用作絕緣裝置，4_或可能更小的壁厚可獲得良好的絕緣效果。優選在管道部的整個外周錯開該至少兩個導體或加熱導體，比如錯開10°至360°，優選錯開180°。電導體或加熱導體的直徑可小于0.5mm,比如0.4mm。電導體或加熱導體以一定間距卷繞或纏繞管道部，比如纏繞間距為20mm 至 60mm,優選 40mm η
[0020]管道部可有不同的層，所有層都由相同的材料組成，其中至少一個中間層具有導電性。比如，管道部可具備由介質抗性電絕緣材料組成的內層，比如聚偏二氟乙烯(PVDF)或聚酰胺，諸如脂肪族聚酰胺，優選ΡΑ12或ΡΑ11。內層可具有0.1mm至0.3mm的厚度。對于特定應用，如果適用，原則上也可以采用其他尺寸。內層之上可有中間過渡層，中間過渡層包括傳導性脂肪族聚酰胺，比如PA12或PA11。導體或加熱導體嵌入中間過渡層，比如直徑為0.4mm。例如，中間層還具備如上所述的導電元件，諸如導電碳黑、金屬粉或碳毫微管等。中間過渡層由外層包圍，外層可由PA12、PA11或其他聚酰胺，比如脂肪族聚酰胺組成。外層優選為非導熱、非導電層，或絕緣層，而是能夠用激光加工，外層可取代保護管或絕緣管或護套發揮絕緣效果(in terms of insulation effect)。相應地,夕卜層可具有比如0.5mm或更大的厚度。中間過渡層和外層和/或中間過渡層和內層還可具有布置在它們之間的阻擋層，該阻擋層在露出電導體或加熱導體的激光加工過程中，作為保護體以防止在激光加工中內層被穿孔，這會導致介質從管道部內部流出的危險。
[0021]因為導電裝置從一端側的連接裝置的遠端連續延伸至另一連接裝置的遠端，本發明的電加熱介質管耗電量低并且高效，因為除了連接電源與介質管的導電裝置以外無需其他連接。特別地，高效的根源在于管道部的整個外周被加熱，因此能在管道部的整個外周均勻分布熱量輸出。
[0022]為了詳細說明本發明，以下根據附圖描述本發明的典型實施方式。其中:
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本發明的電加熱介質管的第一實施方式示意圖的側視截面圖；
[0024]圖2是本發明的介質管的管道部的截面圖，其中導體或加熱導體以彼此相對180度的方式布置；
[0025]圖3是本發明另一實施方式的電加熱介質管的端側連接裝置區域的詳細示意圖；
[0026]圖3a是具有被插入的連接部件或發電機插頭的連接裝置的詳細視圖；和
[0027]圖4是顯示本發明另一實施方式的介質管的連接裝置的示意性側視截面圖。
[0028]附圖標記
[0029]I電加熱介質管
[0030]2連接核裝置
[0031]3連接裝置
[0032]4管道部
[0033]5連接插頭
[0034]6連接元件
[0035]7連接元件
[0036]8波紋管
[0037]9連接部件
[0038]10介質管線的第一端[0039]11介質管線的第二端
[0040]20外端/遠端
[0041]21外端/遠端
[0042]31 凹處
[0043]32密封圈
[0044]33接收槽
[0045]34端側區域
[0046]35接收槽
[0047]36保持面
[0048]37連接部
[0049]38 O形環密封
[0050]39 墊圈
[0051]40中間層
[0052]41加熱導體
[0053]42加熱導體
[0054]43 內層
[0055]44 外層
[0056]45端部區域
[0057]46端部區域
[0058]47第一前表面
[0059]48第二前表面
[0060]49傳導元件
[0061]50 線
[0062]51 線
[0063]80連續領部
[0064]81絕緣空隙
[0065]90加熱導體
[0066]91 法蘭
[0067]92軸向夾子
[0068]93 領部
[0069]94保持部
[0070]95保持面
[0071]96具有斜邊的面
[0072]97 側面
[0073]98 側面
[0074]99伸出的部分區域
[0075]100導電裝置
[0076]109 9 的前端
[0077]110流體通道[0078]111熱護套
[0079]140連接插座
[0080]141導電體
[0081]142導電體
[0082]144 凹處
[0083]145 凹處
[0084]146 凹處
[0085]147密封圈
[0086]148保持裝置
[0087]a加熱導體的導體見纏繞間距
[0088]α加熱導體相對彼此的角度
[0089]A連接位置的距離
[0090]b管道部的壁厚
[0091]S 螺距
[0092]Sa層的層厚
[0093]Si內層的層厚
[0094]Sm中間層的層厚
【具體實施方式】
[0095]圖1是電加熱介質管I的側視截面圖。介質管I的兩端部10、11分別設有連接裝置2、3。介質管I還包括管道部4。管道部4為電加熱多層塑料管。管道部4的壁內嵌入有導電裝置100。導電裝置100具有兩個大致彼此平行、并沿管道部以大螺距螺旋延伸的加熱導體41、42 (如圖1所示)或導體141、142 (如圖2所示)。圖3僅示出加熱導體的附圖標記41、42。然而，很明顯，也可設置導體141、142。導電裝置100用于加熱管道部4。如果設置加熱導體41、42，加熱導體41、42產生熱量，然而，如果設置嵌入傳導塑料內的電導體141、142，塑料構成熱源，因為電流流過作為電極的電導體之間的塑料。導體141、142也可稱為接觸導體，其作用類似于在管道部4的整個長度上平行布置的電阻。
[0096]如圖2所示，附加的傳導元件49可位于中間層40內來提供電導性。管道部4的中間層40內的塑形材料可因此填充比如導電炭黑、金屬粉末、碳毫微管等傳導元件，并且具備導電體141、142。根據圖2所示的實施方式中與中間層40的傳導元件結合的兩個導體141、142，或根據圖1所示的加熱導體41、42，在管道部4的整個長度上產生均勻分布的熱量輸出。
[0097]與中間層40相鄰，管道部4具有內層43，其可被稱為內套(header)，因為其被設計為類似管套。其具有電絕緣性，使內套內流動的介質與導體或加熱導體和傳導元件內流動的中間層電流絕緣。為了對內套內流動的諸如SCR催化系統(SCR selective catalytic
reduction,選擇性催化還原)的高純度還原劑AdBlue?等介質有抗性,內層43具備相應的介質抗性。例如，內層43可由聚偏二氟乙烯或脂肪族聚酰胺構成，比如PA12。層厚可為
0.1mm至0.3mm,也可采用其他的層厚。
[0098]管道部4還具備外層44。外層44既不導熱也導電，可由熱絕緣材料構成，比如PA12，一種脂肪族聚酰胺。這種三層結構的一例如圖2所示，圖2是管道部4的橫斷面視圖，其中導體141、142相對彼此以180°的α角布置。圖2的管道部4的結構實質上與圖1和圖3所示的管道部4的結構相當，與圖1和圖3所示的結構相比唯一區別是兩個導體141、142或加熱導體41、42相對彼此的布置，在圖1和圖3中，相對彼此以小于180°的α角傾斜，例如α=10°至15。。
[0099]進一步，如圖1所示，管道部4從連接裝置2的外端或遠端20延伸至連接裝置3的外端或遠端30。因此，管道部4沿整個介質管I延伸，因此在連接裝置2、3的區域內不需要其他導體或加熱導體來加熱介質管。
[0100]具有連接線50、51的連接插頭5用于使兩個導體141、142或加熱導體41、42與電源電連接。還可使用具有連接線的連接插頭可插入的電連接器。還可使用被連到連接裝置的外部，甚至遠至電源的連接線。連接插頭插入與兩個導體141、142或加熱導體41、42結合的兩個連接元件6、7。為此，管道部4表面上覆蓋導體141、142或加熱導體41、42的材料被露出。例如，這可通過激光切割進行。在激光切割期間，激光束可燃燒材料，其中激光束垂直或大體垂直外表面而照射管道部4。激光切割還可通過使激光束擊離材料來進行，此時激光束垂直照射管道部的外表面。導體141、142或加熱導體41、42可通過錫焊或焊接連接，比如通過感應錫焊或脈沖焊接。在兩個連接元件6、7與導體141、142或加熱導體41、42連接之后，連接元件從管道部4突出。連接插頭5配合在從管道部4表面突出的兩個連接元件6、7的端部上。在圖1所示的實施方式中，密封圈32用于密封連接插頭。通過設置這樣的密封元件，能夠向外密封容納連接插頭或連接元件6、7的凹部31，從而提供保護以特別防止水分的滲透。這在圖1和圖3中示出。當通過連接線進行引出時，連接線能用單個的鏈包裝被向外密封，特別是通過為每個連接線設置很小的密封圈。
[0101]兩端側的連接裝置2、3布置在管道部4的兩端的區域45、46。通過覆蓋管道部4的端部區域45、46，連接裝置2、3形成為連接部件。在這種情形下，兩個導體141、142或加熱導體41、42首先露出，兩個導體141、142或加熱導體隨后與兩個連接元件6、7連接，管道部4的兩個端部區域45、46接著被覆蓋以形成各個連接部件2、3。連接插頭5安裝在兩個連接元件6、7或它們的突出端上，以便能夠與電源連接。例如，連接部件可配置為插頭、螺絲，或結合部件(screw or coupling contours)。
[0102]根據圖1所示的實施方式，兩個導體141、142或加熱導體41、42只在連接裝置2的區域內連接。然而，在設置兩個以上導體或加熱導體時，比如，也可以在另一連接裝置3中連接導體或加熱導體。連接裝置2、3不僅可以有如圖所示的直線形狀，還可設計為Y形或T形線，使管道部4半徑內的電流最優化，或者設計為比如直角插頭。
[0103]如圖4所示，還可設置連接插座140而不是單獨安裝連接裝置。連接插座通過擴展端部區域45或46形成。在圖4所示的實施例中，外層44至少在端部區域46具有較大壁厚。外層44的內部設置有用于插入密封圈147的凹部144、145、146，和發電裝置上的連接部件9，或發電裝置插頭和用于將發電裝置插頭鎖定在連接插座140內的限制部148。為了在連接插座140內鎖定連接部件或連接插頭，連接或連接插頭具有一個伸出的分區域99，其被限制部148從后側緊固。例如，限制部148為彈性環，并類似于圖3所示的軸向夾子92，具有傾斜的表面或具有斜邊的表面，以使連接器插頭或連接部件易于被接入。
[0104]連接部件的前端或近端109非常接近導電裝置100，并且，通過嵌入管道部4的層的相應端側的截面(the corresponding end-side section of),連接部件還可以相對導電裝置100同心布置。與圖1和圖3的實施方式相反，圖4的實施方式所示的管道部的各個層不在同一平面內結束，其中外層44延伸超過內層43和中間層40。
[0105]除了連接插座，可為連接部件9設置熱護套111。熱護套111是連接部件9的流體通道Iio的一部分，因此直接接觸流過介質管I和連接部件9的介質或流體。在此，為了避
免腐蝕，尤其是當AdBlue?流過時，熱護套ill優選由不銹鋼或鋁構成。熱護套ill通過
(未加熱的)連接插座140區域內的介質或流體降溫。這改善了具有連接插座140的管道部4的被加熱的部分和連接部件9之間的熱傳導。當這些區域電加熱時，熱護套111對于熱傳導至少起到輔助作用。
[0106]如圖3中的另一實施方式中介質管I的詳細視圖所示，連接部件可為其他形狀。該形狀可根據各個應用調整，其中還可選擇常規的SAE插頭構造。
[0107]圖3的連接裝置或連接部件具有凹處31用于插入連接插頭5。連接插頭5通過密封元件密封在模制的(molded in)凹處31內部，這里是通過諸如O型圈的密封圈32。如圖3所示，兩個連接元件6、7 —方面與兩個導體141、142或加熱導體41、42連接，另一方面從連接部件突出并進入凹處31內。
[0108]連接部件在端側區域34還具有接收槽33，在保護管或絕緣管的方向對齊，如波紋管8所示。接收槽33用于插入波紋管8的領部80 (collar)的向內突出的端側。波紋管8或波紋管8和管道部4之間的絕緣間隙81用于絕緣布置在兩個連接裝置2、3之間的管道部4的部分。設置接收槽33允許波紋管8的連續的領部80被接合和鎖定在接收槽33，以便在處理過程中防止波紋管被故意分離。接收槽33容納墊圈39以防止水分滲透入波紋管8和管道部4之間的間隙內，即，絕緣間隙81。比如，可設置O形圈或雙組分密封部件。雙組分密封部件可同時直接燒注(gated)至連接部件。對密封圈32也是如此,其在凹處31內密封連接插頭5。凹處31也可在制造連接裝置的過程中澆注(gated)。
[0109]如圖3所示，為了使具有連接部件9的連接裝置3和發電裝置結合，連接裝置3的連接部件在端部區域相應地作成錐形或直徑設得比如比具有用于容納連接插頭5的凹處31的區域小。在圖3所示的實施方式中，連接部件9在發電機一側具備連接加熱器，其被顯示為加熱導體90。連接部件9還具備伸出的前端法蘭91。伸出的前端法蘭91用于將連接部件9緊固和鎖定在連接裝置3上。連接部件9在法蘭91的區域內通過軸向夾子92被固定。軸向夾子92具備連續的、向內引導的領部93(inwardly directed collar93),其嵌入連接裝置3的接收槽35內。當壓鑄連接裝置3時，接收槽35同時直接模制(molded in),并且用來在軸向上將軸向夾子92保持在連接裝置3上。
[0110]軸向夾子92的保持部件94用于從后面緊固法蘭91。一方面保持部94具備大體平行于領部93側壁的保持表面95。另一方面，保持部94具有傾斜的、呈圓錐形或具有斜邊的表面96。軸向夾子92的圓錐部在朝外的方向具備大開口，在朝內的方向，即在保持平面95的方向上，具有小開口。當法蘭91插入軸向夾子92內，軸向夾子92起初可向外轉移，同時作用于具有斜邊的表面96，其后在保持面95可緊鄰法蘭91的側表面97，以便法蘭91利用其他側表面98緊鄰插頭或結合部件(coupling contour)的保持面36,并且被容納和鎖定在保持面36和保持面95之間。圖3a示出處于結合狀態的軸向夾子和連接部件9。
[0111]為了密封連接部件9，兩個墊圈，具體講密封圈38，比如O形圈，與連接裝置3的連接部37配接。在制造連接裝置3的壓鑄工藝中，也可以同時在墊圈內模制。
[0112]管道部4可設計為電加熱的多層塑料管，即所謂的MLT管(多層技術)。如前所述，聚酰胺可用于所有三層40、43、44，尤其是PAl2或PAl I。比如，圖2所示的內層43具有0.1mm至0.3mm的層厚Si,而圖2所示的外層44的層厚Sa的一個示例為0.4mm。外層44可用激光加工以能夠露出導體141、142或加熱導體41、42，或在激光焊接工藝中附加連接裝置的元件。中間層40可具有0.3mm至1.0mm的層厚Sm。
[0113]為了避免損害內層43，在中間層40和內層43之間可設置圖2未示的阻擋層。也可在外層44和中間層40之間設置阻擋層，以在導體141、142或導熱元件41、42的周圍或在導體141、142或導熱元件41、42被露出時保護中間層免受損壞。在兩個導體或加熱導體的區域內，也可以移除任何阻擋層，以便導體或加熱導體41、42可與連接元件6、7連接。如果阻擋層設置在外層和中間層之間，外層可通過激光切割被去除至阻擋層，之后阻擋層可被物理去除，以便導體或加熱導體可被接觸。
[0114]比如，導體或加熱導體自身可具有0.4mm的直徑d。如圖2所示，可設置兩個導體或加熱導體。然而，也能設置更多的導體或加熱導體，比如四個。圖2所示的兩個導體或加熱導體相對彼此成180°的α角。然而，它們相對彼此也可成10°至360°之間的任何角度。兩個導體或加熱導體41、42之間的距離，或兩個導體或加熱導體的(windings)纏繞間距可為20mm至60mm,優選40mm。兩個導體或加熱導體的斜度S相對較大，可為20mm至150mm,尤其是40mm至80mm。管道部4的總壁厚b比如為4mm或更小,例如2mm或更小,例如1.5mm或更小，例如1.0mm或更小。
[0115]用激光切割的位置可從兩個導體或加熱導體的已知的位置，以及它們在管道部4的兩端的前表面47、48的至少一個上的斜度S導出，以便在激光切割設備或制造介質管I的設備中，無論管道部4的實際位置，都能容易地找到激光以及激光切割的正確位置。因此導體或加熱導體的位置根據導體141、142或加熱導體41、42在前表面47或48的位置，以及斜率S和連接處與前表面的距離A被確定。這使得介質管能夠自動流水生產，即，避免手工操作，因為用于確定連接點和激光切割位置的過程可由計算機控制。
[0116]當制造介質管I時，來自壓鑄系統的管道部4插入激光切割設備，嵌入管道部壁內的兩個導體141、142或加熱導體41、42通過激光切割被露出，并且與連接元件6、7電連接。用于形成連接裝置2、3的各個插頭或連接部件隨后在注塑模制設備內在管道部4的兩端的端部區域45、46內噴射上或以其他方式通過一次成形或材料焊形成。為了能夠與連接插頭5緊密結合，波紋管8和倆節部件9、O形圈或其他密封元件可相繼安裝在連接裝置2、3上用于該目的的相應位置。這種密封元件還可在注塑模制工藝中或在制造連接裝置2、3期間豐旲制。
[0117]本發明的電加熱介質管除了上述以及附圖所示的實施方式外，還有許多其他實施方式，其中各管道部和導電裝置延伸至或至少接近連接裝置的末端，該端部離開管道部或接近連接部件，或在連接部件之前或在連接部件內，或者在至少管道部一端部區域內，一體化的導電裝置被露出，通過接觸裝置保持電連接，并且接觸裝置被導引至管道部的外部用于與電源連接。比如，管道部的端部區域在嵌入其壁內的導電裝置被露出后可設置連接部件。
【權利要求】
1.一種電加熱介質管(I )，其具有至少一個具有一體的電傳導裝置(100)的管道部(4)和至少一個連接裝置(2、3)，比如插頭、螺絲或連接裝置，其特征在于， 所述管道部(4)和導電裝置(100)延伸至或接近連接裝置(2、3)的端部(20、30)，該端部離開管道部(4)，或接近連接部件(9)、在連接部件(9)之前，或在連接部件(9)內。
2.根據權利要求1所述的電加熱介質管(I)，其特征在于， 至少一個連接元件(6、7)從導電裝置(100)延伸至連接裝置(2、3)的外部。
3.根據權利要求1或2所述的電加熱介質管(I)，其特征在于， 所述連接裝置(2、3)通過一次成型和/或材料焊接連接在或連接至所述管道部的端部區域(45、46)上，比如通過覆蓋、澆注、鑄造、激光焊接、摩擦焊接、附著粘合。
4.根據前述任一權利要求所述的電加熱介質管(I)，其特征在于， 所述管道部(4)包括可電加熱的多層塑料管。
5.根據權利要求4所述的電加熱介質管(I)，其特征在于， 所述管道部(4)的中間層(40)包括填充有至少一個傳導元件的塑料部件，比如填充有導電碳黑、金屬粉或毫微管的塑料部件。
6.根據利要求5所述的電加熱介質管(I)，其特征在于， 所述管道部(4)具備至少兩個嵌入的、比如向內突出的電導體(141、142)或加熱導體(41,42),比如二至四個，比如兩個電導體(141、142)或加熱導體(41、42)，比如線、束和/或非絕緣導體。
7.根據利要求6所述的電加熱介質管(I)，其特征在于， 所述電導體(141、142)或加熱導體(41、42)以大螺距(S)圍繞管道部(4)的內套或內層(43)纏繞，比如以20mm至150mm的螺距(S)，從而能夠或促進管道部(4)的形成和彎曲。
8.根據前述任一權利要求所述的電加熱介質管(I)，其特征在于， 為了對管道部(4)產生絕緣效果,在至少部分包圍管道部(4)的絕緣管或保護管(8)或護套、和管道部(4)之間設置絕緣空隙(81)，或管道部(4)具備絕緣層，尤其是具有絕緣效果的外層(44)。
9.根據前述任一權利要求所述的電加熱介質管(I)，其特征在于， 所述連接裝置(2、3)包括至少一個接收槽(33)用于容納包圍管道部(4)或護套(8)的保護或絕緣管。
10.根據前述任一權利要求所述的電加熱介質管(I)，其特征在于， 至少一個密封裝置模塑在連接裝置(2、3)內或模塑在連接裝置(2、3)上，尤其是注塑(injection molding)。
11.根據前述任一權利要求所述的電加熱介質管(I)，其特征在于， 所述管道部(4)具有4mm或更小的壁厚(b)，比如Imm或更小，和/或兩個電導體(141、142)或加熱導體(41、42)之間的角度(α )測得為10°至360°，尤其是180°，和/或所述電導體(141、142)或加熱導體(41、42)的直徑測得為小于0.5mm,比如0.4mm，和/或電導體(141、142)或加熱導體(41、42)的纏繞間距離(a)測得為20mm至60mm，比如40mm。
12.一種制造根據前述任一權利要求所述的電加熱的介質管(I)的方法，其特征在于， 制作所述具有至少一個一體的導電裝置(100)的管道部(4)； 在所述管道部(4)的至少一個端部區域(45、46)內，該一體的導電裝置被露出，通過接觸裝置(6、7)與后者持久的保持電接觸，并且在管道部外部上給接觸裝置設定路線用于連接電源。
13.根據利要求12所述的方法，其特征在于 為了制造用于在管道部(4)的端部區域(45、46)內建立流體連接的連接裝置(2、3)，通過一次成形形成連接部件，或安裝連接部件。
14.根據權利要求12或13的方法，其特征在于， 一體的導電裝置(100)，尤其是至少一電導體(141、142)或加熱導體(41、42)，通過激光切割而被露出。
15.根據權利要求12、13或14所述的方法，其特征在于， 所述一體的導電裝置(100)通過感應焊接或脈沖焊接與至少一個連接元件(6、7)連接。
【文檔編號】F16L53/00GK103477138SQ201180065267
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2011年11月14日 優先權日:2010年11月18日
【發明者】約爾格·韋斯特米爾, 馬克·海倫布羅克, 埃里克·格拉姆克考, 馬丁·薩克斯, 托馬斯·埃特沙伊德 申請人:福士汽車配套部件責任有限公司