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Die
Erfindung betrifft eine elektrisch beheizbare Fluidleitung mit einem
inneren Querschnittsbereich, der einen mediumführenden Kanal umgibt, einer
Heizleiteranordnung, die in wärmeleitender
Verbindung mit dem inneren Querschnittsbereich angeordnet ist, und
einem äußeren Querschnittsbereich, der
die Heizleiteranordnung umgibt, wobei zwischen dem inneren Querschnittsbereich
und dem äußeren Querschnittsbereich
eine Zwischenschicht angeordnet ist, die die Heizleiteranordnung
vom äußeren Querschnittsbereich
trennt und die mechanisch eine geringere Stabilität als der
innere Querschnittsbereich und der äußere Querschnittsbereich aufweist.
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Eine
derartige Fluidleitung ist beispielsweise aus
DE 39 00 821 C1 bekannt.
Diese Fluidleitung weist eine Fluid führende Schicht als inneren
Querschnittsbereich und eine Mechanikschicht als äußeren Querschnittsbereich
auf. Zwischen der Fluid führenden
Schicht und der Mechanikschicht ist eine Heizschicht angeordnet,
die aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht, der durch einen
leitenden Füller
ausreichend leitfähig
eingestellt ist und zwei eingebettete metallische Leiter für die Zuführung der elektrischen
Energie aufweist.
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Eine ähnliche
Ausgestaltung ist aus
DE
20 2005 004 602 U1 bekannt. Diese beheizte Flüssigkeitsleitung
weist eine innerste Schicht, die ein flüssigkeitsdurchflossener Kunststoffschlauch
bildet, eine mittlere Schicht aus einem elektrisch leitfähigen Polymer
mit positiver Temperaturcharakteristik des elektrischen Widerstandes
und darin eingebetteten elektrischen Leitungen sowie eine äußere Schicht aus
einem Isoliermaterial auf.
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Die
nachveröffentlichte
DE 10 2005 037 183 B3 zeigt
eine weitere beheizbare Fluidleitung mit einem Rohr, das von einem
elektrischen Heizwiderstand umgeben ist, wobei der Heizwiderstand
mindestens zwei elektrische Zuleitungen aufweist. Der elektrische
Heizwiderstand ist durch eine Abdeckung außen umgeben.
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In
vielen Fällen
ist es gewünscht,
ein Fluid während
seines Transports von einer Quelle zu einem Verbraucher zu erhitzen.
Die Anwendungen sind dabei vielfältig.
Nur beispielhaft sollen Leitungen erwähnt werden, mit denen in einem
Kraftfahrzeug Scheibenwaschwasser von einem Vorratsbehälter zu Spritzdüsen transportiert
wird oder Leitungen, mit denen Harnstoff in einem Fahrzeug mit Dieselmotor transportiert
wird. Derartige elektrisch beheizbare Fluidleitungen an sich sind
bekannt. Der innere Querschnittsbereich muß so ausgebildet sein, daß er gegen
das durchgeleitete Fluid beständig
ist und außerdem
Wärme von
der Heizleiteranordnung in den medienführenden Kanal vordringen läßt. Der äußere Querschnittsbereich
dient zum einen als mechanischer Schutz für die Heizleiteranordnung und
zum anderen vielfach auch als elektrischer Isolator.
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Eine
derartige Heizleiteranordnung wird beispielsweise so hergestellt,
daß man
den inneren Querschnittsbereich, der als Leitungsrohr ausgebildet
ist, mit der Heizleiteranordnung umgibt. Die Heizleiteranordnung
kann hier beispielsweise als schraubenlinienförmig gewickelte Wicklung oder
als Netz aus Heizdrähten
ausgebildet sein. Nach dem Aufbringen der Heizleiteranordnung wird
dann ein Mantel als äußerer Querschnittsbereich
angeordnet. Eine Alternative besteht darin, die Fluidleitung durch
einen Spritz- oder Extrusionsvorgang herzustellen und bei dieser
Herstellung die Heizleiteranordnung mit einzuformen.
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In
beiden Fällen
erhält
man zwar eine Fluidleitung, die im Betrieb den Anforderungen entspricht. Es
erfordert jedoch einen gewissen Aufwand und/oder eine gewisse Geschicklichkeit,
um eine derartige beheizbare Fluidleitung so zu konfektionieren, daß sie mit
elektrischer Leistung versorgt werden kann.
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Entweder
produziert man eine derartige Leitung mit der benötigten Länge, wobei
man die elektrischen Leiter der Heizleiteranordnung frei läßt. Dies ist
ein sehr aufwendiges Verfahren.
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Oder
man produziert die Fluidleitung sozusagen endlos. Von dieser endlosen
Fluidleitung werden dann die benötigten
Stücke
abgelängt.
In diesem Fall muß man
allerdings die Heizleiteranordnung zumindest soweit freilegen, daß man elektrische
Kontakte anschließen
kann. Hierzu ist es erforderlich, den äußeren Querschnittsbereich zu
durchtrennen und zu entfernen. Dabei besteht ein großes Risiko
darin, daß man
beim Entfernen des äußeren Querschnittsbereichs
gleichzeitig auch die Heizleiteranordnung beschädigt oder sogar durchtrennt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Herstellen einer Verbindung
zur Heizleiteranordnung einfacher zu gestalten.
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Diese
Aufgabe wird bei einer elektrisch beheizbaren Fluidleitung der eingangs
genannten Art dadurch gelöst,
daß die
Zwischenschicht abreibbar ist.
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Mit
einer derartigen Ausgestaltung ist es ohne weiteres möglich, den äußeren Querschnittsbereich
zu durchtrennen und von dem Ende der Fluidleitung abzuziehen. Der
Trennschnitt kann dabei durchaus tiefer gehen als die Dicke des äußeren Querschnittsbereichs,
weil das zum Schneiden verwendete Werkzeug dann nicht die Heizleiter
der Heizleiteranordnung kontaktiert, sondern zunächst die Zwischenschicht. Der äußere Querschnittsbereich
läßt sich
nach dem Durchtrennen ohne weiteres von der Zwischenschicht abziehen,
weil dieser eine geringere Stabilität als der äußere Querschnittsbereich aufweist.
Gegebenenfalls wird die Zwischenschicht dabei teilweise zerstört, was
aber ohne weiteres hinzunehmen ist. Die Zwischenschicht kann auch vom
inneren Querschnittsbe reich ohne weiteres entfernt werden, weil
sie eine geringere Stabilität
als der innere Querschnittsbereich aufweist. Sobald die Zwischenschicht
entfernt worden ist, liegen die Enden der Heizleiteranordnung frei
zugänglich
vor. Die Zwischenschicht ist vom inneren Querschnittsbereich und
der Heizleiteranordnung manuell ablösbar, genauer gesagt abreibbar.
Sie kann also durch eine einfache Handhabung von einem Monteur entfernt
werden. Werkzeuge sind für
die Entfernung der Zwischenschicht nicht erforderlich. Gegebenenfalls
kann die Zwischenschicht auch beim Abziehen des äußeren Querschnittsbereichs
bereits entfernt worden sein. Der Monteur kann die Zwischenschicht
dadurch entfernen, daß er
mit einem oder mehreren Fingern auf der. Zwischenschicht reibt.
Die Zwischenschicht zerbröselt
dann und kann vom inneren Querschnittsbereich und von der Heizleiteranordnung
entfernt werden. Als Zwischenschicht kann man beispielsweise ein
Material verwenden, das von elektrischen Leitungen her bekannt ist
und den Mantel einer derartigen elektrischen Leitung von der Isolierung
der einzelnen Adern trennt. Ein derartiges Material wird bei der
Herstellung von elektrischen Ka beln auch als "Auffüllmischung" oder "EPDM-Füllbatch" bezeichnet. Es enthält beispielsweise
EPDM, Kreide, Aluminium-Hydroxid, Paraffin-Wachse und Kohlenwasserstoff-Wachse.
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Bevorzugterweise
ist die Zwischenschicht elektrisch isolierend. Damit kann man die
Zwischenschicht als elektrischen Isolator verwenden, um die Gefährdung der
Umgebung der Fluidleitung durch elektrischen Strom oder Spannung
klein zu halten.
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Hierbei
ist bevorzugt, daß die
Heizleiteranordnung in elektrischem Kontakt mit der Zwischenschicht
steht. Wenn die Zwischenschicht elektrisch isolierend ist, dann
benötigt
die Heizleiteranordnung auch nur blanke Drähte, was die Herstellung verbilligt.
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Alternativ
kann vorgesehen sein, daß die Heizleiteranordnung
Heizleiter aufweist, die eine Isolierschicht tragen.
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Vorzugsweise
ist die Zwischenschicht aus einem unvernetzten Material gebildet.
Ein unvernetztes Material, beispielsweise ein Kunststoff, läßt sich gemeinsam
mit den Materialien des inneren Querschnittsbereichs und des äußeren Querschnittsbereichs
zu einer Leitung formen. Wenn der äußere Querschnittsbereich aber
entfernt worden ist, dann kann man dieses unvernetzte Material sozusagen stückchenweise
entfernen, so daß die
Heizleiteranordnung an ihren Enden zugänglich wird.
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Hierbei
ist bevorzugt, daß das
Material aus einer Gruppe gewählt
ist, die Silikon und Kautschuk aufweist. Ei ne Zwischenschicht, die
aus einem dieser Materialien gebildet ist, läßt sich im unvernetzten Zustand
leicht zerstören
und damit vom inneren Querschnittsbereich abnehmen.
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Vorzugsweise
ist der innere Querschnittsbereich als Mehrschichtbereich ausgebildet.
Damit ist es auf einfache Weise möglich, den inneren Querschnittsbereich
an das Medium anzupassen, das durch den Kanal geführt werden
soll.
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Die
Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigt die
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einzige
Fig. eine schematische perspektivische Darstellung einer elektrisch
beheizbaren Fluidleitung.
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Eine
elektrisch beheizbare Fluidleitung 1 weist einen Kanal 2 auf,
durch den ein Fluid führbar ist.
Dieses Fluid soll beheizt werden.
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Der
Kanal 2 ist umgeben von einem inneren Querschnittsbereich 3,
der vereinfacht auch als "innere
Schicht" bezeichnet
werden kann. Der innere Querschnittsbereich 3 kann dabei
sowohl einschichtig als auch mehrschichtig ausgebildet sein. Die
Ausbildung des inneren Querschnittsbereichs 3 oder der inneren
Schicht richtet sich hauptsächlich
nach dem Medium, das durch den Kanal 2 geführt werden
soll.
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Am
Umfang des inneren Querschnittsbereichs 3 ist eine Heizleiteranordnung
mit zwei Heizleitern 4, 5 angeordnet. Die Heizleiter 4, 5 sind
in der vorliegenden Darstellung parallel zur Achse des Kanals 2 ausgerichtet.
Sie können
aber ebenso schraubenlinienförmig
um den inneren Querschnittsbereich 3 herumgeführt worden
sein. Es können
auch mehr als die dargestellten zwei Heizleiter 4, 5 vorgesehen sein.
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Die
Heizleiter 4, 5 sind aus einem Material gebildet,
das einen gewissen ohmschen Widerstand aufweist, so daß sich eine
Verlustwärme
ergibt, wenn elektrischer Strom durch die Heizleiter 4, 5 geleitet wird.
Hierbei kann es zweckmäßig sein,
die Heizleiter 4, 5 an dem dargestellten Ende
jeweils mit einer Quelle elektrischer Leistung zu verbinden und
am anderen Ende der Fluidleitung 1 die beiden Heizleiter 4, 5 miteinander
zu verbinden, so daß ein
geschlossener Stromfluß durch
die Fluidleitung 1 erzeugt wird. Natürlich ist es auch möglich, jeden
Heizleiter 4, 5 an beiden Enden mit der elektrischen
Leistungsquelle zu verbinden, so daß eine Verbindung der beiden Heizleiter 4, 5 unter
sich entbehrlich ist.
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Die
beiden Heizleiter 4, 5 können blank, also ohne eigene
Isolierung, oder auch isoliert ausgebildet sein.
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Die
Fluidleitung 1 weist außen einen äußeren Querschnittsbereich 6 auf,
der auch als "äußere Schicht" bezeichnet sein
kann. Die äußere Schicht oder
der äußere Querschnittsbereich 6 soll
mechanisch eine Stabilität
aufweisen, die ausreicht, um die Fluidleitung 1 vor mechanischen
Beschädigungen, beispielsweise
Vibrationen, Steinschlag, etc., zu sichern.
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Zwischen
dem inneren Querschnittsbereich 3 und dem äußeren Querschnittsbereich 6 ist
eine Zwischenschicht 7 angeordnet, die eine geringere mechanische
Stabilität
als der äußere Querschnittsbereich 6 und
der innere Querschnittsbereich 3 aufweist. Die Zwischenschicht 7 ist
mit dem inneren Querschnittsbereich 3 weder verklebt noch
auf andere Weise stoffschlüssig
verbunden, so daß die
Zwischenschicht 7 nach dem Entfernen des äußeren Querschnittsbereichs 6 leicht
von dem inneren Querschnittsbereich 3 und von der Heizleiteranordnung 4, 5 abgelöst werden
kann. Dieses Ablösen
kann manuell durch einen Monteur erfolgen, indem der Monteur die
Zwischenschicht 7 abreibt.
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Mit
einem derartigen Aufbau wird das Konfektionieren einer elektrisch
beheizbaren Fluidleitung stark vereinfacht. Die benötigte Länge der
Fluidleitung 1 wird von einer quasi endlos produzierten
Vorratsrolle abgelängt.
Danach wird ein Umfangsschnitt durch den äußeren Querschnittsbereich 6 geführt. Dieser
Umfangsschnitt durchtrennt den äußeren Querschnittsbereich 6 vollständig und
kann auch ein Stück
weit in die Zwischenschicht 7 eindringen, weil die Zwischenschicht 7 auch
dafür sorgt,
daß ein
gewisser Abstand zwischen der Heizleiteranordnung 4, 5 und
dem äußeren Querschnittsbereich 6 vorhanden
ist. Nach dem Einbringen des Umfangsschnitts kann ein Endabschnitt
des äußeren Querschnittsbereichs 6 von
der Fluidleitung abgezogen werden.
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Danach
liegt die Zwischenschicht 7 vor. Diese Zwischenschicht 7 wird,
wie oben erwähnt,
einfach durch Reiben entfernt. Dabei zerbröselt die Zwischenschicht 7.
Hierzu ist die Zwischenschicht 7 vorzugsweise auf einem
unvernetzten Material, insbesondere einem Kunststoffmaterial oder
Silikon oder Kautschuk, gebildet. Das Material der Zwischenschicht
kann beispielsweise eine Kombination von EPDM, Kreide, Aluminium-Hydroxid,
Paraffin-Wachsen
und Kohlenwasserstoff-Wachsen aufweisen. Wenn die Zwischenschicht 7 weit
genug entfernt ist, wie dies beispielsweise in der Fig. bereits
erfolgt ist, dann sind die Heizleiter 4, 5 frei
zugänglich,
so daß sie
mit einer elektrischen Leistungsquelle verbunden werden können. Gegebenenfalls
kann es bei isolierten Heizleitern 4, 5 noch erforderlich
sein, die Isolierung zu entfernen. Gegebenenfalls muß dann die Zwischenschicht
noch etwas weiter entfernt werden, als dies in der Fig. dargestellt
ist.
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Die
Zwischenschicht 7 kann elektrisch isolierend ausgebildet
sein. In diesem Fall können
die Heizleiter 4, 5 blank vorliegen. Auch dann,
wenn die Heizleiter 4, 5 eine eigene Isolierung
aufweisen, kann die Verwendung einer isolierenden Zwischenschicht 7 zweckmäßig sein.
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Die
Fluidleitung 1 kann als Glattrohr, als Wellrohr oder als
Spritzgußrohr
ausgebildet sein. Die Heizleiter 4, 5 können direkt
auf dem Umfang des inneren Querschnittsbereichs 3 angeordnet
sein. Wenn die Zwischenschicht 7 eine ausreichende Wärmeleitfähigkeit
aufweist, dann können
die Heizleiter 4, 5 auch einen kleinen Abstand
zum inneren Querschnittsbereich 3 aufwei sen, in dem dann
das Material der Zwischenschicht 7 angeordnet sein kann.
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Die
Heizleiter 4, 5 können direkt bei der Herstellung
der Fluidleitung 1 mit hineinextrudiert werden. Alternativ
dazu kann man die Fluidleitung 1 in mehreren Schritten
nacheinander aufbauen.
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Der
innere Querschnittsbereich 3 kann beispielsweise aus PA
gebildet sein. Der äußere Querschnittsbereich 6 kann
durch TPU gebildet sein. Die Zwischenschicht 7 ist dann,
wenn sie zwischen dem inneren Querschnittsbereich 3 und
dem äußeren Querschnittsbereich 6 angeordnet
ist, also radial innen und außen
festgehalten wird, mechanisch so stabil, daß sie die Heizleiter 4, 5 mechanisch
festhält und
zwar auch bei Vibrationen. Die Heizleiter 4, 5 liegen
also sozusagen federnd in der Fluidleitung 1.