DE102009042646A1

DE102009042646A1 - Electrical heating device, has carrier plates and spring element i.e. leaf spring, that is arranged in slot of one of carrier plates, where other carrier plate is inserted into slot and connecting line is arranged in slot

Info

Publication number: DE102009042646A1
Application number: DE200910042646
Authority: DE
Inventors: Jürgen Stritzinger; Helmut Arens; Rüdiger Kuntz
Original assignee: Eichenauer Heizelemente GmbH and Co KG
Current assignee: Eichenauer Heizelemente GmbH and Co KG
Priority date: 2009-09-23
Filing date: 2009-09-23
Publication date: 2011-03-24

Abstract

The device has carrier plates (1a, 1b) forming a carrier with a cross-shaped cross section, where the carrier is wrapped with a heating wire. A spring element i.e. leaf spring, is arranged in a slot (1c) of one of the carrier plates, and the other carrier plate is inserted into the slot. The carrier plates are made of glass or ceramic i.e. sintered ceramic. The spring element is a part of a connecting line of the heating wire, where the connecting line is arranged in the slot and formed by a sheet metal strip.

Description

Die Erfindung geht aus von einer elektrischen Heizeinrichtung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.The invention relates to an electric heater with the features specified in the preamble of claim 1.

Eine solche Heizeinrichtung ist aus der EP 0 289 707 B1 bekannt und zum Einsatz in Warmluftgeräten, insbesondere Fönen, vorgesehen. Die bekannte Heizeinrichtung hat einen Träger, der von zwei klemmend ineinander gesteckten Trägerplatten aus Mikanit gebildet wird. Die Trägerplatten müssen deshalb mit einem Schlitz versehen werden, der engen Toleranzen genügen muss. Dies lässt sich mit Mikanitplatten bei erschwerten Umweltbedingungen, insbesondere hoher Feuchtigkeit, nur bedingt realisieren.Such a heater is from the EP 0 289 707 B1 known and intended for use in hot air devices, especially blow dryers. The known heating device has a carrier which is formed by two clamped nested micanite carrier plates. The support plates must therefore be provided with a slot that must meet tight tolerances. This can only be realized to a limited extent with micanite plates under difficult environmental conditions, in particular high humidity.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, deshalb einen Weg aufzuzeigen, wie sich dieser Nachteil der bekannten Heizeinrichtungen beheben lässt.Object of the present invention is therefore to show a way how to overcome this disadvantage of the known heaters.

Diese Aufgabe wird durch eine Heizeinrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.This object is achieved by a heating device with the features specified in claim 1. Advantageous developments of the invention are the subject of dependent claims.

Bei einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtung ist in einem Schlitz einer Trägerplatte, in den die andere Trägerplatte gesteckt ist, ein Federelement angeordnet. Mit dem Federelement kann eine eventuell zu große Schlitzbreite an die Dicke der darin steckenden Trägerplatte angepasst werden. Unabhängig von Fertigungstoleranzen kann deshalb stets ein guter Sitz der ineinander gesteckten Trägerplatten erreicht werden.In a heating device according to the invention, a spring element is arranged in a slot of a carrier plate into which the other carrier plate is inserted. With the spring element, a possibly too large slot width can be adapted to the thickness of the carrier plate stuck therein. Therefore, regardless of manufacturing tolerances always a good fit of nested support plates can be achieved.

Das Federelement kann beispielsweise eine Blattfeder sein. Besonders bevorzugt ist, dass das Federelement Teil einer in dem Schlitz angeordneten elektrischen Anschlussleitung des Heizdrahts ist, mit dem der Träger umwickelt ist. Insbesondere kann das Federelement Teil der Rückleitung des Heizdrahtes sein. Auf diese Weise kann die Heizeinrichtung besonders kompakt ausgebildet werden, da die Rückleitung des Heizdrahts in dem Schlitz verläuft und deshalb keinen zusätzlichen Platz benötigt, insbesondere im Hinblick auf die erforderlichen Luft- und Kriechstrecken.The spring element may be, for example, a leaf spring. It is particularly preferred that the spring element is part of an arranged in the slot electrical connection line of the heating wire, with which the carrier is wrapped. In particular, the spring element may be part of the return line of the heating wire. In this way, the heating device can be made particularly compact, since the return line of the heating wire runs in the slot and therefore does not require additional space, in particular with regard to the required clearance and creepage distances.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die beiden Trägerplatten aus Glas oder Keramik bestehen. Bauteile aus Glas oder Keramik lassen sich zwar nur mit relativen großen Fertigungstoleranzen herstellen. Vorteilhaft können jedoch auch erhebliche Abweichungen von einer optimalen Schlitzbreite durch das erfindungsgemäß in dem Schlitz angeordnete Federelement ausgeglichen werden. Trägerplatten aus Glas oder Keramik haben den Vorteil, auch großen Temperaturen Stand halten zu können und gegenüber Feuchtigkeit unempfindlich zu sein. Eine Heizeinrichtung mit Trägerplatten aus Glas oder Keramik kann deshalb vorteilhaft auch unter sehr feuchten Bedingungen oder bei höheren Temperaturen betrieben werden, beispielsweise in Heizlüftern für Feuchträume, Wäschetrocknern, Geschirrspülern, Heizungen für Trockensilos oder andere Industrieanwendungen. Als Material für die Trägerplatten sind insbesondere Sinterkeramiken bevorzugt.An advantageous development of the invention provides that the two carrier plates made of glass or ceramic. Although components made of glass or ceramic can only be produced with relatively large manufacturing tolerances. Advantageously, however, significant deviations from an optimum slot width can be compensated by the invention arranged in the slot spring element. Support plates made of glass or ceramic have the advantage of being able to withstand even high temperatures and to be insensitive to moisture. A heating device with carrier plates made of glass or ceramic can therefore be advantageously operated even in very humid conditions or at higher temperatures, for example in fan heaters for wet rooms, dryers, dishwashers, heaters for dry silos or other industrial applications. As a material for the carrier plates in particular sintered ceramics are preferred.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:Further details and advantages of the invention will be explained with reference to an embodiment with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtung in einer Seitenansicht; 1 an embodiment of a heating device according to the invention in a side view;

2 eine um 90° gedrehte Ansicht zu 1; 2 a rotated by 90 ° view too 1 ;

3 eine Schrägansicht zu 1; 3 an oblique view too 1 ;

4 das in 1 dargestellte Ausführungsbeispiel von oben; 4 this in 1 illustrated embodiment from above;

5 ein weiteres Ausführungsbeispiel in einer Ansicht gemäß 3; 5 a further embodiment in a view according to 3 ;

6 ein Ausführungsbeispiel des Federelements; und 6 an embodiment of the spring element; and

7 ein Ausführungsbeispiel eines Anschlusselements. 7 an embodiment of a connection element.

Die 1 und 2 zeigen schematisch in zwei zueinander um 90° gedrehten Ansichten ein Ausführungsbeispiel einer Heizeinrichtung. Die Heizeinrichtung hat einen Träger 1, der aus zwei ineinander gesteckten Trägerplatten 1a, 1b besteht. Der so gebildete Träger 1 hat einen kreuzförmigen Querschnitt, was insbesondere in 3 zu erkennen ist, welche die in den 1 und 2 dargestellte Heizeinrichtung mit Blickrichtung von oben zeigt.The 1 and 2 show schematically in two mutually rotated by 90 ° views an embodiment of a heater. The heater has a carrier 1 , which consists of two nested support plates 1a . 1b consists. The carrier thus formed 1 has a cross-shaped cross-section, which is especially in 3 to recognize, which in the 1 and 2 shown heater as seen from above.

Die beiden Trägerplatten 1a, 1b haben bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils einen Schlitz 1c, 1d mit dem sie ineinander gesteckt sind. Bevorzugt haben die beiden Trägerplatten 1a, 1b gleich lange Schlitze, die jeweils von einem Rand der betreffenden Trägerplatte ausgehen. Möglich ist es aber auch, dass die Trägerplatten 1a, 1b unterschiedlich lange Schlitze aufweisen oder nur eine Trägerplatte geschlitzt ist.The two carrier plates 1a . 1b each have a slot in the illustrated embodiment 1c . 1d with which they are intertwined. Preferably, the two carrier plates 1a . 1b equal length slots, each emanating from an edge of the support plate in question. It is also possible that the carrier plates 1a . 1b have slots of different lengths or only one support plate is slotted.

Der Träger 1 ist mit Heizdraht 2 umwickelt, welcher der besseren Übersichtlichkeit halber in den 1 und 2 nicht dargestellt ist. Die Trägerplatten 1a, 1b haben an ihren Längsrändern jeweils eine Serie von Ausnehmungen, um den Heizdraht 2 aufzunehmen. Wie 3 zeigt ist der Heizdraht 2 mäanderförmig gewunden. Radial auswärts weisende Windungen 2a des Heizdrahts 2 sind abgeflacht. Auf diese Weise kann der Heizdraht 2 mit den radial auswärts weisenden Windungen 2a auch bei dickeren Trägerplatten 1a, 1b gut in die dafür vorgesehenen Ausnehmungen an den Längsrändern der Trägerplatten 1a, 1b eingesetzt werden.The carrier 1 is with heating wire 2 wrapped, which for the sake of clarity in the 1 and 2 not shown. The carrier plates 1a . 1b have at their longitudinal edges in each case a series of recesses to the heating wire 2 take. As 3 shows is the heating wire 2 Meandering meandering. Radial outward turns 2a of the heating wire 2 are flattened. In this way, the heating wire 2 with the radially outward turns 2a even with thicker carrier plates 1a . 1b good in the space provided recesses on the longitudinal edges of the carrier plates 1a . 1b be used.

Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Heizdrahtabschnitte zwischen radial einwärts weisenden Windungen 2b und radial auswärts weisenden Windungen 2a stets in Rahmen von Fertigungstoleranzen gleich lang. Die radial einwärts weisenden Windungen 2b liegen deshalb näherungsweise auf einem Kreis, haben also von dem Mittelpunkt des kreuzförmigen Trägers 1 bzw. dessen Schlitz näherungsweise denselben Abstand.At the in 3 illustrated embodiment, the Heizdrahtabschnitte between radially inwardly facing turns 2 B and radially outward turns 2a always the same length in the context of manufacturing tolerances. The radially inwardly pointing turns 2 B are therefore approximately on a circle, so have from the center of the cross-shaped carrier 1 or its slot approximately the same distance.

4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, das sich von dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel im Wesentlichen nur durch die Ausbildung des Heizdrahts 2 unterscheidet. Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Heizdrahtabschnitte zwischen innen und außen liegenden Windungen unterschiedlich lang. Radial einwärts weisende Windungen 2b, die einer Trägerplatte 1a, 1b benachbart sind, haben einen höheren Abstand von dem Schlitz, als zwischen ihnen liegende, radial einwärts weisende Windungen 2b. Auf diese Weise kann vorteilhaft eine größere Heizdrahtlänge um den Träger 1 gewickelt werden. Heizdrahtabschnitte, die von einer äußeren Windung 2a, die in einer Ausnehmung einer Trägerplatte 1a, 1b liegt, zu einer inneren Windung 2b, welcher einer Trägerplatte 1a, 1b benachbart ist, führen, haben bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel deshalb eine kürzere Länge als Heizdrahtabschnitte zwischen anderen Heizdrahtwindungen. Auf diese Weise wird eine Vergleichmäßigung der Luftaustrittstemperaturen begünstigt. 4 shows a further embodiment, which differs from the embodiment described above substantially only by the formation of the heating wire 2 different. At the in 4 illustrated embodiment, the Heizdrahtabschnitte between inner and outer windings are different lengths. Radial inward turns 2 B that a backing plate 1a . 1b are adjacent, have a higher distance from the slot, as lying between them, radially inwardly facing turns 2 B , In this way can advantageously a larger Heizdrahtlänge to the carrier 1 be wrapped. Heating wire sections coming from an outer winding 2a in a recess of a carrier plate 1a . 1b lies, to an inner turn 2 B , which is a carrier plate 1a . 1b is adjacent, lead, have at the in 4 illustrated embodiment, therefore, a shorter length than Heizdrahtabschnitte between other Heizdrahttwindungen. In this way, a homogenization of the air outlet temperatures is favored.

Die beiden Trägerplatten 1a, 1b bestehen aus Glas oder Keramik, insbesondere einer Sinterkeramik. Geeignet sind beispielsweise Sinterkeramiken auf Basis von Aluminiumoxid.The two carrier plates 1a . 1b consist of glass or ceramic, in particular a sintered ceramic. Suitable examples are sintered ceramics based on alumina.

Wie bereits erwähnt haben die beiden Trägerplatten 1a, 1b jeweils einen Schlitz 1c, 1d und sind mit ihren Schlitzen ineinander gesteckt. In dem Schlitz zwischen den Trägerplatten 1a, 1b ist ein Federelement 4a angeordnet, das in 5 dargestellt ist. Das Federelement 4a ist Teil einer in dem Schlitz angeordneten Anschlussleitung 4 des Heizdrahts 2. Diese Anschlussleitung 4 ist von einem Blechstreifen gebildet, der das Federelement 4a enthält. Ein solcher Blechstreifen 4 kann als Stanz-Biegeteil kostengünstig hergestellt werden.As already mentioned, the two carrier plates 1a . 1b one slot each 1c . 1d and are with their slots intertwined. In the slot between the carrier plates 1a . 1b is a spring element 4a arranged in 5 is shown. The spring element 4a is part of a cable arranged in the slot 4 of the heating wire 2 , This connection cable 4 is formed by a metal strip, which is the spring element 4a contains. Such a metal strip 4 can be produced inexpensively as a stamped and bent part.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel enthält der Blechstreifen 4 zwei miteinander verbunden Federelemente 4a. Auf diese Weise ist sowohl in dem Schlitz der ersten Trägerplatte 1a als auch in dem Schlitz der zweiten Trägerplatte 1b jeweils ein Federelement 4a vorhanden, um ein Übermaß der Schlitzbreite gegenüber der Dicke der daran angeordneten Trägerplatte 1a, 1b auszugleichen. Der in 5 dargestellte Blechstreifen 4 hat deshalb einen ersten Abschnitt, der in dem Schlitz der ersten Trägerplatte 1b angeordnet ist, und einen zweiten Abschnitt, der in dem Schlitz der zweiten Trägerplatte 1b angeordnet ist. Der erste Abschnitt ist dabei quer zu dem zweiten Abschnitt orientiert. Dies bedeutet, dass die von den Federelementen 4a ausgeübten Federkräfte quer zueinander gerichtet sind. Die Breite des Blechstreifens 4 und damit die Breite des Federelements 4a beträgt bevorzugt zwischen der Hälfte und dem Doppelten der Dicke der Trägerplatten 1a, 1b.In the illustrated embodiment, the sheet metal strip contains 4 two interconnected spring elements 4a , In this way, both in the slot of the first carrier plate 1a as well as in the slot of the second carrier plate 1b one spring element each 4a present to an excess of the slot width relative to the thickness of the carrier plate arranged thereon 1a . 1b compensate. The in 5 illustrated sheet metal strip 4 therefore has a first portion which is in the slot of the first carrier plate 1b is arranged, and a second portion which is in the slot of the second carrier plate 1b is arranged. The first section is oriented transversely to the second section. This means that of the spring elements 4a exerted spring forces are directed transversely to each other. The width of the sheet metal strip 4 and thus the width of the spring element 4a is preferably between half and twice the thickness of the carrier plates 1a . 1b ,

Insbesondere wenn die Federelemente nicht zugleich auch als Teil der Anschlussleitung die Funktion eines elektrischen Leiters haben, können als Alternative auch getrennte Federelemente verwendet werden.In particular, if the spring elements do not at the same time as part of the connecting cable have the function of an electrical conductor, as an alternative, separate spring elements can be used.

In dem Schlitz kann zusätzlich eine Sicherung 5 angeordnet sein, die mit der Anschlussleitung 4 in Reihe geschaltet ist. Die Sicherung 5 kann beispielsweise eine Schmelzsicherung oder ein PTC-Element sein. Um die Sicherung 5 aufzunehmen ist der Schlitz 1d in einem Anfangsabschnitt verbreitert ausgebildet. Die andere Trägerplatte 1a ist mit einem Durchbruch 6c zur Aufnahme der Sicherung 5 versehen.In the slot can additionally a fuse 5 be arranged with the connecting cable 4 is connected in series. The fuse 5 may be, for example, a fuse or a PTC element. To the fuse 5 to pick up is the slot 1d formed widened in an initial section. The other carrier plate 1a is having a breakthrough 6c for receiving the fuse 5 Mistake.

Die Trägerplatten 1a, 1b weisen Durchbrüche 6a, 6b auf, in denen elektrische Anschlüsse eingerastet sind. Auf diese Weise lassen sich elektrische Anschlüsse des Heizdrahtes 2 zur Montage leicht an den Trägerplatten 1a, 1b anclipsen und bleiben zuverlässig in den vorgesehenen Positionen, wobei vorteilhaft keine größeren mechanischen Kräfte bei der Montage auf die Keramikplatten 1a, 1b einwirken.The carrier plates 1a . 1b have breakthroughs 6a . 6b on, in which electrical connections are engaged. In this way can be electrical connections of the heating wire 2 for mounting easily on the carrier plates 1a . 1b clipped and remain reliable in the intended positions, which advantageously no major mechanical forces during assembly on the ceramic plates 1a . 1b act.

Ein Ausführungsbeispiel eines Anschlusselements 3 ist in 7 dargestellt. Das Anschlusselement 3 kontaktiert eine nicht dargestellte Anschlussleitung. Es verrastet mittels Rastlaschen 3c, 3d in einem Durchbruch 6b einer der Trägerplatten. Die Rastlaschen 3c, 3d sind an U-förmig angeordneten Schenkeln 3a, 3b gegenüberliegend nach innen ausgestellt.An embodiment of a connection element 3 is in 7 shown. The connection element 3 contacted a connection cable, not shown. It latches by means of locking tabs 3c . 3d in a breakthrough 6b one of the carrier plates. The locking tabs 3c . 3d are on U-shaped thighs 3a . 3b opposite on the inside.

Eine Anschlusslasche 3f dient als Kontakt für eine Weiterleitung, eine weitere Anschlussasche 3e zur Kontaktierung und zur Befestigung der Übertemperatursicherung. Das dargestellte Ausführungsbeispiel hat ferner eine hakenförmige Befstigungslasche 3g zur Befestigung an einem nicht dargestellten Gehäuse.A connecting lug 3f serves as a contact for forwarding, another connection pocket 3e for contacting and fixing the overtemperature protection. The illustrated embodiment also has a hook-shaped Befstigungslasche 3g for attachment to a housing, not shown.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Trägercarrier
1a1a: Trägerplattesupport plate
1b1b: Trägerplattesupport plate
1c1c: Schlitz in Trägerplatte 1a Slot in support plate 1a
1d1d: Schlitz in Trägerplatte 1b Slot in support plate 1b
22: Heizdrahtheating wire
2a2a: Windungconvolution
2b2 B: Windungconvolution
33: Anschlusselementconnecting element
3a, 3b3a, 3b: Schenkel des AnschlusselementsLeg of the connection element
3c, 3d3c, 3d: Rastlaschenlocking tabs
3e, 3f3e, 3f: Anschlusslaschenconnection lugs
3g3g: Befestigungslaschemounting tab
44: Anschlussleitungconnecting cable
4a4a: Federelementspring element
55: Sicherungfuse
6a6a: Durchbruch in TrägerplatteBreakthrough in carrier plate
6b6b: Durchbruch in TrägerplatteBreakthrough in carrier plate
6c6c: Durchbruch in TrägerplatteBreakthrough in carrier plate

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 0289707 B1 [0002]

Claims

Heating device with two nested support plates ( 1a . 1b ), which is a carrier ( 1 ) with a cross-shaped cross section, wherein the carrier ( 1 ) with heating wire ( 2 ), characterized in that in a slot ( 1c . 1d ) a carrier plate ( 1a ), in which the other carrier plate ( 1b ), a spring element ( 4a ) is arranged.

Heating device according to claim 1, characterized in that the spring element ( 4a ) is a leaf spring.

Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that the spring element ( 4a ) has a width which is between half and twice the thickness of the carrier plates ( 1a . 1b ) is.

Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that the spring element ( 4a ) Part of one in the slot ( 1c . 1d ) arranged connecting line ( 4 ) of the heating wire ( 2 ).

Heating device according to claim 4, characterized in that the connecting line ( 4 ) is formed by a sheet metal strip, the spring element ( 4a ) contains.

Heating device according to claim 5, characterized in that the metal strip ( 4 ) has a first and a second portion, wherein the first portion is oriented transversely to the second portion

Heating device according to one of claims 4 to 6, characterized in that in the slot ( 1c . 1d ) a fuse ( 5 ) which is connected to the connecting line ( 4 ) is connected in series.

Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that the two carrier plates ( 1a . 1b ) made of glass or ceramic, preferably sintered ceramic, are.

Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that the heating wire ( 2 ) meandering, with radially outwardly pointing turns ( 2a ) are flattened.

Heating device according to claim 9, characterized in that radially inwardly pointing turns ( 2 B ), a support plate ( 1a ) are spaced a greater distance from the slot than radially inward turns (FIG. 2 B ).

Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the two carrier plates ( 1a . 1b ) a recess ( 6a . 6b ), preferably an opening, in which an electrical connection element ( 3 ) is engaged.

Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting element ( 3 ) two opposite legs ( 3a . 3b ), the opposing locking tabs ( 3c . 3d ) exhibit.