DE1615244C - Elektrisch beheizter Heizkörper in Patronenform - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrisch beheizten Heizkörper in Patronenform, bei dem der ' Heizleiter als Schichtwiderstand auf die Mantelfläche eines isolierenden Heizleiterträgers aufgebracht ist und mit metallischen Anschlußelementen in elektrisch leitender Verbindung steht.

Bisher wurden patronenförmige Heizkörper meist in der Weise hergestellt, daß ein Heizleiterträger aus Keramik oder einem anderen Isoliermaterial mit einem Widerstandsdraht in einer Richtung bewickelt wurde und die Rückführung nach einer Zwischenisolierung entweder in Form einer zweiten Wicklung oder geradlinig auf diese Wicklung aufgebracht wurde. Es ist auch bekannt, die Rückführung durch die Achse des Heizkörpers zu führen.

Es entstehen bei der Rückführung außen für den Kurzschluß kritische Stellen, wo hohe Potentiale nahe beieinander liegen. Bei der inneren Rückführung kommt der eine Draht an der Stirnseite in der Achse, der andere am Anfang des Heizkörpers heraus. Die Herstellung der so gewickelten Heizkörper verlangt viel Handarbeit und läßt sich wenig automatisieren. Es ist außerdem notwendig, daß der Widerstandsdraht am Anschlußende verstärkt und festgelegt wird.

Man kennt neuerdings auch Schichtwiderstände für Heizzwecke. Bei einem Heizkörper in Patronenform kann der Schichtwiderstand auf die Mantelfläche eines isolierenden Heizleiterträgers aufgebracht sein. Daraus ergibt sich die bisher übliche Anordnung von Kontaktschellen an beiden Enden der beschichteten Mantelfläche, deren Abstand direkt der Länge des zur Verfügung stehenden Strompfades im Schichtwiderstand und damit der Länge des eingeschalteten Widerstandes entspricht. Es ist auch bereits bekannt, zwischen den beiden Endkontaktschellen eine dritte und eventuell weitere Kontaktstellen anzuordnen, um einen Teil des Widerstandes abzugreifen. Die Anbringung solcher Kontaktschellen an und längs der Mantelfläche des Heizkörpers kann nur nach der Beschichtung desselben erfolgen. Die Kontaktanordnung erschwert oftmals den Einbau des Heizkörpers und schränkt dessen Verwendungsmöglichkeit ein, insbesondere, wenn es aus baulichen Gründen erwünscht ist, die Stromzuleitungen an einem Ende des Heizkörpers zu haben. Andererseits ist es nicht ohne weiteres möglich, die Stromzuführungen ähnlich wie bei einem gewickelten Heizkörper mit Rückführung des Heizdrahtes endseitig anzubringen, weil in einem solchen Fall keine gleichmäßige Stromdichte und Erwärmung über die ganze Länge des Schichtwiderstandes zu erwarten wäre.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Heizkörper mit Schichtwiderstand auf dessen Mantelfläche und mit an seiner einen Stirnseite angeordneten Kontakten zu schaffen,. der gleichmäßig beheizbar ist.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß der Heizleiterträger an seinem einen Ende zwei halbkappenförmig ausgebildete, die Stirnseite und die Mantelfläche teilweise übergreifende Anschlußsegmente aufweist und der Schichtwiderstand zwischen den Anschlußsegmenten durch zwei sich gegenüberstehende Spalte unterbrochen ist, die sich innerhalb des Schichtwiderstandes auf einem begrenzten Teil seiner Länge fortsetzen. Der Schichtwiderstand, der die Mantelfläche des Heizleiterträgers umgibt, ist somit länger als ein Spalt. Der verbleibende Teil des Schichtwiderstandes, in Verlängerung des Spaltes gesehen, bildet eine leitende Brücke von Schichthalbteil zu Schichthalbteil. Die beiden Halbteile des Schichtwiderstandes sind durch die leitende Verbindung jenseits der Spalte hintereinandergeschaltet und sind stro.mleitend mit den Anschlußsegmenten verbunden,. welche die eigentlichen Anschlußelemente in Gestalt von Steckerstiften tragen. Damit läßt sich erreichen, daß auf der ganzen Fläche der Beschichtung innerhalb des Schichtwiderstandes eine annähernd gleichmäßige Stromdichte und damit Wärmeentwicklung herrscht. Infolge der Hintereinanderschaltung der beiden Schichthalbteile kann der Heizkörper jetzt eine kürzere Baulänge als bisher aufweisen.

Außerdem wird die Herstellung derartiger Patronenheizkörper vereinfacht, und die Patronenheizkörper selbst werden verbessert. Die beiden metallischen Anschlußsegmente, die sich an ein und derselben Stirnseite des Heizleiterträgers befinden und halbkappenförmig ausgebildet sind, fügen sich in die äußere Form des Heizleiterträgers ein und sind besonders für eine gute Kontaktgabe mit einem Schichtwiderstand geeignet, der die Mantelfläche des Heizleiterträgers gleichsam umhüllt. Die Beschichtung des Heizleiterträgers mit dem Schichtwiderstand kann deshalb nach dem Aufsetzen der Anschlußsegmente auf den Heizleiterträger erfolgen. Hierzu kann eine Schablone benutzt werden, so daß in einem automatischen oder halbautomatischen Betrieb die Beschichtung so hergestellt werden kann, daß sich deckungsgleich mit den Anschlußsegmenten zwischen diesen die Spalte in dem Schichtwiderstand auf diametral gegenüberliegenden Seiten befinden, die den Schichtwiderstand auf einen Teil seiner Länge aufteilen.

Kappenförmige Anschlußteile, die die Stirnseiten eines stabförmigen Widerstandes abdecken und dessen Mantelfläche im Bereich der Stirnseiten umgreifen, sind an sich bekannt und an drahtlosen elektrischen Widerständen benutzt. Es handelt sich hierbei um in sich geschlossene metallische Anschlußkappen, die deshalb auch nur an beiden Stirnseiten des stabförmigen Widerstandes aufgesetzt und befestigt werden können. Zur Lösung der Erfindungsaufgabe können die bekannten Anschlußkappen daher nicht beitragen.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die beiden Spalte in dem Schichtwiderstand je einen Steg desselben belassen und dieser eine Länge aufweist, die der halben Breite des Sicht-Widerstandes zwischen den beiden Spalten, am Umfang des Heizleiterträgers gemessen, entspricht. Hierdurch sind an allen Stellen des Heizkörpers gleiche Querschnitte bei gleichbleibender Fläche vorhanden, so daß eine gleichbleibende Stromdichte und gleichbleibende Erwärmung an allen Stellen des Schichtwiderstandes vorhanden sind. Unter dieser Voraussetzung hat der erfindungsgemäße Heizkörper mit Schichtwiderstand eine bisher nicht erreichte hohe Lebensdauer. Derartige Heizkörper sind zur Beheizung von Geräten in Industrie, Haushalt und Gewerbe geeignet und eignen sich besonders zur Beheizung von elektrischen Lötkolben. Gerade bei letzteren kommt es sehr darauf an, konzentrierte Erwärmung an der Lötspitze zur Verfügung zu haben, was durch den erfindungsgemäßen Heizkörper in Patronenform ermöglicht wird, der außerdem den Vorteil hat, daß er sich sehr leicht auswechseln läßt und weitgehend unempfindlich ist.

Claims (8)

1. 3 4

   Vorteilhaft sind die Anschlußsegmente in Aus- ' förmigen Heizkörpers in Teilansicht und teilweisem

   nehmungen des Heizleiterträgers angeorndet und min- Schnitt..

   destens auf einem Teil ihrer Länge mit der Mantel- Der Heizleiterträger 1 besteht aus Keramik oder fläche des Heizleiterträgers bündig, so daß dieser Teil einem anderen geeigneten Isoliermaterial. Er ist als der Anschlußsegmente von dem Schichtwiderstand 5 einseitig offene zylindrische Hülse ausgebildet, die überdeckt werden kann. Man kann die Ausnehmun- einen Boden 2 aufweist. Die Mantelfläche des Heizgen so ausbilden und anordnen, daß sie sich von der leiterträgers ist mit 3 bezeichnet. Der Schichtwider-Mantelfläche bis in die Stirnseite des Heizleiter- stand 4 befindet sich auf einem Teil dieser Mantelträgers erstrecken. In diesem Falle sind die Anschluß- fläche. Die Anschlußsegmente 5 sind halbkappensegmente einerseits mit der Mantelfläche, anderer- io förmig ausgebildet und an dem bodenseitigen-Ende seits mit der Stirnfläche bündig. Das richtige lage- des Heizleiterträgers sich diametral gegenüberstehend gerechte Einpassen der Anschlußsegmente ist dadurch in Ausnehmungen 6 angeordnet und befestigt, die die bei der Herstellung der Heizkörper außerordentlich gleiche Form wie die Anschlußsegmente aufweisen, erleichtert. Durch die Überdeckung mit dem Schicht- Diese liegen in def Ebene der Mantelfläche 3 des widerstand werden die Anschlußsegmente zusätzlich 15 Heizleiterträgers und sind mit ihr bündig. Dieser Teil in ihren Ausnehmungen gehalten, in die sie entweder der Anschlußsegmente wird von dem auf den Heizeingepreßt oder eingekittet sind. Dabei ergibt sich leiterträger aufgetragenen Schichtwiderstand 4 überaußen ein glattwandiger zylindrischer Mantel, der im deckt. Dadurch ist der Kontakt zwischen dem Schichtwesentlichen durch den Schichtwiderstand dargestellt widerstand und den Anschlußsegmenten hergestellt, wird, der in einem Sicherheitsabstand vor dem gegen- 20 Die Anschlußsegmente tragen Anschlußsegmente 7, überliegenden Ende des Heizleiterträgers endet. die Steckstifte, Quetschröhrchen, Fahnen od. dgl. sein

   Bei mechanisch hoch beanspruchten derartigen können.

   Heizkörpern kann es vorteilhaft sein, die eingelegten Die beiden Anschlußsegmente belassen zwischen Anschlußsegmente durch eine Kappe zu sichern und sich einen Spalt, der mit 8 bezeichnet ist und der sich zu schützen. Zu diesem Zweck sind die Ausnehmun- 25 in dem Schichtwiderstand fortsetzt und in einem Abgen an der Stirnseite des Heizleiterträgers und auch stand α vor dem Ende des Schichtwiderstandes aufim Bereich dessen Mantelfläche im angrenzenden Be- hört. Dieser Abstand entspricht der halben Breite des reich an die Stirnseite tiefer, als die stufenförmig aus- Schichtwiderstandes zwischen den beiden Spalten 8, gebildeten Anschlußsegmente stark sind, so daß diese,' die sich am Umfang des Schichtwiderstandes diadurch eine Kappe mit Durchbrüchen für die mit den 30 metral gegenüberstehen. Der zwischen dem Ende des Anschlußsegmenten verbundenen Anschlußelemente Schichtwiderstandes und dem Ende des Spaltes 8 isoliert, teilweise abdeckbar sind. Der Schichtwider- stehengebliebene Steg ist mit 9 bezeichnet. Er gestand überdeckt dann den von der Kappe frei gelasse- währleistet bei diesen Abmessungen eine gleichnen Teil der Anschlußsegmente, der in der Mantel- bleibende Stromdichte innerhalb des Schichtwiderfläche des Heizleiterträgers liegt. Es ist auch mög- 35 Standes 4. Die Strompfade sind mit 10 bezeichnet,
   lieh, daß der Schichtwiderstand außer dem in der Die zweite Ausführungsform gemäß den F i g. 4 Mantelfläche liegenden Teil des Anschlußsegmentes und 5 unterscheidet sich nur durch die andere Formauch den.von der Kappe abgedeckten Teil derselben gebung der Anschlußsegmente, die mit 5 a bezeichnet ganz oder teilweise überdeckt. Die Zweckmäßigkeit sind. Die entsprechenden Ausnehmungen 6 α sind verder einen oder der anderen Ausführungsform wird 40 tieft an der Stirnseite des Heizleiterträgers ausgebildet sich nach der Stromdichte richten, die der Schicht- und angeordnet. Die kappenförmigen Anschlußwiderstand aufnimmt. In jedem Falle läßt sich der Segmente sind stufenförmig ausgebildet, so daß sie Stromübergang an den Anschlußsegmenten zu dem von einer isolierenden Kappell, die beispielsweise Schichtwiderstand ausreichend bemessen. Dadurch, aus Keramik besteht, teilweise abdeckbar sind. Dabei daß der Schichtwiderstand erforderlichenfalls auch 45 kann die Umfangsfläche dieser Kappe mit der bis in den stufenförmigen Teil der Anschlußsegmente Mantelfläche des Schichtwiderstandes bündig seih, reichen kann, braucht der in der Mantelfläche des Der Schichtwiderstand überdeckt den von der Kappe Heizleiterträgers liegende Teil der Anschlußsegmente 11 frei gelassenen Teil der Anschlußsegmente. Die nicht unnötig vergrößert zu werden, und außerdem Kappe 11 hat zwei Durchbrüche 12, welche die Ankann ein Teil der Beschichtung auf den Anschluß- 50 Schlußelemente 7 durchlassen. Außerdem ist in der Segmenten durch die isolierende Kappe, die aus Ke- Kappe ein Schlitz 13 vorhanden, in den der Boden 2 ramik bestehen kann, abgedeckt werden. Damit ist mit einem entsprechend vorstehenden Formteil von· ein erheblicher Teil der kontaktgebenden Beschich- innen her eingreift,
   tung gegen Beschädigung gesichert. Die Ausführungsform gemäß Fig. 6 entspricht

   Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeich- 55 derjenigen nach F i g. 4. So überdeckt der Schicht-

   nung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt, widerstand auch einen von der Kappe abgedeckten

   und zwar zeigt Teil der Anschlußsegmente. Dadurch wird die

   F i g. 1 den patronenförmigen Heizkörper in An- Kontaktfläche mit den Anschlußsegmenten versieht und teilweisem Schnitt, größert.

   F i g. 2 eine stirnseitige Ansicht des Heizkörpers 60 Der Sicherheitsabstand, mit dem der Schicht-

   nach F i g. 1 in Richtung des Pfeils II, widerstand 4 vor dem Ende des Heizleiterträgers 1

   F i g. 3 eine Abwicklung des Schichtwiderstandes, endet, ist mit 14 bezeichnet.

   F i g. 4 eine andere Ausführungsform des patronenförmigen Heizkörpers in Ansicht und teilweisem Patentansprüche:
   Schnitt, 65

   Fig. 5 die stirnseitige Ansicht des Heizkörpers 1. Elektrisch beheizter Heizkörper in Patronennach F i g. 4 in Richtung des Pfeils V und form, bei dem der Heizleiter als Schichtwiderstand

   F i g. 6 eine weitere Ausführungsform des patronen- auf die Mantelfläche eines isolierenden Heizleiter-

   trägers aufgebracht ist und mit metallischen Anschlußelementen in elektrisch leitender Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizleiterträger (1) an seinem einen Ende (2) zwei halbkappenförmig ausgebildete, die Stirnseite und die Mantelfläche (3) teilweise übergreifende Anschlußsegmente (5, 5 a) aufweist und der Schichtwiderstand (4) zwischen den Anschlußsegmenten durch zwei sich gegenüberstehende Spalte (8) unterbrochen ist, die sich innerhalb des Schichtwiderstandes (4) auf einem begrenzten Teil seiner Länge fortsetzen.
2. 2. Heizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Spalte (8) in dem Schichtwiderstand (4) je einen Steg (9) desselben belassen und dieser eine Länge (α) aufweist, die der halben Breite des 'Schichtwiderstandes (4) zwischen den beiden Spalten (8), am Umfang des Heizleiterträgers (1) gemessen, entspricht.
3. 3. Heizkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußsegmente (5, 5 d) in Ausnehmungen (6, 6 a) des Heizleiterträgers (1) angeordnet und mindestens auf einem Teil ihrer Länge mit der Mantelfläche (3) des Heizleiterträgers bündig sind und dieser Teil von dem Schichtwiderstand (4) überdeckt wird.
4. 4. Heizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (6, 6 α) sich von der Mantelfläche bis in die Stirnseite des Heizleiterträgers erstrecken.
5. 5. Heizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Ausnehmungen (6) an der Stirnseite des Heiz^ ,. leiterträgers (1) der Stärke der Anschlußsegmente (5) entspricht, so daß deren Stirnfläche mit der Stirnseite des Heizleiterträgers (1) bündig ist.
6. 6. Heizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (6 ä) an der Stirnseite des Heizleiterträgers (1) und auch im Bereich dessen Mantelfläche (3) im angrenzenden Bereich an die Stirnseite tiefer sind, als die stufenförmig ausgebildeten Anschlußsegmente (5 a) stark sind, und diese, durch eine Kappe (11) mit Durchbrüchen (12) für die mit den Anschlußsegmenten verbundenen Anschlußelemente (7) isoliert, teilweise abdeckbar sind.
7. 7. Heizkörper nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtwiderstand (4) den von der Kappe (11) frei gelassenen Teil der Anschlußsegmente (5 α) überdeckt.
8. 8. Heizkörper nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtwiderstand (4) auch den von der Kappe (11) abgedeckten Teil der Anschlußsegmente (5 d) überdeckt.

   Heizörper nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtwiderstand (4) mit einem Sicherheitsabstand (14) vor dem Ende des Heizleiterträgers (1) endet.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen