DE20118050U1 - Electric flat radiator - Google Patents
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Description
Ne - 05. November 2001Ne - 05 November 2001
TH 166 22. Oktober 2001TH 166 22 October 2001
Anmelder: Türk + Hillinger GmbH, 78532 Tuttlingen Anmelder-Nr.: 1522213Applicant: Türk + Hillinger GmbH, 78532 Tuttlingen Applicant No.: 1522213
Bezeichnung: Elektrischer FlachheizkörperDescription: Electric panel radiator
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Flachheizkörper zum Beheizen von Werkzeugen, Maschinenteilen und Geräten, bestehend aus wenigstens einem gerade und/oder mäanderförmig verlaufenden, mit wenigstens einem Plattenkörper (2) versehenen, verpreßten Heizelement (1), dessen elektrische Anschlüsse (10) aus einer gemeinsamen Randkante (5) des Plattenkörpers (2) heraustreten.The invention relates to an electric flat heater for heating tools, machine parts and devices, consisting of at least one straight and/or meandering, pressed heating element (1) provided with at least one plate body (2), the electrical connections (10) of which protrude from a common edge (5) of the plate body (2).
Aus dem deutschen Gebrauchsmuster G 72 25 341 ist bereits ein elektrischer Flachheizkörper bekannt, der zum Beheizen von Geräten oder dgl. verwendet wird.An electric flat radiator is already known from the German utility model G 72 25 341, which is used to heat devices or the like.
Dieser bekannte elektrische Flachheizkörper besteht aus wenigstens zwei Isolierplatten, zwischen denen ein Heizleiter eingelegt ist. Dabei ist der Heizleiter in einer verformbaren Isolierplatte eingebettet und diese mit wenigstens einer mit dieser mit üblichen Verbindungselementen verbundenen Deckplatte abgedeckt. Der Heizleiter istThis known electric flat radiator consists of at least two insulating plates between which a heating conductor is inserted. The heating conductor is embedded in a deformable insulating plate and this is covered with at least one cover plate connected to it with conventional connecting elements. The heating conductor is
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auf einen flexiblen Träger aufgewickelt und zusammen mit diesem in der Isolierplatte eingebettet.wound onto a flexible carrier and embedded together with it in the insulation board.
Zweckmäßigerweise ist die Isolierplatte beiderseits durch eine Deckplatte aus hartem Isolierwerkstoff abgedeckt. Die Isolierplatte und die beiden Deckplatten sind mittels mehrerer Niete miteinander verbunden. Beim Herstellen wird der Heizleiter zwischen die Isolierplatte und die Deckplatte gelegt. In einem anschließenden Preßvorgang wird der Heizleiter in die Isolierplatte eingedrückt.The insulation plate is conveniently covered on both sides by a cover plate made of hard insulating material. The insulation plate and the two cover plates are connected to one another using several rivets. During production, the heating conductor is placed between the insulation plate and the cover plate. In a subsequent pressing process, the heating conductor is pressed into the insulation plate.
Abgesehen davon, daß sowohl die Isolierplatte als auch die aus härteren Isolierstoffen bestehenden Deckplatten relativ schlechte Wärmeleiter sind, besteht bei diesen bekannten Flachheizkörpern die Gefahr, daß der Heizleiter beim Preßvorgang beschädigt wird, was Ursache für einen sofortigen Ausfall oder aber für eine nur kurze Lebensdauer des Flachheizkörpers sein kann.Apart from the fact that both the insulation plate and the cover plates made of harder insulating materials are relatively poor heat conductors, there is a risk with these known flat radiators that the heating conductor will be damaged during the pressing process, which can cause immediate failure or a short service life of the flat radiator.
Bei einem anderen bekannten Flachheizkörper (DE-Gbm 71 10 939) der weitgehend auf automatisch arbeitenden Maschinen herstellbar sein soll und bei dem die Wärmeabgabe in einer bevorzugten Richtung stattfinden soll, sind zwei Isolierplatten vorgesehen, zwischen denen ein auf einem flexiblen Träger gewickelter Heizleiter eingepreßt undIn another known flat radiator (DE-Gbm 71 10 939), which is said to be largely manufacturable on automatic machines and in which the heat emission is to take place in a preferred direction, two insulating plates are provided, between which a heating conductor wound on a flexible carrier is pressed and
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mit den Platten verklebt ist. Dabei soll der Heizleiter in wenigstens eine der Isolierstoffplatten eingebettet sein.is glued to the plates. The heating conductor should be embedded in at least one of the insulating plates.
Durch geeignete Wahl der Werkstoffe für die Isolierplatten kann der Wärmeübergang bevorzugt nach einer Seite gerichtet werden. Es ist auch vorgesehen, für den einseitig ausgerichteten Wärmeübergang für die Isolierplatten unterschiedlich harte Werkstoffe zu verwenden, so daß der zunächst runde Heizleiterträger an der härteren Platte flachgedrückt wird und somit der Heizleiter mit einer erheblich größeren Fläche an dieser Platte anliegt.By choosing the right materials for the insulation plates, the heat transfer can be directed preferentially to one side. It is also planned to use materials of different hardness for the insulation plates for the one-sided heat transfer, so that the initially round heating conductor carrier is pressed flat against the harder plate and the heating conductor thus rests against this plate with a considerably larger surface area.
Da auch hier wegen des direkten Kontaktes mit dem Heizleiter nur Platten aus elektrisch isolierendem Material verwendet werden können, das bekanntlich in der Regel schlechte Wärmeleitfähigkeiten aufweist, muß der Nachteil in Kauf genommen werden, daß die Wärmeübertragung sehr mangelhaft ist und nur unter hoher Zeitverzögerung stattfindet. Because of the direct contact with the heating conductor, only plates made of electrically insulating material can be used here, which is known to have poor thermal conductivity. Therefore, the disadvantage must be accepted that the heat transfer is very poor and only takes place with a long time delay.
Es ist auch schon vorgeschlagen worden (DE 201 08 963.7), das aus einem hochverdichteten Rohrheizkörper bestehende Heizelement durch einen Preßvorgang in zwei weichere, unmittelbar aufeinander liegende Metallplatten aus Alumini-It has also been proposed (DE 201 08 963.7) to press the heating element consisting of a highly compressed tubular heating element into two softer, directly superimposed metal plates made of aluminium.
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um derart einzubetten, daß jeweils ein Teil des Heizkörperquerschnitts in einer entsprechend tiefen Preßnut der einen Metallplatte und der andere Teil in einer entsprechenden Preßnut der anderen Metallplatte liegt, ohne daß auf den Außenseiten der Metallplatten Ausbuchtungen entstehen. Dazu sind nicht nur hohe Preßkräfte erforderlich, sondern auch Materialdicken der Metallplatten, die etwa dem Rohrdurchmesser des Heizelements entsprechen. Außerdem lassen sich solche Metallplatten leicht verformen. Aluminium, das ja gewöhnlich nur als Legierung zum Einsatz kommt, darf jedoch bekanntlich höchstens bis 4000C erhitzt werden. Als Plattenmaterial ist es deshalb für Flachheizkörper mit höheren Betriebstemperaturen nicht geeignet.to embed in such a way that one part of the radiator cross-section lies in a correspondingly deep press groove in one metal plate and the other part in a corresponding press groove in the other metal plate, without bulges forming on the outside of the metal plates. This requires not only high pressing forces, but also material thicknesses of the metal plates that roughly correspond to the pipe diameter of the heating element. In addition, such metal plates can be easily deformed. Aluminium, which is usually only used as an alloy, can, however, be heated to a maximum of 400 0 C. It is therefore not suitable as a plate material for panel radiators with higher operating temperatures.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Flachheizkörper der eingangs genannten Art zu schaffen, der nicht nur eine gute, über seine Fläche gleichmäßige Wärmeabgabe gewährleistet und einfach herstellbar ist sondern der bei minimaler Raumbeanspruchung auch leicht an Umfangsformen von zu beheizenden Maschinenteilen anpaßbar und somit auch bei beengten Raumverhältnissen variabel einsetzbar ist.The invention is based on the object of creating an electric flat radiator of the type mentioned at the beginning, which not only ensures good, even heat emission over its surface and is easy to manufacture, but which can also be easily adapted to the peripheral shapes of machine parts to be heated while taking up minimal space and can therefore be used variably even in confined spaces.
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Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß das aus einem hochverdichteten Rohrheizkörper bestehende Heizelement, dessen Heizleiter in einen von einem rohrförmigen Stahlmantel umschlossenen, zentralen Magnesiumoxidkern eingebettet ist, durch Pressen derart in ein metallenes Umfassungsblech eingedrückt ist, daß im Umfassungsblech auf der einen Flachseite eine dem Verlauf und der Dicke des Rohrheizkörpers entsprechende Rille und auf der anderen Flachseite eine den Rücken dieser Rille bildende Wölbung gebildet ist.This object is achieved according to the invention in that the heating element consisting of a highly compressed tubular heating element, the heating conductor of which is embedded in a central magnesium oxide core enclosed by a tubular steel jacket, is pressed into a metal surrounding sheet by pressing in such a way that a groove corresponding to the course and thickness of the tubular heating element is formed in the surrounding sheet on one flat side and a curvature forming the back of this groove is formed on the other flat side.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand eines der Unteransprüche 2 bis 8.Advantageous embodiments of the invention are the subject of one of the subclaims 2 to 8.
Derartige Heizkörper lassen sich sehr flach und massearm gestalten. Sie eignen sich insbesondere gut zum Beheizen von Werkzeugen, sowie von Werkzeug- oder Maschinenteilen in engen Raumverhältnissen, und sie lassen sich leicht an vorgegebene Oberflächenformen der zu beheizenden Bauteile anpassen. Auch ihre Herstellung ist einfach und kostengünstig. Insbesondere lassen sich Umfassungsbleche verwenden, die wesentlich dünner sind als der Rohrheizkörper und sich deshalb mit wenig Kraftaufwand in eine gewünschte räumliche Form bringen lassen. In der jeweils angepaßten Form' lassen sich solche Heizkörper auch leicht an den zu beheizenden Werkzeugen, Maschinenteilen oder GerätenSuch heaters can be designed to be very flat and have little mass. They are particularly suitable for heating tools, as well as tool or machine parts in confined spaces, and they can be easily adapted to the given surface shapes of the components to be heated. Their manufacture is also simple and inexpensive. In particular, surrounding sheets can be used that are much thinner than the tubular heater and can therefore be shaped into the desired spatial shape with little effort. In the appropriately adapted shape, such heaters can also be easily attached to the tools, machine parts or devices to be heated.
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befestigen.fasten.
In Verbindung mit der Ausgestaltung nach den Ansprüchen und 6 sind sie für Temperaturen bis zu 75O0C einsetzbar.In conjunction with the design according to claims 1 and 6, they can be used for temperatures up to 75O 0 C.
Mit der Ausgestaltung nach Anspruch 2 läßt sich der Rohrheizkörper sehr einfach in der von ihm selbst erzeugten Rille fixieren, wobei die Ausgestaltung nach Anspruch 3 eine vorzügliche Alternative bildet.With the embodiment according to claim 2, the tubular heating element can be very easily fixed in the groove it creates itself, whereby the embodiment according to claim 3 forms an excellent alternative.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigt:The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. It shows:
Fig. 1 einen Flachheizkörper in rillenseitiger Ansicht; Fig. 1 a flat radiator in groove side view;
Fig. 2 einen Schnitt II-II aus Fig. 1;Fig. 2 shows a section II-II of Fig. 1;
Fig. 3 im Schnitt einen nach dem Verpressen zu einem nahezu geschlossenen kreisförmigen Ringkörper geformten Flachheizkörper der Fig. 1 und 2;Fig. 3 shows a section through a flat radiator of Figs. 1 and 2 formed into an almost closed circular ring body after pressing;
Fig.4 im Schnitt den Flachheizkörper der Fig. 1 und mit einem Deckblech;Fig.4 shows a section through the flat radiator of Fig. 1 and with a cover plate;
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Fig. 5 im Schnitt den ringförmig gebogenen Flachheizkörper der Fig. 4;Fig. 5 shows a section through the ring-shaped curved flat radiator of Fig. 4;
Fig. 6 in stark vergrößerter Schnittdarstellung ein Heizelement mit runder Querschnittsform;Fig. 6 shows a greatly enlarged sectional view of a heating element with a round cross-sectional shape;
Fig. 7 in Draufsicht einen Flachheizkörper mit spiralförmigem Heizelement;Fig. 7 shows a plan view of a flat radiator with a spiral heating element;
Fig. 8 einen Schnitt VIII - VIII aus Fig. 7Fig. 8 a section VIII - VIII from Fig. 7
Fig. 9 in stark vergrößerter Schnittdarstellung einen Abschnitt eines Flachheizkörpers mit quadratischer Querschnittsform des Heizelements undFig. 9 shows a greatly enlarged sectional view of a section of a flat radiator with a square cross-sectional shape of the heating element and
Fig. 10 in stark vergrößerter Schnittdarstellung einen Abschnitt eines Flachheizkörpers mit einer dreieckigen Querschnittsform des Heizelements.Fig. 10 shows a greatly enlarged sectional view of a section of a flat radiator with a triangular cross-sectional shape of the heating element.
Der elektrische Flachheizkörper, der zum Beheizen von kleinen Werkzeugen, Maschinenteilen oder Geräten verwendet werden kann, weist ein mäanderförmig verlaufendes Heizelements 1 auf. Das Heizelement 1 besteht aus einem hochverdichteten Rohrheizkörper 11, dessen Heizleiter 12 zentral in einen von einem rohrförmigen Stahlmantel 13 umschlossenen, zentralen Magnesiumoxidkern 14 eingebettet ist. Der Rohrheizkörper 11 selbst weist vier gerade und parallel zueinander verlaufende Abschnitte 21, 22, 23 undThe electric flat heating element, which can be used to heat small tools, machine parts or devices, has a meandering heating element 1. The heating element 1 consists of a highly compressed tubular heating element 11, the heating conductor 12 of which is embedded centrally in a central magnesium oxide core 14 enclosed by a tubular steel casing 13. The tubular heating element 11 itself has four straight and parallel sections 21, 22, 23 and
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24 auf, die durch bogenförmige Abschnitte 25, 2 6 und 27 miteinander verbunden sind. Es ist zweckmäßig, den Stahlmantel 13 aus Chrom-Nickel-Stahl zu fertigen, um Heiztemperaturen von bis zu 75O0C erreichen zu können.24, which are connected to one another by curved sections 25, 26 and 27. It is expedient to manufacture the steel jacket 13 from chromium-nickel steel in order to be able to reach heating temperatures of up to 75O 0 C.
Dieser Rohrheizkörper 11 ist durch einen Preß- Tiefziehvorgang derart in ein dünnes, aus Metall, vorzugsweise auch aus Chrom-Nickel-Stahl bestehendes Umfassungsblech 2 eingedrückt, daß in diesem Umfassungsblech 2 auf der einen Flachseiteite eine dem mäanderförmigen Verlauf und der Dicke (D) des Rohrheizkörpers 11 entsprechende Rille 3 und auf der anderen Flachseite eine den Rücken dieser Rille 3 bildende Wölbung 4 gebildet ist.This tubular heating element 11 is pressed into a thin metal surrounding sheet 2, preferably made of chrome-nickel steel, by a pressing and deep-drawing process in such a way that in this surrounding sheet 2 on one flat side a groove 3 corresponding to the meandering course and the thickness (D) of the tubular heating element 11 is formed and on the other flat side a curvature 4 forming the back of this groove 3.
Dieses Eindrücken des Rohrheizkörpers 11 in das Umfassungsblech 2 läßt sich sehr einfach damit bewerkstelligen, daß als Preßunterlage für das Umfassungsblech 2 ein verformbarer Kunststoffkörper verwendet wird, in den die sich bildende Wölbung 4 eindringen kann.This pressing of the tubular heating element 11 into the surrounding sheet 2 can be accomplished very easily by using a deformable plastic body as a pressing base for the surrounding sheet 2, into which the curvature 4 that is formed can penetrate.
Um den Rohrheizkörper 11 in dieser Rille 3 zu fixieren, ist bei einer Ausführungsform gem. Fig. 2 der Rohrheizkörper 11 mittels eines hochtemperaturbeständigen und gut wärmeleitenden Klebers 5, der den den Rohrheizkörper umschließenden Hohlraum der Rille 3 zumindest annähernd planeben ausfüllt, in die Rille 3 eingebettet.In order to fix the tubular heating element 11 in this groove 3, in an embodiment according to Fig. 2 the tubular heating element 11 is embedded in the groove 3 by means of a high-temperature-resistant and highly heat-conductive adhesive 5, which fills the cavity of the groove 3 enclosing the tubular heating element at least approximately flatly.
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Gemäß der Darstellung in Fig. 4 kann zur Fixierung des Rohrheizkörpers 11 in der Rille 3 des Umfassungsbleches 2 ein dünnes Deckblech 6 vorgesehen sein, das vorzugsweise aus demselben Material besteht wie das Umfassungsblech 2, das beispielsweise durch Punktschweißen mit diesem verbunden ist.According to the illustration in Fig. 4, a thin cover plate 6 can be provided for fixing the tubular heating element 11 in the groove 3 of the surrounding plate 2, which cover plate 6 preferably consists of the same material as the surrounding plate 2 and is connected to it, for example, by spot welding.
Die Flächenform des Umfassungsbleches 2 und des diesem angepaßten Deckblechs 6 kann beliebig gewählt werden. Statt der in Fig. 1 und 7 dargestellten Rechteckform könnten auch polygonale, runde oder elliptische Flächenformen vorgesehen sein, wenn es für den vorgesehenen Anwendungsfall zweckmäßig ist.The surface shape of the surrounding sheet 2 and the cover sheet 6 adapted to it can be chosen as desired. Instead of the rectangular shape shown in Fig. 1 and 7, polygonal, round or elliptical surface shapes could also be provided if this is appropriate for the intended application.
Wie die Fig. 3 und 5 zeigen, ist es ohne weiteres möglich, aus einem ebenflächigen Flachheizkörper, wie ihn die Fig. 1, 2 und 4 zeigen, einen zylindrisch gebogenen Heizkörper gemäß Fig. 3 oder 5 herzustellen. Es ist leicht vorstellbar, daß auch andere Biegeformen, z.B. ellipsenförmige oder rechteckige Biegeformen herstellbar sind. Jedenfalls lassen sich derartige Flachheizköper leicht in Formen bringen, die den jeweils zu beheizenden Werkzeugen, Maschinenteilen oder Geräten angepaßt sind. Dabei besteht ein vorteilhaftes Merkmal darin, daß das Umfassungsblech 2 und das ggf. vorhandene Deckblech 6 eine Dicke d aufweisen, die wesentlich geringer ist als die Dicke D des Rohrheizkörpers 11.As shown in Fig. 3 and 5, it is easily possible to produce a cylindrically curved radiator as shown in Fig. 3 or 5 from a flat flat radiator as shown in Fig. 1, 2 and 4. It is easy to imagine that other bending shapes, e.g. elliptical or rectangular bending shapes, can also be produced. In any case, such flat radiators can easily be made into shapes that are adapted to the tools, machine parts or devices to be heated. An advantageous feature is that the surrounding sheet 2 and the cover sheet 6, if present, have a thickness d that is significantly less than the thickness D of the tubular radiator 11.
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Zur Befestigung solcher Heizkörper an den zu beheizenden Werkzeugen, Maschinenteilen oder Geräten lassen sich alle herkömmlichen Befestigungsmittel, wie Schrauben, Niete, Rohrschellen und dgl. verwenden.All conventional fastening materials such as screws, rivets, pipe clamps and the like can be used to attach such heaters to the tools, machine parts or equipment to be heated.
Wie Fig. 7 zeigt, kann der das Heizelement 1 bildende Rohrheizkörper 11 auch die Form einer ebenen Spirale aufweisen und auf die gleiche Art in ein Umfassungsblech 2 eingebettet sein wie das Heizelement 1 der Fig. 1 und 2 bzw. 3. Auch ein solcher Flachheizkörper läßt sich mit oder ohne Deckblech 6 durch Biegen in die für seine Anwendung jeweils günstigste Form bringen und auf einfache Weise befestigen.As Fig. 7 shows, the tubular heating element 11 forming the heating element 1 can also have the shape of a flat spiral and be embedded in a surrounding sheet 2 in the same way as the heating element 1 of Figs. 1 and 2 or 3. Such a flat heating element can also be bent into the most suitable shape for its application with or without cover sheet 6 and can be attached in a simple manner.
Das anschlußseitige Ende 7 des Heizelements 1 ragt aus der oberen Endkante 8 bzw. aus der unteren Endkante 9 des Umfassungsblechs 2 heraus und ist mit einem elektrischen Anschlußstecker 10 versehen.The connection-side end 7 of the heating element 1 protrudes from the upper end edge 8 or from the lower end edge 9 of the surrounding plate 2 and is provided with an electrical connection plug 10.
Wie die Fig. 9 und 10 zeigen kann es für manche Anwendungsfälle von Vorteil sein, für den Rohrheizkörper 11/1 bzw. 11/2 eine quadratische oder dreieckige Querschnittsform zu wählen, um eine bessere Flächenberührung mit dem Umfassungsblech und/oder einer ebenen Fläche eines zu beheizenden Teils zu erreichen. Daß die unrunden Querschnittsformen des Rohrheizkörpers 11 auch andere Quer-As shown in Fig. 9 and 10, it can be advantageous for some applications to choose a square or triangular cross-sectional shape for the tubular heating element 11/1 or 11/2 in order to achieve better surface contact with the surrounding sheet and/or a flat surface of a part to be heated. The fact that the non-circular cross-sectional shapes of the tubular heating element 11 also allow other cross-sectional shapes
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schnittsformen der Rillen 3/1 und 3/2 bzw. Wölbungen 4/1 und 4/2 ergeben, läßt sich den Fig. 9 und 10 ebenfalls entnehmen.The sectional shapes of the grooves 3/1 and 3/2 or the curvatures 4/1 and 4/2 can also be seen in Figs. 9 and 10.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
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| R163 | Identified publications notified |
Effective date: 20020807 |
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| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20041206 |
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| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20071030 |
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| R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20091021 |
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| R071 | Expiry of right | ||
| R071 | Expiry of right |