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Die Erfindung betrifft einen Wärmestrahler nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Derartige Wärmestrahler, die insbesondere als Infrarot-Wärmestrahler ausgebildet sind, kommen in vielen Bereichen zum Einsatz, beispielsweise in Außenbereichen, auf Terrassen oder dergleichen.
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Um vor allem Verletzungen durch Zugriff auf die in Funktion befindlichen Heizelemente zu verhindern, ist die Gehäuseöffnung des Wärmestrahlers, aus der die Wärme austritt, mit einem Schutzgitter überdeckt, das konturenbündig in der Gehäuseöffnung angeordnet ist, wobei die Abstände der Stäbe zueinander, die das Schutzgitter bilden, so gewählt sind, dass einerseits die Sicherungsfunktion gewährleistet ist und andererseits die Wärme weitgehend ungehindert austreten kann.
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Bekannt sind Schutzgitter, die aus miteinander verschweißten Quer- und Längsstäben aus Draht bestehen und mit dem Gehäuse verschraubt oder formschlüssig gehalten sind.
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Weiter sind Schutzgitter bekannt, die aus geschlitzten Blechen oder Blechen mit ausgeformten Lamellenschlitzen bestehen und die in zwei sich gegenüberliegenden Aufnahmenuten gehalten werden, wobei sie für die Wärmeübertragung durch Luftaustausch ebenso durchlässig sind, wie die Wärmestrahlung.
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Die bislang eingesetzten Schutzgitter sind jedoch nur mit einem relativ hohen Fertigungsaufwand herstellbar und dabei immer nur für eine konfektionierte Länge der Heizstrahler einsetzbar.
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In Konsequenz bedeutet dies, dass eine entsprechend umfangreiche Lagerung erforderlich ist, was naturgemäß mit erheblichen Kosten verbunden ist, ebenso allerdings auch die Herstellung des vorgenannten Schutzgitters durch den hohen Fertigungsaufwand.
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Um einen ausreichenden Wärmeaustritt durch das Schutzgitter zu gewährleisten, sind die kreuzweise miteinander verbundenen Stäbe aus Draht relativ dünn gehalten, so dass der Abstand hin zur Heizquelle die Gefahr erhöht, dass beispielsweise in der Nähe befindliche brennbare Materialien, wie Textilien oder dergleichen, beschädigt werden.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Wärmestrahler der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass anstelle eines Schutzgitters eine alternative Schutzanordnung anbringbar ist.
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Diese Aufgabe wird durch einen Wärmestrahler mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Die Schutzstabanordnung gemäß der Erfindung wird in der Hauptsache durch achsparallel und abständig zueinander angeordnete Stäbe gebildet, die formschlüssig in Aufnahmen von Halteeinrichtungen gehalten sind und gegenüber dem Gehäuse vorstehen.
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Üblicherweise ist der Wärmestrahler rechteckig konturiert, mit sich in Längsrichtung erstreckenden Stäben. Querstäbe, wie sie im Stand der Technik bekannt sind, um eine ausreichende Stabilität zu erreichen, sind bei dem Schutzgitter nach der Erfindung nicht mehr erforderlich. Insbesondere dann, wenn die Stäbe aus einem metallischen Flachmaterial bestehen, wobei die nach außen weisenden Schmalseiten der Stäbe jeweils die Sichtseite bilden.
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Allein durch die Querschnittskontur der Stäbe ergibt sich ein relativ hohes Widerstandsmoment, so dass allein schon aus diesem Grund auf die besagten Querstäbe verzichtet werden kann.
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Um ein Durchbiegen der Stäbe zu verhindern, vor allem, wenn der Wärmestrahler besonders lang ist, kann etwa im Mittenbereich eine Mittenhalterung mit Aufnahmen vorgesehen sein, die ebenfalls am Gehäuse befestigt ist.
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Nach der Erfindung sind die Stäbe formschlüssig in den Aufnahmen gehalten, wobei dieser Formschluss so konzipiert ist, dass eine Längsverschiebung der Stäbe in einem geringen Maß möglich ist, um wärmebedingte Ausdehnungen auszugleichen.
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Zum Formschluss ist jede Aufnahme im Sinne einer Schwalbenschwanznut ausgebildet und jeder Stab im Überdeckungsbereich mit der zugeordneten Aufnahme auf der dem Grund der Schwalbenschwanznut zugewandten Seite durch Prägen im Sinne einer Verdickung derart aufgeweitet, dass sich eine Schwalbenschwanzverbindung ergibt.
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Eine solche Formgebung des Stabes ist durch einfache Fertigungsmaßnahmen möglich, wobei der Stab selbst vorzugsweise aus Flachstahl besteht und von handelsüblicher Stangenware abgelängt werden kann.
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Die Stabverdickung wird bevorzugt mit einem rotationssymmetrischen Prägewerkzeug mit annähernd konischer Endkontur hergestellt, indem das Prägewerkzeug in der Mitte der Schmalseite eine sacklochartige Vertiefung formt.
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Die Aufnahmen können an der am Gehäuse befestigten Halteeinrichtung angeformt sein. Denkbar ist jedoch auch, die Aufnahmen durch Verschrauben mit den am Gehäuse befestigten Halteeinrichtungen zu verbinden.
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Dabei sind die beiden sich gegenüberliegenden, an den jeweiligen Endseiten gehaltenen Halteeinrichtungen integraler Bestandteil des Gehäuses, jedoch so befestigt, dass ein Anschluss am Gehäuse erst dann erfolgt, wenn die Stäbe eingefügt sind.
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Insbesondere aus gestalterischen Gründen sind die Halteeinrichtungen in ihrer Formgebung, insbesondere im Bereich der konvexen Sichtseite, an die Kontur des Gehäuses angepasst.
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Ergänzend oder alternativ zur erwähnten Mittenhalterung können Querstreben vorgesehen sein, die mehrere Stäbe miteinander verbinden, um beispielsweise eine vorgegebene Maschenweite zu gewährleisten.
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Bei einer im Querschnitt bevorzugt rechteckigen oder trapezförmigen Form der Stäbe, die mit ihrer schmalsten Seite der Heizquelle zugewandt montiert sind, ist das Oberflächenverhältnis der wärmebestrahlten Schmalseite der Stäbe gegenüber den restlichen Staboberflächen klein. Diese restlichen Staboberflächen sind wärmeabgebende Flächen. Durch diese Anordnung der Stäbe wird eine möglichst geringe Staberwärmung ermöglicht.
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Ein weiterer Vorteil des Einsatzes von im Querschnitt rechteckigen Stäben liegt darin, dass das Verhältnis des Volumens zur wärmebestrahlten Schmalseite der Stäbe gegenüber dem entsprechenden Verhältnis bei runden Stäben größer ist.
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Dadurch ist eine verbesserte axiale Wärmeableitung von den Heißzonen der Stäbe in deren Kaltzonen. Die Kaltzonen der Stäbe sind dabei die nicht direkt der Heizquelle ausgesetzten Bereiche der Stäbe, insbesondere die Überdeckungsbereiche mit den zugeordneten Aufnahmen.
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Die Positionierung der Stäbe derart, dass sie gegenüber dem Gehäuse vorstehen, wobei dieses Vorstehen definiert ist als Abstand der äußeren Kante des jeweiligen Stabes zum Gehäuse hin, wird bevorzugt dadurch erreicht, dass auch die an den Halteeinrichtungen gehaltenen Aufnahmen gegenüber diesen bzw. dem Gehäuse vorstehen.
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Der neue Wärmestrahler lässt sich im Übrigen mit sehr geringem Materialeinsatz sowie Fertigungsaufwand realisieren, was sowohl die mechanische Bearbeitung wie auch die Montage, d.h. den Zusammenbau des Wärmestrahlers betrifft.
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Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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Es zeigen:
- 1 einen Wärmestrahler gemäß der Erfindung in einer perspektivischen Vorderansicht
- 2 einen Abschnitt des Wärmestrahlers nach 1, gleichfalls schaubildlich dargestellt
- 3 eine Einzelheit des Wärmestrahlers in einer Explosionsdarstellung.
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In der 1 ist ein Wärmestrahler abgebildet, mit einem sich längs erstreckenden Gehäuse 1, in dem eine elektrische Heizquelle 9 angeordnet ist und das zum Wärmeaustritt eine Gehäuseöffnung 2 aufweist.
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Diese Gehäuseöffnung 2 ist von einer Schutzstabanordnung 4 überdeckt, die mehrere, achsparallel und abständig zueinander angeordnete Stäbe 3 aufweist.
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Gemäß der Erfindung sind die Stäbe 3 formschlüssig in Aufnahmen 6 gehalten, die an Halteeinrichtungen 5 angeordnet sind, die am Gehäuse 1 befestigt sind.
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Dabei sind die Halteeinrichtungen 5 an den sich gegenüberliegenden Endbereichen des Gehäuses 1 angeordnet, das stirnseitig durch Abschlussplatten 7 verschlossen ist.
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Die Stäbe 3 stehen gegenüber den Halteeinrichtungen 5 und damit gegenüber dem Gehäuse 1 vor.
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Insbesondere bei einer maßlich längeren Ausführung des Wärmestrahlers, wie im Beispiel dargestellt, ist eine mit dem Gehäuse 1 verbundene Mittenhalterung 8 vorgesehen, ebenfalls mit Aufnahmen 6, in denen die Stäbe 3 geführt sind.
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Im Unterschied zu den Aufnahmen 6 der endseitigen Halteeinrichtungen 5 sind diese Aufnahmen 6 durchgehend genutet, während die Aufnahmen 6 der Halteeinrichtungen 5 in Verschieberichtung der Stäbe 3, d.h. in Richtung der Abschlussplatten 7, begrenzt sind.
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Zur formschlüssigen Verbindung der Stäbe 3 mit den Aufnahmen 6 ist, wie in der 3 erkennbar, eine Schwalbenschwanzführung vorgesehen, bei der das die Aufnahme 6 eine schwalbenschwanzförmige Nut 11 aufweist, in die eine an deren Querschnitt angepasste Verdickung 10 des Stabes 3 eingefügt ist. Dabei ist diese Verdickung 10 durch Eindrücken eines Prägewerkzeugs an einer Schmalseite des im Querschnitt bevorzugt rechteckigen oder trapezförmigen Stabes 3 eingebracht.
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Die im Querschnitt bevorzugt rechteckig oder trapezförmig geformten Stäbe 3 sind bevorzugt mit ihrer schmalsten Seite der Heizquelle 9 zugewandt montiert. Die restlichen Staboberflächen sind daher wärmeabgebende Flächen. Durch diese Anordnung der Stäbe 3 wird eine möglichst geringe Staberwärmung ermöglicht.
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Außerdem ermöglicht die rechteckige oder trapezförmige Querschnittsgestaltung der Stäbe 3 eine verbesserte axiale Wärmeableitung von den der Heizquelle 9 gegenüberliegenden Heißzonen der Stäbe 3 in deren Kaltzonen. Die Kaltzonen der Stäbe 3 sind dabei die nicht direkt der Heizquelle ausgesetzten Bereiche der Stäbe, bei der in 1 gezeigten Ausführungsvariante insbesondere die durch die Aufnahmen 6 von der Heizquelle 9 abgeschirmten Enden der Stäbe 3 sowie in Längsrichtung der Stäbe 3 betrachteten Mittenbereiche der Stäbe 3, die durch die Aufnahmen 6 der Mittenhalterung 8 abgeschirmt sind.
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Die Gruppenanordnung der Aufnahmen 6 auf den Halteeinrichtungen 5 ist besonders deutlich in der 2 zu erkennen, in der auch zu sehen ist, dass die Aufnahmen 6 gegenüber der Halteeinrichtung 5 vorstehen, ebenso die Stäbe 3 gegenüber der zugeordneten Aufnahmen 6.
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Der Abstand der Endbegrenzungen der sich in Achsrichtung endseitig gegenüberliegenden Aufnahmen 6 zueinander ist geringfügig größer als die Länge der einliegenden Stäbe 3, um eine behinderungsfreie Wärmeausdehnung der aus Metall, insbesondere aus Flachstahl bestehenden Stäbe 3 zu ermöglichen.
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Im Übrigen sind die Querschnittskonturen, insbesondere hinsichtlich der Nuten 11, bei den endseitigen Aufnahmen 6 und den Aufnahmen 6 der Mittenhalterung 8 gleich, so dass eine Fixierung der Stäbe 3 quer zur Längserstreckung, also nach außen hin, in jedem Fall gewährleistet ist.
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Wie insbesondere die 2 sehr deutlich wiedergibt, sind die Halteeinrichtungen 5 durch Verschrauben mit der zugeordneten, das Gehäuse 1 stirnseitig verschließenden Abschlussplatte 7 fixiert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gehäuse
- 2
- Gehäuseöffnung
- 3
- Stab
- 4
- Schutzstabanordnung
- 5
- Halteeinrichtung
- 6
- Aufnahme
- 7
- Abschlussplatte
- 8
- Mittenhalterung
- 9
- Heizquelle
- 10
- Verdickung
- 11
- Nut
