DE2443861A1 - ELECTRIC RADIATOR - Google Patents
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Description
Dipl. Phys. Dr. rer. nat. Wolfgang KempeDipl. Phys. Dr. rer. nat. Wolfgang Kempe
PATENTANWALTPATENT ADVOCATE
D-68OO Mannheim 1 ο β, 10 D-68OO Mannheim 1 ο β, 10
Po3tfach 1273Po3tfach 1273
11. September 1974 Si 14September 11, 1974 Si 14
Industrial Engineering and Equipment Company, Inc.Industrial Engineering and Equipment Company, Inc.
425 Hanley Industrial Court St. Louis /Missouri /USA425 Hanley Industrial Court St. Louis / Missouri / USA
"Elektrischer Heizkörper""Electric radiator"
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Heizkörper, insbesondere in Form einer Heizpatrone, der einen Kern aus ■isolierendem Werkstoff mit zwei für die Aufnahme je eines Anschlußstiftes geeignete, sich in Längsrichtung des Kerns erstreckende Durchgangsbohrungen aufweist, um den eine Heizwicklung gewickelt ist und ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Heizkörpers.The invention relates to an electric radiator, especially in the form of a heating cartridge, which consists of a core ■ insulating material with two for receiving one connector pin each has suitable, extending in the longitudinal direction of the core through bores around which a heating winding is wound and a method for manufacturing such a radiator.
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11. September 197 4 Si 14September 11, 197 4 Si 14
Die Unbrauchbarkeit vieler bekannter Heizpatronen resultiert aus fehlerhaften elektrischen Verbindungen zwischen der Heizwicklung und den Anschlußstiften. In Heizkörpern, bei denen keine enge Verbindung zwischen diesen Teilen besteht, bei denen also beispielsweise die Endwindungen der Heizwicklung und die Anschlußstifte lediglich durch den umgebenden Isolierwerkstoff zusammengehalten werden, tritt ein hoher Übergangswiderstand und in manchen Fällen sogar ein elektrischer Lichtbogen auf.The uselessness of many known heating cartridges results from faulty electrical connections between the heating coil and the connector pins. In radiators where there is no close connection between these parts, where So, for example, the end turns of the heating coil and the connecting pins only through the surrounding insulating material are held together, there is a high contact resistance and in some cases even an electric arc.
Derartige Zustände werden besonders i;t solcher Heizkörpern festgestellt, in denen sich die Enden der Heizwicklung gemeinsam mit den Anschlußstiften in dem umgebenden Kern aus isolierendem Werkstoff erstrecken und dort bestenfalls einen linearen Kontakt mit den Anschlußstiften herstellen. Der Kontakt und die Leitfähigkeit können durch den Eintritt von pulvrigem Isolationswerkstoff zwischen die beiden sich gegenüberstehenden Leiter weiter verschlechtert werden. .Derartige schlechte Verbindungen führen häufig zu extrem hohen Innentemperaturen, die den Ausfall des Heizkörpers zur Folge haben.Such states are especially i; t found such radiators in which the ends of the heating coil extend together with the connecting pins in the surrounding core made of insulating material and produce there at best a linear contact with the connecting pins. Contact and conductivity can be further impaired by the entry of powdery insulation material between the two opposing conductors. Such bad connections often lead to extremely high internal temperatures, which can lead to the failure of the radiator.
Der vorliegenden Erfindung lag deshalb die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Heizkörper der eingangs beschriebenen Art zu entwickeln, bei dem die Verbindung zwischen der Heizwicklung und den Anschlußstiften verbessert ist, so daß ein enger Oberflächenkontakt zwischen beiden Teilen hergestellt und aufrecht erhalten wird. Die Aufgabe schließt auch ein einfaches Herstellungsverfahren für derartige Heizkörper ein, dessen Kosten nicht wesentlich über denjenigen der bekannten Verfahren liegen.The present invention was therefore based on the object of providing an electric heater of the type described at the outset develop in which the connection between the heating coil and the terminal pins is improved, so that a close surface contact is established and maintained between the two parts. The task also includes a simple manufacturing process for such radiators whose costs are not significantly higher than those of the known methods.
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Diese Aufgabe wird für einen Heizkörper der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Mittel zum Verbinden der Endwindungen der Heizwicklung mit je einem der Anschlußstifte vorgesehen sind, die flache, in ihrer Längsrichtung verdrillte bandförmige Metallstreifen aufweisen, die sich mindestens über eine Teillänge der Durchgangsbohrungen in diese erstrecken und über diese Teillänge Oberflächenkontakt mit den Anschlußstiften bilden.This task is described above for a radiator Type solved according to the invention in that means for connecting the end turns of the heating coil are provided with one of the connecting pins each, the flat, in its longitudinal direction have twisted band-shaped metal strips, which extend at least over part of the length of the through-holes into them extend and over this part length surface contact with the Form connection pins.
In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Metallstreifen die Anschlußstifte spiralförmig umgeben und durch den isolierenden Werkstoff des K__erns in engem Oberflächenkontakt mit den Anschlußstiften gehalten werden.In an expedient development of the invention, it is proposed that that the metal strips surround the connection pins in a spiral and through the insulating material of the core in close surface contact be held with the connector pins.
Als vorteilhaft hat sich erwiesen, daß die Metallstreifen umgebogene Endstücke, insbesondere U-förmig gebogene Endstücke aufweisen, die an die entgegengesetzten Endwindungen der Heizwicklung angeklemmt sind.It has proven advantageous that the metal strips are bent over End pieces, in particular U-shaped curved end pieces, which are attached to the opposite end turns of the heating winding are clamped.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines derartigen Heizkörpers ist dadurch gekennzeichnet, daß zuerst die Heizwicklung auf den Kern gewickelt wird, dann je ein verdrillter bandförmiger Metallstreifen indie Durchgangsbohrungen eingeführt wird und die Endstücke dieser Metallstreifen mit den Endwindungen verbunden werden und schließlich die Anschlußstifte in die Durchgangsbohrungen eingesteckt werden, so.daß sie von den Metallstreifen umwunden werden. Zweckmäßigerweise werden die Anschlußstifte von der-selben Seite in die Durchgangsbohrungen eingesteckt wie die verdrillten Metallstreifen.The inventive method for producing such Radiator is characterized in that first the heating winding is wound onto the core, then a twisted one band-shaped metal strip is inserted into the through-holes and the end pieces of these metal strips with the end turns are connected and finally the pins are inserted into the through holes so that they are of be wound around the metal strip. The connection pins are expediently inserted into the through-holes from the same side plugged in like the twisted metal strips.
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Nähere Einzelheiten und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung werden nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert. Further details and expedient developments of the invention are shown below with reference to one in the drawing Embodiment described and explained in more detail.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 die Ansicht eines bevorzugten verdrillten bandförmigen Metallstreifens nach der Erfindung;Fig. 1 is a view of a preferred twisted band-shaped metal strip according to the invention;
Fig. 2 die teilweise geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen elektrischen Heizkörpers vor dem Einstecken der Anschlußstifte;Fig. 2 is a partially sectioned side view of an inventive electric heater before inserting the connector pins;
Fig. 3 einen Längsschnitt des Heizkörpers gemäß Fig. 2 vor dem Abschneiden und Umbörteln des Patronengehäuses;3 shows a longitudinal section of the heating element according to FIG. 2 before the cartridge housing is cut off and crimped on;
Fig. 4 einen Längsschnitt durch den Heizkörper gem. Fig. 2 und 3 nach dem Abschneiden und Umbörteln des Patronengehäuses und4 shows a longitudinal section through the heating element according to FIGS. 2 and 3 after the cartridge housing has been cut off and crimped and
Fig. 5 einen Querschnitt entlang der Linie 5-5 in Fig. 3.FIG. 5 is a cross section taken along line 5-5 in FIG. 3.
Das Ausführungsbeispiel weist ein rohrförmiges Gehäuse 6 auf, das einen ylindrischen Kern 7 aus einem kompakten, feuerfesten Isolierwerkstoff, wie beispielsweise Magnesiumoxyd enthält. Um den Kern 7 ist eine schraubenförmige Heizwicklung 8 aus Widerstandsdraht gewickelt, die in eine Schicht 9 aus feuerfestem Material eingebettet ist, welches die Wicklung gegen das Gehäuse isoliert. Ein Paar von Anschlußstiften 10 erstreckt sich in Längsrichtung durch den Kern 7, wobei jeder von ihnen mit einem Ende der Heizwicklung 8 durch bandförmige Metallstreifen 11The embodiment has a tubular housing 6, the one ylindric core 7 made of a compact, refractory Contains insulating material such as magnesium oxide. Around the core 7 is a helical heating coil 8 made of resistance wire wound, which is embedded in a layer 9 of refractory material, which the winding against the housing isolated. A pair of connecting pins 10 extend longitudinally through the core 7, each of them with one End of the heating coil 8 through band-shaped metal strips 11
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verbunden ist. Diese Metallstreifen 11 sind um die Anschlußstifte 10 gewickelt und sind innerhalb des kompakten Kernes 7 in engem Oberflächenkontakt mit den Anschlußstiften gehalten.connected is. These metal strips 11 are around the connector pins 10 and are held within the compact core 7 in close surface contact with the terminal pins.
Die Anschlußstifte 10 ragen an einem Ende des Kernes nach außen durch einen Verschlußstopfen 12 an diesem Ende, während sie am entgegengesetzten Endstück des Heizkörpers an einer Isolationsscheibe anliegen, die die Anschlußstifte von einem Metallboden 14 trennt, der an die Wandung des Gehäuses 6 angeschweißt ist.The connector pins 10 protrude outward at one end of the core by a plug 12 at this end, while at the opposite end of the radiator on an insulating disk which separates the connecting pins from a metal base 14 which is welded to the wall of the housing 6.
Kreuzförmige Elemente 15 aus feuerfestem Werkstoff dienen hauptsächlich dazu, den Kern 7 während des Zusammenbaues der Heizpatrone zentral in dem Gehäuse 6 zu halten.Cross-shaped elements 15 made of refractory material are mainly used to hold the core 7 centrally in the housing 6 during the assembly of the heating cartridge.
Die bevorzugte Ausführungsform ist ein Kern 7 mit einem Paar paralleler Durchgangsbohrungen 16 zur Aufnahm· der Anschlußstifte 10 und mit seitlichen Absätzen 17 an den entgegengesetzten Enden des Kernes, wobei jeder Absatz mit einer Durchgangsbohrung in Verbindung steht. Die Durchgangsbohrungen 16 haben einen geringfügig größeren Durchmesser als die Ahschlußstifte 10; aber zweckmäßigerweise überschreitet der Durchmesser der Durchgangsbohrungen 16 denjenigen der Anschlußstifte 10/nicht mehr als die doppelte Dicke der Metallstreifen 11. Die Heizwicklung 8 ist so auf den Kern 7 aufgewickelt, daß eine Anzahl von Endwindungen 8a an den Absätzen 17 über die Durchgangsbohrungen 16 verlaufen.The preferred embodiment is a core 7 with a pair parallel through bores 16 for receiving the connecting pins 10 and with lateral shoulders 17 on the opposite sides Ends of the core, each shoulder communicating with a through hole. The through holes 16 have a slightly larger diameter than the connection pins 10; but expediently exceeds the diameter of the through bores 16 those of the connecting pins 10 / not more than twice the thickness of the metal strips 11. The heating coil 8 is wound onto the core 7 in such a way that a number of end turns 8a on the shoulders 17 extend over the through bores 16.
Die Metallstreifen 11 sind auf einfache Weise aus kurzen elektrisch leitenden Bandstücken hergestellt, die ein oder mehrere Male um ihre eigene Längsachse verdrillt sind und deren eines Endstück zu einem U-förmigen Haken 11a umgebogen ist»The metal strips 11 are easily made of short electrical made conductive tape pieces, which are twisted one or more times around their own longitudinal axis and one of them The end piece is bent into a U-shaped hook 11a »
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Nachdem die Heizwicklung 8 um den Kern 7 gewickelt ist, werden die verdrillten Metallstreifen 11 in die Durchgangsbohrungen 16 eingeführt, und zwar einer von der einen Seite des Kerns und der andere von der entgegengesetzten Seite. Dann werden, die umgebogenen Endstücke 11a an die Endwicklungen 6a der Heizwicklung 8 angeklemmt. In die so festgelegten verdrillten Metallstreifen 11 und die Durchgangsbohrungen 16 werden dieAnschlußstifte 10 eingeschoben, so daß sich die Metallbänder um die Anschlußstifte winden und einen engen Oberflächenkontakt im Unterschied zu flem linearen Kontakt bei den bekannten Heizkörpern bilden.After the heating coil 8 is wound around the core 7, the twisted metal strips 11 inserted into the through-holes 16, one from one side of the core and the other from the opposite side. Then, the bent end pieces 11a are clamped to the end windings 6a of the heating winding 8. In the twisted metal strips determined in this way 11 and the through bores 16, the connecting pins 10 are pushed in so that the metal strips are wrapped around the Terminal pins twist and a close surface contact in the Difference to linear contact with the known radiators form.
Die Anschlußstifte 10 ragen nunmehr an einer Seite des Kernes 7 weit und an der entgegengesetzten Seite nur geringfügig heraus. Daraufhin werden auf jedes Ende je ein kreuzförmiges Element 15 aufgesteckt und die fesamte Anordnung wird in das Gehäuse 6 eingeführt, das an der Innenfläche des Metallbodens 15 die Isolierscheibe 13 enthält. In diesem Verfahrensstadium dienen die kreuzförmigen Elemente dazu, die gesamte Anordnung koaxial in dem Gehäuse 6 zu haltern, wobei zwischen dem Gehäuse und der Heizwicklung 8 ein schmaler Spalt besteht.The connecting pins 10 now protrude on one side of the core 7 far and only slightly on the opposite side. A cross-shaped element 15 is then placed on each end plugged on and the fixed arrangement is inserted into the housing 6, which is on the inner surface of the metal bottom 15 the Insulating washer 13 contains. Serve at this stage of the procedure the cross-shaped elements to hold the entire assembly coaxially in the housing 6, with between the housing and the Heating coil 8 consists of a narrow gap.
Dieser Innenraum, der die Kernanordnung umgibt, wird sodann mit pulverisiertem Magnesiumoxyd oder dergleichen angefüllt. Durch Rütteln der Anordnung wird sichergestellt, daß alle Hohlräume im Gehäuse 6 vollständig mit dem Pulver gefüllt werden, das durch die am Rand der Elemente 15 befindlichen öffnungen fällt. Schließlich wird der Verschlußstopfen 12 auf die Anschlußstifte 10 gesteckt und gegen das kreuzförmige Element 15 gedrückt. Ein vorübergehender Stopfen 20 aus Kunststoff wird auf die gleiche Weise angebracht und gegen den Verschlußstopfen gedrückt .This interior space surrounding the core assembly is then filled with powdered magnesium oxide or the like. By Shaking the assembly ensures that all cavities in the housing 6 are completely filled with the powder that falls through the openings located on the edge of the elements 15. Finally, the plug 12 is placed on the connector pins 10 inserted and pressed against the cross-shaped element 15. A temporary plastic plug 20 is put on attached and pressed against the sealing plug in the same way.
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Durch Stauchen der gesamten Anordnung wird der Isolierwerkstoff dicht gegen die Anschlußstifte 10 und die Metallstreifen 11 gedrückt und alle Teile zu einer festen Einheit verbunden. Schließlich wird das Gehäuse 6 in der Ebene der Außenfläche des Verschlußstopfens 12 abgetrennt. Im gleichen Arbeitsgang kann der Rand des Gehäuses 6 über die äußere Kante des Verschlußstopfens 12 umgebörtelt werden, um einen dichten Sitz dieses Stopfens sicherzustellen.By upsetting the entire arrangement, the insulating material becomes tight against the connecting pins 10 and the metal strips 11 pressed and all parts connected to a solid unit. Finally, the housing 6 is in the plane of the outer surface of the Closure plug 12 separated. In the same operation, the edge of the housing 6 can over the outer edge of the stopper 12 are crimped to ensure a tight fit of this plug.
Der erfindungsgemäße elektrische Heizkörper und das Verfahren zu seiner Herstellung stellen einen wichtigen Fortschritt gegenüber den bekannten Konstruktionen und Verfahren, insbesondere im Hinblick auf die erhöhte mechanische und elektrische Verbindung zwischen der Heizwicklung und den Anschlußstiften her.The electric heater according to the invention and the method to its production represent an important advance over the known constructions and methods, in particular in view of the increased mechanical and electrical connection between the heating coil and the connecting pins.
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Claims (8)
so daß sie von/"Metallstreifen umwunden werden.the
so that they are wrapped in metal strips.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8141 | Disposal/no request for examination |