DE2445889A1

DE2445889A1 - Elektrischer heizkoerper

Info

Publication number: DE2445889A1
Application number: DE19742445889
Authority: DE
Inventors: Hans Hauer
Original assignee: Heraeus Wittman GmbH
Current assignee: Heraeus Wittman GmbH
Priority date: 1974-09-26
Filing date: 1974-09-26
Publication date: 1976-04-01
Also published as: DE2445889C3; DE2445889B2; GB1510340A

Description

Hanau, den 25. Sept. 1974 PA-Zw/W

Heraeus-Wittmann GmbH, Heidelberg

Patent- und Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

"Elektrischer Heizkörper"

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Heizkörper, insbesondere einen flexiblen Heizkörper, welcher einen aus hitzebeständigem faden- oder garnförmigem Werkstoff hergestellten Tragkörper und einen auf diesem befestigten bzw. in ihn eingearbeiteten elektrisch isolierten Heizleiter aufweist.

Derartige elektrische Heizkörper sind bekannt, z. B. aus der US-PS 2 496 012.

Es ist auch bekannt, ein=elektrisch beheiztes, flaches, biegsames Heizband aus einem selbsttragenden, langgestreckten, einstückigen Widerstandselement herzustellen, das auf seiner gesamten Länge von einer Isolierhülle umschlossen ist, die durch einen Metallmantel gegen die Breitseiten des bandförmigen Widerstandselements angedrückt ist.(DT-AS 1 145 726)

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Es sind auch Heizmanschetten bekannt (vergleiche z.B.deutsches Gebrauchsmuster 7 043 658), bei welchen der Heizleiterträger in einem Metallmantel eingebettet ist, dessen Enden durch Spannverschraubung gehalten werden und wobei der Metallmantel aus einem flachen Metallstreifen durch Falten und Schweissen zu einem Flachrohr verformt ist.

Flache Heizbänder.sind besonders für die Beheizung von Rohrleitungen geeignet. Sollen jedoch Gegenstände, wie z.B. Glasgefasse oder -kolben, beheizt werden, die einen kugelförmigen oder nahezu kugelförmigen Querschnitt aufweisen, so sind die flachen Heizbänder von bestimmten Radien ab nicht mehr genügend anschmiegsam, d.h. sie sind in ihrer Anwendung beschränkt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen möglichst vielseitig anwendbaren elektrischen Heizkörper zu schaffen, der einerseits genügend flexibel ist, um sich der. Form des zu beheizenden Gefässes in bestimmten Grenzen anzupassen und andererseits so weit biegesteif ist, dass er nach der Verformung von Hand die gewünschte Form einhält. Ausserdem soll der erfindungsgemässe elektrische Heizkörper zur Erhöhung der elektrischen Sicherheit vor Feuchtigkeit geschützt sein.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäss durch die Vereinigung folgender Merkmale:

a) dass ein Heizleiter in Form einer Drahtwendel von einer gewebten, geflochtenen, gestrickten, gehäkelten, aus temperaturbeständigen Fasern bestehenden Isolierhülle umschlossen ist,

b) dass die Isolierhülle von einem dünnwandigen, rohrförmigen Metallmantel feuchtigkeitsgeschützt umgeben ist, der durch Falzen oder Bördeln der Längsseiten eines Blechstreifens hergestellt ist,

c) dass der Falz oder die Bördelung in der neutralen Biege-

zone des Metallmantels in bezug auf das Herumbiegen um einen zu beheizenden Gegenstand angeordnet ist und d) daß der den Heizleiter elektrisch isoliert enthaltende Metallmantel durch Verhäkeln, Verwirken, Verstricken, Verflechten oder Verweben mit dem Tragkörper verbunden ist.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Der erfindungsgemäße elektrische Heizkörper ist infolge seiner hohen Flexibilität den Formen der zu beheizenden Gegenstände leicht anzupassen. Der Biegeradius von erfindungsgemäßen Heizkörpern kann klein gehalten werden und trotzdem leidet die elektrische Sicherheit hierunter nicht. Die Flexibilität geht andererseits nur so weit, daß nach dem Biegen von Hand um den zu beheizenden Gegenstand herum diese Form eingehalten wird. Der erreichte Feuchtigkeitsschutz erweist sich insbesondere dann als großer Vorteil, wenn die zu beheizenden Gegenstände z. B. Laboratoriumsgefäße sind, welche Flüssigkeiten enthalten.

In den beigefügten Zeichnungen ist rein schematisch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Es zeigen:

Figur 1 einen senkrechten Schnitt durch eine Heizvorrichtung für Laboratoriumsgefäße mit auf einem Tragkörper befestigten elektrischen Heizleitern,

Figur 2 einen einzelnen elektrisch isolierten Heizleiter, Figur 3 einen Heizleiter gemäß Figur 2 im Querschnitt.

Wie der Figur 1 zu entnehmen, besteht der erfindungsgemäße Heizkörper aus einem Tragkörper 1, auf den der elektrische Heizleiter 2 aufgenäht ist oder durch Häkeln, Stricken, Wirken, Klöppeln oder auch Weben gleich in den Tragkörper

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mit eingearbeitet ist. Der Tragkörper 1 besteht aus einem Gestricke, Gewebe, Gewirke, Geflecht oder dergleichen aus faden- oder garnförmigem Werkstoff, wie Glas- oder Asbestfasern. Diese sind von solcher Flexibilität, daß sie sich an die Form des zu beheizenden Gegenstandes anpassen. Es können also verschieden geformte Gegenstände und in gewissen Grenzen auch solcher verschiedener Größe mit dem gleichen Heizkörper erwärmt werden. Die dem Heizkörper zuzuführende elektrische Energie und damit auch die Temperatur ist in weiten Grenzen regulierbar und es ist eine gleichmäßige Wärmeverteilung über die Außenflächen des zu beheizenden Gegenstandes erreichbar. Das dargestellte Laboratoriumsgefäß ist ein Glaskolben in Kugelform oder angenäherter, z. B. am Boden abgeflachter Kugelform. Der erfindungsgemäße Heizkörper dient jedoch nicht nur zur Beheizung von Laboratoriumsgefäßen mit gekrümmten Oberflächen, sondern ist mit Vorteil auch zur Beheizung ebenflächiger Gegenstände geeignet»

Der Heizleiter 2 ist auf dem einen hitzebeständigen elektrischen Isolierkörper bildenden Tragkörper 1 so befestigt, daß er von oben gesehen die Form einer Spirale bildet. Es ist jedoch auch ohne weiteres möglich, die Befestigung des Heizleiters auf dem Tragkörper in anderer Form vorzunehmen, z. B. in Schraubenlinienform. Dabei können mehrere Gänge vorgesehen werden in der Art eines mehrgängigen Gewindes. Zur Herstellung verschiedener Heizzonen können auch mehrere Heizleiter entweder in Reihe und/oder im Nebenschluß untereinander verbunden und auf dem Tragkörper unabhängig voneinander befestigt sein. Dadurch ist es möglich, in einfacher Weise dem Absinken des Flüssigkeitsspiegels in einem mit dem erfindungsgemäßen Heizkörper umhüllten Gefäß Rechnung zu tragen, indem die Zufuhr elektrischer Energie zu demjenigen im Nebenschluß liegenden Heizleiter mit einem üblichen Regler unterbrochen wird, der über den abgesunkenen Flüssigkeitsspiegel im Gefäß zu liegen kommt. Die verschiedenen Heizzonen einzelner Heizleiter können beim Anschluß derselben an voneinander unabhängige

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Thermostate auf jeweils verschieden hoher Temperatur gehalten werden. Der Tragkörper 1 weist vorzugsweise einen verstärkten Rand 3 auf, welcher in einem Gehäuse 4 befestigt sein kann. Der zu beheizende Gegenstand 5 kann auch an einem besonderen - nicht dargestellten - Stativ oder einer anderen Halterung befestigt sein.

Wie der Figur 2 zu entnehmen, besteht ein Heizleiter 2 des erfindungsgemäßen Heizkörpers aus einer Widerstandsdrahtwendel 6, dessen Länge etwa gleich ist der ihn umgebenden Isolierhülle Die Isolierhülle ist mehrlagig und besteht z. B. aus Glas-oder Quarz-oder Asbestfasern, die zu einem Geflecht, Gewebe, Gehäkel Gewirke oder Gestrick verarbeitet sind. Hieraus können z. B. die erste Lage 7 und "die zweite Lage 8 der Isolierhülle bestehen. Die dritte Lage 9 der Isolierhülle ist vorzugsweise eine Kunststoff-bzw. Kunstharzfolie aus Polyimiden oder ähnlichen elektrisch isolierenden temperaturfesten und chemisch beständigen Kunststoffen. Die dritte und äußerste Lage 9 der Isolierhülle ist von einem Metallmantel 10 umgeben. Der Metallmantel 10 besteht aus Nickel oder Edelstahl oder einem anderen chemisch beständigen Metall, welches jedoch so dünnwandig sein muß, daß es biegbar ist. Bevorzugt wird der Metallmantel aus Nickel hergestellt durch Falzen oder Bördeln der Längsseiten eines Blechstreifens. Die Ausführung des Falzes bzw. der Bördelung ist insbesondere der Figur 3 zu entnehmen. Dort ist ersibhtlich, daß die gefalzte oder umgebördelte Längsseite des Blechstreifens so an die andere Längsseite des Metallstreifens angedrückt ist, daß eine feuchtigkeitsdichte Verbindung erfolgt. Falls die Anwendung des erfindungsgemäßen Heizkörpers dies erfordert, kann anstelle oder zusätzlich zum Falz oder de] Bördelung der Längsseiten des den Metallmantel bildenden Streifens eine Schweißnaht, z. B. durch Rollnahtschweißen, hergestellt werden. Der Metallmantel 10 des erfindungsgemäßen elektrischen Heizkörpers dient gleichzeitig als Schutzleiter.

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Dies erhöht neben der feuchtigkeitsdichten Ausführung die elektrische Sicherheit. Der Metallmantel kann insbesondere bei kleinen Biegeradien um die Achse des zu beheizenden Gegenstandes herum, dieser zugekehrt,eine Riffelung bzw. Wendelung aufweisen, um die Biegbarkeit des Metallmantels 10 zu erleichtern.

Die Tragkörper sind bevorzugt haubenartig als Heizmantel oder -manschette ausgebildet. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt und kann auf vielen technischen Gebieten Anwendung finden, z. B. auch als Heizbandagen oder Heizmatten,zum Erwärmen von Behältern, Leitungen, Maschinen, Geräten und dergleichen,,für Laboratoriumsgefäße, Destillierkolonnen, insbesondere der chemischen und anderer Industrien.

Wenn als Heizleiter 6 kein blanker Heizdraht, sondern eine isolierte Litze verwendet wird, so sind auch einlagige Isolierschichten, z. B. ein Glasseidengewebe oder eine glasfaserverstärkte Kunststoffolie, ausreichend.

Wenn die Heizleiter 2 auf dem Tragkörper 1 unabhängig voneinander angeordnet sind, so läßt sich jede gewünschte elektrische Schaltung ermöglichen, so daß aus dem Ausgangselement ein Heizmantel bzw. eine -manschette mit gewünschter vorgegebener Heizleistung und Oberflächenbelastung herstellbar ist.

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Claims

Patentansprüche

Elektrischer Heizkörper, insbesondere flexibler Heizkörper, welcher einen aus hitzebeständigem, faden- oder garnförmigem Werkstoff hergestellten Tragkörper und einen an diesem befestigten bzw·,in ihn eingearbeiteten, elektrisch isolierten Heizleiter aufweist, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Merkmale:

a) dass ein Heizleiter in Form einer Drahtwendel von einer gewebten, geflochtenen, gestrickten, gehäkelten, aus temperaturbeständigen Fasern bestehenden Isolierhülle umschlossen ist,

b) dass die Isolierhülle von einem dünnwandigen, rohrförmigen Metallmantel feuchtigkeitsgeschützt umgeben ist, der durch Falzen oder Bördeln der Längsseiten eines Blechstreifens hergestellt ist,

c) dass der Falz oder die Bördelung in der neutralen Biegezone des Metallmantels in bezug auf das Herumbiegen um einen zu beheizenden Gegenstand angeordnet ist und

d) dass der den Heizleiter elektrisch isoliert enthaltende Metallmantel durch Verhäkeln, Verwirken, Verstricken, Verflechten oder Verweben mit dem Tragkörper verbunden ist
2. Elektrischer Heizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich« net, dass der Metallmantel aus einem chemisch beständigen Metall, wie Nickel-oder Edelstahlblech, besteht.
3. Elektrischer Heizkörper nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die aus Fasern bestehende Isolierhülle mehrlagig ausgebildet ist.
4. Elektrischer Heizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, dass auf dem die Isolierhülle

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bildenden Glasfasergeflecht, -gewebe zusätzlich eine Isolierschicht aus Kunststoff aufgebracht ist.
5. Elektrischer Heizkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierschicht aus Kunststoff aus einem auf das Glasfasergeflecht, -gewebe aufgewickelten Streifen besteht.
6. Elektrischer Heizkörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallmantel auf der dem zu beheizenden Gegenstand zugekehrten Seite mit einer Riffelung oder Wellung versehen ist.
7. Elektrischer Heizkörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle oder zusätzlich zum Falz oder der Bördelung die Längsseiten des den Metallmantel bildenden Blechstreifens miteinander verschweisst sind.
8. Elektrischer Heizkörper nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Tragkörper mehrere Heizleiter unabhängig voneinander befestigt sind und untereinander in Reihe oder parallel verbunden sind.
9. Elektrischer Heizkörper nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragkörper haubenartig als Heizmantel oder -manschette ausgebildet ist.

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