DE2513094C3 - Elektrische Isolierstoffgehäuse-Heizpatrone - Google Patents
Elektrische Isolierstoffgehäuse-HeizpatroneInfo
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- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
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- F24H9/18—Arrangement or mounting of grates or heating means
- F24H9/1809—Arrangement or mounting of grates or heating means for water heaters
- F24H9/1818—Arrangement or mounting of electric heating means
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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Description
Die Erfindung betrifft eine elektrische Isolierstoffgehäuse-Heizpatrone,
insbesondere für Heißwassergeräte wie Durchlauferhitzer, Kaffee- oder Spülmaschinen
od. dgl., zur Erhitzung flüssiger Medien wie Wasser, öl
usw., mit einem Kanalsystem für das zu erhitzende Medium, das über unisolierte Heizwendel in dem
Kanalsystem fließt, und bei dem das Heizkörpergehäuse zweiteilig ausgebildet ist, ein mantelartiges Außenteil
ein das Kanalsystem tragendes Innenteil schubladenartig im leicht lösbaren Schiebesitz unter sattem Anliegen
der Berührungsteile aufnimmt, wobei die das Kanalsystem bildenden Heizkanäle mindestens einseitig offen,
ihre Umlenkstellen in dem Innenteil ausgebildet sind und zwischen Innenteil und Außenteil eine Nut-Feder-Verbindung
vorgesehen ist.
Bekannte Heizpatronen (DE-GM 18 10 419) bestehen im wesentlichen aus einem quaderförmigen Gießharz- ω
körper, in dem die Wasser- und damit Heizkanäle in Form sich im wesentlichen in Längsrichtung des
Patronenkörpers erstreckender Hohlräume nebeneinanderliegend vorgesehen sind. Um eine genügende
Kanallänge zu erzielen, sind die Kanäle hin- und t>5 hergehend angeordnet. Das Kanalsystem ist von einer
Schmalseite des Quaders her durch Bohren von Sacklöchern erzeugt. Diese Schmalseite wird durch eine
vorgeschraubte Kopfplatte und zwischengesetzte Isolierung abgedichtet Auf der gegenüberliegenden Seite
befinden sich je eine Eintritts- und eine Austrittsbohrung für das Wasser. Außerdem sind an dieser
Quaderschmalseite die elektrischen Kontaktanschlüsse vorgesehen.
Solche Patronen haben zwar ziemlich hohe Heizleistungen bis zu größenordnungsmäßig 10 bis 12 kW,
jedoch sind sie relativ kompliziert aufgebaut, was ein Austauschen des Heizwendeis bei dessen Durchbrennen
fast unmöglich und die Herstellung, speziell des Kanalsystems, aufwendig macht. So müssen die Kanäle
in den Quader gebohrt werden, weil dessen einstückige Ausbildung ein Entformen einer Spritz- oder Gießform,
in der die Kanäle mit eingeformt würden, unmöglich macht So müssen drei Sacklöcher in Quaderlängsrichtung
gebohrt werden, deren beide äußeren gleichen Durchmesser aufweisen, ein zentrales jedoch einen
größeren Durchmesser als jene hat Diese zentrale Bohrung wird mittels einer Einsteckplatte geteilt Das
Einführen der Heizwendel in ein so hergestelltes Kanalsystem erfordert hohe handwerkliche Fähigkeiten
und spezielle Werkzeuge, um die Heizleiterwindungen beim Einschieben nicht zu beschädigen; zudem muß an
den Umkehrpunkten der Heizleiter gereckt und geknickt werden, wodurch er dort eine zusätzliche
Belastung erleidet und infolge engen Anliegens an die Wandung !sieht in die Wandung »einbrennt«. Da auch
ein Herausnehmen des Heizleiters nicht ohne weiteres möglich ist, kommt nur der Austausch der kompletten
Heizpatrone in Frage. Nun muß man jedoch bedenken, daß bei derartigen Heizpatronen ein Durchbrennen der
Heizwendel gar zu leicht eintritt, wenn z. B. aus irgendwelchen funktionstechnischen Gründen der Wasserstrom
unterbrochen ist gleichzeitig aber der Schalter für die Stromzufuhr eingeschaltet bleibt Außerdem
entstehen durch das Anbohren der Heizkanäle an den Umlenkstellen Ecken, in denen die Flüssigkeit einen
Stau bildet und sich Luftblasen anlagern können, die insbesondere bei niedrigem Wasserdruck bzw. geringem
Durchsatz leicht zu einem Ausglühen und Durchbrennen der hochbelasteten Heizwendel führen
können. Schließlich müssen nach dem Bohren die Kanäle peinlich genau gesäubert werden, da verbliebene
Bohrspäne entweder zu Stauungen im Flüssigkeitsfluß oder zum Verschmoren und damit zu einem
leichteren Durchbrennen des Heizleiters führen.
Demgegenüber verbessert sind Heizpatronen der eingangs beschriebenen Art, die einem älteren Vorschlag
der Anmelderin (DE-OS 23 16 425) entsprechen
und die ihnen zugrunde liegende Aufgabe, insbesondere in fertigungstechnischer Hinsicht, sehr gut erfüllen, so
daß mit ihnen eine Vielzahl von Vorteilen zu erreichen ist, jedoch können bei dieser schubladenartigen
Ausbildung unter bestimmten Umständen Schwierigkeiten in der exakten Abdichtung des Kanalsystems
eintreten. Durch den satten Schiebesitz läßt sich zwar ein gewisser Dichtungseffekt erzielen, aber gerade im
Rahmen einer Massenherstellung der Heizpatronenteile beispielsweise im Spritzgußverfahren ergeben sich doch
häufig Ungenauigkeiten in der Passung, wobei schon sehr geringe Abweichungen zu erheblichen Leckstellen
innerhalb des Kanalsystems führen. Auch entstehen durch die Abnutzung der Werkzeuge oftmals Abweichungen,
ebenso infolge längerer Benutzung, während wegen der auftretenden Temperaturunterschiede ohnehin
Formänderungen zu berücksichtigen sind. Auch ist ein allzu satter Schiebesitz, durch den die Dichtwirkung
natürlich erhöht werden kann, nicht immer wünschenswert und überhaupt möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Heiapatrone der eingangs beschriebenen Art so zu
verbessern, daß mit einfachen Mittelr. unter nur geringfügiger Abwandlung der vorgegebenen Konstruktionselemente
eine wirkungsvolle Abdichtung des Kanalsystems innerhalb des Außenteils erzielt wird.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Nut-Feder-Verbindung sowohl zwischen
den unterem Flächen als auch zwischen den oberen Flächen von Außenteil und Innenteil vergesehen ist,
wobei sich obere Nuten und obere Federn mindestens über die gesamte Lange des Kanalsystems entlang
dessen Trennwänden und untere Nuten und untere Federn über die Anlagelänge der unteren Flächen von
Außenteil und Innenteil erstrecken. Auf diese Weise wird die bei dem älteren Vorschlag allerdings nur
fakultativ vorgesehene Nut-Feder-Verbindung, die dort der Vermeidung eines Einschiebens des Innenteils in das
Außenteil in um 180° verdrehter Lage dient, in ihrem
Aufbau wesentlich abgewandelt und einem weiteren, völlig neuen Verwendungszweck zugänglich gemacht,
nämlich der einwandfreien formschlüssigen Abdichtung des Kanalsystems. So erreicht man in einfacher Weise,
daß auch bei Abweichungen in dem satten Schiebesitz zwischen Außenteil und Innenteil das Wasser immer
entlang der im Innenteil ausgebildeten Kanäle und der darin angeordneten Heizwendel strömt, ohne daß es zu
einem »Kurzschluß« zwischen Zulauf und Ablauf des Wassers kommen kann. Mit anderen Worten sind die
Heizwendel immer voll umströmt. Die unteren Nuten und unteren Federn sorgen dafür, daß auch auf dem
Umweg über die unteren Anlageflächen von Innenteil und Außenteil, die ja an sich nur glatt gegeneinander
liegen, kein »Kurzschluß« zwischen Wassereinlaß und -auslaß erfolgen kann und somit in jedem Fall infolge
der beidseitigen Formschluß-Sperren ein Durchströmen des Kanalsystems von allem in die Heizpatrone
eintretenden Wasser sichergestellt ist. Damit wird mit Sicherheit verhindert, daß es, wie in Extremfällen
festgestellt, zu einem Durchbrennen der Heizwendel infolge zu geringer Wasserbeaufschlagung kommen
kann. Gleichzeitig dienen die Nut-Feder-Verbindungen weiterhin dem Zweck, ein Einschieben des Innenteils in
das Außenteil in falscher Lage zu vermeiden.
Vorteilhaft können die oberen Nuten im Außenteil und die oberen Federn als durchgehende Erhöhungen
der Trennwände des Kanalsystems am Innenteil vorgesehen sein, was besonders fertigungstechnisch
sehr zweckmäßig ist. So sind alle wesentlichen Vorsprünge nur am Innenteil vorgesehen, das man
wiederum leichter in die Einschuböffnung des Außenteils, das ausschließlich Nuten und Rezesse aufweist,
einpassen kann. In diesem Zusammenhang sollten auch für die Abdichtung der unteren Anlageflächen jeweils
zwei untere Nuten am Außenteil und zwei untere Federn am Innenteil vorgesehen sein.
Die Erfindung wird im folgenden anhand des in der schematischen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles
näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 die beiden Hauptteile, nämlich Außenteil und Innenteil der Heizpatrone in schaubildlicher Explosionsdarstellung,
Fig.2 eine Stirnansicht des Außenteils, in Richtung
des Pfeiles Il der F i g. 1 gesehen, und
Fig.3 einen Schnitt durch das Innenteil entlang der
Linie III/III in Fig. 1.
Die Heizpatrone besteht im wesentlichen aus einem Außenteil 1 und einem Innenteil Z Das Innenteil 2 trägt
das Kanalsystem, das sich aus einzelnen, hintereinandergeschalteten Kanälen oder Kanalarmen 21, 22, 23 und
24 zusammensetzt, die in gut abgerundeten Umlenksteilen
ineinander übergehen. Das Innenteil 2 ist in das Außenteil 1 schubladenartig einschiebbar und wird von
diesem bis auf einen flanschartigen Anschlag völlig aufgenommen. Das Außenteil 1 weist einen Hohlraum
mit einer hier nicht näher bezeichneten Einschuböffnung an seiner einen Schmalseite auf. Die gesamte
Heizpatrone ist im wesentlichen quaderförmig ausgebildet, und das Innenteil 2 hat auf seiner im eingeschobenen
Zustand die Einschuböffnung abdeckenden Seite in ebenfalls nicht näher bezeichneter Weise einen
flanschartigen Anschlag mit einer Dichtung, die zur Anlage gegen die Schmalkanten des Außenteils 1
gelangt
In den Kanälen 21 bis 24 liegen hier nicht dargestellte HeizwendeL Das Wasser tritt in das Kanalsystem über
eine Eintrittsbohrung 3 ein und, nach Durchlaufen der Kanäle 21 bis 24, durch eine Austrittsbohrung 4 wieder
aus. Diese Bohrungen decken sich mit den entsprechenden Enden der Kanäle 21 und 24, die durch Wände 212,
223 und 234 gegeneinander abgegrenzt sind.
In hier teilweise nur angedeuteter, jedoch nicht im Detail dargestellter und bezeichneter Weise, die näher
der DE-OS 23 16 425 entnommen werden kann, weist das Außenteil 2 auf der der Einschuböffnung gegenüberliegenden
Fläche Löcher auf, die einen Durchlaß für Schraubbolzen bilden. Diese sind mit den Heizwendeln
verbunden und stellen den elektrischen Kontakt von außen her zur Verfügung. Von außen her sitzen auf den
Schraubbolzen Muttern, durch die der elektrische Kontakt an den Schraubbolzen befestigt werden kann.
Die Verspannung des Innenteiles 2 gegenüber dem Außenteil 1 erfolgt gleichfalls nach Art der DE-OS
23 16 425 auf der Seite des Anschlagflansches durch Verschraubung mittels Schrauben, die durch Löcher im
Anschlagflansch hindurch reichen und in Gewindebohrungen in dem Außenteil 1 zu befestigen sind.
Zur Vermeidung eines direkten Wasserübertritts über die Trennwände 212, 223 und 234 hinweg oder entlang
der unteren Anlageflächen 61 des Außenteils und 62 des Innenteils sind mehrere Nut-Feder-Verbindungen vorgesehen.
So sind die Trennwände 212, 223 und 234 des Innenteils über die Höhe der übrigen Teile und die lichte
Höhe der Einschuböffnung des Außenteils hinweg hochgezogen und bilden Federn 721,722 und 723, die in
entsprechende Nuten 711, 712 und 713 im Außenteil eingreifen. An der Unterseite des Innenteils befinden
sich zwei weitere Federn 724 und 725, die in entsprechenden Nuten 714 und 715 des Außenteils
eingreifen.
Infolge dieser mehrfachen Nut-Feder-Verbindungen wird sichergestellt, daß das bei 3 eintretende Wasser
nacheinander die Kanäle 21, 22, 23, 24 durchfließt und bei 4 wieder austritt, weil durch die Formschlüsse ein
Querverlaufen des Wassers verhindert wird, wie es möglich wäre, wenn nur ebene Anlageflächen vorhanden
wären. Außerdem erleichtern die Nuten und Federn die Zentrierung des Innenteiles 2 im Außenteil 1.
Natürlich ist zu beachten, daß die Federn im wesentlichen die Nuten ausfüllen und vor allem eine
Anlage gegen den Grund der Nuten gewährleistet ist, d. h. die Federn genügende Flöhe haben. Hier sollte also
ein satter Paßsitz vorgesehen sein.
Claims (3)
1. Elektrische Isolierstoffgehäuse-Heizpatrone, insbesondere für Heißwassergeräte wie Durchlauferhitzer,
Kaffee- oder Spülmaschinen od. dgl, zur Erhitzung flüssiger Medien wie Wasser, öl usw.,
mit einem Kanalsystem für das zu erhitzende Medium, das über unisolierte Heizwendel in dem
Kanalsystem fließt, und bei dem das Heizkörpergehäuse zweiteilig ausgebildet ist, ein mantelartiges
Außenteil ein das Kanalsystem tragendes Innenteil schubladenartig im leicht lösbaren Schiebesitz unter
sattem Anliegen der Berührungsteile aufnimmt, wobei die das Kanalsystem bildenden Heizkanäle
mindestens einseitig offen, ihre Umlenkstellen in dem Innenteil ausgebildet sind und zwischen
Innenteil und Außenteil eine Nut-Feder-Verbindung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Nut-Feder-Verbindung sowohl zwischen den unteren Flächen (61, 62) als auch zwischen den
oberen Flächen (81, 82) von Außenteil (1) und Innenteil (2) vorgesehen ist, wobei sich obere Nuten
(711, 712, 713) und obere Federn (721, 722, 723) mindestens über die gesamte Länge des Kanalsystems
(21, 22, 23, 24) entlang dessen Trennwänden (212, 223, 234) und untere Nuten (714, 715) und
untere Federn (724, 725) über die Anlagelänge der unteren Flächen (61,62) von Außenteil und Innenteil
(2) erstrecken.
2. Heizpatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Nuten (711, 712,
713) am Außenteil (1) und die oberen Federn (721, 722, 723) als durchgehende Erhöhungen der
Trennwände (212, 223, 234) des Kanalsystems (21, 22,23,24) am Innenteil (2) vorgesehen sind.
3. Heizpatrone nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei untere Nuten (714,
715) am Außenteil (1) und zwei untere Federn (724, 725) am Innenteil (2) vorgesehen sind.
40
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ID=5942353
Family Applications (1)
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