DE3042420C2 - - Google Patents

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DE3042420C2 DE19803042420 DE3042420A DE3042420C2 DE 3042420 C2 DE3042420 C2 DE 3042420C2 DE 19803042420 DE19803042420 DE 19803042420 DE 3042420 A DE3042420 A DE 3042420A DE 3042420 C2 DE3042420 C2 DE 3042420C2
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05B3/10Heater elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/12Heater elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
    • H05B3/14Heater elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material the material being non-metallic
    • H05B3/141Conductive ceramics, e.g. metal oxides, metal carbides, barium titanate, ferrites, zirconia, vitrous compounds

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen, als Einheit hand­ habbaren Heizkörper, bestehend aus einem oder mehreren flachen, an gegenüberliegenden Breitflächen mit einer Kontaktierung versehenen PTC-Heizelementen einem rahmenförmigen Halter aus Isoliermaterial, in dessen formangepaßten Durchbrüchen die PTC-Heizelemente angeordnet sind und zwei an den Kontaktfflä­ chen der Heizelemente anliegenden und mit Anschlußzungen ver­ sehenen Kontaktblechen, von denen eines mit biegsamen Befe­ stigungsfahren versehen ist.

Bei einem Heizkörper nach der DE-OS 28 45 965 werden die Kon­ taktbleche mit den dazwischenliegenden Heizelementen durch randseitig aufgesetzte Halteelemente am Rande elastisch zu­ sammengehalten. Die Halteelemente bestehen aus U-förmigen Spangen oder aber aus Profilleisten mit U-förmigem Profil. Nachteilig bei diesem bekannten elektrischen Heizkörper ist, daß es oftmals schwierig ist, oder aber aufwendige Ausformung erfordert, einen guten Wärmeübergang vom Heizkörper auf einen zu beheizenden Gegenstand, wie beispielsweise einen Grundkör­ per mit Wärmedurchgangsflächen zu erreichen. Dies liegt da­ ran, daß die randseitigen Halteelemente über die Flächen der Kontaktbleche bzw. gegebenenfalls noch vorgesehener elektri­ scher Isolierschicht hinausstehen und daher bei der Anlage an einer flachen Fläche zwischen den Kontaktblechen und dem zu erwärmenden Körper ein Luftzwischenraum verbleibt, der zu­ nächst eine Wärmeübertragungsbarriere bildet. Dieser Luft­ zwischenraum kann zwar durch eine Wärmeleitmasse ausgefüllt werden, wodurch die Wärmeübertragung verbessert wird. Sie wird aber noch nicht optimal. Außerdem ist eine solche Vorgehens­ weise aufwendig. Weiterhin kann zur Überwindung der genannten Schwierigkeiten vorgesehen sein, daß in dem zu erwärmenden Grundkörper im Bereich der anliegenden Klemmelemente Aufnah­ menuten für die Klemmelemente angeordnet sind (vergl. DE-OS 28 45 894). Hierdurch wird zwar die Wärmeübertragung verbes­ sert, ein solches Vorgehen ist aber fertigungstechnisch auf­ wendig.

Der Heizkörper nach der US-PS 26 06 968 weist ein Kanal- oder im Schnitt U-förmig ausgebildetes Grundteil auf, welches an den Längsseiten mit vom Boden abstehenden Rändern versehen ist, welche sich an ihren freien Kanten in einzelne Befesti­ gungsfahnen fortsetzen. An den Stirnseiten sind beiderseits Anschlußlaschen ausgebildet. In dieses Grundteil wird ein ebenfalls U-förmiges Isolationsteil eingesetzt, welches im Boden oder Steg Durchbrüche zur Aufnahme von Kaltleiterpillen aufweist. Auf diese ist dann ein lediglich als schmaler Strei­ fen ausgebildetes Kontaktblech mit einer Kontaktzunge aufge­ legt. Diese Einheit ist nicht handhabbar, insbesondere können die Befestigungsfahnen nicht einfach über das Kontaktblech gebogen werden, da hierdurch ein Kurzschluß entstehen würde. Auch können die beiden sich in gleicher Richtung parallel zu­ einander erstreckenden Kontaktzungen sich leicht berühren, so daß Einbaumaßnahmen vorzusehen sind, die eine Berührung der beiden Kontaktzungen zuverlässig ausschließen, da an­ sonsten wiederum ein Kurzschluß entstehen könnte. Die Vor­ richtung kann insoweit nicht ohne weiteres und nicht ohne aufwendige Vorsichts- und Einbaumaßnahmen eingesetzt werden. Darüberhinaus liegt auf dem erwähnten Kontaktblech eine ge­ wellte Feder auf, auf der wiederum ein zusätzlicher Isola­ tionsstreifen aufgelegt ist. Erst auf diesem ist dann ein Deckteil aufgesetzt, das im Schnitt etwa H-förmig ausge­ bildet ist und dessen Seitenwangen das Bodenteil und dessen Seitenwangen übergreifen. In dem freien Ende der Wangen sind Schlitze ausgebildet, durch die erwähnten Befestigungsfahnen hindurchgreifen, die anschließend umgebogen werden können, so daß die gesamte Einheit aus Bodenteil, rahmförmigem Iso­ lierteil, Kaltleiterpillen, Kontaktbleich, Federteil, Iso­ lationsstreifen und Deckteil dann als handhabbare Einheit ge­ halten ist. Der zusätzliche Isolierstreifen ist deswegen er­ forderlich, weil das Deckteil, in dem die Befestigungsfahnen anhalten, über diese in elektrischem Kontakt mit dem Boden­ teil steht und daher seinerseits gegen das Kontaktblech iso­ liert sein muß. Da im übrigen das Bodenteil über das Kontakt­ blech hinausragende, am Deckteil zur Anlage kommende Befesti­ gungsfahnen aufweist, ist darüberhinaus die beschriebene An­ ordnung des rahmenförmigen Isolierteils mit U-förmigem Quer­ schnitt erforderlich, damit das Kontaktblech in die Vertie­ fung zwischen den U-Schenkeln des Isolierteils eingelegt wer­ den kann, wodurch ein Kontakt desselben mit den Rändern und den Laschen des Bodenteils verhindert wird. Das Isolierteil muß daher eine entsprechend aufwendig herzustellende Form ha­ ben. Für die H-förmige Ausbildung des Deckteils sind ebenfalls Formenmaßnahmen erforderlich, um die sickenartige Ausbildung zu schaffen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine als solche hand­ habbare und einbaubare Heizkörpereinheit mit PTC-Elementen zu schaffen, die insbesondere einfachere Ausgangsteile und Materialien, einfache Vorbereitungs- und Herstellungsschritte und einfache Fertigungsmaßnahmen gestattet sowie aus einfachen und wenigen Teilen hergestellt ist, dennoch aber eine hohe Funktionstüchtigkeit, insbesondere eine hohe Sicherheit hin­ sichtlich elektrischer Isolation aufweist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Heizkörper der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß beide Kontaktbleche an ihren Längskanten mit biegsamen Befestigungsfahnen und mit Ausnehmungen versehen sind, die in demjenigen Längskantenbe­ reich angeordnet sind, in dem die Befestigungsfahnen des je­ weils anderen Kontaktbleches am Halter anliegen und daß der Halter in der Nähe seiner Längskanten Schlitze aufweist, durch die die Befestigungsfahnen der Kontaktbleche gesteckt und um­ gebogen sind.

Zur Befestigung ist in bevorzugter Ausgestaltung vorgesehen, daß zwischen den Anlagepunkten der Heizelemente und an den Kontaktblechen Durchbrüche in diesen und gegebenenfalls in den Isoliermitteln vorgesehen sind. Durch diese Durchbrüche können Schrauben gesteckt und in die Anlagefläche des zu be­ heizenden Körpers eingeschraubt werden. Zur Verbesserung des Andrucks und damit des Wärmeübergangs kann auf der der Anla­ gefläche des zu beheizenden Körpers abgewandten Seite des elektrischen Heizkörpers und eine steife Anpreßplatte mit einer der Andruckfläche des zu beheizenden Körpers entspre­ chenden Form bzw. Biegung vorgesehen sein. In diesem Falle kann dann der elektrische Heizkörper mittels einer Schraube oder durch den Andruck der Anpreßplatte am zu beheizenden Körper befestigt und fest angedrückt werden.

Weist der zu beheizende Körper an seiner Andruckfläche, so­ weit er aus elektrisch leitendem Material ist, keine Isolier­ schicht auf, so kann der erfindungsgemäße Heizkörper in vor­ teilhafter Weise derart ausgebildet sein, daß an den Außen­ seiten der Kontaktfläche elektrische Isolierschichten vor­ gesehen sind, wobei die Isolierschichten insbesondere auf­ gelegt Isolierplatten sind. Hierdurch wird der elektrische Heizkörper selbst gegen seine Umgebung isoliert und kann da­ her in verschiedenartigster Weise ohne besondere Vorsichts­ maßnahmen verwendet werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Anschlußzungen um das aufgelegte Anschlußende eines Anschlußdrahtes biegbare Verbreiterungen aufweisen. Hierdurch wird der Heizkörper in einer kompakten Einheit zusammengefaßt.

In weiterer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß die Kon­ taktbleche randseitig im Bereich des Anliegens der Befesti­ gungsfahnen des jeweils anderen Kontaktbleches Ausnehmungen aufweisen. Durch diese Ausgestaltung ist in fertigungstech­ nischer einfacher Weise der Anschluß von Anschlußdrähten mög­ lich, indem diese mit ihrem Ende lediglich auf die verbrei­ terte Fläche der Anschlußzunge aufgelegt werden und dann die überstehenden Ränder dieser Verbreiterung über dem Rand des Anschlußkabels zusammengebogen und der Anschlußdraht damit verklemmt wird.

Der erfindungsgemäße Heizkörper weist weiterhin den Vorteil auf, daß er auch in gewissen Bereichen gebogen werden kann und damit auch bei gebogenen Anlageflächen von zu beheizen­ den Körpern ein optimaler Wärmeübergang möglich ist. Dadurch, daß zwischen den Kontaktflächen diese gegeneinander Isolier­ mittel vorgesehen sind, müssen die Befestigungsfahnen eines Kontaktbleches nicht um das andere herumgebogen sein, sondern sind jeweils nur um die isolierende Zwischenlage herumgebogen. Auch in diesem Falle sind die Befestigungsfahnen eines Kon­ taktblechs gegenüber dem anderen durch Isolierstücke vonein­ ander isoliert.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur:

Die bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Heizkörpers in perspektivischer Explosionsdarstel­ lung.

Der in der Zeichnung dargestellte Heizkörper weist zunächst einen rahmenförmigen Halter 10 auf, der mit fensterartigen Durchbrüchen 12 versehen ist. Die fensterartigen Durchbrüche 12 dienen der Aufnahme und Halterung von flachen, quaderför­ migen Heizelementen, wie PTC-Heizelementen. Zur Kontaktierung der in die fensterartigen Durchbrüche 12 eingesetzten Heiz­ elemente sind zwei Kontaktbleche 16 vorgesehen, die beidseitig auf den Halter 10 und die in diesem angeordneten Heiz­ elemente 14 aufgelegt werden. Zum Zusammenbau des Heizkörpers und zur Befestigung sind an den Kontaktbleche 16 Befestigungsfahnen 18 in Form von kleinen Ansätze vorgesehen. Der Halter 10 weist zum Durchstecken der Befestigungsfahne 18 noch Schlitze 20 auf.

Der soweit beschriebene Heizkörper wird nun derart zusammengebaut, daß die Heizelemente 14 in die Durchbrüche 12 des Halters 10 einge­ setzt werden, die Befestigungsfahnen 18 der Kontaktbleche senkrecht in Richtung auf den Halter zu gebogen werden und unter Durchstecken der Befestigungsfahnen 18 durch die Schlitze 20 die Kontaktbleche 16 beidseitig auf den Halter 10 und die Heizelemente 14 aufgelegt werden. Sodann werden die Befestigungsfahnen weiter umgebogen und flach auf den Halter aufgedrückt. Damit die beiden Kontaktbleche 16 nicht durch ihre Befestigungsfahnen 18 miteinander in elektrischen Kontakt kommen, weisen die Kontaktbleche 16 jeweils in dem Bereich, wo die durch die Schlitze 20 durchgesteckten Befestigungsfahnen 18 zum Anliegen kommen, halbkreisförmige Ausnehmungen 22 auf, die so ausgebildet sind, daß eine durchgesteckte und umgebogene Befestigungsfahne das andere Kon­ taktblech nicht berührt. Für die elektrische Kontaktierung sind an den Schmalseiten der Kontaktbleche 16 Anschlußzunge 24 mit ausgebildet. Die Anschlußzunge 24 können an ihrem Ende eine zu ihrer Erstreckungs­ richtung senkrechte Verbreiterung 26 aufweisen, auf die zur Befestigung das Ende eines Anschlußdrahtes 28 aufgelegt wird, woraufhin die Ver­ breiterung auf den aufgelegte Anschlußdraht 28 hin umgebogen und dessen Ende damit festgeklemmt wird, wie dies bei dem unteren der beide in der Zeichnung dargestellten Kontaktbleche 16 erkennbar ist.

In dieser bisher beschriebenen Form kann das erfindungsgemäße Heizelement schon verwendet und eingesetzt werden, wenn der zu beheizende Körper selbst isoliert ist. Die Befestigung auf der Fläche eines zu beheizenden Körpers geschieht dann beispielsweise dadurch, daß durch die Durchbrüche 30 und 32 der Kontaktbleche 16 bzw. des Halters 10 eine Schraube durchgesteckt und an der Fläche des zubeheizenden Körpers festgeschraubt wird. Zur Verbesserung des Andruckes kann dann auf der Seite, von der die Schraube einge­ setzt wird noch eine steife Andrückplatte vorgesehen sein, die bei­ spielsweise auch entsprechend der Anlagefläche des zu beheizenden Körpers leicht gebogen sein kann (nicht dargestellt).

In weiterer Ausgestaltung kann das erfindungsgemäße Heizelement aber noch durch die im folgenden erläuterten Teile ergänzt werden. Weist beispielsweise der zu beheizende Körper eine nicht isolierte, metallische Anlagefläche für das Heizelement auf, so kann direkt mit dem Heizelement eine Isolierungsplatte 34 ein oder beidseitig verbunden sein, indem diese Isolierungsplatten außen auf den Kon­ taktblechen 16 aufgelegt sind. Die Isolierungsplatten 34 können auch, wie in der Zeichnung dargestellt, Durchbrüche 36 zum Durch­ stecken eines Befestigungsmittels aufweisen.

Weiterhin kann das Heizelement vollständig eingekapselt sein, in dem, wie weiterhin in der Zeichnung dargestellt ist, auf der eine Isolierungs­ platte (in der Fig. auf der oberen) eine weitere wärmeleitede Abdeckung, beispielsweise in Form eines Aluminiumbleches 38 aufgelegt ist und die gesamte Einheit den in ein im Querschnitt U-förmiges Aluminium­ blech 40 eingelegt ist, dessen U-Schenkel 42 um die gesamte Einheit und über das Aluminiumblech 38 gebogen und festgepreßt sind, so daß eine feste einheitliche kompakte Einheit entsteht. In diesem Falle weisen insbesondere die Isolierplatte 34, aber auch das Aluminium­ blech 38 und der Steg 44 des U-Aluminiumblechs eine größere Breite, insbesondere als die Kontaktstreifen 16 auf, so daß eine elektrische Verbindung zwischen Kontaktstreifen 16 und den Aluminiumblechen 38, 40 und damit auch zwischen den beiden Kontaktstreifen 16 zuverlässig vermieden wird.

Selbstverständlich können auch die Aluminiumbleche 38, 40 mit Durch­ brüchen (nicht gezeigt) zum Durchstecken von Befestigungsmitteln ver­ sehen sein.

Der derart ausgestaltete erfindungsgemäße Heizkörper kann in viel­ fältiger Weise eingesetzt werden.

Bezugszeichenliste:

10 Halter
12 Durchbruch
14 Heizelement
16 Kontaktblech
18 Befestigungsfahne
20 Schlitz
22 Ausnehmung
24 Anschlußzunge
26 Verbreiterung
28 Anschlußdraht
30 Durchbruch
32 Durchbruch
34 Isolierplatte
36 Durchbruch
38 Aluminiumblech
40 Aluminiumblech
42 U-Schenkel
44 Steg

Claims (5)

1. Elektrischer, als Einheit handhabbarer Heizkörper, be­ stehend aus einem oder mehreren flachen, an gegenüber­ liegenden Breitflächen mit einer Kontaktierung verse­ henen PTC-Heizelementen (14), einem rahmenförmigen Hal­ ter (10) aus Isoliermaterial, in dessen formangepaßten Durchbrüchen (12) die PTC-Heizelemente angeordnet sind und zwei an den Kontaktflächen der Heizelemente (14) an­ liegenden und mit Anschlußzungen (24) versehenen Kontakt­ blechen (16), von denen eines mit biegsamen Befestigungs­ fahnen (18) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kontaktbleche (16) an ihren Längskanten mit bieg­ samen Befestigungsfahnen (18) und mit Ausnehmungen (22) versehen sind, die in demjenigen Längskantenbereich an­ geordnet sind, in dem die Befestigungsfahnen des jeweils anderen Kontaktbleches am Halter (10) anliegen und daß der Halter in der Nähe seiner Längskanten Schlitze (20) aufweist, durch die die Befestigungsfahnen (18) der Kon­ taktbleche (16) gesteckt und umgebogen sind.
2. Heizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Anlagepunkten der Heizelemente (14) und an den Kontaktblechen (16) Durchbrüche (30, 32) in diesen und gegebenenfalls in den Isoliermitteln (10) vorgesehen sind.
3. Heizkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Außenseiten der Kontaktfläche (16) elektrische Isolierschichten (34) vorgesehen sind.
4. Heizkörper nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Heizelemente (14), Kontaktbleche (16) und gegebenenfalls Isoliermittel (10, 34) in einem U-för­ migen Träger (40, 42, 44) angeordnet sind, wobei die U- Schenkel (42) des U-Trägers (40, 42, 44) über den genan­ ten Elementen (10, 14, 16, 34) zusammengebogen sind.
5. Heizkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußzungen (24) um das aufgelegte Anschlußende eines Anschlußdrahtes (28) biegbare Verbreiterungen (26) aufweisen.
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