DE4031343A1 - Verfahren zum befestigen eines heizdrahtes an einem isoliertraeger und heizkoerper, insbesondere fuer eine glaskeramik-kochplatte - Google Patents
Verfahren zum befestigen eines heizdrahtes an einem isoliertraeger und heizkoerper, insbesondere fuer eine glaskeramik-kochplatteInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen eines
Heizdrahtes an einem Isolierträger, insbesondere für eine
Glaskeramik-Kochplatte, wobei der Heizdraht mit dem
Isolierträger verkittet wird. Weiterhin betrifft die
Erfindung einen Heizkörper, bei dem ein in Windungen
verlegter Heizdraht an Einzelstellen auf einen
Isolierträger gekittet ist.
Es ist bekannt, bei Heizkörpern für die
Strahlungsbeheizung bei Kochherden den Heizdraht an
Einzelstellen auf einen schalenförmigen Isolierträger
aufzukitten. Hierfür wird ein temperaturbeständiger
keramischer Kitt verwendet. Zwar stellt ein solcher Kitt
eine sichere Befestigung des Heizdrahtes an dem
Isolierträger dar. Er gibt jedoch dem Heizdraht praktisch
keine Bewegungsfreiheit für die zwangsläufig auftretenden
Wärmedehnungen. Es hat sich gezeigt, daß der Heizdraht in
der Praxis immer zuerst an den Stellen durchbrennt, an
denen er verkittet ist.
Das bekannte Verkitten hat sich für die Lebensdauer des
Heizdrahtes als besonders nachteilig erwiesen, wenn der
Heizdraht aus Molybdän-Disilicid besteht und als
Hellstrahler ausgelegt ist.
In der DE 36 40 999 A1 sind Halteelemente für eine
Heizwendel vorgeschlagen, welche vor dem Aufbringen der
Heizwendel an dem Isolierträger anzubringen sind. Der
Heizdraht verhakt an den Halteelementen. Ein Verkitten
ist hier nicht vorgesehen.
In der DE 27 49 941 C1 ist der Heizdraht mittels sich
über diesen erstreckenden Stäben an dem Isolierträger
gehalten. Diese Stäbe müssen der Betriebstemperatur des
Heizdrahtes standhalten. Diese liegt bei Hellstrahlern
aus Molybdän-Desilicid beispielsweise bei 1300°C. Die
Stäbe sind dementsprechend teuer.
In der DE 38 12 490 A1 ist ein Strahlheizkörper mit
Hellstrahler und Dunkelstrahler beschrieben. Der
Hellstrahler ist auf einem gesonderten Isolierteil
mittels Klammern befestigt. Der Dunkelstrahler ist durch
teilweise Einbettung in den Isolierträger an diesem
gehalten. Ein Verkitten ist hier nicht vorgesehen.
Nachteilig erscheint auch, daß die Heizdrähte des
Hellstrahlers und des Dunkelstrahlers wenig
Bewegungsfreiheit zur Aufnahme von Wärmedehnungen
aufweisen.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Verfahren bzw.
einem Heizkörper der eingangs genannten Art den Heizdraht
an der Isolierung so zu befestigen, daß seine
Wärmedehnung durch den Kitt möglichst wenig behindert
wird und der Kitt den Heizdraht dennoch an dem
Isolierträger hält.
Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einem Verfahren der
eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Heizdraht
zumindest an Einzelstellen vor dem Verkitten mit einer
Beschichtung versehen wird, daß der Heizdraht danach im
Bereich der Beschichtung mit dem Isolierträger verkittet
wird und daß anschließend die Beschichtung aufgelöst
wird.
Die Beschichtung des Heizdrahtes stellt sicher, daß sich
beim Verkitten der Kitt nicht direkt an den Heizdraht
legt. Die Beschichtung bildet einen Abstand zwischen dem
Querschnitt des Heizwiderstandsdrahtes und dem Kitt und
wird dann aufgelöst. Dies kann unter Temperatureinwirkung
durch Schmelzen, Verdampfen oder Verbrennen geschehen.
Das Auflösen der Beschichtung kann durch eine separate
Temperaturquelle oder einfach durch das Anschließen des
Heizdrahtes selbst erfolgen. Vorzugsweise wird die
Beschichtung der Temperatureinwirkung ausgesetzt, wenn
der Kitt verfestigt ist. Das Auflösen der Beschichtung
kann auch durch chemische Mittel oder durch Ultraschall
oder auf andere Weise erfolgen.
Die durch die Beschichtung erreichte, nicht direkt
berührende Einbettung des Heizdrahtes in den Kitt, hat
auch den Vorteil, daß etwaige Verunreinigungen des Kitts
nicht zu unerwünschten thermo-chemischen Reaktionen des
Heizdrahtes führen. Außerdem ist gewährleistet, daß die
für die Lebensdauer wesentliche Ausbildung einer Oxidhaut
an der Oberfläche des Heizdrahtes ungestört erfolgt.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung wird die
Beschichtung in zähflüssigem Zustand auf den Heizdraht
aufgebracht und dann ausgehärtet, bevor der Heizdraht mit
dem Isolierträger verkittet wird. Hierfür eignet sich
beispielsweise ein Wachs oder ein Stärketeig.
Die Beschichtung kann entweder dadurch aufgebracht
werden, daß sie direkt auf Einzelstellen aufgetragen
wird. Sie kann auch dadurch aufgebracht werden, daß der
Heizdraht in ein Bad des Materials der Beschichtung
getaucht wird.
Die Beschichtung läßt sich auftragen, bevor der Heizdraht
auf den Isolierträger gelegt wird. Sie läßt sich jedoch
auch aufbringen, nachdem der Heizdraht auf den
Isolierträger gelegt ist.
Ein erfindungsgemäßer Heizkörper zeichnet sich dadurch
aus, daß der Kitt wenigstens an Einzelstellen Tunnel
bildet, durch die sich der Heizdraht erstreckt.
In den Tunneln ist der Heizdraht in Längsrichtung frei
beweglich. Auch kann sich in den Tunneln der Durchmesser
des Heizdrahtes ungehindert temperaturbedingt erweitern.
Dadurch ist erreicht, daß der Kitt Wärmedehnungen des
Heizdrahts praktisch nicht behindert. Bei Wärmedehnungen
schabt der Heizdraht kaum am Kitt, so daß eine
Beschädigung seiner Oberfläche vermieden ist. Dies
verlängert die Lebensdauer des Heizdrahts beträchtlich.
Quer zur Längsrichtung des Heizdrahtes bilden die Tunnel
einen sicheren Halt für den Heizdraht. Falltests haben
gezeigt, daß auch dann, wenn der Heizdraht aus dem an
sich brüchigen Molybdän-Disilicid besteht, Brüche
vermieden sind. Außerdem sind durch die Tunnel auch
notwendige Sicherheitsabstände des Heizdrahtes
gewährleistet.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden
Beschreibung. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Teilaufsicht eines Heizkörpers für eine
Glaskeramik-Kochplatte,
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II nach Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III nach Fig. 1,
Fig. 4 eine perspektivische Teilansicht im Bereich IV
nach Fig. 1 und
Fig. 5 eine Fig. 1 ähnliche Aufsicht.
Auf einem elektrisch und thermisch isolierenden
Isolierträger (1) ist ein erster Heizdraht (2) angeordnet.
Dieser ist flächig in mäanderförmigen Windungen (3)
verlegt. Seine Enden (4) sind an einem Keramikkörper (5)
gehalten, der auf dem Isolierträger (1) befestigt ist. Der
erste Heizdraht (2) besteht aus Molybdän-Disilicid und
arbeitet als Hellstrahler. Er ist an Einzelstellen (6)
mittels Kitt (Kittstellen) an dem Isolierträger (1)
gehalten.
Jede Kittstelle (6) bildet einen Tunnel (7) (vgl. Fig. 3).
Die Kittstellen (6) sind jeweils im Bereich von
Längsschenkeln (8) der Windungen (3) vorgesehen. In den
Tunneln (7) sind die Längsschenkel (8) in den Richtungen a,
b (vgl. Fig. 3) frei beweglich, so daß die
Kittstellen (6) Wärmedehnungen des Heizdrahtes (2) nicht
behindern. In radialer Richtung r begrenzen die Tunnel (7)
die Bewegung des Heizdrahtes (2), so daß dieser nicht von
dem Isolierträger (1) abheben kann. Die Tunnel (7)
gestatten eine Wärmedehnung des Durchmessers des
Heizdrahtes (2) in radialer Richtung r.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist an dem
Isolierträger (1) eine Vertiefung (9) zur Aufnahme des
Längsschenkels (8) des Heizdrahtes (2) vorgesehen. Außerdem
sind daneben an den Kittstellen (6) Vertiefungen (10) an
dem Isolierträger (1) ausgebildet, in die der Kitt (11)
eintreten kann.
In Fig. 2 ist die weiter unten näher beschriebene, den
Querschnitt des Heizdrahtes (2) umschließende
Beschichtung (12) gezeigt, die nach ihrer Auflösung den
Tunnel (7) bildet. Nach der Darstellung in Fig. 3 dagegen
ist die Beschichtung (12) aufgelöst und der Tunnel (7)
gebildet. Außerdem ist nach Fig. 3 der Längsschenkel (8)
nicht in einer Vertiefung des Isolierträgers (1) verlegt,
sondern liegt im Abstand c über diesem, wobei ein
Bereich (13) des Kittes (11) zwischen dem Längsschenkel (8)
und dem Isolierträger (1) besteht.
Die Befestigung des ersten Heizdrahtes (2) an dem
Isolierträger erfolgt etwa folgendermaßen:
Nachdem der Heizdraht (2) zu den Windungen (3) vorgeformt
und am Keramikkörper (5) befestigt ist, wird er mit einer
Beschichtung (12) versehen. Die Beschichtung (12) wird in
einer Dicke aufgebracht, die dem gewünschten Tunnel (7)
entspricht. Die Beschichtung (12) kann beispielsweise ein
Wachs oder ein Stärketeig sein. Sie wird in zähflüssigem
Zustand aufgebracht und dann verfestigt. Dieses
Aufbringen kann entweder dadurch erfolgen, daß die
Beschichtung nur im Bereich der Einzelstelle (6) dosiert
aufgetragen wird. Das Beschichten kann auch dadurch
erfolgen, daß der gesamte vorgeformte Heizdraht (2) in ein
Bad des Materials der Beschichtung getaucht wird.
Nach dem Aushärten der Beschichtung wird der vorgeformte
Heizdraht (2) dann auf den Isolierträger (1) gelegt. Er
wird entweder in die Vertiefungen (9) gelegt oder im
Abstand c über der Oberfläche des Isolierträgers (1)
provisorisch fixiert.
Anschließend wird Kitt (11) an den Einzelstellen (6)
aufgetragen, wobei der Kitt (11) sich mit dem
Isolierträger (1) verbindet und erhärtet. Der Kitt (11)
tritt nicht in direkte Verbindung mit der Oberfläche des
Heizdrahtes (2). Die Beschichtung (12) stellt einen Abstand
zwischen dem Heizdraht (2) und dem Kitt (11) sicher.
Der Kitt (11) muß nicht partiell an den Einzelstellen (6)
aufgetragen werden. Er kann auch in der Form von
Kittstreifen (14) auf den auf dem Isolierträger (1)
gelegten Heizdraht (2) aufgetragen werden, wie dies in
Fig. 5 dargestellt ist.
Sobald der Kitt (11) hinreichend formstabil ist, wird die
Beschichtung (12) mit einer Temperatur beaufschlagt, bei
der sie schmilzt, verdampft oder verbrennt. Die
Beschichtung (12) löst sich dabei auf, so daß die
Tunnel (7) entstehen. Die Temperatureinwirkung kann
dadurch erfolgen, daß der Heizdraht (2) angeschlossen
wird, so daß sich die Beschichtung (12) auflöst. Es kann
vorgesehen sein, daß sich die Beschichtung (12) erst bei
der ersten Inbetriebnahme des Heizkörpers auflöst.
Alternativ kann auch der vorgeformte Heizdraht (2) auf den
Isolierträger (1) aufgelegt werden, bevor die
Beschichtung (12) aufgebracht wird. Die Beschichtung (12)
wird danach zumindest an den Einzelstellen (6) dosiert
aufgetragen und bedeckt dort den Heizdraht (2), bevor der
Kitt (11) die Beschichtung (12) übergreifend auf den
Isolierträger (1) aufgebracht wird.
An dem Isolierträger (1) ist in der Umgebung des ersten
Heizdrahts (2) eine Rinne (15) ausgebildet. In dieser ist
ein zweiter Heizdraht (16) verlegt, der wendelförmig
vorgeformt ist (vgl. Fig. 1, Fig. 4). Dieser
Heizdraht (16) ist als Dunkelstrahler ausgelegt.
Auch der Heizdraht (16) ist in der oben beschriebenen
Weise in der Rinne (15) befestigt. Hierfür wird der
wendelförmige Heizdraht (16) mit der Beschichtung (12) ganz
oder teilweise versehen, bevor er in die Rinne (15)
eingelegt wird.
In die Rinne (15) wird vor dem Einlegen des zweiten
Heizdrahtes (16) an Einzelstellen (6) Kitt (11) aufgetragen.
Anschließend wird der mit der Beschichtung (12) versehene
Heizdraht (16) in den noch nicht verfestigten Kitt (11)
eingedrückt. Der Kitt (11) umgreift den Querschnitt des
Heizdrahtes (16) und härtet dann aus, so daß der
Heizdraht (16) mit dem Isolierträger (1) indirekt verkittet
ist.
Anschließend wird die Beschichtung (12) im Beispielsfalle
einer Temperatureinwirkung ausgesetzt, bei der sie sich
auflöst. Es entstehen dann die Tunnel (7). Diese lassen
Wärmedehnungen des Heizdrahtes (16) zu und verhindern, daß
sich der Heizdraht (16) vom Isolierträger (1) löst.
Bei anderen Ausführungen der Erfindung kann die
Beschichtung (12) so gewählt werden, daß sie aus ihrem
verfestigten Zustand durch eine chemische Reaktion
aufgelöst wird oder durch Ultraschall zerbröselt.
Die Erfindung läßt sich auch dann anwenden, wenn der
Heizdraht als Heizspirale oder Heizwendel aus besonders
dünnem Draht in eine sich im wesentlichen über dessen
gesamte Länge erstreckende Kittraupe bzw. Kittwulst
eingedrückt wird.
Claims (20)
1. Verfahren zum Befestigen eines Heizdrahtes an einem
Isolierträger, insbesondere für eine Glaskeramik-
Kochplatte, wobei der Heizdraht mit dem Isolierträger
verkittet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der
Heizdraht (2, 16) zumindest an Einzelstellen (6) vor dem
Verkitten mit einer Beschichtung (12) versehen wird, daß
der Heizdraht (2, 16) danach im Bereich der
Beschichtung (12) mit dem Isolierträger (1) verkittet wird
und daß anschließend die Beschichtung (12) aufgelöst wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Beschichtung (12) den Querschnitt des Heizdrahts (2, 16)
umgreift.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Beschichtung (12) aus einem
Material besteht, das zumindest bei der
Betriebstemperatur des Heizdrahtes (2, 16) schmilzt,
verdampft oder verbrennt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (12)
aus einem chemisch auflösbaren Material besteht.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (12)
aus einem durch Ultraschall auflösbaren Material besteht.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (12) im
zähflüssigen Zustand auf den Heizdraht (2, 16) aufgebracht
wird und dann aushärtet, bevor der Heizdraht (2, 16) mit
dem Isolierträger (1) verkittet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Beschichtung (12) an den Einzelstellen (6) auf den in
Windungen (3) vorgeformten Heizdraht (2, 16) aufgetragen
wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Heizdraht (2, 16) in ein Bad des Materials der
Beschichtung (12) getaucht wird und danach auf den
Isolierträger (1) aufgelegt wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Beschichtung (12)
versehene Heizdraht (2, 16) auf den Isolierträger (1)
aufgelegt wird und dann der Kitt (11) aufgetragen wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1
bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der
Beschichtung (12) versehene Heizdraht (2, 16) in den auf den
Isolierträger (1) aufgebrachten Kitt (11) eingedrückt wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1
bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizdraht (2, 16)
auf den Isolierträger (1) aufgelegt wird und danach die
Beschichtung (12) aufgetragen wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (12) aus
Wachs oder einem Stärketeig besteht.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die die Beschichtung (12)
auflösende Temperatureinwirkung erfolgt, wenn der
Kitt (11) ausgehärtet oder getrocknet oder im feuchten
Zustand verfestigt ist.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Heizdraht (2, 16) vor dem
Aufbringen der Beschichtung (12) in Windungen (3)
vorgeformt wird.
15. Heizkörper, insbesondere für eine Glaskeramik-
Kochplatte, bei dem ein in Windungen verlegter Heizdraht
auf einen Isolierträger gekittet ist, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kitt (11) wenigstens an
Einzelstellen (6) Tunnel (7) bildet, durch die sich der
Heizdraht (2, 16) erstreckt.
16. Heizkörper nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einzelstellen (6) an Längsschenkeln (8) der
Windungen (3) vorgesehen sind.
17. Heizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kitt (11) der
Einzelstellen (6) Kittstreifen (14) bildet.
18. Heizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß für den Heizdraht (2) am
Isolierträger (1) Vertiefungen (9) vorgesehen sind.
19. Heizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß an den Einzelstellen (6) für
den Kitt (11) Vertiefungen (10) vorgesehen sind.
20. Heizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kitt (11) auch in einem
Bereich (13) zwischen dem Heizdraht (2, 16) und dem
Isolierträger (1) liegt.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904031343 DE4031343C2 (de) | 1990-10-04 | 1990-10-04 | Verfahren zum Befestigen eines Heizdrahtes an einem Isolierträger und Heizkörper, insbesondere für eine Glaskeramik-Kochplatte |
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