DE623135C

DE623135C - Rod-shaped electrical heating element

Info

Publication number: DE623135C
Application number: DEV28119D
Authority: DE
Original assignee: VOLTA SPEZIALFABRIK ELEKTROTHE
Current assignee: VOLTA SPEZIALFABRIK ELEKTROTHE
Priority date: 1932-04-26
Filing date: 1932-04-26
Publication date: 1935-12-13

Description

Für verschiedene Zwecke der elektrischen Heizung werden stabförmige Heizelemente verwendet, wobei je nach dem Verwendungszweck bei der konstruktiven Gestaltung das Hauptaugenmerk entweder auf eine möglichst ■ günstige Wärmeausnutzung oder auf leichte Montage und Auswechselbarkeit gerichtet wird. Beide Anforderungen stehen in einem gewissen Gegensatz zueinander, der besonders bei Heizstäben von im Verhältnis zum Querschnitte großer Länge, wie z. B. bei Heizrosten (Grills), zu baulichen Schwierigkeiten führt. Man unterscheidet für diese Zwecke stabförmige Heizelemente, bei denen der Werkstoff, aus dem der Stab hergestellt ist, selbst als Stromleiter dient, und solche, bei denen das eigentliche -Heizelement in den Stab eingesetzt ist. Bei der letzteren Art, auf die sich die Erfindung bezieht, ist ein Heizdraht entweder in eine Isoliermasse eingegossen, oder die Isolierung besteht aus in der Längsrichtung zusammengesetzten Isolierstücken, so daß das Heizelement an sich nicht die Eigenschaften eines festen Stabes hat. Die Nachteile der eingegossenen Heizdrähte, insbesondere beim Durchbrennen derselben, sind bekannt. Aber auch bei den mehrgliedrigen Isolierungen ist bei der verhältnismäßig großen Länge des Heizelementes sowohl die Montage als auch die Auswechselung mit Schwierigkeiten verbunden. Überdies ist der thermische Wirkungsgrad dieser Ausführungsarten unbefriedigend, da die Wärmeübertragung durch die Isolierung erfolgt. Rod-shaped heating elements are used for various purposes in electrical heating used, depending on the intended use in the structural design The main focus is either on the best possible ■ use of heat or on light Assembly and interchangeability is addressed. Both requirements are in one certain contrast to each other, especially in the case of heating rods in relation to the cross-sections great length, such as B. in heating grids (grills), leads to structural difficulties. A distinction is made for these purposes Rod-shaped heating elements in which the material from which the rod is made is itself serves as a conductor, and those in which the actual heating element is in the Rod is inserted. In the latter type to which the invention relates is a Heating wire either cast in an insulating compound, or the insulation consists of in the longitudinal direction composite insulating pieces, so that the heating element itself does not have the properties of a solid rod. The disadvantages of the cast-in heating wires, especially when they burn through, are known. But even with the multi-section insulation, the is proportionate large length of the heating element, both the assembly and the replacement associated with difficulties. In addition, the thermal efficiency of these types of embodiment is unsatisfactory because the Heat transfer takes place through the insulation.

Durch die Erfindung werden diese baulichen und wärmetechnischen Unvollkommenheiten bei einem stabförmigen elektrischen Heizelement mit an einer Stirnseite offener Metallhülse und darin liegenden, den schraubenförmigen Heizdrahtwiderstand umgebenden auswechselbaren Isolierleisten dadurch behoben, daß die Isolierleisten selbst einen festen Stab bilden und die Wärmeübertragung 'hauptsächlich durch freie Abstrahlung erfolgt. Zu diesem Zweck wird das Heizelement gemäß der Erfindung aus mindestens drei nebeneinanderliegenden stabförmigen Isolierleisten von der Länge der Metallhülse hergestellt, die an ihren dem Heizwiderstand zugekehrten Breitseiten mit Rillen versehen sind, deren Tiefe geringer ist als der Radius des Heizdrahtwiderstandes, so daß zwischen den Leisten ein Längsspalt verbleibt.The invention eliminates these structural and thermal imperfections in the case of a rod-shaped electrical heating element with a metal sleeve open on one end face and the helical one lying therein Removable insulating strips surrounding the heating wire resistance by the fact that the insulating strips themselves have a form solid rod and the heat transfer 'mainly by free radiation he follows. For this purpose, the heating element according to the invention is made of at least three adjacent rod-shaped insulating strips the length of the metal sleeve produced, which are provided with grooves on their broad sides facing the heating resistor are whose depth is less than the radius of the heating wire resistance, so that between a longitudinal gap remains in the strips.

In der Zeichnung zeigtIn the drawing shows

Abb. ι den Längsschnitt des Heizelementes gemäß der Erfindung,Fig. Ι the longitudinal section of the heating element according to the invention,

Abb. 2 den Querschnitt zu Abb. 1,
Abb. 3 den Querschnitt eines Heizelementes mit mehreren Heizdrähten.Fig. 2 the cross-section to Fig. 1,
Fig. 3 shows the cross section of a heating element with several heating wires.

Das Heizelement besteht aus mindestens drei nebeneinanderliegenden Isolierleisten a von der Länge des Heizstabes, die einen oder auch mehrere Heizdrahtwiderstände b um-The heating element consists of at least three adjacent insulating strips a the length of the heating rod, which surround one or more heating wire resistors b

schließen. Zur Aufnahme des Widerstandes b sind die Leisten mit Rillen c versehen. Je zwei einander gegenüberliegende Rillen liegen in einer Ebene und bilden einen Kanal, in dem der Heizwiderstand liegt. Dieser ist haamadelförmig um die mittlere Leiste geführt, so daß. die Enden auf derselben Seite des Heizstabes liegen. Die Tiefe der Rillen c ist geringer ,als der .Radius des Heizdraht-Widerstandes b, so daß. auf der ganzen Länge des Stabes und des Heizwiderstandes ein Längsspalt d verbleibt, durch den die Wärme abstrahlen kann. Die nebeneinanderliegenden Isolierleisten α mit dem eingelegten Heizdrahtwiderstand b bilden das eigentliche Heizelement, das gegen mechanische Beschädigung in eine Metallhülse e eingesetzt ist. Diese Hülse ist nur an dem einen Ende offen und im Querschnitt so bemessen, daß das eingesetzte Heizelement leicht zusammengepreßt wird. Dadurch, daß die Tiefe der Rillen C geringer ist als der Radius des Widerstandes b, bleibt auch bei zusammengepreßten Isolierleisten ein Längsspalt d bestehen, und die Wärmeabstrahlung kann unmittelbar auf die dünnwandige Metallhülse wirken.conclude. To accommodate the resistance b , the strips are provided with grooves c . Two opposing grooves are in one plane and form a channel in which the heating resistor is located. This is done in the shape of a hairpin around the middle bar, so that. the ends are on the same side of the heating element. The depth of the grooves c is less than the .Radius of the heating wire resistor b, so that. A longitudinal gap d remains along the entire length of the rod and the heating resistor, through which the heat can radiate. The adjacent insulating strips α with the inserted heating wire resistor b form the actual heating element, which is inserted into a metal sleeve e against mechanical damage. This sleeve is open only at one end and is dimensioned in cross section so that the heating element used is slightly compressed. Because the depth of the grooves C is less than the radius of the resistor b, a longitudinal gap d remains even when the insulating strips are pressed together, and the heat radiation can act directly on the thin-walled metal sleeve.

Um ein Absinken des H eizdrahtwiderStandes an der Haarnadelbiegung und ein Berühren mit. der Metallhülse zu verhindern, ist die mittlere Leiste α an dem geschlossenen Ende der Metallhülse mit einem Einschnitt/ versehen, der die Rillen c miteinander verbindet und den Widerstand an der Biegung aufnimmt. Es können auch mehrere Heizwiderstände in einem Heizelement untergebracht werden." So zeigt Abb. 3 den Querschnitt eines Heizelementes mit zwei Heizdrahtschleifen. Dabei verhindern auch hierA drop in the heating wire resistance at the hairpin bend and contact with. To prevent the metal sleeve, the middle bar α at the closed end of the metal sleeve is provided with an incision / which connects the grooves c with one another and absorbs the resistance at the bend. Several heating resistors can also be accommodated in one heating element. "Fig. 3 shows the cross-section of a heating element with two heating wire loops

• die Einschnitte/, daß. die Heizwiderstände an• the cuts / that. the heating resistors on

4.0 der Biegung sich gegenseitig berühren können. Die konstruktiven Vorteile des Heizelementes liegen darin, daß es mit wenigen Handgriffen zusammengebaut und in die Metallhülse (eingesetzt werden kann, ein Festklemmen der Bauteile in der Hülse vermieden wird und ein Auswechseln leicht durchgeführt werden kann. Es genügt unter Umständen das Entfernen der mittleren Leiste, um den Heizwiderstand herausnehmen zu können. Wärmetechnisch wird durch den Längsspalt d eine Erhöhung des Wirkungsgrades und vor allem leine rasche Anheizung erreicht.4.0 of the bend can touch each other. The structural advantages of the heating element are that it can be assembled in a few simple steps and inserted into the metal sleeve (avoiding jamming of the components in the sleeve and easy replacement. It may be sufficient to remove the middle strip, In terms of thermal engineering, the longitudinal gap d increases the degree of efficiency and, above all, enables rapid heating.

Das Zusammenhalten der Isolierleisten kann auch auf andere Weise als durch eine Metallhülse geschehen, so daß· die Verwendungsmöglichkeit des Heizelementes eine vielseitige ist. Beispielsweise kann das Heizelement ohne Hülse in entsprechende Nuten eines Heizbleches eingelegt werden. Auch die Querschnittsform kann dem jeweiligen Verwendungszweck angepaßt werden.The insulating strips can also be held together in other ways than by means of a metal sleeve happen so that · the possibility of using the heating element is versatile is. For example, the heating element can be inserted into corresponding grooves without a sleeve Heating plate can be inserted. The cross-sectional shape can also be adapted to the respective purpose be adjusted.

Claims

Patent claims:

1. Rod-shaped electrical heating element with a metal sleeve open at one end and replaceable insulating strips located therein, surrounding the helical heating wire resistor, characterized by at least three adjacent. opposite rod-shaped insulating strips (a) of the length of the metal sleeve (e), which are provided with grooves (c) on their broad sides facing the heating resistor, the depth of which is less than the radius of the heating wire resistor (Jj) ₃ so that between the strips Longitudinal gap (d) remains.

2. Electrical heating element according to claim i, characterized in that the middle insulating strip («) on the two longitudinal sides and the two outer strips on their inner longitudinal sides have a plurality of grooves (c) , two of which are opposite each other in the same plane and are connected to one another at the closed end of the metal sleeve by an incision (/) in the middle insulating strip for the sunk reception of the hairpin-shaped heating wire loop.

1 sheet of drawings