DE69213611T2

DE69213611T2 - Elektrischer Heizkörper für ein Gerät mit Infrarotstrahlung und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE69213611T2
Application number: DE69213611T
Authority: DE
Inventors: Bernard Marcel Bois; Michel Jean Claude Cauvin; Guy Collas
Original assignee: Moulinex SA
Current assignee: Moulinex SA
Priority date: 1991-07-31
Filing date: 1992-07-15
Publication date: 1997-02-06
Anticipated expiration: 2012-07-16
Also published as: DE69213611D1; EP0526778A2; EP0526778B1; FR2680069A1; FR2680069B1; EP0526778A3; ES2094258T3; ATE142838T1

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Heizelement zur Montage in einem Infrarotheizgerät, das in einem Siliciumglasrohr, einem sogenannten Quarzrohr, einen Spulendraht, der einen Widerstand bildet, also einen sogenannten Widerstandsdraht aufweist, von dem jedes Ende eine Isoliermuffe durchsetzt und dank eines elektrischen Verbindungsmittels mit einem Verkabelungsdraht verbunden ist, der hohe Temperaturen aushalten kann, wobei ein Blockiermittel ermöglicht, daß der Widerstandsdraht zwischen den beiden Muffen gehalten wird.
Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art bestehen die Mittel zur elektrischen Verbindung aus aufgequetschten Kabelschuhen, deren Funktion einerseits darin besteht, die elektrische Verbindung zwischen dem Widerstandsdraht und dem Verkabelungsdraht herzustellen, und andererseits darin besteht, den Widerstandsdraht in dem Rohr zu blockieren, indem eine Klammer jedes Kabelschuhs gegen die entsprechende Isoliermuffe gebogen wird. Nun weisen die Kabelschuhe den Nachteil auf, daß sie sehr empfindlich sind, die Klammern brechen unter dem Druck des Widerstands drahtes oder lassen den Draht aus. Im übrigen ist bekannt, daß der Widerstandsdraht brüchig wird, wenn der Widerstandsdraht direkt an den Verkabelungsdraht angeschweißt wird, und es beispielsweise nicht möglich wird, ihn zu bearbeiten oder zu verformen, um das Blockiermittel herzustellen.
Das Dokument DE-A-2 709 345 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren, bei dem der Kabelschuh mit dem Widerstandsdraht verschweißt ist.
Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, diesen Nachteilen abzuhelfen und insbesondere ein Heizelement, dessen Verbindungsmittel zuverlässig und ökonomisch sind, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Elements bereitzustellen.
Das Verbindungselement weist erfindungsgemäß eine Aufnahme, die am Ende des Verkabelungsdrahtes vorgesehen ist und in die der Widerstandsdraht eingefügt ist, sowie ein Mittel zum Halten des Widerstandsdrahtes in der Aufnahme auf, während das Blockiermittel durch einen Falz an jedem Ende des Widerstandsdrahtes gebildet ist, der außerhalb der entsprechenden Muffe vorgesehen ist.
Da also der Widerstandsdraht in den Verkabelungsdraht eingesetzt ist, kommt man zu einer zuverlässigen und haltbaren Verbindung, die außerdem ökonomisch ist, weil die Verwendung eines Kabelschuhs vermieden wird, womit die Zahl der Teile und der Operationen zum Zusammenbau verringert wird. Die Verbindung zwischen den beiden Drähten kann ferner automatisiert werden, wodurch eine Großserienproduktion und niedrige Herstellungskosten möglich werden.
Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist das Mittel zum Halten des Widerstandsdrahtes in seiner Aufnahme durch eine innige Verbindung zwischen der Wand der Aufnahme und dem Draht gebildet, die durch Quetschung und Elektroanschweißung an der Wand erhalten ist.
Da die Schweißoperation an der Außenwand der Aufnahme durchgeführt wird und der Widerstandsdraht einfach eingeklemmt wird, wird jeder direkte Kontakt zwischen dem Schweißwerkzeug und dem Widerstandsdraht verhindert, womit der Draht nicht brüchig werden kann. Aufgrund des guten mechanischen Halts dieser Verbindung wird es möglich, den Widerstandsdraht direkt zu biegen, um ihn in dem Rohr zu blockieren.
Im übrigen ergeben sich die Merkmale und Vorteile der Erfindung aus der folgenden beispielhaften Beschreibung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen; darin zeigen
- Fig. 1 eine Teilschnittansicht eines Heizelements zur Veranschaulichung des Verbindungsmittels nach der Erfindung;
- Fig. 2 eine Detailansicht einer Aufnahme für das Verbindungsmittel, die in Form eines Spalts realisiert ist;
- Fig. 3 eine Detailansicht einer Variante der Aufnahme im Schnitt, die in Form eines Rohrs realisiert ist; und
- Fig. 4 eine Ansicht des fertigen Heizelements.
Das in Fig. 1 und 4 dargestellte Heizelement ist zur Montage in einem Infrarotheizgerät wie beispielsweise einem Ofen, einem Grill, einem Toaster ... bestimmt. Dieses Element weist in einem Siliciumglasrohr, einem sogenannten Quarzrohr 1, einen Spulendraht 2 aus Nickel-Chrom auf, der einen Widerstand bildet, also einen sogenannten Widerstandsdraht aufweist, von dem jedes Ende 3, 4 eine Isoliermuffe 5, 6 aus Steatit durchsetzt und dank eines elektrischen Verbindungsmittels mit einem Verkabelungsdraht 7 aus Weichstahl oder Edelstahl (Nirosta) verbunden ist, der hohe Temperaturen aushalten kann
Erfindungsgemäß weist jedes Verbindungsmittel eine Aufnahme 9, 10 auf, die am Ende des Verkabelungsdrahtes 7, 8 vorgesehen ist und in die der Widerstandsdraht 2 eingefügt ist. Jede Aufnahme 9, 10 ist beispielsweise durch eine Bohrung gebildet, die in der Achse und am Ende des Verkabelungsdrahtes vorgesehen ist. Jedes Verbindungsmittel weist ferner ein Mittel zum Halten des Widerstandsdrahtes 2 in der Aufnahme 9, 10 auf, die durch eine innige Verbindung zwischen der Wand 11, 11' der Aufnahme 9, 10 und dem Draht 2 gebildet ist, die durch Quetschung und elektrische Anschweißung an der Wand gebildet ist. Dazu wird an der Außenwand 11, 11' der Aufnahme 9, 10 derart eine Punktschweißung durchgeführt, daß sich das Schweißwerkzeug 12 (das in Fig. 1 in strichpunktierten Linien dargestellt ist) nicht in direktem Kontakt mit dem Widerstandsdraht 2 befindet. Damit wird außer der Schweißung eine "Warmumformung" der Wand 11, 11' derart durchgeführt, daß der Widerstandsdraht 2 durch Quetschung eingeklemmt wird (vgl. Fig. 4).
Die Erfindung sieht im übrigen die Herstellung eines Blockiermittels vor, das es ermöglicht, den Widerstandsdraht 2 zwischen den beiden Muffen 5, 6 zu halten und einen guten Zusammenhalt der Einheit aus dem Widerstandsdraht 2, den Muffen 5, 6 und dem Quarzrohr 1 nach dem Zusammenbau zu gewährleisten. Das Mittel ist durch einen Falz 13 bzw. 14 an jedem Ende 3 bzw. 4 des Widerstandsdrahtes 2 gebildet, der außerhalb der entsprechenden Muffe 5, 6 vorgesehen und durch Biegung erhalten ist. Die durch diese Biegung erzeugte mechanische Kraft ist aufgrund der guten Qualität der Verbindung zwischen dem Widerstandsdraht 2 und dem Verkabelungsdraht 7, 8 möglich, wodurch der Widerstandsdraht nicht brüchig wird.
Jede Isoliermuffe 5 bzw. 6 weist auf Höhe der äußeren Mündung 15 eine Quernut 16 auf, so daß eine Drehung des Endes 3, 4 des Drahtes 2 nach dem Biegen verhindert wird.
Nach einer weiteren, in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist die Aufnahme 9 durch einen Spalt gebildet, der in einer axialen Ebene angeordnet und am Ende des Verkabelungsdrahtes 7 vorgesehen ist.
Nach einer anderen, in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist der Verkabelungsdraht 7 ein Rohr mit einem Innendurchmesser, der größer als derjenige des Widerstandsdrahtes 2 ist, und die Aufnahme 9 ist durch das Endloch des Rohrs gebildet.
Das Verfahren zur Herstellung eines Heizelements nach der Erfindung ist besonders einfach und besteht in der Durchführung der folgenden Operationen: der Widerstandsdraht 2 wird gewickelt, die beiden Enden 3, 4 werden herausgezogen, das erste Ende 3 wird durch eine erste Isoliermuffe 5 geführt, das Ende 3 wird in die Aufnahme 9 eines ersten Verkabelungsdrahtes 7 eingeführt, an der Außenwand 11 der Aufnahme 9 wird derart geschweißt, daß das Schweißwerkzeug 12 den Widerstandsdraht 2 nicht berührt und dieser eingeklemmt wird, das Ende 3 des Widerstandsdrahtes 2 wird derart gebogen, daß ein Falz 13 gebildet wird; dann wird das zweite Ende 4 des Widerstandsdrahtes 2 in die Aufnahme 10 eines zweiten Verkabelungsdrahtes 8 eingeführt, wie oben wird an der Wand 11' der Aufnahme 10 geschweißt, die Einheit aus dem Widerstandsdraht 2 und dem zweiten Verkabelungsdraht 8 wird in das Quarzrohr 1 eingeführt, dann wird das Rohr 1 durch die zweite Isoliermuffe 6 verschlossen, das zweite Ende 4 des Widerstandsdrahtes 2 wird derart gebogen, daß ein Falz 14 gebildet und die Einheit aus dem Rohr 1, den Muffen 5, 6 und dem Widerstandsdraht 2 fixiert wird.
Schließlich werden die beiden Verkabelungsdrähte 7, 8 an das (nicht dargestellte) elektrische Netz angeschlossen.

Claims

1. Elektrisches Heizelement zur Montage in einem Infrarotheizgerät, das in einem Siliciumglasrohr, einem sogenannten Quarzrohr (1), einen Spulendraht (2), der einen Widerstand bildet, also einen sogenannten Widerstandsdraht aufweist, von dem jedes Ende (3, 4) eine Isoliermuffe (5, 6) durchsetzt und dank eines elektrischen Verbindungsmittels mit einem Verkabelungsdraht (7, 8) verbunden ist, der hohe Temperaturen aushalten kann, wobei ein Blockiermittel ermöglicht, daß der Widerstandsdraht (2) zwischen den beiden Muffen (5, 6) gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement eine Aufnahme (9, 10), die am Ende des Verkabelungsdrahtes (7, 8) vorgesehen ist und in die der Widerstandsdraht (2) eingefügt ist, sowie ein Mittel zum Halten des Widerstandsdrahtes (2) in der Aufnahme (9, 10) aufweist, während das Blockiermittel durch einen Falz (13, 14) an jedem Ende (3, 4) des Widerstandsdrahtes (2) gebildet ist, der außerhalb der entsprechenden Muffe (5, 6) vorgesehen ist.

2. Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Halten des Widerstandsdrahtes (2) in seiner Aufnahme (9, 10) durch eine innige Verbindung zwischen der Wand (11, 11') der Aufnahme (9, 10) und dem Draht (2) gebildet ist, die durch Quetschung und Elektroanschweißung an der Wand erhalten ist.

3. Heizelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (9, 10) durch eine Bohrung gebildet ist, die in der Achse und am Ende des Verkabelungsdrahtes (7, 8) vorgesehen ist.

4. Heizelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (9, 10) durch einen Spalt gebildet ist, der in einer axialen Ebene des Verkabelungsdrahtes (7, 8) angeordnet und an dessen Ende vorgesehen ist.

5. Heizelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verkabelungsdraht (7, 8) ein Rohr mit einem Innendurchmesser ist, der größer als derjenige des Widerstandsdrahtes (2) ist und die Aufnahme (9, 10) durch das Endloch des Rohrs gebildet ist.

6. Heizelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Isoliermuffe (5, 6) auf Höhe der äußeren Mündung (15) eine Quernut (16) aufweist, so daß die Drehung des Endes (3, 4) des Drahtes (2) nach dem Biegen verhindert wird.

7. Verfahren zur Herstellung eines Heizelements nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandsdraht (2) gewickelt wird, die beiden Enden (3, 4) herausgezogen werden, das erste Ende (3) durch eine erste Isoliermuffe (5) geführt wird, das Ende (3) in die Aufnahme (9) eines ersten Verkabelungsdrahtes (7) eingeführt wird, an der Außenwand (11, 11') der Aufnahme (9) derart angeschweißt wird, daß der Widerstandsdraht (2) eingeklemmt wird, das Ende (3) des Widerstandsdrahtes (2) derart gebogen wird, daß ein Falz (13) gebildet wird, das zweite Ende (4) des Widerstandsdrahtes (2) in die Aufnahme (10) eines zweiten Verkabelungsdrahtes (8) eingeführt wird, wie oben an der Wand (11') der Aufnahme (10) angeschweißt wird, die Einheit aus dem Widerstandsdraht (2) und dem zweiten Verkabelungsdraht (8) in das Quarzrohr (1) eingeführt wird, das Rohr (1) durch die zweite Isoliermuffe (6) verschlossen wird, dann das zweite Ende (4) des Widerstandsdrahtes (2) derart gebogen wird, daß ein Falz (14) gebildet und die Einheit aus dem Rohr (1), den Muffen (5, 6) und dem Widerstandsdraht (2) fixiert wird.