DE8532331U1

DE8532331U1 - Regelbarer Heizstab

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Publication number: DE8532331U1
Application number: DE8532331U
Authority: DE
Original assignee: Elkom-Elektroheizplatten-Technik 4970 Bad Oeynhausen De GmbH
Current assignee: Elkom-Elektroheizplatten-Technik 4970 Bad Oeynhausen De GmbH
Priority date: 1985-11-15
Filing date: 1985-11-15
Publication date: 1986-04-30

Description

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Dipl. Ing. Robert Meier
Patentanwalt

Auf dem Mühiberg 16
6000 Frankfurt/Main 70

Telefon 069 - 61 51 52

ELKOM-Elektroheizplatten-Technik GmbH

4970 Bad Oeynhausen 1 8. November 1985 Me/L

Regelbarer Heizstab

Die Neuerung bezieht sich auf einen regelbaren Heizstab mit einem druckfesten, im Querschnitt viereckigen Heizstabgehäuse, in welchem wenigstens ein elektrischer Heizkörper, ein Temperaturfühler und die Temperaturregel-Einrichtung angeordnet sind.

Derartige Heizkörper werden als Hilfsmittel vor allem in der Holzindustrie eingesetzt und dienen dort beispielsweise als Temperierhilfe, vorzugsweise jedoch als Heizelement in Kantenleim-Maschinen.

Bisher bekannte Heizstäbe weisen Heizkörper auf, durch die zwei einander gegenüberliegende Seitenwände des Heizstabgehäuses aufgeheizt werden. Die Heizleiter der Heizkörper liegen zumindest teilweise frei und sind infolge dessen zahlreichen Störeinflüssen durch Feuchtigkeit und Schmutzbestandteile der Luft ausgesetzt. Infolge der Anordnung der Heizkörper ist der thermische Wirkungsgrad bekannter Heizstäbe außerordentlich schlecht. Die von den Heizkörpern erzeugte Wärme wird nicht in eine Richtung, sondern maximal in zwei insgesamt aber in vier Richtungen abgestrahlt. Die Folge ist, daß derartige Heizstäbe zehn Minuten Aufheizzeit benötigen, um auf eine Temperatur von 100° C zu kommen.

Dem gegenüber liegt der vorliegenden Neuerung die Aufgabe zugrunde, hier abzuhelfen und einen Heizstab mit besserem thermischen Wirkungsgrad und wesentlich kürzeren Aufheizzeiten zu schaffen.

Es wurde gefunden, daß sich diese Aufgabe in einfacher Weise dadurch lösen läßt, daß jeder Heizkörper aus einer Silikon-Heizmatte mit eingeschlossenen Heizleitern und einem als metallischer Flachstab ausgebildeten Heizkörperträger besteht, auf dessen innerer Fläche die Silikon-Heizmatte aufvulkanisiert ist, und dessen Außenfläche an der Innenseite einer Wand des Heizkörpergehäuses anliegt.

Hierdurch liegen die Heizdrähte in vorteilhafter Weise völlig unter Luftabschluß. Sie sind verschleißfrei. Feuchtigkeit, Dämpfe oder sonstige Verunreinigungen können nicht an den Heizdraht gelangen. Dadurch, daß die Silikon-Heizmatte auf die eine Seite des Heizkörperträgers aufvulkanisiert ist, ist ein optimaler Wärmeübergang von den Heizdrähten zum Heizkörperträger gewährleistet. Die äußere Fläche dieses Heizkörperträgers liegt plan an der Innenseite einer Wand des Heizstabgehäuses an, so daß auch hier der Wärmeübergang schnell und.ohne Temperaturverlust erfolgen kann. Infolge dessen ist es möglich, die Aufheizzeit bis zu 100° C auf ca. vier Minuten herabzusetzen.

Konstruktive Einzelheiten ergeben sich aus den Unteransprüchen. Von Vorteil ist, wenn ein Heizkörper nach Anspruch 3 als Einschub ausgebildet wird. Eine Reparatur des Heizstabes ist dadurch sehr einfach, weil ein Heizkörper einfach aus dem Heizstabgehäuse herausgezogen werden kann.

In den Heizstab bzw. das Heizstabgehäuse können mehrere Heizkörper hintereinander angeordnet sein. Hierdurch ist es möglich, regelbare Heizstäbe beliebiger Länge herzustellen. Ein Heizstabgehäuse kann beispielsweise mit gleichlangen Heizkörpern ausgerüstet werden. In anderen Ausführungsbeispielen werden Heizkörper ungleicher Länge verwendet. Von Vorteil ist dabei, wenn ein langer Heizkörper doppelt so lang ist wie ein kurzer Heizkörper.

Es hat sich herausgestellt, daß sich besondere Vorteile dann erzielen lassen, wenn die kurzen Heizkörper 500 mm und die langen Heizkörper 1000 mm lang sind. Da diese He-izkörper die gleichen Querschnitte aufweisen, kann durch Kombination gleichlanger bzw. ungleichlanger Heizkörper jede beliebige Länge des Heizstabes erreicht werden.

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Die Außenabmessungen des Heizstabgehäuses staffeln sich hinsichtlich der Länge zwischen 600 und 4100 mm. Alle Zwischenmaße und Sonderlängen bis 6 m sind problemlos zu realisieren. Der Querschnitt aller Heizstäbe beträgt 64 χ 46 mm, um den Einsatz der Heizstäbe in den Maschinen bzw. Vorrichtungen sicherzustellen, die bisher mit weniger wirkungsvollen Heizstäben arbeiten.

In bevorzugten Ausführungsbeispielen der Neuerung bestehen die Heizkörperträger und die Heizstabgehäuse aus hochbelastbaren thermostabilen Aluminium-Legierungen. Die Außenflächen der Wände des Heizstabgehäuses sind serienmäßig hart eloxiert. Infolge dessen sind die Heizstäbe außerordentlich kratzfest, abriebfest, leimabweisend und leicht zu reinigen.

Infolge der Ausbildung des Heizstabgehäuses ergeben sich allseitig glatte, plane Flächen und eine gleichmäßige Druckverteilung. Der Wirkungsgrad der neuen Heizstäbe ist so gut·, daß der Stromverbrauch bei gleichen Heizleistungen bis zu 50% geringer sein kann, als bei herkömmlichen Heizstäben. Die neuen heizstäbe können in einem Temperaturbereich zwischen 40° C und 200° C eingesetzt werden. Ihre Druckfestigkeit beträgt 16 kp pro cm². Die installierte Leistung liegt je nach Anzahl der Heizkörper zwischen 200 und 2500 Watt.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden alle diese Vorteile erreicht durch die Kombination folgender Merkmale:

1. Das Gehäuse besteht aus einer Aluminium-Legierung und die Wände sind mit einer eloxierten Oberfläche versehen.

2. Der Heizkörper bestellt aus einer SiIikon-Heizmatte mit Heifcleitern, die auf der inneren Fläche eines Heizkörperträgers aufvulkanisiert ist, dessen äußere Fläche plan auf der Innenseite einer Wand des Heizstabgehäuses anliegt.

3. Jeder Heizkörperträger besteht aus einer Aluminium-Legierung und ist als Einschub in der Form eines Flachstabes mit Gleitflächen ausgebildet, die im montierten Zustand hinter nach innen ragenden Gleitschienen im Heizstabgehäuse sitzen.

Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert.

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Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische aufgeschnittene Darstellung eines Heizstabes,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Heizstab von oben,.

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Heizstab entlang der Linie III/III in Fig. 2 und

Fig. 4 die Schaltung der Heizleiter von zwei hintereinanderllegenden Heizkörpern

Fig. 1 zeigt einen Heizstab 1 mit einem Heizstabgehäuse 2 in welchem ein kurzer Heizkörper 7a und ein langer Heizkörper 7b eingeschoben sind.

Bei der nachfolgenden Beschreibung wird auf alle Figuren zugleich Bezug ge-ίΙΟΓΜΙΘΠ;

Das Heizstabgehäuse 2 ist im Querschnitt viereckig und besteht aus Wänden 5, deren Außenseiten mit hart eloxierten Oberflächen 5a versehen sind, Hierdurch ist das Heizstabgehäuse 2 kratzfest, abriebfest, leimabweisend und leicht zu reinigen.

Die eloxierten Oberflächen 5a der Wände 5 sind allseitig glatt und plan. Das Heizstabgehäuse 2 ist infolge der Aluminium-Legierung, aus der es besteht, hochbelastbar und thermostabil. Es hält einen Druck von 16 kp pro cm² aus und sichert eine gleichmäßige Druckverteilung des Anpressdruckes zu.

Das Heizstabgehäuse 2 ist, wie dieses vor allem die Fig. 2 erkennen läßt, durch Endwände 6 bzw. 6a verschlossen.

Innerhalb des Heizstabgehäuses 2 sind gemäß Fig. 1 ein kurzer Heizkörper 7a und ein langer Heizkörper 7b angeordnet. Jeder Heizkörper 7a, 7b besteht aus einer Silikon-Heizmatte 16 mit einges ..senen Heizleitern 17 sowie aus einem Heizkörperträger 8 auf dessen innere Fläche 10 die Silikon-Heizmatte 16 aufvulkanisiert ist. Das Aufvulkanisieren von Silikon-Heilzmatten

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ist allgemein bekannt und wird nicht weiter erläutert. Die äußere Fläohe 12 jedes Heizkörpers 7a, 7b liegt plan an einer Innenseite 3 einer Wand 5 an.

Die Heizkörper 7a und 7b sind als Einschübe ausgebildet. Gleichlaufend zu den Längskanten 9 des Heizkörperträgers 8 sind auf seiner inneren Fläche 10 Begrenzungskanten 11 vorgesehen, an denen die Außenkanten 18 der Silikon-Heizmatte 16 anliegen.

Der Heizkörperträger 8 besteht aus einer hochfesten Aluminium-Legierung und weist außerhalb der Begrenzungsstreifen 11 Gleitflächen 14 auf, die im montierten Zustand hinter nach innen ragenden Gleitschienen 4 im Heizstabgehäuse 2 sitzen. Die Heizkörper 7a, 7b können infolge dieser Konstruktion leicht als Einschübe in ihre in Fig. 1 dargestellte Position eingeschoben und, im Bedarfsfalle, leicht herausgezogen werden, um beispielsweise eine Reparatur oder einen Austausch vorzunehmen.

Fig. 3 läßt erkennen, daß die Heizleiter 17 innerhalb der Silikon-Heizmatte 16 in deren Längsrichtung verlaufen. Die Enden der Heizleiter sind, wie dieses die Fig. 1,2 und 4 erkennen lassen, an je einen Steckkontakt 24 angeschlossen, der auf der freien Fläche 15 der Silikon-Heizmatte 16 angeordnet ist. Die Steckkontakte 24 der Silikon-Heizmatten 16 sind miteinander und/oder mit einem Einbaustecker 26 in der Endwand 6 bzw. mit dem Temperaturregler 23 in der anderen Endwand 6a über Steckleiter 22 verbunden. Die Steckleiter 22 sind auf einem Randbereich 21 des Vulkanisierungsmaterials 20 angeordnet, mit welchem der Temperaturfühler 19 auf der freien Fläche 15 der Silikon-Heizmatte 16 aufvulkanisiert ist.

Fig. 2 läßt erkennen, daß an den Einbaustecker 26 ein Zuleitungsstecker 25 angeschlossen ist. Fig. 2 rechts läßt erkennen, aaß der Temperaturregler 23 an den Temperaturfühler 19 sowie an die Steckleiter 21 angeschlossen ist. Gemäß Fig. 4 werden dadurch die Heizleiter 17 der Heizkörper 7a und 7b parallel geschaltet.

Der neuerungsgemäße Heizstab kann mit Heizkörpern 7a, 7b bestückt sein, die gleiche Längen aufweisen.

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Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden Heizkörper 7a, 7b eingesetzt, die ungleiche Längen aufweisen.

Es hat sich herausgestellt, daß praktisch alle Zwischenmaße zwischen 600 mm und 4100,mm in Sonderfällen bis zu 6 m,durch Zusammenfügen von Heizkörpern erreicht werden können, deren längere Heizkörper doppel so lang sind wie die kurzen Heizkörper. In bevorzugten Ausführungsbeispielen sind die kurzen Heizkörper 500mm und die langen heizkörper 1000 mm lang.

Der neue Heizstab arbeitet mit einem Heizsystem, welchem im Gegensatz zu herkömmlichen Konstruktionen vollkommen unter Luftabschluß steht. Die Heizdrähte 17 innerhalb der Silikon-Heizmatte 16 sind sicher vor Luftfeuchtigkeit und Verschleiß geschütz!". Die besonderen Vorteile des neuen Heizstabes, sein hoher Wirkungsgrad, seine sofortige Betriebsbereitschaft mit einer nur geringen Aufheizzeit von 4 Minuten bis zu einer Temperatur von 100° C ergeben sich im wesentlichen durch die Kombination folgender Merkmale:

1. Das Gehäuse 2 be"tent aus einer Aluminium-Legierung und die Wnde 5 sind mit einer iiart eloxierten Oberfläche 5a versehen.

2. Jeder Heizkörper 7a, 7b besteht aus einer Silikon-Heizmatte 16 mit Heizleitern 17, die auf die innere Fläche 12 eines Heizkörperträgers 8 aufvulkanisiert ist, dessen äußere Fläche 12 plan auf der Innenseite 3 einer Wand 5 des Heizkörpergehäuses 2 anliegt.

3. Jeder Heizkörperträger besteht aus einer Aluminium-Legierung und ist als Einschub in der Form eines Flachstabes mit Gleitflächen 14 ausgebildet, die im montierten Zustand hinter nach innen ragenden Gleitschienen 4 im Heizstabgehäuse 2 sitzen.

das Heizstabgehäuse 2 des Heizstabes ist von keinem Schraub- bzw. Befestigungsloch verbunden. Durch die Anordnung des Einbausteckers in der Seitenwand 6a und den Einoau des Temperaturreglers 23 in der Seitenwand 6a und infolge der Ausbildung der Heizkörper 7a und 7b als Einschübe, stellt der gesamte Heizstab 1 eine Steckeinheit dar.

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Dipl. Ing. Robert Meier Patentanwalt

Auf dsm Mühlb?rg 16 6000 Frankfurt/Main

Telefon 069-615152

ELKOM-Elektroheizplatten-Technik GmbH

4370 Bad Oeynhausen 1

8. November 1985 Mg/L

Liste der verwendeten Bezeichnungen

1. Heizstab

2. Heizstabgehäuse

3. Innenseite einer Wand

4. Gleitschiene

5. Wand

5a. eloxierte Oberfläche

6. Endwand
6a. Endwand

7a. kurzer Heizkörper

7b. langer Heizkörper

8. Heizkörperträger

9. Längskante

10. innere Fläche

11. Gegrer/zungsstreiftn

12. äußere Fläche 13.

14. Gleitfläche

15. freie Fläche der Silikon-Heizmatte

16. Silikon-Heizmatte

17. Heizleiter

18. Außenkante

19s Temperaturfühler

20. Vulkanisierungsmaterial

21. Randbereich

22. Steckleiter

23. Temperaturregler

24. Steckkontakt

25. Zuleitungsstecker

26. Einbaustecker

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Claims

Dipl. Ing. Robert Meier Patentanwalt Auf dem Mühlberg 16 Frankfurt/Main 70 Telefon 069 - 61 51 52 ELKOM-Elektroheizplatten-Technik GmbH ßad Oeynhausen 1 8. November 1985 Me/L Schutzanrprüche

1. Regelbarer Heizstab mit einem druckfesten, im Querschnitt viereckigen Heizstabgehäuse, in welchem wenigstens ein elektrischer Heizkörper, ein Temperaturfühltr und die Temperaturregeleinricbtung angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,

daß jeder Heizkörper (7a, 7b) aus einer Silikon-Heizmatte (16) mit eingeschlossenen Heizleitern (17) und einem als metallischer Flachstab ausgebildeten Heizkörperträger (8) besteht, auf dessen innerer Fläche (10) die Silikon-Heizma⁺«e (16) aufvulkanisiert ist, und dessen äußere Fläche (12) an der Innenseite (3) einer Wand (5) des Heizstabgehäuses (2) anliegt.

2. Heizstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizkörperträger auf seiner inneren Fläche (10), gleichlaufend zu seinen Längskanten (9), Begrenzungsst.reifen (11) aufweist, an denen die Außenkanten (18) der Silikon-Heizmatte (16) anliegen.

3. Heizstab nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizkörperträger (8) aus einer AL-Legierung besteht und als Einschub mit außerhalb der Begrenzungsstreifen (11) liegenden Gleitflächen (14) ausgebildet ist, die im montierten Zustand hinter nach innen ragenden Gleitschienen (4) im Heizstabgehäuse (2) sitzen.

4. Heizstab nach den Ansprüchen 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizleiter (17) innerhalb der Silikon-Heizmatte (16) in deren Längsrichtung verlaufen.

5. Heizstab nach Anspruch 4 mit Heizleitern, deren Enden an je einen Steckkontakt angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckkontakte (24) auf der freien Fläche (15) der Silikon-Heizmatte (16) angeordnet sind.

6. Heizstab nach den Ansprüchen 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der freien Fläche (15) der Silikon-Heizmatte (16) ein Temperaturfühler (19) aufvulkanisiert ist.

7. Heizstab nach den Ansprüchen 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Heizstab (t) mehrere Heizkörperträger (8) hintereinaner angeordnet sind.

8. Heizstab nach den Ansprüchen 1 - 7, bei dem die Steckkontakte der Silikon -Heizmatten miteinander und/oder mit einem Einbaustecker bzw. mit dem Temperaturregler über Stekleiter in Schaltverbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß der Einbaustecker (26) in einer Endwand (6), der Temperaturregler (23) in der anderen Endwand (6a) und die Steckleiter (22) auf einem Randbereich (21) des Vulkanisierungsmaterials (20) für den Temperaturfühler (19) angeordnet sind.

9. Heizstab nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß seine Heizkörper (7a, 7b) gleiche Längen aufweisen.

10. Heizstab nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß seine Heizkörper (7a, 7b) ungleiche Längen aufweisen.

11. Heizstab nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein langer Heizkörper (7b) doppelt so lang ist wie ein kurzer Heizkörper (7a).

12. Heizstab nach den Ansprüchen 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizstabgehäuse (2) aus einer Aluminium-Legierung besteht, und daß dessen Wände (5) eloxierte Oberflächen (5a) aufweisen.

13. Regelbarer Heizstab mit einem druckfesten, im Querschnitt viereckigen Heizstabgehäuse, in welchem wenigstens ein elektrischer Heizkörper, ein Temperaturfühler und die Temperaturregeleinrichtung angeordnet sind, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

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Das Gehäuse (2) besteht aus einer AL-Legierung und die Wände (5) sind mit einer eloxierten Oberfläche (5a) versehen,

jeder Heizkörper (7a, 7b) besteht aus einer Silikon-Heizmatte (16) mit Heizstäben (17), die auf der inneren Fläche (12) eines Heiz-rkörperträgers (8) aufvulkanisiert ist, dessen äußere Fläche (12) plan auf der Innenseite (3) einer Wand (5) anliegt,

jeder Heizkörperträger (8) besteht aus einer AL-Legierung und ist als Einschub in der Form'eines Flachstabes mit Gleitflächen (14) ausgebildet, die im montierten Zustand hinter nach innen ragenden Gleitschienen (4) im Heizstabgehäuse (2) sitzen.