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Publication number: DE97967C
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KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 36: Heizung.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Heizvorrichtung, welche sich durch Einfachheit und gute Wirkung auszeichnet.

Der Widerstand besteht aus einer oder mehreren Drahtspulen, welche horizontal über einander angeordnet sind und von zwei sie einschliefsenden Platten aus isolirendem Material festgehalten werden. Der Raum zwischen diesen beiden Platten ist an gegenüberliegenden Seiten zweckmäfsigerweise oben und unten offen, so dafs die Luft frei zwischen den Platten und durch die Widerstandsspulen hindurchströmen kann. Auf diese Weise wird eine ä'ufserst starke Luftströmung erzielt unter gleichzeitiger, möglichst unmittelbarer Wärmeausstrahlung der Spulen; auch wird die Anordnung eines besonderen Gehäuses, wie es bisher erforderlich war, überflüssig. Mit der elektrischen Heizvorrichtung wird ferner ein elektrisch betriebener Ventilator verbunden, welcher einen Luftstrom durch die Heizvorrichtung hindurchtreibt, der je nach Bedarf geregelt werden kann.

Als isolirender Träger für die Widerstandsspulen wird nach der vorliegenden Erfindung emaillirtes Blech oder anderes Blech, welches mit einer nicht leitenden Glas- oder Emaillemasse überzogen ist, verwendet. Dieses Material hat den Vortheil, dafs es erstens einen genügend starken Träger für die Spulen bildet, zweitens, dafs es völlig isolirend ist, drittens, dafs es die Wärme gut leitet, so dafs die in den Spulen entwickelte Wärme schnell abgeleitet wird, und viertens, dafs es ein gutes Aussehen hat, so dafs es die Stelle eines äufseren Gehäuses einnehmen kann. Durch Verwendung dieses Materials wird die Herstellung der elektrischen Heizvorrichtungen wesentlich erleichtert unter gleichzeitiger Verminderung der Herstellungskosten. Aufserdem werden sie kleiner, leichter und wirksamer.

Auf den beiliegenden Zeichnungen ist eirte derartige Heizvorrichtung in Fig. 1 in Oberansicht dargestellt; Fig. 2 ist ein senkrechter Schnitt nach Linie 2-2 von Fig. 4 und zeigt die Befestigung der Vorrichtung an der Wand; Fig. 3 ist ein senkrechter Schnitt nach Linie 3-3 von Fig. 4; Fig. 4 ist theilweise eine Vorderansicht, theilweise ein Schnitt nach Linie 4-4 von Fig. 3; Fig. 5 ist ein waagrechter Schnitt nach Linie 5-5 von Fig. 2, 3 und 4; Fig. 6 zeigt in gröfserem Mafsstab einen Schnitt nach Linie 6-6 von Fig. 3 oder 7; Fig. 7 zeigt in gröfserem Mafsstab eine Spule in Seitenansicht; Fig. 8 ist eine Abänderung von Fig. 7; Fig. 9 zeigt in Vorderansicht die Gesammtanordnung der Heizvorrichtung in Verbindung mit einem Ventilator; Fig. 10 zeigt eine andere Ausführungsform der Heizvorrichtung und des Ventilators. Fig. 11 und 12 zeigen im Schnitt die Anordnung . der isolirten Verbindungsbolzen, durch welche die Platten zusammengehalten werden.

Die elektrische Heizvorrichtung A .besteht aus einem Gehäuse aus emaillirtem Blech mit am oberen und unteren Ende angebrachten Oeffnungen α für den Zutritt der Luft. Die Widerstandsspulen C, deren Windungen weit genug von einander entfernt sind, um nicht mit einander in Berührung zu kommen, sind

parallel zu einander und bei aufrechter Stellung des Heizkörpers über einander angeordnet. Diese Spulen werden von Platten D aus isolirendem Material festgehalten, die mit einander durch geeignete Bolzen E verbunden sind. Die Platten können, wie in Fig. 7 dargestellt, eben sein, so dafs sie die Spulen tangential berühren. Sie können aber auch mit Lä'ngsnuthenoder Rippen versehen sein (Fig. 8), um die Spulen mehr oder weniger zu umfassen. Bei der ersteren Anordnung wird der Zwischenraum zwischen den beiden Platten in seiner ganzen Breite für die Strömung der Luft benutzt, während nach der in Fig. 8 dargestellten Einrichtung der freie Zwischenraum zwischen den Platten etwas kleiner ist als der Durchmesser der Spulen. Die Spulen werden dadurch zwischen den Platten eingeklemmt, dafs diese mittelst der Bolzen E oder auf sonst geeignete Weise gegen einander gezogen werden. Wenn Bolzen E benutzt werden, werden sie zweckmäfsigerweise in den Zwischenräumen zwischen den Spulen angebracht. Die Bolzen sind isolirt, so dafs, wenn eine der Spulen auf einen Bolzen herabfallen sollte, kein Kurzschlufs entsteht. Mit ihren Enden sind die Spulen an Klemmschrauben f und f^l befestigt (Fig. 4 und 5). Jede Spule ist zwischen diesen Klemmschrauben etwas angespannt, um Kurzschlufs zwischen den einzelnen Windungen zu vermeiden und um Raum für den Durchtritt der Luft zwischen denselben zu schaffen.

Die Platten D bestehen aus Metall, welches mit einer isolirenden Emaille überzogen ist. Gewöhnliches emaillirtes Blech genügt für den angegebenen Zweck, doch ist zu beachten, dafs die Emaille nicht leitend sein mufs und nicht leicht abspringen darf. Die auf der Innenseite der Platten angebrachte Emailleschicht dient dazu, die Spulen C von einander zu isoliren. Wenn die Platten glatt sind, so dafs sie die Spulen tangential berühren, wird, um eine Durchbiegung der Spulen zu vermeiden, Glaspulver oder irgend ein anderes körniges, isolirendes Material während der Herstellung der Platten auf die Innenseite derselben gebracht, so lange die Emaille noch genügend weich ist. so dafs der Sand oder das Glaspulver an derselben haftet. Durch Aufbringen von Sand wird die Innenseite der Platten genügend rauh gemacht, um ein unbeabsichtigtes Abgleiten der Spulen zu verhindern. In Fig. 6 ist die aufgebrachte Sandschicht in vergrößertem Mafsstabe dargestellt. Wenn mit Nuthen versehene Platten benutzt werden, wie in Fig. 8 dargestellt, ist das Aufbringen von Sand nicht erforderlich; dies braucht aber auch bei den in Fig. 7 dargestellten ebenen Platten nicht zu erfolgen.

Eine der Platten D wird zweckmäfsigerweise am oberen und unteren Rande umgebogen, so dafs sie, wie aus Fig. 2 und 3 zu ersehen, bis an die andere Platte hinanreicht. Mit einem Flantsch b legt sie sich dann gegen diese Platte und wird durch Schraubenbolzen c oder Niete oder auf sonst geeignete Weise an derselben befestigt. In den gebogenen Theilen sind die Durchbrechungen α angebracht, welche einen Luftstrom zulassen. Zweckmäfsigerweise wird die vordere Platte in der angegebenen Weise an den Rändern umgebogen. Auf diese Weise bilden die Platten D ein Gehäuse für den eigentlichen Heizkörper, so dafs ein äufseres Gehäuse nicht erforderlich ist.

Um diese Heizvorrichtung an einer senkrechten Wand zu befestigen, ist es nur erforderlich, Vorrichtungen anzubringen, welche sie in einem kleinen Abstand von der Wand halten, wenn diese aus einem Material besteht, welches durch Hitze beschädigt werden könnte. Bei der in Fig. 2 und 5 dargestellten Anordnung sind um die Schrauben, mit denen die Vorrichtung an der hölzernen Wand B befestigt ist, Ringe d gelegt, welche sie in bestimmtem Abstand von derselben halten An der Wand wird ferner zweckmäfsig eine Platte H aus Asbest oder einem anderen feuersicheren und die Wärme schlecht leitenden Material angebracht. Durch die beschriebene Anordnung wird ein Zwischenraum e zwischen der Rückwand der Heizvorrichtung und der Wand gebildet, durch welchen Luft aufsteigt, welche die von der hinteren Platte D ausströmende W^ärme aufnimmt.

Die Befestigungsbolzen E können auf verschiedene Weise ausgeführt und isolirt werden. Bei der in Fig. 3 und 4 dargestellten Anordnung werden die Bolzen mit Röhren g aus isolirendem Material, z. B. Porcellan, umgeben. Wenn die Spulen C aus ihrer richtigen Lage nach unten sinken sollten, bis sie mit den Porcellanröhren in Berührung kommen, werden diese die Spulen isoliren. Zweckmäfsiger erscheint es, die Bolzen, wie in Fig. 11 dargestellt, zu emailliren. Der Bolzen und die Mutter werden an denjenigen Stellen, welche mit den Platten D oder den Spulen in Berührung kommen, emaillirt, während die mit Gewinde versehenen Theile nicht emaillirt werden. Fig. 12 zeigt einen nicht emaillirten Bolzen, auf welchen zwei emaillirte Flantschröhren h geschoben sind, deren Flantschen sich von aui'sen gegen die Platten D legen, während ihre emaillirten Rohrstücke durch entsprechende Bohrungen der Platten hindurchtreten. Diese Röhren können aus emaillirtem Metall oder Porcellan, Glimmer oder einem sonst geeigneten isolirenden Material hergestellt sein.

Die Klemmschrauben f reichen durch die hintere Platte D hindurch, von der sie durch Glimmerscheiben oder auf sonst geeignete

Weise isolirt sind, und sind nach hinten so weit verlängert, dafs sie durch die Wand B hin durchtreten. Auf ihr mit Gewinde versehenes Ende werden dann, wie aus Fig. 5 zu ersehen, Muttern i geschraubt, zwischen denen die Zuleitungsdrähte n> eingeklemmt werden. Die auf der anderen Seite befindlichen Klemmschrauben f¹ sind einfach in Oeffnungen der hinteren Platte befestigt, von der sie durch geeignete Scheiben isolirt sind, und haben eine doppelte Verbindung, einmal mit den Enden der Spulen C und zweitens mit einem Draht jj/¹, welcher die einzelnen Klemmschrauben f¹ mit .einander verbindet. Irgend eine der Klemmschrauben f^l kann gewünschten Falles in ähnlicher Weise wie die Klemmschrauben f nach hinten verlängert werden, um hinter der Wand B an die Leitung angeschlossen zu werden. Die Zuleitungsdrähte können auf diese Weise völlig unsichtbar angeordnet werden, so dafs nur der Heizkörper selbst sichtbar ist.

Um den Wärmegrad regeln zu können, wird ein Umschalter vorgesehen, mittelst dessen man in bekannter Weise eine oder mehrere der Spulen ausschalten kann. Fig. 9 zeigt einen derartigen Umschalter und seine Verbindung mit dem Heizkörper. Der Umschalter J besteht aus einem mit dem positiven Leitungsdraht ρ verbundenen Arm, der so gedreht werden kann, dafs er nach einander mit den Stromschlufsstücken 1, 2 und 3 in Berührung kommt. Diese Stromschlufsstücke sind durch Drähte w mit der ersten bezw. zweiten und dritten Spule C des Heizkörpers verbunden. Die anderen Enden der Spulen sind durch den Draht νν^Λ mit dem negativen Leitungsdraht η verbunden. Wenn der Umschalter so gedreht wird, dafs er nur , das Stromschlufsstück ι berührt, fliefst der Strom nur durch eine Spule, wird er auf das Stromschlufsstück 2 gebracht, durchfliefst er zwei Spulen, und drei Spulen, wenn er, wie in punktirten Linien dargestellt, alle drei Stromschlufsstücke berührt. Durch Ein- bezw. Ausschalten der Spulen kann man so die Wärmeabgabe beliebig regeln.

Mit dem vorliegenden Heizkörper wird ferner ein elektrisch betriebener Ventilator verbunden, welcher die Luft durch die Heizvorrichtung treibt. Bei der in Fig. 9 dargestellten Anordnung schliefst sich an den Heizkörper eine Kammer K an, an deren Eingang der durch einen Elektromotor M angetriebene Ventilator L angebracht ist. Dieser Ventilator saugt die Luft in die Kammer K und treibt sie durch den Heizkörper, so dafs sie schnell zwischen den Windungen der Spulen hindurchstreicht und dabei die Wärme von denselben abführt. Der Raum wird auf diese Weise gleichzeitig ventilirt und geheizt, es findet eine sehr starke Luftbewegung statt und die Wärme wird so schnell von den Spulen abgeführt, dafs diese verhältiiifsmäfsig kühl bleiben. Um die Geschwindigkeit des Motors im Verhältnifs zu der erzeugten Wärme zu regeln, wird der Motor durch den Umschalter J geregelt. Die einfachste Anordnung ist in Fig. 9 dargestellt, wo der Motor in die Rückleitung jv¹ η eingeschaltet ist und durch denselben Strom getrieben wird, welcher die Spulen durchfliefst. Der Motor wird also selbstthätig in Gang gesetzt, sobald der Strom durch die Spulen geschickt wird, und ebenso mit dem Ausschalten der Spulen wieder abgestellt. Je mehr Strom der Heizkörper verbraucht, desto schneller wird der Ventilator angetrieben, so dafs auch eine entsprechend gröfsere Luftmenge durch die Spulen hindurchgetrieben wird.

Infolge der Verbindung eines elektrisch betriebenen Ventilators mit der Heizvorrichtung können die Spulen auch anders angeordnet werden, als über einander. Bei Strafsenbahnwagen kann z. B., wie in Fig. 10 dargestellt, der Heizkörper horizontal unter dem Sitz angebracht werden. Der Ventilator L ist mit dem Heizkörper durch einen Kanal K¹ verbunden und wird mittelst eines Riemens von dem Motor M angetrieben.

Die Verwendung von emaillirtem Blech für die Platten D anstatt Asbest oder anderem die Wärme nicht leitenden Material hat den Vortheil, dafs die Metallplatten die Wärme gut leiten, so dafs die Wärme von den Spulen schnell abgenommen und nach aufsen gestrahlt wird, wie dies durch die kleinen Pfeile in Fig. 2 veranschaulicht wird. Auf diese Weise wird eine viel gröfsere Fläche von der aufsteigenden Luft bestrichen, als die der Spulen selbst, so dafs die Heizvorrichtung wirksamer ist als die bisher bekannten. Die Einrichtung zeigt aufserdem den Vortheil, dafs fast sofort nach dem Einschalten des.Stromes Wärme abgegeben wird, da keine Wärme aufspeichernde Substanzen vorhanden sind, sondern im Gegentheil nur solche, welche die Wärme gut leiten und dieselbe schnell nach aufsen abgeben.

Wenn der Raum zwischen den Platten D an den Enden geschlossen werden soll, geschieht dies zweckmäfsigerweise durch Platten F (Fig. 4 und 5). Diese können aus emaillirtem Metall oder aus irgend einem gegen die Wärme beständigen Material hergestellt werden.

Anstatt der Platten D können auch durchlochte Blechplatten verwendet werden oder grobe Drahtgewebe, welche mit einer isolirenden Emaille bedeckt sind. Derartige durchlochte Metallfabrikate können für manche Fälle ebenso verwendet werden wie die emaillirten Bleche. Bei Herstellung eines horizontalen Heizkörpers mit solchen durchlochten Platten wird die Luft senkrecht durch dieselben hin-

durchdringen. Derartige Einrichtungen können mit Vortheil zum Kochen benutzt werden.

Claims

Patent-Anspruch:

Eine elektrische Heizvorrichtung mit horizontalen, zwischen Klemmschrauben (ff¹) ausgestreckten Widerstandsspulen (CJ, dadurch gekennzeichnet , dafs diese Widerstandsspulen zwischen parallelen, die Wärme ausstrahlenden Platten (D DJ eingeklemmt sind, zu dem Zweck, die Spulen in ihrer ganzen Ausdehnung zu stützen, um ein Durchbiegen derselben zu verhindern, eine bessere Wärmeabgabe an die Platten zu erreichen und aufserdem die Luft zu zwingen, zwecks stärkerer Erhitzung durch die Spulen hindurchzuströmen.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.