DE2015628C3 - Elektrisches Heizelement - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Heizelement zur Erwärmung von Luft, dessen als Heizdrahtwendel ausgebildeter Heizleiter auf einen Heizleiterträger aufgebracht ist, der aus mindestens zwei unter einem Winkel miteinander verbundenen, an ihren freien Seitenkanten Stege zum Einlegen bzw. Einhängen der Heizdrahtwendel aufweisenden Tragelementen aus wärmebeständigem Isolierstoff besteht. — Die Tragelemente können beispielsweise in T-förmiger, winkelförmiger oder ähnlicher Anordnung den Heizleiterträger bilden und bestehen üblicherweise aus Glimmerplatten.

Bei bekannten Heizelementen der beschriebenen Gattung (vgl. DE-PS 5 34 896, FR-PS 6 52 289) sind die die Tragelemente bildenden Platten an ihren freien Seitenkanten mit mehr oder minder tiefen Einschnitten versehen, und ist der Heizleiter an den zwischen den Einschnitten verbleibenden Stegen fixiert. Die Stege sind bei dieser Ausbildung somit einstückig an die Platten angeschlossen und bestehen aus dem selben Material wie diese, beispielsweise aus Glimmerwerkitoff. Bei diesen bekannten Heizelementen erweist sich als nachteilig, daß — insbesondere bei längerer lielricbsiiaucr — einerseits die drahtförmigen Heizleiter nn den Llmlenkstellcn an den Siegen spröde werden und brechen und daß andererseits die Stege selbst leicht ausbrechen.

Im übrigen ist es bei einem Heizelement anderer Gattung, das für Brotröster vorgesehen ist, bekannt (vgl. GB-PS 11 07 689), einen ungewendelten Heizdraht in der Weise über eine ebene Trägerplatte zu spannen, daß er einerseits um durch Randeinschnitte der Platte gebildete Stege geschlungen und andererseits mittels metallischer ösen an einer Leiste aus Isoliermaterial befestigt ist. Zur Lösung der vorstehend behandelten Probleme bei gattungsgemäßen Heizelementen haben diese Maßnahmen nicht beigetragen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Heizelement der eingangs beschriebenen Gattung so weiterzubilden, daß eine verbesserte Lebensdauer erreicht wird, und zwar hinsichtlich des gesamten Heizelementes, also sowohl des Heizleiters als auch des Heizleiterträgers.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Stege als Winkelstücke aus Metall ausgebildet sind, deren einer Schenkel an dem Tragelement festgelegt ist und deren anderer Schenkel einen von der Heizdrahtwendel hintergriffenen, aus der Ebene dieses Tragelementes herausgebogenen Haken bildet — Mit dieser Ausbildung der Stege wird zunächst die höhere Festigkeit von Metall gegenüber üblichen Isoliermaterialien wie Glimmer od. dgl. ausgenutzt und damit ein Ausbrechen der Stege vermieden. Außerdem zeigt sich überraschenderweise, daß mit dieser Ausbildung die Lebensdauer des drahtförmigen Heizleiters erhöht wird. Der Heizleiter ist im Bereich seiner Umlenkung an den Stegen mechanisch am stärksten beansprucht und bricht bei den bekannten Heizelementen aufgrund der zusätzlichen thermischen Belastung bei Erwärmung in diesem Bereich besonders leicht. Diese nachteiligen Einflüsse werden dadurch verstärkt, daß bei den bekannten Heizelementen die Stege aus demselben Isoliermaterial, wie die Tragelemente, beispielsweise aus Glimmer, bestehen, so daß im Bereich der Umlenkung, in dem der Heizleiter am Steg anliegt, Wärmestauungen auftreten. Durch νΐ2 erfindungsgemäße Ausbildung der Stege wird erreicht, daß im Bereich der Umlenkung des Heizleiters eine erhöhte Wärmeabfuhr durch die gut wärmeleitenden metallischen Stege erfolgt, so daß die thermische Belastung des Heizleiters in diesem Bereich praktisch sogar am geringsten ist. Dadurch kann die unvermeidlich vorhandene mechanische Beanspruchung wesentlich besser aufgenommen werden. Außerdem werden durch die winkelförmige Ausbildung der Steife die mechanischen Beanspruchungen des Heizleiters im Bereich der Umlenkstelle auf ein Mindestmaß gesenkt. Während bei den bekannten Heizelementen die Stege notwendig in der Ebene des jeweiligen Tragelements liegen, besteht erfindungsgemäß die Möglichkeit, den Heizleiter in einfacher Weise und ohne zusätzliche Abbiegungen an dem hakenförmig aus der Ebene des Tragelements vorstehenden Steg einzuhängen. Dies erweist sich vor allem dann als vorteilhaft, wenn der Heizleiter auf einer Seite eines Tragelements hin- und zurückgeführt werden soll.

Das Winkelstück ist zweckmäßigerweise an der dem Heizleiter abgekehrten Fläche des Tragelementes befestigt, wobei sein hakenförmiger Schenkel durch entsprechend ausgebildete Einschnitte /ur gegenüberliegenden Seite des Tragelemcntes hochgebogen ist. Dadurch wird vermieden, daß die Stege über die Seitenkanten des Tragelcments hinausragen.

Gemäß einem weiteren Aiisführiingsbeispiel der f'rfinihing weist das Winkelstück /wischen dem an der einen Seite des I ragelcmentes befestigten Schenkel und

dem zu einem Haken gebogenen Schenkel einen dem Grund des Einschnittes im Tragelement anliegenden Abschnitt auf. Damit läßt sich einerseits die Montage der Stege an dem Tragelement erleichtern, andererseits wird die vom Heizelement auf den Steg ausgeübte Zugkraft unmittelbar auf den Grund des Einschnittes in Richtung der Ebene des Tragelements übertragen, also Biegekräfte von der Platte weitgehend ferngehalten.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist das Winkelstück anschließend an den am Tragelement festgelegten Schenkel einen um etwa 90° abgebogenen, dem Grund des Einschnittes anliegenden Abschnitt und daran anschließend den um etwa 45° nach außen gebogenen, hakenförmigen Schenkel auf.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Stirnansicht eines Heizelementes,

Fig.2 eine Seitenansicht des Gegenstandes der Fig. 1, Fi g. 3 den Gegenstand der F i g. 2 im Schnitt!!!-!!!.

Bei der in der Zeichnung wiedergegebenei Ausführungsform besteht der Heizleiterträger aus einem plattenförmigen Tragelement 1 und einem darauf senkrecht stehenden, plattenförmigen Tragelement 2. Dabei dient das Tragelement 1 zum Fixieren des insgesamt mit 3 bezeichneten Heizleiters, während die Oberkante des Tragelements 2 als Stütze für den Heizleiter dient. Dadurch wird erreicht, daß der Heizleiter in räumlichem Abstand zum Tragelement 1 jo gehalten wird, so daß die beispielsweise von einem Gebläse kommende, zu erwärmende Luft den Heizleiter vollständig bestreicht.

Um eine optimale Ausnutzung zu erhalten, ist der Heizleiter in mehreren Schlingen 4 geführt, wobei J5 wiederum zur besseren Ausnutzung der Heizleistung die Schlingen in verschiedenen Höhen oberhalb des Tragelements 1 verlaufen, indem das Tragelement 2 Einschnitte 5 unterschiedlicher Tiefe aufweist, in denen je eine Schlinge gelagert ist. Die Tragelemente 1 und 2 können auf beliebige Weise miteinander verbunden sein, beispielsweise durch entsprechend der Winkelstellung geformte Klammern 6. Ferner kann das Tragelement 2 mittels Steckzapfen 7 in entsprechende Aussparungen 8 des Tragelementes 1 eingreifen.

Zum Fixieren des drahtförmigen Heisleiters dienen die am fragelement 1 vorgesehenen, aus Metall bestehenden Stege 9. An diesen Stegen sind außerdem die einzelnen Schlingen 4 des Heizleiterdrahtes 3 umgelenkt, wie es insbesondere aus Fig.2 ersichtlich ist.

Die aus Metall bestehenden Stege sind beim wiedergegebenen Ausführungsbeispiel als Winkelstück ausgebildet. Der eine Schenkel 10 dieses Winkelstückes ist am Tragelement 1, beispielsweise mittels einer öse 11 befestigt. Der andere freie Schenkel 12 hit unter Bildung eines Hakens nach oben gebogen, so daß der Heizleiterdraht 2 an seiner Umlenkstelle hinter diesen freien Schenkel greifen kann.

Aus Fig.3 ist ersichtlich, daß das Tragelement 1 mit Einschnitten 13 versehen ist, innerhalb deren die freien Schenkel 12 nach oben gebogen sind. Das Winkelstück 10 weist· einen gegenüber dem freien Schenkel 10 um etwa 90° abgebogenen Abschnitt 14 v:f, der dem Grund 15 des Einschnittes 13 anliegt Anschießend an diesen Abschnitt 14 ist der freie Schenkel 12 um etwa 45° nach außen gebogen.

Die Vorteile der in der Zeichnung wiedergegeoenen, bevorzugten Ausführungsform liegen einerseits in der Erhöhung der Lebensdauer des gesamten Heizelementes durch entsprechende Vorkehrungen im Bereich der empfindlichsten Stellen, nämlich der Umlenkstellen der Schlingen des Heizleiterdrahtes 3, andererseits in der Möglichkeit der leichten Montage des Heizleiterdrahtes an dem Heizleiterträger. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind als metallische Winkelstücke ausgeführte Stege nur an den Seitenkanten des Tragelements 1 vorgesehen, während am Tragelement 2, das lediglich eine Stütze für den Heizleiterdraht bildet, die Stege in herkömmlicher Weise durch Einschnitte 5 gebildet sind. Dadurch ergeben sich am Tragelement 2 deswegen keine Unzuträglichkeiten, weil der Heizleiter nahezu gestreckt bzw. unter nur geringer Abbiegung über das Tragelement 2 verläuft, so daß die mechanische Beanspruchung des Heizleiters in diesem Bereich nur gering ist und auch nur ein allenfalls geringer Wärmestau auftritt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Elektrisches Heizelement zur Erwärmung von Luft, dessen als Heizdrahtwendel ausgebildeter Heizleiter auf einen Heizleiterträger aufgebracht ist, der aus mindestens zwei unter einem Winkel miteinander verbundenen, an ihren freien Seitenkanten Stege zum Einlegen bzw. Einhängen der Heizdrahtwendel aufweisenden Tragelementen aus wärmebeständigem Isolierstoff besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (9) als Winkelstücke aus Metall ausgebildet sind, deren einer Schenkel (10) an dem Tragelement (1) festgelegt ist und deren anderer Schenkel (12) einen von der Heizdrahtwendel (3) hintergriffenen, aus der Ebene dieses Tragelementes herausgebogenen Haken bildet.

2. Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Winkelstück an der der Heizdrahtwsndel (3) abgekehrten Fläche des Tragelementes (1) befestigt ist und sein hakenförmiger Schenkel (12) durch entsprechend ausgebildete Einschnitte (13) zur gegenüberliegenden Seite des Tragelements hochgebogen ist.

3. Heizelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Winkelstück zwischen dem an der einen Seite des Tragelementes (1) befestigten Schenkel (10) und dem hakenförmig gebogenen Schenkel (12) einen dem Grund (15) des Einschnittes (13) im Tragelement anliegenden Abschnitt (14) jo aufweist.

4. Heizelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Winkelstück anschließend an den am Tragelement (1) festgelegten Schenkel (10) einen um etwa 90° abgebogenen, dem Grund s5 (15) des Einschnittes (13) anliegenden Abschnitt (14) und daran anschließend den um etwa 45° nach außen gebogenen, hakenförmigen Schenkel (12) aufweist.