DE2820139A1

DE2820139A1 - Elektrischer heizkoerper

Info

Publication number: DE2820139A1
Application number: DE19782820139
Authority: DE
Inventors: Karl Fischer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-05-09
Filing date: 1978-05-09
Publication date: 1979-11-15
Also published as: IT1112745B; YU107679A; ES480341A1; FR2425786A1; JPS5510792A; FR2425786B1; IT7922470A0; YU39437B

Description

PATENTANWÄLTE RUFF UND BEIER STUTTGART

Dipl.-Chem. Dr. Ruff Neokarstraße SO

Dipl.-In₀. J. ΒθΙθΓ I D-7OOO Stuttgart 1

• U Tel.: CO711) 227OS1*

Telex O7-2S412 erubd

8.Mai i978JB/bt

A 17 008/9

Anmelder: Karl Fischer

7519 Oberderdingen
Am Gänsberg

Elektrischer Heizkörper

Die Erfindung "betrifft einen elektrischen Heizkörper nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE-OS 2 339 768 ist eine Strahlungsheizeinheit für Glaskeramik-Kochplatten bekannt geworden, die aus einer Blechschale besteht, in der auf einer Unterlage aus einem mikroporösen Isolier-Schüttmaterial eine isolierende Scheibe liegt, auf der die wendeiförmigen Heizwiderstände spiralförmig angeordnet sind. Dabei besteht stets die Schwierigkeit, ein günstiges Verhältnis zwischen Festigkeit und Isolierwirkung zu schaffen. Bei dem bekannten Heizkörper dürfte es schwierig sein, der Heizeinheit eine ausreichende mechanische Festigkeit zu geben, um die Heizeinheit auf Dauer betriebssicher zu gestalten und vor allem eine handelsfähige Einheit zu schaffen, die ohne weiteres versandt montiert etc. werden kann. Die mikroporöse Schuttisolierung wird verrutschen und die Scheibe

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PoBtecheckkonlo Stuttoort CBLZ 00010070J 4298Ο-7Ο8 · Dresdner Bank Stuttoart CBLZ COO8OO00} Konto 00113-41

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ist zu dünn, um bei den hohen thermischen Beanspruchungen sich nicht zu verwerfen. Deswegen versucht man auch, bei der bekannten Ausführung die Heizkörper mittels haarnadelähnlicheii Klammern durch die Karte hindurch in dem Schüttmaterial zu befestigen. Diese Herstellungsmethode ist aufwendig und nicht betriebssicher. Wenn man die Scheibe aus einem mechanisch festeren und eventuell dickeren Isoliermaterial herstellt, so ist der Wärmeleitwert und auch die Wärmespeicherfähigkeit sehr groß, was unerwünscht ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Heizkörper nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, der trotz .sehr guter Isoliereigenschaften eine ausreichende mechanische Festigkeit hat. Außerdem sollte er leicht herstell- und montierbar sein.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Das Metallgitter bildet für den Isolierkörper eine Armierung, die gegenüber einer entsprechenden Blechscheibe oder Blechschale den Vorteil hat, daß sie besser mit dem Isolierkörper zu verbinden ist. Dies kann vorzugsweise durch wenigstens teilweise Einbettung des Metallgitters im Isolierkörper geschehen. Die Wärmekapazität eines solchen Metallgitters ist geringer als die einer entsprechenden Blechschale. Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung nach der Erfindung, wenn das Metallgitter die Form einer Schale hat, in der der Isolierkörper angeordnet ist. Auch der Isolierkörper kann die Form einer Schale haben, in deren Inneren die Heizwiderstände vorgesehen sind.

Bevorzugt ist die Anwendung des Heizkörpers nach der Erfindung in Strahlungs- Heizeinheiten zur Beheizung von Glaskeramik-Kochplatten. Es ist jedoch auch möglich, siö

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zur Beheizung anderer Gegenstände, beispielsweise von Aluminiumplatten oder von Gefäßen unmitterbar einzusetzen. Dabei besteht die Möglichkeit, hervorstehende Teile des Metallgitters, beispielsweise einen eine Rinne im Bereich ihres offenen Endes außen und eventuell auch innen umgebenden Flansch des Metallgitters, in die Metallplatte einzupressen, so daß die einzelnen Drähte des Metallgitters sich in die Metallplatte einprägen und so in ihr festgelegt sind. Eine solche Befestigung ist mit einem einfachen Pressvorgang vorzunehmen und allen thermischen und mechanischen Beanspruchungen gewachsen.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann das Metallgitter geerdet sein. Dadurch ist eine Schutzisolierung des Heizkörpers geschaffen. Das Metallgitter kann in den Isolierkörper bei dessen Herstellung eingepreßt sein. Bevorzugt ist die Herstellung des Isolierkörpers aus einem faserigen Isoliermaterial, in den das Metallgitter besonders leicht teilweise oder vollständig eingepreßt werden kann. Vorzugsweise liegt das Metallgitter dabei in dem äußeren Randbereich, d.h. an der den Heizkörpern abgewandten Fläche. Der Isolierkörper kann jedoch auch aus anderen Isoliermaterialien gebildet sein, beispielsweise einer keramischen Masse. Bei der Herstellung des Isolierkörpers, insbesondere aus faserigem Isoliermaterial kann dieser aun einer na33en Masse durch Einbringen in das Metallgitter hergestellt sein. Diese Einbringung, beispielsweise durch einen VorpreßVorgang oder durch Rotationsverformung bzw. Abscheidung aus einem Brei nach Art der Papierherstellung, ist bei der Erfindung besonders vorteilhaft, weil das Metallgitter gleichzeitig als Ablaufsieb dient und das Verfahren so durchgeführt werden kann, daß sich eine feste Verfilzung zwischen dem Metallgitter und dem Isoliermaterial ergibt. Bei dieser Herstellungsart, jedoch auch in allen anderen Verwendungsweisen, ist es

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"besonders vorteilhaft, daß das Metallgitter dampfdurchlässig ist, so daß der Heizkörper anfänglich gut austrocknen kann und auch das spätere Eindringen von Feuchtigkeit keine schädlichen Polgen hat, weil diese durch das Isoliermaterial und das Metallgitter hindurch ausdampfen kann.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Heiz

körper, der zur Strahlungsbeheizung einer Glaskeramik-Kochplatte dient,

Fig. 2 einen Schnitt durch einen rinnenför-

migen Heizkörper, der unter einer Metallplatte angebracht ist,

Fig. 3 und 4 in

vergrößertem Detail-

schni.tt zwei Alternativen der mehr oder we

niger starken Einbettung des Metallgitters,

Fig. 5 eine Draufsicht auf ein Teil eines

aus Streckmetall bestehenden Metallgitters und

Fig. 6 einen Querschnitt durch eine Ecke

einer Strahlungs-Heizeinheit, bei der • .der Heizkörper als eine Scheibe oder

Platte ausgebildet ist.

Der in Fig. 1 dargestellte Heizkörper 11 besteht aus 'einem Isolierkörper 12, der die Form einer flachen kreisrunden nach oben offenen Schale hat, an dessen inneren

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Boden 13 elektrische Heizwiderstände 14 in Form von epiralig angeordneten Heizwendelnbefestigt sind. Die Befestigung erfolgt vorzugsweise dadurch, daß der Isolierkörper aus ihm ausgeformte Erhebungen 15 aufweist, in die de Heizwiderstände teilweise eingebettet sind, während sie im übrigen im wesentlichen uneingebettet auf dem Boden 13 des Isolierkörpers verlaufen. Die Einbettung erfolgt durch Einpressen der Heizwiderstände in die noch feuchte oder ouf andere V/eise bildsame Isolierkörper-Masse. Die Erhebungen 15 verlaufen sternförmig im Abstand voneinander,· so daß der größte Teil der Heiswiderstände 14 frei und ungehindert die Wärme abstrahlen kann.

An den unteren und seitlichen Außenflächen des Isolierkörpers, d.h. am unteren Boden 16 und dem umlaufenden Rand 17 Läuft in unmittelbarer Mhe der Außenfläche ein Metallgitter 18 entlang, das aus einem üblichen "gewebten" Drahtnets besteht, das topfförmig verformijast, um ölen Isolierkörper 12 darin aufzunehmen.

Bei der Herstellung wird zweckmäßig zuerst das Metallgitter in die gewünschte Form gebracht und danach die feuchte Isolierkörper-Masse, die aus einer Aufschwemmung eines faserigen Isoliermaterials mit mineralischen Binde-' mitteln bestehen kann, eingebracht. Dies kann durch Einpressen oder auch durch Ablagerung aus dem Brei, nach Art einer Papp- oder Papierherstellung, geschehen. Beim darauffolgenden Trocknen oder Brennen, das mit einem Pressvorgang zusammen durchgeführt werden kann, kann dann die Feuchtigkeit durch das Metallgitter austreten. Das Metallgitter ist auf diese Weise fest mit dem Isolierkörper ver-.bunden und bildet eine Armierung, die, wie durch den Anschluß' 19 dargestellt ist, gleichzeitig als Erdung benutzt werden kann.

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Der Isolierkörper 12 kann aus einem relativ lockeren, hervorragend thermisch und elektrisch isolierenden, jedoch daher mechanisch nicht so festen Material hergestellt sein. Trotzdem sorgt das Metallgitter dafür, daß der Heizkörper eine handelsfähige und leicht montierbare Einheit, mit dafür ausreichenden mechanischen Festigkeiten, bildet· Der elektrische Anschluß kann durch Anschlußstifte oder Streifen 20 erfolgen, die durch das Isoliermaterial hindurchgepreßt 3ind. In diesem Bereich kann das. Metallgitter einen Ausschnitt 21 besitzen. Im vorliegenden Fall wird der Heizkörper 11 von einem Träger 22 in einer flachen ■ Ausnehmung aufgenommen und an eine Glaskeramik-Kochplatte 23 von unten angedrückt, deren obere Fläche die Kochfläche bildet.

In Fig. 2 ist der Heizkörper 11a an der Unterseite einer Metallplatte 24 befestigt, die beispielsweise aus Aluminium bestehen kann und beispielsweise eine Wärmefläche oder die Wand eines zu beheizenden Behälters sein kann. Der Heizkörper hat die Form einer umlaufenden ringförmigen Rinne, in deren ringförmigem Innenraum 25 elektrische Heizwiderstände 26 liegen. Der Isolierkörper 12a ist von dem Metallgitter 18a an seinen gesamten nach außen, unten und innen weisenden Flächen umgeben. Zusätzlich sind in dem Bereich, in dem die Öffnung des Innenraumes 25 liegt, außen und innen flanschartige Teile 27,28 des Metallgitters vorgesehen, die mit starkem Druck in die Unterseite der Metallplatte 24 teilweise hineingepreßt sind. Wenn das Material des Drahtes härter ist als das der Platte, . läßt sich dieses von einer Presse in das Plattenmaterial hineindrücken, wobei durch eine teilweise Umfassung der Metalldrähte durch Partikel der Metallplatte eine absolut sichere Verbindung entsteht. Es entsteht hier also ein Heizkörper, der trotz bester Isoliereigenschaften nach unten und zur Seite hin fest mit der zu beheizenden Plat-

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te 24 verbunden werden kann.

Aus den Fig. 3 und 4 sind zwei Möglichkeiten zur Anordnung des Metallgitters am Isolierkörper 12 zu erkennen. Bei Fig. 3 liegt das Metallgitter 18 am äußeren Rand des Isolierkörpers, ist von außen sichtbar und nur teilweise eingebettet. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß trotz einer ausreichenden Verbindung mit dem Metallgitter und so mit einer ausreichenden Armierung des Isolierkörpers dieser gleichzeitig {^egen Abrieb geschützt ist. In Fig. 4 ist das Metallgitter dagegen vollständig eingebettet, was wichtig sein könnte, wenn es erforderlich ist, daß die äußere Fläche nicht leitend ist, es dafür aber auf Abriebfestigkeit weniger ankommt.

Während in den Fig. 1 bis 4 das Metallgitter stets als ein Drahtsieb oder ein Drahtnetz dargestellt war, ist aus Fig. 5 eine Variante zu erkennen, bei der das Metallgitter 18b aus einem sogenanntem Streckmetall besteht, d.h. einem Metallblech, in dem jeweils versetzt Einschnitte vorgenommen sind,und das dann durch Strecken quer zur Richtung dieser Einschnitte in seine in Fig. 5 dargestellte Form gebracht ist, in der die Einschnitte 29 sich zu etwa sechseckförmigen Öffnungen erweitert haben. Das dadurch entstehende Sechseckgitterwerk aus zusammenhängenden Blechstreifen 30 ist als Metallgitter für die Erfindung gut brauchbar und läßt sich leicht in eine entsprechende Form bringen. Es hat auch den Vorteil, daß dadurch, daß das Gitter aus einem Stück besteht, kein"Ausfransen" der Kanten auftreten kann.

In Fig. 6 ist ein Detail einer Strahlungs-Heizeinheit zur Beheizung einer Glaskeramik-Kochplatte 23 dargestellt. Sie besteht aus einer Blechschale 32, in der auf einer

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Isolierunterlage 33 aus gut isolierendem und mechanisch nicht sehr festem Material 33 der Heizkörper 11b in Form einer· flachen Scheibe liegt. Er ist von einem Ring 34 als Isoliermaterial umgeben, der von seitlichen Abwinkelungen der Blechschale 32 gehalten ist und an der Unterseite der Glaskeramikplatte 23 anliegt.

Der plattenförmige Isolierkörper 12b des Heizkörpers 11b besitzt ein im Bereich seiner unteren Fläche eingelegtes Metallgitter 18b, das ebenfalls die Form einer kreisrunden flachen Scheibe hat. Die Heizwiderstände 14 sind an der Oberseite in bereits beschriebener Weise angebracht. Bei dieser Ausfuhrungsform ist der Heizkörper 11b ebenfalls eine austauschbare und handelsfähige Einheit von ausreichender Eigenfestigkeit.

Es ist also zu erkennen, daß durch die Erfindung ein Heizkörper geschaffen wird, der trotz guter Isolationseigenschaften eine ausreichende Eigenfestigksit und verbesserte Gebrauchseigenschaften hat. Von den dargestellten Ausführungsformen sind zahlreiche Abwandlungen möglich. So ist der Heizkörper insbesondere als Strahlheizkörper vorteilhaft. Eine ähnliche Ausbildung könnte jedoch auch bei einem Kontaktheizkörper eingesetzt werden.

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Leerseite

Claims

PATENTANWÄLTE RUFF und BEIER STUTTGART

Dipl.-Ohem. Dr. Ruff N β c k arstra ße 5O

Dipl.-I ng. J. Bei er D-70OO Stuttgart 1

Tel.: C071O 227051* Telex 07-23412 erub d

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Am Gänsberg

Elektrischer Heizkörper

Ansprüche

Elektrischer Heizkörper, insbesondere für Strahlungs-Heizeinheiten zur Beheizung von Glaskeramik-Kochplatten, mit einem Isolierkörper, an dem elektrische Heizwiderstände angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (12,12a, 12b) mit einem Metallgitter (ß bis 18c) verbunden ist.

2. Heizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgitter (18 bis 18c) wenigstens teilweise in den Isolierkörper (12 bis 12b) eingebettet ist.

3. Heizkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgitter (18 bis 18c) an der den Heizwiderständen (14) abgewandten Seite des Isolierkörpers (12 bis 12b) vorgesehen ist.

4. Heizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

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Poetecheckkonto Stuttgart CBLZ 6ΟΟ1ΟΟ7Ο) 4293O-7OB · Dresdner Bank Stuttgart CBLZ COO800OO) Konto 9011341

ORfGINAL INSPECTED

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dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgitter (18) die Form einer Schale hat, in der der Isolierkörper (12) angeordnet ist.

5. Heizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (12) die Form einer Schale hat, in deren Innerem die Heizwiderstände (14) angeordnet sind.

6. Heizkörper nach Anspruch 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgitter (18) den unteren Boden (16) und die nach außen weisenden Ränder (17) des als Scheibe oder Schale ausgebildeten Isolierkörpers (12) bedeckt bzw. an diesem entlang verläuft.

7. Heizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (12a) die Form einer umlaufenden Rinne hat.

8. Heizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgitter (18a) hervorstehende Teile (27,28)aufweist, mittels derer der Heizkörper (11a) befestigt ist.

9. Heizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgitter (18a) an einer zu beheizenden Platte (24) durch teilweises Einpressen in deren Oberfläche festgelegt ist.

10. Heizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgitter (18) geerdet ist.

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11. Heizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgitter (18 bis 18c) in den Isolierkörper (12 "bis 12b)bei dessen Herstellung eingepreßt ist.

12. Heizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (12 bis 12b) aus einem faserigen Isoliermaterial besteht.

13· Heizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (12 bis 12b) aus einer nassen Masse durch Einbringen in das Metallgitter hergestellt ist.

14· Heizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgitter (18, 18a, 18c) ein Drahtnetz ist.

15· Heizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgitter (18b) ein Streckmetallgitter ist.

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