DE3300182A1

DE3300182A1 - Elektrisches widerstands- oder heizgitter

Info

Publication number: DE3300182A1
Application number: DE19833300182
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz 5653 Leichlingen Kuhnen; Günter Rahmlow
Original assignee: HEINRICH PLATTHAUS ING ELEKTRO
Current assignee: HEINRICH PLATTHAUS ING ELEKTRO
Priority date: 1983-01-05
Filing date: 1983-01-05
Publication date: 1984-07-05

Description

Beschreibung Elektrisches Widerstands- oder Heizgitter Die Erfindung betrifft ein elektrisches Widerstands-oder Heizgitter mit stromfreiem Rand und im Lichtrau desselben hin- und herverlaufend angeordnetem elektrischen Stromleiter, dessen nebeneinander liegende Abschnitte durch Isolierstoffelemente gehalten sind.
Bei einem durch DE-OS 29 48 047 bekannten Widerstands-oder Heizgitter dieser Gattung ist eine gewebeförmige Ausbildung mit Kettfäden aus Isoliermaterial und Schußfäden aus elektrisch leitendem Draht vorgesehen, wobei die Schußfäden aus einzelnen abgelängten Drähten bestehen, deren Enden miteinander verschaltet sind. Die Kettfäden bestehen aus isolierendem Glasseiden- oder Asbestmaterial, während die stabförmigen Schußfäden aus elektrisch leitendem Werkstoff hergestellt und an ihren Enden miteinander verlötet, verschweißt, verquetscht oder mittels Ösen, Kabelschuhen, Blechlaschen oder dergleichen zusammengeschraubt sind.
Am Rand der Gewebebahn bestehen auch die Schußfäden aus Isolierstoff, und sie sind dort so dicht bei dicht gewebt, daß sie unmittelbar nebeneinander liegen und einen stromfreien Rand bilden. Mit dem bekannten Widerstands- oder Heizgitter läßt sich zwar der Bereich hoher Ströme oder großer aktiver Speichermassen bei Widerstandselementen erschließen, aber es verbleibt der Nachteil aller Gewebe, einen Webstuhl einrüsten und betreiben zu müssen, d. h.
die Fertigung von Einzelstücken oder kleinen Serien für spezielle Anwendungszwecke erfordert einen vergleichweise außerordentlichen Aufwand.
Der Einsatz von Widerstands- oder Heizgittern beispielsweise in Lufterhitzern oder Widerstandsgeräten für die Leistungsprüfung von Generatoren (Notstrom-Aggregaten) verlangt zunehmend eine Ausrichtung der Produktion auf Einzelfälle oder geringe Stückzahlen, für die spezielle Werte vom Anwender vorgegeben werden. Angesichts dessen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Widerstands- oder Heizgitter zu schaffen, welches ohne größeren Aufwand individuell ausgelegt und gestaltet werden kann und dabei schnell und einfach herzustellen und am Einsatzort bequem zu handhaben ist.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabc ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche-dieser Beschreibung vorangestellt sind.
Das elektrische Widerstands- oder Heizgitter gemäß der Erfindung hat im ganzen einen matratzenartigen Charakter, indem innerhalb eines festen Rahmens ein in sich federndes und dadurch mehr oder weniger straff gespanntes Drahtwerk angeordnet ist, wobei die federnden Drähte durch Klammerglieder nach einem gewissen Schema miteinander verbunden sind. Dieses Prinzip macht sich die Erfindung zu Nutze, womit auf dem hier vorliegenden technischen Gebiet wesentliche Vorteile erzielbar sind.
Die Erfindung ermöglicht unter anderem die Vorfertigung von Komponenten für Widerstands- oder Heizgitter, so daß eine schnelle Umstellung der Produktion auf neue Daten und insbesondere auch die Fertigung von Einzelstücken ohne wesentlichen Rüstaufwand durchführbar ist. Durch den Einsatz keramischer Isolierstoffelemente als Klammern für die Vermaschung können wesentlich höhere Temperaturen als bei gewebten Gittern erzielt werden, womit eine bessere Ausnutzung der Möglichkeiten des elektrischen Heizleiters verbunden ist. Dabei ist das erfindungsgemäße Gitter auch für relativ niedrige Ströme geeignet, und es läßt sich eine sehr gute Kühlung infolge des unmittelbaren Kontaktes des elektrischen Stromleiters mit der Umgebungsluft erzielen. Ein Nachheizen ist wegen der äußerst geringen Speichermasse praktisch ausgeschlossen. Schließlich kann das erfindungsgemäße Gitter unter Beibehaltung des vorhandenen Rahmens und Wiederverwendung der Isolierstoffelemente ohne weiteres repariert oder auf einen anderen Widerstand bzw. auf eine andere Leistung umgestellt werden, indem der Stromleiter entsprechend ausgewechselt wird. Etwas Derartiges ist bei qewebten Gittern völlig ausgeschlossen.
Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Widerstands-oder Heizgitters besteht noch darin, daß es mit einfachen Mitteln magazinierbar ausgebildet werden kann, nachdem es aufgrund seiner Bauweise hierfür sehr gut geeignet ist. In diesem Zusammenhang bedeutet Magazinierbarkeit, daß mehrere Widerstands- oder Heizgitter parallel nebeneinander wie beispielsweise elektronische Karten in ein geeignetes Schienen- oder sonstiges Haltesystem eingeschoben werden können, so daß sich eine praktisch beliebige Vervielfachungswirkung erzielen läßt. Hierzu müssen die Rahmen der Widerstands- oder Heizgitter einerseits und die Schienen- oder Haltesysteme andererseits mit elektrischen Anschlußorganen ausgerüstet sein, die vorzugsweise als Steckverbindungen gestaltet werden und in Funktion treten, wenn das betreffende Gitter in das Magazin eingesetzt, insbesondere eingeschoben wird.
Auf diese Weise können die unterschiedlichsten Widerstands- oder Heizleistungen mit vergleichsweise sehr geringem Aufwand verwirklicht werden.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erz in dung wiedergegeben, welche nachfolgend beschrieben werden. Es zeigen: Fig. 1 ein elektrisches Widerstands- oder Heizgitter in einer Ansicht auf dessen Breitseite, Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II - II in Fig. 1, in vergrößertem Maßstab, Fig. 3-8 weitere Ausführungsbeispiele von klammerartigen Spanngliedern.
Ein Widerstands- oder Heizgitter 10 hat einen langgestreckt-rechteckigen Rahmen 11, der aus vier metallischen Flachbandelementen 12, die an den Ecken überlappen und dort durch Punktschweißen verbunden sind, zusammengesetzt ist. Der Rahmen 11 umschließt einen Lichtraum 13 und ist an seiner dorthin gerichteten Kante mit Bohrungen 14 zur Aufnahme von noch zu beschreibenden Spanngliedern versehen. Außerdem hat der Rahmen 11 Bohrungen 15, die beispielsweise für nicht dargestellte Befestigungsschrauben zur Anbringung des Widerstands- oder Heizgitters an einem Bezugsteil vorgesehen sind.
Im Lichtraum 13 des Rahmens 11 ist ein elektrischer Stromleiter 16 in Form eines gewendelten,- aus einer Chrom-Nickel-Legierung hergestellten Widerstandsdrahtes nach einem regelmäßigen Muster flächefüllend ausgespannt.
Die beiden Enden des Stromleiters 16 sind an herkömmliche Anschlußklemmen 17 angeschlossen, welche isoliert am Rahmen 11 befestigt sind. Zwischen den Anschlußklemmen 17 verläuft der Stromleiter im Lichtraum 13 dreimal hin und her, und zwar in weitgehend regelmäßigen Wellenlinien, die paarweise einander begegnen, so daß sich das aus Figur 1 ersichtliche Muster ergibt.
Die Vermaschung des Stromleiters 16 im Lichtraum 13 geschieht unter Ausnutzung der federartigen Rückstellkraft des gewendelten Widerstandsdrahtes durch Isolierstoffelemente von allgemein klammerartiger Gestalt, welche hier als Spannglieder 18 bezeichnet werden, obwohl sie außer dem Spannen des Stromleiters 16 auch Halte- und Isolieraufgaben erfüllen. Die Spannglieder 18 gemäß dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel sind aus Keramik von hoher Temperaturbeständigkeit hergestellt und haben beispielsweise eine Länge von 2,5 cm und eine Dicke von 0,4 cm. Im einzelnen ergibt sich ihre äußere Gestalt in mehreren Beispielen aus den Figuren 2-8. Zweckmäßigerweise haben alle Spannglieder 18 eines Gitters 10 ein und dieselbe Formgebung. Da die im Lichtraum 13 außen angeordneten Spannglieder 18 den Rahmen 11 elektrisch isolieren, bildet der Rahmen einen stromfreien Rand.
Den Spanngliedern 18 von verschiedener Gestalt ist gemeinsam, daß sie jeweils zwei unter mechanischer Spannung und gegenseitiger Isolierung zu haltende Elemente aufllehmen können, und zwar entweder zwei Stromleiter 16 oder einen Stromleiter 16 und einen Abschnitt des zugeordneten Flachbandelementes 12 des Rahmens 11. Hierzu weisen die Spannglieder 18 zwei Muldungen 19 auf, die durch einen Trennsteg 20 separiert sein können. Grundsätzlich sind zwei Arten von Spanngliedern 18 zu unterscheiden, nämlich einerseits solche, in deren Muldungen 19 die Stromleiter 16 von außen her eingelegt werden können, und andererseits solche, deren Muldungen 19 geschlossen sind und ein Einfädeln der Stromleiter 16 notwendig machen. Zu der erstgenannten Art gehören C-förmige, 3-förmige und 5-förmige Gestaltungen; zu der zweitgenannten Art gehören 0-förmige und 8-förmige Gestaltungen, d. h. Kettengliederformen.
Beide Arten sind für bestimmte Anwendungsfälle vorteilhaft. Bei Spanngliedern von geschlossener Ausführung müssen die Bohrungen 14 im Rahmen 11 zweckmäßigerweise zum Lichtraum 13 hin seitlich aufgeschlitzt werden, damit die Spannglieder über den entstehenden WerkstoffLappen oder Haken gehängt werden können.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen, der Zusammenfassung und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Zusanu.elEassung

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Claims

Patentansprüche 1. Elektrisches Widerstands- oder Heizgitter mit stromfreiem Rand und im Lichtraum desselben hin- und herverlaufend angeordnetem elektrischen Stromleiter, dessen nebeneinander liegende Abschnitte durch Isolierstoffelemente gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß der durch Formgestaltungsmaßnahmen, beispielsweise Wendelung, mit einer Rückstellkraft ausgestattete elektrische Stromleiter (16) mittels versetzt angeordneter, jeweils wenigstens zwei Stromleiterstellen isoliert verbindender Isolierstoffelemente (Spannglieder 18) flächefüllend mechanisch gespannt gehalten ist.
2. Widerstands- oder Heizgitter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierstoffelemente (18) eine klammerartige Gestalt mit zwei Formgebungen zur Aufnahme und zum Halten zweier Stromleiter- stellen in isoliert getrennter Lagerung, beispielsweise durch einen Trennsteg (20) oder ausreichende Beabstandung, aufweisen.
3. Widerstands- oder Heizgitter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierstoffelemente (18) ringförmig geschlossen gestaltet sind, beispielsweise 8-förmig oder 0-förmig.
4. Widerstands- oder Heizgitter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierstoffelemente (18) ringförmig offen gestaltet sind, beispielsweise 3-förmig oder C-förmig oder S-förmig.
5. Widerstands- oder Heizgitter nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierstoffelemente (18) in an sich bekannter Weise als keramische Brennware hergestellt sind.
6. Widerstands- oder Heizgitter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierstoffelemente (18) sowohl am Rand als auch in der Fläche des Gitters sämtlich von gleicher Gestalt und Ausbildung sind.
7. Widerstands- oder Heizgitter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziger gewendelter Stromleiterdraht (16) vorgesehen ist, der mit einem Ende von einer Anschlußstelle (17) in einem Eckbereich des stromfreien Randes (11) ausgehend wellen- oder zickzackförmig zum gegenüberliegenden Rand und von dort in entsprechender Form zurück und weiter fläche füllend hin und her geführt ist, bis das andere Ende wieder an einer Anschlußstelle (17) in einem anderen Eckbereich des Randes endet, wobei jeweils zwei zusammentreffende Bögen bzw. Spitzen der Wellen- oder Zickzackerläufe durch ein Isolierstoffelement (18) unter mechanischer Spannung verklammert sind und die längs des stromfreien Randes (11) auftretenden Bögen bzw. Spitzen sowie die Umkehrstellen des Stromleiters jeweils durch Isolierstoffelemente (18) unter mechanischer Spannung an den Rand angeschlossen sind.
8. Widerstands- oder Heizgitter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der stromfreie Rand (11) als rechteckiger Rahmen aus flachen, in der Gitterebene liegenden Blechstreifen gefertigt ist.
9.Widerstands- oder Heizgitter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechstreifen des Rahmens (11) zum Anbringen der Isolierstoffelemente (18) vorgelocht und an den Rahmenecken durch Punktschweißen miteinander verbunden sind.
10. Widerstands- oder Heizgitter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der stromfreie Rand (11) als Rahmen aus wenigstens einem rechtwinklig zur Gitterebene stehend gebogenen Blechstreifen gefertigt ist.
11. Widerstands- oder Heizgitter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der stromfreie Rand (11) aus rahmenförmig gebogenem Stahldraht besteht.
12. Widerstands- oder Heizgitter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierstoffelemente (18) aus Glimmer oder Asbest-Zement hergestellt sind.
13. Widerstands- oder Heizgitter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Lichtraum eines stromfreien Randes (11) mehr als ein elektrischer Stromleiter angeordnet ist, die-zusammen flächefüllend mittels der Isolierstoffelemente (18) verspannt sind.
14. Widerstands- oder Heizgitter nach Anspruch 1 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Stromleiter (16) im beispielsweise kastenförmigen Lichtraum eines entsprechend gestalteten stromfreien Randes mittels der Isolierstoffelemente (18) raumfüllend unter Spannung vermascht ist.
15. Widerstands- oder Heizgitter nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Anschluß an die elektrische Stromversorgung an sich bekannte Steckverbindungen vorgesehen sind.
16. Widerstands- oder Heizgitter nach Anspruch 75, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter magazinierbar ausgebildet ist.

Beschreibung