DE8809561U1

DE8809561U1 - Elektroheizkörper

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Publication number: DE8809561U1
Application number: DE8809561U
Authority: DE
Original assignee: Braun GmbH
Current assignee: Braun GmbH
Priority date: 1988-07-27
Filing date: 1988-07-27
Publication date: 1988-12-08
Also published as: EP0352556A1

Description

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Elektroheizkörper

Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektroheizkörper zum Erhitzen von gasförmigen Medien mit quer zur Strömungsrichtung des zu erhitzenden Mediums in mehreren Ebenen aufeinanderfolgend angeordneten Heizleitern, die auf in Strömungsrichtung sich erstreckenden ; kreuz- oder ?t.prnförmig angeordneten, plattenförmiqe Träger aus Isoliermaterial gewickelt sind, die im Randbereich Aussparungen zur Aufnahme von Heizleiterwindungen aufweisen.

Es sind bereits hoch belastbare Elektroheizkörper zum Erhitzen von gasförmigen Medien (DE-AS 1 440 381) bekannt, die im Strömungsweg liegende, quer zur Strömungsrichtung des Mediums verlaufende, mäanderförmig ausgebildete Heizleiter aufweisen. Diese Heizleiter sind in hintereinander!legenden Ebenen angeordnet und mittels Aussparungen oder Durchtrittsöffnungen aufweisenden Platten als Halteelemente in ihrer Lage fixiert. Die Heizleiterträger bestehen aus zwei Platten, die beiderseits über die kammzahnartigen Schleifenspitzen oder mäanderförmig ausgebildeten Heizleiter geschoben werden, bis sie gegeneinander herangeführt und aneinander befestigt werden können. Die Platten liegen dann in der Mitte des Heizkörpers zwischen den gegenüberliegenden, kammzahnartigen Schleifenspitzen des Heizkörpers. Die außenliegenden Enden der Heizleiter sind nicht fixiert und können somit frei schwingen. Je nach Masse der freien Schleifenspitzen kann die Gefahr bestehen, daß die Ausschwingung größer als der Abstand zwischen den Heizleitern wird und es zum Kurzschluß kommt.

Darüber hinaus sind Heizkörper mit zwei sternförmig angeordneten Isolierstoffplatten der eingangs aufgeführten Art bekannt (DE-OS 26 44 093), um die eine fortlaufend gewundene Wendel aus eleic-

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trischem Widerstandsheizdraht mit zahlreichen, zickzackförmigen Schleifen gewickelt ist. Die Längsränder der Isolierstoffplatte sind mit im Abstand zueinander angeordneten Absätzen versehen, in denen die Spitzen der Abbiegungen des Widerstandsheizdrahtes festgelegt sind. Zusätzlich werden die Heizleiterwindungen im Bereich der Absätze mit den Isolierstoffplatten verpreßt.

Eine andere Form des Festlegen» der Heizleiter-Windungen an den Umlenkstellen der Isolierstofftrageplatte liegt darin, daß eine Auflage aus wärmebeständigem Kitt an den Abstützkanten aufgebracht wird (DE-OS 28 49 629).

Aber auch bei diesen Lösungen kcinn der einzelne Heizleiterdraht im Bereich zwischen den benachbarten Isolierstoffplatten frei schwingen und auch verbogen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Heizleiter eines Elektroheizkörpers mit einfachen baulichen Mitteln so zu fixieren, daß auch bei relativ großer Distanz zwischen benachbarten Trägerplatten und relativ großer Heizleiterdrahtmasse eine Berührung von benachbarten Heizleiterdrähten ausgeschlossen ist.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Hierdurch wird die frei schwingende Masse des Heizleiters reduziert und verhindert, daß bei starker Luftdurchströmung oder z.B. auch beim Herunterfallen oder im Reisegepäck bei der geforderten kompakten und leistungsstarken Bauweise, das heißt bei eng aneinander liegenden Windungen, eine gegenseitige Berührung der Windungen stattfindet. Durch die vorteilhafte Fixierung des Heizleiters bzw. der einzelnen Windungen kann aufgrund des geringen Abstandes ein sehr kompakter Heizkörper, beispielsweise in einem Haartrockner,

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Installiert werden, ohne daß mehr Trägerplatten angeordhet werden müssen.

Vorteilhafte Weitergestaltungsformen der Erfindung nach Anspruch 1 sind in den Unteransprüchen angegeben.

Dabei ist zu beachten, daß die Stabilisierungsstreifen zwischen den Heizleitersehnen bzw. den Heizieitersehnenabschnitten in ihrer Ausgestaltung ganz wesentlich vom Verlauf der freien Heizleitersehnen zwischen den Heizleiterträgerpiatten abhängen. Es sind Lösungsmöglichkeiten denkbar, bei denen lediglich zwei nebeneinanderiiegendp Heizleitersehnenabschmtte durch Stabilisierungsleisten abgestützt werden. Und es ist ebenso denkbar, daß alle zwischen zwei Trägerplatten liegende Heizleitersehnenabschnitte in Querrichtung der Luftströmung durch derartige Stabilisierungselemente gestützt werden. Von der Form und der Ausgestaltung der Stabilisierungselemente hängt auch entscheidend ab, in welcher Form die Stabilisierungselemente auf den Heizieitersehnenabschnitten bzw, Heizleitern bzw. auch im Zusammenwirken mit den Heizungsträgerplatten festgelegt werden. Dazu sind direkt an den Stabilisierungselementen angeformte, feste oder umbiegbare Laschen o.a. denkbar.

Eine besonders vorteilhafte Fixierungsform der Stabilisierungselemente erhält man aber auch dadurch, daß einzelne Heizleitersehnenabschnitte b2w. ^&khgr;~·&Pgr;&rgr; davon derart verformt werden, daß durch ihre Verformung die Stabilisierungselemente fixiert werden.

Die besonderen Vorteile der Erfindung sind darin zu sehen, daß insbesondere bei leistungsstarken Elektroheizkörpern mit relativ wenigen Heizleiterträgerplatten auszukommen ist. Dies ist besonders zweckmäßig für die gleichmäßige We-meentwicklung in w " z-

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leitern und selbstverständlich auch für das ungehinderte Anströmen der Heizleiter mit dem zu erhitzenden Medium. Durch die Stabilisierungsstreifen wird eine gute Fixierung der einzelnen Heizleiter in ihrem freien Bereich erzielt, so daß solche Heizkörper gegen mechanische Beschädigungen einerseits und andererseits inbesondere vor z.B. durch die Gasströmung auftretende Schwingungen usw. geschützt sind. Damit ist es mit sehr großer Sicherheit auszuschließen, daß die Heizleiterwindungen bei normalem Gebrauch miteinander in Kontakt kommen und damit die Gefahr von Kurzschlüssen o.a. entsteht.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer verschiedene Ausführungswege darstellenden Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Elektroheizkörper für einen Haartrockner mit einem sternförmig ausgebildeten Träger, auf dessen Trägerplatten ein Zick-Zack-/mäanderförmiger Heizleiter aufgewickelt ist, mit zwei alternativen Stabilisierungsstreifen zur Windungsfixierung;

Fig. Z eine erste Ausführungsform eines Stabilisierungsstreifens in Draufsicht zur Fixierung der limlenkstellen des Heizleiters;

Fig, 3 einen Elektroheizkörper für einen Haartrockner mit einem sternförmig ausgebildeten Träger, auf dessen Trägerplatten ein zick-zack-/mäanderförmiger Heizleiter aufgewickelt 1st, mit einem weiteren Beispiel eines Stabilisierungsstreifens zur Windungsfixierung;

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Fig. 4 den Stabilisierungsstreifen naich Fig. 3 in vergrößertem Ausschnitt mit einer angedeuteten Arretierungsmöglichkeit;

Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Stabil!sierungsel ements;

Fig. 6 einen Heizkörper in perspektivischer Ansicht mit Stabilisi erungselementen;

Fig. 7 einen Heizkörper mit Stabilisierungselementen, eingebaut in einen Heizungsaufnahmezylinder;

Fig. 8 eine weitere Form eines Stabilisierungsstreifens mit einer alternativen Arretierungsform;

Fig. 9 einen Heizkörper mit Stabilisierungseiementen, perspektivisch dargestellt und

Fig.10 ein Stabilisierungselement etwa entsprechend der Ausführung nach Fig. 9.

In der Zeichnung ist mit 10 ein Elektroheizkörper bezeichnet, der aus zahlreichen, ineinandergesteckten, plattenförmigen Trägern 12 besteht, die in der Mitte durch eine Halterung 14 miteinander verbunden sind. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 sind drei ineinandergesteckte Träger 12 vorgesehen. Es ist jedoch auch möglich, lediglich zwei Träger bzw. vier oder mehr Träger zur Aufnahme eines Heizleiters 16 vorzusehen.

Der Heizleiter 16 verläuft zickzackförmig bzw. mäanderförmig mit zwei oder auch mehreren Umlenkstellen konzentrisch zwischen den einzelnen Trägerplatten 12, so daß sich Sehnenabschnitte 20, 20', 20", 20"' bilden. Einzelne der Umlenkstellen des Heizieiters 16

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sind auf die außenliegenden Kanten 24 der Träger 12 in Aussparungen aufgesetzt, so daß dadurch eine Fixierung z.B, jeder vierten Um!endstelle des konzentrisch aufgewickelten Heizleiters 10 gewährleistet ist. In Strömungsrichtung des zu erhitzenden Mediums hintereinanderliegend sind eine Vielzahl von Heizleitern 16 in verschiedenen Ebenen angeordnet. Vorzugweise ist diese Anordnung wendelförmig getroffen, d.h., ein einziger Heizleiterdraht verläuft wendel artig von einem Ende des Heizkörpers zum anderen Ende.

Wenn der Heizleiter 16 auf die einzelnen Trägerplatten 12 aufgewickelt ist, lassen sich die freien Sehnenabschnitte 20 durch eine bzw. mehrere Stabilisierungsstreifen 30 in ihrer gezeigten Lage zusätzlich fixieren. Der Stabilisierungsstreifen 30 ist gemäß Fig. 2 rechteckförmig ausgebildet und weist zahlreiche, in Reihen angeordnete Aussparungen 32 auf, die länglich ausgebildet sind und endseitig varens^ sind bzw. jeweils spitz zulaufen. Die Aussparung 32 entspricht in ihrer Länge Ll in etwa der Länge L2 im Außenbereich der Umlenkstelle 24 und in ihrer Breite etwa der Heizleiterdicke. Die beiden gegenüberliegenden Enden 34 der Aussparung 32 werden durch schräg verlaufende, spitz endende Seiten gebildet, die einen Winkel von ca. 30° einschließen. Der zwischen diesen Seiten gebildete Winkel kann größer oder auch kleiner sein. Er sollte jedoch so bemessen sein, daß ein einwandfreies Festklemmen

der StabiHsierungsstreifen 30 auf den Sehnen 20 des Heizleiters

16 bzw. umgekehrt ein Schwingungsunterdrückendes Festlegen des

<·. Heizleiters 16 in der Aussparung gewährleistet ist.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist der Stabilisierungsstreifen 30 mit einer zentralen Reihe von Aussparungen 32 versehen. Ge-"% maß Fig. 2 können in den Seltenkanten 40 keilförmige Schlitze 32',

32"' vorgesehen sein, die wiederum - wie auch die Seiten 34 - einen Keil-W1nkel von 30 - 45 einschließen. Die Aussparungen 32 korrespondieren bei einer solchen Anordnung mit einer ersten

p Reihe Heizleiter 16 an der Peripherie Ihrer freiliegenden Sehne 20

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zwischen zwei benachbarten Trägerplatten 12. Die Schlitze 32" und 32" in den Seitenkanten 40 des Stabilisierungsstreifens 30 umgreifen jeweils die dazu benachbarten Heizleiterreihen und stabilisieren diese zusätzlich. Natürlich ist es auch möglich, mehrere parallele Reihen mit geschlossenen Aussparungen 32 auf einem Stabil isienmgsstreifen 30 vorzusehen.

An den Seitenkanten 40 der Stabilisierungsstreifen 30 sind mehrere mit Abstand zueinander angeordnete, als Arretierungseie^nte ausgebildete Laschen 42 vorgesehen, die gemäß Fig. 1 durch einfaches Umbiegen um die außenliegenden Kanten 24 der Träger 12 gebogen werden und dadurch die Stabilisierungsstreifen 30 in der in Fig. 1 oben dargestellten Stellung so sichern, daß lediglich die äußeren Enden 26 der Heizleiter durch die Aussparung 32 der Stahilisierungsstreifen 30 ragen. Dadurch wird auf einfache Weise eine einwandfreie Fixierung der Stabilisierungsstreifen 30 an den Trägerplatten 12 und eine Fixierung der einzelnen Umlenkstellen des Heizleiters 16 gewährleistet, so daß auch bei starker Strömungsgeschwindigkeit bzw. bei mechanischer Einwirkung die einzelnen Heizleiter bzw. die Umlenkstellen nicht gegeneinandergedrückt werden.

Eine alternative Form der Fixierung der Stabilisierungsstreifen 30 ist in den Figuren 9 bzw. 10 gezeigt. Dabei weist der Stabilisierungsstreifen 3t/ zusätzlich zu den Aussparungen 32, 32', 32'' für die Hei z"¹ ei tersehnenabschni tte 16 an seinen Längsrändern als Zähne ausgefegte Arretierungselemente 43 auf. Diese Arretierungs-Zähne 43 sind in Nuten 14 im äußeren Randbereich der Trägerplatten 12 einrastbar. Die Stabilisierungsstreifon 30 werden durch diese Ausgestaltungsform sowohl in Längs- als auch in Querrichtung eindeutig festgelegt; über diese Festlegung werden einerseits die freien Heizleitersehnenabschnitte 16 stabilisers Andererseits wird aber auch ohne weitere Maßnahme erreicht, daß der Heizleiter 16 selbst

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In seinem Im Bereich der Trägerplatte 12 verlaufenden Randbereicr keine Bewegungsmöglichkeit mehr erhält. Damit sind nicht, nur di( einzelnen He1?le1tersehnenabschn1tte 1n Strömungsrichtung und Ir Strömungsquerrichtung \ &eegr; ihrer Lage gehalten, sondern auch die gesamte Heizleiterkonstruktion auf der Trägerplatten-Grundkonstruktion eindeutig festgelegt.

Eine Fixierung der einzelnen Stabilisierungsstreifen 30 kann auci dadurch gewährleistet werden, daß einige der durch die Aussparungen 32 der Platten tretenden UmIenk stel1 en nach außen abgeboger bzw. flachgedrückt werden (siehe z.B. Fig. 4). Eine weitere Befestigungsmöglichkeit der Stabilisierungsstreifen 38 ist dadurcl erreichbar, daß an ihnen Abstandslaschen 44 vorgesehen werden, di( die über die Stabilisierungsstreifen 38 überstehenden Heizleiterteile um das gleiche Maß überragen, wie die Aussparungen für die Heizleiter in den Platten 12. Diese Laschen 44 können sich dann ar der Innenwandung eines Heizungsaufnahme-Zylinders 50 abstützer (siehe Fig. 7).

Eine weitere Arretierung eines Stabilisierungselements 30 auf der Heizleitersehnen 20 eines Heizleiters 16 ist in Fig. 8 dargestellt. Dazu ist an den Stirnkanten 41 eines Stabilisierungselements 30 mit den Windungsöffnungen von Sehnenabschnitten 20 korrespondierend eines oder mehrere Arretierungselemente angeformt. Im Ausführungsbeispiel sind diese Arretierungselemente als keilförmige Nasen 4P gewählt.

Aussparungen 32 und Arretierungselemente 42, 44 und 46 sind - füi den Fachmann selbstverständlich - so zu wählen, daß die Funktioi der Stabilisierungselemente 30 (Fixierung der Heizleitersehnen 2( gegen Schwingungen bzw. mechanische Einwirkung) ohne weiteres er reicht werden kann. Dazu ist zunächst die mit der Heizleiteranord-

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nung am leichtesten korrespondierende und mit der Trägerpiatten-Konstruktion - z.B. bei der Montage aber auch im Gebrauch - in Einklang stehende Form, z.B. unter den vorstehend aufgeführten Ausführungsbeispielen, aber auch unter einer Vielzahl weiterer, denkbarer Ausgestaltungsformen auszuwählen.

Claims

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Ansprüche

1. Elektroheizkörper (10) zum Erhitzen von gasförmigen Medien mit quer zur Strömungsrichtung des zu erhitzenden Mediums in mehreren Ebenen aufeinanderfolgend angeordneten Heizleitern (16), die auf in Strömungsrichtung sich erstreckenden, kreuz- oder sternförmig angeordneten, plattenförmige Träger (12) aus Isoliermaterial gewickelt sind, die im Randbereich Aussparungen zur Aufnahme von Heizleiterwindungen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß im äußeren Bereich zwischen zwei Trägerplatten (12) auf die freien Sehnen bzw. Sehnenabschnitte (20) der Heizleiter (16) Stabilisierungsstreifen (30) mit der Anordnung der freien Heizleitersehnen bzw. Heizleitarsehnenabschnitte (20) entsprechenden Aussparungen (32) aufsetzbar sind, die die hintereinander!legenden und/oder nebeneinander!legenden Sehnen (20) zumindest in Strömungsrichtung in ihrer Lage zueinander fixieren.

2. Elektroheizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierungsstreifen (30) bei einem im Bereich der freien Sehnen bzw. Sehnenabschnitte (20) zick-zack- oder mäanderförmig verlaufenden Heizleiter (16) in Strömungsrichtung hintereinander!iegende Aussparungen (32) zum Übergreifen der

% Heizleitersehnenabschnitte (20) einer Zick-Zack- bzw. Mäander-

reihe und im Randbereich des Stabiüsierungsstreifens (30)

;^: Aussparungen (32¹, 32") zum Abstützen an mindestens einem der

benachbarten Heiz!eiter-Zick-Zack oder -Mäander (20) aufweisen.

&Igr; 3. Elektroheizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die Stabilisierungsstreifen (30¹) bei einem im Bereich der

t freien Sehnen zick-zack- oder mäanderförmig verlaufenden Heiz

leiter (16") in Strömungsrichtung hintereinander!iegende Aussparungen (32) zum Übergreifen der Heizleitersehnenabschnitte

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(20¹) einer Zick-Zack- bzw. Mäanderreihe und mindestens zwei benachbart dazu liegende Reihen von Aussparungen (32", 32") zum Übergreifen mindestens einer benachbarten Heizleiter-Zick-Zack- bzw. -Mäanderreihe aufweisen.

4. Elektroheizkorper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierungsstreifen {30') bei einem im Bereich der freien Sehnen zick-zack- oder mäanderförmig verlaufenden Heizleiter (16') mindestens drei Reihen benachbarter un^J jeweils in Strömungsrichtu-'g hlntereinanderl legender Aussparungen (33, 33', 33") zum Übergreifen der Heizleitersehnenabschnitte (20' &idiagr; einer Zick-Zack- oder Mäanderreih° und mindestens zweier benachbarter Zick-Zack- oder Mäanderreihen (20") aufweisen.

5. Elektroheizkorper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierungsstreifen (30) zusätzliche Arretierungselemente (42/43) zum Fixieren auf der Trägerplatte (12) bzw. zum Festlegen der Heizleiter (16) an der Trägerplatte (12) aufweisen.

6. Elektroheizkorper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierungselemente (43) an den Längsseiten der Stabilisierungsstreifen (30) angeformte Zähne sind, die in Nuten {14) in den Träge*p1 atten (12) verrastbar sind.

7. Elektroheizkorper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierungsstreifen (30) verformbare Arretieri'ngselemente (42) aufweisen oder Teile des Heisleiters (16) als Arretierungsei ementc ausgebildet sind bzw. verwendet werden, die um die Heizleiter (16) selbst bzw. um Teile der Stabilisierungsstreifen (30) biegbar sind.

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8. Elektroheizkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierungsstreifen (30) im Bereich der außen!legenden Umlenkstellen (20) durch die Stabilisierungsstreifen (30) an den Aussparungen (32) übergreifendes Umbiegen einzelner Umlenkstellen in ihrer Laqe fixierbar sind (Fig. 6).

9. Elektroheiikörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierungsstreifen (38) in Richtung -auf die freien Enden der von ihnen übergriffenen Heizleiter-Windungen (16)
überstehende Abstandslaschen (44) aufweisen, die im eingesetzten Zustand in ihrer Länge so bemessen sind, daß ihre Außenkanten sich an der Innenwandung eines Heizungsaufnahmezylinders (50) abstützen.