DE1029957B - Elektrisches Widerstandsheizgeraet - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Widerstandsheizgeräte derjenigen Art, bei welchen das Widerstandselement den größten Teil einer Seite einer Glasplatte bedeckt.

Bei derartigen Heizgeräten wird Aluminium oder eine Aluminiumlegierung auf die Oberfläche einer Glasplatte nach einem bestimmten Muster aufgespritzt, um ein elektrisches Widerstandselement zu bilden. Aluminium und Aluminiumlegierungen bieten einen den Durchfluß von Elektrizität stark vergrößernden Widerstand, wenn sie heiß sind. Wird also ein Teil des Heizelementes von einem benachbarten Gegenstand erwärmt, so steigt der Widerstand jenes Teiles beträchtlich. Auch führen Schwierigkeiten, das Widerstandsmaterial mit absoluter Gleichmäßigkeit aufzubringen, dazu, :daß der Widerstand des Leiters in seiner ganzen Länge nicht gleichmäßig ist. In einem Stromkreis wird eine Stelle des Leiters, der einen höheren Widerstand hat, heißer als die benachbarten Stellen des Leiters, wodurch sich schließlich der Widerstand jener Stelle um so mehr verstärkt, je heißer die Stelle wird. Durch die Entstehung derartiger heißer Stellen wird die Lebensdauer des Heizgerätes verkürzt, entweder dadurch, daß der Leiter durchbrennt oder daß die Glasplatte zufolge Entspannens des- gehärteten Glases oder durch Überhitzen bricht. Wenn das Heizgerät in stehender Lage verwendet wird, so kommen die heißen Stellen meistens im oberen Teil der Platte vor, weil dieser Teil durch das Aufsteigen der Hitze vom unteren Teil des Gerätes heißer wird.

Gegenstand der Erfindung ist ein elektrisches Widerstandsheizgerät, bestehend aus einer Glasplatte und einem auf dieser durch einen metallischen Niederschlag, vornehmlich aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, gebildeten Heizwiderstand, bei dem jede Erhöhung des elektrischen Widerstandes irgendeines Teiles des Widerstandselementes eine Ablenkung des Stromes aus diesem Teil in und durch einen anderen Teil bewirkt, um einen übermäßigen Temperaturanstieg des erstgenannten Teiles zu verhindern, so daß praktisch heiße Stellen nicht mehr vorkommen können.

Gemäß der Erfindung ist der Heizwiderstand in Form einer Mehrzahl von mit Zwischenabständen über die Plattenfläche verteilten, geschlossenen und parallel zueinander verlaufenden Schleifen angebracht, die etwa in ihren Längsmitten miteinander verbunden und dadurch je in zwei Abschnitte unterteilt sind. Jede gleich aus welcher Ursache entstehende Erhöhung des Widerstandes in einem Abschnitt einer der Heizschleifen wird Strom aus diesem Abschnitt in einen anderen Abschnitt der Schleife ablenken und dadurch den im erstgenannten Abschnitt Elektrisches Widerstandsheizgerät

Anmelder:

Societe Anonyme des Manufactures

des Glaces et Produits Chimiques
de Saint-Gobain, Chauny & Cirey, Paris

Vertreter: J. Schmetz, Patentanwalt,
Aachen, Wilhelmstr. 80

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 23. Juni 1953

Theodore William Glynn und Jack Samuel Storm,

Kingsport, Tenn. (V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden

aufgewandten Strom herabsetzen, um daselbst einen übermäßigen Temperaturanstieg zu vermeiden.

Abb. 1 zeigt eine beispielsweise Ausführung eines stehenden elektrischen Widerstandsheizgerätes und

Abb. 2 eine Unteransicht eines liegenden Heizgerätes.

Bei dem Gerät der Abb. 1 kann eine senkrechte rechtwinklige Glasplatte 1 von der Art, wie sie bei elektrischen Widerstandsraumerhitzern gebräuchlich ist, in einen geeigneten Rahmen oder eine Stütze eingesetzt und auf dem Boden aufgestellt oder an der Wand aufgehängt werden. Der Rahmen bildet keinen Teil der Erfindung, weshalb er auch nicht dargestellt ist. Auf einer Seite der Platte, die gewöhnlich aus gehärtetem Glas besteht, ist ein elektrisches Heizelement angebracht. Es besteht aus einem elektrischen Leitband 2, welches an Klemmen 3 und 4 angeschlossen ist, die sich nahe dem unteren Rande der Platte zweckmäßig an einer Ecke befinden. An den Klemmen befinden sich Anschlußleitungen 5, durch die das Heizgerät an eine Stromquelle, z. B. an das Haushaltsnetz, angeschlossen wird.

Der Leiter besteht aus elektrischem Widerstandsmaterial, dessen Widerstand beim Erhitzen des Materials stark ansteigt. Aluminium und Aluminiumlegierungen haben diese Eigenschaft. Das Widerstandsmaterial wird nach einem nachstehend beschriebenen Muster auf die Oberfläche der Glasplatte aufgespritzt. In der Hauptsache besteht das Muster aus einer Reihe geschlossener Schleifen 7. Jede Schleife

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erstreckt sich auf der Platte von oben bis unten und besitzt im wesentlichen parallel laufende Seiten. Zwischen jedem Paar benachbarter Schleifen ist ein kurzes waagerechtes Leitungsstück 8 vorgesehen, welches die Seiten der beiden Schleifen etwa in der Mitte zwischen dem oberen und unteren Rand der Platte verbindet. Die äußeren Seiten der äußeren Schleifen sind in der Mitte an einem Teil 9 des Leiters angeschlossen, der zu den Klemmen 3 und 4 führt. Bei dieser Anordnung sind die Schleifen hintereinandergeschaltet, und jede ist in einen oberen und einen unteren Abschnitt unterteilt, durch welche der Strom von dem kurzen Leiterstück an der einen Seite zu dem kurzen Leiterstück an der entgegengesetzten Seite der Schleife fließt.

Wenn das Heizgerät an das Netz angeschlossen ist, tritt infolge von Konvektion das Bestreben auf, daß die obere Hälfte der Platte heißer als die untere Hälfte wird. Die höhere Temperatur im oberen Plattenteil erhöht den Widerstand des oberen Abschnittes jeder Schleife im Vergleich zu dem Widerstand seines unteren Abschnittes. Demgemäß folgt der Strom der Linie geringeren Widerstandes, und deshalb fließt mehr Strom durch die unteren Abschnitte der Schleifen. Dadurch wird die Hitze im oberen Teil der Platte verringert und wirkt dem Konvektionseffekt entgegen, der sonst die Ursache für das Heißerwerden des oberen Teiles ist. Mit anderen Worten: Da der Strom in jede Schleife und aus jeder Schleife in der Mitte ihrer Seiten tritt, teilt er sich an dem betreffenden Punkt, und der Strom fließt in jeder Schleifenhälfte umgekehrt proportional zu dem in den Hälften herrschenden Widerstand. Dasselbe tritt auch in noch größerem Maße ein, wenn eine der Schleifen infolge ungleichmäßigen Auftretens des Widerstandsmaterials ζ. B. in ihrer oberen Hälfte eine Fläche größeren Widerstandes hat. Eine derartige Stelle hohen Widerstandes verursacht eine Stromablenkung von der oberen Hälfte jener Schleife zu der unteren Hälfte und verhütet dadurch einen übermäßigen Temperaturanstieg in der oberen Hälfte. In jedem Fall wird durch diese besondere Stromkreisanordnung, die in Wirklichkeit eine Vielzahl von in Reihe geschalteten Stromkreisen ist, das Entstehen heißer Stellen, die zum Verbrennen des Leiters oder zum Entspannen und Brechen des Glases führen, vermieden.

Das Heizgerät gemäß Abb. 2 kann als Koch- oder Wärmeplatte verwendet werden. Die Schleifen 11 auf der Glasplatte 12 dieser Schlüssel sind etwa in der gleichen Weise wie in Abb. 1 angeordnet, jedoch können sie in der Längsrichtung der Platte verlaufen. Die Temperatur derartiger üblicher elektrisch geheizter Schüsseln oder Platten wird soweit wie möglich durch einen Thermostat geregelt, welcher in einen der Enddrähte eingeschaltet ist. Der Thermostat liegt unter der Platte und wird von deren Temperatur beeinflußt. Er verhütet ein Überhitzen der Platte und ein Trockenwerden des Kochgutes, jedoch gewährleistet er keine genaue Kontrolle der Temperatur der ganzen Platte, sondern nur derjenigen Stelle, wo der Thermostat angebracht ist. Wenn also eine heiße Schüssel, beispielsweise ein heißer Topf Bohnen, auf das entgegengesetzte Ende der Platte gesetzt wird, so wird der Thermostat von der heißen Stelle unter dem genannten Topf wenig beeinflußt, so daß in der Tat ein beträchtliches Überhitzen an der betreffenden Stelle eintreten kann zufolge der Erhöhung des Widerstandes in dem Heizelement, hervorgerufen durch die zusätzliche Hitze des heißen Bohnentopfes. Wenn ein solches Überhitzen mehrmals hintereinander vorkommt, so besteht die Gefahr, daß die Härte des Glases an der heißen Stelle beeinträchtigt wird und eventuell ein Bruch der Glasplatte eintritt. Im übrigen würde das Überhitzen auch das Abkühlen des Bohnentopfes auf die Eßtemperatur verhindern. Durch die Erfindung wird ein derartiges örtliches Überhitzen vermieden, weil die Erhöhung des Widerstandes in den Enden der Schleifen, die durch den Bohnentopf 13 erhitzt werden, welcher durch einen Ring in Abb. 2 dargestellt ist, ein Ablenken des Stromes durch die entgegengesetzten Enden der Schleifen herbeiführen wird und dadurch den Stromverbrauch in der Stelle unter dem Bohnentopf verringert. Die Gesamttemperatur der Plattü wird nach wie vor durch den Thermostat 14 kontrolliert.

Es gibt natürlich Fälle, in denen Hitze von außen in der beschriebenen Weise nicht zur Einwirkung auf das Heizelement kommt. Trotzdem können Überhitzungen vorkommen, weil die Hitze an einer Stelle nicht so schnell entweichen kann wie an den übrigen Stellen. Dieser Zustand kann sich beispielsweise ergeben bei der Verwendung des Heizgerätes in Kleiderschränken od. dgl., um der Bildung von Moderflecken vorzubeugen. Dabei kann ein Teil eines Kleidungsstückes zum Teil ein Stück der Platte abdecken, so daß sich an der betreffenden Stelle Hitze ansammeln kann. Bei dem Gerät gemäß der Erfindung ruft die steigende Temperatur eine Steigung des Widerstandes der Schleifen an der betreffenden Stelle herbei, und der Strom wird deshalb zu den anderen Enden der Schleifen hin stärker abgelenkt, so daß die Temperatur über die ganze Platte im wesentlichen gleich gehalten wird.

Claims (2)

PatentaNspb Och E.

1. Elektrisches Widerstandsheizgerät, bestehend aus einer Glasplatte und einem auf dieser durch einen metallischen Niederschlag, vornehmlich aus Aluminium oder Aluminiumlegierung, gebildeten Heizwiderstand, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizwiderstand in Form einer Mehrzahl von mit Zwischenabständen über die Platten'fläche verteilten, geschlossenen und parallel zueinander verlaufenden Schleifen (7, 11) angebracht ist, die etwa in ihren Längsmitten miteinander verbunden und dadurch- je in zwei Abschnitte unterteilt sind.

2. Elektrisches Widerstandsgerät nach Anspruch 1 mit stehend angeordneter Glasplatte, dadurch gekennzeichnet, daß die parallelen Schleifen (2) etwa senkrecht verlaufen und ihre Verbindungen (8) etwa in der Höhenmitte der Platte liegen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 665 799, 656196, 847 784. "

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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