DE20108963U1

DE20108963U1 - Elektrischer Flachheizkörper

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Publication number: DE20108963U1
Application number: DE20108963U
Authority: DE
Original assignee: Tuerk and Hillinger GmbH
Current assignee: Tuerk and Hillinger GmbH
Priority date: 2001-05-29
Filing date: 2001-05-29
Publication date: 2001-08-16
Anticipated expiration: 2011-05-30

Description

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Anmelder: Türk + Hillinger GmbH, 78532 Tuttlingen

Anmelder-Nr.: 1522213

Bezeichnung: Elektrischer Flachheizkörper

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Flachheizkörper zum Beheizen von Werkzeugen und Geräten, bestehend aus wenigstens einem gerade und/oder mäanderförmig verlaufenden, zwischen zwei Plattenkörpern angeordneten und mit diesem verpreßten Heizelement, dessen elektrische Anschlüsse aus einer gemeinsamen Randkante der beiden Plattenkörper heraustreten.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster G 72 25 341 ist bereits ein elektrischer Flachheizkörper bekannt, der zum Beheizen von Geräten oder dgl. verwendet wird.

Dieser bekannte elektrische Flachheizkörper besteht aus wenigstens zwei Isolierplatten, zwischen denen ein Heizleiter eingelegt ist. Dabei ist der Heizleiter in einer verformbaren Isolierplatte eingebettet und diese mit wenigstens einer mit dieser mit üblichen Verbindungselementen verbundenen Deckplatte abgedeckt. Der Heizleiter ist

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auf einen flexiblen Träger aufgewickelt und zusammen mit diesem in der Isolierplatte eingebettet.

Zweckmäßigerweise ist die Isolierplatte beiderseits durch eine Deckplatte aus hartem Isolierwerkstoff abgedeckt. Die Isolierplatte und die beiden Deckplatten sind mittels mehrerer Niete miteinander verbunden. Beim Herstellen wird der Heizleiter zwischen die Isolierplatte und die Deckplatte gelegt. In einem anschließenden Preßvorgang wird der Heizleiter in die Isolierplatte eingedrückt.

Abgesehen davon, daß sowohl die Isolierplatte als auch die aus härteren Isolierstoffen bestehenden Deckplatten relativ schlechte Wärmeleiter sind, besteht bei diesen bekannten Flachheizkörpern die Gefahr, daß der Heizleiter beim Preßvorgang beschädigt wird, was Ursache für einen sofortigen Ausfall oder aber für eine nur kurze Lebensdauer des Flachheizkörpers sein kann.

Bei einem anderen bekannten Flachheizkörper (DE-Gbm 71 10 939) der weitgehend auf automatisch arbeitenden Maschinen herstellbar sein soll und bei dem die Wärmeabgabe in einer bevorzugten Richtung stattfinden soll, sind zwei Isolierplatten vorgesehen, zwischen denen ein auf einem flexiblen Träger gewickelter Heizleiter eingepreßt und

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mit den Platten verklebt ist. Dabei soll der Heizleiter in wenigstens eine der Isolierstoffplatten eingebettet sein.

Durch geeignete Wahl der Werkstoffe für die Isolierplatten kann der Wärmeübergang bevorzugt nach einer Seite gerichtet werden. Es ist auch vorgesehen, für den einseitig ausgerichteten Wärmeübergang für die Isolierplatten unterschiedlich harte Werkstoffe zu verwenden, so daß der zunächst runde Heizleiterträger an der härteren Platte flachgedrückt wird und somit der Heizleiter mit einer erheblich größeren Fläche an dieser Platte anliegt.

Da auch hier wegen des direkten Kontaktes mit dem Heizleiter nur Platten aus elektrisch isolierendem Material verwendet werden können, das bekanntlich in der Regel schlechte Wärmeleitfähigkeiten aufweist, muß der Nachteil in Kauf genommen werden, daß die Wärmeübertragung sehr mangelhaft ist und nur unter hoher Zeitverzögerung stattfindet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Flachheizkörper der eingangs genannten Art zu schaffen, der eine gute, über seine Fläche gleichmäßige Wärmeabgabe gewährleistet, der einfach herstellbar, va-

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riabel einsetzbar ist und eine hohe mechanische Formstabilität aufweist.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß das Heizelement aus einem hoch verdichteten Rohrheizkörper besteht, dessen Heizleiter in einen von einem rohrförmigen Stahlmantel umschlossenen, zentralen Magnesiumoxidkern eingebettet ist, und daß der Rohrheizkörper in zwei weichere, aufeinander liegende, mechanisch und/oder stoffschlüssig miteinander verbundene Metallplatten unmittelbar kontaktierend durch Pressen eingebettet ist.

Durch die Verwendung von Metallplatten und eines hochverdichteten Rohrheizkörpers, der schon vor dem Verpressen mit den beiden Metallplatten eine hohe Dichte und somit auch hohe Härte aufweist, besteht die Möglichkeit, bei der Wahl der Metallplatten aus etwas weicherem Material das Verpressen im kalten Zustand durchführen zu können, wodurch die Herstellung wesentlich vereinfacht und auch kostenmäßig begünstigt wird. In Sonderfällen können die Metallplatten zum Verpressen mit dem Rohrheizkörper auch erhitzt werden, bei Aluminium z. B. auf 400⁰C.

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Mit der Ausgestaltung nach Anspruch 2 ergeben sich für diesen Zweck optimale Verhältnisse.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 3 bis 9.

Anhand der Zeichnung wird im folgenden ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Flachheizkörper in Seitenansicht; Fig. 2 einen Schnitt II-II aus Fig. 1;

Fig. 3 einen nach dem Verpressen zu einem nahezu geschlossenen kreisförmigen Ringkörper geformten Flachheizkörper der Fig. 1 und 2;

Fig. 4 den ringförmig gebogenen Flachheizkörper der Fig. 3 in einer anderen Ausführungsform;

Fig. 5 einen stark vergrößerten Querschnitt durch den Rohrheizkörper.

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Der elektrische Flachheizkörper, der zum Beheizen von Werkzeugen und Geräten verwendet werden kann, besteht aus einem mäanderförmig verlaufenden, zwischen zwei Metallplatten 2 und 3 angeordneten Heizelement 1. Das anschlußseitige Ende 4 des Heizelements 1 ragt aus der gemeinsamen oberen Endkante 5 der beiden Metallplatten 2 und 3 heraus und ist mit einem elektrischen Anschlußstecker 10 versehen.

Das Heizelement 1 besteht aus einem hochverdichteten Rohrheizkörper 11, dessen Heizleiter 12 zentral in einen von einem rohrförmigen Stahlmantel 13 umschlossenen, zentralen Magnesiumoxidkern 14 eingebettet ist. Der Rohrheizkörper 11 selbst, der vier gerade und parallel zueinander verlaufende Abschnitte 21, 22, 23 und 24 aufweist, die durch bogenförmige Abschnitte 25, 26 und 27 miteinander verbunden sind, ist in die beiden aus weicherem Material, vorzugsweise aus Aluminium bestehenden Metallplatten 2 und 3 unmittelbar kontaktierend durch Pressen eingebettet. Diese beiden Metallplatten 2 und 3 sind durch mehrere Niete 30 im gepreßten Zustand so miteinander verbunden, daß sie kontaktierend aneinander liegen.

Da die vorzugsweise aus Aluminium bestehenden Metallplatten 2 und 3 eine wesentlich geringere mechanische Härte aufweisen als der vorverpreßte Rohrheizkörper 11, gräbt

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sich der Rohrheizkörper jeweils mit seinem halben Durchmesser in die sich gegenüberliegenden und nach dem Verpressen unmittelbar berührenden Metallplatten 2 und 3 ein, so daß ein optimaler Wärmeübergang vom Rohrheizkörper auf die Metallplatten 2 und 3 und somit auch eine optimale Wärmeverteilung auf den gesamten Flachheizkörper stattfinden kann.

Es besteht auch die Möglichkeit, die beiden Metallplatten 2 und 3 durch einen hochtemperaturbeständigen Kunststoff miteinander zu verbinden, der in einer dünnen Schicht zwischen den beiden sich gegenüberliegenden Flächen der beiden Metallplatten 2 und 3 angeordnet ist und eine klebende Wirkung auf diese aufübt.

Zur Kontrolle und Steuerung der Stromzufuhr ist es zweckmäßig, in eine oder beide bzw. zwischen die beiden Metallplatten 2 und 3 einen Temperaturfühler oder ein Thermoelement anzuordnen, das auch eingepreßt sein kann.

In der Zeichnung ist ein solcher Temperaturfühler nicht dargestellt.

Der beschriebene und in der Zeichnung dargestellte Aufbau ist sowohl bezüglich der Flächenform und Flächengröße als

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auch bezüglich seiner Dicke d in weiten Grenzen variabel. Auch ist eine Reduzierung der Dicke d auf ca. 2 mm ohne weiteres möglich, da auch Rohrheizkörper 11 mit geringerem Durchmesser D zur Verfügung stehen.

Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, besteht auch die Möglichkeit, den im flachen Zustand verpreßten Flachheizkörper zu einem zylindrischen, nahezu geschlossenen Ring bzw. rohrförmigen Körper 31 zu biegen. Dabei ist es zweckmäßig, zumindest die einander zugekehrten Endkanten 6 und 8 der beiden Metallplatten 2 und 3 durch eine Schweißnaht 34, 35 und/oder durch Niete 36 fest miteinander zu verbinden, damit die Enden der Metallplatten an diesen Stellen nicht auseinanderklaffen.

So gestaltete Heizkörper 31 lassen sich z.B. zum Beheizen runder Bauteile einsetzen. Auch hier sind sehr variable Gestaltungsmöglichkeiten realisierbar.

Die beiden Metallplatten 2 und 3 können aus dem gleichen Werkstoff bestehen. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die beiden Metallplatten aus Werkstoffen mit unterschiedlichen Wärmeleitfähigkeiten und/oder unterschiedlicher Härte zu wählen.

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Anstelle oder zusätzlich zu den Nieten 30, durch welche die Metallplatten im gepreßten Zustand miteinander verbunden werden, können deren Randkanten 5, 6, 7 und 8 umlaufend auch durch eine Schweißnaht (34 oder 35) miteinander verbunden sein.

Claims

1. Elektrischer Flachheizkörper zum Beheizen von Werkzeugen und Geräten, bestehend aus wenigstens einem gerade und/oder mäanderförmig verlaufenden, zwischen zwei Plattenkörpern (2, 3) angeordneten und mit diesen verpreßten Heizelement (1), dessen elektrische Anschlüsse (10) aus einer gemeinsamen Randkante (5) der beiden Plattenkörper (2, 3) heraustreten, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (1) aus einem hochverdichteten Rohrheizkörper (11) besteht, dessen Heizleiter (12) in einen von einem rohrförmigen Stahlmantel (13) umschlossenen, zentralen Magnesiumoxidkern (14) eingebettet ist, und daß der Rohrheizkörper (11) in zwei weichere, aufeinanderliegende, mechanisch und/oder stoffschlüssig miteinander verbundene Metallplatten (2, 3) unmittelbar kontaktierend durch Pressen eingebettet ist.

2. Elektrischer Flachheizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Metallplatten (2, 3) aus Aluminium bestehen

3. Elektrischer Flachheizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Metallplatten (2, 3) unmittelbar aneinander liegend durch Niete miteinander verbunden sind.

4. Elektrischer Flachheizkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Metallplatten (2, 3) durch einen hochtemperaturbeständigen Kunststoff miteinander verbunden sind.

5. Elektrischer Flachheizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in eine oder in beide der Metallplatten (2, 3) ein Temperaturfühler, insbesondere ein Thermoelement, eingebettet ist.

6. Elektrischer Flachheizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die unter Einschluß des Rohrheizkörpers (11) miteinander verpreßten und verbundenen Metallplatten zu einem rohrförmigen Körper gebogen sind.

7. Elektrischer Flachheizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Metallplatten aus dem gleichen Werkstoff bestehen.

8. Elektrischer Flachheizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Metallplatten (2, 3) aus Werkstoffen mit unterschiedlichen Wärmeleitfähigkeiten und/oder unterschiedlicher Härte bestehen.

9. Elektrischer Flachheizkörper nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Metallplatten (2, 3) nur im Bereich der einander zugekehrten Endkanten mechanisch und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden sind.