DE2128647A1 - Electric heating element and process for its manufacture - Google Patents
Electric heating element and process for its manufactureInfo
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"Elektrisches Heizelement und Verfahren zu seiner Herstellung"" Electric heating element and process for its manufacture "
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Heizelement mit einer sich auf einem nichtleitenden Träger abstützenden Heizwendel und ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Heizelements.The invention relates to an electrical heating element with a heating coil supported on a non-conductive carrier and a method of making such a heating element.
Heizelemente der in Hede stehenden Art sind für zahlreiche elektrische Geräte verwendbar. So sind beispielsweise tragbareHeating elements of the type in Hede are electrical for many Devices usable. For example, they are portable
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elektrische Lockenwickler bekannt, bei denen eine Vielzahl von wärme speichernden Lockenwicklern auf einer wärmeabgebenden Fläche aufbewahrbar ist, die von einer Speicherplatte gebildet wird, der Wärme zugeführt wird. Derartige Geräte sind mit elektrischen Heizeinrichtungen unterhalb der Speicherplatte versehen. Eine bekannte Heizeinrichtung besitzt ein Heizelement mit einem Draht, der nach Art einer Wendel fest um einen nichtleitenden träger gewunden ist« Die einzelnen Windungen des Heizelements nehmen hier^- bei einen bestimmten Abstand ein« Ealls dieser Abstand nicht Vorhanden ist und eine Windung die andere berührt, kommt es zu einem Kurzschluß, der die Menge der durch die Heizwendel im Bereich der Berührungsstelle erzeugten Warme vermindert.electric hair curlers known, in which a plurality of heat-storing hair curlers on a heat-emitting surface can be stored, which is formed by a storage disk, which heat is supplied. Such devices are electrical Provided heating devices below the storage plate. One known heating device has a heating element with a wire, which is tightly wound around a non-conductive support in the manner of a helix. at a certain distance, if this distance does not exist and one turn touches the other, one comes into being Short circuit, which is the amount of the heating coil in the area of the Heat generated at the point of contact is reduced.
Bei anderen bekannten Heizelementen der beschriebenen Arte ist die Heizwendel auf einen aus Isoliermaterial bestehenden Träger aufgewickelt, der an einem Paar paralleler Hander mit Kerben versehen, ist. Jede Windung der Heizwendel wird hierbei fest in eine Kerbe eingebettet und so im richtigen Abstand von den benachbarten Windungen gehalten. Kurzschlüsse zwischen einzelnen Windungen lassen sich so vermeiden»In other known heating elements of the type described is the Heating coil wound on a carrier made of insulating material, the notched on a pair of parallel hands, is. Each turn of the heating coil is firmly in a notch embedded and so kept at the correct distance from the neighboring turns. Leave short circuits between individual turns avoid yourself like that »
* Beim Herstellen und der Montage der bekannten Heizelemente treten zahlreiche Probleme und Schwierigkeiten auf. Normalerweise werden die Heizdrähte von Hand oder mit der Maschine auf den Träger aufgebracht· Die Montage von Hand ist ermüdend, zeitraubend und folglich kostenintensiv. Aufwickelmaschinen sind relativ kompliziert und daher teuer. Anstatt einen Draht um einen feststehenden Träger zu wickeln, kann man ein Stück Draht auch einem Träger zuführen, der nach Art eines Dorne rotiert. Hierbei wird die Wendel durch den rotierenden Träger geformt. Auch diese Art der Herstellung ist kostspielig, da sie das Vorhandensein einer Spezialmaschine voraussetzt, die den Träger hält und in Drehbewegungen versetzt.* Step in the manufacture and assembly of the known heating elements numerous problems and difficulties. Usually the heating wires are attached to the carrier by hand or by machine · The assembly by hand is tiring, time consuming and consequently costly. Winding machines are relatively complex and therefore expensive. Instead of a wire around a fixed one To wrap girders, a piece of wire can also be fed to a girder that rotates like a mandrel. This is where the helix shaped by the rotating carrier. This type of production is also costly because it requires the presence of a special machine presupposes that holds the carrier and rotates it.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Heizelement zu schaffen, das nicht nur einfach herstellbar ist, sondern bei dem auch die Gewähr dafür gegeben ist, daß die einzelnen Windungen der Heizwendel einwandfrei im Abstand voneinander gehalten werden. Diese Aufgäbe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Heizwendel im gestreckten Zustand auf dem Träger angeordnet ist.The invention is based on the object of creating a heating element that is not only easy to manufacture, but also with which also guarantees that the individual turns of the heating coil are kept properly spaced from one another will. This object is achieved according to the invention in that the heating coil is in the stretched state on the carrier is arranged.
Das erfindungsgemäße Heizelement bietet den Vorteil, daß es sich einfach herstellen läßt. Die vorgefertigte elastische Heizwendel braucht lediglich auf den Träger geführt zu werden und kann anschließend gestreckt und mit dem Träger verbunden werden.The heating element according to the invention offers the advantage that it can be manufactured easily. The prefabricated elastic heating coil only needs to be guided onto the carrier and can then be stretched and connected to the carrier.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigernThe invention is described below with reference to the accompanying drawing explained in more detail. Show it
Fig. 1 die perspektivische Ansicht eines Heizelements nach der Erfindung}Fig. 1 is a perspective view of a heating element according to the invention}
Fig. 2 die Seitenansicht des Heizelements gemäß Fig. 1;FIG. 2 shows the side view of the heating element according to FIG. 1;
Fig. 3 eine Draufsicht auf das längs der Linie 3-3 in Fig. 2 geschnittene Heizelement gemäß Fig. 2;FIG. 3 is a top view of that taken along line 3-3 in FIG. 2 sectional heating element according to FIG. 2;
Fig. 5 fcis 8 einzelne Teile des Heizelements in verschiedenen Hontagestufen;Fig. 5 fcis 8 individual parts of the heating element in different Honing stages;
Fig. 9 einen vergrößerten Teilschnitt längs der Linie 9-9 in Fig. 3.9 is an enlarged partial section along the line 9-9 in Fig. 3.
In Fig. 1 ist mit 10 allgemein ein Heizelement bezeichnet.In Fig. 1, 10 generally denotes a heating element.
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Das Heizelement 10 besitzt einen länglichen Träger 11 und eine Heizwendel 12, deren Windungen 13 den Träger schraubenlinienförmig umgeben. Der Träger 11 und die Windungen 13 sind durch zwei rechteckförmige Abdeckstreifen 14-, 15 abgedeckt.The heating element 10 has an elongated support 11 and a heating coil 12, the turns 13 of which form the support in a helical manner surround. The carrier 11 and the turns 13 are covered by two rectangular cover strips 14-15.
Der Träger 11 ist ebenfalls rechtwinklig und besteht aus warmfestem Material, wie silikongebundenem Glimmerpapier. Der Träger 11 hat ein Paar sich gegenüberliegender und in gleicher Weise längserstreckender Stützflächen zum Abstützen der Heizwendel 12, Eine der Stützflächen 16 ist in Fig. 1 gezeigt. Der Träger 11 besitzt außerdem ein Paar sich längserstreckender paralleler Seitenflächen 17» von denen eine in Fig. 1 gezeigt ist. Der Abstand zwischen den beiden Seitenflächen .* entspricht der Breite des Trägers 11. Die Heizwendel 12 besteht aus leitendem Material, wie beispielsweise einer Eisen-Chrom-ii-luminium-Legierung. Sie ist bereits vor der Montage in die Form einer Schraubenlinie überführt worden. Der Durchmesser der Windungen 13 ist in Fig. 3 mit D bezeichnet. Dieser Durchmesser ist größer als der Abstand W. Die Folge hiervon ist, daß die Windungen 13 von den Seitenflächen 17 einen Abstand einnehmen (vgl.Fig.3).The carrier 11 is also rectangular and consists of heat-resistant material, such as silicon-bonded mica paper. The carrier 11 has a pair of opposite and in the same way longitudinally extending support surfaces for supporting the heating coil 12, One of the support surfaces 16 is shown in FIG. The carrier 11 also has a pair of longitudinally extending parallel ones Side surfaces 17 'of which one is shown in FIG. The distance between the two side surfaces. * Corresponds to the Width of the carrier 11. The heating coil 12 consists of a conductive material, such as an iron-chromium-ii-aluminum alloy. It has already been converted into the shape of a helix before assembly. The diameter of the turns 13 is denoted by D in FIG. 3. This diameter is larger than that Distance W. The consequence of this is that the turns 13 are spaced from the side surfaces 17 (see Fig. 3).
Der Abstand zwischen den einzelnen Windungen 13 der Heizwendel 12 wird dadurch erzeugt, daß man die Heizwendel 12 streckt. Zu diesem Zweck sind Befestigungselemente in Form von ösen 20,21 an den sich gegenüberliegenden Jßnden 22, 23 der Heizwendel angeordnet. Die ösen 20, 21 halten die Windungen 13 der Heizwendel in gestrecktem Zustand im Abstand voneinander. Am Träger 11 sind mit Hilfe der Ösen 20, 21 außerdem Leitungsenden 24- und 25 befestigt. Zu federn Leitungsende gehört ein Verlängerungsdraht 26, 27, der elektrisch mit den rinden 22, 23 der Heizwendel verbunden ist·The distance between the individual turns 13 of the heating coil 12 is generated in that the heating coil 12 is stretched. For this purpose, fastening elements in the form of eyes 20, 21 are arranged on the opposite ends 22, 23 of the heating coil. The eyelets 20, 21 hold the turns 13 of the heating coil in the stretched state at a distance from one another. On the carrier 11 are with the help of the eyelets 20, 21 also attached line ends 24 and 25. An extension wire 26, 27 belongs to the spring end of the cable. which is electrically connected to the bark 22, 23 of the heating coil
Die Abdeckstreifen 14·, 15 bestehen aus elektrisch isolierendemThe cover strips 14 ·, 15 consist of electrically insulating
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Material, wie Glimmerpapier, um die Heizwendel 12 von anderen leitenden Flächen zu trennen. Die Abdeckstreifen haben außerdem die Aufgabe, Wärme von der Heizwendel 12 abzuleiten. Im Abdeckstreifen 14 sind im Bereich der Leitungsenden 24-, 25 zwei U-förmige Aussparungen 28, 29 angebracht, die den erforderlichen Raum für die Verlängerungsdrähte 26 und 27 bieten.Material, such as mica paper, to separate the heating coil 12 from other conductive surfaces. The cover strips also have the task of dissipating heat from the heating coil 12. In the cover strip 14 in the area of the line ends 24, 25 are two U-shaped recesses 28, 29 attached to the required Provide space for extension wires 26 and 27.
Bei der Fertigung des Heizelements 10 geht man von einer Heizwendel 12 aus, deren Windungen 13, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, sehr nahe beieinanderliegen. In die Windungen 13 der Heizwendel 12 führt man, wie aus Fig. 5 erkennbar ist, den Träger ein. Selbstverständlich kann man auch umgekehrt die Wendel auf den Träger schieben. Anschließend erfaßt man die Enden 22 und 23 der Heizwendel und zieht diese auseinander, bis sie sich im wesentlichen über die ganze Länge des Trägers 11 erstreckt. Nach dem Strecken der Heizwendel werden ihre Enden 22, 23 und die Leitungsenden 24, 25 mit Hilfe der Ösen 20, 21 am Träger 11 befestigt. Die Heizwendel befindet sich mithin in einer gespannten Lage auf dem Träger 13, und ihre Windungen haben einen Abstand voneinander·The manufacture of the heating element 10 is based on a heating coil 12, the turns 13 of which, as shown in FIG. 4, are very close to one another. In the turns 13 of the heating coil 12, as can be seen from FIG. 5, the carrier is introduced. Of course, you can also turn on the helix push the carrier. Then you grasp the ends 22 and 23 of the heating coil and pull them apart until they are essentially extends over the entire length of the carrier 11. After the heating coil has been stretched, its ends 22, 23 and the cable ends are 24, 25 attached to the carrier 11 with the aid of the eyelets 20, 21. The heating coil is therefore in a tensioned position on the carrier 13, and its turns are spaced apart from each other
In dieser Stufe der Montage stehen die Windungen 13 oben und unten über die Flächen 16 des Trägers 11 vor, wie dies in Fig.6 dargestellt ist. Der Abstand zwischen den einzelnen Windungen 13 ist durch den Abstand zwischen den Ösen 20, 21 und der Länge der Heizwendel im nichtgestreckten Zustand bestimmt. Ein vorteilhaftes Verhältnis des Ösenabstandes zur ungestreckten Heizwendellänge beträgt 1 ι 3· ^s bietet die Gewähr für einen ausreichenden Abstand zwischen den V/indungen vor dem Anbringen der Abdeckstreifen 14, 15 am Träger 11. Die Abdeckstreifen 14 und 15 werden mit Hilfe von Ösen 30 und 31 an den Stützflächen 16 des Trägers 11 befestigt. Sie pressen die Windungen 13 gegen den Träger. Der kleinste Abstand zwischen den zusammengepreßtenIn this assembly stage, the windings 13 protrude above and below the surfaces 16 of the carrier 11, as shown in FIG. 6 is shown. The distance between the individual turns 13 is determined by the distance between the eyelets 20, 21 and the length of the Determined heating coil in the non-stretched state. An advantageous ratio of the eyelet spacing to the unstretched heating coil length is 1 ι 3 · ^ s provides a guarantee of sufficient Distance between the connections before applying the cover strips 14, 15 on the carrier 11. The cover strips 14 and 15 are with the help of eyelets 30 and 31 on the support surfaces 16 of the Support 11 attached. They press the turns 13 against the carrier. The smallest distance between the compressed
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Windungen auf den sich gegenüberliegenden Stützflächen 16 dee Trägers 11 wird von der Dicke des Trägers bestimmt.Turns on the opposing support surfaces 16 dee Carrier 11 is determined by the thickness of the carrier.
Beim Einbau des Heizelements 10 in ein elektrisches Gerät wird dieses zweckmäßigerweise so angeordnet, daß der Abdeckstreifen 14 in direktem Kontakt mit einer wärmeabgebenden Fläche, beispielsweise einer nicht dargestellten Speicherplatte, steht, so daß Wärme von der Heizwendel 12 über den Abdeckstreifen 14- zur Speicherplatte gelangen kann. Selbstverständlich können mehrere Heizelemente 10 über die Yerlängerungsdrähte 26 und 27 in Reihe oder parallel zusammengeschaltet werden, um den jeweiligen Anforderungen gerecht zu werden.When installing the heating element 10 in an electrical device this expediently arranged so that the cover strip 14 is in direct contact with a heat-emitting surface, for example a storage disk, not shown, is so that heat from the heating coil 12 via the cover strip 14- to Storage disk can get. Of course, several heating elements 10 can be connected in series via the extension wires 26 and 27 or can be connected in parallel to meet the respective requirements.
Die vorstehende Beschreibung macht deutlich, daß es vorteilhaft ist, als Heizelement eine vor der Montage gewundene Heizwendel zu verwenden, deren Windungsdurchnesser D größer ist als die Breite W des Trägers. In eine solche Heizwendel läßt sich nämlich der Träger einfach einführen. Der hiermit verbundene Arbeitsaufwand ist weit geringer als der Arbeitsaufwand, der erforderlich ist, um einzelne Windungen des Heizdrahtes auf den Träger aufzubringen. Der Abstand zwischen den eiiizelnen Windungen der Heizwendel wird durch Strecken der Heizwendel und Fixieren der Heizwendel in der gestreckten Lage am Träger sichergestellt. Es ist also nicht erforderlich, am Träger Kerben, Nuten oder andere Abstandshalter anzubringen oder die Windungen sehr fest auf dem Träger zu etablieren·The above description makes it clear that it is advantageous to use a heating coil wound prior to assembly as the heating element to be used, the winding diameter D of which is greater than the width W of the carrier. This is because the carrier can be simply inserted into such a heating coil. The associated workload is far less than the amount of work that is required to apply individual turns of the heating wire to the carrier. The distance between the individual turns of the heating coil is determined by stretching the heating coil and fixing the heating coil in the stretched position on the carrier ensured. So it is not necessary to make notches, grooves or other spacers on the carrier or to establish the windings very firmly on the carrier
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