DE1020419B

DE1020419B - Electric heating element for high voltage, in which the heating winding is arranged on a tubular winding support

Info

Publication number: DE1020419B
Application number: DE1954P0012973
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Max Zielesny
Original assignee: Pintsch Bamag AG
Current assignee: Pintsch Bamag AG
Priority date: 1954-11-02
Filing date: 1954-11-02
Publication date: 1957-12-05

Description

DEUTSCHESGERMAN

Für die elektrischen Öfen der Hochspannungsheizungen bis zu 3000 V Nennspannung, die hauptsächlich in Heizanlagen von Schienenfahrzeugen -eingebaut werden, werden mit Rücksicht auf die vorgeschriebenen hohen Prüf spannungen, bis 7500 V und die Forderung einer aus einem durchgehenden Heizleiterstück bestehenden Heizwicklung, d. h. einer nicht durch Schweißen zusammengesetzten Wicklung, fast ausschließlich Heizscheiden, mit Glimmer als Träger der Heizwicklung und deren Isolierung verwendet. Dabei wird die Heizwicklung auf Glimmerstreifen aufgebracht und allseitig durch. Glimmerscheiben gegen den metallischen Außenmantel isoliert. Die Anschlußenden der Heizwicklung sind an jedem Ende der Heizscheide mittels Nikelinbändern heraus- *5 geführt.For the electric ovens of the high voltage heating Up to 3000 V nominal voltage, which is mainly installed in heating systems of rail vehicles are, taking into account the prescribed high test voltages, up to 7500 V and the requirement of a heating coil consisting of a continuous piece of heating conductor, d. H. one not winding assembled by welding, almost exclusively heating coils, with mica as a carrier the heating coil and its insulation are used. The heating coil is placed on mica strips applied and on all sides. Mica washers isolated from the metallic outer jacket. the The connection ends of the heating coil are at each end of the heating sheath by means of nickel tapes * 5 guided.

Da Glimmer nur vom Ausland zu beschaffen ist und in Krisenzeiten einen großen Engpaß bedeutet, ist man in neuerer Zeit teilweise dazu übergegangen, elektrische Stabheizkörper mit für diese Spannungen geeigneten heimischen Isolierstoffen herzustellen. Dabei wird der Heizleiter in die Isoliermasse eingebettet, die zwecks Erzielung einer einwandfreien Erdungsmöglichkeit von einem Metallmantel umgeben sein muß. Bei diesen Stabheizkörpern sind die Wick- ^a5 lungsenden durch zweckentsprechende Isolatoren mit den der jeweiligen Prüf spannung entsprechenden Kriechwegen zu einer Anschlußklemme an jedem Stabende herausgeführt.Since mica can only be obtained from abroad and represents a major bottleneck in times of crisis, there has recently been a switch to manufacturing electric rod heating elements with domestic insulating materials suitable for these voltages. The heating conductor is embedded in the insulating compound, which must be surrounded by a metal jacket in order to achieve proper earthing. In these rod heating elements ^{, the} winding ends are led out through appropriate insulators with the creepage paths corresponding to the respective test voltage to a connection terminal at each rod end.

Für die elektrische Heizung ist aus schaltungs- und einbautechnischen Gründen die Anordnung der Anschlußklemmen für die Zu- und Rückleitung an dem gleichen Ende des Heizstabes erwünscht. Bei der üblichen Strahlungsheizung wurde dieser Forderung dadurch Rechnung getragen, daß in einem elektrischen Ofen jeweils zwei Heizscheiden oder Stabheizkörper in Reihe geschaltet werden, deren Heizwicklung jeweils für die halbe Nennspannung bemessen ist.For electrical heating reasons, the arrangement of the connection terminals is important for circuit and installation reasons Desired for the supply and return lines at the same end of the heating rod. With the usual Radiant heating this requirement was taken into account that in an electrical Furnace with two heating elements or rod heating elements connected in series, their heating coils in each case is designed for half the nominal voltage.

Bei den in neuerer Zeit in Schienenfahrzeugen, bevorzugten Warmwasser- und Luftheizungen, wobei auch bei letzteren vielfach AVasser als Wärmeträger benutzt wird, bereitet der Einbau von Heizscheiden oder Stabheizkörpern mit zweiseitigem Anschluß für die elektrische Wassererwärmung technische Schwierigkeiten hinsichtlich Durchführung und Einbau in den Wasserkessel und Abdichtung, da die elektrischen Stabheizkörper möglichst unmittelbar vom Wasser umspült werden müssen. Selbst wenn der verwendete Isolierstoff eine Verformung des Stabheizkörpers zuläßt und durch Herstellung haarnadelförmiger Stabheizkörper eine Anordnung der Anschlußklemmen auf einer Seite des Kessels möglich gemacht wird, ergibt sich, abgesehen von der schwierigen, Fertigung, der Nachteil, daß für ein notwendiges Auswechseln Elektrischer Heizstab für Hochspannung, bei dem die Heizwicklung auf einemIn the more recently preferred ones in rail vehicles Hot water and air heating systems, with the latter also often using water as a heat transfer medium is used, prepares the installation of heating sheaths or rod radiators with two-sided connection for the electrical water heating technical difficulties regarding implementation and installation in the kettle and waterproofing, as the electric rod heating element is as close as possible to the water have to be washed around. Even if the insulating material used allows deformation of the rod heater and by making hairpin-shaped rod heating elements an arrangement of the terminals on one side of the boiler is made possible, results Apart from the difficult manufacturing process, the disadvantage is that it has to be replaced Electric heating element for high voltage in which the heating coil is on a

rohrförmigen Wicklungsträgertubular winding support

angeordnet istis arranged

Anmelder:Applicant:

Pintsch Bamag Aktiengesellschaft,
Berlin NW 87, Reuchlinstr. 10-17Pintsch Bamag Aktiengesellschaft,
Berlin NW 87, Reuchlinstr. 10-17

Dipl.-Ing. Max Zielesny, Dinslaken,
ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Max Zielesny, Dinslaken,
has been named as the inventor

eines Stabheizkörpers die gesamte Anlage entleert werden muß.a rod heater, the entire system must be emptied.

Es besteht daher der Wunsch nach einem elektrischen Stabheizkörper mit einseitig angeordneten Anschlußklemmen, die ein Einschieben der Stabheizkörper in passende, hart eingelötete Taschen und einen einfachen. Austausch ohne jeglichen zusätzlichen. Aufwand jederzeit ermöglichen. Auch für alle anderen Verwendungszwecke bringt der Stabheizkörper mit einseitigem Anschluß gegenüber einem solchen mit zweiseitigem Anschluß große Vorteile.There is therefore a desire for an electric rod heater with terminals arranged on one side, one inserting the rod heating element into matching, hard soldered pockets and one simple. Exchange without any additional. Enable effort at any time. For everyone else too The rod heater with a one-sided connection brings its intended uses with it two-sided connection great advantages.

Es sind zwar stabförmige Heizkörper mit nach einer Stirnseite herausgeführten Wicklungsenden, bekannt, die jedoch, wegen des geringen Abstandes bzw. Kriechweges zwischen den. Anschlußklemmen, für Hochspannung ungeeignet sind. Auch ein bekannter Heizstab mit rohrförmigen! Wicklungsträger, an. dessen einer Stirnseite ein die beiden, Enden der Heizwicklung tragender Isolierkörper sitzt, erfüllt diese Bedingung nicht.There are rod-shaped radiators with winding ends led out to one end face, known, However, because of the small distance or creepage distance between the. Terminals, for High voltage are unsuitable. Also a well-known heating rod with a tubular shape! Winding carrier. one end of which is seated by an insulating body carrying the two ends of the heating coil, fulfills this Condition not.

Aufgabe der Erfindung ist, einen elektrischen Heizstab mit einseitigem Anschluß zu schaffen,, der alle Forderungen bezüglich der Isolierfestigkeit bei einer aus einem Heizleitarstück bestehenden Heizwicklung für alle Nennspanungen bis 3000 V erfüllt und. die Nachteile der bekannten Stabheizkörper beseitigt.The object of the invention is to provide an electric heating rod with a one-sided connection, the all Requirements regarding the insulation strength of a heating coil consisting of a heating element for all nominal voltages up to 3000 V and. the disadvantages of the known rod heating element eliminated.

Gegenstand der Erfindung ist ein elektrischer Heizstab für Hochspannung, bei dem die Heizwicklung auf einem rohrförmigen Wicklungsträger angeordnet ist, an dessen einer Stirnseite ein die beiden Enden der Heizwicklung tragender Isolierkörper sitzt, mit dem Kennzeichen, daß der Isolierkörper aus zwei hintereinander angeordneten Teilen besteht, von denen der außenliegende Teil auf dem durch den innen-The invention relates to an electric heating rod for high voltage, in which the heating coil is arranged on a tubular winding support, on one end face of which the two ends the heating coil carrying the insulating body is seated, with the indicator that the insulating body consists of two parts arranged one behind the other, of which the outer part on the through the inner

709' 808/215709 '808/215

liegenden Teil hindurchgeführten Ende des Wicklungsträgers sitzt und an seinen beiden Stirnseiten je eine der Anschlußklemmen trägt, während der innenliegende Teil auf dem Ende eines die Heizwicklung umgebenden rohrförmigen Schutzmantels sitzt. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung der Zeichnung, in der die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist.lying part passed through the end of the winding support sits and carries one of the terminals on each of its two end faces, during the inner part sits on the end of a tubular protective jacket surrounding the heating coil. Further features of the invention emerge from the following description of the drawing, in which illustrates the invention using an exemplary embodiment.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist auf einen rohrförmigen Wicklungsträger 1 aus Isolierstoff eine Heizwicklung 2 aufgebracht. Das hintere Ende dieser Heizwicklung- ist durch eine Öffnung 3 im Wicklungsträger 1 zum vorderen Ende des letzteren zurückgeführt und hier unmittelbar mit einer Anschlußklemme 5 leitend verbunden, während das vordere Wicklungsende unmittelbar an eine Anschlußklemme 6 geführt ist. Die beiden. Anschlußklemmen 5 und 6 sind beispielsweise mittels Schrauben (nicht dargestellt) an den beiden Stirnseiten eines äußeren Isolierkörperteils 4 befestigt, der für die vorgeschriebene Prüfspannung, beispielsweise von 7500 V, ausgelegt ist und auf dem vorderen Ende des Wicklungsträgers 2 befestigt ist.As can be seen from the drawing, is on a tubular winding support 1 made of insulating material Heating coil 2 applied. The rear end of this heating winding is led back through an opening 3 in the winding support 1 to the front end of the latter and here directly connected to a terminal 5, while the front The end of the winding is guided directly to a connection terminal 6. The two. Terminals 5 and 6 are for example by means of screws (not shown) on the two end faces of an outer insulating body part 4 attached, which is designed for the prescribed test voltage, for example 7500 V. and is attached to the front end of the winding support 2.

Zur Isolierung der Heizwicklung 2 ist diese von einem rohrförmigen Schutzmantel 8, gleichfalls aus Isolierstoff, umgeben, der an, seinem vorderen Ende einen inneren Isolierkörperteil 9 trägt. Nach dem Ineinanderschieben des Wicklungsträgers 1 mit der Heizwicklung 2 und des Schutzmantels 8 sind die Isolierkörperteile 4 und 9 miteinander verbunden bzw. verkittet, wobei dieselben vorzugsweise mit konzentrischen Ansätzen und Aussparungen ineinandergreifen. Außerdem ist der übergeschobene Metallmantel 7 in einer zentrischen Aussparung des Isolierkörperteils 9 befestigt. Durch diese Anordnung wird außer einer guten Zentrierung des Wicklungsträgers 1, des Schutzmantels 8 und des Metallmantels 7 auch eine Erhöhung der Festigkeit erreicht, indem die Isolierkörperteile sich aneinander und an dem Metallmantel abstützen und so die Enden des Wicklungsträgers und des Schutzmantels von Querkräften entlasten und gegen Bruch sichern.To isolate the heating coil 2, it is also made of a tubular protective jacket 8 Insulating material, surrounded, which carries an inner insulating body part 9 at its front end. After nesting of the winding support 1 with the heating winding 2 and the protective jacket 8 are the parts of the insulating body 4 and 9 connected to one another or cemented, the same preferably with concentric Approaches and recesses interlock. In addition, the pushed-over metal jacket 7 is in a central recess of the insulating body part 9 attached. With this arrangement, besides one good centering of the winding support 1, the protective jacket 8 and the metal jacket 7 also an increase the strength is achieved by the insulating body parts on each other and on the metal jacket support and so relieve the ends of the winding support and the protective jacket of transverse forces and secure against breakage.

Die Zwischenräume zwischen Wicklungsträger 1 und Schutzmantel 8 einerseits sowie zwischen Schutzmantel 8 und Metallmantel 7 andererseits sind zwecks guter Wärmeableitung auf den Metallmantel mit einem wärmegleitenden, jedoch elektrisch isolierenden Stoff ausgefüllt und an den Stirnseiten verschlossen. Das gleiche gilt von dem Innenraum des Wicklungsträgers. Der Metallmantel ist an seinem hinteren Ende mit einer Verschlußkappe bzw. einem Stopfen 10 versehen, die gegebenenfalls wasserdicht angebracht sein können.The spaces between the winding support 1 and protective jacket 8 on the one hand and between the protective jacket 8 and metal jacket 7 on the other hand are for the purpose of good heat dissipation on the metal jacket with a filled with heat-transferring, but electrically insulating material and sealed at the end faces. That the same applies to the interior of the winding carrier. The metal jacket is at its rear end provided with a closure cap or a stopper 10, which may be attached watertight can.

Claims

Patent claims:

1. Electric heating element for high voltage, in which the heating coil is on a tubular Winding carrier is arranged, on one end face of which the two ends of the heating winding bearing insulating body is seated, characterized in that the insulating body consists of two one behind the other arranged parts (4, 9), of which the outer part (4) on the through the inner part (9) passed through the end of the winding support (1) sits and at his one of the connection terminals (5, 6) on each end, while the inner part (9) sits on the end of a tubular protective jacket (8) surrounding the heating coil (2).

2. Heating rod according to claim 1, characterized in that both insulating body parts (4, 9) on their facing end faces through interlocking concentric approaches or Recesses are centered.

3. Heating rod according to claim 1 or 2, characterized in that a practicing protective jacket (8) pushed metal jacket (7) fixed in a central recess of the inner insulating body part (9) is.

4. Heating rod according to claim 1 to 3, characterized in that the two parts of the insulating body (4, 9) are firmly cemented together.

5. Heating rod according to claim 1 to 4, characterized in that that the to the outer terminal (5) through the inside of the winding support (1) returned winding end through an opening (3) is passed in the winding support, which takes into account the creepage distance Distance from the inner end of the winding support is provided.

Considered publications:
German Patent Nos. 684 656, 854 063;
Swiss patent specification No. 119 830.

1 sheet of drawings