DE1053110B - Rohrheizkoerper - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft einen Rohrheizkörper, bei dem ein Heizdraht in eine zusammengepreßte Masse aus wärmeleitendem, elektrisch isolierendem Material, die ihrerseits von einer äußeren Metallhülle umgeben ist, eingebettet ist.

Die Hüllengestalt eines solchen Heizkörpers ist normalerweise in verhältnismäßig engen Grenzen festgelegt, die durch Überlegungen hinsichtlich der Leistung, der Kosten und der Größenbegrenzung diktiert sind. Infolgedessen ergeben sich ernstliche Probleme hinsichtlich des Aufbaus und der Auswahl der Materialien. Insbesondere im Bereich verhältnismäßig hoher und verhältnismäßig geringer Widerstände sind ziemliche Schwierigkeiten zu überwinden.

Beim Bau von Rohrheizkörpern mit immer höherem ohmschem Widerstand, wobei die Abmessungen durch andere Forderungen festgelegt sind, wird schließlich ein Punkt erreicht, wo der Drahtdurchmesser so klein ist, daß er keine genügende mechanische Steife mehr für die normalen Herstellungs- und Behandlungsprozesse aufweist, wobei die Auswahl der Widerstandsmaterialien immer mehr auf diejenigen mit hohem spezifischem Widerstand beschränkt wird.

Es ist bekannt, daß der Widerstand eines normalen, schraubenförmig gewickelten Heizdrahtes vermindert werden kann, indem die Querschnittsfläche desselben erhöht und die Länge verkürzt wird. Der maximale Durchmesser eines Drahtes, der schraubenförmig gewickelt werden soll, um in eine gegebene Hüllenabmessung hineinzupassen, ist durch verschiedene Aufbau- und Herstellungsüberlegungen begrenzt, darunter die Tatsache, daß mit zunehmendem Durchmesser der Draht immer steifer wird und schwieriger in Schraubenform gebracht werden kann. Ummantelte Heizwiderstände bekannter Art, worin das Heizelement aus einem geraden Stück eines massiven Widerstandsdrahtes besteht, der sich konzentrisch innerhalb der Hülle erstreckt, sind an die Erfordernisse im Bereich niedriger Widerstände gut angepaßt, da sie sowohl die kleinstmögliche Drahtlänge als auch einen verhältnismäßig großen Drahtdurchmesser gestatten.

Bei den meisten Heizwiderständen, bei denen von dieser Konstruktion Gebrauch gemacht wird, ist der Durchmesser des Drahtes noch verhältnismäßig klein im Vergleich zum Durchmesser der Hülle, der zur Erlangung der gewünschten Wärmestromdichte erforderlich ist, so daß- der radiale Abstand zwischen dem Widerstandselement und dem Mantel vom Standpunkt des Temperaturabfalls durch das wärmeleitende, elektrisch isolierende Material, das zwischen dem Widerstandselement und dem Mantel eingefüllt ist, übermäßig groß wird. Das Heizelement muß bei einer solchen Anordnung bei einer entsprechend höheren Tem-Rohrheizkö rp er

Anmelder:
General Electric Company Schenectady,
N.Y. (V.St.A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. E. Prinz, Patentanwalt,
München-Pasing, Bodenseestr. 3 a

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 7. Juli 1954

Thomas Howard Lennox, NewAlbany₁ Ind.,
und Anthony John Aloi, Pittsfield, Mass. (V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden

peratur arbeiten, um eine vorgeschriebene Manteltemperatur zu liefern, wodurch die Lebensdauer des Heizdrahtes herabgesetzt wird.

Wenn andererseits höhere Widerstandswerte erreicht werden sollen, können zwar bei der bekannten schraubenförmigen oder schlangenförmigen Anordnung des Heizdrahtes die Wärme abgebenden Oberflächen des Drahtes leichter in der Nähe des Mantels angeordnet werden, als es bei einem geradlinigen Heizdraht der Fall ist. Bei den bisher bekannten Rohrheizkörpern wurde aber der Durchmesser des Widerstandsdrahtes für höhere Widerstandswerte so gering, daß er mit den normalen Verfahren nicht mehr verarbeitet werden könnte.

Es ist ein Rohrheizkörper bekannt, der aus einem rohrförmigen Außenmantel und einem koaxial zu demselben verlaufenden rohrförmigen Heizleiter besteht. Die Stromzuführung geschieht hierbei einseitig unter Zuhilfenahme eines das Rohrinnere durchsetzenden Bolzens. Zur Isolation dient eine Asbestkordel.

Demgegenüber ist ein erfindungsgemäßer Rohrheizkörper, dessen schraubenförmig gewundener Heizdraht in eine fest zusammengepreßte, wärmeleitende, elektrisch isolierende Masse eingebettet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ouierschnitt des Heizwiderstandes rohrförmig ist und der hohle Innenraum dieses den HeizdrahtbildendenRohres vollständig durch eine fest zusammengepreßte, elektrisch isolierende Masse ausgefüllt ist.

Durch diese Ausbildung des Heizdrahtes läßt sich eine bessere Steifigkeit desselben erzielen, wodurch Heizwiderstände mit höherem Widerstand bei nor-

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Claims (1)

1. malern Herstellungsverfahren erzeugt werden können, als es bisher der Fall war.

   Fig. 1 ist eine teilweise geschnittene Teilansicht eines Heizwiderstandes gemäß der Erfindung;

   Fig. 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus dem in Fig. 1 dargestellten Heizelement.

   Fig. 1 zeigt einen Heizwiderstand 8, der in eine Masse 9 aus wärmeleitendem und elektrisch isolierendem Material eingebettet ist, die ihrerseits von einem äußeren Metallmantel 10 umschlossen wird. Das Heizelement 8, das in vergrößertem Maßstab in Fig. 2 dargestellt ist, besteht aus einem hohlen Widerstandsdraht mit rohrförmigem Querschnitt, der einen Kernraum 11 innerhalb des Drahtes bestimmt. Der Raum 11 ist mit einem elektrisch isolierenden Material 12 gefüllt, das vorzugsweise durch ein geeignetes Verfahren, wie Walzen oder Gesenkschmieden vor der Formgebung in eine dichte Masse zusammengepreßt wurde. Das Zusammenpressen des das Kernmaterial im hohlen rohrförmigen Widerstandsdraht bildenden elektrisch isolierenden Materials 12 zu einem verdichteten Kern erhöht die mechanische Steifheit und Widerstandsfähigkeit des rohrförmigen Wiedierstandsdraihtes, ohne die Verformungseigenschaften in unerwünschter Weise zu beeinflussen. Für das Material 12 ist Magnesiumoxyd geeignet, obwohl dieses Kernmaterial nicht unbedingt gute Wärmeleitungseigenschaften haben muß.

   Wenn das Element 8 in die richtige Form gebracht und in die Hülle 10 eingeführt ist, wird ein elektrisch isolierendes und wärmeleitendes Material 9 wie Magnesiumoxyd oder Aluminiumoxyd in gepulverter oder

   gekörnter Form in den Mantel eingebracht, um denselben auszufüllen und das Heizelement zu umschließen. Das Isoliermaterial 9 wird dann zu einer dichten Masse zusammengepreßt, vorzugsweise indem der Mantel 10 gereckt und sein Durchmesser verkleinert wird, z. B. durch Gesenkschmieden, Walzen od. dgl.

   Die Erfindung gestattet eine größere Freiheit in der Wahl der Materialien zur Verwendung als Widerstandselemente, da für jeden gegebenen Wert des Drahtdurchmessers und des Widerstands Materialien mit geringerem spezifischem Widerstand verwendet werden können, ohne daß der Außendurchmesser des Drahtes verringert werden muß und ohne daß die mechanische Steife der Anordnung erheblich geschwächt wird.

   PATENTANSPBUCH:

   Rohrheizkörper, dessen schraubenförmig gewundener Heizdraht in eine fest zusammengepreßte, wärmeleitende, elektrisch isolierende Masse eingebettet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Heizwiderstandsdrahtes (8) rohrförmig ist und der höhle Innenraum (11) dieses den Heizdraht (8) bildenden Rohres vollständig durch eine fest zusammengepreßte, elektrisch isolierende Masse (12) ausgefüllt ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Französische Patentschrift Nr. 476 666.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 809 770/389 3.59