DE1157719B

DE1157719B - Electric tubular heating element and process for its manufacture

Info

Publication number: DE1157719B
Application number: DEG25512A
Authority: DE
Inventors: Jan Kazimierz Jakubowski
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1957-10-18
Filing date: 1958-10-17
Publication date: 1963-11-21
Also published as: FR1212480A; NL101380C; BE571843A

Description

Elektrisches Rohrheizelement und Verfahren zu seiner Herstellung Die Erfindung bezieht sich auf solche ummantelte elektrische Heizelemente, die aus einem Paar bifilar im Abstand voneinander gewendeiter Heizleiter, einem entsprechenden Paar elektrischer Anschlüsse, die jeweils mit den benachbarten Enden der Heizleiter verbunden sind, aus einem die Heizleiter und die inneren Enden der elektriseben Anschlüsse umgebenden Metallmantel, wobei die äußeren Enden der elektrischen Anschlüsse an den Enden des Metallmantels aus diesem hervorragen, und aus einer dichten Masse aus einem hochverdichteten, hitzebeständigen Material bestehen, in die die 11ciAeiter und die inneren Enden der elektrischen Anschlüsse eingebettet sind und die sowohl die Heizleiter als auch die, elektrischen Anschlüsse in geeignetem Ab- stand voneinander und von dem Metallmantel festhalten.Electrical tubular heating element and method for its production The invention relates to such sheathed electrical heating elements, which consist of a pair of bifilar heating conductors that are twisted at a distance from one another, a corresponding pair of electrical connections which are each connected to the adjacent ends of the heating conductors, one of the heating conductors and the inner ends of the metal jacket surrounding the electrical connections, the outer ends of the electrical connections protruding from the ends of the metal jacket, and consisting of a dense mass of a highly compressed, heat-resistant material, in which the wires and the inner ends of the electrical connections are embedded and which hold both the heating conductors and the electrical connections at a suitable distance from one another and from the metal jacket.

Aufgabe der Erfindung ist es, die elektrischen Anschlüsse solcher Heizleiter an zwei auf derselben Seite vorgesehenen Enden einfach herstellbar mit möglichst verlustlosem Strornübergang, geringem Platzbedarf und lagensicher auszugestalten.The object of the invention is the electrical connections such Heating conductors can be easily produced with two ends provided on the same side Design the current transition with as little loss as possible, low space requirements and secure location.

Diese Aufgabe wird bei der Erfindung dadurch gelöst, daß die Enden der Widerstandsdrähte, in zueinander parallelen Ebenen in Schlangenlinienforni gebogen sind und daß diese Enden in Nuten von zwei ebenfalls parallelen, zueinander mit Abstand angeordneten flachen Anschlußgliedem befestigt, z. B. verschweißt sind.This object is achieved in the invention in that the ends of resistance wires, curved in a serpentine shape in planes parallel to each other are and that these ends in grooves of two also parallel to each other with Spaced flat connecting members attached, e.g. B. are welded.

Es ist zwar ein Heizwendelanschluß bekannt, der im wesentlichen aus einem Metallstäbchen besteht, das mit einem Gewinde versehen ist. In diesem Gewinde ist das Ende einer schraubenförmigen Heizwicklung mechanisch befestigt. Diese Befestigung erfolgt durch mechanisches Zurollen des Gewindes. Das Ende des Metallstäbehens wird nach dem Zurollen des Gewindes in einem zweiten Arbeitsgang gewalzt oder gehämmert und einem dritten Arbeitsgang ausgeglüht. Hierbei ist es jedoch lediglich möglich, ein Drahtende zu befestigen, wodurch sich die, mehrfachen Anschluß- und Schaltmöglichkeiten, wie sie bei einem Rohrheizkörper gemäß der Erfindung erzielt werden, von selbst verbieten.Although a heating coil connection is known which essentially consists of consists of a metal rod that is provided with a thread. In this thread the end of a helical heating coil is mechanically attached. This attachment takes place by mechanical rolling of the thread. The end of the metal rod will be after rolling the thread, rolled or hammered in a second step and annealed in a third operation. Here, however, it is only possible to attach a wire end, whereby the multiple connection and switching options, as they are achieved in a tubular heater according to the invention, by itself to forbid.

Das erfindungsgemäße elektrische Heizelernent wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.The electrical heating element according to the invention is based on the drawing explained in more detail.

Fig. 1 zeigt vergrößert und teilweise im Schnitt eine Anordnuno, wie sie bei der Herstellung der ummantelten elektrischen Heizelemente gemäß der Erfindung verwendet wird; Fig. 1A zeigt in starker Vergrößerung in Draufsieht einen Teil der elektrischen, Verbindungen zwischen den inneren Enden der beiden elektrischen Anschlüsse und den äußeren Enden der beiden bifilar ge-wendelten Heizleiter der Fig. 1; Fig. 1 B zeigt die Anordnung der Fig. 1 A in Seitenansicht; Fig. 2 zeigt vergrößert und teilweise im Schrätt das obere Ende der der Fig. 1 entsprechenden Gesamtanordnung; Fig. 3 zeigt vergrößert und teilweise im Schnitt das fertige Heizelernent gemäß der Erfindung.Fig. 1 shows, enlarged and partially in section, an arrangement as used in the manufacture of the jacketed electrical heating elements according to the invention; 1A shows, in a greatly enlarged plan view, part of the electrical connections between the inner ends of the two electrical connections and the outer ends of the two bifilar coiled heating conductors of FIG. 1; FIG. 1 B shows the arrangement of FIG. 1 A in side view; FIG. 2 shows, enlarged and partially in perspective, the upper end of the overall arrangement corresponding to FIG. 1; Fig. 3 shows enlarged and partially in section the finished heating element according to the invention.

Wie ersichtlich, sind die Enden 25, 26 der Widerstandsdräbte 12, 13 in zueinander parallelen Ebenen in Schlanorenlinienform gebogen, und es sind diese g Enden in Nuten 23, 24 von zwei ebenfalls parallelen, zueinander mit Abstand angeordneten flachen Anschlußgliede,rn. 21, 22 befestigt, z. B. verschweißt. Vorzugsweise sind die Nuten 23, 24 in der äußeren, dem Metallmantel 11 des Rohrheizelementes Zuger kehrten Oberfläche der Anschlußglieder 21, 22 angeordnet.As can be seen, the ends 25, 26 of the resistance wires 12, 13 are bent in planes parallel to one another in the shape of a Schlanoren line, and these g ends are in grooves 23, 24 of two parallel, spaced-apart flat connecting members, rn. 21, 22 attached, e.g. B. welded. The grooves 23, 24 are preferably arranged in the outer surface of the connecting members 21, 22 facing the metal jacket 11 of the tubular heating element.

Das Verfahren zur Herstellung dieses elektrischen Rohrheizelementes besteht darin, daß ein Anschlußteil 20 an einem Ende in etwa ein, U-förmiges, zwei mit Abstand angeordnete parallele Schenkel 21, 22 aufweisendes geschlossenes Endteil 23' geformt, gebogen od. dü wird und daß dieses Endteil 23' nach Befestigung der Enden 25, 26 der Widerstandsdrähte 12, 13 aufgeschnitten oder aufgetrennt wird, so daß zwei getrennte elektrische Anschlüsse, gebildet werden.The method for producing this electrical tubular heating element consists in that a connecting part 20 is shaped, bent or dü at one end in approximately a U-shaped closed end part 23 'having two spaced parallel legs 21, 22 and that this end part 23 'is cut or separated after the ends 25, 26 of the resistance wires 12, 13 have been fastened, so that two separate electrical connections are formed.

Das elektrische Heizelement 10 besteht aus einem zylindrischen Metallmantel 11, z. B. aus einer Nickel-Chrom-Eisen-Legierung. Ein Paar gewendelter Heizleiter 12 und 13, z. B. aus einer Chrom-Nickel-Legierung, sind bifilar gewickelt, und in einer wärmeleitenden, elektrisch isolierenden Masse 14, z. B. aus Magnesiumoxyd, eingebettet. Ein Paar elektrischer Anschlüsse 15 und 16 (Fig. 3) an einem Ende des Metallmantels 11 ist mit den freien Enden der Heizleiter 12 bzw. 13 verbunden; ein weiterer elektrischer Anschluß 17 am anderen Ende des Metallmantels 11 ist mit den vereinigten Enden der Heizleiter 12 und 13 verbunden. Auf diese Weise können die Heizleiter einzeln mit Strom beschickt oder parallel oder in Serie geschaltet werden.The electrical heating element 10 consists of a cylindrical metal jacket 11, e.g. B. made of a nickel-chromium-iron alloy. A pair of coiled heating conductors 12 and 13, e.g. B. made of a chromium-nickel alloy, are wound bifilar, and in a thermally conductive, electrically insulating mass 14, for. B. made of magnesium oxide, embedded. A pair of electrical connections 15 and 16 (FIG. 3) at one end of the metal jacket 11 are connected to the free ends of the heating conductors 12 and 13 , respectively; Another electrical connection 17 at the other end of the metal jacket 11 is connected to the united ends of the heating conductors 12 and 13 . In this way, the heating conductors can be supplied with electricity individually or connected in parallel or in series.

Isolierstopfen 18 und 19, z. B. aus Glas, keramischem Material od. dgl., verschließen die gegen-Überliegenden Enden des M--tallmantels 11. Die elektrischen Anschlüsse 15 und 16 sind in, dem Isolierstopfen 18, der elektrische Anschluß 17 in dem Isolierstopfen 19 eingebettet.Insulating plugs 18 and 19, e.g. .., Of glass, ceramic material or the like, closing the opposite ends of the on-M - tallmantels 11. The electrical connections 15 and 16 are embedded in the insulating plug 19 in, the insulating plug 18, the electrical terminal 17.

Zur Herstellung des Heizelementes wird zuerst die in Fig. 1 dargestellte Anordnung geschaffen. Zu Beginn werden ein unterer elcktrisch leitender Teil 20, aus dem am Schluß die elektrischen Anschlüsse 15 und 16 hergestellt werden, und ein oberer elektrisch leitender Teil 30, aus dem der elektrische Anschluß 17 gefertigt wird, vorgesehen. Der Teil 20 ist bei 23' U-förmig ausgebildet und besitzt zwei breite, parallele Schenkel 21, 22. Er kann z. B. aus unlegiertern Stahl hergestellt sein.To produce the heating element, the arrangement shown in FIG. 1 is first created. At the beginning, a lower electrically conductive part 20, from which the electrical connections 15 and 16 are made at the end, and an upper electrically conductive part 30, from which the electrical connection 17 is made, are provided. The part 20 is U-shaped at 23 ' and has two wide, parallel legs 21, 22. It can, for. B. made of carbon steel.

Um eine optimale Kontaktfläche der Heizleiter 12 und 13 mit den Anschlüssen 15 und 16 zu erzielen, während gleichzeitig die Endteile der Heizleiiter 12 und 13 möglichst weit voneinander entfernt sind, werden Dieb Schenkel 21 und 22 so angeordnet, daß sie nur an ihrer der Wandung des Metallmantels 11 gegenüberliegenden Oberfläche mit den Heizleitern 12 und 13 in elektrischer Verbindung stehen. Insbesondere befindet sich gemäß Fig, 1 B das Ende des He,izle,iters 12 ganz und gar auf der linksseitigen Wandung des Schenkels 21 und das Ende des Heizleiters 13 ganz und gar auf der rechtsseitigen Wandung des Schenkels 22. Um weiterhin die elektrische Verbindung zwischen den Heizleitem 12 und 13 mit den elektrischen Anschlußschenkeln 21 und 22 zu verbessern. sind gemäß den, Fig. 1 A und 1 B mehrere voneinander getrennte Nuten 23 und, 24 quer zu den Schenkeln 21 und, 22 angebracht. Bei der Anmeldung gemäß der Erfindung endet der grwendelte Heizleiter 12 in einer flachen schlangenförmig gebogenen Verlängerung 25, deren Windungen in den Nuten 23 des Schenkels 21 liegen und in beliebiger Weise festgelegt oder -geschweißt sind. Das gleiche gilt für das Ende des Heizleiters 13. In order to achieve an optimal contact surface of the heating conductors 12 and 13 with the connections 15 and 16 , while at the same time the end parts of the heating conductors 12 and 13 are as far away from each other as possible, thief legs 21 and 22 are arranged so that they are only on the wall of the Metal jacket 11 opposite surface with the heating conductors 12 and 13 are in electrical connection. In particular 1 B is shown in FIG, the end of He, izle, iters 12 entirely on the left side wall of the leg 21 and the end of the heat conductor 13 entirely and 22 even on the right side wall of the leg In order to continue the electrical connection between to improve the heating conductors 12 and 13 with the electrical connection legs 21 and 22. are according to FIGS. 1 A and 1 B several separate grooves 23 and 24 transversely to the legs 21 and 22 attached. In the application according to the invention, the coiled heating conductor 12 ends in a flat, serpentine curved extension 25, the turns of which lie in the grooves 23 of the leg 21 and are fixed or welded in any way. The same applies to the end of the heating conductor 13.

Zur Herstellung der Anordnung der Fig. 1 werden die beiden Heizleiter 12 und 13 bililar auf einen nicht dargestellten Dorn aufgewickelt. Dann werden die benachbarten Enden der Heizleiter voneinander getrennt und zu den flachen schlangenförmig gebogenen Verlängerungen 25 und 26 geformt.To produce the arrangement of FIG. 1 , the two heating conductors 12 and 13 are bililarly wound onto a mandrel, not shown. The adjacent ends of the heating conductors are then separated from one another and shaped into the flat, serpentine-shaped extensions 25 and 26 .

Der Teil 20 mit den Nuten 24 bzw. 25 in den Schenkeln 21 bzw. 22 wird, wie im vorangegangenen beschrieben, vorher hergestellt. Danach wird, eine geeignete im wesentlichen kreisförnüge Unterlegscheibe 27 mit zwei Löchern 28' über die Schenkel 21 und 22 des Teiles 20 geschoben. Dabei wird der Abstand der Löcher 28' in der Unterlegscheibe 27 so bemessen, daß diese den, Verbindungsteil 23' aufnehmen und in geeigneter Lage an der Außenseite der Unterlegscheibe 27 festlegen können.The part 20 with the grooves 24 and 25 in the legs 21 and 22 is, as described above, produced beforehand. A suitable, substantially circular washer 27 with two holes 28 'is then pushed over the legs 21 and 22 of the part 20. The distance between the holes 28 ' in the washer 27 is dimensioned so that they can accommodate the connecting part 23' and fix it in a suitable position on the outside of the washer 27.

Außerdem ist ein zerquetschbarer Bolzen oder eine Buchse 35 aus einer geeigneten elektrisch isolierenden und wänneleitenden hitzebeständigen Masse, z. B. aus Magnesiumoxyd, vorgesehen. Die vorher hergestellte Buchs:e 35 ist im wesentlichen zylindrisch ausgebildet und hat an ihrem einen Ende eine Zunge 36 und an ihrem anderen Ende einen Schlitz 36'. Die Zunge 36 kann zwischen die äußeren Enden der Schenkel 21 und 22 des unteren Teils 20 geschoben werden, und der Schlitz 36' kann die Zunge 36 an einer weiteren nicht gezeigten Buchse 35 aufnehmen. Außerdem weist die Buchse 35 an ihrem Schaft zwei bifilare Gewinde 37 auf, die zwischen den benachbarten Windungen der gewendeltenHoizleiter12 und 13 zu liegen kommen können, wie es in den Fig. 1 A und 1 B gezeigt ist.In addition, a crushable pin or bushing 35 made of a suitable electrically insulating and heat-conducting heat-resistant compound, e.g. B. of magnesium oxide, provided. The previously manufactured socket 35 is essentially cylindrical and has a tongue 36 at one end and a slot 36 ' at its other end. The tongue 36 can be pushed between the outer ends of the legs 21 and 22 of the lower part 20, and the slot 36 ' can receive the tongue 36 on a further socket 35, not shown. Furthermore, the bush has bifilar 35 at its two threaded shaft 37, the adjacent between the turns of gewendeltenHoizleiter12 and 13 may come to lie, as shown in Figs. 1 A and 1 B.

Bei der Herstellung der Anordnung werden. -ein--oder mehrere Buchsen 35 an dem den Verlängerungen 25 und 26 benachbarten Ende der zusammengesetzten Wicklung der gewendelten Heizleiter 12 und 13 so angebracht, daß durch die Gewinde 37 die einzelnen Windungen der Heizleiter 12 und 13, wie aus den Fig. 1 A und 1 B hervorgeäht, in dem gewünschten Abstand voneinander gehalten werden.When making the arrangement will be. -A - or more sockets 35 on the extensions 25 and 26 adjacent the end of the composite winding of the coiled heating element 12 and 13 mounted so that through the thread 37, the individual turns of the heating conductor 12 and 13, as shown in FIGS 1 A. and 1 B are sewn out, kept at the desired distance from each other.

Der Teil 20 mit der Unterlegscheibe 27 wird dann so an dem einen Ende der zusammengesetzten Wicklung angebracht, daß seine Schenkel 21 und 22 mit den Rillen der entsprechenden Verlängerungen 25 und 26 zusammenwirken, insbesondere daß die Windungen der Verlängerung 25 in den Rillen 23 in dem Schenkel 21 und die Windungen der Verlängerung 26 in den Pillen 24 des Schenkels 22 zu liegen kommen. Die Verlängerung 25 wird in geeigneter Weise auf dem Schenkel 21 festgelegt und aufgeschweißt, ebenso wie die Verlängerung 26 auf dem Schenkel 22. Die an dem entsprechenden Ende der Buchse 35 vorgesehene Zunge 36 liegt zwischen den Enden der Schenkel 21 und 22.The part 20 with the washer 27 is then attached to one end of the assembled coil so that its legs 21 and 22 cooperate with the grooves of the corresponding extensions 25 and 26 , in particular that the turns of the extension 25 in the grooves 23 in the leg 21 and the turns of the extension 26 come to rest in the pills 24 of the leg 22. The extension 25 is fixed in a suitable manner on the limb 21 and welded on, as is the extension 26 on the limb 22. The tongue 36 provided on the corresponding end of the socket 35 lies between the ends of the limbs 21 and 22.

Der obere Teil 30 wird ebenfalls. vorher hergestellt und weist an seinem äußeren Ende zwei Bunde 31 und 32 auf, die mit den Teilen einer üblichen Füllvorrichtung, wie im nachfolgenden noch beschrieben wird, zusammenwirken. Das innere, Ende des Teiles 30 wird zwischen die Enden der Heizleiter 12 und 13 am oberen Ende der zusammengesetzten Wicklung eingeführt und auf eine beliebige Art und Weise dort festgelegt oder festgeschweißt.The upper part 30 is also. previously made and has at its outer end two collars 31 and 32 , which cooperate with the parts of a conventional filling device, as will be described below. The inner end of the part 30 is inserted between the ends of the heating conductors 12 and 13 at the upper end of the assembled winding and fixed or welded there in any desired manner.

Hierauf wird ein Teilzusammenbau hergestellt, der aus der zusammengesetzt-en Wicklung der bifilar gewendeltem Heizleiter 12 und 13, dem unteren Teil 20 mit der Unterlegscheibe 27, dem oberen Teil 30 und der Buchse 35 besteht. Die oberen Enden der Heizleiter 12 und 13 werden gemeinsam mit dem inneren Ende des oberen Teiles 30 und die unteren Enden der Heizleiter 12 und 13 jeweils mit einem inneren Ende eines der Schenkel 21 und 22 des unteren Teiles 20 verbunden.A partial assembly is then produced, which consists of the assembled winding of the bifilar coiled heating conductors 12 and 13, the lower part 20 with the washer 27, the upper part 30 and the socket 35 . The upper ends of the heating conductors 12 and 13 are jointly connected to the inner end of the upper part 30 and the lower ends of the heating conductors 12 and 13 are each connected to an inner end of one of the legs 21 and 22 of the lower part 20.

Das untere Ende des Metallmantels 11 hat eine nach innen ragende ringförmige Sicke 29, die mit der Unterlegscheibe 27 auf dem unteren Teil 20 zusammenwirkt. Dieser Teilzusammenbau wird dann auf etwa drei Viertel der Länge des Metallmantels 11 gestreckt und die Anordnung der Fig. 1 hergestellt, indem der Metallmantel 11 überdas obere Ende dieser Anordnung so geschoben wird, daß die an seinem unteren Ende vorgesehene Sicke 29 die Unterlegscheibe 27 auf dem unteren Teil 20 am Umfang berührt. Das obere Ende des oberen Teiles 30 ragt dann aus dem oberen Ende des Metallmantels 11 hervor.The lower end of the metal jacket 11 has an inwardly projecting annular bead 29 which cooperates with the washer 27 on the lower part 20. This part assembly is then stretched to about three quarters of the length of the metal shell 11 and the arrangement of Fig. 1 produced by the metal sheath 11 is pushed überdas upper end of this arrangement so that the provided at its lower end bead 29 the washer 27 on the lower part 20 touches the circumference. The upper end of the upper part 30 then protrudes from the upper end of the metal jacket 11 .

Diese Anordnung wird in eine geeignete Füllvorrich,tung gebracht, wobei die Bunde 31 und 32 des oberen Teiles 30 mit dem nicht gezeigten Kopf dieser Füllvorrichtung so zusammenwirken, daß sie, die zusammengesetzte bifilare Wicklung in geeignetem Ab- stand von dem oberen Kopf und im wesentlichen zentral innerhalb des Metallmantels und von ihm entfernt halten. Hierbei wird die Anordnung der Fig. 1 im wesentlichen vertikal in der Füllvorrichtung ge- halten. Die Füllvorrichtung arbeitet in der üblichen Weise: Eine Füllung feinen Magnesiumoxydpulvers wird oben in den Metallmantel 11 neben dem oberen Teil 30 eingeführt und fällt durch den Metallmantel 11 hindurch auf die Unterlegscheibe 27, so daß zuerst die Schenkel 21 und 22 des unteren Teiles 20 und die Verlängerungen 25 und 26 der Heizleiter 12 und 13 eingebettet werden. In der Füllvorrichtung dient die Unterlegscheibe 27 als Verschluß. Beim weiteren Einfüllen von Magnesiumoxyd in den Metallmantel 11 werden dann die Wicklungen der gewendelten Heizleiter 12 und 13, die Buch-sie 35 und schließlich die inneren Enden des äußeren Teils 30 eingebettet. Bei dem Füllen wird gleichzeitig das Magnesiumoxyd in dem Metallmantel 11 festgestampft, so daß die einzelnen, innerhalb des Metallmantels liegenden Teile der Anordnung in dem Magnesiumoxyd fest eingepackt liegen und in geeignetem Abstand voneinander gehalten werden.This arrangement is brought into a suitable filling device, the collars 31 and 32 of the upper part 30 cooperating with the head (not shown) of this filling device so that they, the assembled bifilar coil at a suitable distance from the upper head and substantially keep centrally within the metal jacket and away from it. Here, the arrangement of Figure 1. Hold substantially vertically in the filling device overall. The filling device works in the usual way: A filling of fine magnesium oxide powder is introduced into the top of the metal jacket 11 next to the upper part 30 and falls through the metal jacket 11 onto the washer 27, so that the legs 21 and 22 of the lower part 20 and the Extensions 25 and 26 of the heating conductors 12 and 13 are embedded. In the filling device, the washer 27 serves as a closure. When magnesium oxide is further filled into the metal jacket 11 , the windings of the coiled heating conductors 12 and 13, the booklets 35 and finally the inner ends of the outer part 30 are embedded. During the filling, the magnesium oxide is simultaneously tamped down in the metal jacket 11 , so that the individual parts of the arrangement lying within the metal jacket lie firmly packed in the magnesium oxide and are kept at a suitable distance from one another.

Nach dem Füllen des Metallmantels 11 wird die Anordnung dann aus der Füllvorrichtung entfernt und der Metallmantel 11 oben durch eine isolierende Unterlegscheibe40 verschlossen, die miteinem Mittelloch 41 versehen ist, durch das der obere Teil 30 hindurchgeführt wird. Wie in Fig. 2 gezeigt, wird, nachdem die Unterlegscheibe 40 in dem oberen Ende des Metallmantels 11 angebracht ist und dort als Verschluß für die Magnesiumoxydfüllung 14 dient, das obere Ende des Metallmantels 11 wie bei 42 angezeigt nach innen gebogen, so daß die Unterlegscheibe 40 in geeigneter Lage festgehalten wird. Nach diesem Verfahrensschritt ist also das untere Ende des Metallmantels 11 durch die Unterlegscheibe 27 und das obere Ende des Metallmantels 11 durch die Unterlegscheibe 40 verschlossen.After the metal jacket 11 has been filled, the assembly is then removed from the filling device and the metal jacket 11 is closed at the top by an insulating washer 40 which is provided with a central hole 41 through which the upper part 30 is passed. As shown in Fig. 2, after the washer 40 is mounted in the upper end of the metal shell 11 and there serves as a closure for the magnesia filling 14, the upper end of the metal shell 11 is bent inwardly as indicated at 42 so that the washer 40 is held in a suitable position. After this method step, the lower end of the metal jacket 11 is closed by the washer 27 and the upper end of the metal jacket 11 is closed by the washer 40.

Die in dem Metallmantel 11 zwischen den Unterlegscheiben 27 und 40 befindliche Magnesiumoxydfüllung 14 hält die einzelnen Teile der Anordnung innerhalb des Metallmantels 11 in geeignetem Ab- stand voneinander.The magnesium oxide filling 14 located in the metal jacket 11 between the washers 27 and 40 keeps the individual parts of the arrangement within the metal jacket 11 at a suitable distance from one another.

Hierauf wird die so hergestellte und in Fig. 2 gezeigte Anordnung in eine, geeignete Drahtwalzvorrichtung gebracht, um sie einer ersten Verdichtung zu unterwerfen, wozu die Anordnung durch die verschiedenen Walzen der Vorrichtung bewegt wird. Wie aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht, wird der Durchmesser des Metallmantels 11 dabei beträchtlich verkleinert. Infolgedessen wird, die feste Magnesiumoxydpackung 14 noch wesentlich zusammengepreßt, und der hochverdichtete Füllkörper des hitzebeständigen Materials 14 bettet die gewendelten Heizleiter 12 und 13 ein und hält sie voneinander und von dem Metallmantel in geeigneter Entfernung. Der Füllkörpier 14 des kompakten hitzebeständigen Materials bewirkt außerdem die Festlegung und Halterung des unteren Teiles 20 in dem unteren Teil des Metallmantels 11 und des oberen Teiles 30 in dessen oberem Teil.The arrangement thus produced and shown in FIG. 2 is then brought into a suitable wire rolling device in order to subject it to a first compression, for which purpose the arrangement is moved through the various rollers of the device. As can be seen from FIGS. 2 and 3 , the diameter of the metal jacket 11 is thereby reduced considerably. As a result, the solid magnesium oxide packing 14 is still substantially compressed, and the highly compressed packing of the refractory material 14 embeds the coiled heating conductors 12 and 13 and keeps them at a suitable distance from each other and from the metal jacket. The filling body 14 of the compact heat-resistant material also causes the fixing and holding of the lower part 20 in the lower part of the metal shell 11 and the upper part 30 in its upper part.

Bei dem Walzen wird die Buchse 35 zerquetscht und bildet dann einen Teil der hochverdichteten Magnesiumoxydfüllung 14. Die Walzen der Drahtwalzvorrichtung werden dabei nicht beschädigt, da sich die Buchse 35 leicht zerquetschen läßt, so daß das Material der Buchse zusammen mit dem eingefüllten Magnesiumoxyd schließlich den gesamten Füllkörper 14 bildet. Es wurde schon erwähnt, daß nur eine der Buchsen 35 in der Anordnung der Fig. 1 B gezeigt ist. Selbstverständlich können mehrere solcher Buchsen vorgesehen sein und, wenn gewünscht, eine oder mehrerer solcher Buchsen entlang den Verlängerungen der zusammengesetzten Wicklung und innerhalb der bifilar gewickelten Heizleiter 12 und 13 angebracht sein. Eine solche Anordnung ist jedoch normalerweise nicht erforderlich, weil die gewendelten Heizleiter 12 und 13 üblicherweise bei dem Walzvorgang auch ohne Verwendung derartiger Buchsen 35 ihren gewünschten Abstand voneinander beibehalten, weil die mittels der Füllvorrichtung eingebrachte Magnesiumoxydfüllung auch den innerhalb der Wicklungen der gewendelten Heizleiter 12 und 13 liegenden Raum, den Raum zwischen ihren einzelnen Wicklungen und den zwischen den Wicklungen und dem Metallmantel 11 einnimmt.During the rolling, the bush 35 is crushed and then forms part of the highly compressed magnesium oxide filling 14. The rollers of the wire rolling device are not damaged, since the bush 35 can be easily crushed, so that the material of the bush together with the filled magnesium oxide ultimately the entire Forming filler body 14. It was already mentioned that only one of the jacks is shown in the arrangement of Fig. 1 B 35. Of course, several such sockets can be provided and, if desired, one or more such sockets can be attached along the extensions of the composite winding and within the bifilar-wound heating conductors 12 and 13. However, such an arrangement is normally not necessary because the coiled heating conductors 12 and 13 usually maintain their desired distance from one another during the rolling process even without the use of such sockets 35 , because the magnesium oxide filling introduced by means of the filling device also corresponds to the inside the windings of the coiled heating conductors 12 and 13 lying space, the space between their individual windings and that between the windings and the metal jacket 11 occupies.

Nach dem Walzen wird die Anordnung aus der Drahtwalzvorrichtung entfernt und das untere ebenso wie das obere Ende des Metallmantels 11 abgeschnitten. Außerdem werden das Verbindungsstück 23' des unteren Teiles 20 und das letzte Ende des oberen Teiles 30 abgeschnitten. Nachdem das Verbindungsstück 23' des unteren Teiles 20 abgeschnitten ist, werden die beiden elektrischen Anschlüsse 15 und 16 hergestellt und nach außen gebogen wie in Fig. 3 gezeigt, so daß sie äußere elektrische Anschlüsse darstellen. In gleicher Weise wird nach Abschneiden des Endes des oberen Teiles 30 der elektrische Anschluß 17 hergestellt. Schließlich werden die Isolierstopfen 18 und 19 in die Enden des Metallmantels 11 eingebracht, so daß sie diesen abdichten. Damit ist das fertige Heizelement der Fig. 3 entstanden.After the rolling, the arrangement is removed from the wire rolling device and the lower as well as the upper end of the metal jacket 11 is cut off. In addition, the connecting piece 23 'of the lower part 20 and the last end of the upper part 30 are cut off. After the connecting piece 23 'of the lower part 20 has been cut off, the two electrical connections 15 and 16 are made and bent outwards as shown in FIG. 3 so that they represent external electrical connections. In the same way, after cutting off the end of the upper part 30, the electrical connection 17 is made. Finally, the insulating plugs 18 and 19 are inserted into the ends of the metal jacket 11 so that they seal it. The finished heating element of FIG. 3 was thus created.

Das zusammengesetzte Heizelement 10 ist insbesondere außerordentlich geeignet für die Herstellung von Heizelementen für elektrische Anwendungen, beispielsweise Heizelemente für elektrische Herde. Bei der Herstellung von Heizelementen für elektrische Kocher ist es üblich, das Element 10 spiralförmig aufzuwickeln und dann die obere Oberfläche des MetaUmantels 11 so abzuflachen, daß auf dem Heizelement eine Fläche zum Absetzen eines aufzuheizenden Gegenstandes, z. B. eines Kochkessels entsteht. Durch dieses Abflachen der oberen Oberfläche des Metallmantels 11 des Heizelementes 10 wird eine weitere Verfestigung und Verdichtung der Füllmasse. aus hitzebeständigem Material 14 hervorgerufen und dadurch die Bildung von Brüchen und Rissen, die bei dem, z. B. spiralförmigen Aufwickeln des Heizelementes 10 entstehen könnten, vermieden.The composite heating element 10 is particularly suitable for the manufacture of heating elements for electrical applications, for example heating elements for electric cookers. In the manufacture of heating elements for electric cookers, it is common practice to wind the element 10 in a spiral shape and then to flatten the upper surface of the metal jacket 11 so that there is a surface on the heating element for placing an object to be heated, e.g. B. a cooking kettle is created. This flattening of the upper surface of the metal jacket 11 of the heating element 10 results in a further solidification and compression of the filling compound. caused by heat-resistant material 14 and thereby the formation of cracks and cracks, which in the, z. B. spiral winding of the heating element 10 could arise, avoided.

Bei der Herstellung des Heizelementes 10 erweist sich die Buchse 35 bei dem Verfahrensschritt des Füllens des Metallmantels als nützlich, weil sie jede stärkere Biegung der Heizleiter 12 und 13 in der Nähe der Verlängerungen 25 und 26 oder auch ande,re Verschiebungen zwischen diesem Ende, der zusammengesetzten Wicklung und dem unteren Teil 20 verhindert. Das Vermeiden derartiger Biegungen der Heizleiter 12 und 13 in der Nähe des unteren Teiles 20 bei dem Füllen ist sehr vorteilhaft, da hierdurch die, Möglichkeit einer Beschädigung der elektrischen Verbindungen zwischen den Heizleitem 12 bzw. 13 und den entsprechenden Schenkeln 21 bzw. 22 des unteren Teiles 20 ausgeschaltet wird. Auch die widerstandsfähige besonders geformte Ausbildung des unteren Teiles 20 erweist sich sowohl beim Füllen als auch bei dem anchließenden Walzen als sehr vorteilhaft, weil hierdurch jegliche Verschiebung der Schenkel 21 und 22 zueinander und relativ zu dem Metallmantel 11 vermieden wird, so daß auf alle Fälle der gewünschte Abstand der abschließend hergestellten elektrischen Anschlüsse 15 und 16 in dem fertigen Heizelement 10 gewährleistet wird.In the manufacture of the heating element 10 , the bushing 35 proves to be useful in the process step of filling the metal jacket, because it prevents any major bending of the heating conductors 12 and 13 in the vicinity of the extensions 25 and 26 or other displacements between this end, the composite winding and the lower part 20 prevented. Avoiding such bends in the heating conductors 12 and 13 in the vicinity of the lower part 20 during filling is very advantageous, since this reduces the possibility of damage to the electrical connections between the heating conductors 12 and 13 and the corresponding legs 21 and 22 of the lower Part 20 is turned off. The resistant, specially shaped design of the lower part 20 proves to be very advantageous both during the filling and during the subsequent rolling, because this avoids any displacement of the legs 21 and 22 to one another and relative to the metal jacket 11 , so that in all cases the desired distance between the finally produced electrical connections 15 and 16 in the finished heating element 10 is ensured.

Das Heizelement 10 kann auch so ausgeführt werden, daß die Heizleiter 12 und 13 an beiden Enden des Metallmantels 11 mit getrennten elektrischen Anschlüssen versehen werden, d. h. beide Enden des fertigen Heizelernentes die Form des in Fig. 3 gezeigten unteren Endes haben. Selbstverständlich, sind bei dieser geänderten Ausführungsform die beiden HeiAeiter 12 und 13 elektrisch völlig unabhängig voneinander, obgleich sie, wie im vorangegangenen beschrieben, bifilar gewickelt sind.The heating element 10 can also be designed in such a way that the heating conductors 12 and 13 are provided with separate electrical connections at both ends of the metal jacket 11 , i. H. both ends of the final-heating learning Entes have the shape of the lower end shown in Fig. 3. Of course, in this modified embodiment, the two heaters 12 and 13 are electrically completely independent of one another, although they are wound bifilar, as described above.

Das Verfahren zur Herstellung dieser geänderten Ausführungsform der Heizelemente entspricht vonkommen dem im vorangegangenen beschriebenen Verfahren mit der Ausnahme, daß das Element 20 an beiden Seiten der zusammengesetzten bifilaren Wicklung angebracht wird und aus beiden Enden des Metallmantels 11 während des Füllens und des Walzens hervorragt. Selbstverständlich muß zur HersteRung dieser geänderten Ausführungsform das Verbindungsstück 23' jedes der beiden Teile 20 an den gegenüberliegenden Enden des Metallmantels 11 so bearbeitet werden, daß die beiden Paare von elektrischen Anschlüssen entstehen.The method of making this modified embodiment of the heating elements is essentially the same as the method previously described, except that the element 20 is attached to both sides of the composite bifilar winding and protrudes from both ends of the metal jacket 11 during filling and rolling. Of course, in order to produce this modified embodiment, the connecting piece 23 'of each of the two parts 20 must be machined at the opposite ends of the metal jacket 11 in such a way that the two pairs of electrical connections are produced.

Aus dem Vorangegangenen ergibt sich, daß durch die Erfindung sowohl ein elektrisches Heizelement verbesserter Bauart als auch ein verbessertes Verfahren zur Herstellung dieses Heizelementes erreicht wird. Das Verfahren gemäß der Erfindung ist gut geeignet für die Massenherstellung derartiger Heizelemente für kommerzielle Zwecke und trägt wesentlich zu einer rationellen Herstellung von Heizelementen bei.From the foregoing it follows that both by the invention an electrical heating element of improved design as well as an improved method for the production of this heating element is achieved. The method according to the invention is well suited for the mass production of such heating elements for commercial use Purposes and contributes significantly to the rational production of heating elements.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Electrical tubular heating element, in which resistance wires coiled in a metal jacket are embedded in a refractory compound and connected to electrical connecting members at two ends provided on the same side of the tubular jacket, characterized in that the ends (25, 26) of the resistance wires ( 12, 13) are bent in parallel planes in a serpentine shape and that these ends are fixed in grooves (23, 24) of two parallel, spaced flat connecting members (21, 22), for. B. are welded.

2. Electrical tubular heating element according to claim 1, characterized in that the grooves (23, 24) are arranged in the outer surface of the connecting members (21, 22) facing the metal jacket (11) of the tubular heating element. 3. A method for producing an electrical tubular heating element according to claim 1 or 2, characterized in that a connecting part (20) at one end is approximately a U-shaped, two spaced parallel. Legs (21, 22) having closed end part (23 *) after attachment of the ends (25, 26) of the resistance wires (12, 13) is cut or separated so that two separate electrical connections are formed. Considered publications: German Patent Nos. 691577, 932 622, 966 817; German Auslegeschrift No. 1010 207; French Patent Nos. 955407, 1131200; U.S. Patent No. 2,765,391.