DE1259479B

DE1259479B - Elektrischer Hochspannungsheizstab

Info

Publication number: DE1259479B
Application number: DE1960L0037283
Authority: DE
Inventors: Walter Schmidt
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1958-07-02
Filing date: 1960-10-17
Publication date: 1968-01-25

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H05b

Deutsche Kl.: 21h-2/02

Nummer: 1259 479

Aktenzeichen: L 37283 VIII d/21 h

Anmeldetag: 17. Oktober 1960

Auslegetag: 25. lanuar 1968

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Hochspannungsheizstab, bei dem konzentrisch in einem Metallmantel kreisförmigen Querschnitts eine in Isoliermasse eingebettete Heizwendel angeordnet ist.

In dem Patent 1151 327 ist für einen Hochspannungsheizstab dieser Art vorgeschlagen worden, um den die Heizwendel umschließenden Metallmantel einen zusätzlichen, konzentrisch zu diesem angeordneten, im Querschnitt ebenfalls kreisförmigen Metallmantel anzuordnen und den inneren Metallmantel mit dem einen Ende der Heizwendel zu verbinden. Die Isolation zwischen dem Innenmantel und dem Außenmantel ist entsprechend der für die Hochspannungsprüfung geforderten Spannung bemessen; das Verhältnis des Außendurchmessers des Innenmantels zu dem Innendurchmesser des Außenmantels wird zweckmäßig etwa wie 1: 2,7 gewählt.

Die Erfindung ist nun dadurch gekennzeichnet, daß die Isolation zwischen dem Innenmantel und der Heizwendel aus einem vor allem gut wärmeleitenden an sich bekannten Isoliermaterial, insbesondere Magnesit, die Isolation zwischen dem Innenmantel und dem Außenmantel dagegen aus einem ebenfalls an sich bekannten Isoliermaterial mit vor allem hoher elektrischer Durchschlagsfestigkeit, insbesondere Speckstein, besteht.

Die Verwendung von Magnesit als Isolationsmaterial zwischen dem Innenmantel und der Heizwendel hat den Vorteil, daß die Temperaturdifferenz zwisehen der Heizwendel und dem Innenmantel bzw. Außenmantel äußerst klein gehalten werden kann, während durch die Verwendung von Speckstein zwischen Innenmantel und Außenmantel eine große Hochspannungsfestigkeit bei einem relativ kleinen Außendurchmesser des Hochspannungsheizstabes erreicht wird.

Da derartige Hochspannungsheizstäbe in der Regel zur Beheizung von Schienenfahrzeugen dienen, muß der Heizstabaufbau daher äußerst widerstandsfähig, vor allem gegenüber Erschütterungen, sein. Um nun zu verhindern, daß durch die auftretenden Erschütterungen im Laufe der Zeit der Innenmantel gegenüber dem diesen umgebenden Außenmantel keine Lageänderung erfährt, die zu einer Verminderung der Hochspannungsfestigkeit führen könnte, ist es in Weiterbildung der Erfindung zweckmäßig, den Innenmantel in dem Außenmantel durch ein aus Speckstein bestehendes, mit einem Sackloch versehenes Formstück zu zentrieren.

Die Erfindung ist an Hand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels beschrieben.

Elektrischer Hochspannungsheizstab

Zusatz zum Patent: 1151327

Anmelder:

Licentia Patent-Verwaltungs-G. m. b. H.,
6000 Frankfurt, Theodor-Stern-Kai 1

Als Erfinder benannt:

Walter Schmidt, 8500 Nürnberg

In der Zeichnung ist mit 1 die Heizwendel eines Hochspannungsheizstabes bezeichnet, die von einem inneren Metallmantel 2 und einem äußeren Metallmantel 3 konzentrisch umgeben ist. Die Heizwendel ist an ihren beiden Enden an Anschlußbolzen 4 und 5 gehaltert. Das freie Ende des Bolzens 4 ist mit dem Ende 9 des Innenmantels 2 elektrisch leitend verbunden. Diese Verbindung ist durch ein Schraubelement 6 hergestellt.

Die Isolationsmasse 7 zwischen dem Innenmantel 2 und der Heizwendel 1 besteht aus einem Material mit guter Wärmeleitfähigkeit, um die Temperaturdifferenz zwischen der Heizwendel und dem Innenmantel möglichst klein zu halten. Als Isolationsmaterial ist insbesondere Magnesit geeignet. Die Isolationsstärke zwischen Heizwendel und Innenmantel kann sehr klein gehalten werden, da sie lediglich der Betriebsspannung des Heizstabes entsprechen muß.

Im Gegensatz dazu wird zwischen dem Innenmantel 2 und dem Außenmantel 3 eine Isolationsmasse 8 angeordnet, die eine der Hochspannungsprüfungsspannung entsprechende hohe elektrische Durchschlagsfestigkeit aufweist. Es eignet sich hierfür insbesondere Speckstein oder ein Speckstein-Quarzmehl-Gemisch, und zwar in Pulverform, in vorgebrannten Formstücken oder in Granulatform.

Um das Ende 9 des Innenmantels 2 in dem Außenmantel 3 zentrieren zu können, wird in letzterem ein aus Speckstein bestehendes Formstück 10 mit einem Sackloch angeordnet, in dem der Innenmantel 2 konzentrisch zu dem Außenmantel gehalten wird. An Stelle eines solchen Formstückes kann auch ein Specksteinrohr verwendet werden, das einseitig mit einem Specksteinpfropfen verschlossen wird.

709 720/403

Vor dem Aufhämmern des Außenmantels 3 wird dieser an seinem Ende 11 durch eine Kappe 12 aus einem weicheren Werkstoff als der Außenmantel verschlossen, die eingelötet oder eingeschweißt ist.

Der Hochspannungsheizstab wird an seinem Anschlußende 13 durch einen Gummipfropf en 14 verschlossen.

Um ein dauerndes Anpressen des Gummipfropfens 14 an die Isoliermasse 8 zu erreichen, wird der Außenisolator 16 durch auf den Innenmantel 2 ge- ίο schobene Tellerfedern 17 gegen den Gummipfropfen 14 bzw. die Kautschukmasse gedrückt. Die Tellerfedem drücken dabei zum einen gegen den Außenisolator, zum anderen gegen eine auf dem aus dem Heizstab herausgeführten Innenmantel 2 gehalterte Leitungsanschlußschelle 18. Zwischen dieser Anschlußschelle und einer Leitungsanschlußmutter 20 ist ein auf das Anschlußbokenende aufgeschobenes Isolierteil 19 vorgesehen, das durch die Mutter 20 gegen die Schwelle 18 gepreßt wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrischer Hochspannungsheizstab, dessen in Isoliermasse eingebettete Heizwendel konzentrisch in einem mit deren einem Ende elektrisch verbundenen inneren Metallmantel kreisförmigen Querschnitts angeordnet ist, der seinerseits von einem zusätzlichen, konzentrisch zu ihm angeordneten, im Querschnitt ebenfalls kreisförmigen äußeren Metallmantel umschlossen ist, wobei die Isolation zwischen dem Innenmantel und dem Außenmantel entsprechend der für die Hochspannungsprüfung geforderten Spannung bemessen und das Verhältnis des Außendurchmessers des Innenmantels zum Innendurchmesser des Außenmantels etwa wie 1:2,7 gewählt ist, nach Patent 1151327, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolation (7) zwischen dem Innenmantel (2) und der Heizwendel (1) aus einem vor allem gut wärmeleitenden an sich bekannten Isoliermaterial, insbesondere Magnesit, die Isolation (8) zwischen dem Innenmantel und dem Außenmantel dagegen aus einem ebenfalls an sich bekannten Isoliermaterial mit vor allem hoher elektrischer Durchschlagsfestigkeit, insbesondere Speckstein, besteht.

2. Hochspannungsheizstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolation (8) zwischen dem Innenmantel (2) und dem Außenmantel (3) aus Specksteingranulat besteht.

3. Hochspannungsheizstab nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenmantel (2) in dem Außemnantel (3) durch ein aus Speckstein bestehendes, mit einem Sackloch versehenes Formstück (10) zentriert ist.

4. Hochspannungsheizstab nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenmantel (2) in dem Außenmantel (3) durch ein an Stelle eines mit einem Sackloch versehenen Formstücks (10) aus Speckstein einseitig am freien Ende mit einem Specksteinpfropfen verschlossenes Specksteinrohr zentriert ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 713 794.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen