DE1540902B1

DE1540902B1 - Process for the protection of the insulating filling compounds for tubular heating rods against moisture absorption

Info

Publication number: DE1540902B1
Application number: DE19651540902
Authority: DE
Inventors: Hans Guertler; Paul Dr Hittmair
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1965-02-05
Filing date: 1965-02-05
Publication date: 1972-07-06
Also published as: DE1540902C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Schutz der aus Speckstein und/oder Magnesiumoxyd bestehenden isolierenden Füllmassen für Mantelrohrheizstäbe mit einem in die Füllmasse eingebetteten Widerstandsdraht gegen Feuchtigkeitsaufnahme, wobei jedes Anschlußende des Heizstabes nach außen mit einem Silikongummipfropfen abgeschlossen ist.The invention relates to a method of protecting soapstone and / or magnesium oxide existing insulating filling compounds for tubular heating elements with a resistance wire embedded in the filler against moisture absorption, each terminal end of the heater rod facing outwards with a silicone rubber plug is completed.

Die Füllmassen für Mantelrohrheizstäbe, die in der Regel aus verdichteten pulverförmigen mineralischen oder keramischen Isolierstoffen, z. B. Magnesiumoxyd oder Speckstein, bestehen, sind sehr hygroskopisch. Dies hat zur Folge, daß sie aus der Luft in zunehmendem Maße Feuchtigkeit aufnehmen. Bei ausgefüllten Mantelrohrheizstäben tritt nun diese Luftfeuchtigkeit im Laufe der Zeit in die Stabenden ein und schlägt sich auf der Oberfläche der einzelnen Körner der meist pulverförmigen und verdichteten Füllmassen nieder. Dieser Vorgang wiederholt sich so lange, bis die Oberfläche dieser Körner mit Feuchtigkeit abgesättigt ist. Die Folgen davon sind sich verschlechternde Isolationseigenschaften der Mantelrohrheizstäbe, da der Ableitstrom steigt und der Isolationswiderstand sinkt. Die Hochspannungsfestigkeit dieser Heizstäbe wird dadurch stark herabgesetzt. Dieser Nachteil macht sich insbesondere in Tagen mit einer relativ hohen Luftfeuchtigkeit sehr stark bemerkbar, so daß die Heizstäbe teilweise den extrem hohen Prüfungsspannungen nicht mehr standhalten.The filling compounds for tubular heating rods, which are usually made of compacted powdery mineral or ceramic insulating materials, e.g. B. Magnesium Oxide or soapstone, are very hygroscopic. As a result, they increasingly absorb moisture from the air. With filled tubular heating rods In the course of time, this humidity enters the rod ends and strikes on the surface of the individual grains of the mostly powdery and compacted Filling masses down. This process is repeated until the surface of this Grain is saturated with moisture. The consequences of this are worsening Insulation properties of the tubular heating rods, since the leakage current increases and the Insulation resistance drops. The high voltage resistance of these heating rods is thereby greatly reduced. This disadvantage is particularly noticeable in days with a relative high humidity very noticeable, so that the heating rods partially the can no longer withstand extremely high test voltages.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 1791715 ist ein Rohrheizstab der vorstehend genannten Art bekannt, der aus einem Mantelrohr mit einer isolierenden, wärmebeständigen Füllung und einer in dieselbe eingebetteten Heizwendel besteht. Der Verschluß des Stirnendes des Mantelrohres erfolgt neben einem außenliegenden Silikongummipfropfen mittels eines keramischen Isolierkörpers, der aus dem Füllmassepulver bestehen kann und mit einer feuchtigkeitsabweisenden und hitzebeständigen Substanz, z. B. einem öl auf Fluor- oder Silikonbasis oder mit Harzen, getränkt ist. Keramische Isolierkörper haben jedoch die Eigenart, daß sie sich infolge der Wärmebeanspruchung dehnen und wieder zusammenziehen, was sich nach längerem Gebrauch auf das Gefüge des feuchtigkeitsabweisenden Isolierkörpers nachteilig auswirkt. Dadurch entstehen in diesem Isolierkörper im Laufe der Zeit feinste Haarrisse, bzw. sie werden im Laufe der Zeit porös. Auch durch mechanische Stöße und Erschütterungen wird der Isolierkörper oftmals überbeansprucht. Alle diese Beanspruchungen haben nun zur Folge, daß die dichtende Wirkung des mit einem feuchtigkeitsabweisenden Mittel getränkten Isolierkörpers gegen das Eindringen von Feuchtigkeit in das Innere des Mantelrohres und somit in die isolierende Füllung erheblich nachläßt. Die abdichtende Wirkung des Silikongummipfropfens kann im Laufe der Zeit nachlassen.From the German utility model 1791715 a tubular heating rod of the type mentioned above is known, which consists of a jacket tube with an insulating, heat-resistant filling and a heating coil embedded in the same. The closure of the front end of the jacket tube takes place next to an external silicone rubber stopper by means of a ceramic insulating body, which can consist of the filler powder and with a moisture-repellent and heat-resistant substance such. B. an oil based on fluorine or silicone or with resins, is impregnated. Ceramic insulating bodies, however, have the peculiarity that they expand and contract again as a result of the thermal stress, which has a disadvantageous effect on the structure of the moisture-repellent insulating body after prolonged use. As a result, the finest hairline cracks develop in this insulating body over time, or they become porous over time. The insulating body is also often overstressed by mechanical shocks and vibrations. All these stresses now have the consequence that the sealing effect of the insulating body soaked with a moisture-repellent agent against the penetration of moisture into the interior of the jacket tube and thus into the insulating filling decreases considerably. The sealing effect of the silicone rubber plug may wear off over time.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu finden, das es ermöglicht, auf einfachste Weise die isolierenden Füllmassen für elektrische Rohrheizstäbe vor nachteiligen Wirkungen von in das Mantelrohr eindringender Feuchtigkeit auch über einen längeren Zeitraum sicher zu schützen.The invention is now based on the object of finding a method which makes it possible, in the simplest possible way, to create the insulating filling compounds for electrical Pipe heating rods against the adverse effects of moisture penetrating into the jacket pipe to protect safely even over a longer period of time.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß über die ganze Heizstablänge in die isolierende Füllmasse Dimethyldiäthyoxysilan als ein die Füllmassekörner mit einer monomolekularen feuchtigkeitsabweisenden Schicht überziehendes Mittel eingespritz wird.The object set is achieved according to the invention in that Dimethyldiäthyoxysilan in the insulating filling compound over the entire length of the heating rod as one of the filler grains with a monomolecular moisture-repellent layer coating agent is injected.

Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß eine Adhäsion von Luftfeuchtigkeit am Füllmassekom nicht mehr stattfinden kann.By this measure it is achieved that an adhesion of air humidity can no longer take place at the Füllstoffkom.

Durch die Zeitschrift »Kunststoffe«, 1950, Seiten 179/180, ist bekannt, zur Vermeidung von Kriechströmen die Adhäsion von Luftfeuchtigkeit an Oberflächen elektrischer Isolierteile durch Behandlung desselben mit Methylehlorsilanen herabzusetzen. Dimethyldiäthyoxysüane sind als Ausgangsstoffe für Silikongummi und Silikonöle bekannt.From the magazine "Kunststoffe", 1950, pages 179/180, it is known to reduce the adhesion of humidity to surfaces of electrical insulating parts by treating them with methylehlorsilanes in order to avoid leakage currents. Dimethyldiäthyoxysüane are known as starting materials for silicone rubber and silicone oils.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen vor allem darin, daß auch bei einem Nachlassen der Elastizität und Dichtwirkung des elastischen Abschlußpfropfens oder einer Beschädigung des keramischen Abschlußisolierkörpers die Körner der isolierenden Füllmasse selbst keine Feuchtigkeit mehr aufnehmen können, wodurch auch bei einem Eindringen von Feuchtigkeit in das Innere des Mantelrohres die geforderte dielektrische Festigkeit des Rohrheizstabes erhalten bleibt.The advantages achieved with the invention are mainly that even with a decrease in the elasticity and sealing effect of the elastic plug or damage to the ceramic terminating insulating body, the grains of the insulating Filling compound itself can no longer absorb moisture, which means that even with a Penetration of moisture into the interior of the jacket pipe the required dielectric The strength of the tubular heating rod is retained.

Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Mantelrohrheizstabes nachfolgend näher beschrieben.The invention is based on a tubular heating rod shown in the drawing described in more detail below.

In der Zeichnung ist mit 1 das Mantelrohr eines Heizstabes bezeichnet, in dem ein an einem Anschlußbo14en 2 gehalterter Widerstandsdraht 3, der in eine elektrisch isolierende, wärmeübertragende Füllmasse 4 eingebettet ist, angeordnet ist. Das Ende des Mantelrohres ist mittels eines Pfropfens 5 aus Silikongummi verschlossen. In die Füllmasse ist Dimethyldiäthyoxysilan eingespritzt.In the drawing, 1 denotes the jacket tube of a heating rod, in which a resistance wire 3 which is held on a connection boom 2 and is embedded in an electrically insulating, heat-transferring filler 4, is arranged. The end of the jacket tube is closed by means of a plug 5 made of silicone rubber. Dimethyldiäthyoxysilan is injected into the filling compound.

Das Einspritzen dieses Mittels in die Füllmasse kann nun, bevor die Füllmasse in das Mantelrohr eingebracht worden ist, erfolgen. Die auf diese Weise vorbehandelte Füllmasse kann dann jedoch nur für Heizstäbe eingesetzt werden, die im weiteren Fertigungsablauf keinen höheren Temperaturen als etwa 500 bis 600' C ausgesetzt sind.This agent can now be injected into the filling compound before the filling compound has been introduced into the casing tube. The filling compound pretreated in this way can then only be used for heating rods which are not exposed to temperatures higher than about 500 to 600 ° C. in the further production process.

Bei Mantelrohrheizstäben, die einem Glühprozeß unterworfen werden, dessen Temperaturen über 6001 C liegen, ist es erforderlich, das Einspritzen dieses Mittels nach Beendigung des Glühprozesses vorzunehmen. Das Einspritzen dieses Mittels erfolgt dann in vorteilhafter Weise in die beiden Heizstabenden. Das auf diese Weise eingespritzte Mittel verteilt sich dann von selbst über die gesamte Heizstabt2 länge und umgibt jedes einzelne Füllmassekorn mit einer feuchtigkeitsabweisenden Schicht.In the case of tubular heating rods that are subjected to an annealing process, the temperatures of which are above 6001 C , it is necessary to inject this agent after the annealing process has ended. This agent is then advantageously injected into the two ends of the heating rod. The agent injected in this way then spreads itself over the entire length of the heating rod and surrounds each individual grain of filler with a moisture-repellent layer.

Claims

Claims: 1. A method for protecting the insulating filler masses made of soapstone and / or magnesium oxide for tubular heating rods with a resistance wire embedded in the filler material against moisture absorption, each connection end of the heating rod being closed to the outside with a silicone rubber plug, characterized in that over the entire length of the heating rod Dimethyldiethyoxysilane is injected into the insulating filler compound (4) as an agent covering the filler compound grains with a monomolecular moisture-repellent layer.

2. The method according to claim 1, characterized in that the agent is injected into the tubular heating rod prior to the introduction of the filling compound into the latter. 3. The method according to claim 1, characterized in that the agent is injected into the two ends of the heating rod after the annealing process of the filled tubular heating rods.