DE1939733U

DE1939733U - Elektro-heizpatrone.

Info

Publication number: DE1939733U
Application number: DEH54487U
Authority: DE
Inventors: Karl Hilber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1966-02-04
Filing date: 1966-02-04
Publication date: 1966-06-02

Description

Patentanwälte

Dr.-lng. von Kreisier Dr.-!rtg. Schönwald O

Dr.-lns. Th. Meyer Dr. Fues ^ύ

Köln, Deichmannhaus

Sch-DB/zm

Karl Hilber, Dieringhausen, Kölner Str. 73

Elektro-Heizpatrone

Die Erfindung betrifft eine Elektro-Heizpatrone mit um einen keramischen Isolierkörper in Windungen verlegtem Widerstandsdraht und einer Metallummantelung, z.B. zur Werkzeugbeheizung in der kunststoffverarbeitenden Industrie.

Das Problem bei Elektro-Heizpatronen besteht darin, eine gute Isolation zwischen Widerstandsdraht und Metallmantel zu erzielen und eine Festlegung der Windungen des Widerstandsdrahtes auf dem Isolierkörper zur Vermeidung des Windungsschlusses zu ermöglichen. Eine bekannte Heizvorrichtung der genannten Art ist so ausgebildet, daß in keramische Mehrloch-Isolierrohre, deren mehrere zu variablen Längen zusammengesetzt werden können, der gewendelte Widerstandsdraht eingezogen wird. Dieses Element wird in ein Metallrohr eingebaut. Die Hohlräume werden mit körniger oder pulverförmiger Isoliermasse ausgefüllt, welche durch Vibration verdichtet wird. Die Verdichtung hat den Zweck, die Lage der Heizwendel zu fixieren, eine bessere Wärmeleitung zu erreichen und durch Ausschluß von Sauerstoff die Gefahr der Oxydation des Widerstandsdrahtes und seines vorzeitigen Durchbrennens zu verringern. Der Nachteil einer derartigen Elektro-Heizpatrone besteht darin, daß das Einziehen der Heizwendeln von Hand erfolgen muß

— und nicht mechanisiert werden kann.

Eine weitere bekannte Ausführungsform einer Elektro-Heizpatrone besteht aus einem auf einen keramischen Isolierkörper mit schraubenförmigen Nuten aufgespulten gewendelten

^: 5 Widerstandsdraht. Auch dieses Element wird in ein Metallrohr eingebaut, und die Zwischenräume zwischen Metallrohr und Isolierkörper werden mit pulverförmiger Isolierrnassc ausgefüllt. Da das Einbringen der schraubenförmigen Nuten in den keramischen Isolierkörper sehr hohe Matrizen-Kosten ■ mit sich bringt, rentiert sich diese Ausbildung einer Elektro-Heizpatrone nur bei großen Serien mit feststehender Länge. Eine Längen-Variation durch Zusammensetzen mehrerer Isolierkörper ist hierbei nicht möglich.

Außerdem ist es bekannt, einen nicht gewendelten Widerstandsdraht auf einen schraubenförmig gerillten Keramikkörper zu wickeln und diesen ebenfalls in einem Metallrohr einzubauen. Die Herstellung der Keramik erfolgt entweder im Preßverfahren oder im billigeren Strangpreßverfahren mit anschließendem Gewindeschneiden. Da die Steigung des Gewindes durch das Werkzeug festgelegt ist, ergibt sich keine Möglichkeit, die Drahtdimensionierung zu beeinflussen. Durch die mögliche Addition der Toleranzen in Keramik und Draht ergeben sich meist große Toleranzen für den vorgesehenen Widerstandswert.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Elektro-Heizpatrone zu schaffen, welche eine Festlegung der Windungen des Widerstandsdrahtes auf dem keramischen Isolierkörper gestattet, ohne daß eine Verdichtung des Isolier-

materials oder eine Profilierung des keramischen Isolierkörpers erforderlich ist. Die Losung der Aufgabe erfolgt dadurch, daß die auf einen glatten Isolierkörper aufgebrachten Drahtwindungen durch eine Schicht eines Kittes bzw. Klebers zwischen den Windungen festgelegt sind. Durch den auf den glatten Isolierkörper aufgebrachten Kitt werden die Windungen auf diesem festgeklebt und in ihrer Lage relativ zueinander fixiert,, so daß sich kein Windungsschluß ergeben kann. In Ausgestaltung der Erfindung kann der Hch.1-raum zwischen Isolierkörper und Metal!ummantelung durch einen losen Füllstoff, z.B. Magnesiumoxid, ausgefüllt sein. Der Füllstoff dringt in die Zwischenräume zwischen den Widerstandsdraht-Windungen ein und isoliert sie gegeneinander und gegen den Metallmantel. Eine Verdichtung des Füllstoffes ist nicht erforderlich, weil er nur zur Isolierung und nicht zur Festlegung der Windungen auf dem Keramikkörper dient. • Dieses Herstellungsverfahren ist billig, weil die Bearbeitung des Keramikkörper zur Aufnahme der Widerstandsdraht-Windungen lediglich darin besteht, den Keramikkörper mit einer Kittschicht zu überziehen und ihn anschließend mit dem Widerstandsdraht zu bewickeln, bzw. in die Zwischenräume der gelegten Windungen des Widerstfndsdrahtes den Kitt einzubringen. Dieser Vorgang kann auch bei kleinen Serien mechanisiert v/erden. Da die Steigung der Drahtwindungen beliebig gewählt werden kann, ist es möglich, den Draht so zu dimensionieren, daß er den an die Heizleistung der Heizpatrone zu stellenden Anforderungen entspricht.

Die Dicke der Schicht des Kittes bzw. Klebers kann unterhalb des Durchmessers des Widerstandsdrahtes liegen. In diesem

Falle dringt der lose Füllstoff in die Zwischenräume zwischen den Windungen des Widerstandsdrahtes ein und isoliert sie gegeneinander. Die Schicht kann jedoch auch den Widerstandsdraht bedecken, so daß der Kitt bzw. Kleber selbst als Isolationsmaterial dient.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.

Die einzige Figur zeigt eine erfindungsgemäße Heizpatrone im Querschnitt.

In einem Metallmantel 1 ist ein glatter keramischer Isolierkörper 2 angeordnet, welcher mit Bohrungen ~5, 4 zur Aufnahme der Strom-Hin- und Rückleitungen 5j 6 versehen ist. Der Isolierkörper 2 ist auf seiner Mantelfläche mit einer Schicht 7 eines Klebers bzw. Kittes bedeckt, auf dem die Windungen 8 der Heizdrähte haftend angeordnet sind. Der Zwischenraum zwischen den Windungen 8 kann ganz oder teilweise durch den Kitt ausgefüllt sein. Der Hohlraum von den Windungen zum Metallmantel 1 ist zur Isolierung durch einen Füllstoff 9, z.B. Magnesiumoxid, ausgefüllt. In dem dargestellten Beispiel liegt die Dicke der Schicht 7 des Klebers unterhalb des Durchmessers des Widerstandsdrahtes. Die Dicke der Schicht kann jedoch auch so gewählt "werden, daß die Drahtwindungen in diese eingebettet sind. Mit 10 ist ein Stopfen bezeichnet.

Claims

Ansprüche

1. Elektro-Heizpatrone mit urn -einen keramischen Isolier körper in 'Windungen verlegtem Widerstandsdraht und einer Metal!ummantelung, z.B. zur Werkzeugbeheizung in der kunststoffverarbeitenden Industrie, dadurch gekennzeichnet, daß die auf einen glatten Isolierkörper (2) aufgebrachten Drahtv/indungen (8) durch eine Schicht (7) eines Kittes bzw. Klebers zv/ischen den Windungen festgelegt sind.

2. Elektro-Heizpatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Schicht (7) unterhalb des Durchmessers des Widerstandsdrahtes (8) liegt.

5· Elektro-Heizpatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht den Widerstandsdraht bedeckt.