DE2228090A1 - Heizvorrichtung - Google Patents
HeizvorrichtungInfo
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Description
2228090 Dr.-lng. Holzhäuser
Dipi.-MeL Goldbach
Dipi.-MeL Goldbach
p ■■■ t e;; - λ .":vv ü ! te
OFFtiiL'ACH Λ νΐ MAIN
Herrnstr. 37 - Tel. 88 56 42
OFFtiiL'ACH Λ νΐ MAIN
Herrnstr. 37 - Tel. 88 56 42
7. Juni 1972 WG/E1
John J. Finn und
Glenn Electric Heater Corporation
2111 East 5Oth Street
Erie, Pennsylvania 16501 /USA
"Hei zvorri chtung"
Die Erfindung bezieht sich auf eine Heizvorrichtung, zum j Beispiel für einen Extruder, bestehend aus Heiζwicklungen, \
die in einen Metallmantel eingebettet sind, der in Streifen ausgebildet ist, die um den zu heizenden Körper gelegt und
auf diesem festgespannt sind.
Derartige Heizvorrichtungen sind beispielsweise aus der
US-Patentschrift 2,541,20I und der US-Patentschrift 3,285,329!
i bekannt. . ■
— 2 — :
209852/0703
Bei diesen bekannten Heizvorrichtungen besteht der Metallmantel
aus Aluminium. Sie besitzen den Vorteil, dass sie an unterschiedliche Formen des zu beheizenden Körpers angepasst
werden können,- zum Beispiel an unterschiedliche Zylinderdurchmesser,
eines Extruders. Der Aluminiummantel besitzt jedoch den Nachteil, dass er nur bis zu gewissen Temperaturgrenzen
verwendbar ist.
Um diesen Nachteil zu vermeiden, sieht die Erfindung vor, dass der Heizmantel aus hochwärmeleitendem Eisen besteht,
welches gegen Temperaturen oberhalb 5OO C beständig ist.
Dieses hochwärmeleitende Eisen wird erfindungsgemäss so
ausgewählt, dass es eine hohe Grenztemperatur besitzt, bei
der sich die Korn- bzw. Kristallstruktur ändert, wobei unterhalb dieser Grenztemperatur die Verformbarkeit nicht beeinträchtigt
ist. Damit wird der Vorteil erzielt, dass der Heizmantel wieder verwendbar ist und nach Verwendung an einem
Extruder an einem anderen Extruder mit anderem Durchmesser verwendet werden kann.
Die Erfindung ist im Folgenden anhand der Zeichnungen beispielsweise
näher erläutert und zwar zeigt:
Fig.1: eine Schnittansicht einer erfindungsgemässen
Heizvorrichtung entlang der Linie 1-1 der Fig.2 und
— 3 —
209852/0703
lig.2: einen Querschnitt durch eine Heizvorrichtung
nach der Erfindung.
In den rein schematischen Zeichnungen ist mit 1 ein Extruderrohr, zum Beispiel eines Kunststoffextruders gezeichnet.
Um dieses herum ist ein streifen- oder "bandförmiger Metallmantel
gelegt, der als Heizmantel ausgebildet ist. Dieser Metallmantel "besteht aus Streifen oder Bändern, die auf den
äusseren Umfang des Extruderrohres aufgelegt "bzw. aufgespannt ,
sind. Der Heizmantel besteht aus mehreren gebogenen Abschnitten, die mit ihren Stirnseiten gegeneinander um den Umfang
des Extruderrohres gelegt sind.
Jeder Abschnitt bzw. Teil des Metallmantels besteht aus einem
plattenförmigen Körper 3 aus hochwärmeleitendem Eisen, der
eine glatte innere Oberfläche 4- besitzt, die zur Anlage an
dem äusseren Umfang des Extruderrohres bestimmt ist, und
besitzt auf ihrer äusseren Oberfläche eine Vielzahl von längslaufenden Nuten 5? in welche rohrförmige elektrische Heizelemente
6 eingelegt werden können.
Ein Spannband 7 spannt Heizelemente 6 gegen die Nuten 5
zugleich den Heizmantel gegen den äusseren Umfang des Extruderrohres.
209857/07P3
Da es gegebenenfalls erforderlich sein kann, das Extruderrohr
auch zu kühlen, um einen Temperaturüberschuss zu vermeiden, so kann eines ohrer mehrere dieser Heizrohre durch ein Kühlrohr
ersetzt sein.
Die Teile des Heizmantels J können im wesentlichen die gleiche
Konfiguration besitzen wie sie bisher für die Heizmäntel aus Aluminium üblich waren.
Die Heizmäntel sind erfindungsgemäss in 'Foxm flacher Streifen
oder Bänder hergestellt, die sich so biegen lassen, dass sie mit der zu beheizenden Oberfläche in guten Kontakt gebracht
werden können. Dieses Biegen kann mit den gleichen Vorrichtungen erfolgen, wie sie für die bekannten Heizmäntel gebraucht
werden.
Es wurde bereits eingangs erwähnt, dass die erfindungsgemässe Verwendung von hochwärmeleitendem Eisen hoher Temperaturbeständigkeit
Vorteile gegenüber der Verwendung von Aluminium besitzt.
So kann in erster Linie mit wesentlich höheren Temperaturen als bei den bekannten Heizvorrichtungen gearbeitet werden.
Aluminiumlieizmäntol müssen unterJiaJ.u einer Temperatur von etwa
■; η sr B? / η ·7
34O0O gehalten werden, tun ein Erweichen des Werfestoffes zu
vermeiden* Diese Erweichung oder sogar das i*liessen des Aluminiums
"beginnt gewöhnlich an ausgewählten Stellen, wobei schliesslich ein Wegfliessen von den Heizelementen erfolgt
und so der Wärmeübergang an diesen Stellen verringert wird
und die Heizelemente sich überhitzen.
Hochwärmeleitendes und auch temperaturbeständiges Eisen kann
jedoch noch "bei Temperaturen oberhalb 500° verwendet werden,
ohne dass dieser bekannte Erweichungs- bzw» Fliessprozess
eintritt.
Ausserdem können die erfindungsgemässen Heizmäntel in heissem
Zustand gegen die Extruderrohre aufgespannt werden und besitzen dabei den Vorteil, dass sie sich eng an die Extruderrohre anlegen
und damit einen noch besseren Wärmeübergang bewirken.
Es tritt keine örtliche Erweichungs- oder Fliesserscheinung
und kein Wärmeverlust ein, der zu einem Versagen bzw. zu einer
Zerstörung der Heizelemente führen könnte. Ein weiterer überraschender
Vorteil eines erfindungsgemässen Heizmantels besteht darin, dass er bei dem ersten Betrieb oberhalb einer
'temperatur von. 500 - 6000C hart wird, so dass er seine Gestalt
beibehält und nicht weiter gebogen oder geformt werden kann.
Er schlieast sieh in engster Weise an das Extruderrohr an.
Wenn die Arbeitstemperatur unterhalb dieser werkstoffbedingten
Grenztemperatur gehalten wird, so besteht der Vorteil, dass
sich die Korn- bzw. Kristallstruktur nicht ändert und eine Wiederverwendung und eine Anpassung an andere Krümmungen
eines Extruderrohres möglich ist.
Ein weiterer Vorteil eines erfindungsgemässen Heizmantels bestellt darin, dass er eine höhere Leistungsdichte besitzt.
Diese Leistungsdichte liegt um ein Drittel oder noch mehr höher als bei Aluminiumheizmäntel. Wenn man bei Aluminiumheizmänteln
den Versuch machte, diese Leistungsdichte (in Watt) zu erhöhen, wobei die Gesamttemperatur in einem Sicherheitsbereich gehalten wurde, so trat doch ein stellenweises Überhitzen
ein. Diese Überhitzungserscheingungen treten bei einem erfindungsgemässen Heizmantel, wie bereits oben erwähnt,
nicht auf.
Bei dieser um etwa ein Drittel grösseren Leistungsdichte bzw.
Watt-Zahl können gleichzeitig die bisherigen Abmessungen beibehalten werden. Dies bedeutet, dass auch dann, wenn diese
höheren Temperatureigenschaften nicht ausgenutzt werden, ein Heizmantel aus hochwärmeleitendem Eisen eine um ein Drittel
grössere Wärmekapazität bei gleichen Abmessungen wie AIuminiumheizmäntel
besitzen..
Die einzigen bisher "bekannten Heizmäntel, die noch, höhere
Temperaturen als ein erfindungsgemässer Heizmantel aushalten, sind solche mit eingegossenen "bzw. eingebetteten Heizelementen.
Diese besitzen jedoch den Nachteil, dass sie an den späteren Verwendungszweck genau angepasst, sein müssen und
dass sie ausserdem dabei ein sehr viel höheren Gewicht besitzen. Wenn hierbei ein Heizelement durchbrennt, so muss
hierbei der1 gesamte Heizmantel weggeworfen werden. Bei einem
erfindungsgemässen Heizmantel braucht nur das Heizelement ausgetauscht zu werden. Nachstehend zum Abschluss nur noch
ein Vergleichsbeispiel, zwischen einem bekannten Heizmantel
und einem erfindungsgemässen Heizmantel:
Heizmantel aus Eisen Heizmantel aus AIu-
. ^, minium
3" weit χ 6 3/4" lang 3"weit χ 6 3/4-"lang
χ 7/16" dick χ 7/16" dick
Arbeitsfeemperatur 1000°!? 6000F
Watt in Eingangs-
leistung 55 40
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebane
Ausführungsbeispiel beschränkt, vielmehr sind im ttahmen dec Erfindungsgedankens Anpassungen an den jeweiligen Verwendungszweck
denkbar.
2 Ü 9 8 R 7 fV\l T
Claims (6)
- Ansprücheeiζvorrichtung zum Beispiel für einen Extruder, bestehend aus Heizwicklungen, die in einen metallenen Heizmantel eingebettet sind, der in Streifen ausgebildet ist, die um den zu heizenden Körper gelegt und auf diesem festgespannt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizmantel (3) aus hochwärmeleitendem Eisen besteht, welches gegen Temperaturen oberhalb 5OO°C beständig ist.
- 2. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Festspannen ein den Heizmantel umgebendes Spannband (7) vorgesehen ist.
- 3. Heizvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass, der Metallmantel (3) auf den Umfang eines zylindrischen, zu beheizenden Körper durch Biegen eng anliegend aufgebracht ist.
- 4. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff des Heizmantels eine hohe Grenztemperatur besitzt, bei der sich die Korn- bzw. Kristallstruktur ändert, unterhalb derer die Verformbarkeit nicht beeinträchtigt ist.
- 5. Heizvorrichtung nach, einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie Kühlwicklungen enthält,
- 6. Heizvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizwicklungen (6) in aussere Nuten (5) des Heizmantels eingelegt und von der Spannvorrichtung (7) in diesen gehalten sind.2 0 9 8 5 ? / 0 "J Π ?Leerseite
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GB (1) | GB1338534A (de) |
IT (1) | IT958417B (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3428539A1 (de) * | 1984-08-02 | 1986-02-13 | Heinz 7203 Fridingen Stegmeier | Heizmanschette |
DE102010021968A1 (de) * | 2010-05-28 | 2011-12-01 | Eichenauer Heizelemente Gmbh & Co. Kg | Flächenheizeinrichtung zum Beheizen eines Behältnisses und Heizanordnung |
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DE20109413U1 (de) | 2001-06-06 | 2001-08-23 | Türk & Hillinger GmbH, 78532 Tuttlingen | Elektrische Heizeinrichtung für zylindrische Körper |
DE20212918U1 (de) | 2002-08-22 | 2002-10-17 | Türk & Hillinger GmbH, 78532 Tuttlingen | Elektrische Heizeinrichtung für zylindrische Körper |
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- 1971-06-18 US US154328A patent/US3691347A/en not_active Expired - Lifetime
-
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- 1972-05-19 CA CA142605A patent/CA938648A/en not_active Expired
- 1972-06-09 DE DE19722228090 patent/DE2228090A1/de active Pending
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Publication number | Publication date |
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GB1338534A (en) | 1973-11-28 |
IT958417B (it) | 1973-10-20 |
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