DE2531529C2

DE2531529C2 - Elektrischer Rohrheizkörper

Info

Publication number: DE2531529C2
Application number: DE19752531529
Authority: DE
Inventors: Herbert Dipl.-Ing. 7518 Bretten Duras; Klaus Ing.(grad.) 3450 Holzminden Schütz
Original assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Current assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Priority date: 1975-07-15
Filing date: 1975-07-15
Publication date: 1985-05-02
Also published as: DE2531529A1

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Rohrheizkörper mit einem Mantelrohr, in dem ein Heizwiderstand in Isolierstoffmasse eingebettet ist und dessen Enden mit Isolierstoffpfropfen abgeschlossen sind, die Anschlußbolzen umgreifen, welche mit dem Heizwiderstand verbunden sind, wobei der Isolierstoffpfropfen von einem vorgefertigten Formkörper gebildet ist und wenigstens eine der Angrenzflächen des Formkörpers am Mantelrohr oder am Anschlußbolzen zur Überdruckableitung aus dem Mantelrohr mit einer Profiiierimg versehen ist.

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2U Julianen. i~rai aus cigiuL siuti, uau uit. lwoluvii uuiii yiiischlußbolzen und dem Mantelrohr wirkende Haltekraft nur kleiner als dieser Druck sein darf.

In dem DE-GM 18 62 123 ist ein flüssigkeitsdichter Verschluß für einen elektrischen Rohrheizkörper beschrieben. Dieser besteht aus einem Dichtungspfropfen aus synthetischem Kautschuk, wie beispielsweise Polyäthylen. Restfeuchtigkeit soll hier nicht aus dem Rohrheizkörper entweichen.
In der Literaturstelle Dichtungs-Praktikum, Ing. F. W. Ernst Seifen, Verlag der Industriemeister, Hamburg, 1970, Seiten 1! 1 bis 115 sind dampfdichte und dauerelastische Äthylen-Propylen-Polymere als Dichtmaterialien angegeben.
Um bei Rohrheizkörpern zu verhindern, daß Feuchtigkeit in das Innere eindringt, wurde in der DE-AS 15 65 337 vorgeschlagen, auf die Stirnenden des Rohrheizkörpers ein wasserdampfdicht.es, flüssiges Epoxidharz aufzutropfen und anschließend ein^r:n nicht wasserdampfdichten, flüssigen Silikonkautschuk einzufüllen.

Ähnlich wird nach der DE-AS 16 15 424 zwischen dem Isolierstoffpfropfen und der Isolierstoffmasse eine Schicht aus Silikonfett vorgesehen. Diese muß einer langwierigen Wärmebehandlung unterzogen werden. Bei beiden Vorschlägen ist zum Aufbringen der wasserdampfdichten Schicht wenigstens ein eigener Verfahrensschritt notwendig, der zudem sehr sorgfältig durchgeführt werden muß, da ansonsten die Ausbildung der gewünschten Schicht in Frage gestellt ist.

Nach der DE-AS 16 15 424 wird 7war durch eine spezielle Wärmebehandlung des Rohrheizkörpers im Hersteü'jngsprozeß noch vorhandene Restfeuchtigkeit aus der Isoiierstoffma-sse ausgetrieben. Nach dem Abdichten ist dies jedoch nicht mehr möglich.
Ein anderer Weg zur Lösung dieser Probleme ist in der DE-AS 15 40 902 beschrieben. Hiernach wird die Isolierstoffmasse selbst feuchtigkeitsabweisend gemacht.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Rohrheizkörper der eingangs genannten Art vorzuschlagen, aus dessen Inneren bei entscheidender Druckerhöhung Feuchtigkeit entweichen kann und bei dem eine hohe Sitzpressung zwischen dem Mantelrohr bzw. dem Anschlußbolzen und dem Formkörper erreichbar ist.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe dadurch gelöst,

b5 daß der Formkörper aus einem an sich bekannten wasserdampfdichten, dauerelastischen Äthylen-Propylen-Polymeren besteht und die Profilierung durch mehrere Ringwülste gebildet ist, die mit ihren Dichtflächen an

der Innenfläche des Mantelrohrs und/oder an der Mantelfläche des Anschlußbolzens anliegen.

Weitere Lösungen der Aufgabe ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 und 3.

Durch die Profilierung ist erreicht, daß der Anschlußbolzen im Mantelrohr zentriert festgesetzt ist. Denn über den Formkörper kann eine durchgehende, nicht unterbrochene Oruckkraftübertragung erfolgen. Restfeuchtigkeit kann bei Druckentwicklung aus dem Inneren des Rohrheizkörpers austreten.

Es hct sich gezeigt, daß ein ÄthyJen-Propylen-Polymer Eigenschaften aufweist, die den Einsatz als Isolierstoffpfropfen für Rohrheizkörper ermöglichen. Der Isolierstoffpfropfen besitzt einerseits die notwendige Härte und ist andererseits daueralastisch, was ein Verspröden oder Kriechen beim Betrieb des Rohrheizkörpers verhinder t. Zur Optimierung der Eigenschaften des Isolierstoffpfropfens ist das Äthylen-Propylen-Polymer mit Zusatzstoffen versetzt. Zur Verbesserung der Alterungsbeständigkeit kann ein Antioxydamien-Ziisatz. zur Verbesserung der Temperaturbeständigkeit -in Ruß-Zusatz vorgesehen sein. Die elektrischen Eigenschaften (wie beispielsweise die Hochspannungsfestigkeit) lassen sich durch mineralische Zusätze günstig beeinflussen.

Durch die Profilierung ist erreicht, daß bei einem auf einer Temperaturerhöhung beruhenden Druckanstieg im Innern des Rohrheizkörpers etwa vorhandene Luft oder Wasserdampf entweichen kann. Ein Eindringen von Luft in das Innere des Rohrheizkörpers längs der Angrenzflächen ist ausgeschlossen, da sich der Isolierstoffpfropfen dichtend an das Mantelrohr und den Anschlußbolzen preßt und von außen auf den Isolierstoffpfropfen nur der Luftdruck der Atmosphäre einwirkt.

Bei welchem Innendruck die beschriebene Ventilwirkung einsetzt, hängt von der Ausbildung der Profilierung und der Sitzpressung zwischen dem Rohrmantel bzw. dem Anschlußbolzen und dem Profilierstoffpfropfen ab. Die geeignete Bemessung hat sich als relativ unkritischen, iesen.

Es hat sich bei einer Vielzahl von Prüfungen gezeigt, daß die beschriebene Abdichtung sich nicht nur in einem gegenüber dem eingangs erwähnten Stand der Technik vereinfachten Verfahren herstellen läßt, sondern auch zu einem Rohrheizkörper mit verbessernden Isoliereigenschafter. führt, die sich insbesondere bei Lagerung und Schockbehandlung nicht verschlechtern.

Die Profäiierung, die be^; Überdruck im Innern des Rohrheizkörpers das Ableiten von Luft oder Wasserdampf begünstigt, läßt sch an dem Mantelrohr und/ oder dem Isolierstoffpfropfen selbst vorsehen.

Ausführungsbeispiele dei Erfindung ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. Es zeigt

F i g. 1 ein Fnde eines Rohrheizkörpers mit Anschlußbolzen, Isolierstoffpfropfen und Mantelrohr im Schnitt,

Fig. 2—4 weitere Ausbildungen des Isolierstofipfropfens.

In einem Mantelrohr t befindet sich, eingebettet in Isolierstoffmasse 2 ein Heizwiderstand 3, der elektrisch mit einem zylindrischen Anschlußbolzen,4 verbunden ist. Dieser erstreckt sich durch einen Isolierstoffpfropfen 5 und ragt zum elektrischen Anschluß des Heizwiderstands 3 frei nach außen.

Der Isolierstoffpfropfen 5 sitzt fest mit einer Angrenzfläche 6 an einer Angrenzfläche 7 des Rohrmantels. Diese Verbindung ist dampfdicht. Eine innere Angrenzfläche 8 des lsoliC:"4offpfropfens 5 ist mit einer Profilierung 9 verschen. Diese ist in Fig. 1 von vier umlaufenden Ringwiilsten gebildet, deren kuppenartige Dichtflächen 11 fest und dampfdicht an einer Angrenzfläche 10 des Anschlußbolzens 4 anliegen.

Der Isolierstoffpfropfen 5 ist als vorgefertigtes Formteil hergestellt. Er besteht aus einem Äthylen-Propylen-Polymeren, das wasserdampfdicht ist und zur Vermeidung der Alterung mittels Zuschlagstoffen stabilisiert ist. Zu diesem Zweck werden Antioxydantien, zum Beispiel Dyphenyle, zugesetzt, die jedoch ihrerseits eine Vernetzung mit PER-Oxyden erfordern, wobei grundsätzlich auch Schwefelvernetzungen denkbar sind.

Nach dem Einpressen des Isolierstoffpfropfens 5 in das Mantelrohr 1 und anschließendem radialen Pressen desselben, was eine Verkleinerung des Außendurchmessers mit sich bringt, ist die Isolierstoffmasse 2 gegen die Umgebung abgedichtet. Die Profilierung stellt eine Dichtung dar. Es ist damit jederzeit vermieden, daß Feuchtigkeit von außen in die Isolierstoff masse 2 dringen kann. Wird unterstellt, daß in der Isolierstoff masse 2 Feuchtigkeit enthalten ist. dann steigt beim Betrieb des Rohrheizkörpers aufgrund der Tenv/jeraturerhöhung der Druck im Innern des Rohrheizkörper. Die Druckerhöhung reicht aus. Dampf durch die Dichtung nach außen zu drücken. Dies kann jederzeit, insbesondere auch nach längerem Betrieb des Rohrheizkörpers, erfolgen.

Die Abmessungen in F i g. 1 stellen eine etwa lOfache Vergrößerung der natürlichen Maße dar.

In F i g. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Isolierstoffpfropfens 5 gezeigt. Bei Verwendung eines derartigen Isolierstoffpfropfens, der selbst keine Profilierung 9 aufweist, wird das Mantelrohr 1 im Bereich seiner Angrenzfläche 7 so geprägt, daß eine der Darstellung nach F i g. 1 ähnliche Dichtung entsteht. Es ließe sich auch ein entsprechend profilierter Anschlußbolzen 4 verwenden.

In F i g. 3 ist eine weitere Ausführung des Isolierstoffpfropfens 5 mit Dichtung dargestellt. In diesem Falle ist sowohl die äußere Angrenzfläche 6 als auch die innere Angrenzfläche 8 profiliert. Es kann aber auch nur die äußce Angrenzfläche 6 mit einer Profilierung versehen sein.

Fig.4 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Profilierung des Isolierstoffpfropfens 5. Der Einbau dieses Isolierstoffpfropfens in den Rohrheizkörper irfolgt so, daß das in F i g. 4 obere Ende des Isolierstoffpfropfens 5 dem äußeren Ende des Anschlußbolzens 4 zugewandt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel begünstigt die unsymmetrische Ausbildung der Profilierung das Austreten von Dampf in dem beschriebenen Fall.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrischer Rohrheizkörper mit einem Mantelrohr, in dem ein Heizwiderstand in Isolierstoffmasse eingebettet ist und dessen Enden mit Isolierstoffpfropfen abgeschlossen sind, die Anschlußbolzen umgreifen, weiche mit dem Heizwiderstand verbunden sind, wobei der Isolierstoffpfropfen von einem vorgefertigten Formkörper gebildet ist und wenigstens eine der Angrenzflächen des Formkörpers am Mantelrohr oder am Anschlußbolzen zur Überdruckableitung aus dem Mantelrohr mit einer Profilierung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (5) aus einem an sich bekannten wasserdampfdichten, dauerelastischen Äthylen-Propylen-Polymeren besteht und die Profilierung (9) durch mehrere Ringwülste gebildet ist, die mit ihren {dichtflächen (11) an der Innenfläche (7) Ein derartiger Rohrheizkörper ist in dem DE-GM 69 42 805 beschrieben. Bei diesem Rohrheizkörper ist der Pfropfen an seinem dem Mantelrohr zugewandten Umfang durch eine Verjüngung profiliert. Im Bereich der Verjüngung berührt der Pfropfen das Mantelrohr nicht. Dies hat zur Folge, daß in diesem Bereich das Mantelrohr auf den Anschlußbolzen keine zentrierenden und festsetzenden Kräfte übertragen kann. Auch in dem Bereich oberhalb der Verjüngung kann das Mantelrohr auf den Anschlußbolzen praktisch keine zentrierenden und festsetzenden Kräfte übertragen, da der Hohlraum dort den Pfropfen unterbricht. Es ist also bei dem DE-GM 69 42 805 eine Schwächung des Halts zwischen Anschlußbolzen und Mantelrohr in Kauf genommen, um zu erreichen, daß Restfeuchtigkeit unter Druck entweichen kann. Dies ist nachteilig.

Beim DE-GM 69 42 805 soll der Druck ein^r aus Restfeuchtigkeit entstehenden Druckblase radial auf den Pfropfen wirken und dadurch einen Austrittsspalt

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(10) des Anschlußbolzens (4) anliegen.

2. Elektrischer Rohrheizkörper mit einem Mantelrohr, in dem ein Heizwiderstand in Isolierstoffmasse eingebettet ist und dessen Enden mit Isolierstoffpfropfen abgeschlossen sind, die Anschlußbolzen umgreifen, weiche mit dem Heizwiderstand verbunden sind, wobei der Isolierstoffpfropfen von einem vorgefertigten Formkörper gebildet ist und Oberdruck aus dem Mantelrohr ableitet, dadurch gekennzeichnet, daß 0".t Formkörper (5) aus einem an sich bekannten wasserdampfdichten. dauerelastischen Äthylen-Propylen-Polymeren besteht und Prägungen des Mantelrohrs (1) und/oder des Anschlußbolzens (4) vorgesehen sind, die mit ihrer Dichtfläche (7; 10) an dem Formkörper (5) anliegen.

3. Elektrischer Rohrheizkörper nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (5) aus einem an sich bekannten wasserdampfdichten, dauerelastischen Äthylen-Propylen-Polymeren besteht und die Profilierung (9) durch einen Ringwulst gebildet ist, der mi' seiner Dichtfläche (11) der Innenfläche (7) des Mantelrohrs (1) und/oder an der Mantelfläche (10) des Anschlußbolzens (4) anliegt.

4. Elektrischer Rohrheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierung (9) unsymmetrisch zum Rohrquerschnitt verläuft.

5. Elektrischer Rohrheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch radiales Pressen des Mantelrohrs (1) dessen Durchmesser im Bereich des Formkörpers (5) verkleinert ist.