DE2907870A1 - Elektrischer rohrheizkoerper - Google Patents

Description

• Elektrischer Rohrheizkdrper
• Die Erfindung betrifft einen elektrischen, über seine gesamte Länge gleiche Querschnitte aufweisenden, zu einer Wendel wickelbaren Rohrheizkörper, insbesondere mit einem Rohrdurchmeaser von etwa 3 mm und einem beliebigen Windungsdurchmesser, zum Beispiel von etwa 25 mm und weniger, bestehend aus einer in einem metallischen Mantel elektrisch isoliert angeordneten Heizwendel, an deren Enden innerhalb des Metallmantels Anschlußleiter mit gegenüber der Heizwendel geringeIenEelektrischen Widerstand befestigt sind.
• Derartige Rohrheizkarper werden derzeit in Längen von ca.
• 1 1/2 m hergestellt, anschließend zu Wendeln von ca. 25 mm Durchmesser gewickelt und dienen vornehmlich zur Beheizung von Heißkanalwerkzeugen aber auch von Kunststoffspritzgußmaschinen und Verpackungsmaschinen.
• Bei einem aus der Praxis bekannten, derartigen Rohrheiz körper, dessen Rohrdurchmesser etwa 2 mm beträgt, ist die im Metallmentel koaxial verlaufend angeordnete Heizwendel gegenüber dem Metallmantel mittels eines Schlauches aus Glasfaser isoliert.
• Ferner ragt aus jeder Mantelstirnseite ein im Durchmesser gegenüber dem Drahtdurchmesser des Heizleiters gröBerer Anachlußleiter heraus, dessen Anschlußstellen an der Heizwendel im Metallmantel mit Abstand von beispielsweise 20 cm von dessen Stirnseiten angeordnet sind, um ein unmittelbares Aufheizen des Metallmantels in den Bereichen der Anschlußleiter, also in den Mantel-Endbereichen weitgehend zu vermeiden.
• Dieser bekannte Rohrheizkörper hat aber eine zu geringe und mit zunehmender Temperatur progressiv abnehmende, den VDEIVorschriften nicht entsprechende, elektrische Durchschlagfestigkeit.
• Aufgabe der Erfindung ist es nun, bei einem Rohrheizkörper vorbeschriebener Gattung Möglichkeiten zur Erhöhung der Durchschlagfestigkeit gemäß den Vorschriften der VDE-Norm zu schaffen.
• Darüber hinaus soll geichzeitig die Heizleistung erhöht werden, wobei auch günstige Fertigungsmöglichkeiten gewärleistet sein sollen.
• Die Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich durch die Uereinigung folgender Merkmale: a. die Heizwendel ist auf einen Uber deren gesamte Länge sich erstreckenden Strang aus biegsamen Isolierstoff aufgewickelt, b. es ist ein im Querschnitt dem lichten Querschnitt des Metallmantels ähnlicher und geringfügig kleinerer sowie gegenüber dem Metallmantel geringfügig kürzerer Kcramikkörper vorgesehen, der von zwei achaparallel verlaufenden, über ihre gesamte Länge gleiche Querschnitte aufweisenden, jeweils mit gleichem Abstand voneinander als auch mit gleichem Abstand vom Mantel den Keramikkörpers angeordneten Kanälen durchdrungen ist, c. durch die Kanäle ist der die Heizwendel tragende Ieolierstoffatrang hindurchgesteckt, wobei die AnschluBstellen der Anachlußleiter innerhalb der Kanäle angeordnet sind und wobei die Anschlußleiter an einer gemeinsamen Stirnseite des Keramikkörpers aus dessen Kånslen herausragen, d. der MetallmanteL ist an einer Stirn seite verschlossen und der die Heizwendel mit Isolieratoffatrang tragende Keramikkörper ist in den Mantel mit Abstand zur verschlossenen Mantel-Stirnseite eingesteckt, wobei die Anschlußleiter aus dem Metallmantel herausragen, e. der Metallmantel ist zwischen seiner verschlossenen Stirnseite und der ihr zugewandten Stirnseite des Keramikktlrpers (7) mit granuliertem bzu. pulverisiertem Isolierstoff (11) ausgefüllt und f. der Metallmantel ist im Durchmesser über seine gesamte Länge unter Verdichtung der Isoliermittel um einen Teil seines ursprünglichen Durchmessers reduziert, insbesondere um etwa ein Viertel.
• Durch diese Maßnahmen wird eine elektrische Durchschlagfestigkeit von nunmehr mindestens 1350 V erzielt, während bei der bekannten Ausführungsform eine solche von nur ca. 900 V gegeben ist.
• Weiterhin wird durch die nunmehrige Anordnung von zwei längs des Rohrheizkörpers verlaufenden Heizendelaträngen eine erhebliche Steigerung der Heizleistung pro Längenheit des Rohrizkörper erzielt.
• Dabei zeichnet sich der Erfindungsgegsnstsnd trotz seiner relativ geringen Abmessung durch günstige Fertigungsmöglich keiten aus, worallem derart, daß trend der Montage des Rohrheizkorpers eine Deformierung , insbesondere eine Längung der relativ winzigen Heizwendel ausgeschlossen und eine lagerichtige Anordnung aller Teile zueinander sichergestellt ist.
• Weitere, unter anderem die Fertigung bagünstigende Merkmale sind in den Ansprüchen 2 his 5 offenbart.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
• Es zeigen: Fig. 1 einen halbfertigen Rohrheizk drper im LSngsschnitt, Fig. 2 denselben im Endzustand jeweils im Maßstab von etwa 10 : 1.
• Hierbei ist ein Heizleiter 1 um einen biegsamen Strang 2 aus Glasfasern zu einer Wendel 3 gewickelt worden. Ferner sind an den Enden des Heizleiters 1 Anschluß leiter 4 zueinander koaxial ausgerichtet stumpf angeschweißt. Letztere haben gegenüber dem Heizleiter einen etwa viermal so großen Durchmesser.
• Diese Baueinheit ist, wie aus der Fig. 1 ersichtlich, durch die Kanäle 5+6 eines Keramikkörpers 7 so hindurchgeführt, daß beide Anschlußleiter 4 an einer gemeinsamen Stirnseite des Keramikktlrpers 7 aus dessen Kanälen 5+6 herausragen, während die von der Heizwendel 3 und dem Streng 2 gebildete Beuge 8 über die den Anschlußleitern 4 abgewandte Stirnseite des Keramikkdrpers 7 hinausragt.
• Alsdann iet diese Baueinheit in einen an einem Ende mit einem bombierten Boden 9 verschlossenen metallischen Mantel 10 eingesteckt worden, wobei zuvor letzterermit granuliertem Isolierstoff 11, zum Beispiel aus Magnesiumoxyd, angefüllt worden ist, um den Freiraum zwischen dem Boden 9 und der ihm zugewandten Stirnseite des gegenüber dem Metallmantel 10 kürzeren Keramikkdrpers 7 auszufüllen.
• Der Metallmantel 10, der Keramikkörper 7, dessen Kanäle 5,6, die Anschlußleiter 4 und die Wendel 3 sowie der Strang 2 haben jeweils über ihre gesamte Länge gleiche, kreisförmige Querschnitte.
• Ferner sind die acheparallel verlaufenden Kanäle 5+6 in einem solchen Abstand voneinander und vom Mantel des KeramikkBrpers angeordnet, daB zwischen den beiden Heizwendeisträngen und zwischen letzteren und dem Metallmantel 10 jeweils gleichdicke Isolierstoffzonen angeordnet sind.
• Anschließend ist der vormontierte Rohrheizkörper um etwa ein Viertel seines ursprünglichen Manteldurchmessers unter gleichzeitiger Verdichtung der Isolierstoffe reduziert worden, wobei alle bisherigen Freiräume, so auch die Kanäle 5,6 insbesondere auch in den Bereichen der Anschluß stellen 12 der Leiter 4 mit Iaolierstoff restlos angefüllt worden sind, wie dies aus der Fig. 2 ersichtlich ist, wonach dieser Qohrheizkdrper problemlos zu einer Wendel mit einem Windungsdurchmesser von weniger als 25 mm gewickelt werden kann.
• Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungawesentlich angesehen.
• Leerseite

Claims (5)

1. Patentansprüche: ektrischer, über seine gesamte Länge gleiche Querschnitte aufweisender, zu einer Wendel wickelbarer RohrheizkHrper, insbesondere mit einem Rohrdurchmesser von etwa 3 mm und einem beliebigen Windungsdurchmesser, zum Beispiel von etwa 25 mm und weniger, bestehend aus einer in einem metallischen Mantel elektrisch isoliert angeordneten Heizwendel, an deren Enden innerhalb des Metallmantels Anschlußleiter mit gegenüber der Heizwendel geringerem elektrischen Widerstand befestigt sind, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Merkmale: a. die Heizwendel (3) ist auf einen über deren gesamte Länge sich erstreckenden Strang (2) aus biegsamem Isolierstoff aufgewickelt, b. es ist ein im Querschnitt dem lichten Querschnitt des Metallmantels (10) ähnlicher und geringfügig kleinerer sowie gegenüber dem Metallmantel (10) geringfügig kürzerer Keramikkorper (7) vorgesehen, der von zwei achsparallel verlaufenden, über ihre gesamte Länge gleiche Querschnitte aufweisenden, jeweils mit gleichem Abstand voneinander als auch mit gleichem Abstand vom Mantel des Kersmikkdrpers (7) angeordneten Kanälen (5,6) durchdrungen ist, c. durch die Kanäle (5,6) ist der die Heizwendel (3) tragende Isolierstoffatrang (2) hindurchgesteckt, wobei die Ansct'lußstellen (12) der Anschlußleiter (4) innerhalh der Kanäle (,6) geordnet sind und wobei die Anschlußleiter (4) an einer gemeinsamen Stirnseite des Keramikkörpers (7) aus dessen Kanälen (5,6) herausragen, d. der Metallmantel (10) ist an einer Stirnseite verschlossen und der die Heizwendel (3) mit Isolierstoffstrang (2) tragende Keramikkörper (7) ist in den Mantel mit Abstand zur verschlossenen Mantel-Stirnseite eingesteckt, wobei die Anschlußleiter (4) aus dem Metallmantel (10) herausragen, der Metallmantel (10) ist zwischen seiner verschlossenen Stirnseite und der ihr zugewandten Stirnseite des Keramikkörpers (7) mit granuliertem bzw. pulverisiertem Isolierstoff (10) ausgefüllt und f. der Metallmantel (10) ist im Durchmesser über seine gesamte Länge unter Verdichtung der Isoliermittel (7, 11) um einen Teil seines ursprünglichen Durchmessers reduziert, insbesondere um etwa ein Viertel,
2. 2. Rohrheizkärper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallmantel (ion), der Keramikkcrper (7), dessen Kanäle (5,6) und die Heizwendel (3) zylindrisch ausgebildet sind.
3. 3. Rohrheizkorper nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Querschnitte aufweisenden Anschluß leiter (4) einen höchstens dem Windungsdurchmesser der Heizwendel (3) entsprechenden Durchmesser aufweisen, und daß die Enden der Heizwendel (3) mit den ihnen zugewandten Endteilen der Anschlußleiter (4) durch eine Schweißung verbunden sind, die im Durchmesser höchstens gleich dem Spiraldurchmesser ist.
4. 4. Rohrheizkdrper nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallmantel (10) an einer Stirnseite mittels eines bombierten, von eingezogenen Mantelrandteilen form6chlüssig umfaßten Bodens (9) verschlossen ist.
5. 5. Rohrheizkörper nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Heizwendel (3) einerseits etwa 4-mal so groß als der Drahtdurchmesser des Heizleiters (1) ausgebildet ist und andererseite etwa einem FUnftel des im Durchmesser reduzierten Metallmantels (10) entspricht.