DE3152204C2

DE3152204C2 - Heizkabel von Parallel-Typ sowie Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE3152204C2
Application number: DE19873152204
Authority: DE
Inventors: Daniel C. Goss; Daniel R. 78666 San Marcos Tex. Springs
Original assignee: Thermon Manufacturing Co
Current assignee: Thermon Manufacturing Co
Priority date: 1980-09-18
Filing date: 1987-01-22
Publication date: 1987-01-22
Also published as: GB2092420B; DE3152204T1; GB2092420A; WO1982001112A1; US4392051A; US4345368A

Description

Die Erfindung betrifft ein Heizkabel vom Parallel-Typ nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Herstellen fortlaufender Teilabschnitte eines solchen Heizkabels.
Bei dem aus der DE-AS 25 00 158 vorbekannten derartigen Heizkabel ist ein Heizkern vorgesehen, der aus Heizdrähten mit einem hohen spezifischen Widerstand besteht. Dieser ist mit stromführenden Zuleitungen elektrisch leitend verbunden, wobei die Zuführungsleitungen mittels Klammern auf Abstand zueinander gehalten werden. Dieses vorbekannte Heizkabel ist bereits von geringer Höhe, die Vorsehung besonderer zur Stromverteilung dienender Verbindungseinheiten, die selbst nicht zur Heizung dienen, erschwert jedoch die Herstellung und die gleichmäßige Wärmeabgabe über die gesamte Länge des Heizkabels.
Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, ein Heizkabel der eingangs genannten Art zu schaffen, das einfach herstellbar ist und über die gesamte Länge des Kabels eine weitgehend gleichmäßige Erwärmung erreicht. Weiter soll ein Verfahren zu dessen Herstellung vorgeschlagen werden.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 5 gelöst, wobei die Umhüllung des Heizkerns eines Heizkabels mit einem Überzug an sich aus der DE-AS 29 01 446 und der US-PS 4 1 00 673 vorbekannt sind.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand einer Zeichnung erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Teilansicht eines solchen Heizkabels;
Fig. 2 eine Ansicht entlang der Linie A-A von Fig. 1;
Fig. 3 eine perspektivische Teilansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels;
Fig. 4 eine Darstellung, die das weiter beanspruchte Herstellungsverfahren verdeutlicht, und
Fig. 5 eine Seitenansicht einer gestreckten Klammer.
Das Heizkabel H besteht aus einem Heizkern C, der von einem flexiblen Überzug 16 umhüllt wird. Der Heizkern C besteht aus einem ersten und einem zweiten Zuleitungsdraht 10 a und 10 b, die mit Abstand voneinander und im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Zwischen den auch mit B bezeichneten Zuleitungsdrähten 10 a, 10 b ist ein Widerstandsdraht 12 (auch mit R bezeichnet) koplanar und parallel zu diesen angeordnet.
Der Widerstandsdraht 12 ist mit dem ersten Zuleitungsdraht 10 a und dem zweiten Zuleitungsdraht 10 b mittels Klammern 14 a bzw. 14 b alternierend verbunden. Diese Klammern 14 a, 14 b bestehen aus einem elektrisch leitfähigen Material, so daß die Klammern sowohl eine mechanische, als auch eine elektrische Verbindung zwischen den Zuleitungsdrähten 10 a bzw. 10 b mit dem Widerstandsdraht 12 bewirken.
Als Material des Widerstandsdrahts 12 kommen verschiedene Materialien in Betracht, wesentlich ist jedoch, daß das Material bei Stromdurchfluß Joulesche Wärme abgibt.
Das Material des Überzugs 16 ist so zu wählen, daß es durch die von dem Widerstandsdraht 12 abgegebene Wärme nicht beschädigt wird. Besonders geeignet sind elektrisch isolierende thermoplastische Harze wie Polyethylen und dergleichen. Die Form des Überzugs 16 kann den jeweiligen Erfordernissen entsprechend ausgebildet sein.
Die Fig. 2 und 5 verdeutlichen die mechanischen Verbindung zwischen den Zuleitungsdrähten 10 a bzw. 10 b mit dem Widerstandsdraht 12 die Klammern 14 a, 14 b bestehen aus einem Metallstreifen, an dessen Endabschnitten 20, 22 jeweils zwei Klemmnasen 26 vorgesehen sind. Die Endabschnitte der Klammern 14 a, 14 b werden mechanisch um die jeweiligen Drähte 12, 14 a, 14 b umgebogen, wobei die Klemmnasen 26 in das Metall der Drähte eingepreßt werden und so eine zuverlässige mechanische und elektrische Verbindung herstellen. Die Klammern 14 a, 14 b können auch mit den Drähten 12, 14 a, 14 b verlötet werden, dies wird jedoch im allgemeinen nicht notwendig sein.
Der elektrische Stromkreis verläuft von dem ersten Zuleitungsdraht 10 a durch die elektrisch leitende Klammer 14 a zum Widerstandsdraht 12 und sodann durch die Klammer 14 b zu dem zweiten Zuleitungsdraht 10 b. Bei Durchfließen des Widerstandsdrahtes 12 entsteht Joulesche Wärme, die die Temperatur des Heizkabels H erhöht. Da der Abstand Y-Y&min; zwischen den Klammern 14 a, 14 b den elektrischen Gesamtwiderstand bestimmt, kann durch Wahl eines geeigneten Abstandes die abzugebende Wärmemenge gewählt werden.
Es versteht sich, daß bei Anschluß an eine Dreiphasen- Spannungsquelle entsprechend drei spannungsführende Zuleitungsdrähte B vorzusehen sind, die jeweils mittels einer Klammer mit dem Widerstandsdraht R zu verbinden sind.
Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem das Widerstandselement R aus einem Kern 28 aus einem isolierenden Material besteht, um den der Widerstandsdraht 12 helixförmig gewickelt ist. Bei dieser Ausführungsform ist es wesentlich, daß die Endabschnitte 20, 22 der Klammern weit genug um den Kern 28 geführt werden, damit eine elektrische Verbindung zuverlässig vorliegt.
Die schematische Wiedergabe von Fig. 4 verdeutlicht das weiter beanspruchte Herstellungsverfahren. Die ersten und zweiten Zuleitungsdrähte 10 a und 10 b werden von Trommeln 30 zu einer Ausrichteinrichtung 34 geliefert, die die Zuführdrähte mit Abstand voneinander im wesentlichen parallel zueinander beidseitig des von einer Trommel 32 zu der Ausrichteinrichtung 34 gelieferten Widerstandsdraht 12 verlegt. Eine Klammereinrichtung 36 verbindet die Zuleitungsdrähte 10 a bzw. 10 b mit dem Widerstandsdraht 12 mechanisch und elektrisch. Anschließend wird einer Extrudereinrichtung 38 der Überzug 16 aufgebracht.

Claims

1. Heizkabel vom Parallel-Typ, mit einem ersten und einem zweiten, mit Abstand voneinander im wesentlichen parallel zueinander und koplanar miteinander angeordneten Zuleitungsdraht und mehreren, mechanische Verbindungen zwischen diesen bildenden Klammern, dadurch gekennzeichnet, daß die Klammern (14) aus einem elektrisch leitfähigen Material mit hohem spezifischen Widerstand, welches bei Stromdurchgang Wärme abgibt, hergestellt und zwischen den Zuleitungsdrähten (10 a, b) so angeschlossen sind, daß sie eine elektrisch-mechanische Verbindung zwischen diesen bilden, wobei die Zuleitungsdrähte (10 a, b) und die Klammern (14) einen im wesentlichen koplanaren Heizkern (C) bilden, der von einem Überzug (16) umhüllt wird.

2. Heizkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klammern (14 a, b) deformierbare flache Endabschnitte (20, 22) besitzen, die um die Zuleitungsdrähte (10 a, b) gebogen sind.

3. Heizkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die deformierbaren flachen Endabschnitte der Klammern (14 a, b) mit Klemmnasen (26) versehen sind.

4. Heizkabel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug (16) aus einem um den Heizkern (C) extrudierten thermoplastischen Harz besteht.

5. Verfahren zum Herstellen fortlaufender Teilabschnitte eines Heizkabels vom Parallel-Typ nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

a. Vorlegen von fortlaufenden ersten und zweiten Zuleitungsdrähten im wesentlichen parallel und mit Abstand zueinander und koplanar miteinander;

b. Verlegen eines fortlaufenden Widerstandsdrahtes zwischen den Zuleitungsdrähten im wesentlichen parallel und koplanar zu diesen;

c. Anbringen einer Folge elektrisch-mechanischer Klammern alternierend zwischen dem ersten Zuleitungsdraht und dem Widerstandsdraht und zwischen dem zweiten Zuleitungsdraht und dem Widerstandsdraht zur Herstellung des Heizkern; und

d. Ummanteln des Heizkerns mit einem kontinuierlichen Überzug.