DE3204875C2

DE3204875C2 - Rohrheizkörper mit einer Überlastungssicherung

Info

Publication number: DE3204875C2
Application number: DE3204875A
Authority: DE
Inventors: Ingo Dipl.-Ing. Dr.Mont. Salzburg Bleckmann
Original assignee: ELPAG AG CHUR CHUR CH; ELPAG AG CHUR CHUR
Current assignee: Bleckmann Lamprechtshausen At GmbH
Priority date: 1982-02-12
Filing date: 1982-02-12
Publication date: 1985-02-07
Also published as: ATE23010T1; DE3367064D1; EP0086465B2; EP0086465B1; EP0086465A1; DE3204875A1

Abstract

Rohrheizkörper, dessen Anschlußende eine Schmelzsicherung oder ein PTC-Element oder einen Fühler für eine elektronische Schaltung als Überlastungssicherung enthält.

Description

Die Erfindung betrifft einen Rohrheizkörper mit einer Heizwendel aus Widerstandsdraht die in Isoliermaterial eingebettet in einem Mantelrohr untergebracht ist, und einer Überlastsicherung im unbeheizten Anschlußende innerhalb des Mantelrohres.

Aus der GB-PS 9 40 499 ist ein Rohrheizkörper bekanntgeworden, bei dem das in Isoliermaterial eingebettete und mit der Heizwendel verbundene Anschlußelement über einen Kontakt mit dem der elektrischen Zuleitung dienenden Anschluß verbunden ist, wobei der Kontakt von einer Bimetallanordnung gesteuert wird. Als nachteilig wird bei der bekannten Anordnung ein Undefinierter Wärmefluß von der Hcizwendcl auf das Anschhißende empfunden, der über einen Luftraum führt. Wenn ein exaktes Ansprechen auf die Temperatur der Hcizwendel erreicht werden soll, dann muß sichergestellt sein, daß die Wärme ohne störende Luftbrücken direkt von der Hcizwendel radial gleichmäßig auf den Rohrhdzkörpcrmantel abfließen kann, wobei man von einer konstanten Kühlung des Rohrheizkörpermantels ausgehen kann. Nur so wäre gewährleistet daß unabhängig von Drehungen oder Einbaumodalitäten des Rohrheizkörpers immer exakt die gleiche Ansprechtemperatur für die Überlastsicherung erreicht wird. Aus der DE-OS 21 01 062 ist ein elektrischer Rohrheizkörper mit Temperaturbegrenzer bekanntgeworden, bei dem das Schaltglied des Temperalurbegrenzers zusammen mit dem Heizleiter in der verdichteten Isoliermasse des Heizkörpers eingebettet ist Das Schaltglied kann dabei eine Schmelzlotsicherung oder eine Bimetallsicherung sein.

Eine Anordnung der Sicherung innerhalb der Heizzone ist ungünstig, da bei einer Verdichtung des Isoliermaterials die Sicherung zusammengedrückt und damit beschädigt wird. Die beim Verdichten eines Rohrheizkörpers aufgewendeten Walzkräfte sind so stark, daß z. B. auch massive in das Isoliermaterial eingebettete Bolzen in ihrem Durchmesser verjüngt werden. Die Anordnung der Sicherung innerhalb des beheizten Bereiches hat den weiteren Nachteil, daß die Sicherung auch bei der meist unvermeidlichen Verkalkung des Rohrheizkörpers anspricht da sich durch die Verminderung der Energieabgabe das Rohrheizkörperinnere aufheizt Da aber Rohrheizkörper so konzipiert sein müssen, daß sie auch noch bei der im Normalbetrieb auftretenden Verkalkung betrieben werden können, müßte die Sicherung eine hohe Anspruchschwelle besitzen. Bei den durch die Massenproduktion bedingten großen Fertigungstoleranzen könnten aber dann nicht alle Rohrheizkörper ausreichend abgesichert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Rohrheizkörper mit Überlastsicherung sicherzustellen, daß die Sicherung im wesentlichen nur auf die Temperatür der Heizwendel anspricht und leicht auswechselbar ist

Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Hauplanspruchs. Die Unteransprüchc beschreiben bevorzugte Ausführungsformen.

Gemäß der Erfindung wird also die Überlastsicherung konzentrisch im unbeheizten Teil innerhalb des Rohrheizkörpers angeordnet. Diese Anordnung am Anschlußende des Rohrheizkörpers erlaubt es, den Rohr- .

heizkörper zu verdichten und die Sicherung erst anschließend einzusetzen. Dadurch wird eine Beschädigung der Sicherung auf einfache Weise grundsätzlich vermieden.
Da die unbeheizten Teile des Rohrheizkörpers nicht verkalken und zudem kalter sind als die beheizten, registriert die Sicherung nur Temperaturerhöhungen der Heizwendel bezogen auf das relativ kalte unbeheizte Ende des Rohrheizkörpers und unabhängig von Verkalkungen. Damit kann der Sicherung ein auch die Fertigungsloleranzen berücksichtigender und den Rohrheizkörper vor Überlastung schützender Abschaltwcrt gegeben werden.

Es kommt also nach der neuen Erkenntnis darpuf an, daß einerseits die Sicherung über ihre gesamte Oberflä-

W) ehe mit einem konstanten Wert gekühlt und andererseits in unmittelbarem Kontakt zur Hcizwendel aufgeheizt wird. Nur dadurch ist gewährleistet, daß erst bei Überschreiten einer bestimmten Heizwendcltemperaliir unabhängig von eventuell auftretenden Vcrkalkun-

h5 gen, die zwar die Temperatur im Rohrheizkörper etwas erhöhen können, jedoch die Hcizwendel noch nicht gefährden, ein exaktes Ansprechen der Schmelzsicherung gewährleistet wird.

Durch die neue Ausbildung des Rohrheizkörpers ergeben sich mehrere Vorteile. Da der Rohrheizkörper selbst seine genau abgestimmte Schmelzsicherung enthält, entfallen eine Reihe von Unsicherheitsfaktoren. Vor allem ist sichergestellt daß unabhängig von den Betriebsbedingungen und der Betriebszeit des mit dem Rohrheizkörper bestückten Gerätes drr Ansprechwert der Überlastsicherung zwangsläufig immer der gleiche bleiben muß. Selbst wenn zusätzliche Temperaturschalter und Regler verwendet werden, ist in jedem Felle sichergesteKi, daß bei Ausfall dieser Temperaturregler die Überlastsicherung bei Überschreiten einer bestimmten Grenztemperatur anspricht

Die Zeichnungen dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt des Anschlußendes einer ersten Ausführungsform eines Rohrheizkörpers;

Fig. 2 einen Schnitt ähnlich Fig. 1 einer /weiten Ausführungsform.

In einem Mantelrohr 1 eines Rohrheizkörpers ist in bekannter Weise eine elektrische Heizwendel 2 in Iso-Hermaterial 3, z. B. Magnesiumoxid, eingebettet Die Heizwendel 2 ist bei der Ausführungsform gemäß F i g. 1 an einem Anschlußbolzen 4 befestigt welcher ein langgezogenes konisches Ende 5 besitzt, das sich an einen im wesentlichen zylindrischen Kopf anschließt Das Anschweißen der Heizwendel 2 erfolgt vorzugsweise mit einer berührungslosen Schweißtechnik, z. B. einer Laserstrahlschweißtcchnik an der Schweißstelle 6. Über den zylindrischen Teil des Anschlußbolzens 4 und die Schweißstelle 6 ist ein Anschlußrohr 7 geschoben, das auf die Schweißstelle 6 aufgepreßt ist. Das Anschlußrohr 7 wird von einer hülsenförmigen Isolierperle 8 konzentrisch im Mantelrohr 1 gehalten, wobei das Stirnende des Anschlußrohres 7 über das Stirnende der Isolierperle 8 hinausragt.

In das Anschlußrohr 7 ist nun eine im wesentlichen zylindrische Schmelzsicherung 9 eingeschoben, die an einem Anschlußdrahtstück 11 befestigt ist. Über das Anschlußdrahtstück 11 ist ein Isolierschlauch 12 gezogen.

Die im Mantelrohr 1 liegende Länge des Anschlußrohres 7 ist in das Isoliermaterial 3 eingebettet. Der Rohrheizkörper kann damit zur Verdichtung des Isoliermatcrials 3 auf volle Länge gewalzt werden, wobei das Anschlußrohr 7 in seiner Lage entsprechend fixiert wird. Das langgezogene konische Ende 5 des Anschlußbol/.cns 4 ermöglicht dabei, daß sich die Preßwalzen in automatischer Steuerung entsprechend einstellen können, wobei der Walzeneingriff vergrößert, jedoch der Anpreßdruck konstant gehalten wird.

Der dargestellte Rohrheizkörper hat einen Doppelanschluß, wobei das über die Isoläerperle 8 hinausragende Ende des Anschlußrohres 7 eine unmittelbare elektrische Verbindung zu der Heizwendcl 2 besitzt, während das überstehende Ende des Anschlußdrahles 11 eine elektrische Verbindung zur Heizwendcl 2 über die Schmelzsicherung 9 ermöglicht.

Der Rohrheizkörper kann also z. B. im Herstellerwerk zu Prüfzwecken mit einer über das Aufnahmevermögen der Schmelzsicherung 9 hinausgehenden Spannung beaufschlagt werden. Weiterhin kann über dieses Anschlußende festgestellt werden, ob die Heizwendel einschließlich ihrer Schweißstelle 6 auf dem Anschlußbol/en 4 intakt ist. Weiterhin kann das Ende des Anschlußrohres 7 für Betriebs- oder Übcrwachungszuslände herangezogen werden, die nicht sicherungsbedürftig sind. z. B. Überwachung der Temperatur der Heizwendel 2 durch Widerstandsmessung, laufende Kontrolle des Ableitstromes usw.

Die Schmelzsicherung 9 kann einfach ausgewechselt werden, indem sie aus dem Anschlußrohr 7 herausgezogen wird.

Die in Fig.2 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform dadurch, daß der Anschlußb'olzen 4 entfällt Es ist ein Anschlußrohr 13 vorgesehen, dessen im Rohrheizkörper liegendes Ende 14 langgezogen konisch ausgebildet ist Die Heizwendel 2 ist bei 15 auf dieses konische Ende 14 aufgeschweißt Die Schmelzsicherung 9 besitzt einen entsprechend geformten Ansatz 16, der in das Ende 14 eingesteckt ist Die Ausführungsform hat den Vorteil, daß der Anschlußbolzen 4 eingespart wird und daß die Schmelzsicherung 9 durch entsprechende Klemmung des Endes 16 besser fixiert ist Außerdem ist die Kontaktgabe zuverlässiger.

Die Anwendung einer berührungslosen Schweißtechnik, z. B. mittels Laserstrahlen, zur Befestigung der Heizwendel 2 ist besonders bei der Ausführungsform nach Fi g. 2 von besonderer Bedeutung. Bei dem bisherigen Schweißverfahren, bei welchem die Heizwendel

• mittels Schweißelektroden beim Schweißvorgang angepreßt werden muß, besteht die Gefahr, daß das konisch zulaufende innere Stirnende 14 des Anschlußrohres S3 eingedrückt wird. Würde man zur Vermeidung dieser Gefahr das Anschlußrohr 13 mit größerer Wandstärke herstellen, dann würde bei einem Rohrheizkörper üblicher Dimensionierung die Stärke der Schicht aus Isolationsmaterial 3 zwischen dem Mantelrohr 1 und dem Anschlußrohr 13 zu gering, so daß die Durchschlagsfestigkeit des Rohrheizkörpers beeinträchtigt werden würde.
Gemäß einer abgewandelten, nicht dargestellten Ausführungsform besitzt der Rohrheizkörper anstelle des sonst üblichen Anschlußstiftes eine Anschlußbuchse, in die ein abstehender Draht oder ein Stift der Schmelzsicherung eingesteckt ist

Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Rohrheizkörper mit einer Heizwendel aus Widerstandsdraht, die in Isoliermaterial eingebettet in einem Mantelrohr untergebracht ist und einer Überlastsicherung im unbeheizten Anschlußende innerhalb des Mantelrohres, dadurch gekennzeichnet, daß in das unbeheizte Anschlußende des Rohrheizkörpers ein konzentrisch angeordnetes Anschlußrohr (7) eingesetzt ist, in das eine mit einem elektrisch isolierten Anschlußdraht versehene Schmelzsicherung (9) eingeführt ist

2. Rohrheizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzsicherung (9) auswechselbar ist

3. Rohrheizkörper nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Stirnende des Mantelrohres (1) zwei getrennte elektrische Anschlüsse (7,11) herausgeführt sind, von denen einer unmittelbar mit der Heizwcndel (2) verbunden ist während der andere über die Schmelzsicherung (9) mit der Heizwendel (2) verbunden ist

4. Rohrheizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die Schmelzsicherung (9) mit ihrem inneren Stirnende an dem äußeren Stirnende eines Anschlußbolzens (4) anliegt, auf den die Heizwendel (2) aufgeschweißt ist

5. Rohrheizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß ein Anschlußrohr (13) mit einem langgezogenen konisch zulaufenden inneren Stirnende (14) vorgesehen ist und daß die Heizwendel (2) auf das konische Stirnende (14) des Anschlußrohres (13) aufgeschweißt ist.

6. Rohrheizkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzsicherung (9) eine langgezogene Spitze (16) besitzt die in das konisch zukiufende Stirnende (14) des Anschlußrohres (13) eingeschoben ist.

7. Rohrheizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzsicherung (9) einen absiehenden Anschlußdraht besitzt, der in eine entsprechende, im Rohrheizkörperende angeordnete Anschlußbuchse eingesteckt ist.