DE3636738C2 - - Google Patents
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- DE3636738C2 DE3636738C2 DE3636738A DE3636738A DE3636738C2 DE 3636738 C2 DE3636738 C2 DE 3636738C2 DE 3636738 A DE3636738 A DE 3636738A DE 3636738 A DE3636738 A DE 3636738A DE 3636738 C2 DE3636738 C2 DE 3636738C2
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
- H05B3/54—Heating elements having the shape of rods or tubes flexible
- H05B3/56—Heating cables
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- H05B3/58—Heating hoses; Heating collars
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein flexibles elek
trisches Heizkabel aus isolierten Adern und einem oder
mehreren diese Adern umgebende Heizleiter, die durch Frei
legung der Leiter der Adern diese unmittelbar oder ohne
Freilegung über Kontaktbrücken an über die Länge in Ab
ständen wiederkehrenden, von Ader zu Ader unterschiedlichen
Stellen kontaktieren und zwischen längs des Heizelementes
aufeinanderfolgenden Kontaktstellen im Wechsel von einer
Ader zur anderen Heizzonen definierbarer Leistung bilden,
wobei die Adern nebeneinander liegend angeordnet oder
verseilt bzw. gebündelt oder zu einer Lage zusammengefaßt
sind und der oder die Heizleiter die Adern insgesamt wen
delförmig umschlingen oder zwischen diesen eingeflochten
sind.
Solche bekannten Heizkabel bzw. Heizelemente (DE-OS 32 33 904, DE-OS
32 33 928, DE-OS 32 43 061) sind beliebig ablängbar,
durch die Verwendung mindestens einer weiteren Ader, die
beispielsweise Meß- oder Kontrollfunktionen ausüben, aber
auch als weitere Speiseader, insbesondere bei Einspeisung
von größeren Längen, verwendet werden kann, wird deren Ein
satzgebiet wesentlich erweitert. Die bekannten Heizhebel
lassen sich auch mit verhältnismäßig kleinem Schlag
etwa auf eine Rohrleitung aufwickeln, so daß die Wärmever
teilung auf die Rohroberfläche gegenüber den bekannten
Heizelementen mit parallel verlaufenden Heizadern erheblich
verbessert wird.
Mitunter kann es jedoch vorkommen, daß nach stärkerer Biege
beanspruchung, insbesondere über kleine Biegeradien, und
Zurückführen des Elementes in die gestreckte Form der
aufgrund der Materialauswahl, z.B. Chrom-Nickel, verhält
nismäßig steife Heizleiter im Bereich der Kontaktstelle
von der Leiteroberfläche, z.B. der Speiseader, abhebt und
damit der leitende Kontakt zwischen Speiseader und Heiz
leiter unterbrochen wird.
Um hier Abhilfe zu schaffen, ist es bereits ebenfalls be
kannt, den Heizleiter im Bereich der Kontaktstellen auf
dem jeweils freiliegenden elektrischen Leiter durch zu
sätzliche Mittel, etwa Flammspritzen, Löten oder durch eine
zusätzliche Bewicklung, zu fixieren (DE-OS 33 20 420).
Der Kontakt zwischen den Speiseadern eines Heizelementes
(Heizkabels) und dem verwendeten Heizleiter bleibt auf
diese Weise auch bei extremer Biegebeanspruchung erhalten.
Hierbei ist jedoch der fertigungstech
nische Aufwand hoch, der einer kontinuierlichen Fertigung ent
gegensteht. Hinzu kommen Probleme, die sich aus den an der
Kontaktstelle zusammentreffenden unterschiedlichen Ma
terialien der Litzenleiter der Speiseadern und der Heiz
leiter sowie ggf. des Lotmaterials ergeben, die aus Grün
den der Betriebssicherheit eine dauerhafte Verbindung unter
einander zulassen müssen.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung
die Aufgabe zugrunde, eine sichere und dauerhafte elek
trische Verbindung zwischen Heizleiter und Speiseadern
an den Kontaktstellen herzustellen sowie die Möglichkeit
einer rationellen Fertigung solcher Heizkabel aufzu
zeigen.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß
die Anzahl der von dem oder den Heizleitern gebildeten
Umschlingungen oder Schlaufen pro Längeneinheit im Bereich
der Kontaktstellen gegenüber dem Bereich zwischen je zwei
aufeinanderfolgenden Kontaktstellen des Heizkabel, er
höht ist. Überraschend hat sich nämlich gezeigt, daß auf
zusätzliche, z.T. recht aufwendige, Mittel
zur Fixierung des Heizleiters an den Kontaktstellen ver
zichtet werden kann, wenn man beim Aufwickeln oder Ein
flechten des Heizleiters dafür sorgt, daß im Bereich jeder
Kontaktstelle die Wicklung oder Flechtung des Heizleiters
dichter als zwischen aufeinander folgenden Kontaktstellen
ist. Auch bei stärkerer Biegebeanspruchung über extrem
kleine Biegeradien kommt es zu keiner Kontaktunterbrechung
zwischen dem freigelegten Leiter und dem Heizleiter.
Die hohe Flexibilität des Heizkabels insgesamt bleibt er
halten, da Verlötungen oder Verschweißungen an den Kontakt
stellen, die zwangsweise zu einer Versteifung des Heiz
elementes oder Heizkabels in diesen Bereichen führen, ver
mieden sind. Durch die in Weiterführung der Erfindung um
mindestens 20% erhöhte Anzahl von Windungen oder Flech
tungen im Kontaktstellenbereich, die zu einer mehrfachen
Kontaktierung zwischen Heizleiter und Speiseleiter führen,
wird der Kontaktstellenbereich auf einem gegenüber den
sonstigen Bereichen niedrigeren Temperaturniveau gehal
ten. Dies bedeutet eine geringere Wärmeausdehnung des Heiz
leiters im Kontaktbereich und damit eine weitere Vermin
derung der Gefahr des Abhebens im Betriebszustand.
Durch die Erfindung wird die Betriebssicherheit wesentlich
erhöht, darüber hinaus ist ein nach der Erfindung aufgebau
tes Heizelement problemlos kontinuierlich herstellbar.
Lediglich beim Aufbringen oder Einbringen des Heizleiters
ist darauf zu achten, daß bei an sich bekannten Wickel-
oder Flecht- bzw. Webeinrichtungen während des Durchlaufes
die Wickel- oder Flechtgeschwindigkeit in vorgegebenen
Bereichen geändert wird.
Als besonders vorteilhaft hat es sich in Weiterführung
der Erfindung erwiesen, wenn der Bereich der Kontaktstellen
durch eine dichte Bewicklung oder Umschlingung von dem
Heizleiter lagenartig abgedeckt ist. Dies führt zu einer
weiteren Verbesserung der Betriebssicherheit, insbesondere
auch in Hinblick auf die Herabsetzung des Temperatur
niveaus in dem angesprochenen Bereich. Eine Verbesserung
der Betriebssicherheit ergibt sich aber auch daraus, daß
durch die dichte Bewicklung oder Einflechtung die Lage
des Heizleiters in der vorgegebenen Position gesichert
ist, Längsverschiebungen der Windungen oder Schlaufen,
auch aus den Kontaktbereichen der Speiseadern heraus,
sind vermieden. In der Regel wird es ausreichen, die Ab
deckung des Leiters in einer Lage durchzuführen. Sollte
jedoch das Heizelement oder Heizkabel extremen äußeren
Bedingungen ausgesetzt sein, kann die Abdeckung auch zwei-
oder mehrlagig ausgeführt werden.
In Weiterführung der Erfindung enthält das Heizkabel
mindestens eine weitere Ader. Hierdurch wird der Einsatz
bereich solcher Elemente wesentlich erweitert. Dabei ist
es völlig unerheblich, ob es sich bei den Heizkabeln um
solche in flacher Ausführung, etwa in Stegleitungs- oder
Litzenform, oder um solche in runder gebündelter Form
handelt. Entscheidend ist vielmehr, daß in dieses Heizkabel
gleichzeitig Melde-, Steuer- oder Überwachungsfunktio
nen integrierbar sind, was zur wesentlichen Erhöhung der
Betriebssicherheit beiträgt. Gesonderte Leitungselemente,
die diese Funktionen übernehmen könnten, entfallen. Ein
weiterer wesentlicher Vorteil ist darin zu sehen, daß bei
gleichem Aufbau des Heizkabels noch am Montageort le
diglich durch schaltungstechnische Maßnahmen an den Enden
für eine Leistungserhöhung, etwa durch Parallelschalten
einer oder mehrerer zusätzlicher Adern, gesorgt werden
kann.
Die weitere Ader oder die weiteren Adern können aber auch
in der einen Länge des Heizelementes lediglich mitgeführt
sein, und erst beim Anschluß an eine zweite Länge oder
auch bei einem Abzweig dazu verwendet werden, die zweite
Länge und/oder die abgehende Länge von der z.B. am Anfang
der ersten Länge befindlichen Spannungsquelle mit dem not
wendigen Speisestrom für die Heizdrähte zu versorgen.
Durch die Verminderung der im Bereich der Heizelemente
sonst notwendigen Speisestellen kann die Betriebssicher
heit des gesamten Systems wesentlich erhöht werden.
Wie bereits angedeutet, können die weitere Ader bzw. die
weiteren Adern in Durchführung der Erfindung zu der oder
den Kontaktstellen aufweisenden Speiseadern parallel ge
schaltet werden. Dies bedeutet bei gleichbleibender Länge
des Heizelementes eine Erhöhung des Leiterquerschnitts
und damit eine Erhöhung der Heizleistung. Der besondere
Vorteil liegt noch darin, daß diese Leistungserhöhung auch
nachträglich erfolgen kann, nämlich lediglich durch Zu
schaltung am Leitungsende, so daß an dem bereits instal
lierten System nachträgliche Montagearbeiten nicht not
wendig sind. Wird eine Leistungserhöhung nicht gefordert,
kann die weitere Ader Überwachungszwecken dienen, etwa auch
dadurch, daß sie als Meldeader in bekannter Weise je nach
ihrer Aufgabe besonders gestaltet ist.
Man kann die weitere Ader bzw. die weiteren Adern aber auch
dazu verwenden, z.B. in zeitlichen Abständen am verlegten
System Kontrollmessungen durchzuführen. Zu diesem Zweck ist
es möglich, die zur Leistungserhöhung zugeschalteten wei
teren Adern abzuklemmen, während der Kontrollmessung mit
verminderter Leistung zu fahren und anschließend wieder
durch Zuschalten der Parallelkreise auf die gewünschte
volle Leistung zu kommen.
Hinzu kommt, daß durch die Anordnung mindestens einer wei
teren Ader eine größere Heizdrahtlänge im Heizkabel
untergebracht werden kann. Das gilt z.B. dann, wenn die
Speiseadern und die weiteren Adern in einer Ebene neben
einander angeordnet sind und der Heizleiter diese Adern
insgesamt wendelförmig umgibt oder wenn der Heizleiter in
diese Adern eingeflochten oder eingewebt ist und diese
schlaufenförmig umschließt. So können bei der Ablängung
auch verhältnismäßig kurze Enden hergestellt werden, die
dennoch eine ausreichende Heizleistung erbringen.
Für die Isolierung der Speiseadern von Heiz
kabeln oder -leitungen werden höher temperaturbeständige
Werkstoffe bevorzugt. Solche Werkstoffe sind z.B. geeignete
Elastomere, etwa auf Silikon-Kautschuk-Basis bzw. ver
netzte Thermoplaste oder thermoplastische Elastomere.
Eine andere vorteilhafte Möglichkeit ist der Einsatz von
Fluorpolymeren für die genannten Zwecke, etwa des Poly
tetrafluorethylens oder eines seiner aus der Schmelze ver
arbeitbaren Copolymere, wie sie beispielsweise unter der
Bezeichnung FEP, PFA oder ETFE geläufig sind. So ist das
FEP ein Copolymer aus Tetrafluorethylen und Perfluorpro
pylen, für das eine Dauergebrauchstemperatur von 205°C
angegeben wird, während die des PFA, einem Perfluoralkoxy
sogar in der Größenordnung von 260°C liegt, also dem Tem
peraturbereich des Polytetrafluorethylens (PTFE) selbst
entspricht. Das ETFE, auch unter dem Handelsnamen Tefzel
bekannt, ist ein modifiziertes Copolymer aus Tetrafluor
ethylen und Ethylen mit einem Verhältnis von 75% : 25%,
seine Dauergebrauchstemperatur wird mit etwa 155°C ange
geben. Diese Materialien können in Kombination mit isolie
renden Garn- oder Glasseidefäden oder entsprechenden Ge
flechten oder Geweben, die als gesonderte Schichten vorher
aufgebracht sind, verwendet werden.
An sich ist es auch bereits bekannt, aus der Schmelze nicht
verarbeitbare Fluorpolymere, etwa das Polytetrafluorethylen
selbst, zur Isolierung elektrischer Leitungen einzusetzen.
Aufgrund der bekannten Verarbeitungsschwierigkeiten sol
cher Polymermaterialien sind die herzustellenden Produkt
längen jedoch begrenzt. Rohrleitungen oder Rohrsysteme z.B.
größerer Länge können ohne weiteres also nicht mittels
elektrischer Leitungen, die mit diesem hochtemperaturbe
ständigen Werkstoff isoliert sind, beheizt werden. Diese
Schwierigkeiten beim Einsatz bekannter Heizbänder oder
Heizkabel werden
dadurch überwunden, daß die Isolierung der Speiseadern eine
eventuell vorgesehene Zwischenschicht und/oder die Außen
hülle selbst aus einem zunächst in ungesinterter Form auf
gewickelten und im aufgebrachten Zustand gesinterten Band
material besteht. Diese Art der Isolierung macht es möglich,
Speiseadern für höchste thermische Beanspruchungen herzu
stellen, wobei gegenüber dem Formen durch Pulverpressen
und Sintern der hochtemperaturbeständigen Kunststoffe
höhere Fertigungsgeschwindigkeiten bei vor allem beliebi
gen Fertigungslängen erreicht werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt
sich ferner dann, wenn die Adern um einen Kern herum ver
seilt oder gebündelt sind und der Kern ein Rohr oder
Rohrsystem zur Aufnahme flüssiger oder gasförmiger Medien
ist. Ein solcher Einsatz der erfindungsgemäßen Heizkabel
für Begleitheizungen sichert eine völlig gleich
mäßige Temperierung über den gesamten Rohrumfang, ohne
daß zusätzliche Mittel erforderlich wären. Darüber hinaus
ergibt sich noch der besondere Vorteil, daß wegen der
Herstellung der Heizkabel nach der Erfindung in belie
bigen Längen nunmehr beliebig ablängbare, temperierbare
Rohrleitungen und/oder Rohrsysteme geschaffen sind.
In der beheizbaren Form können z.B. Rohrleitungen aus
Kunststoff oder Metall, beispielsweise Kupfer oder Edel
stahl, in praktisch endlosen Längen hergestellt und erst
am Montageort in der benötigten Länge zugeschnitten wer
den. Die ablängbaren Heizleiter bieten Gewähr dafür, daß
kürzere oder längere Rohrleitungsstrecken stets einwand
frei, und zwar über den gesamten Rohrumfang, temperierbar
sind.
Gleiches gilt für den Fall, daß die Rohrleitung oder das
Rohrleitungssystem entsprechend der Erfindung hinsicht
lich der Temperaturführung der zu transportierenden Me
dien überwacht werden soll. Durch ein als weitere Ader
gleichmäßig am Rohrumfang z.B. verseiltes Temperaturmeß
element, einen Widerstandsleiter, ein Thermoelement oder
dergl., ist eine genaue Temperaturführung möglich, Schäden
im System können kurzfristig erfaßt und geortet werden.
Für die Herstellung eines Heizkabels nach der Erfin
dung ist wesentlich, daß die Anzahl der Umschlingungen
oder Schlaufen des Heizleiters je Längeneinheit des Heiz
elementes in Abhängigkeit von der Länge und Lage der
Kontaktstellen gesteuert wird. Diese Maßnahme läßt im
weiteren auf einfachem Wege die kontinuierliche Herstel
lung eines Heizkabels zu. Zu diesem Zweck werden
nämlich in Weiterführung des Erfindungsgedankens die
einzelnen Speiseadern an den Kontaktstellen ganz oder
teilweise zunächst von der lsolierung befreit. Die so
vorbereiteten Adern werden dann, ggf. zusammen mit wei
teren Adern, verseilt oder parallel geführt oder auf einen
Kern aufgeseilt und im Fertigungsdurchlauf die Lage der
Kontaktstellen und deren Länge erfaßt, wobei die ermittel
ten Werte als Steuersignale dienen, mit deren Hilfe die
Anzahl der Umschlingungen oder Schlaufen des Heizleiters
pro Längeneinheit des Heizkabels erhöht bzw. ver
ringert wird. Noch immer im Durchlauf kann z.B. der Heiz
leiter durch eine äußere Isolierhülle abgedeckt werden.
Die Erfindung sei an Hand der Fig. 1-6 näher erläutert.
Die Fig. 1 zeigt ein zweiadriges Heizelement (Heizkabel)
in Parallelausführung der beiden sogenannten Speiseadern
1 und 2. Diese Adern bestehen aus den Litzenleitern 3 bzw.
4 und der darüber angeordneten lsolierung 5 bzw. 6 aus
einem geeigneten hochtemperaturbeständigen Isoliermaterial.
Mit 7 ist der aus einem Widerstandsdraht bestehende Heiz
leiter bezeichnet, der im dargestellten Fall um die beiden
Adern 1 und 2 wendelförmig herumgelegt ist. Im Bereich der
beiden hier gezeigten Kontaktstellen 8 und 9, die gegenein
ander versetzt an den Adern 1 und 2 angeordnet sind, ist
die Schlaglänge der Heizleiterwendel stark reduziert, d.h.
der Heizleiter 7 wird hier mit engem Schlag aufgebracht, so
daß die einzelnen Drahtwindungen zur Sicherung der Kon
taktgabe dicht nebeneinander zu liegen kommen. Die äußere
Hülle 10 überdeckt den Heizleiter 7 und bietet gleichzei
tig den mechanischen Schutz des Heizelementes.
Abweichend von der Fig. 1 zeigt die Fig. 2 ein Ausführungs
beispiel in dreiadriger paralleler Ausführung mit den
Adern 11, 12 und 13, die in einer dreiphasigen Ausführung
alle als sogenannte Speiseadern verwendet werden können,
von denen aber auch, wie hier dargestellt, die Ader 13
keine Kontaktstellen aufweist, sondern als weitere Ader,
die z.B. Steuer- oder Meßzwecken dienen kann, mitgeführt
ist. Die zur Sicherung der Flexibilität gewählten Litzen
leiter 14, 15 und 16 sind von der lsolierung 17, 18 sowie
19 umgeben, wobei die jeweilige Isolierung der Adern 11
und 12 im Bereich der Kontaktstellen 20 und 21 teilweise
oder allseitig entfernt ist. Im Bereich dieser Kontakt
stellen zeigt der Heizleiter 22 eine sehr enge Bewicklung
der parallel geführten Adern 11, 12 und 13, die zu einer
sicheren und auch extremer Biegebeanspruchung gewachsenen
Kontaktierung zwischen Heizleiter 22 und Litzenleitern
14 und 16 der Adern 11 und 12 führt.
Wie in der Fig. 3 in einer Ansicht von vorn schematisch
angedeutet, kann man den Heizleiter 23 auch zwischen die
Adern 24, 25 und 26 einflechten oder einweben, so daß der
Heizleiter jede Ader einzeln schlaufenförmig umgibt.
Insbesondere ein solches Einflechten des Heizleiters oder
Heizdrahtes ermöglicht es, die sogenannten Speiseadern
nicht nur an den Außenkanten des Heizelementes, sondern
auch im Innern des Verbandes anzuordnen.
In der Fig. 4 ist als besonders vorteilhafte Ausführungs
form ein Heizelement oder Heizkabel dargestellt, bei dem
die einzelnen Adern 27, 28 und 29 miteinander verseilt
sind. Die Isolierung mindestens zweier Adern z.B. aus
einem Silikonkautschuk, einem Fluorpolymer in extrudierter
Form, also FEP, PFA oder ETFE, oder auch in Bandform, bei
spielsweise als erst im aufgewickelten Zustand gesinter
tes PTFE-Band, ist an den Kontaktstellen rundum von den
Leitern, z.B. von den Leitern 30 und 31, entfernt, so daß
in jedem Fall trotz der Verseilung und Eigentorsion der
Einzeladern der Heizleiter (22) an den betreffenden Stellen
die Leiter 30 und 31 kontaktiert. Wie die Fig. 4 veran
schaulicht, ist auch hier der Heizleiter im Bereich der
Kontaktstelle 33 der Ader 30 und der Kontaktstelle 34 der
Ader 31 mit sehr kurzem Schlag um den gesamten Verseil
verband herumgewickelt, um im Sinne der Erfindung eine
betriebssichere Kontaktierung zu erzielen. Der
schützende Außenmantel, etwa eine extrudierte FEP- oder
Silikonkautschukhülle, ist mit 35 bezeichnet.
Die Fig. 5 zeigt eine besondere Ausgestaltung der Erfindung als sogenannte Rohrbe
gleitheizung Über dem medienführenden Rohr 36
sind die Speiseadern 37 und 38 zusammen mit weiteren Adern
39 in einer Lage, etwa durch Aufseilen, aufgebracht. Der
Heizleiter 40 umgibt diese Lage wendelförmig, an den vor
bereiteten Kontaktstellen 41 der Ader 37 und 42 der Ader
38 erfolgt die sichere elektrisch leitende Verbindung zu
den Spannung führenden Leitern der Speiseadern 37 und 38
in Form der dargestellten dichten Bewicklung. Der wesent
liche Vorteil dieser Ausgestaltung der Erfindung ist
die völlig gleichmäßige Wärmeverteilung am Umfang, an jeder
Stelle, auch des Rohres, ist das System ablängbar und be
triebsbereit. Ein solches beheizbares Rohrsystem mit Rohren
oder Rohrleitungen aus Kunststoff oder Metall kann in
praktisch endlosen Längen hergestellt und erst am Montage
ort in der benötigten Länge zugeschnitten werden.
Statt zweier Adern können auch z.B. drei für einen Mehr
phasenbetrieb eingesetzt werden, die Häufigkeit einer
dichten Bewicklung längs des Rohres wird hierdurch ledig
lich erhöht, die übrigen Adern können Meß- und Steuer
zwecken dienen. Über der Heizdrahtwicklung ist z.B. ein
Garn- oder Glasseidegewebe oder -geflecht 43 angeordnet,
hieran schließt sich eine wärmeisolierende Hülle 44,
gegebenenfalls nach vorherigem Aufbringen einer Metall
bandbewicklung, an. Der Außenmantel aus einem abriebfesten
Kunststoff ist mit 45 bezeichnet.
Der Heizleiter selbst, der zwischen die Adern eingefloch
ten, um diese wendelförmig herumgelegt oder auch parallel
zu den Adern geführt sein kann, ist z.B. aus einer Cr-Ni-
Legierung hergestellt. Wird eine Selbstbegrenzung oder
-regulierung der Heizkabel gewünscht, dann hat es sich
als besonders vorteilhaft erwiesen, den Heizleiter aus
einem Material mit hohem Temperaturkoeffizienten herzu
stellen, beispielsweise aus reinem Nickel.
Die Fig. 6 schließlich veranschaulicht die durch die Er
findung mögliche kontinuierliche Herstellung z.B. eines
aus einzelnen verseilten Adern bestehenden Heizkabels.
Zu diesem Zweck werden die in Abständen von der Isolierung
befreiten Adern 46, 47 und 48 von den entsprechenden, z.B.
raumfest gelagerten Adervorräten 49, 50 und 51 abgezogen
und in der Verseileinrichtung 52 zum Strang 53 verseilt.
Der Strang 53 durchläuft anschließend die mit optischen
oder elektrischen Sensoren zur Registrierung der Lage so
wie der Länge der von der Isolierung freien Stellen (Kon
taktstellen) ausgerüsteten Abtastvorrichtung 54, die den
gesamten Umfang des Stranges 53 während seines Durchlau
fes erfaßt. Auf diesen Strang wird anschließend der Heiz
leiter 55 in Form eines Widerstandsdrahtes, etwa aus
Cu-Ni, mittels der Spinnvorrichtung 56, etwa einem soge
nannten Tangentialspinner, wendelförmig aufgewickelt.
Die zu wählende Schlaglänge hängt von der Länge der pro
Längeneinheit des Heizelementes geforderten Heizleistung
ab, d.h. von der in das Heizelement oder Heizkabel einzu
bringenden Widerstandsdraht-Länge.
Entsprechend der Erfindung wird bei Feststellung einer
Kontaktstelle auf dem Strang 53 durch die Abtastvorrich
tung 54 von dieser ein entsprechendes Signal an die Steuer-
oder Regeleinrichtung 57 gegeben, die ihrerseits die Spinn
vorrichtung 56 veranlaßt, beim Durchlauf der festgestellten
Kontaktstelle mit erhöhter Drehzahl umzulaufen und in
diesem Bereich den Strang 53 mit einer erhöhten Anzahl
Drahtwindungen zu bewickeln. Die Regelung oder Steuerung
kann über eine sogenannte elektrische Welle zwischen Ab
tastvorrichtung 54 und Spinnvorrichtung 56 erfolgen, als
Antriebsmotoren können wegen der extrem kurzen Schaltzei
ten sogenannte Scheibenläufermotoren verwendet werden.
Nach der Bewicklung des Stranges 53 mit dem Heizleiter 55
wird mittels des Extruders 58 eine äußere Schutzhülle aus
geeignetem Material aufgebracht, bevor das Heizkabel zur
Prüfung oder ggf. weiteren Verarbeitung auf die Trommel
oder Spule 59 aufgewickelt wird.
Claims (8)
1. Flexibles elektrisches Heizkabel aus isolierten Adern
und einem oder mehreren diese Adern umgebenden Heizlei
tern, die durch Freilegung der Leiter der Adern diese un
mittelbar oder ohne Freilegung über Kontaktbrücken an
über die Länge in Abständen wiederkehrenden, von Ader zu
Ader unterschiedlichen Stellen kontaktieren und zwischen
längs des Heizelementes aufeinanderfolgenden Kontakt
stellen im Wechsel von einer Ader zur anderen Heizzo
nen definierbarer Leistung bilden, wobei die Adern ne
beneinanderliegend angeordnet oder verseilt bzw. ge
bündelt oder zu einer Lage zusammengefaßt sind und der
oder die Heizleiter die Adern insgesamt wendelförmig
umschlingen oder zwischen diesen eingeflochten sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der von dem oder
den Heizleitern gebildeten Umschlingungen oder Schlau
fen pro Längeneinheit im Bereich der Kontaktstellen ge
genüber dem Bereich zwischen je zwei aufeinanderfolgenden
Kontaktstellen des Heizelementes erhöht ist.
2. Heizkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Erhöhung der Anzahl an Umschlingungen oder Schlau
fen mindestens 20% beträgt.
3. Heizkabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß der Bereich der Kontaktstellen durch eine dichte
Bewicklung oder Umschlingung von dem Heizleiter lagen
artig abgedeckt ist.
4. Heizkabel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Bewicklung oder Umschlingung durch den Heizleiter
mehrlagig ist.
5. Heizkabel nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement neben den
den oder die Heizleiter speisenden Adern mindestens
eine weitere Ader enthält.
6. Heizkabel nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet, daß die Adern als Lage auf ein
Rohr oder Rohrsystem aufgelegt oder aufgeseilt,
und darüber der Heizleiter gewickelt ist.
7. Verfahren zur Herstellung eines Heizkabels nach An
spruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeich
net, daß die Anzahl der Umschlingungen oder Schlaufen
des Heizleiters je Längeneinheit des Heizelementes in
Abhängigkeit von der Lage und Länge der Kontaktstellen
gesteuert wird.
8. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines Heiz
kabels nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Speiseadern
an den Kontaktstellen ganz oder teilweise zunächst
von der Isolierung befreit werden, daß die so vorbereiteten
Adern ggf. zusammen mit weiteren Adern verseilt oder pa
rallel geführt oder auf einen Kern aufgeseilt und im
Durchlauf die Lage der Kontaktstellen und deren Länge er
faßt werden und daß die ermittelten Werte als Steuer
signale dienen, mit deren Hilfe die Anzahl der Umschlin
gungen oder Schlaufen des Heizleiters pro Längenein
heit des Heizelementes erhöht bzw. verringert wird.
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